一种饮料中玫瑰红B的快速检测方法技术

本发明专利技术公开了一种饮料中玫瑰红B的快速检测方法。该方法饮料样品经微孔滤膜过滤后，无需固相萃取等净化前处理，直接采用自制的三电极电化学池在银丝表面生成多孔纳米银的表面增强拉曼基底对目标物玫瑰红B进行萃取和原位表面增强拉曼检测；当616，732，1007，1073，1196，1277，1357，1503，1647cm

Rapid detection method of rose red B in beverage

The invention discloses a rapid detection method of rose red B in a beverage. The beverage samples through micropore filter, without solid phase extraction purification pretreatment, directly by the three electrode electrochemical cell made in surface silver nano silver porous surface enhanced Raman enhanced Raman detection and in situ extraction on the surface of the object when the rose red B; 6167321007107311961277135715031647cm

【技术实现步骤摘要】
一种饮料中玫瑰红B的快速检测方法
本专利技术涉及一种快速检测方法，具体涉及一种基于自制银丝基底的饮料中玫瑰红B的表面增强拉曼光谱检测方法。
技术介绍
为降低成本、赋予食品诱人的外观、稳定色泽，某些生产商在食品生产过程中违法使用非食用工业色素，它们主要是以苯、甲苯、萘等芳烃类化工产品为原料，经过磺化、硝化、卤化、偶氮化一系列有机反应化合而成，大多具有一定的毒性。为此，卫生部于2008年印发了“食品中可能违法添加的非食用物质名单(第一批)”通知，列出了6种严禁添加的非食用色素，其中，应用最普遍的红色非食用色素为玫瑰红B。玫瑰红B，又名四乙基罗丹明和碱性玫瑰精，是一种具有鲜桃红色的人工合成的碱性荧光染料；由间羟基二乙基苯胺与邻苯二甲酐缩合制得，通常应用的是它的氯化物。因其具有高毒、高残留和致癌、致畸、致突变等特点，1993年起欧美、日本等国家和地区就已明令禁止玫瑰红B用于食品加工过程中。目前，食品中玫瑰红B的测定方法主要有高效液相色谱法、高效液相色谱-质谱联用法、分光光度法等。但是，以上检测方法前处理操作较为复杂、耗时，仪器成本昂贵，且所用溶剂、流动相具有较大的毒性和腐蚀性等缺点，难于普及推广。因此，探索快速、简便、高效的食品色素检测方法，建立有效的安全监控体系，具有非常紧迫的现实意义。拉曼光谱和红外光谱一样同属于分子振动光谱，可以反映分子的特征结构。但是拉曼散射效应是个非常弱的过程，要对表面吸附物种进行拉曼光谱研究几乎都要利用某种增强效应。自从表面増强拉曼效应被人们发现之后，金属纳米颗粒就作为一类SERS基底被广泛的研究，悬浮液中的金属纳米颗粒是SERS基底的最重要的材料之一，然而溶液中的纳米颗粒聚集会带来重复性差的问题。
技术实现思路
本专利技术的目的在于克服现有技术的不足，提供一种饮料中玫瑰红B的快速检测方法。该方法中饮料样品经微孔滤膜过滤后，无需固相萃取等净化前处理，直接采用自制的表面具有多孔纳米银结构的表面增强拉曼基底对目标物玫瑰红B进行萃取和原位表面增强拉曼检测。该方法操作简单、快速高效、重现性好、准确率高。本专利技术所采用的技术方案为：一种饮料中玫瑰红B的快速检测方法，其特征是，包括以下步骤：(1)样品制备：含二氧化碳的样品需超声除去二氧化碳，含果肉的样品需摇匀，微孔滤膜过滤，得到待测液，备用；(2)表面增强拉曼基底的制备：将银丝依次浸入有机溶剂、超纯水、酸溶液中进行表面处理；以经表面处理的银丝为工作电极，采用电化学池在-0.2V～0.2V电位范围内进行电化学反应使银丝表面生成均一多孔纳米银，即得到具有均一多孔纳米银结构的表面增强拉曼银丝基底；(3)测试：将表面增强拉曼银丝基底浸入待测液中静置萃取，然后置于载体上进行表面增强拉曼光谱测试；(4)定性：经表面增强拉曼光谱测试，再与玫瑰红B的标准拉曼光谱数据对比，当616，732，1007，1073，1196，1277，1357，1503，1647cm-1处存在玫瑰红B的明显特征拉曼峰时，则样品中含有玫瑰红B；(5)定量：以1277cm-1处的特征拉曼峰作为定量峰，根据玫瑰红B的拉曼光谱信号的响应强度与含量的线性比例关系得到标准曲线方程，从而对样品中的玫瑰红B进行快速定量检测。本专利技术步骤(2)的银丝直径为0.3-1mm，长度为1-8cm。本专利技术步骤(2)的有机溶剂为丙酮、正己烷或乙醇中的一种或几种，优选先浸入丙酮中，再浸入乙醇中进行表面处理。本专利技术步骤(2)的酸溶液为0.1M硝酸或盐酸。本专利技术步骤(2)的电化学池为三电极，银丝为工作电极，饱和甘汞电极为参比电极，钛桶电极为辅助电极。优选自制的三电极电化学池。本专利技术包含有上述三电极电化学池的电化学制备装置，包括铁架台、电化学池和与电化学池相连的电化学工作站，电化学池包括参比电极、辅助电极、工作电极、玻璃容器；其特征是，还包括用于固定电极的固定支架；在所述的铁架台上设置有用于控制工作电极在电化学池里的深度的升降机构；升降机构包括齿轮、微型电机、控制器、升降杆、设置在升降杆上的高度传感器、夹持架、操作屏；在升降杆上均匀设置有凹槽；所述的控制器的控制端与微型电机相连，微型电机的转轴与齿轮相连，齿轮的齿牙与升降杆的凹槽相啮合；夹持架与升降杆相固定；操作屏固定在铁架台上，高度传感器和操作屏分别与控制器相连；所述的辅助电极为钛制成的筒壁状电极，筒壁状电极与电化学池的玻璃容器的内壁紧密结合；在筒壁状电极的顶部边缘延伸出一把手(钛制)，所述的把手与电化学工作站电连接。进一步地，所述的控制器包括STC11F60XE单片机。进一步地，在工作电极的顶部夹有一导电夹，导电夹通过铜丝与电化学工作站相连。进一步地，所述的固定支架和夹持架采用绝缘材料。优选的，步骤(2)表面增强拉曼基底的制备：将直径为0.3-1.0mm的银丝裁剪成1-8cm，依次浸入丙酮、乙醇、超纯水、0.1M硝酸中进行表面处理，最后超纯水清洗、干燥备用；采用上述的三电极电化学池，银丝为工作电极，饱和甘汞电极为参比电极，钛桶电极为辅助电极，0.1M盐酸为电解液，在-0.2V～0.2V电位范围内以5-100mV/s的速度进行10-20次电化学反应，制备具有均一多孔纳米银结构的表面增强拉曼银丝基底，制备好的银丝清洗、干燥备用。步骤(3)的萃取时间为1-10分钟，优选为8分钟。载体为玻璃片或钛片。所述的仪器参数条件如下：拉曼光谱仪发射激光波长为785nm，固定激光功率为100-200mW，扫描范围2000～300cm-1，积分时间为2-10s，每个点扫描5次取平均值。所述步骤(4)中玫瑰红B的标准拉曼光谱为：理论计算辅助标准样品拉曼测试多手段获取得到玫瑰红B的标准拉曼光谱。本专利技术采用电化学粗糙法，将银丝电极放置在电解质溶液中并施加一定的电化学信号，使银丝电极表面发生氧化还原反应，进而让银丝电极表面生成多孔纳米银，通过纳米颗粒均匀分布在银丝上，克服了溶液中的纳米颗粒聚集会带来重复性差的问题。同时本专利技术的辅助电极为钛制筒壁状结构，与玻璃容器内壁紧密贴合，且带一把手与电化学工作站电连接，可保证金属电极表面的横向、径向均匀腐蚀，克服了传统的辅助电极难以保证表面增强拉曼金属基底轴向和径向反应的均匀性。本专利技术通过升降机构自动控制工作电极进入液体的深度，确保实验的准确性，减小误差。本专利技术工作电极通过一导电夹与电化学工作站连接，能适应多种状态的工作电极，且代替了传统电化学反应中工作电极的液面以上部分，大大提高了粗糙金属电极的产出率。本专利技术的有益效果：(1)本专利技术饮料样品经微孔滤膜过滤后，无需固相萃取等净化、浓缩前处理，样品前处理简单、耗材成本低廉；(2)本专利技术采用自制的三电极电化学池，可以制得横向、径向均匀的多孔纳米银结构的表面增强拉曼银丝基底；由于多孔纳米银是在银丝表面生成的，轴向、径向均匀可以保证检测结果的重复性，克服了现有不使用载体时悬浮液中的纳米颗粒聚集带来的重复性差的问题；采用自制的均一、多孔纳米银结构的表面增强拉曼银丝基底可对目标物玫瑰红B进行选择性萃取和原位表面增强拉曼检测；(3)理论计算辅助标准样品拉曼测试多手段获取玫瑰红B的标准拉曼光谱数据，以对实际样品中目标物进行准确的定性、定量检测。本专利技术方法简单、快速、准确，表面增强拉曼基底成本低，便于携带、存放，可用于现场快速监本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种饮料中玫瑰红B的快速检测方法，其特征是，包括以下步骤：(1)样品制备：含二氧化碳的样品先超声除去二氧化碳，含果肉的样品先摇匀，然后微孔滤膜过滤，得到待测液，备用；(2)表面增强拉曼基底的制备：将银丝依次浸入有机溶剂、水、酸溶液中进行表面处理；以经表面处理的银丝为工作电极，采用电化学池在‑0.2V～0.2V电位范围内进行电化学反应使银丝表面生成均一多孔纳米银，即得到具有均一多孔纳米银结构的表面增强拉曼银丝基底；(3)测试：将表面增强拉曼银丝基底浸入待测液中静置萃取，然后置于载体上进行表面增强拉曼光谱测试；(4)定性：经表面增强拉曼光谱测试，再与玫瑰红B的标准拉曼光谱数据对比，当616，732，1007，1073，1196，1277，1357，1503，1647cm

【技术特征摘要】
1.一种饮料中玫瑰红B的快速检测方法，其特征是，包括以下步骤：(1)样品制备：含二氧化碳的样品先超声除去二氧化碳，含果肉的样品先摇匀，然后微孔滤膜过滤，得到待测液，备用；(2)表面增强拉曼基底的制备：将银丝依次浸入有机溶剂、水、酸溶液中进行表面处理；以经表面处理的银丝为工作电极，采用电化学池在-0.2V～0.2V电位范围内进行电化学反应使银丝表面生成均一多孔纳米银，即得到具有均一多孔纳米银结构的表面增强拉曼银丝基底；(3)测试：将表面增强拉曼银丝基底浸入待测液中静置萃取，然后置于载体上进行表面增强拉曼光谱测试；(4)定性：经表面增强拉曼光谱测试，再与玫瑰红B的标准拉曼光谱数据对比，当616，732，1007，1073，1196，1277，1357，1503，1647cm-1处存在明显玫瑰红B的特征拉曼峰时，则样品中含有玫瑰红B；(5)定量：以1277cm-1处的特征拉曼峰作为定量峰，根据玫瑰红B的拉曼光谱信号的响应强度与含量的线性比例关系得到标准曲线方程，从而对样品中的玫瑰红B进行定量检测。2.如权利要求1所述的一种饮料中玫瑰红B的快速检测方法，其特征是，所述步骤(2)的电化学池为三电极，银丝为工作电极，饱和甘汞电极为参比电极，钛桶电极为辅助电极。3.如权利要求2所述的一种饮料中玫瑰红B的快速检测方法，其特征是，包含有上述三电极电化学池的电化学制备装置，它包括铁架台、电化学池和与电化学池相连的电化学工作站，电化学池包括参比电极、辅助电极、工作电极、玻璃容器，还包括用于固定电极的固定支架；在所述的铁架台上设置有用于控制工作电极在电化学池里的深度的升降机构；所述的辅助电极为钛制成的筒壁状电极，筒壁状电极与电化学池的玻璃容器的内壁紧密结合；在筒壁状电极的顶部边缘延伸出一把手，所述的把手与电化学工作站电连接。4.如权利要求3所述的一种饮...

【专利技术属性】
技术研发人员：王乐，赵钰玲，许健，王辉，
申请(专利权)人：济南出入境检验检疫局检验检疫技术中心，
类型：发明
国别省市：山东,37