淀粉‑碘化钾试剂及其制备方法、试纸、试剂盒及面粉中过氧化苯甲酰的半定量检测方法与流程

本发明涉及食品安全检测领域，更具体地，涉及淀粉-碘化钾试剂及其制备方法、试纸、试剂盒及面粉中过氧化苯甲酰的半定量检测方法。

背景技术：

过氧化苯甲酰是一种略带刺激性气味的白色粉末，具有强氧化性。它能与面粉中的水相互作用，产生活性氧和苯甲酸；产生的活性氧能与引起面粉偏黄的胡萝卜素和叶黄素中的共轭双键发生氧化还原反应，进而起到增白面粉的作用；产生的苯甲酸能够抑制蛋白酶的活性和微生物的繁殖，发挥延长面粉保质期的作用，但是人体摄入过量的苯甲酸会损伤肝脏。面粉中过量的过氧化苯甲酰加热后会形成苯自由基，与羟基形成苯酚，引起神经衰弱、头晕乏力等。此外，过氧化苯甲酰能刺激人体上呼吸道，对皮肤有刺激及致敏作用。

由于过氧化苯甲酰的危害，欧盟等国家已于1997年禁止将过氧化苯甲酰作为食品添加剂使用。我国小麦粉国家标准(GB/T 1355-2005(报批稿))中规定不得添加过氧化苯甲酰作为增白剂。卫生部等部门在2011年3月1日正式发布公告，撤销食品添加剂过氧化苯甲酰，自2011年5月1日起，禁止生产、在面粉中添加过氧化苯甲酰作为食品添加剂。因此，面粉中过氧化苯甲酰含量测定对食品安全和人体健康具有重要意义。

目前常用的过氧化苯甲酰的检测方法有气相色谱法、液相色谱法和高效液相色谱法等，虽然这些方法具有检测灵敏度高和重复性好等优点，但是其存在样品前处理复杂、耗时耗力、检测成本高且依赖专业技术人员等问题，且不能用于现场快速检测以及家庭中面粉品质鉴定。因此，有必要提供一种简便、快速、经济的用于面粉中过氧化苯甲酰的检测方法。

技术实现要素：

本发明的目的是提供一种简便、高效、经济的用于面粉中过氧化苯甲酰的检测方法，解决面粉中过氧化苯甲酰的检测问题。

为了实现上述目的，根据本发明的第一方面，本发明提供一种淀粉-碘化钾试剂的制备方法，该制备方法包括如下步骤：

(1)淀粉处理：对淀粉进行脱脂氧化处理；

(2)试剂配制：将步骤(1)得到的淀粉与冷水混合，再与超过90℃的热水混合，加热至澄清后降温，待温度降至45-55℃时，加入碳酸氢钠和碳酸钠形成缓冲体系，再加入碘化钾并混合均匀。

根据本发明的第二方面，提供一种依据本发明方法制备的淀粉-碘化钾试剂。

根据本发明的第三方面，提供一种淀粉-碘化钾试纸，所述试纸通过以下方法制得：

将滤纸浸入本发明提供的所述的淀粉-碘化钾试剂中，润湿并真空干燥；所述滤纸优选为中速定量滤纸；所述真空干燥的温度不超过50℃。

根据本发明的第四方面，提供一种过氧化苯甲酰检测试剂盒，所述试剂盒包括：(1)本发明提供的淀粉-碘化钾试剂和/或淀粉-碘化钾试纸；(2)过氧化苯甲酰提取溶剂；所述过氧化苯甲酰提取溶剂优选为三氯甲烷；(3)可选的标准比色卡；(4)可选的滤纸。

根据本发明的第五方面，提供一种面粉中过氧化苯甲酰的半定量检测方法，所述半定量检测方法包括如下步骤：

(1)待测液的制备：将面粉样品溶解于提取液中，振荡后高速离心，上清液作为待测液；所述提取液优选为三氯甲烷；

(2)半定量检测：将所述待测液滴加到上述的淀粉-碘化钾试纸上，然后与标准比色卡比对，获得面粉样品中过氧化苯甲酰的含量；

可选的，该方法还包括制作标准比色卡：首先，配置不同质量-体积浓度的过氧化苯甲酰标准品溶液，然后，分别滴加到上述淀粉-碘化钾试纸上，依据显色结果制作标准比色卡；所述不同质量-体积浓度的过氧化苯甲酰溶液的浓度范围优选为0.02-2.5g/L。

本发明的淀粉-碘化钾试纸的制备简便，保存要求低且保质期长，可用于体系中过氧化苯甲酰的检测。本发明提供的过氧化苯甲酰的检测方法可以实现面粉中过氧化苯甲酰的检测，检测限为0.02g/L，检测过程简便快捷，可以实现快速、现场检测面粉中的过氧化苯甲酰。

本发明的其它特征和优点将在随后的具体实施方式部分予以详细说明。

附图说明

通过结合附图对本发明示例性实施方式进行更详细的描述，本发明的上述以及其它目的、特征和优势将变得更加明显。

图1为本发明的淀粉-碘化钾试剂/试纸用于面粉中过氧化苯甲酰检测的化学原理图。

图2a和图2b为根据本发明一个实施例制作的淀粉-碘化钾试纸用于检测过氧化苯甲酰的验证试验图。

图3为不同pH值的缓冲体系对淀粉-碘化钾试纸显色影响的对比图。

图4a-图4d为不同用纸制备的淀粉-碘化钾试纸的显色对比图。

图5示出了根据本发明提供的淀粉-碘化钾试纸对不同浓度过氧化苯甲酰的检测显色图。

图6a-图6c示出了面粉中过氧化苯甲酰的检测试验结果。

具体实施方式

下面将参照附图更详细地描述本发明的优选实施方式。虽然附图中显示了本发明的优选实施方式，然而应该理解，可以以各种形式实现本发明而不应被这里阐述的实施方式所限制。相反，提供这些实施方式是为了使本发明更加透彻和完整，并且能够将本发明的范围完整地传达给本领域的技术人员。

根据本发明的第一方面，本发明提供一种淀粉-碘化钾试剂的制备方法，该制备方法包括如下步骤：

(1)淀粉处理：对淀粉进行脱脂氧化处理；

(2)试剂配制：将步骤(1)得到的淀粉与冷水混合，再与超过90℃的热水混合，加热至澄清后降温，待温度降至45-55℃时，加入碳酸氢钠和碳酸钠形成缓冲体系，再加入碘化钾并混合均匀。

本发明中，对淀粉进行脱脂氧化处理可以为本领域常规的方式。

在一个示例中，所述步骤(1)包括：在第一有机溶剂存在下，对淀粉进行脱脂处理，然后，在双氧水存在下，对经过所述脱脂处理的淀粉进行氧化处理。优选所述第一有机溶剂为四氯化碳；优选所述双氧水的质量-体积浓度为2-4％。

根据本发明，所述步骤(1)还包括将脱脂处理和氧化处理后的淀粉进行干燥。即，在脱脂处理后和氧化处理后的淀粉均进行干燥。

根据本发明一种具体实施方式，所述步骤(1)包括：将淀粉溶于四氯化碳中，35-45℃水浴加热，并用玻璃棒搅拌，过滤，用四氯化碳洗涤，室温干燥，进行脱脂处理；将干燥后的淀粉加入到3％双氧水中，室温下浸泡10-60min，过滤，并用蒸馏水洗涤，40-50℃干燥，得到处理好的干燥淀粉。

根据本发明，所述淀粉优选为可溶性淀粉。

根据本发明，所述超过90℃的水优选为沸水。

根据本发明，所述缓冲体系的pH值优选为9-10，所述缓冲体系是指加入碳酸氢钠和碳酸钠以后形成的溶液。最优选pH值为9.5，此时的淀粉-碘化钾试纸对过氧化苯甲酰的显色明显，并且有利于碘化钾的保存。所述碳酸氢钠和碳酸钠优选以固体形式加入。

根据本发明，所述冷水指4-25℃的水。

根据本发明，碘化钾加入时，体系温度优选为45℃以下。

根据本发明，步骤(2)中各组分的用量可根据需要确定，优选地，以所述淀粉的用量为1重量份，所述冷水的用量为5-40重量份；所述热水的用量为150-250重量份；所述碳酸氢钠的用量为0.5-2重量份；所述碳酸钠的用量为0.1-0.5重量份；所述碘化钾的用量为2-30重量份。

根据本发明一种具体实施方式，所述步骤(2)包括：向步骤(1)处理好的淀粉中加入冷蒸馏水，搅拌均匀，再加入沸水，搅拌，加热至澄清透明，待水温降至50℃时，加入碳酸氢钠和碳酸钠，搅拌溶解，待水温降至45℃时，加入碘化钾，搅拌溶解。

根据本发明的第二方面，提供一种依据本发明方法制备的淀粉-碘化钾试剂。

根据本发明的第三方面，提供一种淀粉-碘化钾试纸，所述试纸通过以下方法制得：将滤纸浸入本发明提供的所述的淀粉-碘化钾试剂中，润湿并真空干燥；所述滤纸优选为中速定量滤纸，可商购获得。所述真空干燥的温度优选不超过50℃，温度过高将影响试纸的稳定性。

作为优选方案，所述淀粉-碘化钾试纸的储存方法为，将干燥的试纸放在赶尽空气的自封袋中避光保存。

本发明的淀粉-碘化钾试纸的制备简便，保存要求低且保质期长，可至少保存四个月，适合用于体系中过氧化苯甲酰的检测。

根据本发明的第四方面，提供一种过氧化苯甲酰检测试剂盒，所述试剂盒包括：(1)本发明提供的淀粉-碘化钾试剂和/或淀粉-碘化钾试纸；(2)过氧化苯甲酰提取溶剂；所述过氧化苯甲酰提取溶剂优选为三氯甲烷；(3)可选的标准比色卡；(4)可选的滤纸。

试剂盒可直接提供淀粉-碘化钾试纸，或者提供淀粉-碘化钾试剂和滤纸，使用时可现场制备试纸。所述滤纸优选为中速定量滤纸。

图1示出了本发明的淀粉-碘化钾试剂/试纸用于面粉中过氧化苯甲酰的检测的原理图。

如图1所示，本发明利用过氧化苯甲酰能够将碘化钾中的碘离子氧化成碘单质并且碘单质与淀粉相互结合产生特殊的颜色，进而实现对面粉中过氧化苯甲酰的检测。

根据本发明的第五方面，提供一种面粉中过氧化苯甲酰的半定量检测方法，所述半定量检测方法包括如下步骤：

(1)待测液的制备：将面粉样品溶解于提取液中，振荡后高速离心，上清液作为待测液；所述提取液优选为三氯甲烷；

(2)半定量检测：将所述待测液滴加到上述淀粉-碘化钾试纸上，然后与标准比色卡比对，获得面粉样品中过氧化苯甲酰的含量。

所述标准比色卡可利用本发明的方法通过常规步骤制得。

可选的，本发明的半定量检测方法还包括制作标准比色卡：首先，配置不同质量-体积浓度的过氧化苯甲酰标准品溶液，然后，分别滴加到上述淀粉-碘化钾试纸上，依据显色结果制作标准比色卡；所述不同质量-体积浓度的过氧化苯甲酰溶液的浓度范围优选为0.02-2.5g/L。

根据本发明，将面粉样品溶解于提取液中，浓度可为0.5-5g/mL。例如，取5g面粉,溶解于5mL的提取液，面粉的浓度为1g/mL。

本发明的发明人发现，使用三氯甲烷作为面粉的提取液，后续显色更明显，具有更好的检测效果。

本发明提供的过氧化苯甲酰的检测方法可以实现面粉中过氧化苯甲酰的检测，检测限为0.02g/L，检测过程简便快捷，可以实现快速、现场检测面粉中的过氧化苯甲酰。

通过以下实施例对本发明进行进一步说明。以下实施例中，所用的实验试剂和仪器如下：

仪器：天平、烧杯、玻璃棒、量筒、漏斗、铁架台、镊子、培养皿(玻璃)、真空干燥箱；

试剂：可溶性淀粉(天津市风船化学试剂科技有限公司，分析纯)，碘化钾(天津市风船化学试剂科技有限公司，分析纯)，无水碳酸钠(天津市风船化学试剂科技有限公司，分析纯)，碳酸氢钠(天津市风船化学试剂科技有限公司，分析纯)，四氯化碳(天津市赢达稀贵化学试剂厂，分析纯)，30％过氧化氢(天津市风船化学试剂科技有限公司，分析纯)，过氧化苯甲酰(天津市福晨化学试剂厂，分析纯)，三氯甲烷(国药集团化学试剂有限公司，分析纯)；

材料：中速定量滤纸。

实施例1

本实施例涉及淀粉-碘化钾试剂的制备。

(1)对淀粉进行脱脂氧化处理和干燥：取1.5g淀粉，溶于50mL四氯化碳，40℃水浴加热30min，期间不时用玻璃棒搅动，过滤，并用四氯化碳洗涤三次，室温干燥，进行脱脂处理；将干燥后的淀粉加入到50mL 3％的过氧化氢溶液中，室温下浸泡30min，过滤，并用蒸馏水洗涤五次，45℃干燥，得到处理好的干燥淀粉；

(2)淀粉-碘化钾试剂配制：称取所述处理好的干燥淀粉0.5g于烧杯中，加入10mL冷的蒸馏水，搅拌均匀，再向烧杯中加入约90mL沸水，搅拌，将上述溶液在100℃水浴加热至溶液澄清透明，自然冷却，加入冷的蒸馏水，定容至100mL，待水温降至50℃时，加入0.81g碳酸氢钠和0.084g碳酸钠，搅拌溶解，所述碳酸氢钠-碳酸钠缓冲溶液的pH值为9.5，待水温降至45℃时，加入7g碘化钾，搅拌溶解，即得本发明的淀粉-碘化钾试剂。

实施例2

本实施例涉及淀粉-碘化钾试纸的制备。

将按照实施例1的方法配制好的淀粉-碘化钾溶液转移至玻璃培养皿中，用镊子镊取一张中速定量滤纸，浸润到溶液中，待滤纸完全润湿后保持约30s，取出滤纸，放在干净的培养皿上，然后转移至真空干燥箱中，45℃干燥约5h，即得所述淀粉-碘化钾试纸。

测试例1

淀粉-碘化钾试纸用于检测过氧化苯甲酰的验证试验。

将过氧化苯甲酰溶液(浓度0.80g/L，溶剂为三氯甲烷)和空白溶液(即，仅有溶剂三氯甲烷不含过氧化苯甲酰)分别滴加到实施例2制得的淀粉-碘化钾试纸上，观察试纸颜色的改变情况。

图2示出了根据本发明一个实施例的方法制作的淀粉-碘化钾试纸用于检测过氧化苯甲酰的验证试验图。其中，图2a为滴加空白溶液的淀粉-碘化钾试纸，图2b为滴加过氧化苯甲酰溶液的淀粉-碘化钾试纸。

如图2a和图2b所示，当空白溶液滴加到实施例2的淀粉-碘化钾试纸上一段时间后，试纸颜色仍为白色，说明空白溶液几乎不与试纸相互作用；当过氧化苯甲酰溶液滴加到实施例2的淀粉-碘化钾试纸上一段时间后，试纸颜色发生改变，呈现为赭色，表明本发明的淀粉-碘化钾试纸对过氧化苯甲酰具有良好的响应。

测试例2

淀粉-碘化钾试纸所需缓冲体系筛选试验。

由于制备淀粉-碘化钾试纸的缓冲体系对碘化钾的稳定性，即试纸的保质期有重要影响，因此需要筛选出合适的缓冲体系；本发明利用碳酸钠-碳酸氢钠缓冲体系进行实验，考察多种pH值对淀粉-碘化钾试纸显色和稳定性的影响。

图3示出了不同pH值的缓冲体系对淀粉-碘化钾试纸显色的对比图。其中，A组为不同pH值的缓冲体系下的空白样品的淀粉-碘化钾试纸显色情况，B组为不同pH值的缓冲体系下的0.02g/L过氧化苯甲酰样品的淀粉-碘化钾试纸显色情况。

如图3所示，经对比空白样品与低浓度过氧化苯甲酰样品的颜色差别，pH为9.5的缓冲体系下的0.02g/L过氧化苯甲酰样品的淀粉-碘化钾试纸显色最明显，可见选择pH为9.5的缓冲体系制备的淀粉-碘化钾试纸对过氧化苯甲酰的显色最理想。

将实施例2制得的淀粉-碘化钾试纸置于排除空气的自封袋中保存120天，进行检测，仍与新制得的淀粉-碘化钾试纸显色情况一致，说明本发明的淀粉-碘化钾试纸具有很好的稳定性。

测试例3

淀粉-碘化钾试纸用纸对显色结果的影响试验。

为了考察试纸材质对显色结果的影响，选择中速定量滤纸和醋酸纤维素膜分别按照实施例2的方法制备淀粉-碘化钾试纸。

图4a-4d示出了不同用纸制备的淀粉-碘化钾试纸的显色对比图。其中，图4a为用空白溶液滴加的中速定量滤纸制备的淀粉-碘化钾试纸，图4b为用空白溶液滴加的醋酸纤维素膜制备的淀粉-碘化钾试纸，图4c为用过氧化苯甲酰溶液滴加的中速定量滤纸制备的淀粉-碘化钾试纸，图4d为用过氧化苯甲酰溶液滴加的醋酸纤维素膜制备的淀粉-碘化钾试纸。

如图4a-图4d所示，当用空白溶液滴加到两种材质的淀粉-碘化钾试纸上一段时间后，图4a和图4b的试纸颜色均仍为白色，说明空白溶剂几乎不与两种试纸相互作用；当用过氧化苯甲酰溶液滴加到两种材质的淀粉-碘化钾试纸上一段时间后，图4c和图4d的试纸颜色均发生改变，但是图4c的试纸颜色更深，说明用中速定量滤纸制备的淀粉-碘化钾试纸显色更明显、均匀。此外，在本发明的试剂中使用醋酸纤维素膜制备的淀粉-碘化钾试纸，过程中会出现明显的粘连情况。因此，醋酸纤维素膜不适合作为本发明试纸的基纸。

测试例4

淀粉-碘化钾试纸的检测灵敏度试验。

用不同浓度过氧化苯甲酰滴加实施例2制得的淀粉-碘化钾试纸，通过试纸颜色改变情况，获得试纸的检测灵敏度。

图5示出了本发明的淀粉-碘化钾试纸对不同浓度过氧化苯甲酰的检测显色图。

如图5所示，自左向右滴加的过氧化苯甲酰溶液浓度依次为0，0.02g/L，0.05g/L，0.10g/L，0.20g/L，0.40g/L，0.80g/L，1.00g/L，1.50g/L，2.50g/L，随着滴加到试纸上的过氧化苯甲酰溶液的浓度的增加，试纸颜色逐渐加深。

可见，本发明的淀粉-碘化钾试纸对过氧化苯甲酰的检测限为0.02g/L。该试纸检测灵敏度很高。

实施例3

本实施例涉及面粉中过氧化苯甲酰的半定量检测方法。

(1)制作标准比色卡：采用测试例4的方法，配置不同质量-体积浓度的过氧化苯甲酰标准品溶液，然后，分别滴加到实施例2制备的淀粉-碘化钾试纸上，室温放置约3min，依据显色结果制备标准比色卡；

(2)待测液的制备：称取5.00g待检测面粉样品，加入5mL三氯甲烷，充分振荡之后高速离心，上清液作为待测液；

(3)半定量检测：将所述待测液滴加到实施例2制备的淀粉-碘化钾试纸上，静置约3min，然后与标准比色卡比对，获得面粉样品中过氧化苯甲酰的含量。

测试例5

面粉中过氧化苯甲酰的检测试验：对已知过氧化苯甲酰含量(0.20g/kg)的面粉样本采用实施例3的检测方法进行检测，其结果如图6a-6c所示，图6a为空白，图6b为提取样，图6c为标准样，对比图6a和图6b，制备的淀粉-碘化钾试纸对提取液中过氧化苯甲酰具有良好的响应，并且提取样结果与相同浓度的标准过氧化苯甲酰溶液显色基本一致(图6b和图6c)，说明本发明的检测结果准确、可靠。

以上已经描述了本发明的各实施例，上述说明是示例性的，并非穷尽性的，并且也不限于所披露的各实施例。在不偏离所说明的各实施例的范围和精神的情况下，对于本技术领域的普通技术人员来说许多修改和变更都是显而易见的。