過氧乙酸快速檢測試紙條研制與應用

陳東宇，湯曉艷，孫京新

(1.青島農業大學，山東青島266109;2.中國農業科學院農業質量標準與檢測技術研究所，農業部農產品質量安全重點實驗室，北京100081)

過氧乙酸快速檢測試紙條研制與應用

陳東宇1，2，湯曉艷2，*，孫京新1，*

(1.青島農業大學，山東青島266109;2.中國農業科學院農業質量標準與檢測技術研究所，農業部農產品質量安全重點實驗室，北京100081)

分別用定性濾紙、定量濾紙、微孔濾膜為試紙條載體制作了過氧乙酸快速檢測試紙條，并制成標準比色卡對過氧乙酸消毒液進行含量檢測。結果顯示，微孔濾膜為最適宜制作過氧乙酸快速檢測試紙的材質，最適烘干溫度為55℃，最適烘干時間為15min，最適保存條件為4℃下密封貯藏保存21d。利用微孔濾膜制作的檢測試紙條能夠在30s內對消毒液中的過氧乙酸濃度進行檢測，最低檢出限為質量百分比0.1%。

過氧乙酸，試紙條，快速檢測

Abstract:Qualitative filter paper，quantitative filter paper，microporous filter membrane as the carrier were used to produce a rapid detection test strip of peracetic acid solution，and standard color card was made for testing the content of peracetic acid.The results showed that microporous membrane was the most suitable material for making the rapid detection test strip of peracetic acid solution，and the optimum drying temperature was 55℃，optimum drying time was 15min，optimum storage conditions was 4℃ and keeping sealed for 21 days.The microporous membrane test strip could be used within 30s to test the concentration of peracetic acid solution.The minimum detection limit was 0.1%(expressed as mass percentage).

Key words:peracetic acid;test strip;rapid detection

過氧乙酸(PAA)別名過醋酸，目前在醫療、工業用水、食品企業等領域的消毒方面得到廣泛應用［1］。在食品領域，過氧乙酸溶液主要被用于食品冷凍庫及食品用工具、設備的消毒［2-3］。用于保鮮消毒的低濃度過氧乙酸也不穩定，易分解揮發，使用前需進行濃度測定。目前國家標準檢測過氧乙酸溶液濃度的方法為碘量法［4］，此外其他檢測方法包括比色法［5］、熒光法［6］、電化學法［7］、分光光度法［8］及色譜法［9-10］。

碘量法測定過氧乙酸含量的過程非常繁瑣，得出結果較慢;其他方法均需要專門的設備和試劑，成本高，操作復雜，不便于現場推廣應用。王龍海［11］等選用定性濾紙為材質，碘化鉀、硫代硫酸鈉和碳酸氫鈉為混合溶液，經烘烤制成過氧乙酸試紙;丁錦春［12］制作的過氧乙酸快速檢測試紙以定量濾紙為材質，利用碘量法設計一種標準濃度色板，測定過氧乙酸的濃度;馮光鑒［13］利用碘化鉀、定性濾紙及緩沖液構成的過氧乙酸測定試紙，其pH為7～9。這三種方法均可檢測出過氧乙酸的濃度，但是選用的材質定性濾紙和定量濾紙制作的試紙條顯色較差，而微孔濾膜在化工［14］、食品［15］等領域上用于富集、過濾已有較好的效果。本研究首次將微孔濾膜應用于過氧乙酸試紙條的制作中，并與定性濾紙、定量濾紙不同材質進行比較，在添加適當的捕獲劑聚氯乙烯PVA-124，優化了烘干溫度、烘干時間后，研制過氧乙酸快速檢測試紙條，探尋一種可以簡便、快捷、并能比較準確地測定過氧乙酸溶液濃度的方法。

1 材料與方法

1.1 材料與設備

定性濾紙(中速)、定量濾紙(慢速) 杭州特種紙業有限公司;微孔濾膜(混合纖維膜) 上海市新亞凈化器件廠;過氧乙酸(A、B液) 連云港愛德旺化工廠;聚氯乙烯PVA-124(分析純) 汕頭市西龍化工廠有限公司;碘化鉀、碳酸氫鈉、高錳酸鉀、無水碳酸鈉、硫代硫酸鈉、可溶性淀粉等檢測試劑藥品均為分析純。

電熱鼓風箱 上海市第二五金儀器公司;干燥箱 上海福瑪設備有限公司;封口機KG-A1型 佛山市順德區杏壇鎮民發食品包裝機械廠;超聲波清洗器KQ-300型 昆山市超聲儀器有限公司。

1.2 過氧乙酸溶液配制及標定

將過氧乙酸A(冰醋酸+硫酸)、B(過氧化氫)液等體積混合，在避光的干燥條件下靜置24h后使用。

根據GB/T 19108-2003《過氧乙酸溶液 過氧乙酸含量的測定》［6］所述的方法對備用液進行標定，將標定好的過氧乙酸溶液稀釋至質量百分比濃度為10%。

1.3 過氧乙酸快速檢測試紙條的制備

過氧乙酸試紙條制備方法參考王龍海［13］方法，并作了改動。選取定性濾紙、定量濾紙和微孔濾膜各10張，將其切成6cm×0.8cm的試紙片，分別放置于清潔干燥的試紙板上。準確稱取硫代硫酸鈉18.1g、碘化鉀56g及碳酸氫鈉0.2g置于250mL錐形瓶中，加上適量新煮沸并冷卻的蒸餾水攪拌，樣品溶解后定量轉移到100mL的容量瓶中，配制兩份，分別加或不加適量的結合捕獲劑聚氯乙烯PVA-124后，定容到100mL，將其搖勻備用，制備出加或不加結合捕獲劑的兩種試紙條制備溶液。用膠頭滴管將制備好的混合液滴于濾紙片上，每張2滴，使其均勻浸透，然后在50～60℃溫度下烘干15min，取出，冷卻，即成過氧乙酸快速檢測試紙條，試紙條用塑料盒密封避光包裝，備用。

1.4 過氧乙酸快速檢測試紙條標準色卡的制備

將已標定的10%的過氧乙酸，分別稀釋成濃度為 1% 、0.8% 、0.6% 、0.4% 、0.3% 、0.2% 、0.1% 、0.05%的標準液，同時做一個空白對照。將等量的配制好的硫代硫酸鈉、碘化鉀及碳酸氫鈉混合溶液分別與上述過氧乙酸標準液反應，形成一系列有顏色梯度的標準工作液。分別將定性濾紙、定量濾紙和微孔濾膜浸泡在標準工作液中，形成不同材質的過氧乙酸快速檢測試紙條標準色卡。

1.5 過氧乙酸快速檢測試紙條在過氧乙酸消毒液中的驗證

分別對將已知濃度為0.6%過氧乙酸消毒液用膠頭滴管分別取兩滴滴至制備好的定性濾紙、定量濾紙和微孔濾膜的試紙條上，將測定的顏色與標準色卡進行對比，驗證其準確性。

1.6 過氧乙酸試紙條的貯藏性實驗

將制備好的兩組加和不加結合捕獲劑聚氯乙烯PVA-124的過氧乙酸試紙條分別于4℃密封保存1、7、15、21、25、30d，利用 1%濃度的過氧乙酸溶液做驗證，并與標準色卡進行對比，將測定結果記錄備用。

2 結果與討論

2.1 過氧乙酸標準工作液實驗圖譜

圖1為過氧乙酸標準工作液，濃度依次為10%、1% 、0.8% 、0.4% 、0.2% 、0.05% 及空白。

圖1 過氧乙酸標準工作液Fig.1 Standard working solution of peracetic acid

2.2 不同材質過氧乙酸標準色卡結果比較

圖2 、圖3、圖4分別是用定性濾紙、定量濾紙和微孔濾膜制作的過氧乙酸標準比色卡圖譜。圖2顯示，隨過氧乙酸濃度的減小，定性濾紙制作的標準色卡的顏色由黑色、深棕色、棕色、淺棕色、淺棕色而變淺。圖3顯示，隨過氧乙酸濃度的減小，定量濾紙制作的標準色卡顏色由黑色、深棕色、棕色、棕紅色、酒紅色、紅色、淺棕色而變淺。圖4顯示，隨過氧乙酸濃度的減小，微孔濾膜制作的標準色卡的顏色由黑色、棕色、酒紅色、土黃色、黃色、米黃色、淺黃色而變淺。圖2、圖3、圖4比較可看出，微孔濾膜制作的試紙條顯色效果最好，色差明顯，而定性濾紙和定量濾紙制作的試紙條顯色較差，不能很好地作為過氧乙酸標準色卡。定性濾紙、定量濾紙和微孔濾膜由于本身材質不同，使得制作的過氧乙酸快速檢測試紙條顯色效果不同。微孔濾膜由精制硝化棉，加入適量醋酸纖維素、丙酮、正丁醇、乙醇、等制成，親水，是由數百萬個微小的孔組成的一層薄的聚合物，孔徑分布比較均勻，微孔濾膜的孔隙率高，占70%～80%，且無毒衛生，因此，較適用于過氧乙酸快速檢測試紙條的制作。利用微孔濾膜制作的過氧乙酸快速檢測試紙條的最低檢出限為0.1%。

2.3 試紙條制備中烘干溫度的選擇

比較 45、50、55、60、65℃烘干溫度下過氧乙酸試紙條發現，55℃條件下，微孔濾膜試紙條制作的比色卡顏色與標準工作液顏色較為一致。溫度超過55℃，試紙條略呈焦態，且試紙條上浸泡的溶液容易發生變性，微孔濾膜在烘干后容易變黃且極易破碎;溫度低于55℃，試紙條烘干的時間長，使得實驗效率不高。

2.4 試紙條制備中烘干時間的選擇

圖2 過氧乙酸定性濾紙標準比色卡Fig.2 Standard color card for testing peracetic acid by using qualitative filter paper as carrier

圖3 過氧乙酸定量濾紙標準比色卡Fig.3 Standard color card for testing peracetic acid by using quantitative filter paper as carrier

圖4 過氧乙酸微孔濾膜標準比色卡Fig.4 Standard color card for testing peracetic acid by using microporous filter membrane as carrier

比較烘干5、10、15、20、25min 條件下過氧乙酸試紙條發現，15min時微孔濾膜試紙條制作的比色卡顏色與標準工作液顏色較為一致。烘干時間低于15min時，試紙條比色卡顏色顯色不均勻;時間高于15min，試紙條較容易破碎。因此，烘干時間定為15min為宜。

2.5 過氧乙酸消毒液含量的測定

用定性濾紙、定量濾紙和微孔濾膜制作的試紙條對已知濃度為0.6%過氧乙酸消毒液進行驗證，三種試紙條顏色變化見圖5。根據與微孔濾膜標準色卡對比，可目測出該消毒液中過氧乙酸的含量在0.4%～0.6%之間，大致為0.55%，比對圖見圖6。

2.6 過氧乙酸試紙條的貯藏性

圖7比較加和不加結合捕獲劑聚氯乙烯PVA-124的過氧乙酸試紙條檢測1%消毒液的結果發現:不加聚氯乙烯PVA-124的過氧乙酸試紙條在15d后的測定結果偏低，不能準確地反映出消毒液的實際濃度，而加了聚氯乙烯PVA-124的過氧乙酸試紙條在21d后呈現定量不準確的狀態。因此，在制備過氧乙酸試紙條的過程中需要加入結合捕獲劑聚氯乙烯PVA-124，其最佳貯藏時間在21d。

圖5 三種載體試紙條在已知濃度過氧乙酸消毒液中的顏色變化圖Fig.5 Color changes of the three kinds of test strips in the known concentration of peracetic acid disinfectant

圖6 已知濃度過氧乙酸消毒液的三種載體試紙條顏色與相應標準比色卡比較Fig.6 Comparison of the test strip colors among the known concentration of peracetic acid and corresponding standard color card

圖7 過氧乙酸試紙條貯藏性的比較Fig.7 Comparison of peracetic acid test strips storability

目前，食品企業中所用的消毒器具、案板等的過氧乙酸消毒液濃度在0.2%～0.5%之間，本實驗制得的試紙條可以準確測定出此范圍濃度。本實驗制作的過氧乙酸試紙條工藝更加簡單;通過對試紙條材質的選擇，使得用微孔濾膜制得的標準比色卡色差更明顯。同時，夏運成、陳新瑞［16］發明的一種用于快速收集微量血清的微孔濾膜，可以實現快速、方便、準確的收集微量血清，也說明了微孔濾膜良好的富集特性。此外，國內市售的過氧乙酸試紙條價格在2.2～3.5元/條，國外的過氧乙酸試紙條價格在4.5～5.2元/條，而本實驗制得的試紙條價格僅在1.2～1.5元/條，成本低、工藝簡單、便于生產現場快速測定。

3 結論

本次實驗選用定性濾紙、定量濾紙和微孔濾膜三種材質制作過氧乙酸試紙條，結果發現，微孔濾膜制作過氧乙酸快速檢測試紙條最為合適，最適烘干溫度為55℃，最適烘干時間為15min，最適貯藏保存條件為4℃下密封保存21d，最低檢出限為0.1%。可廣泛推廣于飲用水與自來水加工、食品加工、實驗室操作、環境分析、水產養殖、工農業用水等領域，具有較好的應用前景，并且為今后工作中過氧乙酸快速檢測技術研發提供了一定的科學依據。

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Development and application of test strip for rapid detection of peracetic acid solution

CHEN Dong-yu1，2，TANG Xiao-yan2，*，SUN Jing-xin1，*
(1.Qingdao Agricultural University，Qingdao 266109，China;2.Institute of Quality Standards ＆ Testing Technology for Agro-products，Chinese Academy of Agricultural Sciences，Key Laboratory of Agrifood Safety and Quality，Ministry of Agriculture，Beijing 100081，China)

TS207.3

A

1002-0306(2012)15-0314-04

2011-12-12 *通訊聯系人

陳東宇(1986-)，女，碩士，研究方向:肉類質量與安全控制。

國家“十一五”科技支撐計劃項目(2009BADB7B07)。