一種利用結(jié)晶紫-過氧化氫測定啤酒中痕量甲醛的方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及測定啤酒中痕量甲醛的技術(shù)領(lǐng)域，更具體而言，涉及一種采用催化動(dòng) 力學(xué)光度法對(duì)啤酒中痕量甲醛進(jìn)行測定的方法，尤其是一種利用結(jié)晶紫-過氧化氫測定啤 酒中痕量甲醛的方法。
【背景技術(shù)】
[0002] 生活中，啤酒是人們最喜歡的飲品之一，啤酒中的甲醛主要來源于食品容器內(nèi)壁 涂料的浸出。由于甲醛已經(jīng)被世界衛(wèi)生組織確定為致癌致畸物質(zhì)之一，所以測定及控制啤 酒中甲醛的污染問題已經(jīng)受到人們的普遍關(guān)注?，F(xiàn)在對(duì)于痕量甲醛檢測的一般方法主要有 氣相色譜法、高效液相色譜法、化學(xué)發(fā)光法、萃取法、極譜法、熒光法和催化光度法等。目前 利用催化動(dòng)力學(xué)褪色光度法測定食物中痕量甲醛的方法中普遍使用的氧化劑為溴酸鉀 (KBr03)，但是由于其本身的特性，對(duì)人體及環(huán)境具有一定的危害，因此，有必要對(duì)其進(jìn)行改 進(jìn)。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]為了克服現(xiàn)有技術(shù)中所存在的不足，提供一種利用結(jié)晶紫-過氧化氫測定啤酒中 痕量甲醛的方法，該方法利用在硫酸介質(zhì)中，甲醛能催化過氧化氫氧化結(jié)晶紫的褪色反應(yīng)， 其褪色程度與甲醛的含量成正比，從而建立一種測定啤酒中痕量甲醛的新方法，并提供了 影響該體系吸光度的最佳條件。
[0004]為了解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明采用的技術(shù)方案為：
[0005] -種利用結(jié)晶紫-過氧化氫測定啤酒中痕量甲醛的方法，包括以下步驟：
[0006]a、最佳測試波長的測定:首先將結(jié)晶紫溶液、硫酸和過氧化氫分別依次加入兩支 比色管混勻，然后向其中一支加入甲醛標(biāo)準(zhǔn)溶液，放置于恒溫水浴鍋中加熱后冷卻，構(gòu)成催 化體系，另一支加入試劑空白，構(gòu)成非催化體系，最后采用比色皿，在400-640nm范圍內(nèi)分別 掃描催化和非催化體系的吸收光譜，若兩個(gè)體系的最大吸收波長相同，而吸光度不同，且此 時(shí)兩體系的吸光度差值ΛΑ最大，說明甲醛對(duì)結(jié)晶紫-過氧化氫體系有較明顯的催化作用， 此時(shí)的最大吸收波長則為最佳測試波長；
[0007]b、最佳測試條件的測定:采用單因素實(shí)驗(yàn)考察酸的種類和體積、結(jié)晶紫用量、過氧 化氫用量、反應(yīng)溫度、反應(yīng)時(shí)間對(duì)體系吸光度的影響，從而得到本發(fā)明的最佳測試條件； [0008]c、繪制甲醛標(biāo)準(zhǔn)溶液與吸光度的標(biāo)準(zhǔn)曲線:首先將結(jié)晶紫溶液、硫酸和過氧化氫 分別依次加入兩支比色管混勻，然后向其中一支加入不同濃度的甲醛標(biāo)準(zhǔn)溶液，放置于恒 溫水浴鍋中加熱后冷卻，構(gòu)成催化體系，另一支加入試劑空白，構(gòu)成非催化體系，最后采用 比色皿，在最佳測試波長處分別測量其吸光度，將兩次測量的吸光度相減得到ΛΑ;若在該 范圍內(nèi)甲醛濃度與吸光度呈良好的線性關(guān)系，然后根據(jù)加入甲醛標(biāo)準(zhǔn)溶液的濃度與ΛΑ繪 制標(biāo)準(zhǔn)曲線；
[0009]d、測量啤酒待測液和樣品空白的吸光度:首先將結(jié)晶紫溶液、硫酸和過氧化氫分 別依次加入兩支比色管混勻，然后向其中一支加入啤酒待測液，放置于恒溫水浴鍋中加熱 后冷卻，構(gòu)成催化體系，另一支加入樣品空白，構(gòu)成非催化體系，最后采用比色皿，在同一波 長下分別測量其吸光度；
[0010]e、計(jì)算啤酒待測液中痕量甲醛的濃度:將d步驟中測量的吸光度相減，按照C步驟 中的標(biāo)準(zhǔn)曲線得出啤酒待測液中痕量甲醛的濃度。
[0011] 所述a步驟中：首先將1.00X10-4g/mL的結(jié)晶紫溶液4mL、0.lmol/L的硫酸溶液4mL和0.1mol/L的過氧化氫3mL分別依次加入兩支25mL的比色管混勻，然后向其中一支內(nèi)加入 l〇yg/mL的甲醛標(biāo)準(zhǔn)溶液5mL，用二次蒸餾水定容至25mL，震蕩搖勻，放置于60°C恒溫水浴鍋 中加熱15min，取出后冷卻終止反應(yīng)，構(gòu)成催化體系，另一支加入試劑空白，構(gòu)成非催化體 系，最后采用lcm比色皿，在400-640nm范圍內(nèi)分別掃描催化和非催化體系的吸收光譜，兩條 曲線均在583nm處都有最大的吸收峰且此時(shí)ΛΑ最大，且催化體系在甲醛的作用下，其吸光 度明顯下降，說明甲醛對(duì)結(jié)晶紫-過氧化氫體系有較明顯的催化作用，因此選擇583nm作為 測量波長。
[0012]:所述b步驟中最佳測試條件分別為:0.lmol/L的硫酸的4.OOmL、1.00X10_4g/mL結(jié) 晶紫4.00mL、0.lmo1/L的過氧化氫溶液3.00mL、反應(yīng)溫度為60°C、反應(yīng)時(shí)間為15min。
[0013] 所述c步驟中加入的甲醛標(biāo)準(zhǔn)溶液濃度控制在〇. 4~2.Oyg/mL，記錄不同濃度下甲 醛標(biāo)準(zhǔn)溶液的吸光度，該范圍內(nèi)甲醛濃度與吸光度呈良好的線性關(guān)系，繪制標(biāo)準(zhǔn)曲線。
[0014] 所述甲醛標(biāo)準(zhǔn)溶液的濃度分別為0.4yg/mL、0.6yg/mL、0.8yg/mL、1.0yg/mL、1.2μ g/mL、1·4yg/mL、1·6yg/mL、1·8yg/mL、2·0yg/mL〇
[0015] 所述d步驟中首先將1.00X10-4g/mL的結(jié)晶紫溶液4mL、0.lmol/L的硫酸溶液4mL和 0.lmol/L的過氧化氫3mL分別依次加入兩支25mL的比色管混勻，然后向其中一支內(nèi)加入 10mL經(jīng)預(yù)處理后啤酒待測液，用二次蒸餾水定容至25mL，震蕩搖勻，放置于60°C恒溫水浴鍋 中加熱15min，取出后冷卻終止反應(yīng)，構(gòu)成催化體系，另一支加入樣品空白，構(gòu)成非催化體 系，最后采用lcm比色皿，在波長583nm處分別測量催化體系的吸光度和非催化體系的吸光 度。
[0016] 所述啤酒待測液通過如下方法獲得:取啤酒100mL放置于三角瓶中震蕩10min，靜 置至啤酒的氣泡全部消失，然后吸取50mL移入500mL蒸餾瓶中，加入40mL200g/L磷酸于蒸餾 瓶中，蒸餾，收集流出液于1 〇〇mL容量瓶中。
[0017] 所述試劑空白為二次蒸餾水。
[0018] 所述樣品空白通過如下方法獲得：取50mL二次蒸餾水移入500mL蒸餾瓶中，加入 40mL200g/L磷酸于蒸餾瓶中，蒸餾，收集流出液于100mL容量瓶中。
[0019]與現(xiàn)有技術(shù)相比本發(fā)明所具有的有益效果為：
[0020] 由現(xiàn)有技術(shù)中的φθΗ2〇2/Η20>ΦeBr〇337Br-可知，H2〇2的氧化性強(qiáng)于KBr〇3，且H2〇2較 KBr03對(duì)環(huán)境和人體更為安全，而還原劑結(jié)晶紫在測定啤酒的痕量甲醛中也未見報(bào)道，研究 發(fā)現(xiàn)在酸性介質(zhì)中，過氧化氫在甲醛的催化作用下能使結(jié)晶紫褪色，在此基礎(chǔ)上本發(fā)明利 用結(jié)晶紫-過氧化氫測定啤酒中的痕量甲醛，該方法新穎、操作簡單、靈敏度高、選擇性好， 適用于啤酒中痕量甲醛的測定。
【附圖說明】
[0021]下面通過附圖對(duì)本發(fā)明的【具體實(shí)施方式】作進(jìn)一步詳細(xì)的說明。
[0022]圖1為本發(fā)明催化和非催化體系的吸收光譜曲線圖；
[0023]圖2為本發(fā)明硫酸用量對(duì)體系吸光度的影響曲線圖；
[0024]圖3為本發(fā)明結(jié)晶紫用量對(duì)體系吸光度的影響曲線圖；
[0025]圖4為本發(fā)明過氧化氫用量對(duì)體系吸光度的影響曲線圖；
[0026]圖5為本發(fā)明溫度對(duì)體系吸光度的影響曲線圖；
[0027]圖6為本發(fā)明時(shí)間對(duì)體系吸光度的影響曲線圖；
[0028]圖7為本發(fā)明不同濃度下的甲醛標(biāo)準(zhǔn)溶液與吸光度的標(biāo)準(zhǔn)曲線圖。
【具體實(shí)施方式】
[0029]下面實(shí)施例結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步的描述。
[0030] 本實(shí)施例中所用儀器為:Cary5000型紫外一可見一近紅外分光光度計(jì)，由美國安 捷倫公司研制;HH-2型電熱恒溫水浴鍋，由北京科偉永興儀器有限公司制造;FA1204B型電 子分析天平，生產(chǎn)于上海精科天美科學(xué)儀器有限公司；實(shí)驗(yàn)所用試劑均為分析純，所用水均 為二次蒸餾水。
[0031] 在反應(yīng)條件的優(yōu)化中，采用單因素實(shí)驗(yàn)考察各種因素對(duì)體系吸光度的影響，從而 得到最佳實(shí)驗(yàn)條件。
[0032] 如圖1所示，在400-640nm范圍內(nèi)分別掃描催化和非催化體系的吸收光譜，體系1在 583nm處有最大吸收峰（曲線1)，體系2在甲醛的作用下，其吸光度明顯下降（曲線2)，說明甲 醛對(duì)結(jié)晶紫-過氧化氫體系有較明顯的催化作用，兩條曲線均在583nm處都有最大的吸收峰 且此時(shí)ΛΑ最大，故本實(shí)驗(yàn)選擇583nm作為測量波長。
[0033] 如圖2所示，由于過氧化氫只有在酸性介質(zhì)中才能氧化結(jié)晶紫，因此比較了硫酸、 磷酸、鹽酸三種酸介質(zhì)，發(fā)現(xiàn)硫酸作為反應(yīng)介質(zhì)時(shí)，甲醛能顯著催化這一褪色反應(yīng)。因此，采 用不同數(shù)量級(jí)的硫酸(0.01~lmol/L)作為反應(yīng)介質(zhì)進(jìn)行測定。結(jié)果表明，用0.100mol/L的 硫酸控制體系的酸度，△A值最大且穩(wěn)定。并且其用量在4.OOmL時(shí)，△A值最大。因此本實(shí)驗(yàn) 選用0.lmol/L的硫酸的4.00mL。
[0034] 如圖3所示，實(shí)驗(yàn)考察1.00X10_4g/mL結(jié)晶紫用量在1.00~7.00mL對(duì)ΔA值的影響。 結(jié)果表明，結(jié)晶紫用量為4.00mL時(shí)，體系的△A值最大，所以本實(shí)驗(yàn)選用結(jié)晶紫的用量為 4.00mL〇
[0035] 如圖4所示，實(shí)驗(yàn)考察了不同數(shù)量級(jí)的過氧化氫溶液(0.01mol/L~lmol/L)以及用 量對(duì)測定結(jié)果的影響。結(jié)果表明，用〇.lmo/L的過氧化氫溶液進(jìn)行反應(yīng)，△A值最大且穩(wěn)定。 因此選用0.lmol/L的過氧化氫溶液，當(dāng)過氧化氫溶液用量為3.00mL時(shí)，體系的ΔA值最大， 故選用過氧化氫的用量為3.00mL。
[0036]如圖5所示，考察反應(yīng)溫度對(duì)體系吸光度的影響。在室溫下，甲醛對(duì)該體系幾乎沒 有催化作用，因此選取了在40~90°C的恒溫水浴進(jìn)行測試。從圖5可以看出，當(dāng)溫度在40~ 60°C內(nèi)，△A隨溫度的升高而增加。當(dāng)溫度高于60°C后，由于空白反應(yīng)速率加快，使得△A減 小。反應(yīng)溫度為60°C時(shí)，體系的△A最大，且有較寬的線性范圍。所以，選取反應(yīng)溫度為60°C。
[0037]如圖6所示，考察反應(yīng)時(shí)間對(duì)體系吸光度的影響。結(jié)果表明：ΛΑ隨著加熱時(shí)間的增 大而增大。當(dāng)加熱時(shí)間達(dá)到15min時(shí)，ΛΑ最大。因此選擇加熱時(shí)間為15min。
[0038]甲醛標(biāo)準(zhǔn)溶液可通過下述方法獲得:吸取1.40mL含量為36 %~38 %的HCH0試