一种利用氨基化磁性纳米材料测定饮料中阴离子合成色素含量的方法技术

本发明专利技术涉及一种利用氨基化磁性纳米材料测定饮料中阴离子合成色素含量的方法。该方法利用氨基化磁性纳米材料作为固相萃取吸附剂，通过调节pH，改变磁性纳米材料表面所带电荷，使其在酸性条件下因静电吸引而选择性地吸附阴离子合成色素，在碱性条件下因静电排斥接触对阴离子合成色素的吸附，实现色素的洗脱，并结合高效液相色谱法实现对饮料中阴离子合成色素含量的准确分析测定。

Method for measuring content of anionic synthetic pigment in beverage by using aminated magnetic nano material

The invention relates to a method for measuring the content of anionic synthetic pigments in beverages by using aminated magnetic nano materials. The method used as solid-phase extraction adsorbent by using the amino functionalized magnetic nano materials, by adjusting the pH, change the surface of magnetic nano material charge, so that in the acidic conditions due to electrostatic attraction and selective adsorption of anionic synthetic pigment, in alkaline conditions due to electrostatic repulsion contact adsorption of anionic synthetic pigment, pigment for elution and, combined with high performance liquid chromatography method to achieve accurate analysis on the content of synthetic pigments in beverages determination of anions.

【技术实现步骤摘要】
一种利用氨基化磁性纳米材料测定饮料中阴离子合成色素含量的方法
本专利技术属于食品安全检测
，具体地涉及一种以所述磁性纳米材料作为固相萃取剂来测定饮料中阴离子合成色素含量的方法。
技术介绍
颜色是食品的一个显著特征，人们通常在食品中加入色素以改善食品的品质。色素可以分为天然色素和合成色素。由于合成色素着色力优于天然色素，因此被广泛应用于食品当中。但合成色素多为含有苯环、氧杂蒽的化合物，进入人体后，可代谢成具有致癌、致畸、致突变性的芳香胺类化合物，对人体健康造成损害。目前，合成色素的含量测定方法主要采用固相萃取法和聚酰胺吸附法。固相萃取法操作繁琐，耗费时间长；聚酰胺吸附法，吸附剂不易从样液中彻底分离回收，导致目标化合物容易在含量测定过程中发生损失。因此需要研发出一种操作简单，样品含量测定的效率更高的测定饮料中阴离子合成色素含量的方法。
技术实现思路
针对现有技术的以上缺陷，本专利技术提供一种利用氨基化磁性纳米材料测定饮料中阴离子合成色素含量的方法。本专利技术的技术目的是通过以下技术方案来实现的：本专利技术所述的利用氨基化磁性纳米材料测定饮料中阴离子合成色素含量的方法，包括对样品进行前处理的步骤、和对前处理后的样品进行阴离子合成色素含量检测的步骤,其中对样品进行前处理包括以下步骤：1)、样品预处理：称取样品液后并调节其pH值至酸性；2)、萃取：加入氨基化磁性纳米材料于所述步骤1)所得样品液中，超声，用磁铁进行分离，弃去上清液；3)、淋洗：用酸性洗液淋洗所述步骤2)所得剩余物，磁铁分离，弃去洗液；4)、洗脱：加入洗脱液，混匀后超声，用磁铁分离后收集洗脱液，重复洗脱若干次，合并洗脱液，氮吹至干后，残渣用超纯水复溶，过滤后待测定。进一步地，对前处理后的样品进行阴离子合成色素含量测定通过高效液相色谱分析来进行。本专利技术优选地，当所述步骤1)中的样品为高浓度酒精样品时，调节pH值前加热去除乙醇。更优选地，所述步骤1)中pH调节剂为甲酸-水溶液，pH调节的范围为2.5～5，优选为3。本专利技术作为一种优选，所述步骤2)中所述磁性纳米材料在样液中添加浓度为0.2～1.0mg/ml。更优选为0.4mg/ml。本专利技术优选地，步骤3)中所述酸性洗液为浓度为0.1～1％甲酸-水溶液，优选浓度为0.1％；所述步骤4)中所述的洗脱液为含有浓度为5％～12％氨水(优选为10％)的甲醇、乙醇或乙腈溶液。优选为氨水甲醇溶液。本专利技术更优选地，所述步骤4)中过滤采用聚四氟乙烯滤膜进行；本专利技术更优选地，所述阴离子合成色素选自胭脂红、日落黄、诱惑红、胭脂红6R或藏花橙G中一种或两种以上物质。本专利技术具体地，所述氨基化磁性纳米材料为氨基化磁性Fe3O4纳米材料，该材料为核壳结构纳米粒子，其中内核为磁性Fe3O4纳米粒子，壳层为带氨基功能基团的有机硅烷层。本专利技术具体地，所述氨基化磁性纳米材料通过以下步骤制备而成：1)、磁性Fe3O4纳米粒子的制备：称取摩尔比为1：1～2的FeCl2·4H2O和FeCl3·6H2O溶于蒸馏水中充分混合，在氮气的保护下加热至80℃～90℃，在机械搅拌下逐滴加入浓氨水至溶液pH值为10～12，反应1～3h；通过磁铁将生成的磁性Fe3O4纳米粒子吸附分离，用去离子水反复洗涤至溶液呈中性，真空干燥；2)、磁性Fe3O4纳米粒子的氨基化：称取步骤1)所得的磁性Fe3O4纳米粒子，然后加入无水乙醇、去离子水、浓氨水，超声分散，室温下机械搅拌，滴加氨基硅烷化试剂于反应体系中，充分反应6～12h，利用磁铁分离产物，用去离子水反复洗涤，真空干燥，即得。本专利技术具体地，所述步骤2)中反应物质添加比例为：1g磁性Fe3O4纳米粒子：200～400ml无水乙醇：20～50ml去离子水：1～5ml浓氨水：200～500μl氨基硅烷化试剂。本专利技术作为一种优选，所述氨基硅烷化试剂为所述氨基硅烷化试剂为3-氨丙基三甲氧基硅烷(CAS：13822-56-5)、3-(2-氨乙基)-氨丙基三甲氧基硅烷(CAS：1760-24-3)、N-氨乙基-3-氨丙基三乙氧基硅烷(CAS：5089-72-5)中的一种或两种以上的混合，优选为3-氨丙基三甲氧基硅烷。本专利技术的有益效果：与现有的检测技术相比较，本专利技术具有以下显著优点：1、本专利技术利用新型的氨基化磁性纳米材料作为固相萃取剂，取代传统固相萃取柱或聚酰胺粉，提高样品含量测定的效率，降低样品的含量测定成本。所用的氨基化磁性纳米材料制备方法简单，制备成本低廉，大部分实验室均有条件自行合成制备，且制备方法具有良好的重复性和再现性，所制备的氨基化磁性纳米材料批次稳定性高；另外，磁性纳米粒子具有磁响应性和小尺寸效应，材料比表面积大，与色素结合效率高，吸附剂用量少，吸附平衡时间短，达到吸附平衡后仅需通过使用磁铁或外加的电磁场，就能简单、快速地实现吸附剂与样液的固液分离，无需离心、过滤等复杂操作，大大缩短了样品含量测定时间，且磁分离彻底，不易造成损失。2、本专利技术所述含量测定方法是基于静电吸附和排斥的原理，通过调节pH改变氨基化磁性纳米材料表面所带电荷，改变材料对阴离子合成色素的吸附性能，实现材料对色素的萃取和解吸。3、本专利技术方法可同时测定饮料中多种阴离子合成色素，方法具有良好的重复性和再现性，且方法准确度高，胭脂红、日落黄、诱惑红、胭脂红6R、藏花橙G的加标回收率均在92％以上。附图说明图1是氨基化磁材料检测饮料中阴离子合成色素的前处理流程图。图2是氨基化磁性Fe3O4纳米材料的SEM电镜图。图3是氨基化磁性Fe3O4纳米材料不同pH条件下的Zeta电位图。具体实施方式为了使本专利技术的目的、技术方案和优点更加明确，下面对本专利技术的优选实施例进行详细的描述。本专利技术所述的利用氨基化磁性纳米材料测定饮料中阴离子合成色素含量的方法，包括对样品进行前处理的步骤、和对前处理后的样品进行阴离子合成色素含量测定的步骤,其中对样品进行前处理包括以下步骤：1)、样品预处理：称取样品液后并用甲酸-水溶液调节其pH值至2.5～5，若样品液为高浓度酒精样品时，加热去除乙醇后调节pH值；2)、萃取：加入氨基化磁性纳米材料于所述步骤1)所得样液中，超声，用磁铁进行快速分离，弃去上清液；所述磁性纳米材料在样品液中添加浓度为0.2～1.0mg/ml3)、淋洗：用浓度为0.1～1％(体积分数)的甲酸-水溶液淋洗所述步骤2)所得剩余物(一般淋洗2次,用量一般3-5ml，以便除去残留在纳米材料表面的杂质，减少杂质干扰)，磁铁分离，弃去洗液；4)、洗脱：加入洗脱液，充分涡旋后超声，用磁铁分离后将洗脱液转移至氮吹管中，重复洗脱若干次(实验结果表明洗脱3次的回收率才满足要求)，合并洗脱液，氮吹至干后，残渣用超纯水复溶，经0.45μm聚四氟乙烯滤膜过滤后进行高效液相色谱分析。所用的洗脱液为含有浓度为5％～12％氨水的甲醇、乙醇或乙腈溶液。本专利技术所述氨基化磁性纳米材料为氨基化磁性Fe3O4纳米材料，该材料为核壳结构纳米粒子，其中内核为磁性Fe3O4纳米粒子，壳层为带氨基功能基团的有机硅烷层。本专利技术具体地，所述氨基化磁性纳米材料通过以下步骤制备而成：1)、磁性Fe3O4纳米粒子的制备：称取摩尔比为1：1～2的FeCl2·4H2O和FeCl3·6H2O溶于蒸馏水中充分混合，在氮气的保护下加热至80本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种利用氨基化磁性纳米材料测定饮料中阴离子合成色素含量的方法，包括对样品进行前处理的步骤、和对前处理后的样品进行阴离子合成色素含量测定的步骤，其特征在于，对样品进行前处理包括以下步骤：1)、样品预处理：称取样品液后并调节其pH值至酸性；2)、萃取：加入氨基化磁性纳米材料于步骤1)所得样液中，超声,然后用磁铁进行分离，弃去上清液；3)、淋洗：用酸性洗液淋洗所述步骤2)所得剩余物，磁铁分离，弃去洗液；4)、洗脱：加入洗脱液，混匀后超声，用磁铁分离后收集洗脱液，重复洗脱若干次，合并洗脱液，氮吹至干后，残渣用超纯水复溶，过滤后待用。

【技术特征摘要】
1.一种利用氨基化磁性纳米材料测定饮料中阴离子合成色素含量的方法，包括对样品进行前处理的步骤、和对前处理后的样品进行阴离子合成色素含量测定的步骤，其特征在于，对样品进行前处理包括以下步骤：1)、样品预处理：称取样品液后并调节其pH值至酸性；2)、萃取：加入氨基化磁性纳米材料于步骤1)所得样液中，超声,然后用磁铁进行分离，弃去上清液；3)、淋洗：用酸性洗液淋洗所述步骤2)所得剩余物，磁铁分离，弃去洗液；4)、洗脱：加入洗脱液，混匀后超声，用磁铁分离后收集洗脱液，重复洗脱若干次，合并洗脱液，氮吹至干后，残渣用超纯水复溶，过滤后待用。2.根据权利要求1所述的利用氨基化磁性纳米材料测定饮料中阴离子合成色素含量的方法，其特征在于，对前处理后的样品进行阴离子合成色素含量测定通过高效液相色谱分析来进行。3.根据权利要求1所述的利用氨基化磁性纳米材料测定饮料中阴离子合成色素含量的方法，其特征在于，当所述步骤1)中的样品为高浓度酒精样品时，调节pH值前加热去除乙醇；优选地，所述步骤1)中pH调节剂为甲酸-水溶液，pH调节的范围为2.5～5。4.根据权利要求1所述的利用氨基化磁性纳米材料测定饮料中阴离子合成色素含量的方法，其特征在于，所述步骤2)中所述磁性纳米材料在样液中添加浓度为0.2～1.0mg/ml。5.根据权利要求1所述的利用氨基化磁性纳米材料测定饮料中阴离子合成色素含量的方法，其特征在于，步骤3)中所述酸性洗液为浓度为0.1～1％甲酸-水溶液；所述步骤4)中所述的洗脱液为含有浓度为5％～12％氨水的甲醇、乙醇或乙腈溶液；优选地，所述步骤4)中过滤采用聚四氟乙烯滤膜进行。6.根据权利要求1所述的利用氨基化磁性纳米材料测定饮料中阴离子合成色素含量的方法，其特征在于，所述阴离子合成色素选自胭脂红、日落黄、诱惑...

【专利技术属性】
技术研发人员：戚平，周庆琼，曾羲，汪宁，林子豪，陈羽中，蔡伟宜，李燕莹，
申请(专利权)人：广州市食品检验所，
类型：发明
国别省市：广东,44