CN104359894A - 一种快速检测辣椒粉中苏丹红ⅰ含量的激光拉曼光谱方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种快速检测辣椒粉中苏丹红Ⅰ含量的激光拉曼光谱方法，属于食品安全检测技术领域。该方法包括以下步骤：（1）确定特征拉曼峰及峰移动范围；（2）绘制苏丹红Ⅰ标准曲线；（3）待测样品溶液制备；（4）用拉曼光谱仪检测待测样品溶液，得到样品的拉曼谱图；（5）定性判断：当样品的拉曼谱图存在明显特征拉曼峰时，辣椒粉中存在苏丹红Ⅰ；（6）根据苏丹红Ⅰ标准曲线和归一化处理的样品的拉曼谱图计算出样品中苏丹红Ⅰ的含量。本发明定性准确，操作简单，不需要较强的专业背景；读数直观，检测速度快，灵敏度高，检测限可以达到5～50mg/kg；成本低，可以有效辨别问题食品，保护消费者权益。

Description

一种快速检测辣椒粉中苏丹红Ⅰ含量的激光拉曼光谱方法

技术领域

本发明涉及食品安全检测技术领域。

背景技术

辣椒粉是红色或红黄色，油润而均匀的粉末，是由红辣椒，黄辣椒，辣椒籽及部分辣椒杆碾细而成的混合物。 正宗的应该是用石臼捣出来的，也可以直接用干辣椒，放在太阳下爆晒或是用文火在锅里焙干后捣成粉状。但近年来频繁发现一些不法商贩在劣质辣椒粉中添加苏丹红、罗丹明B等非食用色素，用来提高辣椒粉的色泽，以次充好，欺骗消费者。苏丹红Ⅰ是一种人造化学制剂，全球多数国家都禁止将其用于食品生产。这种色素常用于工业方面，比如机油、蜡和鞋油等产品的染色。苏丹红Ⅰ会导致鼠类患癌，它在人类肝细胞研究中也显现出可能致癌的特性。2002年研究人员发现它们能造成人类肝脏细胞的DNA突变，显现出可能致癌的特性。按照欧共体的规定要求，进入任何欧共体国家的所有干的、碎的或研磨的辣椒，都不能含有苏丹红Ⅰ。它在全世界也被禁用。2008年12月12日，卫生部发布的《食品中可能违法添加的非食用物质和易滥用的食品添加剂品种名单（第一批）》中明确规定苏丹红Ⅰ在辣椒粉中属于违法添加的非食用物质。

目前，辣椒粉中苏丹红Ⅰ的国标检测方法为液相色谱法，国内外文献报道的检测技术主要也是液相色谱检测方法，但液相色谱仪价格昂贵，前处理和仪器操作过程具有复杂、费时（大约需要2-3小时）等缺点。本发明涉及一种快速定性定量分析辣椒粉中苏丹红Ⅰ的检测技术，特别涉及一种采用拉曼光谱特征峰信号强度的辣椒粉中苏丹红Ⅰ的检测方法，选择1224cm-1作为特征拉曼峰，定性准确，整个检测过程在15分钟内完成，实现超快速。

拉曼光谱1928年被发现，1930年获得诺贝尔物理学奖，它普遍存在于一切分子中，能够可靠地提供分子的结构信息，不受溶剂水等影响，随着激光光源的使用，激光拉曼光谱已经成为重要的化合物分析手段，广泛应用于刑侦鉴定、矿物质分析等领域，近年来随着表面增强技术、傅里叶红外技术与激光拉曼光谱的结合，已开始应用于食品安全检测。

发明内容

本发明要解决的技术问题是提供一种快速检测辣椒粉中苏丹红Ⅰ含量的激光拉曼光谱方法，可以同时实现对辣椒粉中苏丹红Ⅰ的定性和定量检测，检测速度、灵敏度高、成本低、易操作。

为解决上述技术问题，本发明所采取的技术方案是：一种快速检测辣椒粉中苏丹红Ⅰ含量的激光拉曼光谱方法，其特征在于，包括以下步骤：

（1）确定苏丹红Ⅰ的特征拉曼峰及峰移动范围为：1224cm^-1±3cm^-1；

（2）绘制苏丹红Ⅰ标准曲线；

（3）待测样品溶液制备：取1.0～2.0 g辣椒粉，加入3.0～5.0mL乙腈振荡，超声萃取；准确称取萃取液，加入无机盐试剂，振荡至萃取液颜色变清亮，离心机离心，所得上层清液即为待测液；

（4）在检测池中依次加入表面增强试剂、 所述待测溶液和无机盐凝聚剂， 摇匀，置检测池于激光拉曼光谱仪检测室内，在400～1700cm^-1范围内进行拉曼光谱扫描获得拉曼光谱图，所述表面增强试剂为金纳米溶胶、银纳米溶胶或铜纳米溶胶中的一种；

（5）定性判断：当样品的拉曼谱图在1224cm^-1±3cm^-1处存在明显特征拉曼峰时，辣椒粉中存在苏丹红Ⅰ；

（6）定量测定：对样品的拉曼谱图，以1224cm^-1±3cm^-1处的特征拉曼峰作为定量基准峰，采用归一化方法，根据苏丹红Ⅰ标准曲线和归一化处理的样品的拉曼谱图计算出样品中苏丹红Ⅰ的含量X,

X—样品辣椒粉中苏丹红Ⅰ的含量，单位为毫克每千克（mg/kg）；

c—从标准曲线得到的苏丹红Ⅰ含量，单位为毫克每升（mg/L）；

V—样品定容体积，单位为毫升（mL）；

m—样品称量质量，单位为克（g）。

所述表面增强试剂的用量为每0.010mL所述待测样品溶液加入0.50mL表面增强剂，所述无机盐凝聚剂的用量为每0.010mL所述待测样品溶液加入0.10mL无机盐凝聚剂，所述无机盐凝聚剂为质量浓度为1%的氯化钠溶液或质量浓度为1%的氯化钾溶液，所述无机盐试剂为2.0mol/L的氯化钠溶液。

优选的，所述表面增强试剂为金纳米溶胶。

优选的，步骤（2）取1.00g辣椒粉，加入3mL乙腈振荡20s，超声萃取10min；取0.5mL萃取液，加入0.1mL无机盐试剂，振荡30秒至萃取液颜色变清亮；离心机10000r/min离心2min，上层清液即为待测液。

采用上述技术方案所产生的有益效果在于：本发明可以用于辣椒粉中苏丹红Ⅰ的定性分析也可以用于定量分析，操作简单，不需要操作人员有较强的专业背景， 读数直观，可以直接从仪器界面上读取数值；检测速度快，一个样品在15分钟内检测完成；灵敏度高，检出限达到5～50mg/kg；成本低，适用于现场应急检测、企业自控检测和大批量样品筛查检测等，能够有效辨别问题食品，保护消费者权益。

附图说明

下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细的说明。

图1是本发明实施例1中的辣椒粉的苏丹红Ⅰ检测的拉曼光谱图。

具体实施方式

实施例1

一种快速检测辣椒粉中苏丹红Ⅰ含量的激光拉曼光谱方法，其特征在于，包括以下步骤：

（1）确定苏丹红Ⅰ的特征拉曼峰及峰移动范围为：1224cm^-1±3cm^-1。

（2）绘制苏丹红Ⅰ标准曲线；准确称取0.0100g苏丹红Ⅰ纯品，用水溶解后，定容到100mL，4℃避光保存，将标准溶液分别稀释到2.0μg/mL，5.0μg/mL,10.0μg/mL,20.0μg/mL,50.0μg/mL的系列标准使用液，用拉曼光谱仪检测，对苏丹红Ⅰ纯品的拉曼谱图进行基线调整和归一化处理得到苏丹红Ⅰ标准曲线，所述激光拉曼光谱仪检测工作条件为：

a) 激光功率：200mW；

b) 积分时间：20sec；

c) 平均次数：2；

d) 平滑参数：5。

（3）待测样品溶液制备：取1.00g辣椒粉，加入3.0mL乙腈振荡20s，超声萃取10min；取0.5mL萃取液，加入0.1mL无机盐试剂，振荡30秒至萃取液颜色变清亮；离心机10000r/min离心2min，上层清液即为待测液。

（4）向检测池中依次加入0.50mL金纳米溶胶、0.010mL待测液和质量浓度为1%的0.10mL氯化钠溶液，摇匀，置检测池于激光拉曼光谱仪检测室内，在400～1700cm^-1范围内进行拉曼光谱扫描获得拉曼光谱图，激光拉曼光谱仪的检测工作条件与绘制标准曲线时仪器的工作条件相同。

（5）定性判断：样品检测池的拉曼光谱图在1224cm^-1±3cm^-1处存在明显特征拉曼峰，说明辣椒粉中存在苏丹红Ⅰ；

（6）定量测定：对样品的拉曼光谱图，以1224cm^-1±3cm^-1处的特征拉曼峰作为定量基准峰，采用归一化方法，根据苏丹红Ⅰ标准曲线和归一化处理的样品的拉曼谱图计算出样品中苏丹红Ⅰ的含量X,

     c=2，V=3，m=1，所以X=6   

X—样品辣椒粉中苏丹红Ⅰ的含量，单位为毫克每千克（mg/kg）；

c—从标准曲线得到的苏丹红Ⅰ含量，单位为毫克每升（mg/L）；

V—样品定容体积，单位为毫升（mL）；

m—样品称量质量，单位为克（g）。

实施例2

一种快速检测辣椒粉中苏丹红Ⅰ含量的激光拉曼光谱方法，其特征在于，包括以下步骤：

（1）确定苏丹红Ⅰ的特征拉曼峰及峰移动范围为：1224cm^-1±3cm^-1。

（2）绘制苏丹红Ⅰ标准曲线；准确称取0.0100g苏丹红Ⅰ纯品，用水溶解后，定容到100mL，4℃避光保存，将标准溶液分别稀释到2.0μg/mL，5.0μg/mL,10.0μg/mL,20.0μg/mL,50.0μg/mL的系列标准使用液，用拉曼光谱仪检测，对苏丹红Ⅰ纯品的拉曼谱图进行基线调整和归一化处理得到苏丹红Ⅰ标准曲线，所述激光拉曼光谱仪检测工作条件为：

a) 激光功率：200mW；

b) 积分时间：20sec；

c) 平均次数：2；

d) 平滑参数：5。

（3）待测样品溶液制备：取另一种辣椒粉2.00g，加入5.0mL乙腈振荡20s，超声萃取10min；取0.5mL萃取液，加入0.1mL无机盐试剂，振荡30秒至萃取液颜色变清亮；离心机10000r/min离心2min，上层清液即为待测液。

（4）向检测池中依次加入0.50mL金纳米溶胶、0.010mL待测液和质量浓度为1%的0.10mL氯化钾溶液，摇匀，置检测池于激光拉曼光谱仪检测室内，在400～1700cm^-1范围内进行拉曼光谱扫描获得拉曼光谱图，激光拉曼光谱仪的检测工作条件与绘制标准曲线时仪器的工作条件相同。

（5）定性判断：样品检测池的拉曼光谱图在1224cm^-1±3cm^-1处存在明显特征拉曼峰，说明辣椒粉中存在苏丹红Ⅰ；

（6）定量测定：对样品的拉曼光谱图，以1224cm^-1±3cm^-1处的特征拉曼峰作为定量基准峰，采用归一化方法，根据苏丹红Ⅰ标准曲线和归一化处理的样品的拉曼谱图计算出样品中苏丹红Ⅰ的含量X,

     c=12，V=5，m=2，所以X=30

X—样品辣椒粉中苏丹红Ⅰ的含量，单位为毫克每千克（mg/kg）；

c—从标准曲线得到的苏丹红Ⅰ含量，单位为毫克每升（mg/L）；

V—样品定容体积，单位为毫升（mL）；

m—样品称量质量，单位为克（g）。

实施例3

一种快速检测辣椒粉中苏丹红Ⅰ含量的激光拉曼光谱方法，其特征在于，包括以下步骤：

（1）确定苏丹红Ⅰ的特征拉曼峰及峰移动范围为：1224cm^-1±3cm^-1。

（2）绘制苏丹红Ⅰ标准曲线；准确称取0.0100g苏丹红Ⅰ纯品，用水溶解后，定容到100mL，4℃避光保存，将标准溶液分别稀释到2.0μg/mL，5.0μg/mL,10.0μg/mL,20.0μg/mL,50.0μg/mL的系列标准使用液，用拉曼光谱仪检测，对苏丹红Ⅰ纯品的拉曼谱图进行基线调整和归一化处理得到苏丹红Ⅰ标准曲线，所述激光拉曼光谱仪检测工作条件为：

a) 激光功率：200mW；

b) 积分时间：20sec；

c) 平均次数：2；

d) 平滑参数：5。

（3）待测样品溶液制备：取另一种辣椒粉1.50g，加入4.0mL乙腈振荡20s，超声萃取10min；取0.5mL萃取液，加入0.1mL无机盐试剂，振荡30秒至萃取液颜色变清亮；离心机10000r/min离心2min，上层清液即为待测液。

（4）向检测池中依次加入0.50mL金纳米溶胶、0.010mL待测液和质量浓度为1%的0.10mL氯化钠溶液，摇匀，置检测池于激光拉曼光谱仪检测室内，在400～1700cm^-1范围内进行拉曼光谱扫描获得拉曼光谱图，激光拉曼光谱仪的检测工作条件与绘制标准曲线时仪器的工作条件相同。

（5）定性判断：样品检测池的拉曼光谱图在1224cm^-1±3cm^-1处存在明显特征拉曼峰，说明辣椒粉中存在苏丹红Ⅰ；

（6）定量测定：对样品的拉曼光谱图，以1224cm^-1±3cm^-1处的特征拉曼峰作为定量基准峰，采用归一化方法，根据苏丹红Ⅰ标准曲线和归一化处理的样品的拉曼谱图计算出样品中苏丹红Ⅰ的含量X,

     c=3，V=4，m=1.5，所以X=8

X—样品辣椒粉中苏丹红Ⅰ的含量，单位为毫克每千克（mg/kg）；

c—从标准曲线得到的苏丹红Ⅰ含量，单位为毫克每升（mg/L）；

V—样品定容体积，单位为毫升（mL）；

m—样品称量质量，单位为克（g）。

Claims (5)

1.一种快速检测辣椒粉中苏丹红Ⅰ含量的激光拉曼光谱方法，其特征在于，包括以下步骤：

（1）确定苏丹红Ⅰ的特征拉曼峰及峰移动范围为：1224cm^-1±3cm^-1；

（2）绘制苏丹红Ⅰ标准曲线；

（3）待测样品溶液制备：取1.0～2.0 g辣椒粉，加入3.0～5.0mL乙腈振荡，超声萃取；准确称取萃取液，加入无机盐试剂，振荡至萃取液颜色变清亮，离心机离心，所得上层清液即为待测液；

（4）在检测池中依次加入表面增强试剂、 所述待测溶液和无机盐凝聚剂， 摇匀，置检测池于激光拉曼光谱仪检测室内，在400～1700cm^-1范围内进行拉曼光谱扫描获得拉曼光谱图，所述表面增强试剂为金纳米溶胶、银纳米溶胶或铜纳米溶胶中的一种；

（5）定性判断：当样品的拉曼谱图在1224cm^-1±3cm^-1处存在明显特征拉曼峰时，辣椒粉中存在苏丹红Ⅰ；

（6）定量测定：对样品的拉曼谱图，以1224cm^-1±3cm^-1处的特征拉曼峰作为定量基准峰，采用归一化方法，根据苏丹红Ⅰ标准曲线和归一化处理的样品的拉曼谱图计算出样品中苏丹红Ⅰ的含量X,

X—样品辣椒粉中苏丹红Ⅰ的含量，单位为毫克每千克（mg/kg）；

c—从标准曲线得到的苏丹红Ⅰ含量，单位为毫克每升（mg/L）；

V—样品定容体积，单位为毫升（mL）；

m—样品称量质量，单位为克（g）。

2.根据权利要求１所述的一种快速检测辣椒粉中苏丹红Ⅰ含量的激光拉曼光谱方法，其特征在于步骤（3）所述无机盐试剂为2.0mol/L的氯化钠溶液。

3.根据权利要求１所述的一种快速检测辣椒粉中苏丹红Ⅰ含量的激光拉曼光谱方法，其特征在于步骤（4）所述表面增强试剂为金纳米溶胶。

4.根据权利要求１所述的一种快速检测辣椒粉中苏丹红Ⅰ含量的激光拉曼光谱方法，其特征在于步骤（4）每0.010mL所述待测样品溶液加入0.50mL表面增强剂，加入0.10mL无机盐凝聚剂，所述无机盐凝聚剂为质量浓度为1%的氯化钠溶液或质量浓度为1%的氯化钾溶液。

5.根据权利要求１所述的一种快速检测辣椒粉中苏丹红Ⅰ含量的激光拉曼光谱方法，其特征在于步骤（2）取1.00g辣椒粉，加入3mL乙腈振荡20s，超声萃取10min；取0.5mL萃取液，加入0.1mL无机盐试剂，振荡30秒至萃取液颜色变清亮；离心机10000r/min离心2min，上层清液即为待测液。