牛乳中淀粉掺假快速检测试纸的研制

１８《乳业科学与技术》２００８年第１期（总第１２８期）

牛乳中淀粉掺假快速检测试纸的研制

吴

敏，张

杰，曾

里，曾凡骏，彭海玲

（四川大学食品科学与工程系，四川成都６１００６５）

摘

要：当前，我国食品安全问题日益突出，其中乳制品掺假问题也倍受关注。通过研制快速检测牛乳中

掺淀粉的检测试纸，对该试纸的浸泡时间、浸泡试剂浓度和试纸最终的灵敏度进行了系统的考察和优化，最终得到淀粉掺假检测试纸，最低检测限达到０．８ｍｇ／Ｌ乳，误判性小。结果表明，本试纸反应灵敏，检测迅速，使用方便，适宜在养殖、收购现场及野外进行操作，便于推广应用。关键词：乳品安全；淀粉；检测试纸

中图分类号：ＴＳ２５２．７

文献标识码：Ａ

文章编号：１６７１－５１８７（２００８）０１－００１８－０３

ＲｅｓｅａｒｃｈｏｆａＴｅｓｔＰａｐｅｒｆｏｒＱｕｉｃｋＣｈｅｃｋｉｎｇｏｆＳｔａｒｃｈＡｄｕｌｔｅｒａｔｅｄｉｎＭｉｌｋ

ＷｕＭｉｎ，ＺｈａｎｇＪｉｅ，ＺｅｎｇＬｉ，ＺｅｎｇＦａｎｊｕｎ，ＰｅｎｇＨａｉｌｉｎｇ

（ＤｅｐａｒｔｍｅｎｔｏｆＦｏｏｄＳｃｉｅｎｃｅ，ＳｉｃｈｕａｎＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙ，ＣｈｅｎｇｄｕｏｆＳｉｃｈｕａｎ６１００６５，Ｐ．Ｒ．Ｃｈｉｎａ）Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ａｔｐｒｅｓｅｎｔ，ｔｈｅｐｒｏｂｌｅｍｏｆｍｉｌｋａｄｕｌｔｅｒａｔｉｏｎｉｓｓｅｒｉｏｕｓｉｎｏｕｒｃｏｕｎｔｒｙｉｎｔｈｅｆｉｅｌｄｏｆｆｏｏｄｓａｆｅｔｙ．Ｔｈｉｓｒｅｓｅａｒｃｈｉｎｖｅｓｔｉｇａｔｅｄｃｏｍｍｏｎａｄｕｌｔｅｒａｎｔｓｉｎｔｈｅｍｉｌｋｍａｒｋｅｔａｎｄｍａｄｅａｔｅｓｔｐａｐｅｒｆｏｒｓｔａｒｃｈ．Ｔｈｅｖｅｒａｃｉｔｙｏｆｔｈｅｐａｐｅｒｗａｓｓｔｕｄｉｅｄ，ｏｎｔｈｅｂｅｓｔｏｐｅｒａｔｉｏｎｃｏｎｄｉｔｉｏｎ，ｔｈｅｌｏｗｅｓｔｑｕａｎｔｉｔｙｌｉｍｉｔｏｆｓｔａｒｃｈｔｈａｔｃａｎｂｅｄｅｔｅｃｔｅｄｉｓ０．８ｍｇ／Ｌ．Ｔｈｅｒｅｓｕｌｔｓｓｈｏｗｔｈａｔｔｈｅｔｅｓｔｐａｐｅｒｈａｓｆｅａｔｕｒｅｓｏｆｈｉｇｈａｃｃｕｒａｃｙ，ｓｅｎｓｉｔｉｖｅｒｅｓｐｏｎｓｅ，ｑｕｉｃｋｔｅｓｔａｎｄｃｏｎｖｅｎｉｅｎｃｅ．Ｋｅｙｗｏｒｄｓ：ｍｉｌｋａｄｕｌｔｅｒａｔｉｏｎ；ｓｔａｒｃｈ；ｔｅｓｔｐａｐｅｒ

近几年来随着人民生活水平的提高和消费观念的转变，乳及乳制品愈来愈受到消费者的青睐，因此市场对乳及乳制品需求越来越多，但同时乳及乳制品的质量安全问题也凸现出来。由于我国检验的奶牛饲养一般都是分散到户，故如何控制、原料乳质量便成为了制约我国奶业发展的一大难题，成为困扰我国奶业发展的关键性问题，制约着我国乳品质量和档次的提升。因此应采取有效检测手段监控奶源的质量［１］。

鲜奶掺假是一个十分普遍存在的问题，这些行为不仅严重影响了鲜乳的营养品质，也危害了消费者的健康。淀粉是牛乳中常用的掺假物质［２］。据李太平等对西宁市场市售鲜牛奶的调查发现，检测的４０份乳样中验出掺淀粉和米汁乳５份，占总乳样１２．５％［３］。淀粉检测方法主要使用的是碘试剂法，本文在此基础上研究了淀粉检测试纸的制作工艺，并创造性的引入圆形试纸概念，该试纸反

应灵敏、携带方便，阳性结果显色为蓝色至紫色，并达到半定量，易于判定掺假现象，用于鲜奶中各处常见淀粉的鉴别试验，效果令人满意。

１材料和方法

１．１试剂及材料

碘溶液：参考通用试液配制方法［４］，称取１．４ｇ

的固体碘试剂和３．６ｇ的碘化钾试剂，加水溶解并定容至１００ｍＬ，摇匀备用。

可溶性淀粉（分析纯），生鲜牛乳（市售），试管若干，电子天平（ＡＲ２１３０ＯｈａｕｓＣｏｒｐ．ＰｉｎｅＢｒｏｏｋ，ＮＪ，ＵＳＡ）；定量滤纸。

１．２反应原理

直链淀粉与碘反应的实质是直链淀粉的螺旋圆柱刚好能容纳碘钻入并吸附成包合物。这种包合物能吸收可见光中的某一波长范围的光波，所以直链淀粉显蓝色，同理，支链淀粉遇到碘则呈紫红色。

１．３基本试验方法

收稿日期：２００７－１１－１３；

作者简介：吴敏，女，硕士研究生，研究方向：保健功能食品的研究；通讯作者：曾凡骏，男，教授。

基金项目：成都市科技攻关计划（项目编号：０５ＧＧＹＢ８２８ＳＦ－０３８）。

取一定量的碘溶液，加水定容到１００ｍＬ，然

后倒入圆盘，将干净的滤纸浸泡其中，待一定时间取出。考虑到碘遇光分解和易挥发性，将试纸置于暗箱中通风吹干。

吴敏等：牛乳中淀粉掺假快速检测试纸的研制

选择为１０ｍｉｎ左右。

２．２试纸形状和浸泡试液浓度的选择

１９

取一定量的试管，各加入牛奶１０ｍＬ，一部分按比例加入一定的可溶性淀粉，如要实验糊化淀粉效果就将其加热煮沸，余下一支试管不加淀粉作为对照，摇匀待用。检测时用玻棒取出奶样点在试纸中部，观察试纸显色。实验发现，试纸显色为蓝色或蓝紫色，颜色根据淀粉含量多少呈一定趋势变化。规定评价标准如下：

未糊化淀粉：深蓝色：＋＋＋＋微蓝色：＋糊化淀粉：深蓝紫色：＋＋＋＋浅蓝紫色：＋＋

蓝紫色：＋＋＋

微蓝紫色：＋非蓝紫色：－蓝色：＋＋＋

浅蓝色：＋＋

非蓝色：－

糊化后的淀粉与碘反应现象明显，而未糊化的淀粉检测灵敏度较低，故本实验使用未糊化的淀粉的检测效果选择试纸工艺条件。

将碘液配成不同浓度：将试纸裁成５ｃｍ×１ｃｍ

的形状，检测不同浓度的奶样，观察实验效果。

在检测过程中发现，未溶解之淀粉颗粒容易随着牛奶溶液流到试纸边缘，从而引起试纸显色不明显。根据这个现象，为了将显色的淀粉颗粒集中与试纸上，考虑使用圆形试纸。

将试纸分别裁成直径为３ｃｍ的圆片，使用玻棒沾取待检液滴于试纸中间。将配置的碘液按比例稀释，研究浸泡试剂的浓度。

在试纸上进行反应，就是把化学反应从试管里移到滤纸上进行，试纸法检测速度快，携带方但试纸上能够固定的试便，操作简单且价格便宜。

剂量是有限的。为了最大限度的扩大试纸的灵敏度，本文对试纸的形状、浸泡时间、浸泡试剂的物质的量进行了深入研究。

２结果与讨论

２．１浸泡时间的选择

不同的物质在试纸上的扩散速度是不同的。为了选择最合适的浸泡时间，进行了浸泡时间的实验。实验范围选择１－２０ｍｉｎ，结果表１所示。

表１

浸泡时间

浸泡时间对试纸效果的影响

试纸晾干后颜色试纸形状的保持

斑驳均匀均匀均匀均匀

好好好较好不好

试纸吸附程度少量吸附均匀吸附均匀吸附均匀吸附均匀吸附

１号

２号３号４号５号６号７号８号Ｉ２Ｉ２Ｉ２Ｉ２Ｉ２Ｉ２Ｉ２Ｉ２０．０４４０．０３７０．０３２０．０２８０．０２５０．０２２０．０２００．０１８ｍｏｌ／Ｌ，ＫＩｍｏｌ／Ｌ，ＫＩｍｏｌ／Ｌ，ＫＩｍｏｌ／Ｌ，ＫＩｍｏｌ／Ｌ，ＫＩｍｏｌ／Ｌ，ＫＩｍｏｌ／Ｌ，ＫＩｍｏｌ／Ｌ，ＫＩ０．１７３０．１４５０．１２４０．１０８０．０９６０．０８７０．０７９０．０７２ｍｏｌ／Ｌｍｏｌ／Ｌｍｏｌ／Ｌｍｏｌ／Ｌｍｏｌ／Ｌｍｏｌ／Ｌｍｏｌ／Ｌｍｏｌ／Ｌ

实验结果发现：圆片形试纸对同一浓度淀粉的牛奶的显示效果好，所有显色淀粉颗粒集中在圆点内，现象明显且灵敏度高，故决定将试纸做成圆片型。同时试纸浓度从４号到浓度为６号对淀粉的检测最好。因为试纸颜色略浅时，显色现象更明显，利于观察，如果颜色过浅，滞留在试纸上的碘减少，灵敏度就有降低。综合考虑选择了６号试剂浓度：Ｉ２

２ｍｉｎ５ｍｉｎ１０ｍｉｎ１５ｍｉｎ２０ｍｉｎ

０．０４４１ｍｏｌ／Ｌ，ＫＩ０．０８７ｍｏｌ／Ｌ。试纸形状为圆形。２．３最优工艺

根据以上实验，得出：本试纸检测原理为碘液法，利用淀粉遇碘变蓝的原理。

试纸的最佳制作工艺为：选择定量滤纸作为纸基，选择碘和碘化钾作为溶质，水作为溶剂，生成试纸浸泡液，试纸形状取圆形。浸泡时间为最佳试剂浸泡浓度为：Ｉ２１０ｍｉｎ左右，避光晾干。

０．０４４１ｍｏｌ／Ｌ，ＫＩ０．０８７ｍｏｌ／Ｌ。

实验结果发现：浸泡时间在２ｍｉｎ左右时，试纸颜色斑驳不均匀。分析认为，由于试剂碘分子量较大，需要一定时间才能吸附到试纸上去。当浸泡时间延长到５－１０ｍｉｎ；试纸的吸附效果好；１５ｍｉｎ以上，浸泡时间太长，纸张易破，不易晾干操作，且晾干后试纸的形状保持不好。综上考虑，浸泡时间

表２

编号

试剂浓度对检测效果的影响

试剂浓度

１号

２号３号４号５号６号７号８号

５０ｍｇ／ｍＬ＋＋＋＋＋＋＋＋＋＋＋＋＋＋＋＋＋＋＋＋＋＋＋＋＋＋＋＋＋＋＋＋３０ｍｇ／ｍＬ＋＋＋＋＋＋＋＋＋＋＋＋＋＋＋＋＋＋＋＋＋＋＋＋＋＋１４．０ｍｇ／ｍＬ

＋＋＋＋＋＋＋＋＋＋＋＋＋＋＋＋＋＋＋＋＋＋＋＋＋＋１０．０ｍｇ／ｍＬ

＋＋＋＋＋＋＋＋＋＋＋＋＋＋＋＋＋＋＋＋４．０ｍｇ／ｍＬ

＋＋＋＋＋＋＋＋＋＋＋＋－１．４ｍｇ／ｍＬ

＋＋＋＋＋＋＋－０ｍｇ／ｍＬ－－－－－－－－

注：Ａ—牛奶中淀粉浓度；Ｂ—试纸的浓度

２０《乳业科学与技术》２００８年第１期（总第１２８期）

３试纸效果评价

３．１试纸检测最低限的确定３．１．１未糊化淀粉检测结果

根据已优化的试纸制作工艺，对其进行最低检测度的确定。向牛乳中掺加一定量的淀粉，检测其最低检量，结果如表３。

当淀粉浓度在１．０ｍｇ／ｍＬ以下时，试纸不显

表３

淀粉浓度／ｍｇ・ｍＬ－１

显色

色或者显微量颜色，用肉眼很难观察；当淀粉浓度达到１．４ｍｇ／ｍＬ时，试纸出现了淡淡的蓝圈；当淀粉

浓度达到５．０ｍｇ／ｍＬ以上时，试纸蓝圈颜色加深，并出现一些蓝色小点；当淀粉浓度达到２０．０ｍｇ／ｍＬ以上时，试纸上出现较多蓝点。

根据上述实验得出：试纸对未糊化淀粉的最低检测限为１．４ｍｇ／ｍＬ。

１．０－

１．４０＋

１．８０＋

５．０＋＋

１０．０＋＋

２０．０＋＋＋

３０．０＋＋＋

未糊化淀粉不同浓度检测结果

０－

０．５０－

０．８０－表４

糊化淀粉不同浓度检测结果

・淀粉浓度／ｍｇｍＬ－１

分值

０－

０．１－

０．２－

０．５－

０．８＋

１．０＋

１．４＋

１．８＋

２．０＋

４．０＋＋

３．１．２糊化淀粉检测结果

根据已优化的试纸制作工艺，对其进行最低检测度的确定。向牛乳中掺加一定量的淀粉，检测其最低检量，结果如表４所示。

当淀粉浓度在０．８ｍｇ／ｍＬ以下时，试纸不显

色或者显微量颜色，用肉眼很难观察；当淀粉浓度达到０．８ｍｇ／ｍＬ时，试纸出现了淡淡的蓝紫色；当淀粉浓度达到４．０ｍｇ／ｍＬ以上时，试纸中间出现明显蓝紫色。

根据上述实验得出：试纸对未糊化淀粉的最低检测限为０．８ｍｇ／ｍＬ。

３．２检测试纸的干扰和误判性实验

奶中还可能被掺入其它诸如尿素、糊精、蔗糖等物质。为了验证糊精试纸快ＮａＨＣＯ３、ＮａＣｌ、速检测方法的灵敏性和准确性，对牛奶中含有尿素、糊精、蔗糖、氨盐、硫酸盐对淀ＮａＨＣＯ３、ＮａＣｌ、粉试纸检测的干扰和误判性进行了研究。

糊精、干扰实验：分别用尿素、ＮａＨＣＯ３、ＮａＣｌ、蔗糖、氨盐、硫酸盐以１．０％掺入含有１．０％淀粉的

牛乳中观察是否会对试纸检测造成干扰。

误判实验：向牛乳中分别用尿素、糊精、蔗糖、氨盐、硫酸盐以１．０％掺入牛ＮａＨＣＯ３、ＮａＣｌ、乳中分别观察是否会对试纸检测造成误判。

结果发现其他掺假物质不会对试纸检测造成干扰和误判。以上试验均与空白对照的颜色比较得出。

上显示由浅到深的色阶变化；

４．１当淀粉未糊化时

根据含不同浓度淀粉的牛乳的显色差异，制作以下色板：

图１未糊化淀粉色板

４．２当淀粉糊化时

根据色板颜色的等阶变化制作色板：根据含不同浓度淀粉的牛乳的显色差异，制作以下色板：

图２糊化淀粉色板

部分糊化显色介于两种色板之间。

５小结

本文对牛乳中掺入淀粉的检测进行了研究，制备试纸所需的试剂浓度、试纸的最低检测度及试纸的保存方法和保存时间。实验表明，研制的试纸结果比较准确，基本达到半定量，保质期长，试纸比较稳定。该试纸具有操作简便快速、呈色特效、现象明显、阳性结果容易把握、检测下限较低等优点，反应在室温下即可进行，故宜于户外及特可用于奶厂收奶以及殊场所使用，值得推广应用。

基层奶站，对控制牛乳质量具有重大意义。

３．３试纸保质期的研究

将试纸密封在铝箔袋中，置于常温下，每隔

１０ｄ检测一次试纸灵敏度；将试纸放在空气中，

置于常温下，每隔２ｄ检测一次试纸灵敏度。

实验发现，两个月后，试纸灵敏度基本没有变化；如果将试纸放于空气中，试纸４ｄ之后检测灵敏度降低。故保存条件定为避光密封常温保存。

参考文献

［１］于琴，董文宾，赵旭博，等．鲜奶中铵盐快速检测新方法研究

（８）：３５－３７．［Ｊ］．中国乳品工业．２００４

［２］荆文清，罗晓红，张丹凤．牛奶掺假及其鉴别［Ｊ］．中国乳业，２００２（２）：２２－２５．

［３］李太平，马双青，常建军，等．西宁市场市售鲜牛奶的掺假调查

４淀粉检测试纸色板的制作

实验发现不同浓度的淀粉按浓度大小在试纸

（４）：５３－５４．［Ｊ］．中国奶牛．２００３

（第二版）［Ｍ］．化学工业出版社，１９９７．［４］凌关庭．食品添加剂手册