食品及其紙質包裝中螢光增白劑的檢測方法
2023-08-02 01:01:31 2
食品及其紙質包裝中螢光增白劑的檢測方法
【專利摘要】本發明公開了一種食品及其紙質包裝中螢光增白劑的檢測方法，包括下述步驟：（1）配製不同濃度的螢光增白劑標準溶液；（2）製備螢光增白劑濃度與吸光度之間的標準曲線；（3）提取螢光增白劑；（4）將步驟（3）的濾液置於1cm石英比色皿中，採用紫外分光光度計在350nm下測定吸光度，同時進行空白實驗；根據步驟（2）得到的標準曲線計算得到紙張樣品或食品樣品中螢光增白劑的含量。本發明採用紫外分光光度法實現食品及其紙質包裝中的螢光增白劑檢測，實驗儀器簡單，操作方便，具有可定量分析、檢出限低、重複性好等優點，適合於微量及痕量組分的測定。
【專利說明】食品及其紙質包裝中螢光增白劑的檢測方法
【技術領域】
[0001]本發明涉及食品及其紙質包裝中螢光增白劑的檢測方法。
【背景技術】
[0002]螢光增白劑是一類吸收紫外光、發射出藍色或紫藍色光的螢光物質。作為螢光增白劑，其分子都具有由H電子形成的平面共軛體系，結構如圖1。此類結構的化合物吸收紫外線(300— 400 nm)後，電子從基態激發到活潑態，在極短時間內又回到基態，可放出波長為420— 450 nm的螢光。螢光增白劑之所以有增白作用，原因是吸附有螢光增白劑的物質不僅能將照射在物體上的可見光發射出來，而且還將不可見的紫外光轉為可見光反射出來，增加了物體對光的反射率。螢光增白劑的另一個增白原因可藉助光學中互補色原理說明。研究發現，白色這種複合色的變黃是由於從被照射物體上反射的光線中藍色波段光線相對強度的缺損而形成的。因而早期人們使用某些藍色對物品上藍以掩蓋其泛黃，但引起物品亮度下降，在視覺上產生了暗淡的感覺。螢光增白劑發出藍色或藍紫色的螢光，正好補其缺損，而恢復了物品的白色。
[0003]螢光增白劑是一種結構中既有苯基又有磺酸基的有機化合物。據報導，螢光增白劑一旦與人體中的蛋白質結合，就很難通過正常代謝排出體外。同時，螢光劑會極大削弱免疫力及傷口癒合能力，一旦在人體中積蓄過量，除了對肝臟等重要器官造成嚴重危害之外，還會誘發細胞癌變，是潛在致癌因素之一。對於在一般的紙製品中添加螢光增白劑國家並無嚴格限制，但是在食品包裝紙及生活用紙中禁用螢光增白劑已有相關規定並成為社會共識，我國《食品用紙包裝、容器等製品生產許可實施細則》明確規定生產過程中不得使用螢光增白劑。如今，許多國家和地區的檢測機構已經將螢光性物質列為這些紙種的檢測項目。
[0004]螢光增白劑的分析方法一般有分子螢光光度法、紫外分光光度法、薄層層析法和高效液相色譜法。
[0005]薄層層析法操作複雜，且只能半定性定量。螢光分光光度法利用螢光增白劑的螢光光譜進行分析，具有實驗簡便，檢測限低的優點。羅冠中等[I]、潘可亮等[2]分別對螢光增白劑的螢光分光光度法進行了報導。We1-Chuan Shu等[3]使用離子對液相色譜方法分析了洗滌劑和地表水中螢光增白劑的含量。Hsin-Chang Chen等[4]使用離子色譜一質譜聯用技術測定了紙巾，衛生紙，嬰兒服裝以及環境水中螢光增白劑的含量。因為液相色譜法具有十分強大的分離能力，可以實現操作的自動化，操作簡便，可很好地對螢光增白劑進行定性定量分析。2000年，董仲生等報導了測定螢光增白劑CXT強度的紫外分光光度法。
[0006]現行國家標準、行業標準、地方標準以及相應法規只提出了簡單的定性測量要求和檢測方法，無定量要求和檢測方法。中華人民共和國國家標準GB 11680-89《食品包裝用原紙衛生標準》、中華人民共和國國家標準GB 3561-89《食品包裝用原紙衛生標準的分析方法》均提出了在紫外燈下檢查螢光增白劑的定性方法。中華人民共和國國家標準GB/T5009.78-2003《食品包裝用原紙衛生標準的分析方法》作為代替GB 3561-1989《食品包裝用原紙衛生標準的分析方法》的新標準，對於螢光檢測方法未作任何修改。中華人民共和國輕工行業標準QB 2294-2006《紙杯》、中華人民共和國農業行業標準NY/T 1257-2006《食 用菌中螢光物質的檢測》中提及的螢光增白劑的檢測方法與上述國標方法基本一致。2007 年，國家質量監督檢驗檢疫總局印發了《食品用紙包裝、容器等製品生產許可實施細則》，實 施細則涵蓋2類21個產品。細則對於多種產品都提出螢光性物質檢測應為合格的要求。此 實施細則的頒布，體現了我國對於食品包裝安全性要求的提高，體現了我國對食品用紙包 裝、容器等製品中螢光增白劑檢測項目的重視。四川省地方標準DB51/T 907-2009《食用 菌中螢光增白劑檢測規程》、河北省地方標準DB 13/T 1114-2009《小麵粉中螢光增白劑 的測定》規定的檢測方法也與上述國標的檢測方法沒有本質的區別。
【發明內容】
[0007]本發明提供一種食品及其紙質包裝中螢光增白劑的檢測方法，採用紫外分光光度 法實現食品及其紙質包裝中的螢光增白劑檢測，實驗儀器簡單，操作方便、快捷，具有可定 量分析、檢出限低、重複性好、能滿足使用要求等優點，適合於微量及痕量組分的測定。
[0008]本發明所採取的技術方案是:
一種食品及其紙質包裝中螢光增白劑的檢測方法，包括下述步驟:
(1)配製不同濃度的螢光增白劑標準溶液:準確稱取0.0lg螢光增白劑，加入鹼性溶 液，攪拌至全部溶解，轉入100 mL容量瓶中定容，得到螢光增白劑標準儲備液；將標準儲備 液以PH值為8.5-9.5的鹼性溶液稀釋至不同濃度即可；所述鹼性溶液的pH值為8.5-9.5 ；
(2)製備標準曲線:採用紫外分光光度計在350nm下對步驟(I)中配製的不同濃度的標 準溶液進行檢測，做出螢光增白劑濃度與吸光度之間的標準曲線；
(3)提取螢光增白劑；取紙張樣品或食品樣品1.0-2.0g，剪碎並置於燒杯中，力口 入20-30mL鹼性溶液，室溫、暗處、超聲萃取20-30min，過濾；所述鹼性溶液的pH值為 8.5-9.5 ；
(4)螢光增白劑含量測定:將步驟(3)的濾液置於Icm石英比色皿中，採用紫外分光光 度計在350nm下測定吸光度，同時進行空白實驗；根據步驟(2)得到的標準曲線計算得到紙 張樣品或食品樣品中螢光增白劑的含量。
[0009]優選的，步驟(I)中標準溶液使用的標準品採用VBL螢光增白劑、CXT螢光增白劑、 31#螢光增白劑、BA螢光增白劑和BBU螢光增白劑中的一種或幾種。
[0010]優選的，鹼性溶液為碳酸鈉、碳酸氫鈉或氫氧化鈉的水溶液。
[0011]優選的，步驟(3)中將紙張樣品剪成1-1.5cm2的碎片，將食品樣品切成1-1.5 cm3 的小塊。
[0012]優選的，步驟(I)中螢光增白劑標準溶液的濃度為:5mg/ LUOmg/ L、20 mg/ L、40 mg/ L、80 mg/ L0
[0013]食品及其紙質包裝中螢光增白劑為VBL螢光增白劑、CXT螢光增白劑、31#螢光增 白劑、BA螢光增白劑和BBU螢光增白劑，以上螢光增白劑均為二苯乙烯型螢光增白劑，結構 與性質相似，具有相似的紫外吸收，因此同時對多種共存的螢光增白劑進行測定具有理論 依據。
[0014]不同濃度的螢光增白劑標準溶液的配製方法為:準確稱取0.0lg螢光增白劑，力口 A pH值為8.5-9.5的鹼性溶液，攪拌至全部溶解，轉入100 mL容量瓶中定容，得到螢光增白劑標準儲備液；將標準儲備液以pH值為8.5-9.5的鹼性溶液稀釋至不同濃度。
[0015]紙張樣品或食品樣品中螢光增白劑的含量計算方法為:由實際測量的濾液的吸光 度減去空白，然後從標準曲線上查到濾液中螢光增白劑的濃度，則紙張樣品或食品樣品中 螢光增白劑的含量=(濾液中螢光增白劑的濃度X濾液的體積)/紙張樣品或食品樣品的質量。
[0016]採用上述技術方案所產生的有益效果在於:
本發明採用紫外分光光度法實現食品及其紙質包裝中的螢光增白劑檢測，實驗儀器 簡單，操作方便，具有可定量分析、檢出限低、重複性好等優點，適合於微量及痕量組分的測 定。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0017]下面結合附圖和【具體實施方式】對本發明作進一步詳細的說明。
[0018]圖1是實施例1中螢光增白劑濃度與吸光度之間的標準曲線圖；
圖2為pH值對提取效果的影響；
圖3溫度對提取效果的影響；
圖4提取時間對提取效果的影響；
圖5不同螢光增白劑吸收光譜；
圖6光照對螢光增白劑VBL穩定性的影響；
圖7光照對螢光增白劑31#穩定性的影響；
圖8光照對螢光增白劑BBU穩定性的影響；
圖9 pH值對測定的影響。
[0019]【具體實施方式】
下述實施例中，食品包裝來自市場，食品購買於市場，品種為金針菇、杏鮑菇、白玉菇、 蟹味菇、茶樹菇、海鮮菇和秀珍菇等。
[0020]實施例1
(I)螢光增白劑標準溶液的配製方法為:準確稱取0.0lgVBL螢光增白劑，加入pH值為 8.5-9.5的鹼性溶液溶解，攪拌至全部溶解，轉入100 mL容量瓶中定容，得到螢光增白劑標 準儲備液，濃度為100 mg/L。將儲備液準確以pH值為8.5-9.5的鹼性溶液稀釋至5mg/ L、 IOmg/ L、20 mg/ L、40 mg/ L、80 mg/ L。
[0021](2)製備標準曲線:採用紫外分光光度計在350nm下對上述標準溶液進行檢測，做 出螢光增白劑濃度與吸光度之間的標準曲線圖(見圖1);
(3)提取螢光增白劑；取掛麵包裝紙樣品1.0g，剪成1-1.5cm2的碎片並置於燒杯中，力口 A 20mL鹼性溶液，室溫、暗處、超聲萃取20min，過濾；
(4)螢光增白劑含量測定:將步驟(3)的濾液置於Icm石英比色皿中，採用紫外分光光 度計在350nm下測定吸光度，減去空白的吸光度，得到濾液的吸光度，根據步驟(2)得到的 標準曲線圖(見圖1)得到濾液中螢光增白劑濃度，根據濾液體積、濾液中螢光增白劑濃度和 樣品質量計算得到紙張樣品中螢光增白劑的含量為0.5g/kg。
[0022]實施例2
(I)螢光增白劑標準溶液的配製方法為:準確稱取0.0lgCXT螢光增白劑，加入pH值為8.5-9.5的鹼性溶液溶解，攪拌至全部溶解，轉入100 mL容量瓶中定容，得到螢光增白劑標 準儲備液，濃度為100 mg/L。將儲備液準確以pH值為8.5-9.5的鹼性溶液稀釋至5mg/ L、 IOmg/ L、20 mg/ L、40 mg/ L、80 mg/ L。
[0023](2)製備標準曲線:採用紫外分光光度計在350nm下對上述標準溶液進行檢測，做 出螢光增白劑濃度與吸光度之間的標準曲線；
(3)提取螢光增白劑；取金針菇樣品2.0g，剪成1-1.5 cm3的小塊並置於燒杯中，加入 3OmL鹼性溶液,室溫、暗處、超聲萃取30min,過濾；
(4)螢光增白劑含量測定:將步驟(3)的濾液置於Icm石英比色皿中，採用紫外分光光 度計在350nm下測定吸光度，同時進行空白實驗；根據步驟(2)得到的標準曲線計算得到紙 張樣品中螢光增白劑的含量為1.4g/kg。
[0024]實施例3
(I)螢光增白劑標準溶液的配製方法為:準確稱取0.0lgBBU螢光增白劑，加入pH值為 8.5-9.5的鹼性溶液溶解，攪拌至全部溶解，轉入100 mL容量瓶中定容，得到螢光增白劑標 準儲備液，濃度為100 mg/L。將儲備液準確以pH值為8.5-9.5的鹼性溶液稀釋至5mg/ L、 IOmg/ L、20 mg/ L、40 mg/ L、80 mg/ L。
[0025](2)製備標準曲線:採用紫外分光光度計在350nm下對上述標準溶液進行檢測，做 出螢光增白劑濃度與吸光度之間的標準曲線；
(3)提取螢光增白劑；取薯條包裝紙樣品1.5g，剪成1-1.5cm2的碎片並置於燒杯中，力口 A 25mL鹼性溶液，室溫、暗處、超聲萃取25min，過濾；
(4)螢光增白劑含量測定:將步驟(3)的濾液置於Icm石英比色皿中，採用紫外分光光 度計在350nm下測定吸光度，同時進行空白實驗；根據步驟(2)得到的標準曲線計算得到紙 張樣品中螢光增白劑的含量為1.9g/kg。
[0026]實施例4
(I)螢光增白劑標準溶液的配製方法為:準確稱取BA螢光增白劑0.004g和31#螢光增 白劑0.006g，加入pH值為8.5-9.5的鹼性溶液溶解，攪拌至全部溶解，轉入100 mL容量瓶 中定容，得到螢光增白劑標準儲備液，濃度為100 mg/L。將儲備液準確以pH值為8.5-9.5 的鹼性溶液稀釋至 5mg/ L> I Omg/ L、20 mg/ L、40 mg/ L、80 mg/ L。
[0027](2)製備標準曲線:採用紫外分光光度計在350nm下對上述標準溶液進行檢測，做 出螢光增白劑濃度與吸光度之間的標準曲線；
(3)提取螢光增白劑；取海鮮菇樣品1.3g，剪成1-1.5 cm3的小塊並置於燒杯中，加入 25mL鹼性溶液，室溫、暗處、超聲萃取25min，過濾；
(4)螢光增白劑含量測定:將步驟(3)的濾液置於Icm石英比色皿中，採用紫外分光光 度計在350nm下測定吸光度，同時進行空白實驗；根據步驟(2)得到的標準曲線計算得到紙 張樣品中螢光增白劑的含量為2.lg/kg0
[0028]一、提取條件的優化
1.1鹼性溶液的選擇
螢光增白劑的提取劑主要有三氯甲烷、N，N-二甲基甲醯胺、N，N-二甲基乙醯胺、氯仿、 四氫呋喃、乙醇、甲醇以及水等。本發明根據造紙用螢光增白劑以及食品中非法添加的螢光 增白劑水溶性較好的性質，以鹼液提取試樣中的螢光增白劑，以達到降低測定成本，減少環境汙染的目的。常用鹼性物質為碳酸鈉、碳酸氫鈉、氫氧化鈉。為了確定此三種鹼性提取劑對試樣中螢光增白劑的提取是否產生影響，實驗中分別用PH值為9.0的碳酸鈉、碳酸氫鈉、 氫氧化鈉水溶液分別提取紙製品中的螢光增白劑。實驗表明，鹼種類對測定無影響。因此本發明選取碳酸鈉、碳酸氫鈉、氫氧化鈉的水溶液作為鹼性溶液。
[0029]1.2最佳pH值的選擇
pH值選擇為7.0、8.0、9.0、10.0、11.0和12.0，結果如圖2所示。由圖2中數據可知， 當PH值大於8.0時，可以較為完全地提取出螢光增白劑。因此將鹼性溶液的pH值設為 8.5~9.50
[0030]提取溫度的選擇
在不同溫度下進行提取和測定，提取溫度分別選擇為20°C、40°C、60°C、80°C。測定結果見圖3。從圖3可知，螢光增白劑的提取效率幾乎不隨萃取溫度的變化而變化，因此下述實驗選用室溫下進行提取操作。
[0031]提取時間的選擇
提取時間分別選擇為5 min、10 min、20 min、30 min、40 min、50 min,測定結果見圖
4。從圖4中可知，20 min時，試樣中的螢光增白劑已經提取完全，因此，選擇提取時間為 20_30mino
[0032]提取過程對螢光增白劑的影響
據報導，螢光增白劑受光照等因素的影響會發生結構的改變，本課題採用的提取方法為室溫、暗處、超聲提取。基於螢光增白劑的不穩定性，本課題對不同濃度的標準溶液進行提取和測定，比較經過提取操作前後吸光度的變化。表1和表2為螢光增白劑VBL和螢光增白劑BBU提取前後吸光度的對比。
[0033]表1提取過程對螢光增白劑VBL的影響
【權利要求】
1.一種食品及其紙質包裝中螢光增白劑的檢測方法，其特徵在於包括下述步驟: (1)配製不同濃度的螢光增白劑標準溶液:準確稱取0.0lg螢光增白劑，加入鹼性溶液，攪拌至全部溶解，轉入100 mL容量瓶中定容，得到螢光增白劑標準儲備液；將標準儲備液以PH值為8.5-9.5的鹼性溶液稀釋至不同濃度即可；所述鹼性溶液的pH值為8.5-9.5 ； (2)製備標準曲線:採用紫外分光光度計在350nm下對步驟(I)中配製的不同濃度的標準溶液進行檢測，做出螢光增白劑濃度與吸光度之間的標準曲線； (3)提取螢光增白劑；取紙張樣品或食品樣品1.0-2.0g，剪碎並置於燒杯中，力口入20-30mL鹼性溶液，室溫、暗處、超聲萃取20-30min，過濾；所述鹼性溶液的pH值為8.5-9.5 ； (4)螢光增白劑含量測定:將步驟(3)的濾液置於Icm石英比色皿中，採用紫外分光光度計在350nm下測定吸光度，同時進行空白實驗；根據步驟(2)得到的標準曲線計算得到紙張樣品或食品樣品中螢光增白劑的含量。
2.根據權利要求1所述的食品及其紙質包裝中螢光增白劑的檢測方法，其特徵在於所述步驟(I)中標準溶液使用的標準品採用VBL螢光增白劑、CXT螢光增白劑、31#螢光增白齊U、BA螢光增白劑和BBU螢光增白劑中的一種或幾種。
3.根據權利要求1所述的食品及其紙質包裝中螢光增白劑的檢測方法，其特徵在於所述鹼性溶液為碳酸鈉、碳酸氫鈉或氫氧化鈉的水溶液。
4.根據權利要求1所述的食品及其紙質包裝中螢光增白劑的檢測方法，其特徵在於步驟(3)中將紙張樣品剪成1-1.5cm2的碎片，將食品樣品切成1-1.5 cm3的小塊。
5.根據權利要求1、2、3或4所述的食品及其紙質包裝中螢光增白劑的檢測方法，其特徵在於步驟(I)中螢光增白劑標準溶液的濃度為:5mg/ LUOmg/ L、20 mg/ L、40 mg/ L、80mg/ L0
【文檔編號】G01N21/33GK103604764SQ201310564412
【公開日】2014年2月26日 申請日期:2013年11月14日 優先權日:2013年11月14日
【發明者】劉榮琴, 康牧旭, 周剛, 焦寧, 劉智聰, 郭喜強, 池春山, 劉樂平 申請人:邢臺市產品質量監督檢驗所