專利名稱：固體顯色劑及其制造方法和用途的制作方法
技術領域：
本發明涉及一種固體顯色劑及其制造方法，特別是一種用于現場快速測定亞硝酸鹽的固體顯色劑和制備方法以及利用該固體顯色劑測定亞硝酸鹽的方法。
亞硝酸鹽是一種劇毒物質，可使血紅蛋白變成高鐵血紅蛋白，失去輸氧能力，引起人體中毒，它又可與食品中固有的胺類化合物作用，形成有致癌作用的N-亞硝胺類化合物。在食品衛生標準中，對亞硝酸鹽含量有嚴格的要求，肉制品中亞硝酸鹽含量以NaNO2計不大于0.02g/kg。
已有的亞硝酸鹽采用國家標準方法來測定，此法具有靈敏度高、準確度好等優點，但同時存在消耗試劑量多，顯色劑保存時間短，操作過程繁瑣、費時、只適用于實驗室操作。
本發明的目的是提供一種固體顯色劑及其制造方法和利用該顯色劑測定亞硝酸鹽的方法，該固體顯色劑放置時間久且穩定，顯色速度快，顯色范圍寬，適于現場操作。
為實現上述目的，本發明采取以下設計方案這種固體顯色劑主要由顯色劑鹽酸萘乙二胺、對氨基苯磺酰胺或對氨基苯磺酸、載體PVC組成，其中鹽酸萘乙二胺∶對氨基苯磺酰胺＝0.1-3∶10，而PVC與二種顯色劑總量的比例為1-15∶1(質量比)。
固體顯色劑的制備方法包括以下步驟(1)稱取顯色劑鹽酸萘乙二胺、對氨基苯磺酰胺或對氨基苯磺酸，其比例為0.1-3∶10；(2)加入溶解上述顯色劑而不溶解PVC的極性有機溶劑，讓其完全溶解；(3)加入載體PVC樹脂搖勻，PVC與二種顯色劑總量的比例為1-15∶1；(4)蒸發處理，通入氮氣，使溶劑揮發至干，成為均勻的固體顯色劑。
利用固體顯色劑測定亞硝酸鹽的方法包括以下步驟(1)稱取樣品，切碎，加水，加入NaOH溶液充分振蕩混合；(2)加入ZnSO47H2O，加熱時保持不出現沸騰，振蕩；(3)加入NH4AC緩沖液，加水，混勻；(4)在已加入固體顯色劑的離心管中，加入HCl調pH值；(5)將(3)的混合液過濾并加到步驟(4)的離心管中，關閉蓋振搖；(6)將(5)結果與標準色階進行目視比色，測含量。
本發明測定亞硝酸鹽的原理
取混勻樣品加入氫氧化鈉和硫酸鋅溶液，按下式反應
由于生成的Zn(OH)2膠體性沉淀能較好地吸附溶液中的微小粒子，可以用于除去蛋白質，再經過加熱以進一步除去蛋白質和脂肪，則可得到含有亞硝酸根的上清液。
在上清液中加入醋酸銨緩沖液，并使之處于酸性條件下，亞硝酸鹽對氨基苯磺酰胺與N-1-萘基乙二胺鹽酸鹽發生重氮偶合化反應呈現偶氮色素的紅紫色，并與標準色階進行比較定量。
反應如下
下面結合實施例和附圖對本發明作進一步說明。
圖1為顯色時間對吸光度的影響圖2為加熱時間對吸光度的影響圖3為酸度對吸光度的影響圖4為緩沖劑用量對吸光度的影響實施例1將顯色劑鹽酸萘乙二胺、對氨基苯磺酰胺或對氨基苯磺酸按1∶10的質量比稱取后，置于圓底燒瓶中，加入適量的有機溶劑乙晴，也可以用可溶解顯色劑 但不溶解PVC的有機溶劑讓其完全溶解后，加入是顯色劑10倍量的載體PVC(聚乙烯樹脂、粒度為80-100目)搖勻后，用旋轉蒸發儀進行處理，并同時通入氮氣，使溶劑揮發至干，成為均勻的固體顯色劑，并將其密閉保存，并可長期保存，與純試劑穩定性相一致。
在顯色劑的配比上曾進行了下列試驗取2μg/mL亞硝酸鹽標準液5mL于比色管中，按下表(表1)的配比數據加入顯色劑并測其吸光度。
表1N-1-萘基乙二胺鹽酸鹽、對氨基苯磺酰胺配比
從上表可以看出，N-1-萘基乙二胺鹽酸鹽、對氨基苯磺酰胺的配比為1∶10時所得吸光度最大。
在顯色劑與PVC的配比上，曾進行以下實驗取2μg/mL亞硝酸鹽標準液5mL于比色管中，加入1.0g顯色劑和一定量的PVC，調整酸度測其吸光度(見表2)表2顯色劑與PVC用量配比
從上表可以看出，顯色劑與PVC以1∶10配比時，吸光度最大。
實施例2現場取約1g待測亞硝酸鹽的樣品于有刻度的15mL試管中，用切碎棒將樣品切碎，加水至5mL刻度，搖勻加入0.5mol/LNaOH溶液1mL充分振蕩混合，再加入120g/L ZnSo47H2O溶液1mL振蕩配合后，在酒精燈上加熱1.5min，加熱時保持不出現沸騰現象，并時時振蕩混合后，加入2mL醋酸銨緩沖液，再加水至刻度15mL，混勻，在1mL已加入固體顯色劑0.02g的塑料離心管中，加入鹽酸(1+1)到0.5mL刻線后用過濾器過濾上述混合液于塑料離心管的1mL處，緊閉、振搖2min后，與預先制作好的標準色階進行目視比色則可測出其含量。
待測樣品前處理時，NaOH濃度控制在0.3-1.0mol/L，其用量可控制在1.5-0.5mL，而ZnSO4·7H2O濃度為60-120g/L，其用量在2-1mL之間，加熱時間1.5-2min。
在本實驗中，對固體顯色劑用量作以下選擇分別稱取不同量的固體顯色劑于12個10mL比色管中，分別加入1mL(2μg/mL)的亞硝酸鹽標準液，然后用HCl(1+1)調pH2.5，進行測定，數據如表3表3固體顯色劑用量與吸光度的數據表
由表可知，在該實驗條件下，選用0.02g為宜。如果粉末顯色劑用量控制在0.01-0.04g之間，便可有效地測出樣品中亞硝酸鹽含量，所述的樣品中亞硝酸鹽的含量小于0.06g/kg(根據國家標準規定的允許值0.02g/kg以NaNO2計)。
對勻質與不勻質條件的選擇為了判斷樣品的勻質與否對測定結果有無影響，做了以下實驗。分別將樣品稱量后，不勻質和經FS--2型可調高速分散器勻質后按實驗步驟進行操作，測定其吸光度(各平行測六次)，得下表，并將兩組數據進行t檢驗。
表4勻質與不勻質的測定數據
對以上數據進行統計學處理，兩組數據沒有顯著性差異，可見勻質與不勻質對測定結果沒有影響，所以在現場測定時，直接取樣后用切碎棒將樣品在試管中切碎即可。
顯色時間的確定由于該實驗是建立在重氮偶合反應的基礎上，而重氮偶合的顯色程度受時間影響很大。時間太短，顯色反應進行得不完全；時間太長，顯色劑的穩定性降低，吸光度下降，故選擇合適的顯色時間很必要。吸取1mL2.0μg/mL的亞硝酸鹽標準使用液于10mL比色管中，加入重氮偶合固體試劑，用鹽酸(1+1)調pH2.5，分別放置1-11min進行比色，得表5。
表5顯色時間與吸光度的關系表
由表5及圖1可見，顯色時間在2min后吸光度值大且穩定，測定效果好。當樣品中亞硝酸鹽含量小于0.06g/kg，只要顯色時間超過2min，吸光度值均達到最大值并且穩定。
加熱時間的確定本實驗通過加熱來進一步分離出脂肪和沉淀蛋白質，若加熱時間過短，蛋白質沉淀劑作用不完全；過長又易使亞硝酸鹽發生氧化分解使濃度降低。所以，要進行最佳加熱時間的實驗。稱樣并加入各種試劑后，于酒精燈上加熱1.0、1.5、2.0、3.0、5.0、5.0、8.0min，其它步驟不變，比色結果如下表6。
表6加熱時間及吸光度關系
由以上數據作圖，則由圖2也可以見到由于在1.5min時吸光度值最大，因此，最佳加熱時間為1.5-2.0min。
顯色劑酸度的條件由實驗原理的顯色反應式可知，重氮化中有2H+參加反應，即要在酸性條件下進行，為探索適宜的酸度條件，在預先裝有0.02g顯色粉末試劑的7個10mL比色管中，各加入2mL濃度為2μg/mL的亞硝酸鹽標準使用液，然后分別滴加鹽酸(1+1)使之處于不同pH下，比色后得表7。
表7pH值與吸光度的關系<
由以上數據作圖(圖3)可知pH值在2.5時，吸光度值最佳。
當樣品中亞硝酸鹽含量小于0.06g/kg樣品時，酸度均控制在pH2.5-3.0，完全滿足實驗要求，如果亞硝酸鹽含量大于0.06g/kg時，可將樣品稀釋后再做。
緩沖劑用量的選擇緩沖劑在整個過程中起穩定酸度作用，因此，它的用量多少對測定結果有影響。稱取10份各1.0g樣品于15mL試管中，加水5mL，再加入0.5mol/L NaOH溶液1mL搖勻混合，再加入120g/L ZnSO4.7H2O 1mL混勻后再分別加入0.00、0.50、1.00、1.50、2.00、2.50、3.50、4.00、5.00mL緩沖溶液，再加水至刻度，并測其吸光度值。
表10緩沖劑用量與吸光度值的關系
由以上數據作圖(圖4)可知，緩沖劑用量為2mL時，吸光度值最佳。當樣品中亞硝酸鹽含量＜0.06g/kg時，緩沖劑用量在0.5-50ml即可。
實施例3實驗條件同實施例2，所加固體顯色劑量仍為0.02g，并將待測液用分光光度度計和標準色階進行目視比色，其結果為吸光度值0.027，其含量為0.73μg，標準色階為淡紅紫色。從標準色階可對應出g/kg值。
實施例4條件同實施例3，其μg值為3.81，標準色階紅紫色。
實施例5條件同實施例3，其μg值為1.15，標準色階深紅紫色。
本發明與已有國標法對比實驗以下是對兩樣品中亞硝酸鹽含量測定數據。
表9躍龍香腸中亞硝酸鹽含量的測定(μg)。
表10松江兒童腸中的亞硝酸鹽含量測定(μg)
對以上數據進行統計學處理，t檢驗P＞0.05可知兩種方法無顯著性差異。
本發明優點本發明中用N-1-萘基乙二胺鹽酸鹽、對氨基苯磺酰胺、PVC制成固體顯色劑，放置時間久，并且穩定(只要密閉、避光保存)，而已有的國標法的顯色劑為0.4％的對氨基苯磺酸溶液和0.2％N-(1-萘基)-乙二胺溶液，不穩定，保存一周后，必須重新配制，只適用于實驗室檢測，且耗時長，所需試劑量大，操作繁瑣，本發明提供的固體顯色劑由于配方合理，顯色速度快，顯色范圍也很寬，試劑微型化，取樣量少，耗時短，國標法破壞酶的水解作用時，在水浴上加熱15min，而本法只需在酒精燈上加熱1.5min，整個檢測過程只需5min，適合于現場食品衛生監測和亞硝酸鹽食物中毒的檢測，由于本發明中，亞硝酸鹽與對氨基苯磺酰胺發生重氮化后即進行偶合反應，可減少樣品中某些成份如抗壞血酸等的干擾所造成的亞硝酸鹽分解，因此，本發明測定不僅靈敏度高而且準確度也很高。
權利要求
1.一種固體顯色劑，其特征在于它主要由顯色劑鹽酸萘乙二胺、對氨基苯磺酰胺或對氨基苯磺酸、載體PVC組成，其中鹽酸萘乙二胺∶對氨基苯磺酰胺＝0.1-3∶10，而PVC與二種顯色劑總量的比例為1-15∶1(質量比)。
2.根據權利要求1所述的固體顯色劑，其特征在于所述的鹽酸萘乙二胺與對氨基苯磺酰胺的用量比為1∶10；PVC與二種顯色劑總量的比例為10∶1。
3.一種固體顯色劑的制備方法，其特征在于它包括以下步驟(1)稱取顯色劑鹽酸萘乙二胺、對氨基苯磺酰胺或對氨基苯磺酸，其比例為0.1-3∶10；(2)加入溶解上述顯色劑而不溶解PVC的極性有機溶劑，讓其完全溶解；(3)加入載體PVC樹脂搖勻，PVC與二種顯色劑總量的比例為1-15∶1；(4)蒸發處理，通入氮氣，使溶劑揮發至干，成為均勻的固體顯色劑。
4.按權利要求3所述的固體顯色劑的制備方法，其特征在于所述的有機溶劑為乙晴。
5.按權利要求3所述的固體顯色劑的制備方法，其特征在于所述的鹽酸萘乙二胺與對氨基苯磺酰胺的用量比為1∶10；PVC與二種顯色劑總重的比例為10∶1。
6.一種利用固體顯色劑測定亞硝酸鹽的方法，其特征在于；它包括以下步驟(1)稱取樣品，切碎，加水，加入NaOH溶液充分振蕩混合；(2)加入ZnSO47H2O，加熱時保持不出現沸騰，振蕩；(3)加入NH4AC緩沖液，加水，混勻；(4)在已加入固體顯色劑的離心管中，加入HCl調pH值；(5)將(3)的混合液過濾并加到步驟(4)的離心管中，關閉蓋振搖；(6)將(5)結果與標準色階進行目視比色，測含量。
7.按權利要求6所述的利用固體顯色劑測定亞硝酸鹽的方法，其特征在于所述的加入固體顯色劑的量為0.01-0.04g，該量對應于亞硝酸鹽的含量小于0.06g/kg顯色時間大于2min分鐘；pH值范圍2.5-3.0。
8.按權利要求6所述的利用固體顯色劑測定亞硝酸鹽的方法，其特征在于所述的樣品中加入NaOH濃度為0.3-1.0mol/L，用量為1.5-0.5mL；ZnSO4·7H2O的濃度為60-120g/L，用量為2-1mL，加熱時間為1.5-2min。
9.按權利要求6所述的利用固體顯色劑測定亞硝酸鹽的方法，其特征在于所述的緩沖液為醋酸銨緩沖液，其用量為0.5-5.0mL。
全文摘要
本發明涉及一種固體顯色劑及其制造方法和用途,固體顯色劑主要由顯色劑鹽酸萘乙二胺、對氨基苯磺酰胺或對氨基苯磺酸和載體PVC組成,其中鹽酸萘乙二胺與對氨基苯磺酰胺的質量比為0.1—3∶10,而PVC與二種顯色劑總量的質量比為1—15∶1。固體顯色劑的制造方法是將顯色劑溶于有機溶劑,但溶劑不溶載體,溶劑揮發后,顯色劑均勻地附著在載體表面。本顯色劑穩定,顯色速度快,整個檢測過程只需5分鐘。
文檔編號G01N33/52GK1247313SQ9811749
公開日2000年3月15日 申請日期1998年9月10日 優先權日1998年9月10日
發明者李青, 馬沈英, 方赤光 申請人:吉林省衛生防疫站