RU2795470C1 - Method for qualitative and quantitative colorimetric determination of formaldehyde in milk - Google Patents
Method for qualitative and quantitative colorimetric determination of formaldehyde in milk Download PDFInfo
- Publication number
- RU2795470C1 RU2795470C1 RU2022112895A RU2022112895A RU2795470C1 RU 2795470 C1 RU2795470 C1 RU 2795470C1 RU 2022112895 A RU2022112895 A RU 2022112895A RU 2022112895 A RU2022112895 A RU 2022112895A RU 2795470 C1 RU2795470 C1 RU 2795470C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- formaldehyde
- carried out
- milk
- determination
- extract
- Prior art date
Links
- WSFSSNUMVMOOMR-UHFFFAOYSA-N Formaldehyde Chemical compound O=C WSFSSNUMVMOOMR-UHFFFAOYSA-N 0.000 title claims abstract description 163
- 239000008267 milk Substances 0.000 title claims abstract description 29
- 235000013336 milk Nutrition 0.000 title claims abstract description 29
- 210000004080 milk Anatomy 0.000 title claims abstract description 29
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims description 30
- HEMHJVSKTPXQMS-UHFFFAOYSA-M Sodium hydroxide Chemical compound [OH-].[Na+] HEMHJVSKTPXQMS-UHFFFAOYSA-M 0.000 claims abstract description 24
- QTBSBXVTEAMEQO-UHFFFAOYSA-N Acetic acid Chemical compound CC(O)=O QTBSBXVTEAMEQO-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 18
- 239000000758 substrate Substances 0.000 claims abstract description 18
- 239000000243 solution Substances 0.000 claims abstract description 16
- 239000000203 mixture Substances 0.000 claims abstract description 14
- VEXZGXHMUGYJMC-UHFFFAOYSA-N Hydrochloric acid Chemical compound Cl VEXZGXHMUGYJMC-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 12
- YRKCREAYFQTBPV-UHFFFAOYSA-N acetylacetone Chemical compound CC(=O)CC(C)=O YRKCREAYFQTBPV-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 12
- 239000007864 aqueous solution Substances 0.000 claims abstract description 9
- MGSRCZKZVOBKFT-UHFFFAOYSA-N thymol Chemical compound CC(C)C1=CC=C(C)C=C1O MGSRCZKZVOBKFT-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 9
- 238000005119 centrifugation Methods 0.000 claims abstract description 8
- USFZMSVCRYTOJT-UHFFFAOYSA-N Ammonium acetate Chemical compound N.CC(O)=O USFZMSVCRYTOJT-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 7
- 239000005695 Ammonium acetate Substances 0.000 claims abstract description 7
- 229940043376 ammonium acetate Drugs 0.000 claims abstract description 7
- 235000019257 ammonium acetate Nutrition 0.000 claims abstract description 7
- 239000005844 Thymol Substances 0.000 claims abstract description 5
- 229960000790 thymol Drugs 0.000 claims abstract description 5
- 239000012074 organic phase Substances 0.000 claims abstract description 4
- 230000000007 visual effect Effects 0.000 claims abstract description 3
- 238000004458 analytical method Methods 0.000 claims description 10
- 238000000605 extraction Methods 0.000 claims description 8
- 238000001212 derivatisation Methods 0.000 claims description 7
- 230000006920 protein precipitation Effects 0.000 claims description 7
- 239000006228 supernatant Substances 0.000 claims description 6
- 230000005284 excitation Effects 0.000 claims description 5
- 239000007788 liquid Substances 0.000 claims description 5
- 239000011541 reaction mixture Substances 0.000 claims description 3
- 238000002156 mixing Methods 0.000 claims 1
- 239000012071 phase Substances 0.000 abstract description 9
- 239000012491 analyte Substances 0.000 abstract description 7
- 239000003153 chemical reaction reagent Substances 0.000 abstract description 7
- 239000002904 solvent Substances 0.000 abstract description 6
- 238000004853 microextraction Methods 0.000 abstract description 5
- 231100000331 toxic Toxicity 0.000 abstract description 5
- 230000002588 toxic effect Effects 0.000 abstract description 5
- 239000008346 aqueous phase Substances 0.000 abstract description 4
- 238000004925 denaturation Methods 0.000 abstract description 4
- 230000036425 denaturation Effects 0.000 abstract description 4
- 230000035945 sensitivity Effects 0.000 abstract description 4
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 abstract description 3
- 235000013365 dairy product Nutrition 0.000 abstract description 2
- 238000000926 separation method Methods 0.000 abstract description 2
- 239000000126 substance Substances 0.000 abstract description 2
- 239000012482 calibration solution Substances 0.000 abstract 1
- 230000000694 effects Effects 0.000 abstract 1
- 230000020477 pH reduction Effects 0.000 abstract 1
- 102000004169 proteins and genes Human genes 0.000 abstract 1
- 108090000623 proteins and genes Proteins 0.000 abstract 1
- 238000004062 sedimentation Methods 0.000 abstract 1
- WEVYAHXRMPXWCK-UHFFFAOYSA-N Acetonitrile Chemical compound CC#N WEVYAHXRMPXWCK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 15
- 239000007795 chemical reaction product Substances 0.000 description 5
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 description 5
- 238000001514 detection method Methods 0.000 description 4
- 235000013305 food Nutrition 0.000 description 4
- 239000000047 product Substances 0.000 description 4
- 239000007787 solid Substances 0.000 description 4
- XVRFLAKLFMLOPO-UHFFFAOYSA-N 3-hydroxy-5-methyl-1h-pyrimidine-2,4-dione Chemical compound CC1=CNC(=O)N(O)C1=O XVRFLAKLFMLOPO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 230000002452 interceptive effect Effects 0.000 description 3
- 238000004806 packaging method and process Methods 0.000 description 3
- 238000005070 sampling Methods 0.000 description 3
- 239000010414 supernatant solution Substances 0.000 description 3
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- HORQAOAYAYGIBM-UHFFFAOYSA-N 2,4-dinitrophenylhydrazine Chemical compound NNC1=CC=C([N+]([O-])=O)C=C1[N+]([O-])=O HORQAOAYAYGIBM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- BQCADISMDOOEFD-UHFFFAOYSA-N Silver Chemical compound [Ag] BQCADISMDOOEFD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 230000008014 freezing Effects 0.000 description 2
- 238000007710 freezing Methods 0.000 description 2
- 230000007774 longterm Effects 0.000 description 2
- VLKZOEOYAKHREP-UHFFFAOYSA-N n-Hexane Chemical compound CCCCCC VLKZOEOYAKHREP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000003960 organic solvent Substances 0.000 description 2
- 229910052709 silver Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000004332 silver Substances 0.000 description 2
- SQGYOTSLMSWVJD-UHFFFAOYSA-N silver(1+) nitrate Chemical compound [Ag+].[O-]N(=O)=O SQGYOTSLMSWVJD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 238000012360 testing method Methods 0.000 description 2
- 101710134784 Agnoprotein Proteins 0.000 description 1
- 241000283690 Bos taurus Species 0.000 description 1
- GRYLNZFGIOXLOG-UHFFFAOYSA-N Nitric acid Chemical compound O[N+]([O-])=O GRYLNZFGIOXLOG-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000013566 allergen Substances 0.000 description 1
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 1
- 230000000711 cancerogenic effect Effects 0.000 description 1
- 231100000357 carcinogen Toxicity 0.000 description 1
- 239000003183 carcinogenic agent Substances 0.000 description 1
- HJSLFCCWAKVHIW-UHFFFAOYSA-N cyclohexane-1,3-dione Chemical compound O=C1CCCC(=O)C1 HJSLFCCWAKVHIW-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000004821 distillation Methods 0.000 description 1
- 238000002189 fluorescence spectrum Methods 0.000 description 1
- 238000004128 high performance liquid chromatography Methods 0.000 description 1
- 239000000463 material Substances 0.000 description 1
- 230000008018 melting Effects 0.000 description 1
- 238000002844 melting Methods 0.000 description 1
- 230000004060 metabolic process Effects 0.000 description 1
- 229910017604 nitric acid Inorganic materials 0.000 description 1
- 230000003287 optical effect Effects 0.000 description 1
- ISWSIDIOOBJBQZ-UHFFFAOYSA-N phenol group Chemical group C1(=CC=CC=C1)O ISWSIDIOOBJBQZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000004094 preconcentration Methods 0.000 description 1
- 239000002243 precursor Substances 0.000 description 1
- 230000002035 prolonged effect Effects 0.000 description 1
- 238000004451 qualitative analysis Methods 0.000 description 1
- 238000003908 quality control method Methods 0.000 description 1
- 238000011002 quantification Methods 0.000 description 1
- 229920006395 saturated elastomer Polymers 0.000 description 1
- 229910001961 silver nitrate Inorganic materials 0.000 description 1
- 230000008023 solidification Effects 0.000 description 1
- 238000007711 solidification Methods 0.000 description 1
- 230000003595 spectral effect Effects 0.000 description 1
- 238000002798 spectrophotometry method Methods 0.000 description 1
- 238000003756 stirring Methods 0.000 description 1
- QAOWNCQODCNURD-UHFFFAOYSA-N sulfuric acid Substances OS(O)(=O)=O QAOWNCQODCNURD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000000108 ultra-filtration Methods 0.000 description 1
- 238000000825 ultraviolet detection Methods 0.000 description 1
Abstract
Description
Изобретение относится к области аналитической химии и может быть использовано для качественного и количественного колориметрического определения формальдегида в молоке. Формальдегид является канцерогеном и аллергеном, поэтому определение его содержания в продуктах питания представляет собой важную задачу для контроля их качества.The invention relates to the field of analytical chemistry and can be used for the qualitative and quantitative colorimetric determination of formaldehyde in milk. Formaldehyde is a carcinogen and an allergen, so the determination of its content in food products is an important task for quality control.
Известен способ определения формальдегида в пищевых продуктах [1], в соответствии с которым выполняют дериватизацию формальдегида с помощью 2,4-динитрофенилгидразина и выделение продукта реакции в ацетонитрил, который относится к токсичным органическим растворителям. Для очистки проб с высоким содержанием жиров выполняют экстракцию в н-гексан, насыщенный ацетонитрилом (10 см3 на одну пробу). На следующей стадии проводят фильтрацию полученного раствора и определяют содержание дериватива формальдегида методом высокоэффективной жидкостной хроматографии с ультрафиолетовым детектированием (ВЭЖХ-УФ), используя в качестве подвижной фазы смесь воды и ацетонитрила в соотношении 40:60 соответственно.A known method for the determination of formaldehyde in food products [1], according to which formaldehyde is derivatized with 2,4-dinitrophenylhydrazine and the reaction product is isolated into acetonitrile, which belongs to toxic organic solvents. To purify samples with a high fat content, extract into n-hexane saturated with acetonitrile (10 cm 3 per sample). At the next stage, the resulting solution is filtered and the formaldehyde derivative content is determined by high performance liquid chromatography with ultraviolet detection (HPLC-UV), using a mixture of water and acetonitrile in a ratio of 40:60, respectively, as a mobile phase.
Известен способ определения формальдегида в жидкостях [2], в соответствии с которым выполняют центрифугирование пробы на высокоскоростной центрифуге, ультрафильтрацию полученного супернатанта и определение содержания формальдегида спектрофотометрическим методом. Для этого в спектральную кювету помещают раствор гидроксида натрия, фотометрический фенольный реагент и супернатант пробы. Способ предполагает длительное термостатирование реакционной смеси (в течение 30 мин) для образования окрашенного раствора дериватива, оптическая плотность которого пропорциональна концентрации формальдегида в пробе.A known method for the determination of formaldehyde in liquids [2], according to which centrifugation of the sample is performed in a high-speed centrifuge, ultrafiltration of the obtained supernatant and determination of the formaldehyde content by the spectrophotometric method. To do this, a sodium hydroxide solution, a photometric phenolic reagent, and a sample supernatant are placed in a spectral cuvette. The method involves long-term thermostating of the reaction mixture (for 30 min) to form a colored solution of the derivative, the optical density of which is proportional to the concentration of formaldehyde in the sample.
Для определения концентрации формальдегида флуориметрическим методом в соответствии с [3] выполняют предварительную перегонку определяемого вещества с водяным паром. Далее к дистилляту добавляют раствор 1,3-циклогександиона и уксуснокислого аммония, после чего смесь подвергают длительному термостатированию (45 мин при температуре 60°С). Измеряют интенсивность флуоресценции раствора дериватива, которая пропорциональна концентрации формальдегида в пробе.To determine the concentration of formaldehyde by the fluorimetric method, in accordance with [3], a preliminary distillation of the analyte with water vapor is performed. Next, a solution of 1,3-cyclohexanedione and ammonium acetate is added to the distillate, after which the mixture is subjected to prolonged thermostating (45 min at 60°C). Measure the fluorescence intensity of the derivative solution, which is proportional to the concentration of formaldehyde in the sample.
Известен способ качественного определения формальдегида в молоке [4], основанный на способности формальдегида восстанавливать AgNO3 до металлического серебра в щелочной среде. Для проведения качественного анализа пробу молока переносят в колориметрический цилиндр, добавляют растворы нитрата серебра и гидроксида натрия, встряхивают и термостатируют, после чего наблюдают за изменением цвета реакционной смеси. Тест на формальдегид считают положительным при появлении окраски металлического серебра.A known method for the qualitative determination of formaldehyde in milk [4], based on the ability of formaldehyde to reduce AgNO 3 to metallic silver in an alkaline environment. To conduct a qualitative analysis, a milk sample is transferred to a colorimetric cylinder, solutions of silver nitrate and sodium hydroxide are added, shaken and thermostated, after which the color change of the reaction mixture is observed. The formaldehyde test is considered positive when a metallic silver color appears.
Также известен способ качественного определения формальдегида в молоке [5], предполагающий введение в пробу концентрированной серной кислоты со следами азотной кислоты. Полученную смесь перемешивают и по появлению окрашенного продукта реакции судят о наличии формальдегида в молоке.There is also a known method for the qualitative determination of formaldehyde in milk [5], which involves the introduction of concentrated sulfuric acid with traces of nitric acid into the sample. The resulting mixture is stirred and the presence of formaldehyde in milk is judged by the appearance of a colored reaction product.
Учитывая тот факт, что формальдегид вырабатывается в небольших количествах большинством живых организмов в рамках метаболических процессов и, следовательно, может присутствовать в молоке естественным образом, недостатком способов качественного определения является отсутствие возможности количественной оценки содержания формальдегида, на основании которой можно судить о пригодности продукта к употреблению.Considering the fact that formaldehyde is produced in small amounts by most living organisms as part of metabolic processes and, therefore, can be naturally present in milk, the disadvantage of qualitative determination methods is the inability to quantify the formaldehyde content, on the basis of which it is possible to judge the suitability of the product for consumption. .
Наиболее близким к заявленному изобретению и выбранным в качестве прототипа является способ определения формальдегида в молоке [6], включающий осаждение белков, дериватизацию формальдегида с использованием 2,4-динитрофенилгидразина, экстракцию полученного деривата в ацетонитрил с вымораживанием водной фазы при -4°С в течение нескольких часов и ВЭЖХ-УФ анализ жидкой органической фазы с выделенным в нее дериватом. Недостатком предложенного способа является использование токсичного органического растворителя ацетонитрила, который к тому же является прекурсором запрещенных веществ. Кроме того, стадия экстракции предполагает длительное вымораживание водной фазы, что негативно сказывается на производительности предложенного способа.Closest to the claimed invention and selected as a prototype is a method for determining formaldehyde in milk [6], including precipitation of proteins, formaldehyde derivatization using 2,4-dinitrophenylhydrazine, extraction of the obtained derivative into acetonitrile with freezing of the aqueous phase at -4°C for several hours and HPLC-UV analysis of the liquid organic phase with the derivative isolated into it. The disadvantage of the proposed method is the use of toxic organic solvent acetonitrile, which is also a precursor of prohibited substances. In addition, the extraction stage involves a long-term freezing of the aqueous phase, which negatively affects the performance of the proposed method.
Техническим результатом заявленного изобретения по сравнению с прототипом является производительный и экологичный способ подготовки проб молока, позволяющий качественно и количественно определять формальдегид в молоке.The technical result of the claimed invention in comparison with the prototype is a productive and environmentally friendly method for preparing milk samples, which allows qualitatively and quantitatively determine formaldehyde in milk.
Техническая задача заявленного изобретения состоит в сокращении объема применяемого экстрагента, использовании экологически безопасного растворителя, увеличении производительности.The technical task of the claimed invention is to reduce the amount of extractant used, use an environmentally friendly solvent, and increase productivity.
Указанный технический результат достигается тем, что на этапе пробоподготовки для осаждения белков пробу молока подкисляют соляной кислотой и нагревают смесь при 80±5°С в течение 5 мин, после чего центрифугируют в течение 5 мин и путем добавления концентрированного раствора гидроксида натрия доводят рН полученного супернатанта до значения 5,0-5,5, необходимого для последующего этапа дериватизации, который осуществляется добавлением смешанного реактива (водный раствор ацетилацетона, уксусной кислоты и ацетата аммония в мольном соотношении 1:1:30 соответственно) к отобранному супернатанту. Образование и экстракция деривата в природный экологически безопасный растворитель - тимол, происходит одновременно при нагревании (80±5°С) и перемешивании в течение 8-10 мин. Разделение водной и органической фаз достигают путем центрифугирования при 5000 об/мин в течение 5 мин, после чего с помощью дозатора отбирают 0,015 см3 верхней фазы экстракта и наносят ее тонким слоем на бумажную подложку для застывания. В качестве материала подложки используют черную бумагу, поскольку она не дает фонового сигнала на спектре флуоресценции. Качественное определение формальдегида проводят путем сравнения исходного цвета экстрагента и цвета полученного экстракта на подложке, появление желтой окраски свидетельствет о содержании формальдегида ≥300 мкг/дм3 (естественное содержание формальдегида в молоке варьируется в диапазоне 100-300 мкг/дм3). Количественное определение проводят путем помещения подложки с экстрактом в держатель для твердых образцов в спектрофлуориметр и измерения интенсивности флуоресценции деривата на подложке при длинах волн возбуждения и эмиссии 420 и 494 нм соответственно. Количественное определение аналита в пробе проводят с использованием метода абсолютной градуировки. Предложенный способ обеспечивает степень извлечения формальдегида от 83 до 100%. Предел обнаружения составляет 15 мкг/дм3, диапазон определяемых концентраций 45-500 мкг/дм3, время проведения одного анализа - 35 мин.This technical result is achieved by the fact that at the stage of sample preparation for protein precipitation, the milk sample is acidified with hydrochloric acid and the mixture is heated at 80 ± 5 ° C for 5 minutes, after which it is centrifuged for 5 minutes and the pH of the resulting supernatant is adjusted by adding a concentrated sodium hydroxide solution to a value of 5.0-5.5, necessary for the next stage of derivatization, which is carried out by adding a mixed reagent (an aqueous solution of acetylacetone, acetic acid and ammonium acetate in a molar ratio of 1:1:30, respectively) to the selected supernatant. The formation and extraction of the derivative into a natural environmentally friendly solvent - thymol, occurs simultaneously with heating (80±5°C) and stirring for 8-10 minutes. Separation of the aqueous and organic phases is achieved by centrifugation at 5000 rpm for 5 min, after which 0.015 cm 3 of the upper phase of the extract is taken with a dispenser and applied in a thin layer on a paper substrate for solidification. Black paper is used as the substrate material, since it does not give a background signal in the fluorescence spectrum. The qualitative determination of formaldehyde is carried out by comparing the initial color of the extractant and the color of the obtained extract on the substrate, the appearance of a yellow color indicates a formaldehyde content of ≥300 µg/dm 3 (the natural content of formaldehyde in milk varies in the range of 100-300 µg/dm 3 ). Quantification is carried out by placing the substrate with the extract in a solid sample holder in a spectrofluorimeter and measuring the fluorescence intensity of the derivative on the substrate at excitation and emission wavelengths of 420 and 494 nm, respectively. Quantitative determination of the analyte in the sample is carried out using the method of absolute calibration. The proposed method provides a degree of formaldehyde extraction from 83 to 100%. The limit of detection is 15 μg/dm 3 , the range of determined concentrations is 45-500 μg/dm 3 , the time for one analysis is 35 minutes.
Отличительными признаками заявляемого способа от наиболее близкого аналога, взятого за прототип, являются:Distinctive features of the proposed method from the closest analogue, taken as a prototype, are:
- использование в качестве экстрагента тимола - природного растворителя с низкой температурой плавления (50,5°С);- the use of thymol as an extractant - a natural solvent with a low melting point (50.5°C);
- использованием микрообьемов органического экстрагента (тимола);- using microvolumes of organic extractant (thymol);
- проведение жидкостной экстракции при нагревании (80±5), что значительно сокращает лимитирующую стадию пробоподготовки;- carrying out liquid extraction during heating (80±5), which significantly reduces the limiting stage of sample preparation;
- качественное определение формальдегида за счет визуальной фиксации изменения интенсивности окраски экстракта.- qualitative determination of formaldehyde due to visual fixation of changes in the intensity of the color of the extract.
Заявляемые отличительные признаки позволяют проводить качественное и количественное определение формальдегида в молоке без использования токсичных органических экстрагентов и больших временных затрат при сохранении чувствительности способа в случае количественного определения.The claimed distinguishing features allow for the qualitative and quantitative determination of formaldehyde in milk without the use of toxic organic extractants and high time costs while maintaining the sensitivity of the method in the case of quantitative determination.
Заявленный способ был апробирован в лабораторных условиях СПбГУ, результаты апробации представлены в виде конкретных примеров реализации. Исследования проведены с использованием оборудования ресурсного центра «Методы анализа состава вещества» Научного парка СПбГУ и инструментального обеспечения кафедры аналитической химии.The claimed method was tested in laboratory conditions at St. Petersburg State University, the results of testing are presented in the form of specific examples of implementation. The studies were carried out using the equipment of the resource center "Methods of analysis of the composition of matter" of the Science Park of St. Petersburg State University and instrumental support of the Department of Analytical Chemistry.
Пример 1.Example 1
ПробоотборSampling
Образец молока №1 был приобретен в местном супермаркете (г. Санкт-Петербург). Сохранность продукта обеспечивали соблюдением условий, указанными производителем на упаковке.Milk sample No. 1 was purchased from a local supermarket (St. Petersburg). The safety of the product was ensured by compliance with the conditions specified by the manufacturer on the packaging.
ПробоподготовкаSample preparation
На первом этапе для устранения мешающего влияния компонентов пробы проводили денатурацию и осаждение белков. Для этого к 7,0 см3 пробы молока добавляли 1,4 см3 соляной кислоты с концентрацией 4,0 моль/дм3. Полученную смесь нагревали в течение 5 мин при 75°С, перемешивали и центрифугировали при 5000 об/мин в течение 5 мин. Далее к 5,0 см3 надосадочного раствора добавляли 290 мкл водного раствора гидроксида натрия с концентрацией 10 моль/дм3 для установления рН=5,0. На втором этапе проводили дериватизацию формальдегида для получения окрашенной в желтый цвет формы, в том числе способной к флуоресценции, а также концентрировали продукт реакции путем микроэкстракции для снижения пределов обнаружения. Для дериватизации формальдегида в узком эппендорфе к аликвоте 4,0 см3 полученного раствора добавляли 0,4 см3 раствора смешанного реактива, представляющего собой водный раствор ацетилацетона, уксусной кислоты и ацетата аммония в мольном соотношении 1:1:30 соответственно, и 0,1 см3 расплава тимола. Эппендорф помещали в термостат при 80°С и перемешивали смесь в течение 8 мин. Далее проводили центрифугирование при 5000 об/мин в течение 5 мин, с помощью дозатора отбирали 0,015 см3 фазы экстракта и наносили ее тонким слоем на подложку из черной бумаги (овал 6×12 мм). Экстракт оставляли на подложке при комнатной температуре до застывания.At the first stage, to eliminate the interfering effect of the sample components, denaturation and precipitation of proteins were performed. To do this, 1.4 cm 3 of hydrochloric acid with a concentration of 4.0 mol/dm 3 was added to 7.0 cm 3 of milk samples. The resulting mixture was heated for 5 min at 75°C, stirred and centrifuged at 5000 rpm for 5 min. Next, 290 μl of an aqueous solution of sodium hydroxide with a concentration of 10 mol/DM 3 was added to 5.0 cm 3 of the supernatant solution to establish pH=5.0. At the second stage, formaldehyde was derivatized to obtain a yellow-colored form, including one capable of fluorescence, and the reaction product was concentrated by microextraction to reduce the limits of detection. For formaldehyde derivatization in a narrow eppendorf, to an aliquot of 4.0 cm 3 of the resulting solution was added 0.4 cm 3 of a mixed reagent solution, which is an aqueous solution of acetylacetone, acetic acid and ammonium acetate in a molar ratio of 1:1:30, respectively, and cm 3 thymol melt. Eppendorf was placed in a thermostat at 80°C and the mixture was stirred for 8 min. Next, centrifugation was performed at 5000 rpm for 5 min, 0.015 cm 3 of the extract phase was taken with a dispenser and applied in a thin layer on a black paper substrate (oval 6×12 mm). The extract was left on the substrate at room temperature until solidified.
АнализAnalysis
Качественное определение формальдегида проводили визуально. Изменения окраски не наблюдалось.Qualitative determination of formaldehyde was carried out visually. No color change was observed.
Количественное определение формальдегида проводили при помощи спектрофлуориметра. Подложку с застывшей фазой экстракта помещали в держатель для твердых образцов в спектрофлуориметр для измерения интенсивности флуоресценции при длинах волн возбуждения и эмиссии 420 и 494 нм соответственно. Количественное определение аналита в пробе проводили с использованием метода абсолютной градуировки. Результаты анализа представлены в таблице 1. Содержание формальдегида в пробе составило 105 мкг/дм3, что не превышает норм естественного содержания формальдегида в молоке.Quantitative determination of formaldehyde was carried out using a spectrofluorimeter. The substrate with the frozen phase of the extract was placed in a holder for solid samples in a spectrofluorimeter to measure the fluorescence intensity at excitation and emission wavelengths of 420 and 494 nm, respectively. Quantitative determination of the analyte in the sample was carried out using the absolute calibration method. The results of the analysis are presented in table 1. The content of formaldehyde in the sample was 105 μg/DM 3 that does not exceed the norms of the natural content of formaldehyde in milk.
Пример 2.Example 2
ПробоотборSampling
Образец молока №2 был приобретен в местном супермаркете (г. Санкт-Петербург). Сохранность продукта обеспечивали соблюдением условий, указанными производителем на упаковке.Milk sample No. 2 was purchased from a local supermarket (St. Petersburg). The safety of the product was ensured by compliance with the conditions specified by the manufacturer on the packaging.
ПробоподготовкаSample preparation
На первом этапе для устранения мешающего влияния компонентов пробы проводили денатурацию и осаждение белков. Для этого к 7,0 см3 пробы молока добавляли 0,5 см3 концентрированной соляной кислоты. Полученную смесь нагревали в течение 5 мин при 80°С, перемешивали и центрифугировали при 5000 об/мин в течение 5 мин. Далее к 5,0 см3 надосадочного раствора добавляли 300 мкл водного раствора гидроксида натрия с концентрацией 10 моль/дм3 для установления рН=5,3. На втором этапе проводили дериватизацию формальдегида для получения окрашенной в желтый цвет формы, в том числе способной к флуоресценции, а также концентрировали продукт реакции путем микроэкстракции для снижения пределов обнаружения. Для дериватизации формальдегида в узком эппендорфе к аликвоте 4,0 см3 полученного раствора добавляли 0,4 см3 раствора смешанного реактива, представляющего собой водный раствор ацетилацетона, уксусной кислоты и ацетата аммония в мольном соотношении 1:1:30 соответственно, и 0,1 см3 расплава тимола. Эппендорф помещали в термостат при 80°С и перемешивали смесь в течение 9 мин. Далее проводили центрифугирование при 5000 об/мин в течение 5 мин, с помощью дозатора отбирали 0,015 см3 фазы экстракта и наносили ее тонким слоем на подложку из черной бумаги (овал 6×12 мм). Экстракт оставляли на подложке при комнатной температуре до застывания. At the first stage, to eliminate the interfering effect of the sample components, denaturation and precipitation of proteins were performed. To do this, 0.5 cm 3 of concentrated hydrochloric acid was added to 7.0 cm 3 of milk samples. The resulting mixture was heated for 5 min at 80°C, stirred and centrifuged at 5000 rpm for 5 min. Next, 300 μl of an aqueous solution of sodium hydroxide with a concentration of 10 mol/DM 3 was added to 5.0 cm 3 of the supernatant solution to establish pH=5.3. At the second stage, formaldehyde was derivatized to obtain a yellow-colored form, including one capable of fluorescence, and the reaction product was concentrated by microextraction to reduce the limits of detection. For formaldehyde derivatization in a narrow eppendorf, to an aliquot of 4.0 cm 3 of the resulting solution was added 0.4 cm 3 of a mixed reagent solution, which is an aqueous solution of acetylacetone, acetic acid and ammonium acetate in a molar ratio of 1:1:30, respectively, and cm 3 thymol melt. Eppendorf was placed in a thermostat at 80°C and the mixture was stirred for 9 min. Next, centrifugation was performed at 5000 rpm for 5 min, 0.015 cm 3 of the extract phase was taken with a dispenser and applied in a thin layer on a black paper substrate (oval 6×12 mm). The extract was left on the substrate at room temperature until solidified.
АнализAnalysis
Качественное определение формальдегида проводили визуально. Изменения окраски не наблюдалось.Qualitative determination of formaldehyde was carried out visually. No color change was observed.
Количественное определение формальдегида проводили при помощи спектрофлуориметра.Quantitative determination of formaldehyde was carried out using a spectrofluorimeter.
Подложку с застывшей фазой экстракта помещали в держатель для твердых образцов в спектрофлуориметр для измерения интенсивности флуоресценции при длинах волн возбуждения и эмиссии 420 и 494 нм соответственно. Количественное определение аналита в пробе проводили с использованием метода абсолютной градуировки. Результаты анализа представлены в таблице 2. Содержание формальдегида в пробе составило 117 мкг/дм3, что не превышает норм естественного содержания формальдегида в молоке.The substrate with the frozen phase of the extract was placed in a holder for solid samples in a spectrofluorimeter to measure the fluorescence intensity at excitation and emission wavelengths of 420 and 494 nm, respectively. Quantitative determination of the analyte in the sample was carried out using the absolute calibration method. The results of the analysis are presented in table 2. The content of formaldehyde in the sample was 117 μg/DM 3 that does not exceed the norms of the natural content of formaldehyde in milk.
Пример 3.Example 3
ПробоотборSampling
Образец молока №2 был приобретен в местном супермаркете (г. Санкт-Петербург). Сохранность продукта обеспечивали соблюдением условий, указанными производителем на упаковке.Milk sample No. 2 was purchased from a local supermarket (St. Petersburg). The safety of the product was ensured by compliance with the conditions specified by the manufacturer on the packaging.
ПробоподготовкаSample preparation
На первом этапе для устранения мешающего влияния компонентов пробы проводили денатурацию и осаждение белков. Для этого к 8,0 см3 пробы молока добавляли 0,6 см3 концентрированной соляной кислоты. Полученную смесь нагревали в течение 5 мин при 85°С, перемешивали и центрифугировали при 5000 об/мин в течение 5 мин. Далее к 5,0 см3 надосадочного раствора добавляли 300 мкл водного раствора гидроксида натрия с концентрацией 10 моль/дм3 для установления рН=5,5. На втором этапе проводили дериватизацию формальдегида для получения окрашенной в желтый цвет формы, в том числе способной к флуоресценции, а также концентрировали продукт реакции путем микроэкстракции для снижения пределов обнаружения. Для дериватизации формальдегида в узком эппендорфе к аликвоте 4,0 см3 полученного раствора добавляли 0,4 см3 раствора смешанного реактива, представляющего собой водный раствор ацетилацетона, уксусной кислоты и ацетата аммония в мольном соотношении 1:1:30 соответственно, и 0,1 см3 расплава тимола. Эппендорф помещали в термостат при 80°С и перемешивали смесь в течение 10 мин. Далее проводили центрифугирование при 5000 об/мин в течение 5 мин, с помощью дозатора отбирали 0,015 см3 фазы экстракта и наносили ее тонким слоем на подложку из черной бумаги (овал 6×12 мм). Экстракт оставляли на подложке при комнатной температуре до застывания.At the first stage, to eliminate the interfering effect of the sample components, denaturation and precipitation of proteins were performed. To do this, 0.6 cm 3 of concentrated hydrochloric acid was added to 8.0 cm 3 of milk samples. The resulting mixture was heated for 5 min at 85°C, stirred and centrifuged at 5000 rpm for 5 min. Next, 300 μl of an aqueous solution of sodium hydroxide with a concentration of 10 mol/DM 3 was added to 5.0 cm 3 of the supernatant solution to establish pH=5.5. At the second stage, formaldehyde was derivatized to obtain a yellow-colored form, including one capable of fluorescence, and the reaction product was concentrated by microextraction to reduce the limits of detection. For formaldehyde derivatization in a narrow eppendorf, to an aliquot of 4.0 cm 3 of the resulting solution was added 0.4 cm 3 of a mixed reagent solution, which is an aqueous solution of acetylacetone, acetic acid and ammonium acetate in a molar ratio of 1:1:30, respectively, and cm 3 thymol melt. Eppendorf was placed in a thermostat at 80°С and the mixture was stirred for 10 min. Next, centrifugation was performed at 5000 rpm for 5 min, 0.015 cm 3 of the extract phase was taken with a dispenser and applied in a thin layer on a black paper substrate (oval 6×12 mm). The extract was left on the substrate at room temperature until solidified.
АнализAnalysis
Качественное определение формальдегида проводили визуально. Изменения окраски не наблюдалось.Qualitative determination of formaldehyde was carried out visually. No color change was observed.
Количественное определение формальдегида проводили при помощи спектрофлуориметра. Подложку с застывшей фазой экстракта помещали в держатель для твердых образцов в спектрофлуориметр для измерения интенсивности флуоресценции при длинах волн возбуждения и эмиссии 420 и 494 нм соответственно. Количественное определение аналита в пробе проводили с использованием метода абсолютной градуировки. Результаты анализа представлены в таблице 3. Содержание формальдегида в пробе составило 108 мкг/дм3, что не превышает норм естественного содержания формальдегида в молоке.Quantitative determination of formaldehyde was carried out using a spectrofluorimeter. The substrate with the frozen phase of the extract was placed in a holder for solid samples in a spectrofluorimeter to measure the fluorescence intensity at excitation and emission wavelengths of 420 and 494 nm, respectively. Quantitative determination of the analyte in the sample was carried out using the absolute calibration method. The results of the analysis are presented in table 3. The content of formaldehyde in the sample was 108 μg/DM 3 that does not exceed the norms of the natural content of formaldehyde in milk.
Предложенный способ прост в реализации, обеспечивает высокую производительность и чувствительность определения за счет микроэкстракционного концентрирования, исключает использование токсичных растворителей, что полностью соответствует современным тенденциям «зеленой» аналитической химии. Способ может быть использован пищевыми лабораториями для контроля качества молочных продуктов.The proposed method is easy to implement, provides high performance and sensitivity of determination due to microextraction preconcentration, eliminates the use of toxic solvents, which is fully consistent with modern trends in "green" analytical chemistry. The method can be used by food laboratories to control the quality of dairy products.
Список использованных источников информацииList of information sources used
1. CN 109342620 A "Method for rapidly determining formaldehyde in foods by derivative extraction method".1. CN 109342620 A "Method for rapidly determining formaldehyde in foods by derivative extraction method".
2. CN 105606603 A "Method for measuring formaldehyde content in liquid".2. CN 105606603 A "Method for measuring formaldehyde content in liquid".
3. ГОСТ P 55227-2012 "ВОДА. Методы определения содержания формальдегида".3. GOST P 55227-2012 "WATER. Methods for determining the content of formaldehyde".
4. CN 1266469 С "Quick detecting method for formaldehyde in fresh milk".4. CN 1266469 С "Quick detecting method for formaldehyde in fresh milk".
5. SU 1727060 A1 "Способ определения наличия формальдегида в молоке".5. SU 1727060 A1 "Method for determining the presence of formaldehyde in milk".
6. F.B. de Freitas Rezende et al., "Determination of formaldehyde in bovine milk using a high sensitivity HPLC-UV method", Microchem. J., vol. 134, pp. 383-389, 2017, doi: 10.1016/j.microc.2017.07.003 (прототип).6.F.B. de Freitas Rezende et al., "Determination of formaldehyde in bovine milk using a high sensitivity HPLC-UV method", Microchem. J., vol. 134, pp. 383-389, 2017, doi: 10.1016/j.microc.2017.07.003 (prototype).
Claims (2)
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2795470C1 true RU2795470C1 (en) | 2023-05-03 |
Family
ID=
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2837491C1 (en) * | 2024-11-07 | 2025-03-31 | Федеральное бюджетное учреждение науки "Нижегородский научно-исследовательский институт гигиены профпатологии" Федеральной службы по надзору в сфере защиты прав потребителей благополучия человека | Method for quantitative determination of sodium acetate content in air of working area by photometry method |
Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| SU1727060A1 (en) * | 1989-02-09 | 1992-04-15 | Саратовский государственный зоотехническо-ветеринарный институт | Method for determination formaldehyde content in milk |
| CN1266469C (en) * | 2004-09-24 | 2006-07-26 | 陕西科技大学 | Quick detecting method for formaldehyde in fresh milk |
Patent Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| SU1727060A1 (en) * | 1989-02-09 | 1992-04-15 | Саратовский государственный зоотехническо-ветеринарный институт | Method for determination formaldehyde content in milk |
| CN1266469C (en) * | 2004-09-24 | 2006-07-26 | 陕西科技大学 | Quick detecting method for formaldehyde in fresh milk |
Non-Patent Citations (1)
| Title |
|---|
| DE FREITAS REZENDE F.B. et al., Determination of formaldehyde in bovine milk using a high sensitivity HPLC-UV method, Microchem. J., vol. 134, pp. 383-389, 2017, doi: 10.1016/j.microc.2017.07.003. * |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2837491C1 (en) * | 2024-11-07 | 2025-03-31 | Федеральное бюджетное учреждение науки "Нижегородский научно-исследовательский институт гигиены профпатологии" Федеральной службы по надзору в сфере защиты прав потребителей благополучия человека | Method for quantitative determination of sodium acetate content in air of working area by photometry method |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| McFarren et al. | Quantitative determination of sugars on filter paper chromatograms by direct photometry | |
| CA2941081C (en) | Methods for cannabinoid quantification | |
| CN113406329B (en) | A universal aptamer colloidal gold lateral flow test paper for detecting small molecules | |
| Carruthers et al. | Free fatty acid estimation by a semi-automated fluorimetric method | |
| Yahyavi et al. | A rapid spectrofluorimetric method for the determination of malondialdehyde in human plasma after its derivatization with thiobarbituric acid and vortex assisted liquid–liquid microextraction | |
| CN113720794A (en) | Method for sensing and detecting mycotoxin in rice by using gold nanoparticle-based colorimetric aptamer | |
| CN113582950A (en) | Ratio type hydrogen polysulfide fluorescent probe and preparation method and application thereof | |
| Tas et al. | The Naphthol Yellow S stain for proteins tested in a model system of polyacrylamide films and evaluated for practical use in histochemistry | |
| RU2795470C1 (en) | Method for qualitative and quantitative colorimetric determination of formaldehyde in milk | |
| Saadati et al. | Optical dِِِِiscrimination of histamine and ethylenediamine in meat samples using a colorimetric affordable test strip (CATS): introducing a novel lab-on paper sensing strategy for low-cost ensuring food safety by rapid and accurate monitoring of biogenic amines | |
| CN113933280B (en) | Fluorescent and resonant Rayleigh scattered light binary signal probe for detecting tetracycline as well as preparation method and application thereof | |
| CN106918586B (en) | A method for simultaneous detection of multiple adulterants in milk powder | |
| KR880001694B1 (en) | Method and test kit for determining the amount of polar substances in fat | |
| US20060199243A1 (en) | Cytological stain composition and methods of use | |
| RU2306557C1 (en) | Method of estimating quality of antocyan dye prepared via anoxic way | |
| Amaya-F et al. | Automated determination of tryptophan in legumes and cereals | |
| CN109369570B (en) | Small-molecule fluorescent probe for rapidly and specifically identifying cysteine, and preparation method and application thereof | |
| CN109320438B (en) | Fluorescent probe for detecting cyanide and synthetic method and application thereof | |
| CN113324963A (en) | Biosensor based on earthworm coelomic fluid and application and detection method thereof in detection of tetracycline antibiotics | |
| CN113402470A (en) | Multi-channel reversible colorimetric mercury ion fluorescent probe, preparation method and application | |
| CN116046748B (en) | Detection method and kit for gluten content in food | |
| RU2256920C2 (en) | Acetylcholine determination method | |
| EP2784501A1 (en) | Rapid assay kit for direct photometric determination of copper and zinc levels in fluids | |
| SU1451598A1 (en) | Method of determining the wholeness of nuclei in biological tissue sections on cytological apparatus | |
| CN119715481B (en) | A dual-mode substance intelligent detection method based on bivalent nucleic acid aptamers |