[go: up one dir, main page]

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 PDF

Info

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
Application number
RU2022112895A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Андрей Васильевич Булатов
Ирина Игоревна Тимофеева
Мария Андреевна Кочеткова
Original Assignee
Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Санкт-Петербургский государственный университет" (СПбГУ)"
Filing date
Publication date
Application filed by Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Санкт-Петербургский государственный университет" (СПбГУ)" filed Critical Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Санкт-Петербургский государственный университет" (СПбГУ)"
Application granted granted Critical
Publication of RU2795470C1 publication Critical patent/RU2795470C1/en

Links

Abstract

FIELD: dairy industry.
SUBSTANCE: invention concerns the qualitative and quantitative colorimetric determination of formaldehyde in milk. Preliminarily, denaturation and sedimentation of milk sample proteins are carried out by acidification with hydrochloric acid, heating the resulting mixture and centrifugation. The pH required for the reaction is adjusted with a sodium hydroxide solution, a mixed reagent solution is added: an aqueous solution of acetylacetone, acetic acid and ammonium acetate, and heated. Microextraction of the resulting derivative is carried out in a microvolume of molten thymol. The separation of the aqueous and organic phases is achieved by centrifugation; after that, the upper phase of the extract is taken, applied in a thin layer on a black paper substrate, and visual and/or instrumental spectrofluorimetric determination is carried out. The quantitative determination of the analyte in the sample is carried out on the basis of a pre-built calibration graph using analyte calibration solutions.
EFFECT: invention makes it possible to completely exclude the use of toxic solvents, to ensure low consumption of reagents and safe solvents, as well as high productivity and sensitivity of the determination.
2 cl, 3 tbl, 3 ex

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.

Figure 00000001
Figure 00000001

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.

Figure 00000002
Figure 00000002

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.

Figure 00000003
Figure 00000003

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)

1. Способ качественного и количественного колориметрического определения формальдегида в молоке, включающий осаждение белков, дериватизацию, жидкостную экстракцию деривата в экстрагент и анализ экстракта, отличающийся тем, что осаждение белков осуществляют смешиванием соляной кислоты и пробы молока в объемном соотношении 1:13-1:15 при 80±5°С в течение 5 мин, после чего смесь центрифугируют и рН полученного супернатанта доводят до значения 5,0-5,5 добавлением концентрированного раствора гидроксида натрия, дериватизацию формальдегида и экстракцию полученного деривата проводят одновременно путем добавления реакционной смеси, состоящей из водного раствора ацетилацетона, уксусной кислоты и ацетата аммония, взятых в мольных соотношениях 1:1:30 соответственно, и предварительно расплавленного экстрагента тимола к отобранному супернатанту в объемных соотношениях 1:10 и 1:40 соответственно, смесь перемешивают и нагревают при температуре 80±5°С в течение 8-10 мин, после чего центрифугируют, отбирают верхнюю органическую фазу экстракта, наносят ее на подложку и оставляют на открытом воздухе для застывания; после чего осуществляют визуальное сравнение исходного цвета экстрагента и цвета полученного экстракта на подложке и по изменению интенсивности окраски судят о присутствии формальдегида в пробе, количественное определение проводят путем измерения интенсивности флуоресценции деривата на подложке при длинах волн возбуждения и эмиссии 420 и 494 нм соответственно.1. A method for the qualitative and quantitative colorimetric determination of formaldehyde in milk, including precipitation of proteins, derivatization, liquid extraction of the derivative into an extractant and analysis of the extract, characterized in that precipitation of proteins is carried out by mixing hydrochloric acid and milk samples in a volume ratio of 1:13-1:15 at 80±5°C for 5 min, after which the mixture is centrifuged and the pH of the resulting supernatant is adjusted to a value of 5.0-5.5 by adding concentrated sodium hydroxide solution, formaldehyde derivatization and extraction of the resulting derivative are carried out simultaneously by adding a reaction mixture consisting of an aqueous solution of acetylacetone, acetic acid and ammonium acetate, taken in molar ratios of 1:1:30, respectively, and pre-melted thymol extractant to the selected supernatant in volume ratios of 1:10 and 1:40, respectively, the mixture is stirred and heated at a temperature of 80 ± 5 °C for 8-10 min, after which it is centrifuged, the upper organic phase of the extract is taken, applied to the substrate and left in the open air to solidify; after which, a visual comparison of the initial color of the extractant and the color of the obtained extract on the substrate is carried out and the presence of formaldehyde in the sample is judged by the change in color intensity, the quantitative determination is carried out by measuring the fluorescence intensity of the derivative on the substrate at excitation and emission wavelengths of 420 and 494 nm, respectively. 2. Способ по п. 1, отличающийся тем, что центрифугирование осуществляют в течение 5-10 мин при 5000 об/мин.2. The method according to p. 1, characterized in that centrifugation is carried out for 5-10 minutes at 5000 rpm.
RU2022112895A 2022-05-12 Method for qualitative and quantitative colorimetric determination of formaldehyde in milk RU2795470C1 (en)

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2795470C1 true RU2795470C1 (en) 2023-05-03

Family

ID=

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
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)

* Cited by examiner, † Cited by third party
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)

* Cited by examiner, † Cited by third party
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)

* Cited by examiner, † Cited by third party
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)

* Cited by examiner, † Cited by third party
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