国标中分光光度法测定水产品组胺的探究
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广东化工2019年第9期·210·
第46卷总第395期
国标中分光光度法测定水产品组胺的探究
彭建飞,罗伟,许敏
(深圳市计量质量检测研究院,广东深圳518000)
Determination of Histamine in Aquatic Products by Spectrophotometry in National
Standard
Peng Jianfei,Luo Wei,Xu Min
(shenzhen Academy of Metrology &Quality Inspection,Shenzhen 518000,China)
Abstract:In this paper,the content of histamine in aquatic products was determined by spectrophotometry according to the second method of GB5009.208-2016“Determination of biogenic amines in foods”.The key operations affecting the test results were as follows:reagent preparation,color reagent dosage ,wavelength for measurement,acidity during color development,etc.
Keywords:Aquatic products ;histamine ;spectrophotometry
国家癌症研究机构把烟草、酒精饮料、黄曲霉毒素、槟榔、中式咸鱼等划为1级致癌物,而中式咸鱼中起致癌作用的物质主要是组胺。组胺是广泛存在于动植物体内的一种生物胺,可以影响细胞的反应,包括过敏,炎性反应,胃酸分泌等,也可以影响脑部神经传导,造成想睡觉等效果。当鱼不新鲜或腐败时,鱼体中游离的组胺酸经脱羧酶作用产生组胺,海产鱼中的青皮红肉鱼类含组胺较高。目前,水产品中组胺的测定方法有生物学法、薄层层析法、液相色谱法、荧光法、分光光度法[1-6]等,却只把液相色谱法和分光光度法纳入到国家标准中。但是,我们在长期的日常检测中发现,采用按照GB5009.208-2016《食品安全国家标准食品中生物胺的测定》第二法分光光度法对水产品中组胺测定存在多处缺陷。现根据对相应的问题作以下总结分析:
1酸碱度的控制是实验的关键
GB5009.208-2016《食品安全国家标准食品中生物胺的测定》第二法分光光度法测定的原理是在弱碱性条件下组胺与重氮盐进行的偶氮显色反应[7]。控制加入碳酸钠和偶氮试剂后溶液pH 在9~10间才能保证所得到结果的准确性。因为偶氮显色反应如果在酸性条件下,组胺中的“胺”易转变成“铵”正离子(-N
⊕H 2R-N ⊕H 3),成为吸电子基,而不利于与亲电试剂-重氮盐的结合,使偶氮反应不易进行。而如果在碱性太强的条件下(pH >10),重氮盐会转变成重氮碱(C 6H 5N ⊕≡NOH -),重氮碱进一步重排成氮酸,最后生成重氮酸盐而不发生偶联反应。试验采用不同浓度的盐酸配制的偶氮试剂呈现不同显色情况:
用1+11的盐酸配制的偶氮试剂显色;用1+1的盐酸配制的偶氮试剂显色
图1不同浓度的盐酸配制偶氮试剂显色情况Fig.1Coloration of azo reagents prepared with different
concentrations of hydrochloric acid 1.1样品萃取时酸碱度的影响
GB5009.208-2016《食品安全国家标准食品中生物胺的测定》第二法样品前处理中,要调节样品浸泡在碱性条件pH 在10~12之间用正戊醇进行提取后,用盐酸进行酸性反萃取,从而得到盐
酸提取液用于显色。因此,有机溶剂正戊醇提取时要控制在碱性条件,同样用盐酸进行反萃取时也一定要控制在酸性。1.2显色时酸碱度对实验的影响
GB5009.208-2016《食品安全国家标准食品中生物胺的测定》第二法中吸取2.0mL 盐酸提取液进行测定与标准系列的配制加入1.0mL 盐酸溶液不一致,发现比标准管多一倍盐酸的样品管几乎没出现过检出有值的情况,样品加标量为2mg 得到的回收率为19
%。加标管通过调整pH 为9~10后测得回收率为92%。可见,样品管与标准管酸度保持一致是实验的关键。
2测定波长不是最大吸收波长
赵宇明[9]在《分光光度法快速测定水产品中组胺的含量》和梁剑[10]在《水产品中组胺含量测定方法的比较研究》均采用450nm 的波长下测定吸光度,与GB5009.208-2016《食品安全国家标准食品中生物胺的测定》中的480nm 不一致。试验验证,在500~350nm 之间扫描波长,得到最大吸收波长是415nm 。
图2组胺的吸收波长
Fig.2Absorption wavelength of histamine
3显色时存在显色剂不足的缺陷
试验发现,按照GB5009.208-2016《食品安全国家标准食品中生物胺的测定》第二法分光光度法制作组胺标准曲线系列0、4.0、8.0、12、16、20μg 时发现,当组胺含量大于16μg 出现吸光度值偏低的现象,通过增大显色剂-偶氮试剂后得到的标准曲线线性更好。
可见,GB5009.208-2016《食品安全国家标准食品中生物胺的测定》第二法分光光度法在制作组胺标准曲线时,存在显色剂不足的问题。通过改变偶氮试剂的添加量得到标准曲线如下:
[收稿日期]2019-04-18
[作者简介]
彭建飞,女,广东,本科,主要研究方向为食品科学。
2019年第9期广东化工第46卷总第395期
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标准曲线采用3mL
偶氮试剂进行显色情况
标准曲线采用4mL 偶氮试剂进行显色情况
图3不用用量的偶氮试剂显色情况
Fig.3
Coloration of azo reagents with different the amount
4试剂配制说明不明确
从上面试验分析明确,酸碱度的控制是测定水产品中组胺的关键。但是,实验方法中出现几处会影响实验溶液酸碱度的试剂配制缺陷。具体如下:
(1)偶氮试剂-甲液(对硝基苯胺)配制所用的盐酸溶液浓度不清晰。因为发现采用2.5mL(1+11)的盐酸溶液配制,发现对硝基苯胺无法全部溶解。如果采用2.5mL 80%盐酸溶液可以很好地把对硝基苯胺溶解完全,但是引进显色剂酸度高。试验可得,利用2.5mL(1+11)的盐酸溶液对对硝基苯胺溶解配制,混合前过滤取澄清液。
(3)50g/L 碳酸钠应采用5g 无水碳酸钠配制成100mL 溶液[8]。因为碳酸钠溶液显强碱性,如果采用带结合水的碳酸钠配制溶液得到的溶液碱性低影响显色。江生[8]等认为采用含10个结晶水的碳酸钠配成的溶液进行实验会出现不显色的问题。
5总结
GB5009.208-2016《食品安全国家标准食品中生物胺的测定》中的分光光度法测定水产品中的组胺存在试剂配制说明不明确、显色时高浓度标线显色剂不足、测定所用波长不是最大吸收波长、样品和标准曲线统一显色时酸度不一致等问题。
参考文献
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(本文文献格式:彭建飞,罗伟,许敏.国标中分光光度法测定水产品组胺的探究[J].广东化工,2019,46(9):210-211)
(上接第226页)
(3)改进教学方法。
①保留传统教学中的一些有益经验[9],如课前预习应在参考实验指导书的基础上、在实验装置现场完成,实现了学生对装置结构和操作步骤的了解。实验过程中,学生动手操作完成整个实验过程,指导教师只需及时指正操作情况和解答涉及的安全环保等相关问题。教学手段改革的重点在于对实验报告的书写,要摒弃以简单的数据分析作为实验报告的主要内容,而是以思考和讨论作为实验报告的重点。例如,完成煤的工业分析实验报告时,要求根据所测未知煤种的水分、挥发分、固定碳和灰分,查阅相关资料、找出相应煤种,阐述所测指标的意义和影响,说明该煤种用途;又如,煤的黏结指数测定和发热量测试等实验报告要求根据所得结果判断煤种,找出相应适用场合、探讨对炼焦等的影响、分析煤的参数之间的影响。
②为提高实验过程的互动性、发挥学生的主观能动性,开展学生的“传、帮、带”。由于设备台套数的限制或其它因素,不同批次学生需要轮流完成同一实验,所以可由上一组同学为下一组同学指导实验过程、讲授相关知识点和启发所涉及问题的讨论,并且将这些轮流下去。这样就部分实现了以学生为中心、让学生负责自己和其他同学的学习,关注其成长和专业能力提升,动力来自相互学习的不断反馈、交流和积极的自我价值感。
③设立开放实验以调动学生积极性、使之成为实验主体。按照新工科背景下培养实践型化工人才理念、提高就业匹配度,在煤化学化工实验课程中设立开放性实验,以补充因实验学时有限而不能完成的实践性实验内容。首先,教师根据实验室的设备、试剂和原料等情况,列出实验室可开设的实验项目。接下来学生根据各自的择业意愿和兴趣自主选做并设计方案实施实验。教师在此过程中跟踪实验过程、必要时参与指导实验过程、确保设备正常运转和实验室安全[10]。方法上鼓励采用探究式学习,即提出问题→相关资料查询与分析→推测和假设→设计实验→寻求证实→信息和数据处理→结论与表达。
3结论
随着煤化工的大发展,内蒙古等地对煤化工人才的需求数量
与质量不断提升。本文提出课程改革的方向是既保留煤质检测等传统煤化学化工方向上的内容,同时也开拓并加大煤制气、煤制烯烃和乙二醇等实验内容和学时,使化工专业的内涵得到极大丰富。而且,通过明确课程的定位和目标、优化教学、改进教学方法和手段等环节,增强实验教学效果,提高学生知识技能水平尤其是对新型煤化工的专业知识和素养,锻炼学生的实际动手能力,培养可满足地方煤化工产业发展需求的优秀人才。
参考文献
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(本文文献格式:丁健,刘慧敏.煤化工大发展下的煤化学化工实验课程改革[J].广东化工,2019,46(9):226)