食品中殘留過氧化氫快速檢測試紙的研制

李琳

摘 要：過氧化氫作為常用的添加劑廣泛用于各種食品加工過程中，食品中過氧化氫殘留超標會對人體健康造成較大危害。實驗室過氧化氫檢測方法操作復雜，不適合現場快速檢測。本研究通過酶促反應原理，在顯色液中添加酶保護劑和抗氧化劑，優(yōu)化制作工藝，有效延長試紙的保質期，可以應用于現場實際樣品快速檢測。

關鍵詞：食品雙氧水;快速檢測;試紙

過氧化氫，俗稱雙氧水，它無色、無味，具有高效殺菌、漂白與防腐的作用，常作為添加劑廣泛用于各種食品加工過程中。GB 2760-2014《食品添加劑使用標準》中，過氧化氫被歸為加工助劑，但標準要求制成成品前要完全除去或盡量降低殘留量，不可對健康產生危害。國內外研究表明，過氫化氫進入人體后可能加速人體的衰老或誘發(fā)心血管疾病等[1]。雖然國家對食品安全加強了監(jiān)管，但過氧化氫在食品中的濫用現象仍然存在。因此，市場上急需一種能快速檢測食品中過氧化氫殘留的產品，以保障消費者安全，減少疾病的發(fā)生。

現行檢測食品中過氧化氫殘留檢測方法主要包括化學分析法和儀器分析法，目前國家標準檢測方法也是碘量法和鈦鹽比色法。這些傳統(tǒng)的檢測方法操作繁瑣，難以應對實際樣品進行快速批量的現場檢測。試紙法具有操作簡單、攜帶方便、耗時短與價格低廉等特點，操作人員無需專業(yè)培訓。謝莉等[2]利用酶促顯色反應原理制作檢測試紙檢測過氧化氫殘留，但試紙的有效期在6個月左右，不利于實際流通使用。本試驗也是利用酶促顯色反應原理，優(yōu)化試紙配方含量以及制作工藝，提高檢測的靈敏度，在食品安全快速檢測中具有較強的市場競爭力。

1 材料與試劑

辣根過氧化物酶（HRP）、3，3，5，5，-四甲基聯苯胺（TMB）、牛血清白蛋白（BSA），購自麥克林生化科技有限公司，檸檬酸三鈉、檸檬酸、抗壞血酸、蔗糖、聚乙二醇、硫代硫酸鈉、無水乙醇、30%過氧化氫均購自西隴化工股份有限公司。

2 試驗方法

2.1 試紙顯色條件優(yōu)化

2.1.1 顯色液A中HRP含量優(yōu)化

HRP是顯色反應中的催化劑，它的含量決定了顯色差異。綜合考慮顯色情況、顯色時間和試紙本底背景以及HRP價格成本等因素，確定HRP的最優(yōu)添加含量為650 mg/L。由于pH對酶活性反應的影響較大，本試驗中選用了檸檬酸三鈉-檸檬酸緩沖溶液（pH5.0）作為反應底液。

2.1.2 顯色液B中TMB含量優(yōu)化

TMB為催化反應底物，實驗中發(fā)現，當TMB含量為2 g/L時，顯色速度快，顯色差異明顯，當TMB含量大于2 g/L時，試紙本底顏色發(fā)黃，且穩(wěn)定性差，不利于后期試紙的保存。

2.1.3 顯色液中酶的保護劑含量優(yōu)化

辣根過氧化物酶在低濃度下容易失去活性，所以為了延長試紙的保存期限，需要在顯色液中加入合適的酶保護劑。優(yōu)化選擇蔗糖、聚乙二醇、BSA組成酶保護體系，綜合考慮試紙狀態(tài)等，確定了蔗糖濃度為25 g/L，聚乙二醇濃度為10 g/L，BSA濃度為5 g/L。

2.1.4 顯色液中TMB的抗氧化劑含量優(yōu)化

由于TMB容易被氧化，在顯色液中加入適量抗氧化劑可以提高TMB穩(wěn)定性，優(yōu)化選擇以抗壞血酸和硫代硫酸鈉組成抗氧化體系，添加了酶保護試劑和抗氧化劑配方的試紙，室溫密閉條件下的保質期可以達到12個月，易于推廣使用。

2.2 試紙制作工藝的確定

2.2.1 制作試紙的選型

濾紙的種類有很多，但是不同的濾紙的檢測效果差異較大。根據實驗情況，最終選擇了Waterman 3M濾紙作為檢測試紙材料。

2.2.2 浸泡與烘干時間優(yōu)化

試紙制作也是關鍵環(huán)節(jié)，在制作流程中，最關鍵的3個因素是浸泡時間、烘干時間以及烘干溫度。綜合考慮制作效率和可操作性等因素，最終選擇了在顯色液中浸泡20 s，恒溫真空干燥箱40 ℃烘干20 min的工藝為最優(yōu)方案。

2.3 檢測試紙性能試驗

2.3.1 快速半定量檢測試驗

以最優(yōu)配方以及制作工藝制備快速檢測試紙，在試紙上分別滴加不同濃度的過氧化氫標準溶液，并制備標準色卡，則可通過比對標準色卡，快速了解食品樣品中過氧化氫的濃度。

2.3.2 試紙檢測限

以最優(yōu)方案制作的試紙，用過氧化氫雙氧水標準品來測試試紙最低檢出限，當濃度低于0.6 mg/L時，試紙顯色較淺，需借助空白試紙才可以目視辨認。所以，最終確認檢測試紙的檢出限為0.6 mg/L。

2.3.3 試紙穩(wěn)定性

取試紙成品10份，置于室溫桌面上平放，另取同批次試紙成品10份，置于密封袋中并于桌面上平放，8 h后，敞開放置于桌面上的試紙本底顏色由白色變?yōu)榈G色，而密封袋中的試紙本底仍為白色，所以建議該檢測試紙密封干燥保存。

2.3.4 試紙保質期

為了延長試紙保質期，本實驗顯色液配方中加入了酶保護劑以及抗氧化劑，一定程度上增加了試紙的穩(wěn)定性，經過長期試驗跟蹤測試，發(fā)現密封干燥條件下，檢測試紙可以保存12個月。

3 結論

本試驗主要針對食品加工助劑過氧化氫殘留問題，根據酶促反應顯色原理，通過在顯色液中添加酶保護劑和抗氧化劑研制出了快速檢測試紙，并優(yōu)化了試紙的制作工藝條件，確定了最佳方案。制作的過氧化氫檢測試紙的最低檢出限為0.6 mg/L，試紙保質期為12個月。該試紙具有攜帶方便、簡單易用、無需專業(yè)培訓與價格低廉等特點，適用于現場食品安全快速檢測，易于推廣使用。

參考文獻

[1]周健洪，黎暉，宋述財，等.過氧化氫對骨髓間充質干細胞增殖活性的影響[J].廣東醫(yī)學，2005，26（9）：1199-1200.

[2]謝莉，竇燕峰，郭會燦，等.食品中過氧化氫殘留快速檢測試紙的研制[J].現代食品科技2011，27（9）：1160-1161.