CN108680572A - 一种颜色/荧光双信号可视化快速检测亚硝酸盐的方法及应用 - Google Patents

Abstract

本发明属于食品检测技术领域，具体涉及一种颜色/荧光双信号可视化快速检测亚硝酸盐的方法及应用。本发明的检测亚硝酸盐的方法具体为：首先制备碳点‑中性红复合体系，分为合成碳点和构建碳点‑中性红复合体系两步；将普通滤纸浸泡到碳点‑中性红复合体系中，得到碳点‑中性红复合体系检测试纸；配置亚硝酸钠标准溶液；制备检测亚硝酸盐的颜色标准比色卡和荧光标准比色卡；利用软件提取每张试纸的RGB值，建立矩阵，建立多元线性回归模型；检测待测食品中亚硝酸盐的含量。本发明的碳点‑中性红复合体系对亚硝酸盐具有颜色和荧光双重响应，检测时操作步骤简单，可视化结果清晰、直观和精准，检出限更低，有望大规模用于食品中检测亚硝酸盐含量。

Description

一种颜色/荧光双信号可视化快速检测亚硝酸盐的方法及 应用

技术领域

本发明属于食品检测技术领域，具体涉及一种颜色/荧光双信号可视化快速检测亚硝酸盐 的方法及应用。

背景技术

亚硝酸盐广泛存在于环境中，是自然界中常见的含氮化合物。食品中亚硝酸盐的来源多 种多样，如通过产乳动物及用水等途径使食物被自然界存在的亚硝酸盐污染，蔬菜腌制或存 放的过程中可能会自发产生亚硝酸盐，此外肉制品加工过程中会使用亚硝酸盐作为添加剂。 亚硝酸盐能和人体中的仲胺、叔胺、酞胺和氨基酸反应形成致癌物质-N-亚硝胺类化合物，亚 硝胺能够通过胎盘进入胎儿体内，对胎儿有致畸作用。亚硝酸盐是一种剧毒物质，成人摄入 0.2-0.5g即可引起中毒，3g即可致死。鉴于亚硝酸盐的危害，对食品中的亚硝酸盐含量进行 检测具有重要意义。

目前，国内外报道检测亚硝酸盐的方法主要有色谱法、电化学法和光学检测技术等。色 谱法和电化学法都能准确地检测出亚硝酸盐的含量，但是它们都适合在条件良好的实验室操 作，不适合用于现场的快速检测和日常生活使用，不能满足日常检测的需要，如超市、生产 车间或者家庭日常生活的质量安全检测。光学检测技术可分为颜色检测技术、荧光检测技术 和颜色/荧光双信号检测技术三大类。颜色/荧光双信号检测技术是基于颜色信号和荧光信号的 共同变化实现亚硝酸盐的快速、准确检测。食品是一个复杂的体系，包含的色素或者荧光物 质会对检测的结果产生影响，利用荧光和颜色双信号检测亚硝酸盐，能够减少食品中其他的 物质对检测结果的不良影响，提高检测的灵敏度以及降低检测限。虽然基于颜色/荧光试纸的 检测技术操作简便，但是仅通过目视法无法准确定量检测亚硝酸盐的含量，只能定性地判断 亚硝酸盐的含量范围。因此，迫切需要建立基于颜色/荧光试纸检测技术的亚硝酸盐定量检测 方法，实现亚硝酸盐的自动和快速检测。

发明内容

为了克服现有技术中存在的缺陷，如：操作繁琐、不能满足日常检测的需要以及易受其 他物质的影响等，本发明提供了一种颜色/荧光双信号可视化快速检测亚硝酸盐的方法。

本发明的技术方案具体介绍如下：

S1：制备碳点-中性红复合体系

(1)合成碳点：

将蔗糖水溶液、浓硫酸和聚乙二醇200混合搅拌后，置于微波炉中加热，得到碳点原液； 将碳点原液离心、透析、调节pH值，得到碳点；

(2)构建碳点-中性红复合体系：

将碳点和中性红混合，振荡15分钟，得到碳点-中性红复合体系。

步骤S1的(1)中，蔗糖水溶液、浓硫酸与聚乙二醇200的体积用量比为1:0.2:6，混合 搅拌的时间为10min；微波炉加热功率为900W，加热时间为15s；将碳点原液的pH值调至7.0；

步骤S1的(2)中，碳点与中性红的用量体积比为10:1；

S2：制备碳点-中性红复合体系检测试纸

将普通滤纸浸泡到步骤(1)的碳点-中性红复合体系中，待普通滤纸颜色均匀后取出； 并将浸湿的滤纸烘干，得到碳点-中性红复合体系检测试纸；

步骤S2中，浸泡的时间为5min；烘干温度不大于50℃，烘干时间为1h；

S3：配置亚硝酸钠标准溶液

配置浓度梯度分别为Q₁,Q₂,Q₃,Q₄,Q₅，……，Q_n的0-0.5μg/mL亚硝酸钠标准溶液；

S4：制备检测亚硝酸盐的颜色标准比色卡和荧光标准比色卡

(1)将步骤S2中制备的检测试纸分别浸泡在步骤S3中得到的n个梯度的亚硝酸钠标准 溶液中；待显色稳定后，得到n张亚硝酸盐检测试纸；

(2)将n张亚硝酸盐检测试纸置于荧光成像分析仪的检测试纸放置处，获取亚硝酸盐检 测试纸的日光光学照片和荧光光学照片，记为颜色试纸和荧光试纸，将颜色试纸按照亚硝酸 盐浓度由低到高排列，最终得到颜色标准比色卡，分别包含了K_A1,K_A2,K_A3,……，K_An，共 n张颜色试纸；同理，将荧光试纸按照亚硝酸盐浓度由低到高排列，最终得到荧光标准比色 卡，包含了K_I1,K_I2,K_I3,……，K_In，共n张荧光试纸。

S5：建立检测亚硝酸盐的方法

(1)利用软件MATLAB 2010依次提取颜色标准比色卡中每张试纸的RGB值，其中R代表图片中红色通道的数值，G代表图片中绿色通道的数值，B代表图片中蓝色通道的数值，建立矩阵A，矩阵A中第一行分别对应的是颜色试纸K_A1的R值、G值和B值，矩阵A中 第二行对应的是试纸K_A2的RGB值，矩阵A中第三行对应的是试纸K_A3的RGB值，……， 由此类推，得到矩阵A，矩阵A大小为n×3；同理，依次提取荧光标准比色卡中的每张试纸 的RGB值，得到了荧光比色卡中每张试纸的RGB信息，建立矩阵I，矩阵I大小为n×3。将 矩阵A和矩阵I的合并矩阵成D，矩阵D大小为n×6，矩阵D中第一行分别对应的是R_A1、 G_A1，B_A1，I_A1、I_A1和I_A1，即试纸K_A1和试纸I_A1的RGB值，同理，矩阵A中第二行对应的 是试纸K_A2和I_A2的RGB值，……，由此类推组成矩阵D。

(2)以矩阵A为自变量，浓度Q＝[Q₁ Q₂ Q₃ Q₄ Q₅，……Q_n]’为因变量建立多元线性回 归模型M_A；以矩阵I为自变量，浓度Q＝[Q₁ Q₂ Q₃ Q₄ Q₅，……Q_n]’为因变量建立多元线性回归模型M_I；以矩阵D为自变量，浓度Q＝[Q₁ Q₂ Q₃ Q₄ Q₅，……Q_n]’为因变量建立多元线 性回归模型M_D；3种模型的回归方程如下：

模型M_A的回归方程为Y₁＝a+b×R_A+c×G_A+d×B_A

模型M_I的回归方程为Y₂＝h+i×R_I+j×G_I+k×B_I

模型M_D的回归方程为Y₃＝p+q×R_A+r×G_A+s×B_A+t×R_I+u×B_I+v×G_I

其中，式中Y₁、Y₂、Y₃代表亚硝酸钠的浓度，R_A、R_I分别为颜色试纸与荧光试纸中提取的红色通道的数值，G_A、G_I分别为颜色试纸与荧光试纸中提取的绿色通道的数值，B_A、B_I分别为颜色试纸与荧光试纸中提取的蓝色通道的数值，b、c、d值分别颜色试纸变量R_A、G_A和B_A的回归系数，i、j、k分别为颜色试纸变量R_I、G_I和B_I的回归系数，q、r、s、t、u、v 分别为模型M_D中变量R_A、G_A、B_A、R_I、G_I和B_I的回归系数，a、h和p分别是模型M_A、 M_I和M_D回归方程的校正系数；

S6：检测待测物质中亚硝酸盐的含量

(1)将步骤S2中制备的碳点-中性红复合体系检测试纸浸泡在待测物质样品水溶液中， 静置至显色稳定，通过荧光成像分析仪分别获取待测物质的日光光学照片和荧光光学照片， 记为颜色试纸和荧光试纸；

(2)目视法将待测物质样品的颜色试纸与颜色标准比色卡进行对比，确定待测物质中亚 硝酸盐的含量是在Q_i-Q_i+1之间；将待测物质样品的荧光试纸与荧光标准比色卡进行对比，确 定待测物质中亚硝酸盐的含量是在Q_j-Q_j+1之间；从而实现了待测物质中亚硝酸盐半定量分 析；

(3)提取每种待测物质样品颜色试纸和荧光试纸的RGB值，构成了矩阵S，矩阵S大小为3×6。矩阵S的第一行是待测物质样品颜色试纸的RGB值，第二行是待测物质样品荧 光试纸的RGB值，矩阵S的第三行是待测物质样品颜色试纸和荧光试纸的RGB值合并而成；

(4)将矩阵S的第一、二和三行分别代入模型M_A、M_I和M_D，得到含量矩阵R；矩阵 R的第一行Q_A代表的是根据颜色试纸的RGB颜色检测出的亚硝酸盐含量；同理第二行Q_I和第三行Q_D分别代表的是根据荧光试纸和复合信息得到的亚硝酸盐含量。

本发明还提供了一种颜色/荧光双信号可视化快速检测亚硝酸盐的方法的应用，所述方法 用于检测食品中的亚硝酸盐的含量。

与现有的检测技术相比，本发明的有益效果在于：

(1)与现有的荧光材料相比，本发明通过微波合成法制备了荧光发射峰在517nm的碳 点，该荧光材料制备简单，荧光性能好、生物相容性好，水溶性好，且碳点的光谱曲线与中 性红的吸收光谱曲线有较大的重叠，使中性红能够有效地猝灭碳点的荧光，得到了荧光猝灭 型的复合体系。

(2)与现有的比色技术或者荧光技术检测亚硝酸盐相比，本发明的碳点-中性红复合体 系对亚硝酸盐具有颜色和荧光双重响应，能同时实现比色和荧光检测亚硝酸盐。既能减小色 素对检测结果的影响，又能降低荧光物质对检测的影响，使检测的结果准确，检出限更低。

(3)与现有技术(色谱法、拉曼光谱法、电化学法)相比，本发明制备的亚硝酸盐颜色 /荧光标准比色卡，检测时操作步骤简单，可视化结果清晰、直观和精准。利用便携式成像设 备可实现图像获取、RGB信息提取以及数据处理为一体可视化、自动、快速检测亚硝酸盐的 含量。

(4)本发明制备的碳点-中性红复合体系检测试纸具有制备简单、灵敏度高、抗干扰能 力强和应用范围广等特点，建立的颜色/荧光双信号检测法能够为现场、快速、高选择性和高 灵敏度分析检测亚硝酸盐提供参考依据。

附图说明

图1是本发明实例中制备的碳点和碳点-中性红复合体系荧光光谱图(插图是两种材料在 紫外灯照射下的荧光图片)；

图2是本发明制作的颜色标准比色卡和荧光标准比色卡；

图3是本发明得到的3种食品(自然水、火腿肠和腌菜)的颜色/荧光试纸图片以及3种 食品的亚硝酸盐含量检测结果。

具体实施方式

下面结合具体实施方式对本发明作进一步详细说明，但本发明的保护范围并不限于此。

为了弥补现有技术检测亚硝酸盐的不足，本发明拟用碳点-中性红复合体系结合便携式成 像设备实现颜色/荧光可视化定量检测食品中的亚硝酸盐含量。采用的荧光材料是毒性较低无 机纳米荧光材料-碳点，其易溶于水、生态环境友好以及荧光特性好。碳点-中性红复合体系 能对亚硝酸盐产生特异性响应，导致体系的颜色和荧光特性发生变化，能够实现颜色/荧光双 信号检测亚硝酸盐。因此，本发明首先利用碳点和中性红构建复合体系并制备检测亚硝酸盐 的试纸；利用制备的试纸和便携式成像设备构建检测亚硝酸盐的颜色和荧光标准比色卡，并 建立亚硝酸盐的颜色/荧光/融合定量检测方法；最后利用便携式成像设备获取食品的颜色和荧 光试纸，利用建立的定量检测方法实现食品中亚硝酸盐的可视化、快速、定量检测。

本发明以检测自然水、火腿肠和腌菜三种食品中亚硝酸盐含量为例，详细地介绍了如何 实现颜色/荧光双信号检测食品中亚硝酸盐的方法，包括以下步骤：

S1：建立碳点-中性红复合体系

(1)合成碳点：

取1mL蔗糖水溶液(30％，w/v)和200μL浓硫酸置于坩埚中，并加入6mL聚乙二醇200，混合搅拌10min，微波炉加热功率为900W，微波加热15s，溶液由无色变为金黄色， 即表示碳点制备成功；

将所得到的碳点溶液离心15min以去除不溶物，并在透析袋(截留分子量1000)中透析24 h；透析结束后，用适量NaOH溶液调整碳点溶液pH至7.0，并将所制备的碳点按1:9用水稀 释，置于4℃下保存备用；所制备的碳点发绿色的荧光，发射峰为517nm。

(2)构建碳点-中性红复合体系：

将10mL碳点和1mL中性红混合，振荡15分钟，获得了碳点-中性红复合体系。该复合体系中碳点的荧光被中性红猝灭，荧光强度减弱，因此该体系为猝灭性荧光体系。

由图1可以看出碳点发出的荧光亮度高，其相对荧光强度达到2638，而构建的碳点-中性 红复合体系荧光微弱，相对荧光强度为276，荧光猝灭程度高达90％，说明中性红能有效的 猝灭碳点的荧光，这主要是因为两者产生了荧光共振能量转移现象。由此，本发明成功地构 建了猝灭性荧光体系，即碳点-中性红复合体系。

S2：制备碳点-中性红复合体系检测试纸

(1)将普通滤纸切成1cm×2.5cm的小纸条，置于步骤(1)的碳点-中性红复合体系中 15s后，待普通滤纸颜色均匀后取出，得到浸湿的试纸；

(2)将浸湿的试纸于50℃温度下烘干，烘干时间为1h，由此得到碳点-中性红复合体系 检测试纸。

S3：配置亚硝酸钠标准溶液

配置浓度梯度分别为0,0.04,0.08,0.10,0.15,0.20,0.25,0.3,0.35,0.4和0.5μg/mL的亚硝 酸钠标准溶液，共11种浓度梯度的标准溶液。

S4:制备检测亚硝酸盐的颜色比色卡和荧光比色卡

(1)将步骤S2中制备的检测试纸分别浸泡在步骤S3中得到的11个梯度的亚硝酸钠标 准溶液中；20min后，检测试纸显色稳定，得到11张亚硝酸盐检测试纸；

(2)将11张亚硝酸盐检测试纸分别置于荧光成像分析仪(上海安亭科学仪器厂)中， 分别单独打开日光灯和紫外灯，取亚硝酸盐试纸的日光光学照片和荧光光学照片，记为颜色 试纸和荧光试纸，分别为11张；

(3)将颜色试纸按照亚硝酸盐浓度由低到高排列，最终得到颜色比色卡，包括K_A1,K_A2, K_A3,K_A4,K_A5,K_A6,K_A7,K_A8,K_A9,K_A10,K_A11，共11张颜色试纸。同理，将荧光试纸按照亚硝 酸盐浓度由低到高排列，最终得到荧光比色卡，包括K_I1,K_I2,K_I3,K_I4,K_I5,K_I6,K_I7,K_I8,K_I9,K_I10,K_I11，共11张荧光试纸。上述11张颜色试纸和荧光试纸对应的亚硝酸盐浓度分别是0,0.04,0.08, 0.10,0.15,0.20,0.25,0.3,0.35,0.4和0.5μg/mL。

S5：建立检测亚硝酸盐的方法

(1)利用软件MATLAB 2010依次提取颜色比色卡中每张试纸的RGB值，建立矩阵A(矩阵大小为11×3)，矩阵A中第一行对应的是K_A1的RGB值，矩阵A中第二行对应的是 K_A2的RGB值，矩阵A中第三行对应的是K_A3的RGB值，……，由此类推，得到矩阵A； 同理，依次提取荧光比色卡中每张试纸的RGB值，得到了荧光比色卡中每张试纸的RGB信 息，建立矩阵I，矩阵大小为11×3；将矩阵A和I进行列并列得到矩阵D，矩阵D的第一行 对应的是K_A1的RGB值和K_I1的RGB值，矩阵D的第二行对应的是K_A2的RGB值和K_I2的 RGB值，……，由此类推，得到矩阵D，矩阵大小为11×6；

(2)以矩阵A为自变量，浓度Q＝[0 0.04 0.08 0.10 0.15 0.20 0.25 0.3 0.35,0.4 0.5]’为因 变量建立多元线性回归模型M_A；以矩阵I为自变量，浓度Q为因变量建立多元线性回归模 型M_I；以矩阵D为自变量，浓度Q为因变量建立多元线性回归模型M_D；3个定量预测模型 如下：

模型M_A的回归方程为Y₁＝-0.0006*R+0.0029*G+0.0019*B

模型M_I的回归方程为Y₂＝-0.0203*R+0.002*G+0.0387*B

模型M_D的回归方程为Y₃＝-0.171*R_A+-0.015*G_A+0.422*B_A-1.184*R_I+0.029*B_I-0.785*G_I

S6：检测食品中亚硝酸盐的含量

(1)对自然水、火腿肠和腌菜进行预处理，获取自然水、火腿肠和腌菜的亚硝酸盐提取 液，并将3种提取液分别与碳点-中性红复合体系检测试纸试纸接触，得到3种食品的检测试 纸。

(2)利用荧光成像分析仪获取3种食品的日光光学照片和荧光光学照片，记为颜色试纸 和荧光试纸(如图3所示)；将3种食品的颜色试纸和荧光试纸分别与颜色比色卡和荧光比 色卡对比确定：水中亚硝酸盐含量为0.04-0.08μg/mL；火腿肠中亚硝酸盐含量为0.1-0.15 μg/mL；腌菜中亚硝酸盐含量为0.2-0.25μg/mL；实现了食品中亚硝酸盐定性和半定量分析。

(3)利用软件MATLAB 2010提取3种食品颜色和荧光检测试纸的RGB值，得到3种 食品的RGB信息，分别组成了矩阵S(水)，S(火腿肠)和S(腌菜)(如下所示)。每 种食品的矩阵S的第一行为颜色检测试纸的RGB值，第二行为荧光检测试纸的RGB值，第 三行为颜色检测试纸和荧光检测试纸RGB值的合并，矩阵S大小为3×6。

(4)将每种食品的颜色试纸的RGB值(矩阵S第1行)、荧光试纸的RGB值(矩阵S 第2行)和两者的融合信息(矩阵S第3行)分别代入模型M_A，M_I和M_D中，得到矩阵R (水)，R(火腿肠)和R(腌菜)。由矩阵R(水)可知，根据颜色RGB值、荧光RGB 值、融合信息检测水中亚硝酸盐，其检测结果分别为0.06、0.06和0.06μg/mL。同理，火腿 肠中亚硝酸盐含量检测结果为0.19、0.15和0.14μg/mL，腌菜中亚硝酸盐含量检测结果为0.23、 0.28和0.24μg/mL；由此本发明实现了颜色、荧光以及双信号定量检测食品中亚硝酸盐含量。

通过与国标的紫外分光光度法(GB 5009.33-2016)对比，本发明的检测结果和标准方法 的检测结果很相近(如表1所示)。对于水的检测，本发明中的颜色、荧光和融合信息检测 法精度一致，建立的3种方法都可以用于水中亚硝酸盐的检测。对于火腿肠的检测，荧光检 测法和融合信息检测法的精度一致，且都高于颜色检测法，这可能是由于火腿肠中色素影响 了颜色检测法的结果，使检测结果偏低，因此建立的荧光和信息融合检测方法适合于火腿肠 中亚硝酸盐的检测。而比较腌菜的检测结果发现，颜色检测法和融合信息检测法的精度一致， 两者的检测结果都比荧光检测法的精度高，可能是因为蔬菜中含有荧光物质使荧光结果偏低， 因此建立的颜色和信息融合检测方法适合于蔬菜中亚硝酸盐的检测。通过分析食品的特性， 可以选择本发明中颜色检测、荧光检测法或信息融合检测法得到的结果作为最终的检测结果。 总之，本发明的建立的方法准确度高，通过肉眼以及建立的模型即可实现各种食品中的亚硝 酸盐检测。

表1 本发明检测结果与国标法检测结果的对比

另外，国标中紫外分光光度法的检测限为1.2mg/kg，色谱法的检测线为1mg/kg。而本 发明中基于颜色信号的比色检测技术和基于荧光信号的荧光检测技术检测限分别为0.9 mg/kg及0.7mg/kg，两者的检测限都低于国标法中的紫外分光光度法检测限。

本发明灵敏度高且检测限低主要有以下几个原因：(1)碳点荧光特性优良、水溶性好且 化学性质稳定；(2)制备的碳点-中性红复合体系能特性地与亚硝酸盐结合，实现亚硝盐的 高灵敏度检测，不受食品中其他物质的影响；(3)将荧光和颜色双信号用于亚硝酸盐检测， 既能减小食品中色素对检测结果的影响，又能降低食品中荧光物质对检测的影响。因此，本 发明建立的颜色/荧光双信号检测法能够实现亚硝酸盐的快速、准确且可视化检测。

Claims (9)

1.一种颜色/荧光双信号可视化快速检测亚硝酸盐的方法，其特征在于，包括以下步骤：

S1：制备碳点-中性红复合体系

(1)合成碳点：

将蔗糖水溶液、浓硫酸和聚乙二醇200混合搅拌后，置于微波炉中加热，得到碳点原液；将碳点原液离心、透析、调节pH值，得到碳点；

(2)构建碳点-中性红复合体系：

将碳点和中性红混合，振荡，得到碳点-中性红复合体系；

S2：制备碳点-中性红复合体系检测试纸

将普通滤纸浸泡到步骤(1)的碳点-中性红复合体系中，待普通滤纸颜色均匀后取出；并将浸湿的滤纸烘干，得到碳点-中性红复合体系检测试纸；

S3：配置亚硝酸钠标准溶液

配置浓度梯度分别为Q₁,Q₂,Q₃,Q₄,Q₅，……，Q_n的0-0.5μg/mL亚硝酸钠标准溶液；

S4：制备检测亚硝酸盐的颜色标准比色卡和荧光标准比色卡

S5：建立检测亚硝酸盐的方法

利用数据处理软件依次提取颜色标准比色卡中每张试纸的RGB值，其中R代表图片中红色通道的数值，G代表图片中绿色通道的数值，B代表图片中蓝色通道的数值，建立矩阵；以矩阵为自变量，浓度Q＝[Q₁Q₂Q₃Q₄Q₅，……Q_n]’为因变量建立多元线性回归模型；

S6：检测待测物质中亚硝酸盐的含量。

2.根据权利要求1所述的颜色/荧光双信号可视化快速检测亚硝酸盐的方法，其特征在于，步骤S1的(1)中，蔗糖水溶液、浓硫酸与聚乙二醇200的体积用量比为1:0.2:6。

3.根据权利要求1所述的颜色/荧光双信号可视化快速检测亚硝酸盐的方法，其特征在于，步骤S1的(1)中，混合搅拌的时间为10min；微波炉加热功率为900W，加热时间为15s；将碳点原液的pH值调至7.0。

4.根据权利要求1所述的颜色/荧光双信号可视化快速检测亚硝酸盐的方法，其特征在于，步骤S1的(2)中，碳点与中性红的用量体积比为10:1；振荡时间为15分钟。

5.根据权利要求1所述的颜色/荧光双信号可视化快速检测亚硝酸盐的方法，其特征在于，步骤S2中，浸泡的时间为5min；烘干温度不大于50℃，烘干时间为1h。

6.根据权利要求1所述的颜色/荧光双信号可视化快速检测亚硝酸盐的方法，其特征在于，步骤S4的具体方法为：

(1)将步骤S2中制备的检测试纸分别浸泡在步骤S3中得到的n个梯度的亚硝酸钠标准溶液中；待显色稳定后，得到n张亚硝酸盐检测试纸；

(2)将n张亚硝酸盐检测试纸置于荧光成像分析仪的检测试纸放置处，获取亚硝酸盐检测试纸的日光光学照片和荧光光学照片，记为颜色试纸和荧光试纸，将颜色试纸按照亚硝酸盐浓度由低到高排列，最终得到颜色标准比色卡，分别包含了K_A1,K_A2,K_A3,……，K_An，共n张颜色试纸；同理，将荧光试纸按照亚硝酸盐浓度由低到高排列，最终得到荧光标准比色卡，包含了K_I1,K_I2,K_I3,……，K_In，共n张荧光试纸。

7.根据权利要求1所述的颜色/荧光双信号可视化快速检测亚硝酸盐的方法，其特征在于，步骤S5中，建立检测亚硝酸盐的方法具体为：

(1)利用软件MATLAB 2010依次提取颜色标准比色卡中每张试纸的RGB值，其中R代表图片中红色通道的数值，G代表图片中绿色通道的数值，B代表图片中蓝色通道的数值，建立矩阵A，矩阵A中第一行分别对应的是颜色试纸K_A1的R值、G值和B值，矩阵A中第二行对应的是试纸K_A2的RGB值，矩阵A中第三行对应的是试纸K_A3的RGB值，……，由此类推，得到矩阵A，矩阵A大小为n×3；同理，依次提取荧光标准比色卡中的每张试纸的RGB值，得到了荧光比色卡中每张试纸的RGB信息，建立矩阵I，矩阵I大小为n×3；将矩阵A和矩阵I的合并矩阵成D，矩阵D大小为n×6，矩阵D中第一行分别对应的是R_A1、G_A1，B_A1，I_A1、I_A1和I_A1，即试纸K_A1和试纸I_A1的RGB值，同理，矩阵A中第二行对应的是试纸K_A2和I_A2的RGB值，……，由此类推组成矩阵D；矩阵A、I、D分别为：

(2)以矩阵A为自变量，浓度Q＝[Q₁Q₂Q₃Q₄Q₅，……Q_n]’为因变量建立多元线性回归模型M_A；以矩阵I为自变量，浓度Q＝[Q₁Q₂Q₃Q₄Q₅，……Q_n]’为因变量建立多元线性回归模型M_I；以矩阵D为自变量，浓度Q＝[Q₁Q₂Q₃Q₄Q₅，……Q_n]’为因变量建立多元线性回归模型M_D；3种模型的回归方程如下：

模型M_A的回归方程为Y₁＝a+b×R_A+c×G_A+d×B_A

模型M_I的回归方程为Y₂＝h+i×R_I+j×G_I+k×B_I

模型M_D的回归方程为Y₃＝p+q×R_A+r×G_A+s×B_A+t×R_I+u×B_I+v×G_I

其中，式中Y₁、Y₂、Y₃代表亚硝酸钠的浓度，R_A、R_I分别为颜色试纸与荧光试纸中提取的红色通道的数值，G_A、G_I分别为颜色试纸与荧光试纸中提取的绿色通道的数值，B_A、B_I分别为颜色试纸与荧光试纸中提取的蓝色通道的数值，b、c、d值分别颜色试纸变量R_A、G_A和B_A的回归系数，i、j、k分别为颜色试纸变量R_I、G_I和B_I的回归系数，q、r、s、t、u、v分别为模型M_D中变量R_A、G_A、B_A、R_I、G_I和B_I的回归系数，a、h和p分别是模型M_A、M_I和M_D回归方程的校正系数。

8.根据权利要求1所述的颜色/荧光双信号可视化快速检测亚硝酸盐的方法，其特征在于，步骤S6中，检测待测物质中亚硝酸盐的含量的具体方法为：

(1)将步骤S2中制备的碳点-中性红复合体系检测试纸浸泡在待测物质样品水溶液中，静置至显色稳定，通过荧光成像分析仪分别获取待测物质的日光光学照片和荧光光学照片，记为颜色试纸和荧光试纸；

(2)目视法将待测物质样品的颜色试纸与颜色标准比色卡进行对比，确定待测物质中亚硝酸盐的含量是在Q_i-Q_i+1之间；将待测物质样品的荧光试纸与荧光标准比色卡进行对比，确定待测物质中亚硝酸盐的含量是在Q_j-Q_j+1之间；从而实现了待测物质中亚硝酸盐半定量分析；

(3)提取每种待测物质样品颜色试纸和荧光试纸的RGB值，构成了矩阵S，矩阵S大小为3×6；矩阵S的第一行是待测物质样品颜色试纸的RGB值，第二行是待测物质样品荧光试纸的RGB值，矩阵S的第三行是待测物质样品颜色试纸和荧光试纸的RGB值合并而成；矩阵S具体为：

(4)将矩阵S的第一、二和三行分别代入模型M_A、M_I和M_D，得到含量矩阵R；矩阵R的第一行Q_A代表的是根据颜色试纸的RGB颜色检测出的亚硝酸盐含量；同理第二行Q_I和第三行Q_D分别代表的是根据荧光试纸和复合信息得到的亚硝酸盐含量；矩阵R具体为：

9.如权利要求1-8任意一项所述的颜色/荧光双信号可视化快速检测亚硝酸盐的方法用于检测食品中的亚硝酸盐的含量。