过氧乙酸快速检测试纸条研制与应用

陈东宇，汤晓艳，孙京新

(1.青岛农业大学，山东青岛266109;2.中国农业科学院农业质量标准与检测技术研究所，农业部农产品质量安全重点实验室，北京100081)

过氧乙酸快速检测试纸条研制与应用

陈东宇1，2，汤晓艳2，*，孙京新1，*

(1.青岛农业大学，山东青岛266109;2.中国农业科学院农业质量标准与检测技术研究所，农业部农产品质量安全重点实验室，北京100081)

分别用定性滤纸、定量滤纸、微孔滤膜为试纸条载体制作了过氧乙酸快速检测试纸条，并制成标准比色卡对过氧乙酸消毒液进行含量检测。结果显示，微孔滤膜为最适宜制作过氧乙酸快速检测试纸的材质，最适烘干温度为55℃，最适烘干时间为15min，最适保存条件为4℃下密封贮藏保存21d。利用微孔滤膜制作的检测试纸条能够在30s内对消毒液中的过氧乙酸浓度进行检测，最低检出限为质量百分比0.1%。

过氧乙酸，试纸条，快速检测

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

过氧乙酸(PAA)别名过醋酸，目前在医疗、工业用水、食品企业等领域的消毒方面得到广泛应用［1］。在食品领域，过氧乙酸溶液主要被用于食品冷冻库及食品用工具、设备的消毒［2-3］。用于保鲜消毒的低浓度过氧乙酸也不稳定，易分解挥发，使用前需进行浓度测定。目前国家标准检测过氧乙酸溶液浓度的方法为碘量法［4］，此外其他检测方法包括比色法［5］、荧光法［6］、电化学法［7］、分光光度法［8］及色谱法［9-10］。

碘量法测定过氧乙酸含量的过程非常繁琐，得出结果较慢;其他方法均需要专门的设备和试剂，成本高，操作复杂，不便于现场推广应用。王龙海［11］等选用定性滤纸为材质，碘化钾、硫代硫酸钠和碳酸氢钠为混合溶液，经烘烤制成过氧乙酸试纸;丁锦春［12］制作的过氧乙酸快速检测试纸以定量滤纸为材质，利用碘量法设计一种标准浓度色板，测定过氧乙酸的浓度;冯光鉴［13］利用碘化钾、定性滤纸及缓冲液构成的过氧乙酸测定试纸，其pH为7～9。这三种方法均可检测出过氧乙酸的浓度，但是选用的材质定性滤纸和定量滤纸制作的试纸条显色较差，而微孔滤膜在化工［14］、食品［15］等领域上用于富集、过滤已有较好的效果。本研究首次将微孔滤膜应用于过氧乙酸试纸条的制作中，并与定性滤纸、定量滤纸不同材质进行比较，在添加适当的捕获剂聚氯乙烯PVA-124，优化了烘干温度、烘干时间后，研制过氧乙酸快速检测试纸条，探寻一种可以简便、快捷、并能比较准确地测定过氧乙酸溶液浓度的方法。

1 材料与方法

1.1 材料与设备

定性滤纸(中速)、定量滤纸(慢速) 杭州特种纸业有限公司;微孔滤膜(混合纤维膜) 上海市新亚净化器件厂;过氧乙酸(A、B液) 连云港爱德旺化工厂;聚氯乙烯PVA-124(分析纯) 汕头市西龙化工厂有限公司;碘化钾、碳酸氢钠、高锰酸钾、无水碳酸钠、硫代硫酸钠、可溶性淀粉等检测试剂药品均为分析纯。

电热鼓风箱 上海市第二五金仪器公司;干燥箱 上海福玛设备有限公司;封口机KG-A1型 佛山市顺德区杏坛镇民发食品包装机械厂;超声波清洗器KQ-300型 昆山市超声仪器有限公司。

1.2 过氧乙酸溶液配制及标定

将过氧乙酸A(冰醋酸+硫酸)、B(过氧化氢)液等体积混合，在避光的干燥条件下静置24h后使用。

根据GB/T 19108-2003《过氧乙酸溶液 过氧乙酸含量的测定》［6］所述的方法对备用液进行标定，将标定好的过氧乙酸溶液稀释至质量百分比浓度为10%。

1.3 过氧乙酸快速检测试纸条的制备

过氧乙酸试纸条制备方法参考王龙海［13］方法，并作了改动。选取定性滤纸、定量滤纸和微孔滤膜各10张，将其切成6cm×0.8cm的试纸片，分别放置于清洁干燥的试纸板上。准确称取硫代硫酸钠18.1g、碘化钾56g及碳酸氢钠0.2g置于250mL锥形瓶中，加上适量新煮沸并冷却的蒸馏水搅拌，样品溶解后定量转移到100mL的容量瓶中，配制两份，分别加或不加适量的结合捕获剂聚氯乙烯PVA-124后，定容到100mL，将其摇匀备用，制备出加或不加结合捕获剂的两种试纸条制备溶液。用胶头滴管将制备好的混合液滴于滤纸片上，每张2滴，使其均匀浸透，然后在50～60℃温度下烘干15min，取出，冷却，即成过氧乙酸快速检测试纸条，试纸条用塑料盒密封避光包装，备用。

1.4 过氧乙酸快速检测试纸条标准色卡的制备

将已标定的10%的过氧乙酸，分别稀释成浓度为 1% 、0.8% 、0.6% 、0.4% 、0.3% 、0.2% 、0.1% 、0.05%的标准液，同时做一个空白对照。将等量的配制好的硫代硫酸钠、碘化钾及碳酸氢钠混合溶液分别与上述过氧乙酸标准液反应，形成一系列有颜色梯度的标准工作液。分别将定性滤纸、定量滤纸和微孔滤膜浸泡在标准工作液中，形成不同材质的过氧乙酸快速检测试纸条标准色卡。

1.5 过氧乙酸快速检测试纸条在过氧乙酸消毒液中的验证

分别对将已知浓度为0.6%过氧乙酸消毒液用胶头滴管分别取两滴滴至制备好的定性滤纸、定量滤纸和微孔滤膜的试纸条上，将测定的颜色与标准色卡进行对比，验证其准确性。

1.6 过氧乙酸试纸条的贮藏性实验

将制备好的两组加和不加结合捕获剂聚氯乙烯PVA-124的过氧乙酸试纸条分别于4℃密封保存1、7、15、21、25、30d，利用 1%浓度的过氧乙酸溶液做验证，并与标准色卡进行对比，将测定结果记录备用。

2 结果与讨论

2.1 过氧乙酸标准工作液实验图谱

图1为过氧乙酸标准工作液，浓度依次为10%、1% 、0.8% 、0.4% 、0.2% 、0.05% 及空白。

图1 过氧乙酸标准工作液Fig.1 Standard working solution of peracetic acid

2.2 不同材质过氧乙酸标准色卡结果比较

图2 、图3、图4分别是用定性滤纸、定量滤纸和微孔滤膜制作的过氧乙酸标准比色卡图谱。图2显示，随过氧乙酸浓度的减小，定性滤纸制作的标准色卡的颜色由黑色、深棕色、棕色、浅棕色、浅棕色而变浅。图3显示，随过氧乙酸浓度的减小，定量滤纸制作的标准色卡颜色由黑色、深棕色、棕色、棕红色、酒红色、红色、浅棕色而变浅。图4显示，随过氧乙酸浓度的减小，微孔滤膜制作的标准色卡的颜色由黑色、棕色、酒红色、土黄色、黄色、米黄色、浅黄色而变浅。图2、图3、图4比较可看出，微孔滤膜制作的试纸条显色效果最好，色差明显，而定性滤纸和定量滤纸制作的试纸条显色较差，不能很好地作为过氧乙酸标准色卡。定性滤纸、定量滤纸和微孔滤膜由于本身材质不同，使得制作的过氧乙酸快速检测试纸条显色效果不同。微孔滤膜由精制硝化棉，加入适量醋酸纤维素、丙酮、正丁醇、乙醇、等制成，亲水，是由数百万个微小的孔组成的一层薄的聚合物，孔径分布比较均匀，微孔滤膜的孔隙率高，占70%～80%，且无毒卫生，因此，较适用于过氧乙酸快速检测试纸条的制作。利用微孔滤膜制作的过氧乙酸快速检测试纸条的最低检出限为0.1%。

2.3 试纸条制备中烘干温度的选择

比较 45、50、55、60、65℃烘干温度下过氧乙酸试纸条发现，55℃条件下，微孔滤膜试纸条制作的比色卡颜色与标准工作液颜色较为一致。温度超过55℃，试纸条略呈焦态，且试纸条上浸泡的溶液容易发生变性，微孔滤膜在烘干后容易变黄且极易破碎;温度低于55℃，试纸条烘干的时间长，使得实验效率不高。

2.4 试纸条制备中烘干时间的选择

图2 过氧乙酸定性滤纸标准比色卡Fig.2 Standard color card for testing peracetic acid by using qualitative filter paper as carrier

图3 过氧乙酸定量滤纸标准比色卡Fig.3 Standard color card for testing peracetic acid by using quantitative filter paper as carrier

图4 过氧乙酸微孔滤膜标准比色卡Fig.4 Standard color card for testing peracetic acid by using microporous filter membrane as carrier

比较烘干5、10、15、20、25min 条件下过氧乙酸试纸条发现，15min时微孔滤膜试纸条制作的比色卡颜色与标准工作液颜色较为一致。烘干时间低于15min时，试纸条比色卡颜色显色不均匀;时间高于15min，试纸条较容易破碎。因此，烘干时间定为15min为宜。

2.5 过氧乙酸消毒液含量的测定

用定性滤纸、定量滤纸和微孔滤膜制作的试纸条对已知浓度为0.6%过氧乙酸消毒液进行验证，三种试纸条颜色变化见图5。根据与微孔滤膜标准色卡对比，可目测出该消毒液中过氧乙酸的含量在0.4%～0.6%之间，大致为0.55%，比对图见图6。

2.6 过氧乙酸试纸条的贮藏性

图7比较加和不加结合捕获剂聚氯乙烯PVA-124的过氧乙酸试纸条检测1%消毒液的结果发现:不加聚氯乙烯PVA-124的过氧乙酸试纸条在15d后的测定结果偏低，不能准确地反映出消毒液的实际浓度，而加了聚氯乙烯PVA-124的过氧乙酸试纸条在21d后呈现定量不准确的状态。因此，在制备过氧乙酸试纸条的过程中需要加入结合捕获剂聚氯乙烯PVA-124，其最佳贮藏时间在21d。

图5 三种载体试纸条在已知浓度过氧乙酸消毒液中的颜色变化图Fig.5 Color changes of the three kinds of test strips in the known concentration of peracetic acid disinfectant

图6 已知浓度过氧乙酸消毒液的三种载体试纸条颜色与相应标准比色卡比较Fig.6 Comparison of the test strip colors among the known concentration of peracetic acid and corresponding standard color card

图7 过氧乙酸试纸条贮藏性的比较Fig.7 Comparison of peracetic acid test strips storability

目前，食品企业中所用的消毒器具、案板等的过氧乙酸消毒液浓度在0.2%～0.5%之间，本实验制得的试纸条可以准确测定出此范围浓度。本实验制作的过氧乙酸试纸条工艺更加简单;通过对试纸条材质的选择，使得用微孔滤膜制得的标准比色卡色差更明显。同时，夏运成、陈新瑞［16］发明的一种用于快速收集微量血清的微孔滤膜，可以实现快速、方便、准确的收集微量血清，也说明了微孔滤膜良好的富集特性。此外，国内市售的过氧乙酸试纸条价格在2.2～3.5元/条，国外的过氧乙酸试纸条价格在4.5～5.2元/条，而本实验制得的试纸条价格仅在1.2～1.5元/条，成本低、工艺简单、便于生产现场快速测定。

3 结论

本次实验选用定性滤纸、定量滤纸和微孔滤膜三种材质制作过氧乙酸试纸条，结果发现，微孔滤膜制作过氧乙酸快速检测试纸条最为合适，最适烘干温度为55℃，最适烘干时间为15min，最适贮藏保存条件为4℃下密封保存21d，最低检出限为0.1%。可广泛推广于饮用水与自来水加工、食品加工、实验室操作、环境分析、水产养殖、工农业用水等领域，具有较好的应用前景，并且为今后工作中过氧乙酸快速检测技术研发提供了一定的科学依据。

［1］金栋.过氧乙酸的生产和应用前景［J］.精细化工原料及中间体，2010(8):11-15.

［2］陈延.过氧乙酸在饮料无菌冷灌生产的应用——清洁室表面除菌作用［J］.广西轻工业，2008(9):19-21.

［3］GB 2760-2007.《食品添加剂使用卫生标准》［S］.

［4］GB/T19108—2003.过氧乙酸含量的测定［S］.

［5］Howarth JN，Harvey MS.Method of analyzing low levels of peroxyacetic acid in water［J］.America，7651860.2010，01，26.http://www.freepatentsonline.com/7651860.html.

［6］张德新，程露平，姚群峰.食品中过氧化氢残留量的荧光测定［J］.湖北中医学院学报，2007，9(4):32-33.

［7］Vanesa Sanz，Susana de Marcos，Javier Galbán.Hydrogen peroxide and peracetic acid determination in waste water using a reversible reagentless biosensor［J］.Analytica Chimica Acta，2007，583:332-339.

［8］毛陆原，罗成果，李玉娜，等.空气消毒剂过氧乙酸含量的酶催化光度法［J］.郑州大学学报:工学版，2005，26(1):73-78.

［9］韩津生，孙文龙，袁爱红，等.消毒液中过氧乙酸的气相色谱测定法［J］.环境与健康杂志，2004，21(6):410-411.

［10］郭治安，张景婵，张小辉，等.过氧乙酸消毒液中多组分的快速反相液相色谱的测定［J］.分析化学研究简报，2004，32(10):1329-1332.

［11］王龙海，刘诗李，赵时溪，等.过氧乙酸试纸［J］.消毒与灭菌，1986，3(1):48.

［12］丁锦春.过氧乙酸、消毒灵、漂白粉快速测定试纸法［J］.中国卫生检验杂志，1992，2(5):298-300.

［13］冯光鉴(省煤炭工业设计院).过氧乙酸测定试纸及其制备方法［P］.中国:87106131，19890315［20120121］.http://www.cnpatent.com/list_zhuanli.asp?id=87106131＆zt=.

［14］徐忠鹏，王雪，莹王蕾，等.微孔滤膜富集分离光度法测定废水中的痕量铬(VI)［J］.工业水处理，2008，28(12):77-80.

［15］何国庆，胡玫.微孔滤膜在食品与发酵工业中的应用［J］.食品与发酵工业，2001，27(1):65-68.

［16］夏运成，陈新瑞(中南大学湘雅二医院).一种用于快速收集微量血清的微孔滤膜及其制备方法［P］.中国:CN102198373A，20110928，［20120121］.

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 *通讯联系人

陈东宇(1986-)，女，硕士，研究方向:肉类质量与安全控制。

国家“十一五”科技支撑计划项目(2009BADB7B07)。