过氧化苯甲酰快速检测试纸的研究

谢岩黎，李雪琴，何保山，王 芬，杨 杰，魏 嘉

（河南工业大学 粮油食品学院，河南 郑州 450001）

过氧化苯甲酰快速检测试纸的研究

谢岩黎，李雪琴，何保山，王 芬，杨 杰，魏 嘉

（河南工业大学 粮油食品学院，河南 郑州 450001）

过氧化苯甲酰具有强氧化性，与碘化钾反应生成苯甲酸和碘，根据碘与淀粉反应呈蓝色的原理研究制作快速检测试纸.将醋酸纤维素膜作为显色层，浸入由0.4%的糊化淀粉溶液、10%KI和4%的Na2CO3组成的混合显色剂，浸泡5 min后，真空干燥制备出检测试纸；标准比色卡由10个色块组成，过氧化苯甲酰质量浓度在0～228 mg/L范围内色阶明显，对面粉中过氧化苯甲酰最低检出限为36 mg/kg，相对误差范围为11.76%～16.89%.

过氧化苯甲酰；快速检测试纸；面粉

0 引言

过氧化苯甲酰（Benzoyl peroxide，BPO）具有强氧化作用，作为小麦粉的质量改良剂和增白剂被国内外面粉加工业广泛使用.过氧化苯甲酰促使小麦粉快速熟化，自身发生水解生成活性氧和苯甲酸；活性氧氧化小麦粉中的类胡萝卜素及叶黄素等色素，从而达到脱色增白效果；苯甲酸则能抑制蛋白酶及微生物生长,避免蛋白分解，提高面食制品储存性能，但同时又破坏了小麦粉中多种维生素，未分解的过氧化苯甲酰在加热时形成苯环基[C6H5·]，与 OH-结合则形成苯酚，其有异味，有毒性[1].1997年欧盟正式禁用，澳洲和新西兰也随后禁用.许多国家均有严格的限量使用标准，美国的限量为45 mg/kg，我国国家标准GB2760—1996中规定面粉中过氧化苯甲酰的限量为0.06 g/kg[1-2].2011年3月1日，卫生部指出只有经过风险评估证明安全可靠，食品添加剂方可列入允许使用范围，经研究证明食品添加剂过氧化苯甲酰在技术上并不必要，因此有关面粉（小麦粉）中允许添加过氧化苯甲酰的标准自行废止.卫生部、商务部等7个部门联合发布了公告：面粉增白剂过氧化苯甲酰从2011年5月1日起正式禁用.由于过氧化苯甲酰能使面粉增白，有些面粉企业便利用增白剂把精度较低的面粉冒充为精度较高的面粉.过氧化苯甲酰的分析方法有液相色谱法[3-4]、气相色谱法[2]、紫外分光光度法[5]和可见分光光度法[6].高效液相色谱法是国标，具有检测精度高、检测限低、重复性好的优点，但也存在样品前处理步骤烦琐、费时成本高，且依赖专业技术人员等问题，不利于基层质检部门作为大面积初筛和现场快速检测和监督，也不利于指导消费者家庭内对面粉的选择性识别.因此建立一种简便、快速、高效、成本低廉试纸检测技术具有重要意义.

1 材料与方法

1.1 试剂与材料

碘化钾、无水碳酸钠、可溶性淀粉、无水乙醇、盐酸均为分析纯；过氧化苯甲酰标准品：Fluka公司；醋酸纤维素膜：美国KENKER公司.

1.2 仪器与设备

电子天平AL204：梅特勒—托利多仪器（上海）有限公司；电热鼓风干燥箱101型：余姚市亚星仪器仪表有限公司；DZF—6090真空干燥箱：上海精宏试验设备有限公司；SMY—2000全自动测色色差仪：北京盛名扬科技开发有限责任公司.

1.3 试验方法

1.3.1 检测试纸的制备

检测试纸由基板和基板前端具有测试功能的显色层组成，显色层由醋酸纤维素膜制成.将醋酸纤维素膜浸入由0.4%淀粉溶液，10%碘化钾溶液，4%碳酸钠溶液组成的显色剂混合液5 min后取出，放入真空干燥箱内50℃干燥20 min后，将显色层和基板固定粘贴连接，即制备出检测试纸[7].

1.3.2 标准比色卡的制备

配制 0mg/L、12mg/L、36mg/L、60mg/L、84mg/L、108 mg/L、132 mg/L、156 mg/L、180 mg/L、228 mg/L的过氧化苯甲酰溶液，在检测试纸显色层上进行显色反应1 min，利用测色仪测定显色层的L*、a*和b*值，输入计算机，利用颜色模块软件对L*、a*和b*数据进行模拟，并与显色层色块进行对比，编辑出与试纸显色层色块相匹配的颜色，按过氧化苯甲酰浓度从低到高进行排列、粘贴，制作过氧化苯甲酰标准比色卡[8].

1.3.3 试纸的准确度和检出限

配置过氧化苯甲酰浓度梯度溶液，在试纸显色层上做显色反应，与分光光度法进行对比，计算相对误差表示准确度.在面粉中添加过氧化苯甲酰360 mg/kg，取100 g面粉加入蒸馏水，配置一定浓度梯度的过氧化苯甲酰溶液，4 000 r/min离心20min取上清液，将试纸浸入上清液中1 min后取出，与标准比色卡对照，观察显色反应，得出实际最低检出限[9].

2 结果与讨论

2.1 Na2CO3对试纸显色的影响

分别将试纸浸入由0.4%的淀粉溶液、10%的KI溶液和4%Na2CO3组成的显色剂混合溶液中5 min后取出，自然风干.从图1可看出未添加Na2CO3的试纸由白色变成棕褐色，添加了Na2CO3的试纸不变色（见图1），说明Na2CO3可以有效地抑制单质碘的析出.

图1 碳酸钠的添加对显色的影响

2.2 显色层载体的选择

将醋酸纤维素膜、中速、快速定性滤纸分别在显色剂中浸泡5min后，取出自然风干后，滴加BPO溶液进行显色反应，显色结果见图2.对比3种载体显色结果，可知醋酸纤维素膜显色效果良好，因此选择醋酸纤维素膜作为显色层的载体.

图2 3种载体的显色结果

2.3 试纸干燥条件的选择

将浸泡好的试纸分两部分，一部分真空干燥箱50℃干燥20 min，另一部分在电热鼓风干燥箱中50℃干燥20 min.干燥后发现在电热鼓风干燥箱中加热干燥的试纸条由白色变为棕黄色，真空干燥箱干燥的仍为白色（见图3），说明真空干燥能避免加热造成的单质碘的析出.

图3 干燥条件对试纸显色反应的影响

2.4 淀粉溶液浓度对试纸显色反应的影响

将分别用0.2%、0.4%、0.6%的淀粉溶液制备出的试纸，浸入含过氧化苯甲酰溶液中，从图4可知0.4%的淀粉溶液显色比较均匀，所显示蓝色更清晰，色泽更均匀.

图4 淀粉溶液浓度对试纸显色反应的影响

2.5 K I和Na2CO3溶液浓度对显色反应的影响

将分别用 5%、10%、15%KI溶液和 2%、4%、6%Na2CO3溶液（m（KI）∶m（Na2CO3）=2.5）制备出的试纸浸入180 mg/L的过氧化苯甲酰溶液中，试纸显色反应结果如图5所示.从显色结果来看，10%KI颜色反应明显，蓝色均匀.

2.6 过氧化苯甲酰标准比色卡的制备

从图6可以看出过氧化苯甲酰在0～228 mg/L质量浓度范围内含量越高，显色反应呈现的蓝色越深，色阶明显.

图5 KI溶液浓度对淀粉-碘化钾试纸显色的影响

图6 过氧化苯甲酰的标准色卡

2.7 过氧化苯甲酰的快速检测试纸的准确度和检出限

相对误差表示试纸的准确度，由表1可知试纸的准确度范围为11.76%～16.89%.由表2可知，当面粉溶液中过氧化苯甲酰的浓度达到12 mg/L时，1 min内试纸就显示很浅的淡蓝色，即试纸对面粉中过氧化苯甲酰的最低检出限为36 mg/kg.

3 结论

检测试纸的制备条件为：醋酸纤维素膜为载体制备显色层，显色剂为0.4%的淀粉溶液、10%KI溶液和4%的碳酸钠混合溶液，50℃真空干燥20min.

标准比色卡含有10个色块，对应的过氧化苯甲酰的质量浓度分别为：0 mg/L、12 mg/L、36 mg/L、60 mg/L、84 mg/L、108 mg/L、132 mg/L、156 mg/L、180 mg/L、228mg/L，色阶梯度明显.

表1 过氧化苯甲酰试纸准确度

表2 试纸检出限的确定

当面粉溶液中过氧化苯甲酰的质量浓度达到12mg/L时，1 min内试纸就显示很浅的淡蓝色，即试纸对面粉中过氧化苯甲酰的最低检出限为36 mg/kg，试纸的准确度范围为11.76%～16.89%.

［1］李伟.过氧化苯甲酰毒性的研究进展［J］.疾病监测与控制，2010，4（7）：391-392.

［2］杨玉帅，郗德凤，王淑娥，等.小麦粉中过氧化苯甲酰的毛细管气相色谱测定法［J］.环境与健康杂志，2010，27（5）：443-445.

［3］Abe-Onishi Y，Yomota C，Sugimoto N，et al.Determination of benzoyl peroxide and benzoic acid in wheat flour by high-performance liquid chromatography and its identification by highperformance liquid chromatography-mass spectrometry［J］.Journal of chromatography A，2004，1040：209-214.

［4］王晓滨，郝林华，张辉珍.高效液相色谱法测定面粉中的过氧化苯甲酰［J］.中国食品学报，2006，6（4）：133-135.

［5］裴翠锦，姚国光.紫外分光光度法测定面粉中的过氧化苯甲酰［J］.计量与测试技术，2008，35（2）：46-49.

［6］吴迎春，聂峰.面粉中过氧化苯甲酰检测方法研究［J］.陕西理工学院学报：自然科学版，2010，26（2）：54-57.

［7］周焕英.一种铜检测试纸及其制备方法：中国，03119105［P］.2003-11-19.

［8］赵艮贵.茶多酚检测试纸及其标准比色卡和它们的用途：中国，101294912A［P］.2008-10-29.

［9］孙秀兰，杨婷婷，张银志.粮食中百草枯残留的金标免疫层析检测方法研究［J］.分析测试学报，2010，29（5）：507-510.

STUDY ON BENZOYL PEROXIDE RAPID TEST STRIP

XIE Yan-li， LIXue-qin， HE Bao-shan， WANG Fen， YANG Jie， WEIJia
（School of Food Science and Technology， Henan University of Technology， Zhengzhou 450001， China）

Benzoyl peroxide has strong oxidation ability,and can reactw ith potassium iodide to generate benzoic acid and iodine.Therefore,the rapid test strip can be prepared according to the principle of the color reaction of starch and iodide.A cellulose acetate membrane was used as the color layer,then was soaked in a color reagent m ixture solution containing 0.4%gelatinized starch solution,10%KI and 4%Na2CO3for 5 m inutes,and was dried under vacuum to obtain the test strip.A standard colourimetric card consisted of ten color blocks,and could show significant color order in the range of benzoyl peroxide 0 to 228 mg/L.The lowest detection limit of benzoyl peroxide in the flour was 36 mg/kg,and the relative error was 11.76%to 16.89%.

benzoyl peroxide； rapid test strip； flour

TS207.3

B

CNKI:41-1378/N.20111220.1501.008

1673-2383(2011)06-0036-04

http://www.cnki.net/kcms/detail/41.1378.N.20111220.1501.008.html

网络出版时间：2011-12-20 03:01:44PM

2011-06-24

河南省教育厅自然科学基金项目（2010A550002）

谢岩黎（1971-），河南上蔡人，副教授，博士，研究方向为食品营养与安全.