電化學(xué)過氧化氫傳感器測定食品中過氧化氫含量

過氧化氫(H2O2),俗名雙氧水,是一種強(qiáng)氧化劑,具有消毒、殺菌、漂白等功能,在工業(yè)及醫(yī)療領(lǐng)域廣泛使用。在食品工業(yè)中,過氧化氫主要用于軟包裝紙的消毒、罐頭廠的消毒、奶和奶制品殺菌、面包發(fā)酵、食品纖維的脫色等,同時也用作食品工業(yè)中的一種輔料,當(dāng)作小麥粉、食用油、瓊脂、蛋白、干酪等食品的漂白劑和抗菌劑。 《中華人民共和國國家標(biāo)準(zhǔn)食品添加劑使用衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)》中明確規(guī)定,在加工食物的過程中,雙氧水的使用量不應(yīng)超過限制使用量。美國及其他國家也分別制定了過氧化氫在不同食品中的使用標(biāo)準(zhǔn)。但我國和國際組織均未制定固體食品中過氧化氫的測定方法。

由于過氧化氫的沸點高達(dá)152度C，因此即使將食物煮熟煮沸，過氧化氫仍會殘留存在食物中。長期食用，可能導(dǎo)致健康傷害。食品用3%過氧化氫殘留，食入可能發(fā)生急性腸胃炎的癥狀，食用者會有惡心、嘔吐、腹脹、腹瀉等不適。過氧化氫目前為動物之致癌物質(zhì)，但不是為人體致癌物質(zhì)。動物長期食用，容易得腸胃癌癥。人體長期低濃度暴露，對細(xì)胞染色體仍會有傷害。如果使用工業(yè)用的過氧化氫(濃度>10%)，毒性強(qiáng)，直接食入則會使腸胃燒灼、腐蝕、穿洞、大出血，且可能會發(fā)生氣泡、血管栓塞，導(dǎo)致死亡。此種工業(yè)用高濃度過氧化氫，一般而言，應(yīng)不至于出現(xiàn)在食品的添加及殘留上。

我國食品添加劑使用標(biāo)準(zhǔn)GB2760-2011 中允許食品級過氧化氫在食品生產(chǎn)中作為加工助劑使用，但在制成成品前應(yīng)該清除，如果清除不完全應(yīng)嚴(yán)格控制在規(guī)定的范圍內(nèi)。然而由于過氧化氫在使用過程中的眾多性能優(yōu)勢，一些生產(chǎn)廠家在生產(chǎn)過程中過量添加過氧化氫和非法添加過氧化氫的現(xiàn)象非常嚴(yán)重，由此而引起的食物中毒事件常有發(fā)生。

因此，檢測食品中過氧化氫殘留是一件非常重要的事情，檢測方法主要有以下幾種：

1、化學(xué)滴定法
化學(xué)滴定法測定過氧化氫的原理是利用過氧化氫具有氧化性和還原性的特性，通過氧化還原反應(yīng)，顯色劑變色，目視法確定反應(yīng)終點的一種檢測分析方法，該方法操作簡單，但不適用于微量分析。GB/T 23499-2009中的碘量法和鈦鹽比色法就屬于化學(xué)滴定法。但是對于脂類和蛋白含量較高的樣品，方法的精密度和準(zhǔn)確度較差。

2、分光光度法
分光光度法是在分光光度計中，在特定波長處或一定波長范圍內(nèi)，測定被測物質(zhì)濃度與光的吸光度值呈線性關(guān)系，可以對被測物質(zhì)進(jìn)行定性、定量分析的方法。近年來，分光光度法由于操作方便、儀器設(shè)備價格低等優(yōu)點被廣泛應(yīng)用于檢測分析中，研究發(fā)現(xiàn)在過氧化氫的特征反應(yīng)中，鋁酸鹽具有催化作用，偏釩酸銨可以作為顯示劑，過氧化氫氧化碘離子與亞甲基藍(lán)反應(yīng)生成離子絡(luò)合物，使用分光光度計可以進(jìn)行微量分析。

3、高效液相色譜法
高效液相色譜法是近幾十年來發(fā)展起來的一種新型分離分析技術(shù)，因其具有靈敏度好和檢測速度快等特點，現(xiàn)已被廣泛應(yīng)用于食品、藥物、生物化學(xué)等的分析中。應(yīng)用高效液相色譜檢測過氧化氫的例子也有很多。如可以采用C18色譜柱，將樣品中的過氧化氫與三苯基膦進(jìn)行衍生化反應(yīng)，生成氧化三苯基膦，采用高效液相色譜法可以進(jìn)行定性定量測定。

4、化學(xué)發(fā)光法
化學(xué)發(fā)光法是在催化劑作用下，采用光電倍增管接受發(fā)光物質(zhì)所產(chǎn)生光信號的一種方法。在過氧化氫化學(xué)發(fā)光分析中，主要采用魯米諾、過氧草酸酯和光澤精三中發(fā)光物質(zhì)，魯米諾作為有效的化學(xué)發(fā)光物質(zhì)，近年來成為研究的熱點。

5、熒光光度法
物質(zhì)受到紫外光照射后會****出紫外光熒光或可見熒光，熒光光譜的范圍較廣，可以從 X 光到紅外光譜區(qū)。過氧化酶提高了熒光光度法的靈敏度和選擇性，可用于測定低濃度的過氧化氫。

6、電化學(xué)分析法
電化學(xué)分析方法是基于電化學(xué)性質(zhì)的一種分析方法。通常，將被測物質(zhì)作為一個電化學(xué)池的一部分，被測物質(zhì)的濃度與電參數(shù)存在線性關(guān)系進(jìn)行測定的一種方法。電化學(xué)分析法具有測量范圍寬、儀器設(shè)備價格低等特點，因此在一定程度上得到廣泛的應(yīng)用。

電化學(xué)過氧化氫傳感器可以快速、連續(xù)地測量食品中過氧化氫殘留濃度，避免過氧化氫殘留含量超標(biāo)，危害人體健康。英國Alphasense電化學(xué)原理 過氧化氫傳感器 雙氧水氣體傳感器 - H2O2-B1。具有穩(wěn)定性好，靈敏度高以及性價比高等特點。

主要性能參數(shù)如下：

1. 測試范圍：0-5000ppm

2. 靈敏度：50-90uA nA/ppm

3. 高分辨率：5ppm

4. T90響應(yīng)時間：<25s

5. 工作環(huán)境：-30~50℃,10~90%RH