一种食用油中多环芳烃的直接快速检测方法技术

本发明专利技术公开了一种食用油中多环芳烃的直接快速检测方法，步骤如下：向密度大于水的有机试剂中加入食用油，溶解得到混合物；将贵金属纳米溶胶基底加入混合物中，震荡混合得到分散液；向分散液中加入促进剂，继续震荡混合后得到类胶囊状的待测样；将类胶囊状的待测样置于拉曼光谱仪下进行SERS检测，收集SERS信号。本发明专利技术的检测方法不需要任何前处理步骤即可直接测定食用油中的一种或多种多环芳烃，最低检测限达到1ppb，同时实现了对油炸过程中食用油品质的监控。该检测方法简便快捷、高效准确，可用于食用油中多环芳烃的现场快速检测。

【技术实现步骤摘要】
一种食用油中多环芳烃的直接快速检测方法
本专利技术属于食品检测领域，具体涉及一种食用油中多环芳烃的直接快速检测方法。
技术介绍
油脂经过长时间的高温油炸煎烤，在水分和氧气存在的情况下会发生一系列复杂的化学反应，严重影响油脂品质并生成多种对人体有害的物质，例如多环芳烃(Polycyclicaromatichydrocarbons,PAHs)等。PAHs是由两个及以上苯环通过稠环的形式连接起来的芳香族化合物，包含200余种物质，例如苯并[a]芘、芘、苯并[k]荧蒽等。由于PAHs的亲脂性，食用油非常容易受到PAHs污染，且PAHs易在人体内富集，长期接触这类物质可引起急性或慢性伤害，肝脏里生成的PAHs代谢物能和蛋白质及DNA结合起来，引起细胞突变，导致癌症。此外，PAHs还具有毒性和致畸性。PAHs至今已发现有200多种，根据国际癌症研究中心(IARC)2006年致癌物五类明细表，I类致癌物中有3种多环芳烃，包括苯并[a]芘、二苯并[a,h]蒽、二苯并[a,l]芘，II类致癌物中有6种多环芳烃，包括苯并[a]蒽、苯并[b]荧蒽、苯并[j]荧蒽、苯并[k]荧蒽、苯并呋喃、苯并[c]菲。因此，需要有简便快捷、有效准确的PAHs检测方法，对食用油的品质进行监控。仪器法检测的灵敏度虽然较高，但是仪器体积较大、价格昂贵(如APS80-16PLUS高效液相色谱柱等)，同时对样品前处理要求较高，耗时较长。且高效液相色谱对于部分PAHs无法完全分离，气相色谱选择性较差，样品需要彻底净化，无法实现现场快速检测。因此，亟需一种高效、快捷、经济的PAHs检测方法应用于食用油的现场检测。表面增强拉曼光谱(SERS)是一种高灵敏的快速检测技术，其具有独特的振动指纹和光谱窄线宽的特性，近年来引起了广泛的关注。SERS基底表面的结构形貌、光子和分子三者间的相互作用对SERS测量效果有很大的影响。一般来说，待测物足够靠近“热点”区域时才会产生较好的SERS增强效果。但是PAHs难以接近贵金属表面。因此需要对制备的基底进一步修饰后才能实现对PAHs的有效检测。Xie等(JournalofRamanSpectroscopy,2011,42,945-950)以巯基取代环糊精修饰的金纳米颗粒做SERS基底，对芘、蒽、苯并菲以及晕苯五种PAHs进行检测，并对五种PAHs的混合体系分别做定性鉴别和定量检测。Bantz等(VibrationalSpectroscopy,2009,50,29-35)利用烷硫醇和全氟烷硫醇修饰纳米球基板上的银膜，形成自组装单分子层，以将待测物富集在电磁增强区内，有助于SERS检测和分子鉴定，并根据C-Cl和芳族峰位置区分两种相似的化合物。但是这些检测方法的步骤较为复杂，且需要对复杂基质进行前处理，不适用于快速检测。由于SERS基底的修饰需要精细且专业的操作，所以需要经过一定时间的学习才能逐渐掌握，这也限制了其广泛应用。
技术实现思路
针对现有技术的不足，本专利技术的目的是提供一种食用油中多环芳烃的直接快速检测方法，本检测方法将贵金属纳米颗粒有序排列在两相界面上，使贵金属纳米颗粒一部分位于水相一部分位于有机相。利用食用油中的PAHs能够接近有机相中的热点区域的特点，无需对贵金属纳米颗粒进行修饰且无需对食用油进行前处理即可实现对多环芳烃的检测，基于该检测体系的无损性、自愈性、机械灵活性及该检测方法的简便快捷、高效准确等特点，可用于食用油中多环芳烃的现场快速检测。为实现上述目的，本专利技术采用的技术方案为：一种食用油中多环芳烃的直接快速检测方法，步骤如下：(1)向密度大于水的有机试剂中加入食用油，溶解得到混合物；(2)将贵金属纳米溶胶基底加入至步骤(1)中的混合物中，震荡混合得到分散液；(3)向分散液中加入促进剂，继续震荡混合后得到类胶囊状的待测样；(4)将类胶囊状的待测样置于拉曼光谱仪下进行SERS检测，收集SERS信号。在本专利技术的检测方法中，通过向密度大于水的有机溶剂中加入待测食用油混合形成有机相，将此有机相与SERS基底混合，而后剧烈震荡，通过促进剂加快贵金属纳米颗粒的自组装，形成类胶囊状待测样，用拉曼光谱仪测其SERS信号，观察是否有多环芳烃的特征峰。由于该胶囊状纳米结构阵列排列在两相界面上，使贵金属纳米颗粒形成胶囊状组装膜的内侧接触有机相，外侧接触水相，亲脂性的多环芳烃在有机相中均匀分布，随着连续有机相的分布，充斥于纳米颗粒间隙，从而充分接近贵金属表面的热点区域。综上所述，不需要对贵金属纳米颗粒进行修饰且无需对食用油进行前处理即可直接用于对食用油中多环芳烃的检测。进一步方案，所述食用油为植物油脂或动物油脂；所述植物油脂为菜籽油、花生油、火麻油、玉米油、橄榄油、山茶油、棕榈油、葵花籽油、大豆油、芝麻油、亚麻籽油(胡麻油)、葡萄籽油、核桃油、牡丹籽油、调和油、椰子油、蓖麻油等；所述动物油脂为牛油、羊油、猪油、鸡油、鸭油、海生哺乳动物和鱼类的油脂、以乳化状态存在于哺乳动物乳内的油脂、骨油、鱼肝油等。以上提及的食用油仅为举例说明，本领域技术人员知晓的食用油种类均适用于本专利技术的检测方法。食用油经过长时间的高温油炸煎烤，会发生水解、热氧化、热聚合、热裂解、异构化、环化等复杂的化学反应，严重影响油脂品质并生成多种对人体有害的产物，例如多环芳烃等，本专利技术建立了一种可以直接检测食用油中多环芳烃(苯并[a]芘、芘、蒽、菲、萘、苊、苊烯、芴、荧蒽、苯并[b]荧蒽、苯并[k]荧蒽、苝、苯并[g,h,i]芘、二苯并[a,h]蒽、茚苯[1,2,3-cd]芘、苯并[j]荧蒽、苯并[e]芘、苊萘嵌戊烷中的一种或多种混合物)的方法。其中苯并芘、芘、蒽、菲的化学结构式如下：进一步方案，步骤(1)中，所述密度大于水的有机溶剂与食用油的体积比为(10:1)～(1:10)。食用油与密度大于水的有机溶剂的体积比可以根据实际样品中食用油的黏度、杂质等状态进行调整。所述密度大于水的有机试剂为二氯甲烷、二氯乙烷、甲苯、硝基甲苯、氯仿、甲基四氢呋喃中的至少一种。采用密度大于水的有机溶剂是由于食用油密度小于水，浮于水相上方，所加有机溶剂必须密度大于水才能使食用油和有机溶剂混溶形成的有机相位于容器下方，从而组装成水包油型的类胶囊装待测样，而且有机溶剂易挥发，采用密度大于水的有机溶剂可以使水相在有机溶剂上方以阻断有机溶剂向外部空气逃逸，增加形成的胶囊状纳米组装结构的稳定性，以成功构建水包油型的类胶囊状待测样，实现所测量拉曼信号的稳定输出。进一步方案，步骤(2)中，所述贵金属纳米溶胶与混合物的体积比为(10:1)～(1:10)。可以理解的是，贵金属纳米溶胶和混合物的比例可以根据实际测试时所需构建的类胶囊状待测样的大小进行调整。进一步方案，所述贵金属纳米溶胶为金纳米溶胶；所述金纳米溶胶中金纳米颗粒的直径为78nm。为获得最优的SERS效果，本专利技术中分别比较了直径为15nm、20nm、60nm、78nm、99nm的金纳米颗粒产生的SERS信号，最终确定颗粒直径为78nm时SERS增强效果最好。进一步本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种食用油中多环芳烃的直接快速检测方法，其特征在于：步骤如下：/n(1)向密度大于水的有机试剂中加入食用油，溶解得到混合物；/n(2)将贵金属纳米溶胶基底加入至步骤(1)中的混合物中，震荡混合得到分散液；/n(3)向分散液中加入促进剂，继续震荡混合后得到类胶囊状的待测样；/n(4)将类胶囊状的待测样置于拉曼光谱仪下进行SERS检测，收集SERS信号。/n

【技术特征摘要】
1.一种食用油中多环芳烃的直接快速检测方法，其特征在于：步骤如下：
(1)向密度大于水的有机试剂中加入食用油，溶解得到混合物；
(2)将贵金属纳米溶胶基底加入至步骤(1)中的混合物中，震荡混合得到分散液；
(3)向分散液中加入促进剂，继续震荡混合后得到类胶囊状的待测样；
(4)将类胶囊状的待测样置于拉曼光谱仪下进行SERS检测，收集SERS信号。


2.根据权利要求1所述的直接快速检测方法，其特征在于：步骤(1)中，所述食用油中含有多环芳烃，所述多环芳烃为苯并[a]芘、芘、蒽、菲、萘、苊、苊烯、芴、荧蒽、苯并[b]荧蒽、苯并[k]荧蒽、苝、苯并[g,h,i]芘、二苯并[a,h]蒽、茚苯[1,2,3-cd]芘、苯并[j]荧蒽、苯并[e]芘、苊萘嵌戊烷中的一种或多种混合物。


3.根据权利要求1所述的直接快速检测方法，其特征在于：所述食用油为植物油脂或动物油脂；所述植物油脂为菜籽油、花生油、火麻油、玉米油、橄榄油、山茶油、棕榈油、葵花籽油、大豆油、芝麻油、亚麻籽油、葡萄籽油、核桃油、牡丹籽油、调和油中的一种；所述动物油脂为牛油、羊油、猪油、鸡油、鸭油、海生哺乳动物和鱼类的油脂、以乳化状态存在于哺乳动物乳内的油脂、骨油、鱼肝油...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘洪林，江倩，苏梦可，蒋伊帆，祝玉鑫，郭金虎，程帅，
申请(专利权)人：合肥工业大学，
类型：发明
国别省市：安徽;34