CN109406422A - 一种食品质量的快速检测方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种食品质量的快速检测方法，包括以下步骤：①准备检测样品；②准备试剂；③一次搅拌；④去除色素；⑤一次过滤；⑥二次搅拌和二次过滤；⑦超临界二氧化碳流体萃取；⑧对食品的质量进行检测，经过去色素、二次搅拌、二次过滤和超临界萃取的前期准备后，得到的食品检测样品更具代表性，通过对食品检测样品的分析后得到的检测结果更具有准确性。本发明对食品中的有害成分提取效率高，检测速度快，检测结果精确度高，利于食品质量的检测，对食品质量的提高具有积极意义，具有推广使用的价值。

Description

一种食品质量的快速检测方法
技术领域
本发明属于食品安全技术领域，具体涉及一种食品质量的快速检测方法。
背景技术
随着全社会对农产品质量安全关注度的不断提高，生产企业和监管机构对农产品质量安全抽样检测的行为越来越频繁。果蔬中常会添加催熟剂、防腐剂等，也会因为农药的喷洒而导致在果蔬中残留化学成分，其他食品中为了延长食品的保质期或为了调理食品的口味，也会在食品中添加一些添加剂，这些化学品都会对人体产生不同程度的毒害作用，给健康带来不利影响，甚至出现致癌、致畸、至突变等情况，为此加强对食品残留化学物质的检测具有重要意义。
目前，农药和食品添加剂的种类繁多，化学组分复杂，市场上的食品种类亦是繁多，酶抑制法是常用的食品质量检测方法，其原理是：食品中的有害物质可以在一定程度上抑制酶的活性，通过显色反应体现酶活性受到抑制的程度，从而判断食品中有害成分的含量，这种方法通常存在的问题是：提取食品中有害成分时，提取不彻底，提取效率低，耗时较长，整个检测过程速度较慢，效率低，检测结果精确度不高，这些问题不利于食品质量的检测，不利于食品质量的提高。因此，研制开发一种食品中有害成分提取效率高，检测速度快，检测结果精确度高的食品质量的快速检测方法是客观需要的。
发明内容
为了解决背景技术中存在的问题，本发明的目的在于提供一种食品中有害成分提取效率高，检测速度快，检测结果精确度高的食品质量的快速检测方法
本发明所述的一种食品质量的快速检测方法，包括以下步骤：
1、一种食品质量的快速检测方法,其特征在于，包括以下步骤：
①准备检测样品:在需要检测的食品上截取2.0～5.0g作为检测样品，将检测样品烘干后粉碎成粒度为200～500μm的粉末，检测样品的烘干温度为60～80℃；
②准备试剂:根据需要检测的食品准备酶液、缓冲液和显色剂，酶液为乙酰胆碱酯酶液，缓冲液为磷酸盐缓冲液，显色剂为二硫代二硝基甲酸，磷酸盐缓冲液包括以下质量份的原料：磷酸60～70份、硫酸钠20～25份、五氧化二磷30～40份、氢氧化钠15～20份、氯化钠10～20份、鱼精蛋白5～10份、二甲亚砜5～10份和纯净水100～120份，其制备方法是：将以上质量份的磷酸、硫酸钠、五氧化二磷和纯净水在90～95℃的温度下混合并搅拌均匀，然后过滤制得磷酸盐，再在磷酸盐中依次加入氢氧化钠、氯化钠、鱼精蛋白和二甲亚砜，搅拌均匀后得到磷酸盐缓冲液；
③一次搅拌：将步骤①得到的粉末装入一敞口容器，加入10～20ml缓冲液后在超声波提取的条件下搅拌均匀，超声功率为250～300W，超声频率为20～25KHz，搅拌的温度为40～60℃，时间为5～10min，搅拌速度为3000～5000r/min，使得食品检测样品中的有害成分分离出来并混在缓冲液中，得到混合液；
④去除色素：在经过步骤③得到的混合液中加入50～150mg脱色剂，使得混合液的颜色褪去直至变为无色液体，所述脱色剂采用石墨化碳黑粉末，石墨化碳黑粉末的粒度为150～400μm；
⑤一次过滤：把经过步骤④得到的无色液体使用微滤机进行微滤处理，得到残渣和初始提取液；
⑥二次搅拌和二次过滤：将经过步骤⑤得到的残渣重复步骤③和步骤⑤的过程，再次得到残渣和初始提取液，除去残渣后将两次得到的初始提取液合并待用；
⑦超临界二氧化碳流体萃取：将经过步骤⑥得到的合并的初始提取液进行超临界二氧化碳流体萃取，得到检测样品提取液，超临界二氧化碳流体萃取的温度为30～75℃,压力为15～35MPa，临界流体二氧化碳流量控制在20～30L/h，在采用超临界二氧化碳流体萃取方法萃取时，可加入夹带剂, 所述夹带剂为甲醇或乙醇；
⑧对食品的质量进行检测：在经过步骤⑦处理后得到的检测样品提取液中分别加入酶液和显色剂，搅拌均匀并静置反应10～15min后，再加入底物溶液并置于食品检测仪器的比色池中进行显色反应，底物溶液为乙酰胆碱或硫代乙酰胆碱，酶液、显色剂和底物溶液的添加量为：酶液、显色剂和底物溶液的添加量为：酶液按照加入后检测样品提取液含有0.5～1U/ml的量添加，显色剂按照加入后检测样品提取液含有0.3～0.5mmol/L的量添加，底物溶液按照加入后检测样品提取液含有0.3～0.5mmol/L的量添加，对检测样品提取液在该显色反应时间段内的吸光度变化值进行测量，食品检测仪器对吸光度变化值进行分析和处理得到检测结果。
本发明在检测的前期处理中，使用石墨化碳黑粉末除去检测食品中的色素，石墨化碳黑粉末可以有选择的避开食品中的有害成分而对色素进行吸收，去除色素的效果较好，这样就降低了后期检测中色素对检测结果造成的干扰，提高了检测结果的准确性，其次，对食品粉末和缓冲液的混合液进行了过滤，将残渣分离出来，随后再次对残渣进行搅拌和过滤，进一步将食品中的有害成分分离出来，然后将两次过滤后得到的初始提取液合并，这样在合并后的初始提取液中就包含了食品中的近乎全部的有害成分，利用这种初始提取液得到的检测结果具有更佳的准确性，另外，采用了目前先进的超临界萃取技术对食品中的有害成分进行萃取，回收率较高，萃取速度快。总的来说，本发明对食品中的有害成分提取效率高，检测速度快，检测结果精确度高，利于食品质量的检测，对食品质量的提高具有积极意义，具有推广使用的价值。
具体实施方式
下面结合实施例对本发明作进一步的说明，但不以任何方式对本发明加以限制，基于本发明教导所作的任何变换或替换，均属于本发明的保护范围。
实施例1：
本实施例1所述一种食品质量的快速检测方法,包括以下步骤：
①准备检测样品:在需要检测的食品上截取2.0g作为检测样品，将检测样品烘干后粉碎成粒度为200μm的粉末，检测样品的烘干温度为60℃；
②准备试剂:根据需要检测的食品准备酶液、缓冲液和显色剂，酶液为乙酰胆碱酯酶液，缓冲液为磷酸盐缓冲液，显色剂为二硫代二硝基甲酸，磷酸盐缓冲液包括以下质量份的原料：磷酸60份、硫酸钠20份、五氧化二磷30份、氢氧化钠15份、氯化钠10份、鱼精蛋白5份、二甲亚砜5份和纯净水100份，其制备方法是：将以上质量份的磷酸、硫酸钠、五氧化二磷和纯净水在90℃的温度下混合并搅拌均匀，然后过滤制得磷酸盐，再在磷酸盐中依次加入氢氧化钠、氯化钠、鱼精蛋白和二甲亚砜，搅拌均匀后得到磷酸盐缓冲液；
③一次搅拌：将步骤①得到的粉末装入一敞口容器，加入10ml缓冲液后在超声波提取的条件下搅拌均匀，超声功率为250W，超声频率为20KHz，搅拌的温度为40℃，时间为5min，搅拌速度为3000r/min，使得食品检测样品中的有害成分分离出来并混在缓冲液中，得到混合液；
④去除色素：在经过步骤③得到的混合液中加入50mg脱色剂，使得混合液的颜色褪去直至变为无色液体，所述脱色剂采用石墨化碳黑粉末，石墨化碳黑粉末的粒度为150μm，石墨化碳黑是碳黑在惰性气体(通常为氩气)保护下加热到2700 ℃左右生成的一种碳材料，石墨化碳黑对色素有很强的吸附能力；
⑤一次过滤：把经过步骤④得到的无色液体使用微滤机进行微滤处理，得到残渣和初始提取液；
⑥二次搅拌和二次过滤：将经过步骤⑤得到的残渣重复步骤③和步骤⑤的过程，再次得到残渣和初始提取液，除去残渣后将两次得到的初始提取液合并待用；
⑦超临界二氧化碳流体萃取：将经过步骤⑥得到的合并的初始提取液进行超临界二氧化碳流体萃取，得到检测样品提取液，超临界二氧化碳流体萃取的温度为30℃,压力为15MPa，临界流体二氧化碳流量控制在20L/h，在采用超临界二氧化碳流体萃取方法萃取时，可加入夹带剂, 所述夹带剂为甲醇或乙醇，超临界二氧化碳流体萃取分离过程的原理是利用超临界流体的溶解能力与其密度的关系，即利用压力和温度对超临界流体溶解能力的影响而进行的。在超临界状态下，将超临界流体与待分离的物质接触，使其有选择性地把极性大小、沸点高低和分子量大小的成分依次萃取出来。当然，对应各压力范围所得到的萃取物不可能是单一的，但可以控制条件得到最佳比例的混合成分，然后借助减压、升温的方法使超临界流体变成普通气体，被萃取物质则完全或基本析出，从而达到分离提纯的目的，萃取效率高，萃取物的纯度高；
⑧对食品的质量进行检测：在经过步骤⑦处理后得到的检测样品提取液中分别加入酶液和显色剂，搅拌均匀并静置反应10min后，再加入底物溶液并置于食品检测仪器的比色池中进行显色反应，底物溶液为乙酰胆碱或硫代乙酰胆碱，酶液、显色剂和底物溶液的添加量为：酶液按照加入后检测样品提取液含有0.5U/ml的量添加，显色剂按照加入后检测样品提取液含有0.3mmol/L的量添加，底物溶液按照加入后检测样品提取液含有0.3mmol/L的量添加，对检测样品提取液在该显色反应时间段内的吸光度变化值进行测量，食品检测仪器对吸光度变化值进行分析和处理得到检测结果。
对于上述的工艺步骤和技术参数，是申请人经过大量反复实践和试验得到的，以菠菜为例，取菠菜的菜叶进行检测，经过上述步骤的处理后，石墨化碳黑粉末将菠菜中以叶绿素为主的各种色素除去，色素脱除率达94.5%，有效避免了色素对检测结果判定的影响,经过二次搅拌和二次过滤，使用超临界萃取技术将菠菜中残留的有机磷类和氨基甲酸酯类农残提取出来，加入酶液、显色剂和底物后经过显色反应及吸光度变化值的测量，可以测到农残对酶液活性的抑制率，抑制率的数值越大，说明食品中有机磷类和氨基甲酸酯类农残的含有量越高，反之则越低，本实施例中测到酶液活性的抑制率为65%，说明菠菜中有机磷类和氨基甲酸酯类农残的含量较高。
实施例2
本实施例2所述一种食品质量的快速检测方法，包括以下步骤：
①准备检测样品:在需要检测的食品上截取3.0g作为检测样品，将检测样品烘干后粉碎成粒度为350μm的粉末，检测样品的烘干温度为70℃；
②准备试剂:根据需要检测的食品准备酶液、缓冲液和显色剂，酶液为乙酰胆碱酯酶液，缓冲液为磷酸盐缓冲液，显色剂为二硫代二硝基甲酸，磷酸盐缓冲液包括以下质量份的原料：磷酸65份、硫酸钠22份、五氧化二磷35份、氢氧化钠18份、氯化钠15份、鱼精蛋白8份、二甲亚砜7份和纯净水110份，其制备方法是：将以上质量份的磷酸、硫酸钠、五氧化二磷和纯净水在93℃的温度下混合并搅拌均匀，然后过滤制得磷酸盐，再在磷酸盐中依次加入氢氧化钠、氯化钠、鱼精蛋白和二甲亚砜，搅拌均匀后得到磷酸盐缓冲液；
③一次搅拌：将步骤①得到的粉末装入一敞口容器，加入15ml缓冲液后在超声波提取的条件下搅拌均匀，超声功率为280W，超声频率为23KHz，搅拌的温度为50℃，时间为8min，搅拌速度为4000r/min，使得食品检测样品中的有害成分分离出来并混在缓冲液中，得到混合液；
④去除色素：在经过步骤③得到的混合液中加入100mg脱色剂，使得混合液的颜色褪去直至变为无色液体，所述脱色剂采用石墨化碳黑粉末，石墨化碳黑粉末的粒度为300μm，石墨化碳黑是碳黑在惰性气体(通常为氩气)保护下加热到2700 ℃左右生成的一种碳材料，石墨化碳黑对色素有很强的吸附能力；
⑤一次过滤：把经过步骤④得到的无色液体使用微滤机进行微滤处理，得到残渣和初始提取液；
⑥二次搅拌和二次过滤：将经过步骤⑤得到的残渣重复步骤③和步骤⑤的过程，再次得到残渣和初始提取液，除去残渣后将两次得到的初始提取液合并待用；
⑦超临界二氧化碳流体萃取：将经过步骤⑥得到的合并的初始提取液进行超临界二氧化碳流体萃取，得到检测样品提取液，超临界二氧化碳流体萃取的温度为50℃,压力为20MPa，临界流体二氧化碳流量控制在25L/h，在采用超临界二氧化碳流体萃取方法萃取时，可加入夹带剂, 所述夹带剂为甲醇或乙醇，超临界二氧化碳流体萃取分离过程的原理是利用超临界流体的溶解能力与其密度的关系，即利用压力和温度对超临界流体溶解能力的影响而进行的。在超临界状态下，将超临界流体与待分离的物质接触，使其有选择性地把极性大小、沸点高低和分子量大小的成分依次萃取出来。当然，对应各压力范围所得到的萃取物不可能是单一的，但可以控制条件得到最佳比例的混合成分，然后借助减压、升温的方法使超临界流体变成普通气体，被萃取物质则完全或基本析出，从而达到分离提纯的目的，萃取效率高，萃取物的纯度高；
⑧对食品的质量进行检测：在经过步骤⑦处理后得到的检测样品提取液中分别加入酶液和显色剂，搅拌均匀并静置反应12min后，再加入底物溶液并置于食品检测仪器的比色池中进行显色反应，底物溶液为乙酰胆碱或硫代乙酰胆碱，酶液、显色剂和底物溶液的添加量为：酶液按照加入后检测样品提取液含有0.75U/ml的量添加，显色剂按照加入后检测样品提取液含有0.45mmol/L的量添加，底物溶液按照加入后检测样品提取液含有0.4mmol/L的量添加，对检测样品提取液在该显色反应时间段内的吸光度变化值进行测量，食品检测仪器对吸光度变化值进行分析和处理得到检测结果。
对于上述的工艺步骤和技术参数，是申请人经过大量反复实践和试验得到的，以草莓为例，取草莓的果肉进行检测，经过上述步骤的处理后，石墨化碳黑粉末将果肉中以花青素为主的色素除去，色素脱除率达96%,有效避免了色素对检测结果判定的影响,经过二次搅拌和二次过滤，使用超临界萃取技术将果肉中残留的有机磷类和氨基甲酸酯类农残提取出来，加入酶液、显色剂和底物后经过显色反应及吸光度变化值的测量，可以测到农残对酶液活性的抑制率，抑制率的数值越大，说明食品中有机磷类和氨基甲酸酯类农残的含有量越高，反之则越低，本实施例中测到酶液活性的抑制率为13%，说明草莓中有机磷类和氨基甲酸酯类农残的含量较低。
实施例3：
本实施例3所述的一种食品质量的快速检测方法，包括以下步骤：
①准备检测样品:在需要检测的食品上截取5.0g作为检测样品，将检测样品烘干后粉碎成粒度为500μm的粉末，检测样品的烘干温度为80℃；
②准备试剂:根据需要检测的食品准备酶液、缓冲液和显色剂，酶液为乙酰胆碱酯酶液，缓冲液为磷酸盐缓冲液，显色剂为二硫代二硝基甲酸，磷酸盐缓冲液包括以下质量份的原料：磷酸70份、硫酸钠25份、五氧化二磷40份、氢氧化钠20份、氯化钠20份、鱼精蛋白10份、二甲亚砜10份和纯净水120份，其制备方法是：将以上质量份的磷酸、硫酸钠、五氧化二磷和纯净水在95℃的温度下混合并搅拌均匀，然后过滤制得磷酸盐，再在磷酸盐中依次加入氢氧化钠、氯化钠、鱼精蛋白和二甲亚砜，搅拌均匀后得到磷酸盐缓冲液；
③一次搅拌：将步骤①得到的粉末装入一敞口容器，加入20ml缓冲液后在超声波提取的条件下搅拌均匀，超声功率为300W，超声频率为25KHz，搅拌的温度为60℃，时间为10min，搅拌速度为5000r/min，使得食品检测样品中的有害成分分离出来并混在缓冲液中，得到混合液；
④去除色素：在经过步骤③得到的混合液中加入150mg脱色剂，使得混合液的颜色褪去直至变为无色液体，所述脱色剂采用石墨化碳黑粉末，石墨化碳黑粉末的粒度为400μm，石墨化碳黑是碳黑在惰性气体(通常为氩气)保护下加热到2700 ℃左右生成的一种碳材料，石墨化碳黑对色素有很强的吸附能力；
⑤一次过滤：把经过步骤④得到的无色液体使用微滤机进行微滤处理，得到残渣和初始提取液；
⑥二次搅拌和二次过滤：将经过步骤⑤得到的残渣重复步骤③和步骤⑤的过程，再次得到残渣和初始提取液，除去残渣后将两次得到的初始提取液合并待用；
⑦超临界二氧化碳流体萃取：将经过步骤⑥得到的合并的初始提取液进行超临界二氧化碳流体萃取，得到检测样品提取液，超临界二氧化碳流体萃取的温度为75℃,压力为35MPa，临界流体二氧化碳流量控制在30L/h，在采用超临界二氧化碳流体萃取方法萃取时，可加入夹带剂, 所述夹带剂为甲醇或乙醇，超临界二氧化碳流体萃取分离过程的原理是利用超临界流体的溶解能力与其密度的关系，即利用压力和温度对超临界流体溶解能力的影响而进行的。在超临界状态下，将超临界流体与待分离的物质接触，使其有选择性地把极性大小、沸点高低和分子量大小的成分依次萃取出来。当然，对应各压力范围所得到的萃取物不可能是单一的，但可以控制条件得到最佳比例的混合成分，然后借助减压、升温的方法使超临界流体变成普通气体，被萃取物质则完全或基本析出，从而达到分离提纯的目的，萃取效率高，萃取物的纯度高；
⑧对食品的质量进行检测：在经过步骤⑦处理后得到的检测样品提取液中分别加入酶液和显色剂，搅拌均匀并静置反应15min后，再加入底物溶液并置于食品检测仪器的比色池中进行显色反应，底物溶液为乙酰胆碱或硫代乙酰胆碱，酶液、显色剂和底物溶液的添加量为：酶液、显色剂和底物溶液的添加量为：酶液按照加入后检测样品提取液含有1U/ml的量添加，显色剂按照加入后检测样品提取液含有0.5mmol/L的量添加，底物溶液按照加入后检测样品提取液含有0.5mmol/L的量添加，对检测样品提取液在该显色反应时间段内的吸光度变化值进行测量，食品检测仪器对吸光度变化值进行分析和处理得到检测结果。
对于上述的工艺步骤和技术参数，是申请人经过大量反复实践和试验得到的，以芹菜为例，取芹菜的菜叶进行检测，经过上述步骤的处理后，石墨化碳黑粉末将芹菜中以叶绿素为主的各种色素除去，色素脱除率达92.5%,有效避免了色素对检测结果判定的影响,经过二次搅拌和二次过滤，使用超临界萃取技术将芹菜中残留的有机磷类和氨基甲酸酯类农残提取出来，加入酶液、显色剂和底物后经过显色反应及吸光度变化值的测量，可以测到农残对酶液活性的抑制率，抑制率的数值越大，说明芹菜中有机磷类和氨基甲酸酯类农残的含有量越高，反之则越低，本实施例中测到酶液活性的抑制率为20%，说明芹菜中有机磷类和氨基甲酸酯类农残的含量较低。

Claims (5)

1.一种食品质量的快速检测方法,其特征在于，包括以下步骤：
①准备检测样品:在需要检测的食品上截取2.0～5.0g作为检测样品，将检测样品烘干后粉碎成粒度为200～500μm的粉末；
②准备试剂:根据需要检测的食品准备酶液、缓冲液和显色剂，所述酶液为乙酰胆碱酯酶液，缓冲液为磷酸盐缓冲液，显色剂为二硫代二硝基甲酸；
③一次搅拌：将步骤①得到的粉末装入一敞口容器，加入10～20ml缓冲液后在超声波提取的条件下搅拌均匀，超声功率为250～300W，超声频率为20～25KHz，搅拌的温度为40～60℃，时间为5～10min，搅拌速度为3000～5000r/min，使得食品检测样品中的有害成分分离出来并混在缓冲液中，得到混合液；
④去除色素：在经过步骤③得到的混合液中加入50～150mg脱色剂，使得混合液的颜色褪去直至变为无色液体，所述脱色剂采用石墨化碳黑粉末，石墨化碳黑粉末的粒度为150～400μm；
⑤一次过滤：把经过步骤④得到的无色液体使用微滤机进行微滤处理，得到残渣和初始提取液；
⑥二次搅拌和二次过滤：将经过步骤⑤得到的残渣重复步骤③和步骤⑤的过程，再次得到残渣和初始提取液，除去残渣后将两次得到的初始提取液合并待用；
⑦超临界二氧化碳流体萃取：将经过步骤⑥得到的合并的初始提取液进行超临界二氧化碳流体萃取，得到检测样品提取液，超临界二氧化碳流体萃取的温度为30～75℃,压力为15～35MPa，临界流体二氧化碳流量控制在20～30L/h；
⑧对食品的质量进行检测：在经过步骤⑦处理后得到的检测样品提取液中分别加入酶液和显色剂，搅拌均匀并静置反应10～15min后，再加入底物溶液并置于食品检测仪器的比色池中进行显色反应，所述酶液、显色剂和底物溶液的添加量为：酶液按照加入后检测样品提取液含有0.5～1U/ml的量添加，显色剂按照加入后检测样品提取液含有0.3～0.5mmol/L的量添加，底物溶液按照加入后检测样品提取液含有0.3～0.5mmol/L的量添加，对检测样品提取液在该显色反应时间段内的吸光度变化值进行测量，食品检测仪器对吸光度变化值进行分析和处理得到检测结果。
2.根据权利要求1所述的一种食品质量的快速检测方法，其特征在于：在步骤①中，检测样品的烘干温度为60～80℃。
3.根据权利要求1所述的一种食品质量的快速检测方法，其特征在于：在步骤②中，所述磷酸盐缓冲液包括以下质量份的原料：磷酸60～70份、硫酸钠20～25份、五氧化二磷30～40份、氢氧化钠15～20份、氯化钠10～20份、鱼精蛋白5～10份、二甲亚砜5～10份和纯净水100～120份，其制备方法是：将以上质量份的磷酸、硫酸钠、五氧化二磷和纯净水在90～95℃的温度下混合并搅拌均匀，然后过滤制得磷酸盐，再在磷酸盐中依次加入氢氧化钠、氯化钠、鱼精蛋白和二甲亚砜，搅拌均匀后得到磷酸盐缓冲液。
4.根据权利要求1所述的一种食品质量的快速检测方法，其特征在于：在步骤⑦中，在采用超临界二氧化碳流体萃取方法萃取时，可加入夹带剂, 所述夹带剂为甲醇或乙醇。
5.根据权利要求1所述的一种食品质量的快速检测方法，其特征在于：在步骤⑧中，所述底物溶液为乙酰胆碱或硫代乙酰胆碱。
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