Способ получения индикаторной бумаги для определения нитритов в пищевых продуктах

СОЮЗ СОВЕТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКИХРЕСПУБЛИК ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕН СВИДЕТЕЛЬ АВТОРваеаЪ 1 еавелабо ато ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМПРИ ГКНТ СССР(71) Московский технологический институт мясной и молочной промышленности и Центр научно-технического творчества молодежи "Алгоритм"(54) СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ИНДИКАТОРНОЙ БУМАГИ ДЛЯ ОПРЕДЕЛЕНИЯ НИТРИТОВ В ПИЩЕВЫХ ПРОДУКТАХ (57) Изобретение относится к пищевой промышленности и касается экспресс-анализа пищевых продуктов на избыточное содерИзобретение относится к пищевой промышленности и касается экспресс-анализа пищевых продуктов на повышенное содержание нитритов, проводимого непосредственно на местах производства и потребления.Известен способ спектрофотометрического определения нитритов с реагентами сульфаниламидом и К-(нафтил)-этилендиамином,Недостатком этого метода для экспресс-анализа является необходимость предварительного осветления пробы и специального оборудования для спектрофотометрического детектирования, поэтому он(53)5 6 01 И 31/22, 33/52, 33/02Ь.,жание нитритов, В состав растворов для импрегнирования индикаторной бумаги входят два ароматических амина, органическая кислота и водорастворимый.полимер. В качестве ароматических аминов используют сульфаниламид и М-(нафтил)-этилендиаминдигидрохлорид, в качестве органической кислоты - или винную, или лимонную, или сульфосалициловую, а в качестве водо- растворимого полимера - метилцеллюлозу, Импрегнирование фильтровальной бумаги растворами проводят в две стадии с последующими за каждой стадией импрегнирования процессами сушки. На первой стадии импрегнирования используют водный раствор, содержащий водорастворимый полимер - метилцеллюлозу, сульфаниламид и органическую кислоту. На второй стадии импрегнирования используют 0,1 - 0,3%-ный спиртовой раствор М-(нафтил)-этилендиаминдигидрохлорида, 4 табл,не может быть использован в не р рных условиях,Известен способ приготовления йодокрахмальной бумаги, чувствительной к нитрит-ионам, В ее состав входят триацетамид, иодид калия и растворимый крахмал,Недостатком этого способа получения индикаторной бумаги является ее низкая чувствительность и невысокая селективность - бумага реагирует на присутствие многих окислителей и диоксида азота.Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату является способ получения двухкомпонентного индикатора для экспресс-анализа на нитриты.Он заключается в том, что в качестве матрицы-носителя используют фильтровальную бумагу с объемной емкостью 20 мг/см. Одну ее часть импрегнируют в растворе, полученном путем растворения б г сульфаниловой кислоты в 1 л раствора 5 - ной винной или 1 -й щавелевой кислот, другую - в растворе, полученном путем растворения 0,3 г 1-нафтиламина в 1 л раствора 5 -ной винной или 1 -ной щавелевой кислот. После импрегнирования бумагу высушивают, разрезают на полоски шириной 7 мм и длиной 65 мм и упаковывают в пластмассовые пеналы.При проведении анализа две полоски с нанесенными на первую компонентами первого и на вторую компонентами второго растворов складывают вместе и погружают на 1 с в анализируемый раствор, затем их помещают между двумя покровными стеклами для проявления. Интенсивность получаемой окраски индикаторной бумаги пропорциональна содержанию нитритов, которое определяют по цветной шкале. Чувствительность определений находится в пределах 1 - 10 мг нитрит-ионов в 1 л раствора.Недостатками данного способа являются достаточно узкий диапазон определяемых концентраций нитритов, в состав индикаторной бумаги входит неустойчивый на воздухе и обладающий канцерогенными свойствами реагент - 1-нафтиламин, неопределенность и невоспроизводимость операций пропитки анализируемым раствором и последующего наложения индикаторных бумаг влечет за собой невоспроизводимость получаемых результатов.Целью изобретения является повышение эффективности индикаторной бумаги для экспресс-анализа нитритов в пищевых продуктах за счет повышения ее чувствительности, воспроизводимости получаемых результатов определений, расширения диапазона определяемых концентраций, увеличения ее стабильности в процессе хранения и проявления,Это достигается путем последовательных импрегнирований фильтровальной бумаги и высушиваний, следующих за каждым из них, Первый раствор для импрегнирования - водный, содержащий, кроме ароматического амина и органической кислоты, дополнительно водорастворимый полимер, позволяющий изолировать первый сорбционный слой от второго, образованного путем импрегнирования вторым спиртовым раствором, включающим в свой состав второй ароматический амин и не содержащим, как в известном способе, органическую кис 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 лоту. Это позволяет увеличить стабильность состава во время хранения за счет предотвращения окислительного действия кислорода воздуха и уменьшить неопределенности, возникающие при проведении анализа по известному способу, В качестве первого ароматического амина вместо сульфаниловой кислоты использован сульфаниламид, в качестве второго ароматического амина вместо 1-нафтиламина - М-(нафтил)-этилендиаминдигидрохлорид. Эта замена дает возможность повысить чувствительность в два раза, расширить диапазон определяемых концентраций от 0,5 до 50 мг/л,повысить воспроизводимость результатов анализа,Способ осуществляют следующим образом.Сначала фильтровальную бумагу импрегнируют водным раствором, содержащим водорастворимый полимер, сульфаниламид и органическую кислоту(лимонную, винную, янтарную и т,д.), высушивают при комнатной температуре, затем повторно импрегнируют спиртовым раствором, содержащим К-(нафтил)-этилендиаминдигидрохлорид, высушивают. Режут на полосы шириной 5 мм и длиной 300 мм, наклеивают на полосы из бумаги Ватман (50 х 300 мм) и разрезают на поперечные полоски размером 5 х 50 мм (стрипы). При этом способе нарезки реакционная зона имеет размеры 5 х 5 мм,Хранить полученные индикаторы следует в герметично закрывающихся сосудах, содержащих осушитель,П р и м е р . Фильтровальню бумагу (объемной емкостью 18 - 20 мг/см ) импрегнируют водным раствором, содержащим в 1 л: сульфаниламид 4 г (0,4 мас.); лимонную кислоту 15 г (1,5 мас.); метилцеллюлозу5 г(0,5 мас. ),Высушивают при комнатной температуре в течение 8 ч, Затем эту же фильтровальную бумагу импрегнируют раствором 0,1 ф-ного й-(нафтил)-этилендиаминдигидрохлорида в этаноле. Высушивают при комнатной температуре, Для проведения анализа на избыточное содержание нитритионов индикаторную бумагу нарезают на полоски (стрипы), имеющие зону индикации 5 х 5 мм, которую пропитывают соком анализируемого раствора, и через 15 с сравнивают окраску зоны индикации с цветом стандартной шкалы,П р и м е р 2, Фильтровальную бумагу (объемной емкостью 18 - 20 мг/см ) импрегнируют водным раствором, содержащим в 1 л; сульфаниламид 8 г (0,8 мас.ф ), лимонную кислоту 15 г (1,5 мас, ф ), метилцеллюлозу 7,5 г (0,7 мас.),Высушивают так же, как в примере 1, Затем повторно импрегнируют 0,2 ф -ным раствором М-(нафтил)-этилендиаминдигидрохлорида в этаноле и высушивают при комнатной температуре.П р и м е р 3. Фильтровальню бумагу (объемной емкостью 18 - 20 мг/см ) импрегнируют водным раствором, содержащим в 1 л; сульфаниламид 15 г(1,4 мас. ф), лимонную кислоту 20 г (1,9 мас.ф ), метилцеллюлозу 10 г (1,0 мас.;).Высушивают так же, как в примере 1. Затем повторно импрегнируют 0,3 ф -ным раствором й-(нафтил)-этилендиаминдигидрохлорида в этаноле и высушивают при комнатной температуре,П р и м е р 4. Фильтровальню бумагу (объемной емкостью 18 - 20 мг/см ) импрегнируют водным раствором, содержащим в 1 л; сульфаниламид 15 г(1,4 мас, ф ), лимонную кислоту 20 г (1,9 мас,ф ), метилцеллюлозу 15 г (1,4 м ас. ф ).Высушивают так же, как в примере 1, Затем повторно импрегнируют 0,3 ф-ным раствором М-(нафтил)-этилендиаминдигидрохлорида и высушивают при комнатной температуре в течение 1 - 2 ч,Для сравнения индикаторных свойств бумаги; полученной по предлагаемому способу и известному, изготовлена индикаторная бумага в соответствии с описанием известного способа, приготовлены стандартные растворы, отвечающие концентрациям 0,5; 1,0; 5,0; 10,0; 25,0; 50,0 мг/л нитрит-ионов, изготовлены цветовые шкалы для каждой из индикаторных бумаг, отвечающие концентрациям 1,0; 5,0; 1,0; 25,0; 50,0 мг/л нитрит-ионов; проведено сравнение результатов экспресс-анализов нитритов в продуктах питания на примере пюре из моркови и шпината; изучено влияние срока хранения на индикаторные свойства бумаги, полученной по предлагаемому способу и известному.Изготовление индикаторной бумаги по известному способу, Сначала получают 5 ф - ный раствор винной кислоты, Для этого 15 г ее растворяют в 285 мл дистиллированной воды, Полученный раствор делят пополам. В первой части растворяют 0,9 г сульфаниловой кислоты, во второй - 0,045 г 1-нафтиламинагидрохлорида,Одну часть фильтровальной бумаги Рй (объемной емкостью 18 - 20 мг/см, производство ГДР) импрегнируют в первом растворе, содержащем сульфаниловую кислоту, вторую часть - в растворе 1-нафтиламина. И ту же другую бумагу сушат при комнатной температуре в течение 7 - 8 ч до полного высушивания, 15 20 2530 35 40 45 50 55 5 10 Индикаторную бумагу разрезают на полоски шириной 7 мм и длиной 65 мм, упаковывают в герметичные сосуды, содержащие сорбент. Каждую из бумаг предварительно маркируют.Приготовление стандартных растворов. Для приготовления стандартных растворов берут нитрит натрия (сухая соль) в количестве 750 мг, которую растворяют в 1 л дистиллированной воды, и раствор анализируют на содержание нитрита с помощью титрования по методу Люнге 0,05 н,раствором КМп 04, подкисленным серной кислотой (1:3). Оттитрованный раствор нитрита разбавляют в 10, 20, 50, 100, 500, 1000 раз,получая растворы,. соответствующие концентрациям 50, 25, 10, 1, 0,5 мг/л нитритионов, Для устойчивости стандартных растворов в каждый из них добавляют по 3 мл хлороформа,Изготовление стандартных шкал. Для изготовления стандартных шкал, отвечающих 1, 5, 10, 25, 50 мг/л нитрит-ионам, индикаторные бумаги каждого способа получения опускают на 1-2 с в стандартный раствор и через 15 с с помощью водорастворимых красителей подбирают цвет, соответствующий каждой из индикаторных бумаг при данной концентрации стандартного раствора. Таким образом получают две цветовые шкалы: от розового до темно-красного цвета для известного и от розового до малинового цвета для предлагаемого способов получения. Результаты экспресс-анализа нитритов в продуктах питания, Сравнение индикатор ных свойств проводят на нескольких продуктах питания - на пюре из моркови и шпината. В каждый из этих продуктов вводят 0,5; 1,0; 3; 8; 15 мг/л нитрит-ионов.Для каждой серии измерений содержания нитритов рассчитаны доверительные интервалы хЬх, а также квадратичные дисперсии Я, которые представлены втабл,1 и 2(п = з, Р=0,95 Л= 2,78),В табл,3 приведены составы водногораствора для импрегнирования.Влияние хранения на индикаторные свойства индикаторных бумаг. Для сравнения индикаторных свойств бумагу закладывают на хранение в герметичные сосуды,содержащие сорбент. Через каждые три месяца (через 3, 6, 9 месяцев) бумагу извлекают из сосуда и испытывают индикаторные свойства на стандартных растворах и пищевых продуктах(пюре из моркови и шпината),Результаты определений представленыв табл.4 ( - пюре из моркови, ) - пюре изшпината).1725112 50 55 Сравнение результатов определения на водных растворах и продуктах питания, содержащих различные количества нитритов, показало, что индикаторная бумага предлагаемого способа проявляет большую чувст вительность (0,5 мг/л И 02 против 3 мг/л по известному способу,см. табл, 1 и 2), Индикаторная бумага предлагаемого способа имеет более широкий диапазон определяемых концентраций - от 0,5 до 50 мг/л, Для изве стного способа при концентрациях нитритов выше 10 - 15 мг/л наблюдается насыщение окраски, Для проведения анализа необходима дополнительная операция - разбавление анализируемой пробы. Инди каторная бумага предлагаемого способа при анализе имеет равномерную окраску по всей зоне индикации, в то время как индикаторная бумага известного способа имеет неравномерно окрашенные зоны, возника ющие эа счет хроматографического эффекта. Индикаторная бумага предлагаемого способа более контрастна для визуальной оценки содержания нитритов, так как максимальная длина волны отраженного света 25 сдвинута в длинноволновую сторону на 20 - 30 нм. Индикаторная бумага предлагаемого способа при проведении анализа устойчива на воздухе и не требует использования по- кровных стекол для предотвращения окис л ения.Результаты анализа нитритов в продуктах питания на примерах пюре из моркови и шпината (см, табл,1 - 2) показывают хорошую воспроизводимость и достаточную точ ность для оценочного метода. Для известной бумаги анализ пяти проб дал только один удовлетворительный результат, Остальные контрольные концентрации не попали в доверительные интервалы резуль татов анализов с помощью известной индикаторной бумаги. Индикаторная бумага предлагаемого способа после хранения в течение 3, б и 9 месяцев не теряет свою первоначальную чувствительность (см,табл,З). Лучшие индикаторные свойства проявляет бумага, полученная по предлагаемому способу, описанному в примерах 1 - 3. Ухудшение свойств (пример 4) возникает, по-видимому, за счет увеличения концентрации водорастворимого полимера, которое сопровождается значительным повышением вязкости растворов для импрегнирования. Это вызывает неравномерность пропитки, жесткость и потерю гидрофильности получаемой индикаторной бумаги,Формула изобретения Способ получения индикаторной бумаги для определения нитритов в пищевых продуктах, предусматривающий две стадии импрегнирования фильтровальной бумаги двумя растворами, один из которых содержит органическую кислоту, а каждый из растворов - ароматический амин, и следующие за каждой из стадий импрегнирования стадии высушивания, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что, с целью повышения чувствительности, стадии импрегнирования фил ьтровальной бумаги проводят последовательно, причем на первой стадии импрегнирования обработку проводят водным раствором, содержащим дополнительно водорастворимый полимер, при этом в качестве последнего используют метилцеллюлозу, а в качестве ароматического амина - сул ьфаниламид при следующем соотношении входящих в раствор компонентов, мас; сульфаниламид 0,4 - 1,4,органическая кислота 1,5 - 1,9; метилцеллюлоза 0,5 - 1,0, а на второй стадии импрегнирования обработку проводят спиртовым раствором, содержащим в качестве ароматического амина 0,1 - 0,3%-ный К-(нафтил)-этилендиаминдигидрохлорид,О с л Ш 1- К а 1 Юлю мд ф (Ч Се 4 СО лл сч ьо СО,СО л Ю).Г -Ф -Фл л еьм) +е 44 офсол вСО СО СО е- ОО л в л мБ )ии а 1- х 9 х О У 9 9 ы Я й 1- о Э й О О о л и о Щ Е о0 иО 1Ю Б м О х й а э О д 1- 9 а т У Б СХ Эт БЭ Э Э х х О й 3 О й Б К э о Я 1- О. 9 У К с. с С 411 1Щи11725112 Таблица 3 Содержание компонентов, г/л Г Р 41меры Сульфаниламид Органическая Метилцеллюлоза кислота 4 (0,4) 8 (0,8) 15 (1,4) 15 (1,4) 15 (1,5) 15 (1,5) 20 (1,9) 20 (1,9) 5 (0,5) 7,5 (0,7) 10 (1,0) 15 (1,4) Таблица 4 3 нацения показателей при сроках хранения, мес При- меры и х П Т пх+Зх Окхай бпхднф и Отсутствие 095 2,8+1,2 0,80 321,0 0,85 3 В,О 1,25 2,0+1,5 1,25 2,0+1,5 Одна из индикаторных бумаг, инпрегнированная винно-кислын раствором сульраниламида, имеет желтый цвет.ЮйСлаборозовое окращивание 30 35 40 45 50 Составитель Л, СавченкоТехред М.Моргентал Корректор М. Максимишинец Редактор И. Горная Заказ 1171 Тираж Подписное ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР 113035, Москва, Ж, Раушская наб., 4/5