CN104458737A - 一种半定量快速检测亚硝酸盐的组合物及其应用 - Google Patents

Abstract

本发明涉及化学检测领域，具体公开了一种半定量快速检测亚硝酸盐的组合物及其应用。本发明所述组合物包括芯材和壁材，所述芯材包括0.4％对氨基苯磺酸和0.2％盐酸萘乙二胺，所述壁材包括焦磷酸钠、磷脂与辛癸酸甘油脂混合物、大豆蛋白或乳清蛋白、乳糖或蔗糖、0.1％酒石酸盐和去离子水。本发明使用壁材包埋对氨基苯磺酸溶液及盐酸萘乙二胺溶液的芯材，使壁材既可有效承载并保护芯材，又可以在与乳及乳制品接触时迅速崩解，快速反应，完成检测，检测准确度和灵敏度较高。

Description

一种半定量快速检测亚硝酸盐的组合物及其应用

技术领域

本发明涉及化学检测领域，特别涉及一种半定量快速检测亚硝酸盐的组合物及其应用。

背景技术

亚硝酸盐是乳及乳制品特别是乳粉产品原料的重要检测指标。我国国标GB 2762中对乳粉中硝酸盐及亚硝酸盐限量做出明确规定。

亚硝酸盐毒理学分类为剧毒类物质，进入血液后使氧合血红蛋白变为高铁血红蛋白，从而失去携氧能力，导致组织缺氧，出现紫癜现象，同时具有致畸、致癌作用。WHO/FAO对亚硝酸盐的危害描述为，毒性较强，小鼠经口LD50＝200mg/kg体重，成人重度剂量为0.3g-0.5g，ADI＝0.2mg/kg体重。

正常生牛乳中不会含有亚硝酸盐，生态系统中亚硝酸盐主要来源于地表水、农业、工业用水产生。配方奶粉的主要原料生牛乳、全脂奶粉、脱脂奶粉、乳清粉含有亚硝酸盐的原因主要有两个：一是乳粉在加工过程中生产用水含有亚硝酸盐，经浓缩喷雾干燥最后浓缩富集至原料粉中；二是在奶牛养殖阶段，饲养过程中尤其是产奶期间，饮用亚硝酸盐、硝酸盐含量较高的水可造成牛乳中亚硝酸盐的升高。牛饲料或饮水中含有硝酸盐或亚硝酸盐，因为牛瘤胃微生物有分解、利用作用，通过乳汁可排出少量，一般小于0.3mg/L，制成乳粉后，一般含量小于2.5mg/L。婴儿肠道对微生物的还原作用比成人强，更易发生肠原性青紫癜，即亚硝酸盐中毒。因此乳品行业特别是婴儿配方奶粉行业更应加强对亚硝酸盐的控制。

食品中亚硝酸盐的检测方法很多，主要有光度法：包括格里斯试剂比色法、催化(褪色)光度法、流动注射系统-分光光度法、顺序注射系统-分光光度法、导数光度法等；示波极谱法、荧光法、离子色谱法、催化动力学法、气相色谱法以及各种联用技术等。

我国在实际生产中被广泛应用的主要检测方法为GB 5009.33第三法及试纸方法。GB 5009.33第三法是乳制品行业产品生产过程中，原料验收、成品检验亚硝酸盐判定的主要方法。该方法涉及多种试剂溶液的配制，蛋白、脂肪的去除以及分光光度计的操作，整体比较繁琐、且对操作人员的技术需求很高。在产品储运过程中，实验条件不足及反应时间不够时，其应用受到很大限制。

另一个主要的方法是试纸法，将滤纸浸泡显色剂，真空干燥制成试纸，如文献《亚硝酸盐检测试纸的研制》(欧少清等，广西轻工业，2009年4月，第4期，总第125期)报道的试纸法。但是该方法的主要问题有两个：一是无法获得标准化的试纸产品，产品加工过程中显色剂的滤纸吸水量，以及干燥过程中的损失量无法统一；二是显色剂附着在纸质纤维中与空气接触，极易发生氧化。这些原因造成了试纸法检测结果不准确，产品不易保存的缺陷。

发明内容

有鉴于此，本发明目的是提供一种半定量快速检测亚硝酸盐的组合物及其应用，使得所述组合物能够以半定量方式，快速、准确、简便的检测乳及乳制品中的亚硝酸盐含量；

本发明的另一个目的是提供一种半定量快速检测亚硝酸盐的组合物及其应用，使得所述组合物能够提高对检测乳及乳制品中的亚硝酸盐含量的灵敏度。

为实现上述发明目的，本发明提供如下技术方案：

一种半定量快速检测亚硝酸盐的组合物，包括芯材和壁材，所述芯材包括0.4％对氨基苯磺酸和0.2％盐酸萘乙二胺，所述壁材包括以下组分：

焦磷酸钠；

磷脂与辛癸酸甘油脂混合物；

大豆蛋白或乳清蛋白；

乳糖或蔗糖；

0.1％酒石酸盐；和

去离子水。

其中，作为优选，所述芯材和壁材的体积比为1:20-1:1。

作为优选，所述0.4％对氨基苯磺酸和0.2％盐酸萘乙二胺的体积比为1:5-1:1。

作为优选，所述壁材以重量份计，包括以下组分：

1～5份焦磷酸钠；

1～5份磷脂与辛癸酸甘油脂混合物；

15～30份大豆蛋白或乳清蛋白；

20～50份乳糖或蔗糖；

1～3份0.1％酒石酸盐；和

50～200份去离子水。

更优选地，所述壁材以重量份计，包括以下组分：

1份焦磷酸钠；

3份磷脂与辛癸酸甘油脂混合物；

30份大豆蛋白或乳清蛋白；

20份乳糖或蔗糖；

1份0.1％酒石酸盐；和

50份去离子水。

为了更好地保护所述芯材以及方便产品的运输，本发明还提供任意一种技术方案所述组合物的冻干固体物，即所述组合物经冻干处理形成的固体组合物。

本发明以0.4％对氨基苯磺酸溶液及0.2％盐酸萘乙二胺溶液为芯材，并根据芯材性质以及乳及乳制品的特有性质配制壁材，使壁材即可有效承载并保护芯材，又可以在与乳及乳制品接触时迅速崩解，快速反应，完成检测。

本发明的壁材中，乳糖或蔗糖为惰性载体，可有效保护芯材自身不发生反应变色。其中，乳糖与大豆蛋白颗粒小、易溶解，与待测样品溶液混合后可迅速崩解释放芯材。乳糖和大豆蛋白联合使用不会造成芯材在运输或使用过程中的损失，且可赋予成品细腻丰满的质感。焦磷酸钠为膨松剂，因乳糖在冻干处理后易发生收缩甚至凝结，膨松剂在含有蛋白的碳水化合物的物料内起到蓬松作用，便于液体渗入。磷脂与辛癸酸甘油酯混合物同时起到三个作用：1、辛癸酸甘油酯作为流体油脂，有助于粘性较大的磷脂在壁材配制过程中的计量与溶解；2、磷脂起到壁材增溶的作用；3、由于本方法为快速检测方法，没有对样品进行蛋白、脂肪的去除处理，因此磷脂-辛癸酸甘油酯混合物为高效乳化剂，保证本发明成品与样品混合后乳化体系稳定。酒石酸盐的作用为助显色剂，需在弱酸条件下反应，而酸度的控制对于本发明对应测试样品生乳或复原乳的稳定影响很大。因此本发明不对壁材和芯材进行pH调节，而采用酒石酸盐，在对体系酸度影响不大的情况下，促进显色反应发生。

此外，本发明还提供了一种半定量快速检测亚硝酸盐的比色杯，包括所述冻干固体物和承载所述冻干固体物的比色杯，所述比色杯承载冻干固体物的位置以不透光材料遮盖。

本发明通过真空干燥技术使用壁材包埋对氨基苯磺酸溶液及盐酸萘乙二胺溶液，在比色杯底部形成质地细致均匀的冻干固体物检测块，且比色杯底部采用避光处理，进一步地提高产品的稳定性。

同时，本发明还提供了所述半定量快速检测亚硝酸盐的比色杯的制备方法，包括：

超声波处理比色杯；

将本发明任意一种技术方案所述组合物注入到比色杯中，膜封口并在膜上扎孔，然后真空冷冻干燥，先-80～-20℃预冻2～8h，而后1～20pa真空干燥5～10h；

真空冷冻干燥后，比色杯底部形成冻干固体物检测块，采用不透光材料遮盖比色杯底部，得到所述比色杯。

在具体的检测过程中，可事先采用已知浓度的亚硝酸盐标准溶液进行检测，并以GB 5009.33第三法作为参照，制作半定量比色卡，根据实际检测结果，以本发明所述组合物进行检测，橙黄色或淡黄色样品亚硝酸盐含量≤0.30mg/L；红色样品亚硝酸盐含量≥1.00mg/L，粉色样品亚硝酸盐含量介于0.30mg/L和1.00mg/L之间，并将三个颜色变化范围分别设定为定为“-”阴性、“+”弱阳性、“++”阳性。根据此比色卡，采用本发明产品可快速进行乳及乳制品中亚硝酸盐的半定量检测，且结果和采用GB 5009.33第三法检测结果无明显差异，准确性高。同时，采用本发明产品可以最低检测到0.05mg/L亚硝酸盐含量的样品，其灵敏度显著高于现有技术的1mg/L的最低检测限(《亚硝酸盐检测试纸的研制》，欧少清等，广西轻工业，2009年4月，第4期，总第125期)，灵敏度更高。

基于以上内容，本发明还提供了所述组合物在检测乳及乳制品中亚硝酸盐含量和制备检测乳及乳制品中亚硝酸盐含量产品中的应用，以及所述冻干固体物在检测乳及乳制品中亚硝酸盐含量和制备检测乳及乳制品中亚硝酸盐含量产品中的应用。

由以上技术方案可知，本发明使用壁材包埋对氨基苯磺酸溶液及盐酸萘乙二胺溶液的芯材，使壁材既可有效承载并保护芯材，又可以在与乳及乳制品接触时迅速崩解，快速反应，完成检测，检测准确度和灵敏度较高。

具体实施方式

本发明公开了一种半定量快速检测亚硝酸盐的组合物及其应用，本领域技术人员可以借鉴本文内容，适当改进工艺参数实现。特别需要指出的是，所有类似的替换和改动对本领域技术人员来说是显而易见的，它们都被视为包括在本发明。本发明所述组合物以及应用已经通过较佳实施例进行了描述，相关人员明显能在不脱离本发明内容、精神和范围内对本文所述的的化合物和制备方法进行改动或适当变更与组合，来实现和应用本发明技术。

下面结合实施例，进一步阐述本发明。

实施例1：本发明所述组合物及其冻干固体物

芯材：0.4％对氨基苯磺酸溶液和0.2％盐酸萘乙二胺溶液混合，体积比1:1；

壁材：焦磷酸钠1份、磷脂与辛癸酸甘油脂混合物3份、乳清蛋白30份、乳糖20份、0.1％酒石酸盐1份、去离子水50份混合；

组合物：芯材和壁材以体积比1:1混合，获得组合物；

冻干固体物：将组合物冻干后获得冻干固体物。

实施例2：本发明所述组合物及其冻干固体物

芯材：0.4％对氨基苯磺酸溶液和0.2％盐酸萘乙二胺溶液混合，体积比1:3；

壁材：焦磷酸钠5份、磷脂与辛癸酸甘油脂混合物1份、乳清蛋白15份、蔗糖50份、0.1％酒石酸盐3份、去离子水200份混合；

组合物：芯材和壁材以体积比1:20混合，获得组合物；

冻干固体物：将组合物冻干后获得冻干固体物。

实施例3：本发明所述组合物及其冻干固体物

芯材：0.4％对氨基苯磺酸溶液和0.2％盐酸萘乙二胺溶液混合，体积比1:5；

壁材：焦磷酸钠3份、磷脂与辛癸酸甘油脂混合物5份、大豆蛋白20份、乳糖35份、0.1％酒石酸盐2份、去离子水100份混合；

组合物：芯材和壁材以体积比1:10混合，获得组合物；

冻干固体物：将组合物冻干后获得冻干固体物。

实施例4：制备本发明所述比色杯

比色杯经超声波处理10-30min，水冲洗，热风干燥箱干燥；

将0.15～0.25mL实施例1中的组合物注入到比色杯中，膜封口，膜上扎孔；

真空冷冻干燥：-20℃预冻8h，20pa真空干燥10h；

避光处理：真空冷冻干燥后，比色杯底部形成检测块，采用不透光材质包裹比色杯底部或采用不透光涂料涂布比色杯底部，得到所述比色杯。

实施例5：制备本发明所述比色杯

比色杯经超声波处理10-30min，水冲洗，热风干燥箱干燥；

将0.15～0.25mL实施例2中的组合物注入到比色杯中，膜封口，膜上扎孔；

真空冷冻干燥：-80℃预冻2h，1pa真空干燥5h；

避光处理：真空冷冻干燥后，比色杯底部形成检测块，采用不透光材质包裹比色杯底部或采用不透光涂料涂布比色杯底部，得到所述比色杯。

实施例6：制备本发明所述比色杯

比色杯经超声波处理10-30min，水冲洗，热风干燥箱干燥；

将0.15～0.25mL实施例3中的组合物注入到比色杯中，膜封口，膜上扎孔；

真空冷冻干燥：-50℃预冻5h，10pa真空干燥7.5h；

避光处理：真空冷冻干燥后，比色杯底部形成检测块，采用不透光材质包裹比色杯底部或采用不透光涂料涂布比色杯底部，得到所述比色杯。

实施例7：比色卡的建立以及检测限的测定

亚硝酸盐氮标准工作液：2.0mg/L。准确称取0.9856g亚硝酸钠用水溶解，并定容于1L容量瓶中，摇匀，移取1.00mL溶液于100mL容量瓶中，加水定容，摇匀。以超纯水配制0mg/L、0.05mg/L、0.10mg/L、0.20mg/L、0.30mg/L、0.50mg/L、1.00mg/L、2.00mg/L溶液。将待测样品混匀，GB 5009.33第三法检测样品亚硝酸盐含量；同时，取2ml加入实施例4比色杯，震荡、混匀，于1min和5min记录颜色变化结果见表1。

表1

由上表可以看出实施例4产品的检测限为0.05mg/L，当5min样品为橙黄色样品亚硝酸盐含量≤0.30mg/L；5min粉色样品亚硝酸盐含量介于0.30-1.00mg/mL；5min红色样品亚硝酸盐含量≥1.00mg/L。此外，以实施例5和实施例6产品进行同样试验，结果相同。

以上述试验结果为依据制作比色卡，橙黄色或淡黄色样品亚硝酸盐含量≤0.30mg/L；红色样品亚硝酸盐含量≥1.00mg/L，粉色样品亚硝酸盐含量介于0.30mg/L和1.00mg/L之间，并将三个颜色变化范围分别设定为定为“-”阴性、“+”弱阳性、“++”阳性。

实施例8：准确度对比

选取亚硝酸盐含量不同的乳粉10g样品，用56mL去离子水配制待测溶液应用本发明实施例4产品对比GB 5009.33第三法对亚硝酸盐指标进行测定。对比结果见表2：

表2

样品号	实施例1	GB 5009.33检测结果(mg/L)
			1	无颜色变化(-)	未检出
2	无颜色变化(-)	未检出
			3	淡黄(-)	未检出
4	浅粉色(+)	0.3
			5	浅粉色(+)	0.3
6	粉红色(+)	0.7
			7	红色(++)	1.3
8	红色(++)	1.3

由表2对比结果可以明显看出，本发明产品可以以半定量的方式检测出乳及乳制品中亚硝酸盐的含量，且结果和GB 5009.33第三法结果保持一致，无明显差异。

以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。

Claims (10)

1.一种半定量快速检测亚硝酸盐的组合物，其特征在于，包括芯材和壁材，所述芯材包括0.4％对氨基苯磺酸和0.2％盐酸萘乙二胺，所述壁材包括以下组分：

焦磷酸钠；

磷脂与辛癸酸甘油脂混合物；

大豆蛋白或乳清蛋白；

乳糖或蔗糖；

0.1％酒石酸盐；和

去离子水。

2.根据权利要求1所述组合物，其特征在于，所述芯材和壁材的体积比为1:20-1:1。

3.根据权利要求1所述组合物，其特征在于，所述0.4％对氨基苯磺酸和0.2％盐酸萘乙二胺的体积比为1:5-1:1。

4.根据权利要求1所述组合物，其特征在于，所述壁材以重量份计，包括以下组分：

1～5份焦磷酸钠；

1～5份磷脂与辛癸酸甘油脂混合物；

15～30份大豆蛋白或乳清蛋白；

20～50份乳糖或蔗糖；

1～3份0.1％酒石酸盐；和

50～200份去离子水。

5.根据权利要求4所述组合物，其特征在于，所述壁材以重量份计，包括以下组分：

1份焦磷酸钠；

3份磷脂与辛癸酸甘油脂混合物；

30份大豆蛋白或乳清蛋白；

20份乳糖或蔗糖；

1份0.1％酒石酸盐；和

50份去离子水。

6.权利要求1-5任意一项所述组合物在检测乳及乳制品中亚硝酸盐含量和制备检测乳及乳制品中亚硝酸盐含量产品中的应用。

7.权利要求1-5任意一项所述组合物的冻干固体物。

8.权利要求7所述冻干固体物在检测乳及乳制品中亚硝酸盐含量和制备检测乳及乳制品中亚硝酸盐含量产品中的应用。

9.一种半定量快速检测亚硝酸盐的比色杯，其特征在于，包括权利要求7所述冻干固体物和承载所述冻干固体物的比色杯，所述比色杯承载冻干固体物的位置以不透光材料遮盖。

10.一种半定量快速检测亚硝酸盐的比色杯的制备方法，其特征在于，包括：

超声波处理比色杯；

将权利要求1-5任意一项所述组合物注入到比色杯中，膜封口并在膜上扎孔，然后真空冷冻干燥，先-80～-20℃预冻2～8h，而后1～20pa真空干燥5～10h；

真空冷冻干燥后，比色杯底部形成冻干固体物检测块，采用不透光材料遮盖比色杯底部，得到所述比色杯。