一種利用拉曼增強光譜檢測面粉中溴酸鉀的方法
【技術領域】
[0001]本發明屬于食品安全檢測領域，具體涉及一種利用拉曼增強光譜檢測面粉中溴酸鉀的方法。
【背景技術】
[0002]溴酸鉀是一種無機鹽，其在發酵、醒發及焙烤工藝過程中起到一種氧化劑的作用，使用了溴酸鉀的面粉更白，制作的面包能快速膨脹，更具有彈性和韌性，在焙烤業被認為是最好的面粉改良劑之一。然而近年來的研究證明溴酸鹽是一種潛在致癌物質，它主要能導致動物的腎和膀胱組織發生癌變，目前已被國際癌癥研究機構定為2B級(即可能致癌物)的潛在致癌物。并且過量食用會引起中樞神經麻痹，使血紅蛋白生成氧化血紅蛋白，攝入后會引起嘔吐、腹瀉和腎臟損傷等。國家質量監督檢驗檢疫總局、國家標準化管理委員會聯合發出通知，自2005年7月I日起在GB2760《食品添加劑使用衛生標準》中取消溴酸鉀作為面粉處理劑使用。
[0003]目前測定溴酸根的方法主要有色譜法、滴定分析法、電化學分析法、熒光光度法和分光光度法等。國標法采用的是離子色譜法，這些方法檢測靈敏度高，但存在需要復雜精密儀器，對樣品分離凈化步驟相對繁瑣，對操作技術要求高等不足。
[0004]拉曼光譜技術具有無須樣品制備、不受水分子的干擾、可以進行無創快速檢測，檢測設備輕便等特點。表面增強拉曼光譜技術使其檢測限提高了 4至10個數量級，甚至可達十萬億分之一(10 12 g/g)，不僅在物質分子結構分析方面，而且在痕量化學物質快速檢測方面也越來越顯示出巨大的潛力。
[0005]本發明中，利用CP-Sl納米粒子為拉曼光譜增強試劑，通過溴酸鉀氧化羅丹明B，使羅丹明B拉曼信號降低的方法，間接檢測溴酸鉀。實現了面粉中溴酸鉀的快速，定量檢測。
【發明內容】
[0006]本發明目的在于針對現有檢測方法的不足，提供一種利用拉曼增強光譜檢測面粉中溴酸鉀的方法。本發明利用CP-Sl納米粒子作為拉曼增強試劑，檢測面粉中的溴酸鉀，靈敏度高；而且樣品分離凈化步驟簡便，無需復雜精密儀器，大大簡化了操作程序。
[0007]為實現上述發明目的，本發明采用如下技術方案:
一種利用拉曼增強光譜檢測面粉中溴酸鉀的方法，具體步驟為:
1)樣品前處理:取面粉樣品，加入石油醚去除油脂，再依次加入超純水、鐵氰化鉀溶液、醋酸鋅去除蛋白，離心，取上清液作為面粉樣品提取液；
2)樣品待測液制備:取樣品提取液，依次加入一定濃度羅丹明B和鹽酸，反應一段時間，制得樣品待測液；
3)面粉中溴酸鉀的拉曼增強技術檢測:將待測液，CP-Sl拉曼增強試劑和助劑三者混勻后，激光聚集，進行拉曼光譜檢測； 4)面粉中溴酸鉀定量:利用標準加入法對面粉中溴酸鉀進行定量。
[0008]具體的:
步驟I)所述樣品前處理具體操作為，取0.5~3 g面粉，利用2-4 mL石油醚洗2-3次，去除油脂；干燥后，加入3-10 mL超純水，再加入1-3 mL 90 mg/mL-130 mg/mL鐵氰化鉀溶液，搖勾后加入1-3 mL 200 mg/mL-240 mg/mL醋酸鋅，振蕩5-10 min，離心，取上清液作為面粉樣品提取液。
[0009]步驟2)所述樣品待測液制備的具體操作為，取0.6 mL-Ι mL步驟I)的提取液，加A 36 yL-64 yL I X 10 4 M 羅丹明 B，再加入 60 μ L -130 μ L 2.4Μ 鹽酸，在 35_45°C 下反應5-10 min，制備樣品待測液。
[0010]步驟3)所述的檢測，取經步驟2)得的待測液和CP-Sl拉曼增強試劑以1:1~1:5的體積比混合均勻后，加入20-100 μ L助劑，混勻后，激光聚集，進行拉曼光譜檢測。
[0011]步驟4)所述的面粉中溴酸鉀的定量，我們采用標準加入法，將加標的溴酸鉀濃度與加標O Pg/mL濃度的特征峰峰高I。與相應加標濃度的特征峰峰高I x的差值(I。-1x)進行線性擬合，計算面粉中溴酸鉀濃度。
[0012]本發明中的CP-Sl拉曼增強試劑和助劑是購買于廈門市普識納米科技有限公司的溶膠型SERS增強模塊CP-Sl套裝，該套裝包括:增強模塊:20 mL/瓶，專用助劑:5 mL/瓶。
[0013]本發明的有益效果在于:
本發明所用的CP-Sl納米粒子為單分散的銀納米顆粒溶膠，穩定性高，拉曼增強效果好；利用CP-SI作為拉曼增強試劑，檢測面粉中的溴酸鉀，靈敏度高；而且樣品分離凈化步驟簡便，無需復雜精密儀器，大大簡化了操作程序；實現了面粉中溴酸鉀的快速，定量檢測。
【附圖說明】
[0014]圖1溴酸鉀標準樣品檢測拉曼光譜圖(虛線標注為羅丹明B的特征峰)；
圖2-1、圖2-2拉曼光譜圖，加標10 μ g/g溴酸鉀面粉樣品標準加入法定量曲線(虛線標注為定量特征峰);
圖3-1、圖3-2拉曼光譜圖，加標5 μ g/g溴酸鉀小麥粉樣品標準加入法定量曲線(虛線標注為定量特征峰);
圖4-1、圖4-2拉曼光譜圖，加標10 μ g/g溴酸鉀小麥粉粉樣品標準加入法定量曲線(虛線標注為定量特征峰)。
【具體實施方式】
[0015]為了使本發明所述的內容更加便于理解，下面結合【具體實施方式】對本發明所述的技術方案做進一步的說明，但是本發明不僅限于此。
[0016]實施例1
I)樣品前處理
稱取市售面粉2 g，加入4 mL石油醚，振蕩分散，靜置5 min后去除上清液，重復洗滌三次；在37°C水浴中干燥去除石油醚后，加入5 mL超純水，振蕩分散，加入I mL 106 mg/mL鐵氰化鉀，混勾，再加入I mL 220 mg/mL醋酸鋅，振蕩5 min ；9000 rpm離心10 min，取上清液作為面粉樣品提取液；
2)制備樣品待測液
取0.8 mL樣品提取液，加入50 yL I X 10 4 M羅丹明B，混勻，加入130 yL2.4M鹽酸在40°C下反應7 min,制得樣品待測液；
3)溴酸鉀檢測
取200 μ L樣品待測液與200 μ L CP-Sl納米粒子混合，加入50 μ L助劑，混勻，進行拉曼光譜檢測(積分時間5 S，激光功率:High);檢測限為5 μ g/g；
4)面粉中溴酸鉀定量
稱取2 g面粉，加標10 yg/g溴酸鉀；按照步驟I)的方法進行樣品的前處理，制備樣品提取液；5個樣品管中分別加入500 PL面粉提取液，分別在5個管中加入O μ?，5 μ?,10 μι, 15 μι, 20 μι I mg/mL溴酸鉀標準溶液，最后加去離子水稀釋到I mL ;按照步驟
2)的方法制備樣品待測液，檢測5個樣品的拉曼光譜信號，將溴酸鉀濃度(5 Pg/mL，10 μδ/mL, 15 Pg/mL, 20 Pg/mL)和加標O Kg/mL濃度的特征峰峰高I。與對應濃度的特征峰峰高Ix的差值(I C-1x)進行線性擬合，計算面粉中溴酸鉀濃度；圖1為溴酸鉀標準樣品檢測拉曼光譜圖(虛線標注為羅丹明B的特征峰)；圖2-2為加標10 μ g/g溴酸鉀面粉樣品標準加入法定量曲線，計算所得濃度為8.59 μ g/g,相對誤差為14.1%。
[0017]實施例2 小麥粉中溴酸鉀定量
稱取兩份2 g小麥粉，分別加標5 μ g/g和10 μ g/g溴酸鉀；按照實施例1步驟I )的方法進行樣品的前處理，制備小麥粉樣品提取液；5個樣品管中分別加入500 μ?小麥粉提取液，分別在5個管中加入O μ?，5 μ?, 10 μ?, 15 μ?, 20 μ? I mg/mL溴酸鉀標準溶液，最后加去離子水稀釋到I mL ;按照實施例1步驟2)的方法制備樣品待測液，檢測5個樣品的拉曼光譜信號，將溴酸鉀濃度(5 Pg/mL，10 Pg/mL，15 Pg/mL，20 Pg/mL)和加標OKg/mL濃度的特征峰峰高I。與對應濃度的特征峰峰高I x的差值(I o-1x)進行線性擬合，計算小麥粉中溴酸鉀濃度；圖3-2，圖4-2分別為加標5 μ g/g和10 μ g/g溴酸鉀小麥粉樣品標準加入法定量曲線，計算所得濃度分別為4.88 μ g/g和7.60 μ g/g;相對誤差分別為2.4% 和 24%ο
[0018]以上所述僅為本發明的較佳實施例，凡依本發明申請專利范圍所做的均等變化與修飾，皆應屬本發明的涵蓋范圍。
【主權項】
1.一種利用拉曼增強光譜檢測面粉中溴酸鉀的方法，其特征在于:具體步驟為: 1)樣品前處理:取面粉樣品，加入石油醚去除油脂，再依次加入超純水、鐵氰化鉀溶液、醋酸鋅去除蛋白，離心，取上清液作為面粉樣品提取液； 2)樣品待測液制備:取面粉樣品提取液，依次加入羅丹明B、鹽酸，反應后制得樣品待測液； 3)面粉中溴酸鉀的拉曼增強技術檢測:將樣品待測液，CP-Sl拉曼增強試劑和助劑三者混勻后，激光聚集，進行拉曼光譜檢測； 4)面粉中溴酸鉀定量:利用標準加入法對面粉中溴酸鉀進行定量。2.如權利要求1所述利用拉曼增強光譜檢測奶粉中溴酸鉀的方法，其特征在于:步驟I)所述的樣品前處理具體操作為:取0.5~3 g面粉，利用2-4 mL石油醚洗2-3次，去除油脂；干燥后，加入3-10 mL超純水，再加入1-3 mL 90 mg/mL-130 mg/mL鐵氰化鉀溶液，搖勾后加入1-3 mL 200 mg/mL-240 mg/mL醋酸鋅溶液，振蕩5-10 min，離心，取上清液作為面粉樣品提取液。3.如權利要求1所述利用拉曼增強光譜檢測面粉中溴酸鉀的方法，其特征在于:步驟2)所述樣品待測液制備的具體操作為:取0.6-1 mL面粉樣品提取液，加入36-64 μ LIX 10 4 M羅丹明B，再加入60-130 μ L 2.4Μ鹽酸，在35_45°C下反應5-10 min，制得樣品待測液。4.如權利要求1所述利用拉曼增強光譜檢測面粉中溴酸鉀的方法，其特征在于:步驟3)具體為:取樣品待測液和CP-Sl拉曼增強試劑，以1:1~1:5的體積比混合均勻后，加入20-100 yL的助劑，混勻后，激光聚集，進行拉曼光譜檢測。5.如權利要求1所述利用拉曼增強光譜檢測面粉中溴酸鉀的方法，其特征在于:步驟4)具體為:將加標的溴酸鉀濃度與加標OPg/mL濃度的特征峰峰高I。與相應加標濃度的特征峰峰高Ix的差值(I 0-1x)進行線性擬合，計算面粉中溴酸鉀濃度。
【專利摘要】本發明屬于食品安全檢測領域，具體涉及一種利用拉曼光譜檢測面粉中溴酸鉀的方法。具體為：利用CP-S1納米粒子為拉曼光譜增強試劑，通過溴酸鉀氧化羅丹明B，使羅丹明B拉曼信號降低的方法，間接檢測溴酸鉀。實現了面粉中溴酸鉀的快速，定量檢測。本發明為面粉中溴酸鉀的檢測提供了一種新的快速檢測的方法，該方法操作過程快捷經濟，結果準確。
【IPC分類】G01N21/65
【公開號】CN105158232
【申請號】CN201510629528
【發明人】楊黃浩, 宋良, 田中群
【申請人】福州大學
【公開日】2015年12月16日
【申請日】2015年9月29日