一種快速評估食品中鋁元素含量的即用型試紙及其使用方法和應(yīng)用
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種快速評估食品中鋁元素含量的即用型試紙，制作步驟如下：制備1％的硫酸溶液；制備乙酸—乙酸鈉溶液；制備3％乙酸溶液；制備溴化十六烷基三甲胺溶液；制備鉻天青S溶液；顯色試紙的制作；標(biāo)準(zhǔn)比色卡的制作；即得即用型試紙。本試紙基于鉻天青S法檢測鋁含量方法，主要利用在PH6.7～7.0范圍內(nèi)，鋁在溴代十六烷基三甲胺的存在下與鉻天青S反應(yīng)，成藍(lán)色，進(jìn)行比色定量，該試紙能夠快速準(zhǔn)確測定食品中的鋁含量，更好地保證了消費(fèi)者的身體安全，提高了檢測食品的安全指標(biāo)的準(zhǔn)確性，加強(qiáng)了食品市場監(jiān)管，具有重要意義，同時(shí)，該試紙具有體積小、便攜帶、檢測方便、成本低、便于普及的優(yōu)點(diǎn)。
【專利說明】
一種快速評估食品中鋁元素含量的即用型試紙及其使用方法 和應(yīng)用
技術(shù)領(lǐng)域
[0001] 本發(fā)明屬于食品安全檢測技術(shù)領(lǐng)域，尤其是一種快速評估食品中鋁元素含量的即 用型試紙及其使用方法和應(yīng)用。
【背景技術(shù)】
[0002] 鋁及其化合物在環(huán)境中普遍存在，是地殼中含量最多的金屬元素，由于其具有優(yōu) 良的理化性質(zhì)，鋁及其相關(guān)制品被廣泛應(yīng)用于日常生活和生產(chǎn)中，因而人群中的鋁暴露是 不可避免的。大量流行病學(xué)研究實(shí)驗(yàn)證明，長時(shí)間攝入過量的鋁引起明顯的神經(jīng)功能性改 變，并影響智力發(fā)育；當(dāng)食物中鋁含量超過一般膳食中鋁含量的5 -10倍時(shí)，就可引起骨軟 化及骨折，從而造成骨骼的損傷和變形，發(fā)生軟骨病、骨質(zhì)疏松癥等疾病。此外，大量的科學(xué) 實(shí)驗(yàn)研究發(fā)現(xiàn)，長時(shí)間攝入過量的鋁對人類生殖系統(tǒng)、造血系統(tǒng)、免疫系統(tǒng)、肝、肺、腎、骨、 心臟等均產(chǎn)生慢性毒害，但人們在日常生活中常常忽視了鋁的存在及其慢性毒性。據(jù)計(jì)算， 一個(gè)體重為55kg的成人每周如消費(fèi)255g油條，其膳食鋁攝入量就超過暫定每周可耐受攝入 量(PTWI)。所以準(zhǔn)確、快速地測定鋁含量是保證消費(fèi)者安全的重要前提。
[0003] 因此，開發(fā)一種快速準(zhǔn)確測定食品中鋁含量的試紙，對于更好地保證消費(fèi)者的身 體安全、檢測食品的安全指標(biāo)、加強(qiáng)食品市場監(jiān)管具有重要意義。
[0004] 目前現(xiàn)有鋁的檢測方法有很多，例如：分光光度法、石墨爐原子吸收光譜法、質(zhì)譜 法、電感耦合等離子發(fā)射光譜法等，它們大多需要昂貴的儀器并操作復(fù)雜、專門的技術(shù)人 員，且檢測周期長、費(fèi)用高，無法實(shí)現(xiàn)現(xiàn)場檢測和普及。而試紙檢驗(yàn)檢測技術(shù)具有試紙?bào)w積 小、便攜帶、檢測方便、成本低等特點(diǎn)，是一種能夠應(yīng)用于日常家庭生活中的快速、準(zhǔn)確地檢 測食品和飲用水中鋁含量的檢測方法。
[0005] 通過檢索，發(fā)現(xiàn)如下兩篇與本發(fā)明專利申請相關(guān)的專利公開文獻(xiàn)：
[0006] 1、鋁離子檢測試紙及其制備方法和使用方法(CN103499574A)，該檢測試紙采用濾 紙?jiān)诮n液中浸潤后取出，干燥后制得，所述浸漬液包括鉻天青S0.1-0.6克溶入100毫升蒸 餾水中，均勻混合配制浸漬液I和抗壞血酸〇. 5克和鄰菲羅啉2克依次溶入100毫升蒸餾水中 均勻混合配制的浸漬液Π ;該檢測試紙以鉻天青S為顯色劑，配合由0.2mol/L磷酸氫二鈉溶 液12.64mL與0. lmol/L檸檬酸溶液7.37mL混合均勻配制成的激活劑使用，制作簡單、成本低 廉，使用方便、不污染環(huán)境，有利環(huán)保;測試范圍廣、無需專業(yè)人員操作，特別適用于快速現(xiàn) 場檢測鋁含量。
[0007] 2、一種用于鋁含量檢測的試紙及其制備方法和應(yīng)用（CN103913455A)，所述試紙， 包括載體和顯示劑，所述載體具有吸水性，所述顯色劑被均勻地吸附在所述載體上，所述顯 色劑為鉻天青S。所述試紙采用簡單的浸泡方法制備，可用于鋁含量的快速檢測，具有快速、 靈敏、操作簡便、成本低廉的優(yōu)點(diǎn)，且無需專業(yè)人員操作，尤其適用于食用木耳中非法添加 磷化鋁的快速檢測，便于百姓在家庭中自行使用，也可用于食品安全、市場的快速實(shí)時(shí)檢 測 。
[0008]通過對比，本發(fā)明專利申請與上述專利公開文獻(xiàn)存在本質(zhì)的不同。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0009]本發(fā)明的目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)的不足之處，提供一種快速評估食品中鋁元素含 量的即用型試紙及其使用方法和應(yīng)用，使用該試紙進(jìn)行食品中鋁含量的檢測時(shí)，樣品處理 方式簡便快捷、高效測定、成本低廉、測試結(jié)果準(zhǔn)確、便于普及，該試紙可以廣泛地應(yīng)用于食 品中錯(cuò)含量的檢測。
[0010]本發(fā)明解決其技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案是：
[0011] -種快速評估食品中鋁元素含量的即用型試紙，制作步驟如下：
[0012] ⑴制備1 %的硫酸溶液:吸取lmol/L硫酸并用水稀釋，直至加入硫酸占溶液總體積 的體積百分?jǐn)?shù)為1-3%，得1%的硫酸溶液；
[0013] ⑵制備乙酸一乙酸鈉溶液:稱取乙酸鈉溶于水中至乙酸鈉的質(zhì)量濃度為0.075~ 0.076g/mL，然后加入冰乙酸，調(diào)pH至5-5.5，然后用水稀釋至乙酸鈉的質(zhì)量濃度為0.068g/ mL，得乙酸一乙酸鈉溶液；
[0014] 所述乙酸鈉:冰乙酸的比例g: mL為17:1.3-1.5;
[0015]⑶制備3%乙酸溶液:吸取冰醋酸緩慢加入到超純水中至冰醋酸的體積百分?jǐn)?shù)為 3 %，然后混勻，得3 %乙酸溶液；
[0016] ⑷制備溴化十六烷基三甲胺溶液:稱取溴化十六烷基三甲胺用水稀釋至溴化十六 烷基三甲胺的濃度為0.2-0.25g/L，得溴化十六烷基三甲胺溶液；
[0017] (5)制備鉻天青S溶液:稱取鉻天青S用水稀釋至鉻天青S的濃度為0.5-0.6g/L，得鉻 天青S溶液；
[0018] (6)顯色試紙的制作：將1 %的硫酸溶液、乙酸一乙酸鈉溶液、3%乙酸溶液、溴化十 六烷基三甲胺溶液、鉻天青S溶液按照體積比為1:5:1:1:1的比例混合制成浸泡液，將試紙 載體裁成長乘寬為4.5-5.5cmX 0.8-1.2cm的長方形于浸泡液中浸泡3-5小時(shí)，50°C真空恒 溫干燥4h，保存，得顯色試紙；
[0019 ]所述試紙載體為層析濾紙；
[0020] (7)標(biāo)準(zhǔn)比色卡的制作：將不同濃度的鋁標(biāo)準(zhǔn)溶液滴于顯色試紙上，顯色反應(yīng)發(fā)生 1-3分鐘后，運(yùn)用色差儀取色，制成標(biāo)準(zhǔn)比色卡；
[0021] (8)即得即用型試紙。
[0022] 而且，制作步驟如下：
[0023] ⑴制備1 %的硫酸溶液:吸取lmol/L硫酸并用水稀釋，直至加入硫酸占溶液總體積 的體積百分?jǐn)?shù)為1 %，得1 %的硫酸溶液；
[0024] ⑵制備乙酸一乙酸鈉溶液:稱取乙酸鈉溶于水中至乙酸鈉的質(zhì)量濃度為0.075~ 0.076g/mL，然后加入冰乙酸，調(diào)pH至5.5，然后用水稀釋至乙酸鈉的質(zhì)量濃度為0.068g/mL， 得乙酸一乙酸鈉溶液；
[0025] 所述乙酸鈉:冰乙酸的比例g :mL為17:1.3;
[0026]⑶制備3%乙酸溶液:吸取冰醋酸緩慢加入到超純水中至冰醋酸的體積百分?jǐn)?shù)為 3 %，然后混勻，得3 %乙酸溶液；
[0027]⑷制備溴化十六烷基三甲胺溶液:稱取溴化十六烷基三甲胺用水稀釋至溴化十六 烷基三甲胺的濃度為ο. 2g/L，得溴化十六烷基三甲胺溶液；
[0028] (5)制備鉻天青S溶液:稱取鉻天青S用水稀釋至鉻天青S的濃度為0.5g/L，得鉻天青 S溶液；
[0029] (6)顯色試紙的制作：將1 %的硫酸溶液、乙酸一乙酸鈉溶液、3%乙酸溶液、溴化十 六烷基三甲胺溶液、鉻天青S溶液按照體積比為1:5:1:1:1的比例混合制成浸泡液，將試紙 載體裁成長乘寬為5cm X 1 cm的長方形于浸泡液中浸泡4小時(shí)，50 °C真空恒溫干燥4h，保存， 得顯色試紙；
[0030] 所述試紙載體為層析濾紙；
[0031] (7)標(biāo)準(zhǔn)比色卡的制作:將不同濃度0.258/1、0.58/1、18/1、28/1、48/1的鋁標(biāo)準(zhǔn)溶 液滴于經(jīng)顯色試紙上，顯色反應(yīng)發(fā)生1分鐘后，運(yùn)用色差儀取色，制成標(biāo)準(zhǔn)比色卡；
[0032] (8)即得即用型試紙。
[0033] 而且，所述步驟(5)中鉻天青S的濃度的優(yōu)化方法如下：
[0034]以國標(biāo)GB/T5009.182-2003中的鉻天青S配制濃度為基礎(chǔ)，除國標(biāo)規(guī)定的0.5g/L 濃度外，還分別設(shè)計(jì)了〇.258/1、以凡、28/1和48/1的鉻天青5濃度，根據(jù)肉眼觀察清晰程度 選擇最適鉻天青S濃度，即得0.5g/L;
[0035] 或者，所述步驟(6)中試紙載體的優(yōu)化方法如下：
[0036] 使用A4紙、普通定量濾紙和層析濾紙作為試紙載體按即用型試紙的制作方法進(jìn)行 制作，并將鋁標(biāo)準(zhǔn)溶液滴于試紙載體上，觀察各個(gè)試紙載體上的顯色面積和顯色效果，并選 出最適試紙載體，即層析濾紙；
[0037] 或者，所述步驟(6)中顯色試紙的干燥方式的優(yōu)化方法如下：
[0038] 選自然干燥、恒溫干燥和真空恒溫干燥三種干燥方式，從干燥后紙的平整度、顏色 及雜斑情況來確定最佳干燥條件，即真空干燥50°C、4h;
[0039]
[0040] 或者，所述步驟(7)中觀察檢測結(jié)果時(shí)間的優(yōu)化方法如下：
[0041] 用鋁標(biāo)準(zhǔn)溶液滴于試紙上，觀察不同時(shí)間0.5-60分鐘后試紙的顯色情況，確定最 佳觀察檢測結(jié)果時(shí)間，即顯色反應(yīng)發(fā)生1分鐘后。
[0042] 如上所述的快速評估食品中鋁元素含量的即用型試紙的使用方法，步驟如下：
[0043] 將食品切碎后加入水中，食品和水的比例g: mL為1:5-12，再加入體積百分?jǐn)?shù)為3 % 的乙酸，所述食品與乙酸的比例g:mL為1:1 -3;用水浴30-60 °C加熱1 -60分鐘后取浸泡液滴 在顯示試紙上，觀察反應(yīng)區(qū)顏色，并與標(biāo)準(zhǔn)比色卡對比，根據(jù)顏色的深淺實(shí)現(xiàn)對鋁含量的檢 測 。
[0044] 而且，所述食品中鋁元素含量的檢測方法如下：
[0045] 將食品切碎后加入水中，食品和水的比例g: mL為1:9，再加入體積百分?jǐn)?shù)為3 %的 乙酸，所述食品與乙酸的比例g:mL為1:1;用水浴40°C浸泡加熱30-50分鐘后取浸泡液滴在 顯示試紙上，觀察反應(yīng)區(qū)顏色，并與標(biāo)準(zhǔn)比色卡對比，根據(jù)顏色的深淺實(shí)現(xiàn)對鋁含量的檢 測，檢測的食品中的鋁元素含量是否合格依據(jù)國家標(biāo)準(zhǔn)的規(guī)定進(jìn)行判斷。
[0046] 而且，所述食品前處理的條件優(yōu)化如下：
[0047] 將食品分為8組，分別加入食品與乙酸的比例g :mL為0、10:1、5:1、2:1、1:1、1: 4、1: 8、1:10的體積百分?jǐn)?shù)為3 %的乙醇，選出最適3 %乙酸加入量，即食品與乙酸的比例g: mL為 1:1;
[0048] 將加入最適3%乙酸加入量的食品，用水浴25-100°C加熱1-60分鐘，在不同溫度 25-100°C下取樣檢測，觀察其鋁的浸出量，選出最適食品的水浴浸泡溫度，即為40°C;
[0049] 將加入最適3%乙酸加入量的食品在最適食品的水浴浸泡溫度下恒溫加熱，在不 同時(shí)間1-60分鐘取樣檢測，觀察樣品的鋁浸出量，選出最適食品的加熱時(shí)間，即為30分鐘。
[0050] 如上所述的快速評估食品中鋁元素含量的即用型試紙?jiān)诳焖贉y定食品中鋁含量 中的應(yīng)用。
[0051] 而且，所述食品為海蜇或油條。
[0052]本發(fā)明取得的優(yōu)點(diǎn)和積極效果是：
[0053] 1、本發(fā)明試紙基于鉻天青S法檢測鋁含量方法，主要利用在PH6.7~7.0范圍內(nèi)，鋁 在溴代十六烷基三甲胺的存在下與鉻天青S反應(yīng)，成藍(lán)色，進(jìn)行比色定量，該試紙重在開發(fā) 一種簡便快捷的檢測鋁含量的方法，該試紙能夠快速準(zhǔn)確測定食品中的鋁含量，更好地保 證了消費(fèi)者的身體安全，提高了檢測食品的安全指標(biāo)的準(zhǔn)確性，加強(qiáng)了食品市場監(jiān)管，具有 重要意義，同時(shí)，該試紙具有體積小、便攜帶、檢測方便、成本低、便于普及的優(yōu)點(diǎn)。
[0054] 2、本發(fā)明試紙?jiān)谥苽溥^程中采用吸取冰醋酸緩慢加入到超純水中至冰醋酸的體 積百分?jǐn)?shù)為3%，混勻，用以模擬日常生活中常見的白醋，實(shí)現(xiàn)了家庭環(huán)境下對食材鋁含量 的實(shí)時(shí)監(jiān)測，使用極為方便，提高了該試紙的使用范圍。
[0055] 3、本發(fā)明試紙?jiān)谥苽溥^程中將浸泡后的試紙采用真空干燥的干燥方式相比與自 然干燥及熱風(fēng)干燥，試紙表面平整無褶皺，無明顯藍(lán)斑，雜質(zhì)影響小，取得了預(yù)料不到的技 術(shù)效果。
[0056] 4、本發(fā)明試紙?jiān)u估食品中鋁元素含量的方法操作簡單，不需要昂貴的大型機(jī)器和 專業(yè)人員，在家庭條件下完全可進(jìn)行檢驗(yàn)操作，降低了檢測成本，提高了檢測的便利性，極 大地方便了檢測。
[0057] 5、本發(fā)明試紙和被檢測食品的前處理方法使得食品中鋁含量的檢測與常規(guī)方法 相比，更加快捷，并且有較好最低定量限（0.5mg/L)的加標(biāo)回收率(94.6 %-105.8 % )，對浸 泡液中鋁的檢測與ICP-MS法結(jié)果具有較高的吻合度，兩種方法檢測值線性擬合后的方程 為：Y=1.0159x-0.0724，R 2 = 0.9624。
【附圖說明】
[0058]圖1為本發(fā)明中不同試紙載體對鋁溶液反應(yīng)顯色情況圖；
[0059]圖2為本發(fā)明中不同顯色劑濃度與Al3+溶液反應(yīng)顯色情況圖；
[0060]圖3為本發(fā)明中不同顯色時(shí)間的顯色情況圖；
[0061]圖4為本發(fā)明中試紙檢測時(shí)食品的不同加酸量對浸出量的影響圖；
[0062] 圖5為本發(fā)明中試紙檢測時(shí)食品的不同加熱浸泡溫度對浸出量的影響圖；
[0063] 圖6為本發(fā)明中試紙檢測時(shí)食品的不同加熱浸泡時(shí)間對浸出率的影響圖；
[0064]圖7為本發(fā)明中標(biāo)準(zhǔn)比色卡圖樣；
[0065] 圖8為本發(fā)明中浸泡液試紙檢測結(jié)果與ICP-MS檢測結(jié)果的線性擬合圖。
【具體實(shí)施方式】
[0066] 下面結(jié)合實(shí)施例，對本發(fā)明進(jìn)一步說明；下述實(shí)施例是說明性的，不是限定性的， 不能以下述實(shí)施例來限定本發(fā)明的保護(hù)范圍。
[0067] 本發(fā)明中所使用的原料，如無特殊說明，均為常規(guī)的市售產(chǎn)品；本發(fā)明中所使用的 方法，如無特殊說明，均為本領(lǐng)域的常規(guī)方法。
[0068] 實(shí)施例1
[0069] -種快速評估食品中鋁元素含量的即用型試紙，制作步驟如下：
[0070] ⑴制備1 %的硫酸溶液:吸取lmol/L硫酸并用水稀釋，直至加入硫酸占溶液總體積 的體積百分?jǐn)?shù)為1-3%，得1%的硫酸溶液；
[0071] ⑵制備乙酸一乙酸鈉溶液:稱取乙酸鈉溶于水中至乙酸鈉的質(zhì)量濃度為0.075~ 0.076g/mL，然后加入冰乙酸，調(diào)pH至5-5.5，然后用水稀釋至乙酸鈉的質(zhì)量濃度為0.068g/ mL，得乙酸一乙酸鈉溶液；
[0072] 所述乙酸鈉:冰乙酸的比例g:mL為17:1 · 3-1 · 5;
[0073]⑶制備3%乙酸溶液:吸取冰醋酸緩慢加入到超純水中至冰醋酸的體積百分?jǐn)?shù)為 3 %，然后混勻，得3 %乙酸溶液；
[0074]⑷制備溴化十六烷基三甲胺溶液:稱取溴化十六烷基三甲胺用水稀釋至溴化十六 烷基三甲胺的濃度為0.2-0.25g/L，得溴化十六烷基三甲胺溶液；
[0075] (5)制備鉻天青S溶液:稱取鉻天青S用水稀釋至鉻天青S的濃度為0.5-0.6g/L，得鉻 天青S溶液；
[0076] (6)顯色試紙的制作：將1 %的硫酸溶液、乙酸一乙酸鈉溶液、3%乙酸溶液、溴化十 六烷基三甲胺溶液、鉻天青S溶液按照體積比為1:5:1:1:1的比例混合制成浸泡液，將試紙 載體裁成長乘寬為4.5-5.5cmX 0.8-1.2cm的長方形于浸泡液中浸泡3-4小時(shí)，50°C真空恒 溫干燥4h，保存，得顯色試紙；
[0077] 所述試紙載體為層析濾紙；
[0078] (7)標(biāo)準(zhǔn)比色卡的制作：將不同濃度的鋁標(biāo)準(zhǔn)溶液滴于顯色試紙上，顯色反應(yīng)發(fā)生 1-3分鐘后，運(yùn)用色差儀取色，制成標(biāo)準(zhǔn)比色卡；
[0079] (8)即得即用型試紙。
[0080] 較優(yōu)地，上述快速評估食品中鋁元素含量的即用型試紙，制作步驟如下：
[0081 ] ⑴制備1 %的硫酸溶液:吸取lmol/L硫酸并用水稀釋，直至加入硫酸占溶液總體積 的體積百分?jǐn)?shù)為1 %，得1 %的硫酸溶液；
[0082] ⑵制備乙酸一乙酸鈉溶液:稱取乙酸鈉溶于水中至乙酸鈉的質(zhì)量濃度為0.075~ 0.076g/mL，然后加入冰乙酸，調(diào)pH至5.5，然后用水稀釋至乙酸鈉的質(zhì)量濃度為0.068g/mL， 得乙酸一乙酸鈉溶液；
[0083] 所述乙酸鈉:冰乙酸的比例g :mL為17:1.3;
[0084]⑶制備3%乙酸溶液:吸取冰醋酸緩慢加入到超純水中至冰醋酸的體積百分?jǐn)?shù)為 3 %，然后混勻，得3 %乙酸溶液；
[0085]⑷制備溴化十六烷基三甲胺溶液:稱取溴化十六烷基三甲胺用水稀釋至溴化十六 烷基三甲胺的濃度為0.2g/L，得溴化十六烷基三甲胺溶液；
[0086] (5)制備鉻天青S溶液:稱取鉻天青S用水稀釋至鉻天青S的濃度為0.5g/L，得鉻天青 S溶液；
[0087] (6)顯色試紙的制作：將1 %的硫酸溶液、乙酸一乙酸鈉溶液、3%乙酸溶液、溴化十 六烷基三甲胺溶液、鉻天青S溶液按照體積比為1:5:1:1:1的比例混合制成浸泡液，將試紙 載體裁成長乘寬為5cm X 1 cm的長方形于浸泡液中浸泡4小時(shí)，50 °C真空恒溫干燥4h，保存， 得顯色試紙；
[0088] 所述試紙載體為層析濾紙；
[0089] (7)標(biāo)準(zhǔn)比色卡的制作:將不同濃度0.258/1、0.58/1、18/1、28/1、48/1的鋁標(biāo)準(zhǔn)溶 液滴于顯色試紙上，顯色反應(yīng)發(fā)生1分鐘后，運(yùn)用色差儀取色，制成標(biāo)準(zhǔn)比色卡；
[0090] (8)即得即用型試紙。
[0091 ]所述步驟(5)中鉻天青S的濃度的優(yōu)化方法可以如下：
[0092]以國標(biāo)GB/T5009.182-2003中的鉻天青S配制濃度為基礎(chǔ)，考慮到肉眼可觀察到 的顏色的靈敏度低，試紙條與空氣接觸會使部分藥品氧化而失效等諸多因素，除國標(biāo)規(guī)定 的0.5g/L濃度外，還分別設(shè)計(jì)了0.25g/L、lg/L、2g/L和4g/L的鉻天青S濃度，根據(jù)肉眼觀察 清晰程度選擇最適鉻天青S濃度，即得0.5g/L;
[0093] 或者，所述步驟(6)中試紙載體的優(yōu)化方法如下：
[0094] 使用A4紙、普通定量濾紙和層析濾紙作為試紙載體按即用型試紙的制作方法進(jìn)行 制作，并將鋁標(biāo)準(zhǔn)溶液滴于試紙載體上，觀察各個(gè)試紙載體上的顯色面積和顯色效果，并選 出最適試紙載體，即層析濾紙；
[0095] 或者，所述步驟(6)中顯色試紙的干燥方式的優(yōu)化方法如下：
[0096] 選自然干燥、恒溫干燥和真空恒溫干燥三種干燥方式，不同的干燥方式見表1，從 干燥后紙的平整度、顏色及雜斑情況來確定最佳干燥條件，即真空干燥50°C、4h;
[0097] 或者，所述步驟(7)中觀察檢測結(jié)果時(shí)間的優(yōu)化方法如下：
[0098]用鋁標(biāo)準(zhǔn)溶液滴于試紙上，觀察不同時(shí)間0.5-60分鐘試紙的顯色情況，確定最佳 觀察檢測結(jié)果時(shí)間，即顯色反應(yīng)發(fā)生1分鐘后。
[0099]如上所述的快速評估食品中鋁元素含量的即用型試紙的使用方法，步驟如下： [0100] 將食品切碎后加入水中，食品和水的比例g:mL為1:5-12，再加入體積百分?jǐn)?shù)為3 % 的乙酸，所述食品與乙酸的比例g:mL為1:1 -3;用水浴30-60 °C加熱1 -60分鐘后取浸泡液滴 在顯示試紙上，觀察反應(yīng)區(qū)顏色，并與標(biāo)準(zhǔn)比色卡對比，根據(jù)顏色的深淺實(shí)現(xiàn)對鋁含量的檢 測。
[0101] 進(jìn)一步，所述食品中鋁元素含量的檢測方法如下：
[0102] 將食品切碎后加入水中，食品和水的比例g: m L為1:9，再加入體積百分?jǐn)?shù)為3 %的 乙酸，所述食品與乙酸的比例g:mL為1:1;用水浴40°C浸泡加熱30-50分鐘后取浸泡液滴在 顯示試紙上，觀察反應(yīng)區(qū)顏色，并與標(biāo)準(zhǔn)比色卡對比，根據(jù)顏色的深淺實(shí)現(xiàn)對鋁含量的檢 測，檢測的食品中的鋁元素含量是否合格依據(jù)國家標(biāo)準(zhǔn)的規(guī)定進(jìn)行判斷。
[0103] 進(jìn)一步，所述食品前處理的條件優(yōu)化如下：將食品分為8組，分別加入食品與乙酸 的比例g:mL為0、10:1、5 :1、2:1、1:1、1:4、1:8、1:10的體積百分?jǐn)?shù)為3%的乙醇，選出最適 3 %乙酸加入量，即食品與乙酸的比例g: mL為1:1;
[0104] 將加入最適3%乙酸加入量的食品，用水浴25-100°C加熱30分鐘，在不同溫度25-100°C下取樣檢測，觀察其鋁的浸出量，選出最適食品的水浴浸泡溫度，即為40°C;
[0105] 將加入最適3%乙酸加入量的食品在最適食品的水浴浸泡溫度下恒溫加熱，在不 同時(shí)間1-60分鐘取樣檢測，觀察樣品的鋁浸出量，選出最適食品的加熱時(shí)間，即30分鐘。
[0106] 上述的快速評估食品中鋁元素含量的即用型試紙可以應(yīng)用在快速測定食品中鋁 含量中，例如應(yīng)用在海蜇或油條中的鋁含量的檢測。
[0107] 實(shí)施例2
[0108] -種快速評估食品中鋁元素含量的即用型試紙，制作步驟如下：
[0109] 一、前期溶液的配制
[0110] 1、1 %的硫酸溶液:吸取lmLlmol/L硫酸用水稀釋至100mL刻度。
[0111] 2、乙酸一乙酸鈉溶液：稱取34g乙酸鈉溶于450mL水中，加2.6mL冰乙酸，調(diào)pH至 5.5，用水稀釋至50〇111匕
[0112] 3、3%乙酸溶液:吸取3mL冰醋酸緩慢加入到97mL超純水中，混勻（用以模擬日常生 活中常見的白醋）。
[0113] 4、溴化十六烷基三甲胺溶液:稱取20mg溴化十六烷基三甲胺用水稀釋至100mL刻 度，此溶液〇.2g/L。
[0114] 5、鉻天青S溶液:稱取50mg鉻天青S用水稀釋至100mL刻度，此溶液0.5g/L。
[0115] 二、試紙的制作條件優(yōu)化
[0116]將所選試紙載體裁成長乘寬為5cmX lcm的長方形，在反應(yīng)溶液中浸泡后經(jīng)干燥， 并保存。
[0117] 所述試紙載體的優(yōu)化方法如下：
[0118] 使用A4紙、普通定量濾紙和層析濾紙作為試紙載體按即用型試紙的制作方法進(jìn)行 制作，并將鋁標(biāo)準(zhǔn)溶液滴于試紙載體上，觀察各個(gè)試紙載體上的顯色面積和顯色效果，并選 出最適試紙載體，即層析濾紙，結(jié)果見圖1，用A4紙、普通定量濾紙和層析濾紙與不同濃度的 A13+溶液反應(yīng)。從顯色情況來看，層析濾紙使不同濃度的鋁色階較明顯，A4紙反應(yīng)液擴(kuò)散不 均勻且吸藥量少，普通定量濾紙吸藥量和層析濾紙相差無幾，但梯度顯色效果較層析濾紙 差；
[0119] 所述鉻天青S的濃度的優(yōu)化方法如下：
[0120]以國標(biāo)GB/T5009.182-2003中的鉻天青S配制濃度為基礎(chǔ)，考慮到肉眼可觀察到 的顏色的靈敏度低，試紙條與空氣接觸會使部分藥品氧化而失效等諸多因素，因此除國標(biāo) 規(guī)定的〇.5g/L濃度外，還分別設(shè)計(jì)了 0.258/1、18/1、28/1和48/1的鉻天青3濃度，根據(jù)肉眼 觀察清晰程度選擇最適鉻天青S濃度，即得0.5g/L，結(jié)果見圖2 0.5g/L濃度較其他濃度顯 色效果好，便于肉眼觀察；
[0121 ]所述顯色試紙的干燥方式的優(yōu)化方法如下：
[0122] 選自然干燥、恒溫干燥和真空恒溫干燥三種干燥方式，從干燥后紙的平整度、顏色 及雜斑情況來確定最佳干燥條件，即真空干燥50°C、4h，處理方式及結(jié)果見表1，經(jīng)反復(fù)試 驗(yàn)，真空干燥可以排除大部分外界雜質(zhì)對試紙的影響，溫度為50°C時(shí)試紙外觀最佳，干燥時(shí) 間4h。故試紙干燥最佳條件為50°C真空恒溫干燥4h;
[0123] 所述步驟⑵中觀察檢測結(jié)果時(shí)間的優(yōu)化方法如下：
[0124] 用錯(cuò)標(biāo)準(zhǔn)溶液滴于試紙上，觀察不同時(shí)間0.5min、lmin、2min、3min、5min、lOmin、 20min、30min、60min后試紙的顯色情況，確定最佳觀察檢測結(jié)果時(shí)間，即顯色反應(yīng)發(fā)生1分 鐘后，結(jié)果見圖3,顯色時(shí)間30s~2min之間試紙顯色區(qū)顏色相似，而從2min以后，顯色區(qū)顏 色隨時(shí)間增加而變淺，不利于肉眼觀察?？紤]保證鋁與試紙上的顯色劑反應(yīng)完全，終選顯色 時(shí)間為lmin。
[0125] 表1不同干燥方式對試紙的影響表
[0126]
[0127]
[0128] 表1結(jié)果顯示，經(jīng)反復(fù)試驗(yàn)，自然晾干需要7h，干燥時(shí)間過長，受環(huán)境影響較大，試 紙質(zhì)量不穩(wěn)定;試紙?jiān)诤銣馗稍飾l件下受干燥溫度影響較大，試紙質(zhì)量低;真空干燥可以排 除大部分外界雜質(zhì)對試紙的影響，溫度為50 °C時(shí)試紙外觀最佳，干燥時(shí)間4h。
[0129] 結(jié)果表明，試紙干燥最佳條件為50°C真空恒溫干燥4h。
[0130] 三、即用型試紙的制作：
[0131] 1、顯色試紙的制作：將1 %的硫酸溶液、乙酸一乙酸鈉溶液、3%乙酸溶液、溴化十 六烷基三甲胺溶液、鉻天青S溶液按照體積比為1:5:1:1:1的比例混合制成浸泡液，將試紙 載體裁成長乘寬為4.5-5.5cmX 0.8-1.2cm的長方形于浸泡液中浸泡4-5小時(shí)，50°C真空恒 溫干燥4h，保存，得顯色試紙；
[0132] 所述試紙載體為層析濾紙；
[0133] 2、標(biāo)準(zhǔn)比色卡的制作：將不同濃度的鋁標(biāo)準(zhǔn)溶液滴于顯色試紙上，顯色反應(yīng)發(fā)生 1-3分鐘后，運(yùn)用色差儀取色，制成標(biāo)準(zhǔn)比色卡，即得即用型試紙。
[0134] 四、食品樣品前處理?xiàng)l件優(yōu)化
[0135] 將食品分為8組，分別加入食品與乙酸的比例g :mL為0、10:1、5:1、2:1、1:1、1: 4、1: 8、1:10的體積百分?jǐn)?shù)為3 %的乙醇，選出最適3 %乙酸加入量，即食品與乙酸的比例g: mL為 1:1，結(jié)果見圖4,在3%乙酸用量為0~5mL范圍內(nèi)，鋁的浸出率隨加酸量的增加而迅速增加。 在3%乙酸用量為5~50mL范圍內(nèi)，隨著乙酸用量逐步提高，鋁的浸出率趨于平穩(wěn)。
[0136] 將加入最適3%乙酸加入量的食品，用水浴25_100°C加熱1-60分鐘，在不同溫度 25-100°C下取樣檢測，觀察其鋁的浸出量，選出最適食品的水浴浸泡溫度40°C，結(jié)果見圖5， 在浸泡溫度為室溫(24°C)至60°C范圍內(nèi)，鋁浸出率隨溫度的升高而逐漸升高，在浸泡溫度 為60~100°C范圍內(nèi)，隨著浸泡溫度的提高，鋁的浸出率下降，在浸泡溫度80~100°C內(nèi)浸出 率下降明顯。
[0137] 將加入最適3%乙酸加入量的食品在最適食品的水浴浸泡溫度下恒溫加熱，在不 同時(shí)間1-60分鐘取樣檢測，觀察樣品的鋁浸出量，選出最適食品的加熱時(shí)間，即30分鐘，結(jié) 果見圖6,浸泡時(shí)間為1~30min內(nèi)，鋁浸出率隨時(shí)間的延長而增加，浸泡時(shí)間為30~60min 內(nèi)，隨著浸泡時(shí)間的延長，鋁的浸出率趨于平穩(wěn)。
[0138] 五、本發(fā)明即用型試紙?jiān)跈z測食品（例如海蜇樣品）中鋁元素含量的應(yīng)用
[0139] 將5g海蜇切碎后加入水中，海蜇和水的比例g:mL為1:9，再加入體積百分?jǐn)?shù)為3% 的乙酸5mL;用水浴40°C加熱30分鐘后取浸泡液滴在試紙上，觀察反應(yīng)區(qū)顏色，并與標(biāo)準(zhǔn)比 色卡對比，根據(jù)顏色的深淺實(shí)現(xiàn)對鋁含量的檢測，檢測的食品中的鋁元素含量是否合格依 據(jù)國家標(biāo)準(zhǔn)的規(guī)定進(jìn)行判斷，例如錯(cuò)含量超過l〇〇mg/kg，即為不合格。
[0140]比較實(shí)施例:利用現(xiàn)有技術(shù)的方法檢測海蜇樣品中的鋁含量
[0141 ] 1)試紙制備:選取濾紙為試紙材料，放置浸泡液（1.5g/L鉻天青s)浸泡溫度50 °C， 浸泡5h后晾干。
[0142] 2)標(biāo)準(zhǔn)比色卡制作:分別吸取0，0.1，0.25，0.5，1，3mL的A1標(biāo)準(zhǔn)溶液(0.1 g/L)，向 各管中加入0.2g/L溴化十六烷基吡啶溶液lmL，10 .Og/L抗壞血酸2mL定容至10mL。分別取制 備的系列濃度鋁標(biāo)準(zhǔn)溶液與1)步驟制備好的試紙片進(jìn)行顯色反應(yīng)。室溫下lmin后觀察顏色 變化，用數(shù)碼相機(jī)拍照記錄實(shí)驗(yàn)結(jié)果，標(biāo)注出相應(yīng)A1濃度，彩色打印制得標(biāo)準(zhǔn)比色卡。
[0143] 3)海蜇樣品檢測:將海蜇用去離子水浸泡10分鐘以上，得到海蜇樣品液，取海蜇樣 品液依次與溴化十六烷基吡啶和抗壞血酸溶液充分混勻得到待測溶液，將待測溶液滴加到 1)步驟制備的試紙上，使其與檢測鋁試紙片進(jìn)行顯色反應(yīng)，將反應(yīng)后的試紙與標(biāo)準(zhǔn)比色卡 進(jìn)行對比，直接讀出待測液中A1的濃度。得出海蜇樣品的加標(biāo)回收率為85.1 %-127.8 %，對 待測液中鋁的檢測與ICP-MS方法比較后得出兩種方法檢測值線性擬合后的R2 = 0.8243。
[0144] 運(yùn)用本發(fā)明試紙檢測海蜇樣品，得出樣品的加標(biāo)回收率為94.6%-105.8%，對浸 泡液中鋁的檢測與ICP-MS法結(jié)果具有較高的吻合度，兩種方法檢測值線性擬合后的方程 為：Y=1.0159x-0.0724，R 2 = 0.9624。
[0145] 綜上，本即用型試紙檢測食品中鋁含量的方法與比較實(shí)施例的方法相比，大大提 高了食品樣品中鋁元素的檢測范圍及準(zhǔn)確率。
【主權(quán)項(xiàng)】
1. 一種快速評估食品中侶元素含量的即用型試紙，其特征在于:制作步驟如下： (1)制備1 %的硫酸溶液:吸取Imol/L硫酸并用水稀釋，直至加入硫酸占溶液總體積的體 積百分?jǐn)?shù)為1-3%，得1%的硫酸溶液； 間制備乙酸一乙酸鋼溶液：稱取乙酸鋼溶于水中至乙酸鋼的質(zhì)量濃度為0.075~ 0.076g/mL，然后加入冰乙酸，調(diào)pH至5-5.5，然后用水稀釋至乙酸鋼的質(zhì)量濃度為0.068g/ mL，得乙酸一乙酸鋼溶液； 所述乙酸鋼:冰乙酸的比例g:血為17:1.3-1.5; 間制備3%乙酸溶液:吸取冰醋酸緩慢加入到超純水中至冰醋酸的體積百分?jǐn)?shù)為3%， 然后混勻，得3 %乙酸溶液； (4)制備漠化十六烷基Ξ甲胺溶液:稱取漠化十六烷基Ξ甲胺用水稀釋至漠化十六烷基 Ξ甲胺的濃度為0.2-0.25g/L，得漠化十六烷基Ξ甲胺溶液； 間制備銘天青S溶液:稱取銘天青S用水稀釋至銘天青S的濃度為0.5-0.6g/L，得銘天青 S溶液； 做顯色試紙的制作：將1 %的硫酸溶液、乙酸一乙酸鋼溶液、3%乙酸溶液、漠化十六燒 基Ξ甲胺溶液、銘天青S溶液按照體積比為1:5:1:1:1的比例混合制成浸泡液，將試紙載體 裁成長乘寬為4.5-5.5cmX 0.8-1.2cm的長方形于浸泡液中浸泡3-5小時(shí)，50°C真空恒溫干 燥地，保存，得顯色試紙； 所述試紙載體為層析濾紙； (7)標(biāo)準(zhǔn)比色卡的制作:將不同濃度的侶標(biāo)準(zhǔn)溶液滴于顯色試紙上，顯色反應(yīng)發(fā)生1-3分 鐘后，運(yùn)用色差儀取色，制成標(biāo)準(zhǔn)比色卡； 腳即得即用型試紙。2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的快速評估食品中侶元素含量的即用型試紙，其特征在于:制作 步驟如下： (1)制備1 %的硫酸溶液:吸取Imol/L硫酸并用水稀釋，直至加入硫酸占溶液總體積的體 積百分?jǐn)?shù)為1 %，得1 %的硫酸溶液； 間制備乙酸一乙酸鋼溶液：稱取乙酸鋼溶于水中至乙酸鋼的質(zhì)量濃度為0.075~ 0.076g/mL，然后加入冰乙酸，調(diào)pH至5.5，然后用水稀釋至乙酸鋼的質(zhì)量濃度為0.068g/mL， 得乙酸一乙酸鋼溶液； 所述乙酸鋼:冰乙酸的比例g:血為17:1.3; 間制備3%乙酸溶液:吸取冰醋酸緩慢加入到超純水中至冰醋酸的體積百分?jǐn)?shù)為3%， 然后混勻，得3 %乙酸溶液； (4)制備漠化十六烷基Ξ甲胺溶液:稱取漠化十六烷基Ξ甲胺用水稀釋至漠化十六烷基 Ξ甲胺的濃度為0.2g/L，得漠化十六烷基Ξ甲胺溶液； 間制備銘天青S溶液:稱取銘天青S用水稀釋至銘天青S的濃度為0.5g/L，得銘天青S溶 液； 做顯色試紙的制作：將1 %的硫酸溶液、乙酸一乙酸鋼溶液、3%乙酸溶液、漠化十六燒 基Ξ甲胺溶液、銘天青S溶液按照體積比為1:5:1:1:1的比例混合制成浸泡液，將試紙載體 裁成長乘寬為5cmX 1cm的長方形于浸泡液中浸泡4小時(shí)，50°C真空恒溫干燥地，保存，得顯 色試紙； 所述試紙載體為層析濾紙； (7)標(biāo)準(zhǔn)比色卡的制作:將不同濃度0.25邑/1、0.5邑/1、1邑/1、2邑凡、4邑/1的侶標(biāo)準(zhǔn)溶液滴 于經(jīng)顯色試紙上，顯色反應(yīng)發(fā)生1分鐘后，運(yùn)用色差儀取色，制成標(biāo)準(zhǔn)比色卡； 腳即得即用型試紙。3. 根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的快速評估食品中侶元素含量的即用型試紙，其特征在于： 所述步驟間中銘天青S的濃度的優(yōu)化方法如下： W國標(biāo)GB/T5009.182-2003中的銘天青S配制濃度為基礎(chǔ)，除國標(biāo)規(guī)定的0.5g/L濃度 夕h還分別設(shè)計(jì)了 〇.25邑/1、1邑/1、2邑凡和4邑/1的銘天青5濃度，根據(jù)肉眼觀察清晰程度選擇 最適銘天青S濃度，即得0.5g/L; 或者，所述步驟做中試紙載體的優(yōu)化方法如下： 使用A4紙、普通定量濾紙和層析濾紙作為試紙載體按即用型試紙的制作方法進(jìn)行制 作，并將侶標(biāo)準(zhǔn)溶液滴于試紙載體上，觀察各個(gè)試紙載體上的顯色面積和顯色效果，并選出 最適試紙載體，即層析濾紙； 或者，所述步驟做中顯色試紙的干燥方式的優(yōu)化方法如下： 選自然干燥、恒溫干燥和真空恒溫干燥Ξ種干燥方式，從干燥后紙的平整度、顏色及雜 斑情況來確定最佳干燥條件，即真空干燥50°C、4h;或者，所述步驟例中觀察檢測結(jié)果時(shí)間的優(yōu)化方法如下： 用侶標(biāo)準(zhǔn)溶液滴于試紙上，觀察不同時(shí)間0.5-60分鐘后試紙的顯色情況，確定最佳觀 察檢測結(jié)果時(shí)間，即顯色反應(yīng)發(fā)生1分鐘后。4. 如權(quán)利要求1至3任一項(xiàng)所述的快速評估食品中侶元素含量的即用型試紙的使用方 法，其特征在于:步驟如下： 將食品切碎后加入水中，食品和水的比例g:mL為1:5-12，再加入體積百分?jǐn)?shù)為3%的乙 酸，所述食品與乙酸的比例g:mL為1:1-3;用水浴30-60°C加熱1-60分鐘后取浸泡液滴在顯 示試紙上，觀察反應(yīng)區(qū)顏色，并與標(biāo)準(zhǔn)比色卡對比，根據(jù)顏色的深淺實(shí)現(xiàn)對侶含量的檢測。5. 根據(jù)權(quán)利要求4所述的快速評估食品中侶元素含量的即用型試紙的使用方法，其特 征在于:所述食品中侶元素含量的檢測方法如下： 將食品切碎后加入水中，食品和水的比例g :mL為1:9，再加入體積百分?jǐn)?shù)為3%的乙酸， 所述食品與乙酸的比例為1:1;用水浴40°C浸泡加熱30-50分鐘后取浸泡液滴在顯示試 紙上，觀察反應(yīng)區(qū)顏色，并與標(biāo)準(zhǔn)比色卡對比，根據(jù)顏色的深淺實(shí)現(xiàn)對侶含量的檢測，檢測 的食品中的侶元素含量是否合格依據(jù)國家標(biāo)準(zhǔn)的規(guī)定進(jìn)行判斷。6. 根據(jù)權(quán)利要求5所述的快速評估食品中侶元素含量的即用型試紙的使用方法，其特 征在于:所述食品前處理的條件優(yōu)化如下： 將食品分為8組，分別加入食品與乙酸的比例g:mL為0、10:1、5:1、2:1、1:1、1:4、1:8、1: 10的體積百分?jǐn)?shù)為3%的乙醇，選出最適3%乙酸加入量，即食品與乙酸的比例g:mL為1:1; 將加入最適3%乙酸加入量的食品，用水浴25-100°C加熱1-60分鐘，在不同溫度25-100 °C下取樣檢測，觀察其侶的浸出量，選出最適食品的水浴浸泡溫度，即為40°C; 將加入最適3%乙酸加入量的食品在最適食品的水浴浸泡溫度下恒溫加熱，在不同時(shí) 間1-60分鐘取樣檢測，觀察樣品的侶浸出量，選出最適食品的加熱時(shí)間，即為30分鐘。7. 如權(quán)利要求1至3任一項(xiàng)所述的快速評估食品中侶元素含量的即用型試紙?jiān)诳焖贉y 定食品中侶含量中的應(yīng)用。8. 根據(jù)權(quán)利要求7所述的快速評估食品中侶元素含量的即用型試紙?jiān)诳焖贉y定食品中 侶含量中的應(yīng)用，其特征在于:所述食品為海蜜或油條。
【文檔編號】G01N21/78GK105973880SQ201610265857
【公開日】2016年9月28日
【申請日】2016年4月25日
【發(fā)明人】程代, 王春玲, 侯麗華, 王冬潔, 黃健宇, 劉青潤, 李想
【申請人】天津科技大學(xué)