PDV分光光度法检测饮料中过氧化氢含量

刘开敏 陈金民

摘 要：建立可见分光光度法检测饮料中过氧化氢含量的方法；过氧化氢的含量在2.0～200.0 mg·L-1范围内线性良好，相关系数在0.999以上，采用420 nm波长、0.5 mL PDV显色剂、显色时间10 min，平均回收率在97.24%～103.4%，检出限为2.0 mg·L-1；该方法精密度高、准确度好，适用于各种饮料中过氧化氢的定量分析。

关 键 词：PDV；分光光度法；过氧化氢

中图分类号：O 657.32 文献标识码： A 文章编号： 1671-0460（2016）08-2044-03

Abstract： An analytical method based on spectrophotometry was developed for determination of hydrogen peroxide in beverages.The wavelength is 420 nm，PDV reagent is 0.50 mL， coloration time is 10 min.When content of hydrogen peroxide is 2.0～200 mg· L-1，linearity regression coefficients（R） is less than 0.999，recoveries range from 97.24% to 103.4%， the limit of detection of the method is below 2.0 mg·L-1.This method is sensitive and uncomplicated， so it can be applied to detect residues of H2O2 in beverages.

Key words： PDV；spectrophotometry；hydrogen peroxide

《食品安全國家标准 食品添加剂使用标准》（GB2760-2014）中重新把过氧化氢（即双氧水）作为加工助剂（并规定属于添加剂），规定可以在各种食品加工中使用，残留量不需限定。所以现在不良商家把过氧化氢添加在豆类加工制品（如豆干）、面制品（如油面）、鱼丸、蛤蜊、猪蹄、泡椒凤爪等食品中，作为杀菌、漂白之用。因过氧化氢的沸点高达152 ℃，因此即使将食物煮熟煮沸，过氧化氢仍会残留存在食物中。专家也证实长期食用有双氧水残留的食品，可能导致健康伤害：会对口腔或者胃粘膜造成化学伤害，引起口腔和胃粘膜的炎症，长期食用可能会诱发胃或消化道溃疡。所以快速检测食品中过氧化氢的残留量是保障食品安全的关键。常见报道的过氧化氢含量测定方法有分光光度法[ 1 ]、碘量法 [ 2 ]、发光分析法[ 3 ]、原子吸收法[ 4 ]等。

本文用吡啶-2，6 二羧酸化钒酸盐（简称PDV）作为显色剂，采用可见分光光度法快速检测饮料中过氧化氢的残留量。

1 实验部分

1.1 仪器与试剂

1.1.1 主要仪器

TU-1810型分光光度计（普析通用仪器有限责任公司），配1 cm比色皿。

1.1.2 主要试剂

20%三氯乙酸溶液；500.0 mg·L-1过氧化氢标准贮备溶液（使用前用0.100 0 mol·L-1标准KMnO4 溶液准确滴定其浓度）；27%硫酸溶液；吡啶-2、6-二羧酸；偏钒酸铵。（试剂均为分析纯）

1.2 实验方法

1.2.1 配制PDV显色剂

准确称取2.60 g吡啶-2、6-二羧酸和0.60 g偏钒酸铵，加蒸馏水200 mL，不断搅拌下缓缓加入2.0 mL 浓硫酸，并加热溶解，冷却后定量转移至500 mL容量瓶中备用。

1.2.2 样品预处理

在50 mL带刻度提取瓶中加入饮料样品5.00 mL，加入20% 三氯乙酸溶液2.5 mL和27%硫酸5.0 mL混匀，用蒸馏水定容至刻度，摇匀后于70℃水浴加热15 min，趁热用微孔滤膜过滤器过滤提取瓶中的液体，作为提取液待用。

2 结果与讨论

2.1 检测波长的确定

在1支10.00 mL比色管中加入500.0 mg·L-1过氧化氢标准液贮备溶液1.00 mL，加入1.00 mL PDV 显色剂，用蒸馏水定容，用1 cm比色皿，以试剂空白为参比，在TU-1810型分光光度计上绘制显色反应后的吸收光谱（图1）。本实验选择420 nm 为测定波长。

2.2 显色体系酸度的选择

实验研究了溶液酸度对吸光度的影响：移取2.50 mL 500.0 mg·L-1过氧化氢标准液贮备溶液于10.00 mL比色管中，加入0.5 mL PDV显色剂，分别加入一定量27%硫酸溶液（或NaOH溶液），配成pH为1.0～14.0的系列标准液，用蒸馏水定容，摇匀后静置10 min，于波长420 nm处，用1 cm比色皿，以试剂空白为参比进行测量。实验表明，显色体系在pH=1.0～7.0的酸性介质中显色较稳定，而在碱性介质中不显色（图2）。

2.3 显色剂用量的确定

在6支10.00 mL比色管中准确加入500.0 mg·L-1过氧化氢标准液贮备溶液2.50 mL，分别加入0.10、0.30、0.50、0.80、1.00、1.50 mL PDV 显色剂，用蒸馏水定容并测吸光度，以加入PDV显色剂的用量为横坐标、吸光度A为纵坐标绘制A与PDV关系曲线图（图3）。从图3可确定当加入PDV显色剂的用量大于0.5 mL后，其吸光度没有增加，所以本实验加入PDV显色剂的最佳用量为0.5 mL。

2.4 显色时间的选择

在1支10.00 mL比色管中准确加入500.0 mg·L-1过氧化氢标准液贮备溶液，加入0.50 mL PDV 显色剂，用蒸馏水定容，并测吸光度。然后每隔1 min（或更长时间）测定吸光度。以时间t为横坐标，吸光度A为纵坐标，绘制A与显色时间 t 的关系曲线（图4）。从图4可以确定PDV显色剂与过氧化氢显色反应只需6 min，而且显色后的体系在室温下稳定时间至少可达3 h以上。本实验选择显色10 min后进行测量。

2.5 线性实验

移取500.0 mg·L-1过氧化氢标准液贮备溶液0.50、1.00、2.00、3.00、4.00 mL于10.00 mL比色管中，加入0.50 mL PDV 显色剂，用蒸馏水稀释至刻度，摇匀后静置10 min，在紫外-可见分光光度计上，以试剂空白为参比，用1 cm比色瓶于420 nm处测定吸光度A并绘制工作曲线（图5）。结果表明，本方法对待测液中过氧化氢的定量检测下限可达2.0 mg·L-1，在2.0～200.0 mg· L-1范圍内有良好的线性关系，线性回归方程为A=0.00327c+0.0038，相关系数R2为0.999 78。

2.6 样品分析

随机抽取市场上4种不同品牌的饮料样品，按1.2.2样品预处理方法进行处理，按实验方法进行测定其中过氧化氢的含量，结果列于表1。

2.7 回收率实验

按照本实验方法测定某天然椰汁中双氧水的残留量，分别加500.0 mg·L-1过氧化氢标准贮备液0.50、1.00、1.50 mL后测定总过氧化氢的含量，平行测定5次，结果见表2。

2.8 方法评价

取相同样品，经处理后用四氯化钛分光光度法测定样品中过氧化氢含量，结果列于表3。检测结果表明，PDV分光光度法测定饮料中过氧化氢含量的方法准确可靠。

3 结 论

（1）本方法为了消除饮料和乳品中的蛋白质和脂肪沉淀的干扰，采用加入三氯乙酸使蛋白质和脂肪沉淀分离。

（2）方法学验证实验表明，所建立的分光光度法对样品预处理简单，方法灵敏、准确，重现性好，可以应用于快速测定食品中过氧化氢的残留量。

参考文献：

[1] 范华锋，张忠义，等. 分光光度法测定食品中过氧化氢[J]. 中国卫生检验杂志，2006，16（9）：1079-1080.

[2] GB l4891.9—94.辐照薯干酒卫生标准[S].

[3] 陈小兰，杨黄浩. 四磺基酞菁铁模拟酶酶联放大镧系螯合物偶合发光体系测定过氧化氢的研究[J]. 厦门大学学报（自然科学版），2003，42（3）：344-347.

[4] 汪明礼. 雨水中微量过氧化氢的间接原子吸收测定[J]. 江苏环境科技，2001，14（4）：7-8.