食用油过氧化值快速检测试剂盒的性能研究
2023-06-26贾志春刘晓红谭慧林
◎李 娟,贾志春,刘晓红,谭慧林
(1.新疆理工学院 新疆黑木耳工程技术研发中心,新疆 阿克苏 843000;2.阿克苏地区食品安全检测中心,新疆 阿克苏 843000)
食用植物油在贮藏过程中易发生氧化作用,产生过氧化物、醛类、酮类、醇类等物质,不但改变食用油的感官性质,还对人体产生不良影响,长期食用过氧化值超标的油会导致动脉硬化、心血管异常、心机梗塞等疾病。过氧化物是氧化过程中最重要的产物,用其来反映食用油的氧化程度是目前最主要的检测手段。
我国常用的过氧化值检测方法为GB 5009.227-2016中的碘量法。碘量法虽然操作简单,但倾向于消耗大量试剂和溶剂。目前,文献[1]研究了光谱重组技术,文献[2]研究了化学发光法,文献[3]研究了流动注射法,以及文献[4]研究了高性能液相色谱法用于测定过氧化值。与碘量法相比,这些方法提高了分析速度以及精准性和确定性,测定更简单且克服了使用大量试剂的缺点,但却引入了更精准、操作要求更高、更昂贵的试验用仪器,且这些方法检测时间长、成本高,难以满足目前监管过程中快速出结果的需求。
当前,国内市场上商品化过氧化值检测试剂盒已经大量生产使用,与传统实验室操作相比,其可直接获得检测结果,具有简便、快速、价格便宜、对操作人员要求低、现场结果可视化等特点[5],对食用油的安全监管控制、风险预警以及安全评估具有重大意义。由于试剂盒的研发与生产成本较低,生产工艺简单,投入产出值较高,使得一些水平低、规模小、管理差的企业也纷纷加入生产行列,商品质量良莠不齐,这导致了快检试剂盒的检测结果与传统法相比准确度差异较大。所以,本文旨在对过氧化值快检产品进行评估,保证产品的可靠性,为监督机构提供实践依据,为快速检测产品提供适用性借鉴,同时有利于市场的规范化。
1 材料与方法
1.1 材料
食用油为超市随机购买的5种不同品牌的油,5种品牌各2份。
1.2 试剂与仪器
本试验选择3家公司生产的食用油过氧化值测定试剂盒产品,为避免评价结果对生产厂家造成影响,将试剂盒分别编号为试剂盒1,试剂盒2和试剂盒3。
过氧化值质控样品(编号:MRMO 142-1,批号:A043001M/A062001M):美正检测有限公司;冰乙酸、三氯甲烷、碘化钾、石油醚、无水硫酸钠、可溶性淀粉、重铬酸钾,均为分析纯。
碘量瓶、滴定管、天平、电热恒温干燥箱、旋转蒸发仪,秒表均为试验计量检定合格仪器。
1.3 试验方法
1.3.1 试样的制备
将购买的食用油分成2组,第1组为A、B、C、D、E,第2组为a、b、c、d、e,其中样品A与a,B与b,C与c,D与d,E与e,为同一品牌的油。第1组为开盖即测样品,第2组为开盖后,置于室温下的样品,试验前将样品充分混匀。
1.3.2 国标方法测定食用油中过氧化值
根据GB 5009.227—2016的要求[6],称取2~3 g样品,置于250 mL碘量瓶中,加入30 mL三氯甲烷-冰乙酸混合液,振摇使试样完全溶解,准确加入1.0 mL饱和碘化钾溶液,振摇0.5 min,在暗处放置3 min,取出加100 mL水,摇匀后立即用硫代硫酸钠标准溶液滴定析出的碘,滴定至淡黄色时,加1 mL淀粉指示剂,继续滴定并强烈振摇至溶液蓝色消失即为终点。
1.3.3 试剂盒法测定食用油中过氧化值
试剂盒1:称取0.1 g样品于刻度试管中,加入检测液A(乙醇∶石油醚=1∶1)至2 mL刻度,混匀使其溶解,从中吸取0.1 mL到另一个刻度试管,加入检测溶液A至3 mL刻度,混匀,依次加入1滴检测液B,1滴检测液C,摇匀反应5 min,观察颜色变化。颜色越深,说明过氧化值越高。
试剂盒2:用清洁、干燥的容器取油样品约5 mL,并使油样温度调整至(25±5) ℃后再测试。将试纸浸入油样中开始计时,过氧化值试纸浸入油样中5 s后取出,从试纸侧面将多余的油样用吸水纸吸掉,将试纸的测试部分一面朝上平放,并开始计时。当计时达到比色卡标定的比色时间时,将试纸测试部分的颜色与比色表上的色块进行比较,判定检测结果,颜色相同或相近的色块下的数值即是本样品的检测值,如试纸的颜色在2个色块之间,则取两者的中间值。
试剂盒3:将油样混匀,用0.2 mL小滴管吸取油样,滴加1滴食用油至10 mL干燥的比色管底部,加入2 mL试剂3混匀,滴加1滴过氧化值试剂1和1滴过氧化值试剂2,摇匀,与色阶卡对比。
数据处理使用Microsoft Excel 2010。
2 结果与分析
2.1 过氧化值质控样品的浓度验证
采用国标法验证质控样品的浓度是否准确,每组质控样品测定3次,结果用平均值表示。表1为过氧化值质控样品的浓度验证,从表1可知,国标法测定的质控样品浓度均在可允许的偏差范围内,表明2组质控样品的浓度准确,为后续试验奠定了基础。
表1 过氧化值质控样品的浓度验证表
2.2 快检试剂盒对质控样品的过氧化值测定
将质控样品温度控制在(25±5)℃,每种快检试剂盒对2组不同浓度的过氧化值质控样品进行5组平行试验,其结果如表2所示。试剂盒1的检测试纸在过氧化值浓度为0.25 g/100 g左右时色阶卡的颜色比对是准确的,高于此限定值测定灵敏度差,综合判断试剂盒1的检测准确度为50%;试剂盒2对2组质控样品的浓度检测均不准确,检测准确度为0;试剂盒3的准确度为100%(见表2)。通过试验结果可知,3种试剂盒的准确度高低不一,这与试剂盒生产是否拥有一套成熟可靠的生产标准,且成品是否反复验证有很大的关系。
表2 3种试剂盒对不同浓度的过氧化值质控样品测定结果表
2.3 采用国标法与试剂盒法对食用油的过氧化值测定及准确度评价
第1组样品A、B、C、D、E为购买后立即测定样品,第2组样品a、b、c、d、e为开盖后30 d的样品,以国标法测定结果为对照,将样品的温度控制在(25±5) ℃,每组样品平行测定3次,3种试剂盒的测定结果如表3所示。结果表明,试剂盒1、试剂盒2、试剂盒3的准确度分别为50%、20%、100%;针对第2组样品试剂盒法测定的准确度与2.2节中的过氧化值质控样品测定准确度相同,表明试剂盒测定结果稳定。
表3 国标法与试剂盒法对5种食用油过氧化值的测定结果表
2.4 不同测定方法所使用的时间
表4为不同测定方法的时间节约率,图1为3种试剂盒比色卡。从表4的结果可以看出:以国标法耗时为对照,试剂盒1、试剂盒2、试剂盒3的时间节约率分别为6.71%、71.1%、88.6%。快速检测测定每个样品所使用的时间比国标法少,因为国标法在操作过程中需要配制标准溶液及试剂,快速检测克服了配制试剂的烦杂,使得检测时间更短。
图1 3种试剂盒比色卡图
表4 不同测定方法的时间节约率表
3 讨论
近年食品安全问题频发,常规实验室检测从送样到出具结果需要1周到半个月时间,此时许多食品已经销售或者过期。因此,仅依靠实验室的仪器分析远不能满足当下需求,一种能在短时间内,对大量食品进行快速准确筛查的技术应运而生[7]。快速检测(简称快检)因其快速、便捷、高效、成本低廉、操作简单等特点已成为全球市场上的研发与销售热点[8]。
国家对快检产品高度重视,原国家食品药品监督管理总局批准发布了11项食品快检方法,国家市场监督管理总局征求意见发布食品快检13项[9-12],但这些方法中尚没有过氧化值快检方法的规定,所以尽快对过氧化值快检方法进行评估,选择灵敏度和特异性高的试剂盒,对开展食品安全检查工作具有重要意义。
在本次快检试剂盒评价中可以看出,在选取的3家食用油过氧化值快检试剂盒中,其中2家的准确度较低,分别为50%、20%。当前市场上快检试剂盒品种繁多,仅用于食品方面的快检试剂盒多达数百种,涉及检测范围广泛,质量参差不齐,出现灵敏度低、特异性不强、假阳性与假阴性等问题[13]。张威等[14]对黄曲霉毒素B1快速检测试纸进行评价,结果表明选取的3家快检产品的假阴性率和假阳性率均不符合快检方法的要求;龚琴等[15]研制的食用油中过氧化值快速检测试剂盒,在过氧化值范围为0.5~20 meq/kg时,可快速进行显色反应,根据1 g/100 g=78.8 meq/kg,龚琴等[15]研制的试剂盒在过氧化值为0.006 3 g/100 g~0.254 0 g/100 g范围时可准确显色,超过0.254 0 g/100 g时未进行验证;罗俊霞[16]等选取的6种农残速测试剂盒对倍硫磷氧乐果等5种有机磷类农药的敏感性进行研究,结果表明6种试剂盒对倍硫磷均不敏感,对其他4种农药的敏感性也各不相同。文献[17]使用3种尿抗原试剂盒对嗜肺军团菌肺炎进行测试,结果表明,新型试剂盒(LAC-16)、双歧杆菌(Binax)和Q-line-Kyokutou军团菌(Q-Line)敏感性分别为79%、84%、71%。因此,在快检试剂盒投入使用前,对其进行性能评估是非常有必要的,也为基层快检提供了可行性依据。
为解决相关快检产品质量问题,需要从以下几方面出发。第一,需要加强快检方法的研制与颁布,建立规范的检测程序和制度,建立专业的试剂盒认证机构,完善快检评价机制;第二,加强培训,提高检测人员的专业知识水平,熟悉试剂盒存放条件以及快检结果判定规则;第三,保障快检经费投入,提高快检研发水平及创新能力,确保生产快检试剂盒所用的材料有效;第四,采用人员比对、质控样品、加标回收、平行试验、校准曲线、仪器方法对照等方式定期抽查快检产品,对快检产品进行质量控制[18-21]。
快检产品的确给食品检测带来了便利,但我们在选择相关快检产品时决不能脱离实验室检测,只有在验证合格后方可使用。随着快检产品的发展,国家相关法律法规及相关评价机制逐渐完善,快检在未来食品检测上有广阔的应用前景。
4 结语
通过国标法对质控样品的验证可知,2组质控样品过氧化值与国标法测出的数值相差无异,证明2组质控样品浓度可信,可用于后续试验。
采用国标法对暴露在空气中的食用油过氧化值进行动态监测,结果表明随着储藏时间的延长,过氧化值不断升高,在第25 天时,5种品牌食用油的过氧化值均超过0.25 g/100 g。
将3个厂家生产的快检试剂盒对质控样品、食用油样品的过氧化值进行测定,并对其准确度进行评价,结果表明:试剂盒1、试剂盒2、试剂盒3测定2组过氧化值质控样品的准确度分别为50%、0、100%,这与测定过氧化值>0.25 g/100 g的食用油样品准确度相同;测定3种食用油样品的准确度分别为50%、20%、100%;时间节约率分别为6.71%、71.1%、88.6%。
通过综合评价表明,3家快检产品检测所用时间均比国标法少,但质量层次高低不一,只有试剂盒3色阶比色范围最准确,检测浓度范围广,操作最简单,能够满足食用油过氧化值快速检测要求,现场适用性强。