申请/专利权人：湖北工业大学;华中农业大学

申请日：2019-03-09

公开（公告）日：2019-05-24

公开（公告）号：CN109799223A

主分类号：G01N21/65(2006.01)I

分类号：G01N21/65(2006.01)I

优先权：

专利状态码：失效-发明专利申请公布后的驳回

法律状态：2023.03.17#发明专利申请公布后的驳回;2019.06.18#实质审查的生效;2019.05.24#公开

摘要：本发明公开了一种用于检测食品中丙烯酰胺和双酚A的拉曼基底及检测方法，涉及化学测试分析技术领域。在拉曼基底本体上设有检测区与样品区，在检测区上滴加有拉曼基底溶液，拉曼基底溶液干燥后形成SiO2Ag纳米复合物；样品区用于滴加待测食品样品溶液；拉曼基底本体的基体材料为纤维素滤纸；检测区与样品区通过溶液通道连通，溶液通道用于分离检测区与样品区、且待测食品样品溶液通过溶液通道从样品区流向检测区，使得待测食品样品溶液与SiO2Ag纳米复合物相接触。本发明提供的利用SERS技术灵敏检测食品中丙烯酰胺和双酚A的方法，不仅具有稳定、高效、快速及检出限低和样品无损等特点；且方法操作简便易行、成本低，有利于实际推广和应用。

主权项：1.一种用于检测食品中丙烯酰胺和双酚A的拉曼基底，其特征在于：在拉曼基底本体上设有所述检测区与所述样品区，在所述检测区上滴加有拉曼基底溶液，所述拉曼基底溶液干燥后形成SiO2Ag纳米复合物；所述样品区用于滴加待测食品样品溶液；所述拉曼基底本体的基体材料为纤维素滤纸；所述检测区与所述样品区通过溶液通道连通，所述溶液通道用于分离所述检测区与所述样品区、且所述待测食品样品溶液通过所述溶液通道从所述样品区流向所述检测区，使得所述待测食品样品溶液与所述SiO2Ag纳米复合物接触。

全文数据：用于检测食品中丙烯酰胺和双酚A的拉曼基底及检测方法技术领域本发明公开了一种用于检测食品中丙烯酰胺和双酚A的拉曼基底及检测方法，涉及化学测试分析技术领域。背景技术丙烯酰胺Acrylamide,ACR是一种小分子化合物，不易挥发，无气味，易溶于水、乙醇、丙酮等极性水份，能在食品加工和包装过程中带来食品安全风险的常见有害物质。它们在食物中微量存在，而往往被人们忽略，但长期被食用，也会带来疾病风险。其主要来源是食物加工过程中美拉德反应产生，尤其是油炸、烧烤以及烘焙的淀粉类食品中含量较高。2002年4月，瑞典国家食品管理局和斯德哥尔摩大学研究人员发现其在油炸和烘烤的淀粉类食品中大量存在，因其可与动物血液中的血红蛋白发生加成反应，导致遗传物质损伤和基因突变，从而具有神经毒性、遗传毒性、生殖发育毒性和潜在致癌性而引起国际上广泛关注。目前对于丙烯酰胺的检测方法主要是高效液相色谱法、高效液相色谱-质谱法、气相色谱-质谱法、分光光度法和免疫方法等，这些方法存在操作复杂、仪器昂贵、检测周期长、不利于实现丙烯酰胺的快速检测。SERS技术除了具有高效快速、操作简单、检测灵敏等优点，还具备测试条件温和、无损检测、影响因素小优点，能够为待测物提供超灵敏的散射光谱结果，因而被广泛的用于生物化学和生命科学领域。在所有金属中，金和银是最常见的SERS增强基底，其中纳米银材料是目前公认的最好的拉曼增强材料，有研究结果表明，AgNPS的粒径范围在30～100nm对拉曼散射有最佳的增强效果。因此基于AgNPs在SERS技术对食品分析的研究具有很大优势。论文《银-二氧化硅纳米复合物的合成及其在表面增强拉曼光谱中的应用》里公开了利用核壳型的Ag-SiO2纳米复合物溶液对丙烯酰胺进行SERS检测和利用负载型Ag-SiO2纳米复合物溶液对双酚A进行SERS检测。其制备所得的Ag-SiO2纳米复合物溶液为液体形式存在，在进行检测时，需将待测食品样品溶液与Ag-SiO2纳米复合物溶液进行混合，然后需要等待液体干燥必要时还需要烘干之后，达到一定的孵育时间才能进行检测，导致等待检测的时间长。而未使用完的Ag-SiO2纳米复合物溶液在保存时需将其放置于4℃冰箱中进行保存，在其保存过程中，溶液中的Ag-SiO2容易聚集在一起，待下次使用时，会降低其检测性能，导致检测出的浓度精确度下降，稳定性差。使用该方法检测丙烯酰胺与双酚A时还需分别制备核壳型的Ag-SiO2纳米复合物溶液和负载型Ag-SiO2纳米复合物溶液，使检测程序复杂。发明内容针对现有检测技术的不足，本发明的目的是提供一种用于检测食品中丙烯酰胺和双酚A的拉曼基底及检测方法，该基底具有便携、易于保存、灵敏、高效、快速及检出限低和样品无损等特点；且方法操作简便易行、成本低，有利于实际推广和应用。一般情况下利用拉曼光谱技术可以非常方便地进行物质成分鉴定。但是，对于很多的化学物质直接通过拉曼光谱无法检测出信号，需要通过拉曼增强技术，提高拉曼信号信噪比，从而检测出待检物质的拉曼信号。本发明提供的一种用于检测食品中丙烯酰胺和双酚A的拉曼基底：在拉曼基底本体上设有所述检测区与所述样品区，在所述检测区上滴加有拉曼基底溶液，所述拉曼基底溶液干燥后形成SiO2Ag纳米复合物；所述样品区用于滴加待测食品样品溶液；所述拉曼基底本体的基体材料为纤维素滤纸；所述检测区与所述样品区通过溶液通道连通，所述溶液通道用于分离所述检测区与所述样品区、且所述待测食品样品溶液通过所述溶液通道从所述样品区流向所述检测区，使得所述待测食品样品溶液与所述SiO2Ag纳米复合物相接触。本技术方案中，利用滤纸的毛细作用使滴加在滤纸上的待测食品样品溶液经过溶液通道进入到检测区与SiO2Ag纳米复合物结合。优选地，所述检测区、样品区与溶液通道的外缘为疏水性材料，优选为石蜡，所述溶液通道宽度小于所述检测区、样品区的宽度。本技术方案中，利用疏水性材料的疏水性固定待测食品样品溶液的流动途径，并且由于溶液通道宽度小于所述检测区、样品区的宽度，能使待测食品样品溶液快速流向检测区。优选地，制备所述拉曼基底溶液包括以下步骤：步骤01：将乙醇、超纯水和氨水加入到烧瓶中搅拌5min，然后加入正硅酸乙酯和再次加入乙醇，继续搅拌；将得到的二氧化硅纳米微球SNP作为种子，重复上述步骤，得到更大粒径的所述二氧化硅纳米微球SNP备用；步骤02：取所述二氧化硅纳米微球SNP与现配的AgNH32OH混合，室温下在烧瓶中搅拌反应；加入无水乙醇和还原剂孵育；然后将得到的混合物离心清洗，得到SiO2Ag原液，此为拉曼基底原液；步骤03：用溶剂稀释所述拉曼基底原液形成所述拉曼基底溶液。进一步，优选地，所述步骤01中：所述的将乙醇、超纯水和氨水加入到烧瓶中搅拌的搅拌温度为50～55℃，优选为50℃，乙醇、超纯水和氨水的体积比为60～80：4.85：3.5～4，优选为80：4.85：3.6；所述再次加入的乙醇和所述正硅酸乙酯的体积比为8：3～4，优选为：8：3.1，两次加入的乙醇的体积比为60～80：8，优选为5h，其继续搅拌的时间为4～5h，继续搅拌的搅拌温度为50℃；所述二氧化硅纳米微球SNP的粒径为45～50nm，优选为50nm；所述步骤02中：所述二氧化硅纳米微球SNP的粒径大小为50～300nm，优选为200nm；所述现配的AgNH32OH或AgNO3中银离子的摩尔浓度为48～400mmolL，优选为48mmolL，所述的二氧化硅纳米微球SNP、所述现配的AgNH32OH与无水乙醇的体积比为1～2：0.1～4：40～50，优选为1：0.5：50；所述的在烧瓶中搅拌反应的时间为1～2h，优选为2h；所述还原剂与无水乙醇的质量体积比为0.3～0.5g40～50mL，优选为0.5g50mL；所述的加入无水乙醇和还原剂的孵育的孵育温度为35～85℃，优选为75℃，孵育时间为5～6h，优选为5.5h；所述还原剂为柠檬酸钠或硼氢化钠或抗坏血酸或聚乙烯吡咯烷酮，优选为聚乙烯吡咯烷酮；所述步骤03中：所述拉曼基底液与所述溶剂的稀释比例为1：1～16，优选为1：4；所述溶剂为超纯水、乙醇、甲醇，优选为乙醇。本技术方案中，将制备所得的拉曼基底液稀释4倍，大大节省了拉曼基底液的用量。由于制备所得的拉曼基底液可直接滴在所述纤维素滤纸上，所以其干燥过后的SiO2Ag纳米复合物可直接固定在纤维素滤纸上，不会聚集在一起，并且制备成这样的固态基底，使其滴加待测食品溶液后干燥即可直接上机操作，无需孵育时间，还能在常温下进行长期保存，其检测性能不受影响。本发明还提供了一种食品中丙烯酰胺和双酚A的检测方法，包括以下步骤：步骤1：将待测食品样品溶液滴加到拉曼基底的样品区，所述待测食品样品溶液通过溶液通道从所述样品区流向拉曼基底的检测区，使得所述待测食品样品溶液与SiO2Ag纳米复合物相接触；且待水份蒸发后，测其拉曼信号强度；步骤2：结合所述步骤1中测得的拉曼信号强度，利用丙烯酰胺或双酚A的特征峰浓度线性方程计算得到所述待测食品样品溶液中丙烯酰胺或双酚A的浓度。本技术方案中，在使用时，直接在含有SiO2Ag纳米复合物的纤维素滤纸上滴加待测食品样品溶液，待干燥后无需孵育时间即可进行检测。优选地，检测食品中丙烯酰胺时，在所述步骤1之前还包括以下步骤：步骤04：当待测食品样品为固体时，取50g待测固体食品样品，经粉碎机粉碎，保存在温度为-20℃；称取2g粉碎后的所述待测固体食品样品，加入100ng丙烯酰胺内标，再加入10mL超纯水，振荡30min后，离心10min，离心转速为4000rm，取上清液备用，即得到所述待测食品样品溶液；步骤05：当待测食品样品为液体时，从所述待测食品样品中取出所述待测食品样品溶液。优选地，检测食品中丙烯酰胺时，在所述步骤2之前还包括以下步骤：步骤06：配制pH值为6的不同浓度的丙烯酰胺标准液，分别滴加到所述拉曼基底的样品区上，进行检测得到所述不同浓度的丙烯酰胺标准液对应的拉曼信号强度；步骤07：利用所述不同浓度的丙烯酰胺标准液对应的拉曼信号强度的特征峰制作标准曲线，结合所述标准曲线得到所述丙烯酰胺的特征峰浓度线性方程；其中，所述丙烯酰胺浓度线性方程为Y＝1015.69+921.52lgX，R＝0.9935，X是待测物浓度，单位是nmolL，Y是其对应的拉曼信号强度，线性相关系数为R。本发明技术方案中，利用SiO2Ag纳米复合物的SERS增强性能，在1630cm-1特征峰处建立了相对强度与丙烯酰胺浓度之间的定量关系。优选地，检测食品中双酚A时，在所述步骤1之前还包括以下步骤：步骤041：当待测食品样品为固体时，所述待测固体食品样品经含有3％乙酸溶液和10％乙醇的水溶液浸泡后通过0.4μm滤膜过滤，得到浸泡液，称取1.00g所述浸泡液,加入3.0mL正己烷,混匀后,再加入2.0mL甲醇-水溶液，所述甲醇-水溶液中甲醇与水的体积比为1:1,振摇10min,离心10min，离心转速为3000rmin,取甲醇-水溶液层过0.4μm滤膜过滤,滤液备用，即得到所述待测食品样品溶液；步骤051：当所述待测食品样品为液体时，从所述待测食品样品中取出所述待测食品样品溶液。进一步，优选地，检测食品中双酚A时，在所述步骤2之前还包括以下步骤：步骤061：配制pH值为6的不同浓度的双酚A标准液，分别滴加到所述拉曼基底的样品区上，进行检测得到所述不同浓度的双酚A标准液对应的拉曼信号强度；步骤071：利用所述不同浓度的双酚A标准液对应的拉曼信号强度的特征峰制作标准曲线，结合所述标准曲线得到所述双酚A的特征峰浓度线性方程；其中，所述双酚A的特征峰浓度线性方程为Y＝-2536.38+4848.41lgX，R＝0.9965，X是待测物浓度，单位是nmolL，Y是其对应的拉曼信号强度，线性相关系数为R。本发明技术方案中，利用SiO2Ag纳米复合物的SERS增强性能，在1583cm-1特征峰处建立了相对强度与双酚A浓度之间的定量关系。检测不同小分子有害物质时，对所述待检测食品样品溶液进行与所述不同小分子有害物质相应的前处理，利用所述不同小分子有害物质的浓度线性方程定量计算得到所述待测食品样品溶液中所述小分子有害物质的浓度。本技术方案中利用食品中不同有害物质的特征峰定性检测该物质，利用不同有害物质的浓度线性方程定量计算得到食品样品中小分子有害物质的浓度。与现有技术相比，本发明提供的一种用于检测食品中丙烯酰胺和双酚A的拉曼基底及检测方法具有以下有益效果：1、本发明提供的利用SERS技术灵敏检测食品中丙烯酰胺和双酚A的方法，不仅具有灵敏、高效、快速、保存时间长、常温下即可保存、稳定及检出限低和样品无损等特点；且方法操作简便易行、成本低，有利于实际推广和应用。与其他传统检测方法相比，本发明无需繁琐的操作步骤，而且可以做到无损检测，有利于推广和普及。2、在已合成的二氧化硅纳米微球SNP体系中，直接引入银离子，通过原位还原的方法在二氧化硅纳米微球表面沉积一层银纳米颗粒，这种方法的优点是合成简单，操作性强，制备的颗粒均一稳定。SiO2Ag纳米复合物其纳米颗粒尺寸可控，均一稳定的表面为拉曼信号分子提供了很好的结合位点，颗粒的均一性可以获得较稳定的拉曼信号。同时三维的二氧化硅纳米微球载体负载银纳米颗粒，可以形成更多的拉曼“热点”，从而提高检测灵敏度。附图说明下面将以明确易懂的方式，结合附图说明优选实施方式，对一种用于检测食品中丙烯酰胺和双酚A的拉曼基底及检测方法的上述特性、技术特征、优点及其实现方式予以进一步说明。图1是本发明一种检测食品中丙烯酰胺和双酚A的原理图；图2是丙烯酰胺的标准曲线；图3是丙烯酰胺的线性方程；图4是双酚A的标准曲线；图5是双酚A的线性方程；图6是稀释拉曼基底液1～16倍及空白对照的溶液浓度图；图7A是稀释拉曼基底液16倍的扫描电镜照片；图7B是稀释拉曼基底液8倍的扫描电镜照片；图7C是稀释拉曼基底液4倍的扫描电镜照片；图7D是稀释拉曼基底液2倍的扫描电镜照片；图7E是稀释拉曼基底液1倍的扫描电镜照片；图8A是稀释拉曼基底液1倍的荧光光谱图；图8B是稀释拉曼基底液2倍的荧光光谱图；图8C是稀释拉曼基底液4倍的荧光光谱图；图8D是稀释拉曼基底液8倍的荧光光谱图；图8E是稀释拉曼基底液16倍的荧光光谱图；图8F是空白对照的荧光光谱图；图9是稀释拉曼基底液1～16倍的荧光光谱柱状比较图。具体实施方式为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对照附图说明本发明的具体实施方式。显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图，并获得其他的实施方式。由于拉曼光谱是光照检测，其检测时间短，一般对样品无损。基于SERS技术检测食品中丙烯酰胺和双酚A的原理见图1所示，SiO2Ag溶液相较于Ag纳米颗粒以及未负载Ag纳米颗粒的二氧化硅纳米球SNP都具有良好的丙烯酰胺SERS信号增强。复合物浓度不同，检测的丙烯酰胺和双酚A浓度不同，将测到的拉曼信号强度用线性方程计算如图3、图5，即可得到所检测的样品中丙烯酰胺和双酚A的浓度。本发明提供的利用SERS技术灵敏检测食品中丙烯酰胺和双酚A的方法，不仅具有灵敏、高效、快速及检出限低和样品无损等特点；且方法操作简便易行、成本低，有利于实际推广和应用。与其他传统检测方法相比，本发明无需繁琐的操作步骤，可以做到无损检测，有利于推广和普及。本发明提供的一种用于检测食品中丙烯酰胺和双酚A的拉曼基底：如图1所示，在拉曼基底本体上设有检测区与样品区，在检测区上滴加有拉曼基底溶液，拉曼基底溶液干燥后形成SiO2Ag纳米复合物；样品区用于滴加待测食品样品溶液；拉曼基底本体的基体材料为纤维素滤纸；检测区与样品区通过溶液通道连通，溶液通道用于分离检测区与样品区、且待测食品样品溶液通过溶液通道从样品区流向检测区，使得待测食品样品溶液与SiO2Ag纳米复合物相接触。本发明利用了滤纸的毛细作用使滴加在滤纸上的待测食品样品溶液经过溶液通道进入到检测区与SiO2Ag纳米复合物结合。检测区、样品区与溶液通道的外缘为疏水性材料，优选为石蜡，溶液通道宽度小于检测区、样品区的宽度。本技术方案中，利用疏水性材料的疏水性固定待测食品样品溶液的流动途径，并且由于溶液通道宽度小于检测区、样品区的宽度，能使待测食品样品溶液快速流向检测区。通过以下手段对一种基于拉曼光谱检测食品中丙烯酰胺和双酚A的方法进行结构表征：采用拉曼检测仪Renishaw,UK对样品进行拉曼强度检测，采用透射电子显微镜TEM，JEOL,Japan分析样品的结构；采用扫描电镜SEM，FE-SEM，SIGMA分析样品的样貌，运用倒置荧光显微镜OlympusIX73对样品进行荧光检测。步骤06：配制pH为6，摩尔浓度分别为a0.1nmolL、b1.0nmolL、c10nmolL、d100nmolL、e1.0μmolL、f10μmolL、g20μmolL、h50μmolL的丙烯酰胺标准液，分别取500μL上述不同浓度的丙烯酰胺标准液滴加在拉曼基底的样品区，待水份挥发后测其对应的拉曼信号强度如图2，选取丙烯酰胺分子在1630cm-1位置处的特征峰的相对强度为变量，建立相对强度与丙烯酰胺浓度之间的定量关系。如图3所示的结果表明，该方法下拉曼信号对丙烯酰胺响应的浓度范围在0.1nmolL～50.0μmolL，线性区间为0.1nmolL～1.0μmolL,其线性方程为Y＝1015.69+921.52lgX，线性相关系数为R＝0.9935，检测灵敏度为0.02nmolL，其中X是待测物浓度，单位是nmolL，Y是对应的拉曼信号强度。步骤04：固体样品前处理：取50g固体样品，经粉碎机粉碎，﹣20℃冷冻保存；准确称取样品2g，加入100ng的丙烯酰胺内标，再加入超纯水10mL，振荡30min后，于4000rm离心10min，取上清液备用，即得到待测食品样品溶液。步骤05：液体样品无需前处理。实施例1步骤01：取80mL乙醇、4.85mL超纯水和3.6mL氨水加入到250mL烧瓶中，在50℃条件下搅拌5min。然后加入3.1mLTEOS和8mL乙醇，继续搅拌5h。得到直径约50nm的二氧化硅纳米球SNP作为种子，重复上述步骤，得到200nm的二氧化硅纳米球SNP备用。步骤02：取1mL制备的200nm二氧化硅纳米球SNP与400μL现配的AgNH32OHAg+浓度为48mmolL混合，在10mL烧瓶中搅拌反应2h；然后将混合液转移到100mL烧瓶中，加入50mL的无水乙醇和0.5gPVP在75℃条件下孵育5.5h。然后将得到的混合物离心清洗得到SiO2Ag原液。步骤03：用乙醇稀释SiO2Ag原液，然后将稀释4倍后的SiO2Ag溶液滴在标有固定途径的纤维素滤纸上的检测区，干燥后，得到拉曼基底。曲奇饼干食品中丙烯酰胺的检测：步骤1：取500μL处理后的曲奇饼干溶液滴加在拉曼基底的样品区，待水份蒸发后，测其拉曼信号强度。步骤2：将测到的拉曼信号强度用丙烯酰胺的特征峰浓度线性方程计算，得到所检测的曲奇饼干样品中丙烯酰胺的浓度为0molL。然后在上述溶液中添加0.10nmolL的丙烯酰胺标准液，并混合均匀，取其中500μL滴加在拉曼基底的样品区，待水份蒸发后，测其拉曼信号强度，将测到的拉曼信号强度用线性方程计算，得到所检测的曲奇饼干样品中丙烯酰胺的浓度为0.0916nmolL，相对标准偏差为6.49％，如表1所示。本实施例中，利用疏水性材料的疏水性固定待测食品样品溶液的流动途径，将滴加在滤纸上的待测食品样品溶液通过滤纸的毛细作用经过溶液通道进入到检测区与拉曼基底相接触。由于制备所得的拉曼基底液可直接滴在纤维素滤纸上，所以其干燥过后的SiO2Ag纳米复合物可直接固定在纤维素滤纸上，不会聚集在一起，并且制备成这样的固态基底，使其滴加待测食品溶液后干燥即可直接上机操作，无需孵育时间，还能在常温下进行保存，保证其检测性能，稳定性佳。对比例1其操作步骤与实施例1相同，仅是将检测步骤中未检测到丙烯酰胺溶液中的丙烯酰胺标准液添加量变为0.20nmolL。经拉曼强度检测后得到对比例2中所检测得到的曲奇饼干样品中丙烯酰胺的浓度为0.1963nmolL，相对标准偏差为2.14％，如表1所示。对比例2其操作步骤与实施例1相同，仅是将检测步骤中未检测到丙烯酰胺溶液中的丙烯酰胺标准液添加量变为0.40nmolL。经拉曼强度检测后得到对比例2中所检测得到的曲奇饼干样品中丙烯酰胺的浓度为0.4223nmolL，相对标准偏差为1.56％，如表1所示。表1表1为实施例1、对比例1、2的曲奇饼干中丙烯酰胺浓度的检测结果，由表1可知，本发明所制备的拉曼基底对食品中丙烯酰胺检测的精确度很高，且检测下限低，检测下限为0.02nmolL。实施例2薯片食品中丙烯酰胺的检测：步骤1：取500μL处理后的待测薯片溶液滴加在拉曼基底的样品区，待水份蒸发后，测其拉曼信号强度。步骤2：将测到的拉曼信号强度用丙烯酰胺的特征峰浓度线性方程计算，得到所检测的薯片样品中丙烯酰胺的浓度为0.0182nmolL。然后在上述溶液中添加0.10nmolL的丙烯酰胺标准液，并混合均匀，取其中500μL滴加在拉曼基底的样品区，待水份蒸发后，测其拉曼信号强度，将测到的拉曼信号强度用线性方程计算，得到所检测的薯片样品中丙烯酰胺的浓度为0.0987nmolL，相对标准偏差为6.38％，如表2所示。对比例3步骤1：取500μL处理后的待测薯片溶液滴加在拉曼基底的样品区，待水份蒸发后，测其拉曼信号强度。步骤2：将测到的拉曼信号强度用丙烯酰胺的特征峰浓度线性方程计算，得到所检测的薯片样品中丙烯酰胺的浓度为0.0194nmolL。然后在上述溶液中添加0.20nmolL的丙烯酰胺标准液，并混合均匀，取其中500μL滴加在拉曼基底的样品区，待水份蒸发后，测其拉曼信号强度，将测到的拉曼信号强度用丙烯酰胺线性方程计算，得到所检测的薯片样品中丙烯酰胺的浓度为0.2184nmolL，相对标准偏差为3.10％，如表2所示。对比例4步骤1：取500μL处理后的待测薯片溶液滴加在拉曼基底的样品区，待水份蒸发后，测其拉曼信号强度。步骤2：将测到的拉曼信号强度用丙烯酰胺的特征峰浓度线性方程计算，得到所检测的薯片样品中丙烯酰胺的浓度为0.0122nmolL。然后在上述溶液中添加0.40nmolL的丙烯酰胺标准液，并混合均匀，取其中500μL滴加在拉曼基底的样品区，待水份蒸发后，测其拉曼信号强度，将测到的拉曼信号强度用丙烯酰胺线性方程计算，得到所检测的薯片样品中丙烯酰胺的浓度为0.4283nmolL，相对标准偏差为1.06％，如表2所示。表2表2为实施例2、对比例3、4的薯片中丙烯酰胺浓度的检测结果，由表2可知，本发明所制备的拉曼基底对食品中丙烯酰胺检测的精确度很高，且检测下限低，检测下限为0.02nmolL。实施例3本发明所制备的拉曼基底还可应用于双酚A，双酚A的线性方程如图5所示：步骤061：配制pH为6，摩尔浓度分别为a0.1nmolL、b1.0nmolL、c10nmolL、d100nmolL、e1.0μmolL、f10μmolL、g20μmolL、h50μmolL的双酚A标准液，分别取500μL上述不同浓度的双酚A标准液滴加在拉曼基底的样品区，待水份挥发后测其对应的拉曼信号强度如图4所示。步骤071：选取双酚A分子在1583cm-1位置处的特征峰的相对强度为变量，建立相对强度与双酚A浓度之间的定量关系。该方法下拉曼信号对双酚A响应的浓度范围在0.1nmolL～50.0μmolL，线性区间为5nmolL～1.0μmolL,其线性方程为Y＝-2536.38+4848.41lgX，线性相关系数为R＝0.9965，检测灵敏度为1.2nmolL，其中X是待测物浓度，单位是nmolL，Y是对应的拉曼信号强度。步骤041：双酚A固体样品前处理：当待测食品样品为固体时，待测固体食品样品经含有3％乙酸溶液和10％乙醇的水溶液浸泡后通过0.4μm滤膜过滤，得到浸泡液，称取1.00g浸泡液,加入3.0mL正己烷,混匀后,再加入2.0mL甲醇-水溶液，甲醇-水溶液中甲醇与水的体积比为1:1,振摇10min,离心10min，离心转速为3000rmin,取甲醇-水溶液层过0.4μm滤膜过滤,滤液备用，即得到待测食品样品溶液；步骤051：当待测食品样品为液体时，从待测食品样品中取出待测食品样品溶液。步骤1：取500μL纯牛奶滴加在拉曼基底的样品区，待水份蒸发后，测其拉曼信号强度。步骤2：将测到的拉曼信号强度用双峰A的特征峰浓度线性方程计算，第一次检测发现纯牛奶中未含有双酚A。然后在上述溶液中添加1.70nmolL的双酚A标准液，并混合均匀，取其中500μL滴加在拉曼基底的样品区，待水份蒸发后，测其拉曼信号强度，将测到的拉曼信号强度用线性方程计算，得到所检测的纯牛奶样品中双酚A的浓度为1.71nmolL，可回收率为100.58％，如表3所示。对比例5步骤1：取500μL湖水滴加在拉曼基底的样品区，待水份蒸发后，测其拉曼信号强度。步骤2：将测到的拉曼信号强度用双峰A的特征峰浓度线性方程计算，第一次检测发现南湖水中未含有双酚A。然后在上述溶液中添加1.70nmolL的双酚A标准液，并混合均匀，取其中500μL滴加在拉曼基底的样品区，待水份蒸发后，测其拉曼信号强度，将测到的拉曼信号强度用线性方程计算，得到所检测的纯牛奶样品中双酚A的浓度为1.77nmolL，可回收率为104.12％，如表3所示。对比例6步骤1：取500μL自来水滴加在拉曼基底的样品区，待水份蒸发后，测其拉曼信号强度。步骤2：将测到的拉曼信号强度用双峰A的特征峰浓度线性方程计算，第一次检测发现自来水中未含有双酚A。然后在上述溶液中添加1.70nmolL的双酚A标准液，并混合均匀，取其中500μL滴加在拉曼基底的样品区，待水份蒸发后，测其拉曼信号强度，将测到的拉曼信号强度用线性方程计算，得到所检测的自来水样品中双酚A的浓度为1.77nmolL，可回收率为104.12％，如表3所示。表3表3为实施例3、对比例5、6的双酚A浓度的检测结果，由表3可知，本发明所制备的拉曼基底对食品中双酚A的检测精确度很高，且可回收率接近百分百，说明对产品的损耗率非常低，表明本发明所制备的拉曼基底可以做到无损检测。实施例4图7A～E分别是稀释拉曼基底1～16倍的扫描电镜照片，由图可知，浓度越低的拉曼基底中SiO2Ag较为分散，检测效果差；浓度越高的拉曼基底中SiO2Ag分布较集中。图8A～F分别是稀释拉曼基底1～16倍以及空白对照的荧光光谱图，有图可知，图8D、图8E和图8F由于浓度太低，背景荧光高，降低了样品检测的信噪比，图8A、图8B和图8C都有较低的荧光背景，但高浓度的基底溶液会发生聚集，从而降低拉曼灵敏度，故稀释4倍的基底液效果最佳。图9为稀释拉曼基底液1～16倍的荧光光谱柱状比较图，由图可知，浓度越低，荧光强度越强。通过图7A～E、图8A～F与图9柱状图的对比可知，稀释拉曼基底4倍的溶液既能保证良好的灵敏度，又可以节省试剂用量。本发明利用食品中不同有害物质的特征峰定性检测该物质，利用不同有害物质的浓度线性方程定量计算得到食品样品中小分子有害物质的浓度。应当说明的是，上述实施例均可根据需要自由组合。以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。

权利要求：1.一种用于检测食品中丙烯酰胺和双酚A的拉曼基底，其特征在于：在拉曼基底本体上设有所述检测区与所述样品区，在所述检测区上滴加有拉曼基底溶液，所述拉曼基底溶液干燥后形成SiO2Ag纳米复合物；所述样品区用于滴加待测食品样品溶液；所述拉曼基底本体的基体材料为纤维素滤纸；所述检测区与所述样品区通过溶液通道连通，所述溶液通道用于分离所述检测区与所述样品区、且所述待测食品样品溶液通过所述溶液通道从所述样品区流向所述检测区，使得所述待测食品样品溶液与所述SiO2Ag纳米复合物接触。2.根据权利要求1所述的一种用于检测食品中丙烯酰胺和双酚A的拉曼基底，其特征在于：所述检测区、样品区与溶液通道的外缘为疏水性材料，所述溶液通道宽度小于所述检测区、样品区的宽度。3.根据权利要求2所述的一种用于检测食品中丙烯酰胺和双酚A的拉曼基底，其特征在于：所述疏水性材料为石蜡。4.根据权利要求1所述的一种用于检测食品中丙烯酰胺和双酚A的拉曼基底，其特征在于，制备所述拉曼基底溶液包括以下步骤：步骤01：将乙醇、超纯水和氨水加入到烧瓶中搅拌5min，然后加入正硅酸乙酯和再次加入乙醇，继续搅拌；将得到的二氧化硅纳米微球作为种子，重复上述步骤，得到更大粒径的所述二氧化硅纳米微球备用；步骤02：取所述二氧化硅纳米微球与现配的银氨溶液混合，室温下在烧瓶中搅拌反应；加入无水乙醇和还原剂孵育；然后将得到的混合物离心清洗，得到SiO2Ag原液，所述SiO2Ag原液为拉曼基底原液；步骤03：用溶剂稀释所述拉曼基底原液形成所述拉曼基底溶液。5.根据权利要求4所述的一种用于检测食品中丙烯酰胺和双酚A的拉曼基底，其特征在于：所述步骤01中：所述的将乙醇、超纯水和氨水加入到烧瓶中搅拌的搅拌温度为50～55℃，乙醇、超纯水和氨水的体积比为60～80：4.85：3.5～4；所述再次加入的乙醇和所述正硅酸乙酯的体积比为8：3～4，两次加入的乙醇的体积比为60～80：8，其继续搅拌的时间为4～5h，继续搅拌的搅拌温度为50℃；所述二氧化硅纳米微球的粒径为45～50nm；所述步骤02中：所述二氧化硅纳米球的粒径大小为50～300nm；所述现配的银氨溶液中银离子的摩尔浓度为48～400mmolL，所述的二氧化硅纳米球、所述现配的银氨溶液与无水乙醇的体积比为1～2：0.1～4：40～50；所述的在烧瓶中搅拌反应的时间为1～2h；所述还原剂与无水乙醇的质量体积比为0.3～0.5g40～50mL；所述的加入无水乙醇和还原剂的孵育的孵育温度为35～85℃，孵育时间为5～6h；所述还原剂为柠檬酸钠或硼氢化钠或抗坏血酸或聚乙烯吡咯烷酮；所述步骤03中：所述拉曼基底原液与所述溶剂的稀释比例为1：1～16；所述溶剂为超纯水或乙醇或甲醇。6.一种食品中丙烯酰胺和双酚A的检测方法，包含根据权利要求1～5任意一项所述的一种用于检测食品中丙烯酰胺和双酚A的拉曼基底，其特征在于，还包括以下步骤：步骤1：将待测食品样品溶液滴加到拉曼基底的样品区，所述待测食品样品溶液通过溶液通道从所述样品区流向拉曼基底的检测区，使得所述待测食品样品溶液与SiO2Ag纳米复合物相接触；且待水份蒸发后，测其拉曼信号强度；步骤2：结合所述步骤1中测得的拉曼信号强度，利用丙烯酰胺或双酚A的特征峰浓度线性方程计算得到所述待测食品样品溶液中丙烯酰胺或双酚A的浓度。7.根据权利要求6所述的一种食品中丙烯酰胺和双酚A的检测方法，其特征在于，检测食品中丙烯酰胺时，在所述步骤1之前还包括以下步骤：步骤04：当待测食品样品为固体时，取50g待测固体食品样品，经粉碎机粉碎，保存在温度为-20℃；称取2g粉碎后的所述待测固体食品样品，加入100ng丙烯酰胺内标，再加入10mL超纯水，振荡30min后，离心10min，离心转速为4000rm，取上清液备用，即得到所述待测食品样品溶液；步骤05：当待测食品样品为液体时，从所述待测食品样品中取出所述待测食品样品溶液。8.根据权利要求7所述的一种食品中丙烯酰胺和双酚A的检测方法，其特征在于，检测食品中丙烯酰胺时，在所述步骤2之前还包括以下步骤：步骤06：配制pH值为6的不同浓度的丙烯酰胺标准液，分别滴加到所述拉曼基底的样品区上，进行检测得到所述不同浓度的丙烯酰胺标准液对应的拉曼信号强度；步骤07：利用所述不同浓度的丙烯酰胺标准液对应的拉曼信号强度的特征峰制作标准曲线，结合所述标准曲线得到所述丙烯酰胺的特征峰浓度线性方程；其中，所述丙烯酰胺浓度线性方程为Y＝1015.69+921.52lgX，R＝0.9935，X是待测物浓度，单位是nmolL，Y是其对应的拉曼信号强度，线性相关系数为R。9.根据权利要求6所述的一种食品中丙烯酰胺和双酚A的检测方法，其特征在于，检测食品中双酚A时，在所述步骤1之前还包括以下步骤：步骤041：当待测食品样品为固体时，所述待测固体食品样品经含有3％乙酸溶液和10％乙醇的水溶液浸泡后通过0.4μm滤膜过滤，得到浸泡液，称取1.00g所述浸泡液,加入3.0mL正己烷,混匀后,再加入2.0mL甲醇-水溶液，所述甲醇-水溶液中甲醇与水的体积比为1:1,振摇10min,离心10min，离心转速为3000rmin,取甲醇-水溶液层过0.4μm滤膜过滤,滤液备用，即得到所述待测食品样品溶液；步骤051：当所述待测食品样品为液体时，从所述待测食品样品中取出所述待测食品样品溶液。10.根据权利要求9所述的一种食品中丙烯酰胺和双酚A的检测方法，其特征在于，检测食品中双酚A时，在所述步骤2之前还包括以下步骤：步骤061：配制pH值为6的不同浓度的双酚A标准液，分别滴加到所述拉曼基底的样品区上，进行检测得到所述不同浓度的双酚A标准液对应的拉曼信号强度；步骤071：利用所述不同浓度的双酚A标准液对应的拉曼信号强度的特征峰制作标准曲线，结合所述标准曲线得到所述双酚A的特征峰浓度线性方程；其中，所述双酚A的特征峰浓度线性方程为Y＝-2536.38+4848.41lgX，R＝0.9965，X是待测物浓度，单位是nmolL，Y是其对应的拉曼信号强度，线性相关系数为R。

百度查询： 湖北工业大学;华中农业大学 用于检测食品中丙烯酰胺和双酚Ａ的拉曼基底及检测方法

免责声明
1、本报告根据公开、合法渠道获得相关数据和信息，力求客观、公正，但并不保证数据的最终完整性和准确性。
2、报告中的分析和结论仅反映本公司于发布本报告当日的职业理解，仅供参考使用，不能作为本公司承担任何法律责任的依据或者凭证。

阅读全文 双屏查看 官方信息 专利公告 收藏专利 下载PDF 下载WORD