掺甲醛牛乳快速检测试纸的研制*

王志琴,薛正芬,张晓红,彭 斌,唐晓男,张从云,王 军

(1.新疆农业大学动物医学学院,新疆乌鲁木齐 830052;2.新疆畜牧科学院畜牧研究所,新疆乌鲁木齐 830000)

掺甲醛牛乳快速检测试纸的研制*

王志琴1,薛正芬2,张晓红1,彭 斌1,唐晓男1,张从云1,王 军2

(1.新疆农业大学动物医学学院,新疆乌鲁木齐 830052;2.新疆畜牧科学院畜牧研究所,新疆乌鲁木齐 830000)

为解决在牛乳收购环节快速检测出掺甲醛牛乳的方法,采用试管法和试纸法对牛乳掺甲醛进行检测比较,确定了试纸检测牛乳中掺甲醛的方法可行。探索了采用品红试剂制作的试纸方法,筛选出品红溶液和硫酸溶液最佳浓度,两种溶液按3∶1比例加载到WFB-试纸上,自然干燥。用掺有不同浓度甲醛的牛乳测试试纸的灵敏度,检测结果表明,最低检出量为0.08 g/L。本试验研制的牛乳掺甲醛快速检测试纸,操作简单,使用方便,检测迅速,灵敏度较高,制作成本低,不但适用于基层奶站的检验,也适合在家庭中测试,能方便快速的检测出掺甲醛牛乳。

牛乳;甲醛;检测 ;试纸

鲜牛乳是一种仅次于人类母乳的营养成分配比合理、营养价值很高的液体食品[1]。牛乳在贮藏、运输过程中,保鲜方法不当或没有冷藏设施,乳中微生物大量繁殖,使乳酸败[2]。为了抑制乳中微生物繁殖和乳酸败,一些不法生产、经营者常在乳中掺入防腐剂及其他一些成分[3,7]。甲醛是一种破坏生物细胞蛋白质的原生质毒物,会对人的皮肤、呼吸道及内脏造成损害,麻醉人的中枢神经,可引起肺水肿、肝昏迷、肾衰竭等。世界卫生组织(WHO)确认甲醛为致畸、致癌物质,是变态反应源,长期接触将导致基因突变[4]。为了保障消费者的利益和身体健康,世界各国均规定食品中严禁加入甲醛[5]。我国乳与乳制品监督管理条例中禁止向鲜乳中加入任何化学物质,向牛乳中掺甲醛是违法行为,因此,查处牛乳中掺甲醛势在必行。已经报道的一些检测牛乳中掺甲醛的方法,一般都比较繁琐,而且不适合于基层现场检测。本研究试图研制出牛乳掺甲醛的快速检测试纸,探索简便、快速、灵敏、直观、准确、经济的检测牛乳中掺甲醛的检测方法,为基层原料乳的快速检测提供方便。

1 材料与方法

1.1 材料

1.1.1 样品 市售袋装新鲜巴氏消毒奶。

1.1.2 主要试剂 品红、浓硫酸、亚硫酸钠、甲醛、定性滤纸、WFB-试纸,均为分析纯试剂。

1.1.3 主要仪器设备 电热恒温培养箱,上海一恒科学仪器有限公司,DHP-9162型;电热恒温鼓风干燥箱,上海一恒科学仪器有限公司,DHG-9140型;pH计,梅特勒—托利多仪器上海有限公司,FE20;电子分析天平,梅特勒-托利多仪器上海有限公司,PL203;电热恒温水浴箱,上海一恒科学仪器有限公司,HWI407型。

1.2 方法

1.2.1 品红-硫酸溶液 品红溶液配制:分别称A、B、C3种剂量的品红试剂,并分别加入3个120 mL的蒸馏水中,再分别加入亚硫酸钠水溶液、浓硫酸及蒸馏水适量,最后使全量为200 mL。装入棕色瓶,避光保存待用[6]。

硫酸溶液:用浓硫酸和蒸馏水配制Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ3种浓度硫酸溶液。

将3种不同浓度的品红溶液和硫酸溶液按2∶1和3∶1比例配成混合液,待用。

1.2.2 测甲醛试纸制作 将裁成10×5 cm的定性滤纸和WFB-试纸浸入上述混合液溶液中,待湿润后,取出晾至半干。将晾至半干的试纸和WFB-试纸,分别放在室温、30℃和50℃的条件下干燥,干燥后的试纸剪成小条,密封于棕色瓶中保存,保存温度为室温、4℃或-15℃冰箱,定期观察试纸变化情况。试纸保存过程中颜色变化:“+”表示试纸由微黄色到褐色的程度,“+”越多,颜色越深。

1.2.3 检测与检测结果判定方法 用袋装新鲜巴氏消毒奶分别配制出下列浓度的含有甲醛的牛乳:0.0 、0.02 、0.04 、0.06 、0.08 、0.1 、0.2 、0.4 、0.6 、0.8 、1.0 g/L。

试管检测法:用吸管吸取上述含有不同浓度甲醛的牛乳各5 mL于试管中,分别加0.5 mL 6种浓度的品红-硫酸溶液,充分混匀后,观察乳的颜色变化[8]。

试纸检测法:用吸管吸取上述含有不同浓度甲醛的牛乳少许,滴加在各浓度品红溶液制作好的试纸条上,并立即观察试纸的颜色变化。

结果判定:正常乳,试管内的乳样颜色不变(白色),试纸由淡黄色变为白色;掺甲醛乳,根据牛乳掺甲醛量由白色变为微淡紫色直至深紫色[9]。试纸颜色变化:“-”表示试纸无变化;“±”表示试纸无明显变化;“+”表示试纸由微淡紫红色到深紫色的程度,“+”越多,紫色越深。

2 结果

2.1 不同浓度品红溶液制作的试纸测试结果

用3种品红溶液制作的试纸在室温的条件下干燥的试纸,检测掺有不同浓度甲醛牛乳,结果见表1。由表1可见B浓度品红溶液制作的试纸效果较好。

2.2 加入不同浓度硫酸与品红溶液制作的试纸测试结果

用品红B溶液与3种浓度硫酸按2∶1、3∶1混合,制作的试纸,检测掺有不同浓度的甲醛牛乳的结果见表2。从表2可以看出,B浓度品红溶液与Ⅱ浓度硫酸按3∶1制作的试纸效果较好。

表1 不同浓度品红溶液制作的试纸测试结果Table 1 The test results of the test-paper with fuchsine solution at different concentration

表2 不同浓度硫酸与品红B溶液制作的试纸测试结果Table 2 The test results of the test-paper with different concentration of H2SO4and fuchsine B solution

2.3 两种材质制作的试纸测试结果

从外观上看,两种材质制作的试纸在3种条件下干燥,以室温条件下干燥的试纸较好,试纸颜色均匀呈微黄色,易于判断结果;在30℃条件下干燥的试纸颜色变为黄色;在50℃条件下干燥的试纸颜色变为橙黄色。各试纸检测掺甲醛牛奶试纸显紫色,颜色随着甲醛含量增加呈逐渐加深的变化趋势。结果见表3。

表3 2种材质制作的试纸检测结果Table 3 The test results of the test-paper with 2 kinds of materials

2.4 试管法与试纸法的检测牛乳中掺甲醛结果比较

试管法与试纸法的检测牛乳中掺甲醛结果见表4。由表4可见,随着被检乳中甲醛含量的增加,试管中所呈现颜色和检测试纸呈现颜色均由微淡紫红色到紫色不同的颜色变化,被检乳中掺入的甲醛量越大,颜色越深。而且显色时间随着乳中掺入的甲醛量的增加而加快,放置的时间越长颜色越深。

表4 试管法与试纸法的检测结果Table 4 T he test results of test-paper and test-tube method

2.5 检测下限的确定

用已优化的试纸制作方法,制成的品红试纸进行最低检测浓度的确定。向牛乳中掺加一定量的甲醛,检测其最低检出量,结果如表5。当甲醛浓度在0.06 g/L以下时,试纸不显色或者显微弱颜色,用肉眼很难观察;当甲醛浓度达到0.08 g/L时,试纸出现了淡的紫色;当甲醛浓度达到0.2 g/L以上时,试纸紫色加深;当甲醛浓度达到0.4 g/L以上时,试纸上紫色更为明显。根据上述试验得出,试纸对甲醛的最低检测限为0.08 g/L。

2.6 保存温度对试纸影响的结果

将制作好的试纸分别放在室温、4℃和-15℃冰箱保存后,试纸变化情况见表5。-15℃冰箱保存的试纸最好,按以上方法检测,效果一样。变深黄色的试纸虽然能检测稍高浓度的掺甲醛牛奶,但检测低浓度掺甲醛牛奶的效果不灵敏。

表5 保存温度对试纸的影响Table 5 The effect of storage temperature on the test-paper

3 讨论

分别用浓度为A、B、C的品红溶液制作的试纸,都可以检测牛乳掺甲醛,以B浓度的品红溶液制作的试纸效果最好。前者检测灵敏度稍差,后者颜色反应浓度梯度不太理想,可能由于试剂比例不合适,故本试验选择B浓度品红溶液制作试纸。

分别用3种浓度品红溶液与Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ 3种浓度硫酸溶液,按比例为2∶1和3∶1的混合制作试纸,来检测牛乳掺甲醛。B浓度品红溶液与Ⅱ浓度硫酸溶液按3∶1的比例混合液制成的试纸显色效果较好,其他组合制作的试纸灵敏度稍差,颜色反应浓度梯度不明显。有关资料上介绍的试管法是使用浓硫酸,而浓硫酸具有很强的腐蚀性[10],在实际操作的过程中使用不方便,在试纸的制作中也不可行,故本试验所选用的是Ⅱ浓度硫酸溶液,其浓度适中,腐蚀性也降低,制作出的试纸效果较好。

干燥温度对试纸的制作有一定的影响,常温下长时间自然干燥的试纸较好,颜色均匀微黄色,在30℃和50℃条件下干燥的试纸,都不能得到理想的试纸,试纸颜色随着温度的升高而加深,而且易碎。说明加载了试剂的试纸不适合加温干燥,室温下自然干燥可节省能源,效果好。

浓硫酸具有很强的腐蚀性,试纸制作中要加入硫酸,用滤纸制作的试纸,测试结果虽然较好,但试纸易碎,我们改用WFB-试纸作为载体,将试剂加载到WFB-试纸上制作成检测试纸,测试结果显示,WFB-试纸和滤纸制作的试纸检测结果基本一致,而且WFB-试纸质地柔韧,不易碎,易保存。

保存温度对试纸有一定影响,本试验将制作好的试纸分别放在室温、4℃和-15℃冰箱保存,-15℃冰箱保存的试纸最好,说明试纸保存与温度有密切关系,可能由于加载到试纸上的试剂随着温度升高和保存时间的延长会发生氧化,故本试纸低温避光保存可延长有效期,目前-15℃冰箱保存10个月,试纸外观和检测效果无明显变化。

本试验用试管法与研制的试纸法对牛乳掺甲醛检测进行了比较,结果显示,两种方法都可检测牛乳中的甲醛,检测灵敏度基本一致,但在反应时间上试纸法明显比试管法快,这说明本试验研制的试纸完全可以用于牛乳掺甲醛的检测,而且操作简单、方便、快捷,颜色明显、直观,便于判断,适合于基层原料乳的快速检测。

本试验筛选出品红溶液与硫酸溶液,加载到WFB-试纸上制作的检测试纸,在室温条件下干燥效果最好。并用制作好的试纸与试管法比较,结果表明试纸的灵敏度与试管法一致,对牛奶掺甲醛最低检出量为0.08 g/L。该试纸具有操作简便、快速、颜色明显、便于判断、使用方便等优点,可用于乳品厂以及基层奶站原料乳掺甲醛的快速检测。

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Preparation of Quick Test-paper for Detecting Formaldehyde Adulteration in Milk

WANG Zhi-qin1,XUE Zheng-fen2,ZHANG Xiao-hong1,PENG Bin1,TANG Xiao-nan1,ZHANG Cong-yun1,WANG Jun2

(1.College of Animal Medicine,Xinjiang Agricultural University,Urumqi,Xinjiang,830052,China2.Institute of Animal Science,Xinjiang Academy of Animal Science,Urumqi,Xinjiang,830000,China)

In order to quickly test the formaldehyde adulteration during the fresh milk collection,the present study took the test-tube and the test-paper method for comparison.It proved that the test-paper method is feasible for detecting the formaldehyde adulteration.The procedure was established and it is feasible.The test-paper method by the regents of fuchsine was investigated,and the optimal fuchsine concentration was screened.The 2 kinds of solution mixed at ratio of 3∶1,and added on the WFB-test-paper,dried by the air.The sensitivity was checked by the adulteration milk with different concentration of formaldehyde,that minimal detective quantity of formaldehyde is 0.0 8 g/L.The results proved this new quick-test method is high sensitive,convenient and easy to work.It can be applied in milk collection station and individual farm as well.

milk;formaldehyde;detection;test-paper

S851.4

A

1007-5038(2011)07-0061-05

2010-12-27

新疆维吾尔自治区“十一五”科技重大专项(200731134-3);基础兽医学新疆维吾尔自治区重点学科项目

王志琴(1957-),女,陕西人,副教授,主要从事动物性食品卫生检验教学、科研工作。