CN104374762B - 快速分析豆皮中碱性嫩黄含量的激光拉曼光谱检测方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种快速分析豆皮中碱性嫩黄含量的激光拉曼光谱检测方法，涉及食品检测技术领域。包括下述步骤：（1）确定碱性嫩黄特征拉曼峰：650cm‑1±3cm‑1；（2）绘制碱性嫩黄标准曲线；（3）待测样品溶液制备；（4）取待测样品溶液，加入纳米增强试剂和无机盐凝聚剂，摇匀后，用激光拉曼光谱仪检测，得到样品的拉曼光谱图，纳米增强试剂为金、银或铜纳米溶胶中的一种；（5）定性测定；（6）定量测定。本发明具有操作简单，检测准确、快速、无损、低成本的特点，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，有效辨别问题食品，保护消费者权益。本发明可以用于定性分析也可以用于定量分析。
Description
技术领域
本发明涉及食品检测技术领域。
背景技术
豆皮的制作应选用当年黄豆，拣筛干净，然后通过粉碎、磨浆、虑浆、蒸干等步骤而成。而一些不法商贩生产豆皮的场所通常卫生条件极差，在黄豆浆中掺加劣质淀粉、非法添加剂等，所以生产出来的豆皮色泽不好，厂家为提高豆皮感官指标，会往里面加一些非食用色素，如碱性橙、碱性嫩黄等。碱性嫩黄是黄色粉末，工业染料，主要用于麻、纸、皮革、草编织品、人造丝等的染色，也用于印染棉织品。对皮肤黏膜有轻度的刺激作用，可引起皮炎、结膜炎和上呼吸道刺激症状。国外曾有生产碱性嫩黄的工人发生膀胱癌的报道。同时碱性嫩黄接触或者吸入都会引起中毒，因为这些染料大都具有致癌性。由于碱性嫩黄比食用色素更易在食品中染色，一些不法商贩利用其色泽鲜艳、着色稳定且价格低廉的特点将其作为色素用于食品生产和加工，但是这些工业染料具有致癌作用，给消费者带来潜在的危害和巨大的风险，严重危害了消费者的身体健康。国家卫生部公布的《食品中可能违法添加的非食用物质名单》的通知中明确规定禁止碱性橙、酸性橙、碱性嫩黄在食品中使用。
目前，豆皮中碱性嫩黄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复杂、费时（大约需要2-3小时）等缺点。
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分析豆皮中碱性嫩黄含量的激光拉曼光谱检测方法，具有操作简单，检测准确、快速、无损、低成本的特点，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，有效辨别问题食品，保护消费者权益。本发明可以用于定性分析也 可以用于定量分析。
为解决上述技术问题，本发明所采取的技术方案是：一种快速分析豆皮中碱性嫩黄含量的激光拉曼光谱检测方法，包括下述步骤：
（1）确定碱性嫩黄特征拉曼峰：650cm-1±3cm-1为碱性嫩黄特征拉曼峰；
（2）绘制碱性嫩黄标准曲线；
（3）待测样品溶液制备：准确称取待测豆皮1.0-2.0g，加入3.0-5.0mL乙腈水溶液，乙腈水溶液中乙腈占的体积分数比为80-90%；振荡、超声萃取、离心后，准确量取上清液，在上清液中加入正己烷，振荡、静置、弃去上层溶液；在剩下的溶液中加入氯化钠溶液，振荡、静置，上层清液即为待测样品溶液；
（4）取待测样品溶液，加入纳米增强试剂和无机盐凝聚剂，摇匀后，用激光拉曼光谱仪检测，得到样品的拉曼光谱图；所述纳米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）定性测定：当650cm-1±3cm-1处存在明显特征拉曼峰时，豆皮中含有碱性嫩黄；
（6）定量测定：对样品的拉曼光谱图进行基线调整；以1017cm-1±3cm-1处的特征拉曼峰作为定量基准峰，对碱性嫩黄特征拉曼峰进行归一化处理；归一化后得到的碱性嫩黄特征拉曼峰强度根据碱性嫩黄标准曲线进行定量评估，通过下式计算出样品豆皮中碱性嫩黄的含量X：
X—样品豆皮中碱性嫩黄的含量，单位为毫克每千克；
c—从碱性嫩黄标准曲线得到的碱性嫩黄含量，单位为毫克每升；
V—乙腈体积，单位为毫升；
m—豆皮称量质量，单位为克。
优选的，步骤（4）中所述无机盐凝聚剂为氯化钠溶液或氯化钾溶液。
优选的，步骤（4）中纳米增强试剂为金纳米溶胶。
优选的，步骤（3）待测样品溶液制备：准确称取待测豆皮1±0.01 g，加入4 mL乙腈水溶液，乙腈水溶液中乙腈占的体积分数比为85%；涡旋振荡5s，超声萃取10 min，离心机转速10000 r/min离心2min后，准确量取2 mL上清液，在上清液中加入1 mL正己烷，涡旋振荡10s，静置分层，弃去上层溶液；在剩下的溶液中加入1mL 2M氯化钠溶液，涡旋振荡10s，静置分层，上层清液即为待测样品溶液。
进一步优选的，步骤（4）中待测样品溶液的用量为0.050mL，纳米增强试剂的用量为0.50mL，无机盐凝聚剂的用量为0.10mL，其中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。
本发明待测样品溶液制备中：使用乙腈水溶液做提取液，超声提取，上清液用正己烷去除低极性干扰物，最后用氯化钠溶液反萃取。碱性嫩黄易溶于水，但只用水会增加提取的杂质，且不利于拉曼光谱检测；在乙腈中加入一定量的水，可以有效增加乙腈对碱性能黄的溶解性，且在拉曼光谱测定时背景干扰较小，因此，选用乙腈水溶液做提取液。加入氯化钠溶液后，乙腈会与水分层，从而得到待测样品的乙腈溶液。
采用上述技术方案所产生的有益效果在于：
（1）本发明涉及一种采用拉曼光谱特征峰信号强度的豆皮中碱性嫩黄的检测方法，选择650cm-1±3cm-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。
（2）本发明首次将拉曼光谱技术应用到豆皮中碱性嫩黄的定量检测，通过对碱性嫩黄的特性拉曼光谱分析，检测豆皮中碱性嫩黄含量情况，试验在15min内完成，检出限达到1mg/kg，完全满足国家标准要求，具有检测准确、快速、无损、低成本的明显特点，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，有效辨别问题食品，保护消费者权益。
（3）本发明操作简单，不需要操作人员有较强的专业背景，读数直观，可直接从仪器界面上读取数值。
（4）本发明筛选出重要试剂及使用方法：筛选出纳米增强试剂，并确定用量为在0.050ml待测样品溶液中加入0.50ml纳米增强试剂，使检测灵敏度大大提高。并同时实现定性分析和定量检测。
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 中某品牌A的豆皮的碱性嫩黄检测的拉曼光谱图。
具体实施方式
实施例1
快速分析豆皮中碱性嫩黄含量的激光拉曼光谱检测方法，包括下述步骤：
（1）确定碱性嫩黄特征拉曼峰：根据碱性嫩黄特征化学结构，确定650cm-1±3cm-1为碱性嫩黄特征拉曼峰。
（2）绘制碱性嫩黄标准曲线：准确称取0.0100g碱性嫩黄纯品，用水溶解后，定容到100mL，得到100μg/mL碱性嫩黄标准溶液，4℃避光保存，将标准溶液分别稀释到0.2μg/mL，0.5μg/mL，1.0μg/mL，2.0μg/mL，5.0μg/mL的系列标准使用液，用激光拉曼光谱仪检测，对碱性嫩黄纯品的拉曼光谱图进行基线调整和归一化处理得到碱性嫩黄标准曲线。
（3）待测样品溶液制备：
准确称取某品牌A的豆皮1.00g至10 mL离心管中，在待测豆皮中加入4 mL的乙腈水溶液（4 mL乙腈水溶液中含乙腈3.4mL，水0.6mL，乙腈与水的体积比为85:15），涡旋振荡5s后，放入超声波清洗器中超声萃取10 min，再将样品放入离心机中离心2min，转速10000r/min；从离心好的样品中准确量取2 mL上清液至10 mL离心管中，加入1 mL正己烷，涡旋振荡10s后，静置分层，弃去上层溶液；在剩下的溶液中加入1mL 2M氯化钠溶液，涡旋振荡10s后，静置分层，上层清液即为待测样品溶液。
（4）取0.050mL待测样品溶液，加入0.50mL金纳米溶胶和0.10mL质量浓度为1%的氯化钠溶液（无机盐凝聚剂），摇匀后，用激光拉曼光谱仪检测，得到样品的拉曼光谱图；设置仪器参数如下：
a) 激光功率：200mW。
b) 积分时间：20sec。
c) 平均次数：3。
d) 平滑参数：5。
（5）定性测定：650cm-1±3cm-1处存在明显特征拉曼峰，说明豆皮中含有碱性嫩黄，豆皮的拉曼光谱图参见图 1 所示；
（6）定量测定：对样品的拉曼光谱图进行基线调整；以1017cm-1±3cm-1处的特征拉曼峰作为定量基准峰，对碱性嫩黄特征拉曼峰进行归一化处理；归一化后得到的碱性嫩黄特征拉曼峰强度根据碱性嫩黄标准曲线进行定量评估，此分析方法适用浓度范围是1～20mg/kg。
通过下式计算出样品豆皮中碱性嫩黄的含量X：
，c=0.30，V=3.4，m=1，所以X=1.02，
X—样品豆皮中碱性嫩黄的含量，单位为毫克每千克（mg/kg）；
c—从碱性嫩黄标准曲线得到的碱性嫩黄含量，单位为毫克每升（mg/L）；
V—乙腈体积，单位为毫升（mL）；
m—豆皮称量质量，单位为克（g）。
（7）允许差
在重复性条件下获得的两次独立测定结果的绝对差值不得超过算术平均数的10%。
实施例2
快速分析豆皮中碱性嫩黄含量的激光拉曼光谱检测方法，包括下述步骤：
（1）确定碱性嫩黄特征拉曼峰：根据碱性嫩黄特征化学结构，确定650cm-1±3cm-1为碱性嫩黄特征拉曼峰。
（2）绘制碱性嫩黄标准曲线：准确称取0.0100g碱性嫩黄纯品，用水溶解后，定容到100mL，得到100μg/mL碱性嫩黄标准溶液，4℃避光保存，将标准溶液分别稀释到0.2μg/mL，0.5μg/mL，1.0μg/mL，2.0μg/mL，5.0μg/mL的系列标准使用液，用激光拉曼光谱仪检测，对碱性嫩黄纯品的拉曼光谱图进行基线调整和归一化处理得到碱性嫩黄标准曲线。
（3）待测样品溶液制备：
准确称取某品牌B的豆皮2.00g至10 mL离心管中，在待测豆皮中加入5 mL的乙腈水溶液（5 mL乙腈水溶液中含乙腈4.0mL，水1.0mL，乙腈与水的体积比为80:20），涡旋振荡5s后，放入超声波清洗器中超声萃取10 min，再将样品放入离心机中离心2min，转速10000r/min；从离心好的样品中准确量取2 mL上清液至10 mL离心管中，加入1 mL正己烷，涡旋振荡10s后，静置分层，弃去上层溶液；在剩下的溶液中加入1mL 2M氯化钠溶液，涡旋振荡10s后，静置分层，上层清液即为待测样品溶液。
（4）取0.050mL待测样品溶液，加入0.50mL金纳米溶胶和0.10mL质量浓度为1%的氯化钾溶液（无机盐凝聚剂），摇匀后，用激光拉曼光谱仪检测，得到样品的拉曼光谱图；设置仪器参数如下：
a) 激光功率：200mW。
b) 积分时间：20sec。
c) 平均次数：3。
d) 平滑参数：5。
（5）定性测定：650cm-1±3cm-1处存在明显特征拉曼峰，说明豆皮中含有碱性嫩黄，豆皮的拉曼光谱图参见图 1 ；
（6）定量测定：对样品的拉曼光谱图进行基线调整；以1017cm-1±3cm-1处的特征拉曼峰作为定量基准峰，对碱性嫩黄特征拉曼峰进行归一化处理；归一化后得到的碱性嫩黄特征拉曼峰强度根据碱性嫩黄标准曲线进行定量评估，此分析方法适用浓度范围是1～20mg/kg。
通过下式计算出样品豆皮中碱性嫩黄的含量X：
，c=3，V=4，m=2，所以X=6，
X—样品豆皮中碱性嫩黄的含量，单位为毫克每千克（mg/kg）；
c—从碱性嫩黄标准曲线得到的碱性嫩黄含量，单位为毫克每升（mg/L）；
V—乙腈体积，单位为毫升（mL）；
m—豆皮称量质量，单位为克（g）。
（7）允许差
在重复性条件下获得的两次独立测定结果的绝对差值不得超过算术平均数的10%。
实施例3
快速分析豆皮中碱性嫩黄含量的激光拉曼光谱检测方法，包括下述步骤：
（1）确定碱性嫩黄特征拉曼峰：根据碱性嫩黄特征化学结构，确定650cm-1±3cm-1为碱性嫩黄特征拉曼峰。
（2）绘制碱性嫩黄标准曲线：准确称取0.0100g碱性嫩黄纯品，用水溶解后，定容到100mL，得到100μg/mL碱性嫩黄标准溶液，4℃避光保存，将标准溶液分别稀释到0.2μg/mL，0.5μg/mL，1.0μg/mL，2.0μg/mL，5.0μg/mL的系列标准使用液，用激光拉曼光谱仪检测，对碱性嫩黄纯品的拉曼光谱图进行基线调整和归一化处理得到碱性嫩黄标准曲线。
（3）待测样品溶液制备：
准确称取某品牌C的豆皮1.50g至10 mL离心管中，在待测豆皮中加入3 mL的乙腈水溶液（3 mL乙腈水溶液中含乙腈2.7mL，水0.3mL，乙腈与水的体积比为90:10），涡旋振荡5s后，放入超声波清洗器中超声萃取10 min，再将样品放入离心机中离心2min，转速10000r/min；从离心好的样品中准确量取2 mL上清液至10 mL离心管中，加入1 mL正己烷，涡旋振荡10s后，静置分层，弃去上层溶液；在剩下的溶液中加入1mL 2M氯化钠溶液，涡旋振荡10s后，静置分层，上层清液即为待测样品溶液。
（4）取0.050mL待测样品溶液，加入0.50mL金纳米溶胶和0.10mL质量浓度为1%的氯化钠溶液（无机盐凝聚剂），摇匀后，用激光拉曼光谱仪检测，得到样品的拉曼光谱图；设置仪器参数如下：
a) 激光功率：200mW。
b) 积分时间：20sec。
c) 平均次数：3。
d) 平滑参数：5。
（5）定性测定：650cm-1±3cm-1处存在明显特征拉曼峰，说明豆皮中含有碱性嫩黄，豆皮的拉曼光谱图参见图 1 ；
（6）定量测定：对样品的拉曼光谱图进行基线调整；以1017cm-1±3cm-1处的特征拉曼峰作为定量基准峰，对碱性嫩黄特征拉曼峰进行归一化处理；归一化后得到的碱性嫩黄特征拉曼峰强度根据碱性嫩黄标准曲线进行定量评估，此分析方法适用浓度范围是1～20mg/kg。
通过下式计算出样品豆皮中碱性嫩黄的含量X：
，c=5，V=2.7，m=1.5，所以X=9，
X—样品豆皮中碱性嫩黄的含量，单位为毫克每千克（mg/kg）；
c—从碱性嫩黄标准曲线得到的碱性嫩黄含量，单位为毫克每升（mg/L）；
V—乙腈体积，单位为毫升（mL）；
m—豆皮称量质量，单位为克（g）。
（7）允许差
在重复性条件下获得的两次独立测定结果的绝对差值不得超过算术平均数的10%。
Claims (2)
1.一种快速分析豆皮中碱性嫩黄含量的激光拉曼光谱检测方法，其特征在于，包括下述步骤：
（1）确定碱性嫩黄特征拉曼峰：650cm-1±3cm-1为碱性嫩黄特征拉曼峰；
（2）绘制碱性嫩黄标准曲线；
（3）待测样品溶液制备：准确称取待测豆皮1.0-2.0g，加入3.0-5.0mL乙腈水溶液，所述乙腈水溶液中乙腈占的体积分数比为80-90%；振荡、超声萃取、离心后，准确量取上清液，在上清液中加入正己烷，振荡、静置、弃去上层溶液；在剩下的溶液中加入氯化钠溶液，振荡、静置，上层清液即为待测样品溶液；
（4）取待测样品溶液，加入纳米增强试剂和无机盐凝聚剂，摇匀后，用激光拉曼光谱仪检测，得到样品的拉曼光谱图；
（5）定性测定：当650cm-1±3cm-1处存在明显特征拉曼峰时，豆皮中含有碱性嫩黄；
（6）定量测定：对样品的拉曼光谱图进行基线调整；以1017cm-1±3cm-1处的特征拉曼峰作为定量基准峰，对碱性嫩黄特征拉曼峰进行归一化处理；归一化后得到的碱性嫩黄特征拉曼峰强度根据碱性嫩黄标准曲线进行定量评估，通过下式计算出样品豆皮中碱性嫩黄的含量X：
X—样品豆皮中碱性嫩黄的含量，单位为毫克每千克；
c—从碱性嫩黄标准曲线得到的碱性嫩黄含量，单位为毫克每升；
V—乙腈体积，单位为毫升；
m—豆皮称量质量，单位为克；
步骤（4）中待测样品溶液的用量为0.050mL，纳米增强试剂的用量为0.50mL，无机盐凝聚剂的用量为0.10mL，其中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；
步骤（4）中纳米增强试剂为金纳米溶胶。
2.根据权利要求1所述的快速分析豆皮中碱性嫩黄含量的激光拉曼光谱检测方法，其特征在于，步骤（3）待测样品溶液制备：准确称取待测豆皮1±0.01 g，加入4 mL乙腈水溶液，所述乙腈水溶液中乙腈占的体积分数比为85%；涡旋振荡5s，超声萃取10 min，离心机转速10000 r/min离心2min后，准确量取2 mL上清液，在上清液中加入1 mL正己烷，涡旋振荡10s，静置分层，弃去上层溶液；在剩下的溶液中加入1mL 2M氯化钠溶液，涡旋振荡10s，静置分层，上层清液即为待测样品溶液。
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| 食品中碱性黄Ⅱ的提取和检测方法;尤努斯江等;《安徽农业科学》;20121231;第40卷;15908 － 15910 * |
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| CN104374762A (zh) | 2015-02-25 |
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