CN113828283B - 一种饮料色素目测比色卡、制备方法及其应用 - Google Patents
一种饮料色素目测比色卡、制备方法及其应用 Download PDFInfo
- Publication number
- CN113828283B CN113828283B CN202111122156.3A CN202111122156A CN113828283B CN 113828283 B CN113828283 B CN 113828283B CN 202111122156 A CN202111122156 A CN 202111122156A CN 113828283 B CN113828283 B CN 113828283B
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- pigment
- color
- filter paper
- test paper
- beverage
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Active
Links
- 239000000049 pigment Substances 0.000 title claims abstract description 144
- 235000013361 beverage Nutrition 0.000 title claims abstract description 75
- 230000000007 visual effect Effects 0.000 title claims abstract description 25
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 title claims abstract description 20
- 238000012360 testing method Methods 0.000 claims abstract description 49
- 238000001179 sorption measurement Methods 0.000 claims abstract description 38
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 22
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 claims abstract description 6
- 125000001951 carbamoylamino group Chemical group C(N)(=O)N* 0.000 claims description 52
- LFQSCWFLJHTTHZ-UHFFFAOYSA-N Ethanol Chemical compound CCO LFQSCWFLJHTTHZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 25
- 239000003365 glass fiber Substances 0.000 claims description 25
- 238000000034 method Methods 0.000 claims description 18
- 238000001514 detection method Methods 0.000 claims description 13
- KRKNYBCHXYNGOX-UHFFFAOYSA-N citric acid Chemical compound OC(=O)CC(O)(C(O)=O)CC(O)=O KRKNYBCHXYNGOX-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 12
- 238000005303 weighing Methods 0.000 claims description 9
- 125000003178 carboxy group Chemical group [H]OC(*)=O 0.000 claims description 8
- JGFZNNIVVJXRND-UHFFFAOYSA-N N,N-Diisopropylethylamine (DIPEA) Chemical compound CCN(C(C)C)C(C)C JGFZNNIVVJXRND-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 7
- -1 hexafluorophosphate Chemical compound 0.000 claims description 7
- 125000000524 functional group Chemical group 0.000 claims description 6
- FPIRBHDGWMWJEP-UHFFFAOYSA-N 1-hydroxy-7-azabenzotriazole Chemical compound C1=CN=C2N(O)N=NC2=C1 FPIRBHDGWMWJEP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 5
- 238000011990 functional testing Methods 0.000 claims description 5
- IAZDPXIOMUYVGZ-UHFFFAOYSA-N Dimethylsulphoxide Chemical compound CS(C)=O IAZDPXIOMUYVGZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 4
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 claims description 4
- 239000002243 precursor Substances 0.000 claims description 4
- 238000005520 cutting process Methods 0.000 claims description 3
- XQGWAPPLBJZCEV-UHFFFAOYSA-N triethoxy(propyl)silane;urea Chemical compound NC(N)=O.CCC[Si](OCC)(OCC)OCC XQGWAPPLBJZCEV-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 3
- 238000001291 vacuum drying Methods 0.000 claims description 3
- 239000003086 colorant Substances 0.000 claims description 2
- 238000007493 shaping process Methods 0.000 claims description 2
- XSQUKJJJFZCRTK-UHFFFAOYSA-N urea group Chemical group NC(=O)N XSQUKJJJFZCRTK-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 2
- 238000004140 cleaning Methods 0.000 claims 1
- 238000002791 soaking Methods 0.000 claims 1
- 238000010521 absorption reaction Methods 0.000 abstract description 10
- 238000011179 visual inspection Methods 0.000 abstract description 4
- 238000002470 solid-phase micro-extraction Methods 0.000 abstract description 2
- 238000004040 coloring Methods 0.000 abstract 1
- 238000007689 inspection Methods 0.000 abstract 1
- 239000000523 sample Substances 0.000 description 53
- WEVYAHXRMPXWCK-UHFFFAOYSA-N Acetonitrile Chemical compound CC#N WEVYAHXRMPXWCK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 37
- 238000003795 desorption Methods 0.000 description 35
- 239000000243 solution Substances 0.000 description 34
- SGHZXLIDFTYFHQ-UHFFFAOYSA-L Brilliant Blue Chemical compound [Na+].[Na+].C=1C=C(C(=C2C=CC(C=C2)=[N+](CC)CC=2C=C(C=CC=2)S([O-])(=O)=O)C=2C(=CC=CC=2)S([O-])(=O)=O)C=CC=1N(CC)CC1=CC=CC(S([O-])(=O)=O)=C1 SGHZXLIDFTYFHQ-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 29
- 238000000605 extraction Methods 0.000 description 23
- 239000000126 substance Substances 0.000 description 21
- 238000004128 high performance liquid chromatography Methods 0.000 description 19
- HEMHJVSKTPXQMS-UHFFFAOYSA-M Sodium hydroxide Chemical compound [OH-].[Na+] HEMHJVSKTPXQMS-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 18
- 239000007788 liquid Substances 0.000 description 16
- 235000005979 Citrus limon Nutrition 0.000 description 14
- 244000131522 Citrus pyriformis Species 0.000 description 14
- 239000006228 supernatant Substances 0.000 description 14
- 235000009328 Amaranthus caudatus Nutrition 0.000 description 13
- 240000001592 Amaranthus caudatus Species 0.000 description 13
- 235000012735 amaranth Nutrition 0.000 description 13
- 239000004178 amaranth Substances 0.000 description 13
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 12
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 11
- 239000012086 standard solution Substances 0.000 description 11
- 238000002835 absorbance Methods 0.000 description 10
- 230000014759 maintenance of location Effects 0.000 description 10
- 238000004737 colorimetric analysis Methods 0.000 description 9
- 238000011534 incubation Methods 0.000 description 8
- 238000004458 analytical method Methods 0.000 description 7
- 238000002965 ELISA Methods 0.000 description 6
- 238000011835 investigation Methods 0.000 description 6
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 6
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 5
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 5
- RBTBFTRPCNLSDE-UHFFFAOYSA-N 3,7-bis(dimethylamino)phenothiazin-5-ium Chemical compound C1=CC(N(C)C)=CC2=[S+]C3=CC(N(C)C)=CC=C3N=C21 RBTBFTRPCNLSDE-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- AUNGANRZJHBGPY-SCRDCRAPSA-N Riboflavin Chemical compound OC[C@@H](O)[C@@H](O)[C@@H](O)CN1C=2C=C(C)C(C)=CC=2N=C2C1=NC(=O)NC2=O AUNGANRZJHBGPY-SCRDCRAPSA-N 0.000 description 4
- 238000004847 absorption spectroscopy Methods 0.000 description 4
- 230000002378 acidificating effect Effects 0.000 description 4
- 230000008859 change Effects 0.000 description 4
- ZXJXZNDDNMQXFV-UHFFFAOYSA-M crystal violet Chemical compound [Cl-].C1=CC(N(C)C)=CC=C1[C+](C=1C=CC(=CC=1)N(C)C)C1=CC=C(N(C)C)C=C1 ZXJXZNDDNMQXFV-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 4
- 239000000284 extract Substances 0.000 description 4
- 229940107698 malachite green Drugs 0.000 description 4
- FDZZZRQASAIRJF-UHFFFAOYSA-M malachite green Chemical compound [Cl-].C1=CC(N(C)C)=CC=C1C(C=1C=CC=CC=1)=C1C=CC(=[N+](C)C)C=C1 FDZZZRQASAIRJF-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 4
- 229960000907 methylthioninium chloride Drugs 0.000 description 4
- 239000002904 solvent Substances 0.000 description 4
- UHOVQNZJYSORNB-UHFFFAOYSA-N Benzene Chemical compound C1=CC=CC=C1 UHOVQNZJYSORNB-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- OKKJLVBELUTLKV-UHFFFAOYSA-N Methanol Chemical compound OC OKKJLVBELUTLKV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- MRQIXHXHHPWVIL-ISLYRVAYSA-N Sudan I Chemical compound OC1=CC=C2C=CC=CC2=C1\N=N\C1=CC=CC=C1 MRQIXHXHHPWVIL-ISLYRVAYSA-N 0.000 description 3
- YXFVVABEGXRONW-UHFFFAOYSA-N Toluene Chemical compound CC1=CC=CC=C1 YXFVVABEGXRONW-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 239000002253 acid Substances 0.000 description 3
- 238000007865 diluting Methods 0.000 description 3
- 230000005611 electricity Effects 0.000 description 3
- 239000010931 gold Substances 0.000 description 3
- 229910052737 gold Inorganic materials 0.000 description 3
- 230000002209 hydrophobic effect Effects 0.000 description 3
- 239000010410 layer Substances 0.000 description 3
- 229920000642 polymer Polymers 0.000 description 3
- 239000012488 sample solution Substances 0.000 description 3
- 229920001661 Chitosan Polymers 0.000 description 2
- AUNGANRZJHBGPY-UHFFFAOYSA-N D-Lyxoflavin Natural products OCC(O)C(O)C(O)CN1C=2C=C(C)C(C)=CC=2N=C2C1=NC(=O)NC2=O AUNGANRZJHBGPY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000004214 Fast Green FCF Substances 0.000 description 2
- RZSYLLSAWYUBPE-UHFFFAOYSA-L Fast green FCF Chemical compound [Na+].[Na+].C=1C=C(C(=C2C=CC(C=C2)=[N+](CC)CC=2C=C(C=CC=2)S([O-])(=O)=O)C=2C(=CC(O)=CC=2)S([O-])(=O)=O)C=CC=1N(CC)CC1=CC=CC(S([O-])(=O)=O)=C1 RZSYLLSAWYUBPE-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 2
- 235000000177 Indigofera tinctoria Nutrition 0.000 description 2
- UFWIBTONFRDIAS-UHFFFAOYSA-N Naphthalene Chemical compound C1=CC=CC2=CC=CC=C21 UFWIBTONFRDIAS-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- RGCKGOZRHPZPFP-UHFFFAOYSA-N alizarin Chemical compound C1=CC=C2C(=O)C3=C(O)C(O)=CC=C3C(=O)C2=C1 RGCKGOZRHPZPFP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 125000002057 carboxymethyl group Chemical group [H]OC(=O)C([H])([H])[*] 0.000 description 2
- 235000012730 carminic acid Nutrition 0.000 description 2
- 238000010382 chemical cross-linking Methods 0.000 description 2
- 238000007385 chemical modification Methods 0.000 description 2
- 239000011248 coating agent Substances 0.000 description 2
- 238000000576 coating method Methods 0.000 description 2
- HWDGVJUIHRPKFR-UHFFFAOYSA-I copper;trisodium;18-(2-carboxylatoethyl)-20-(carboxylatomethyl)-12-ethenyl-7-ethyl-3,8,13,17-tetramethyl-17,18-dihydroporphyrin-21,23-diide-2-carboxylate Chemical compound [Na+].[Na+].[Na+].[Cu+2].N1=C(C(CC([O-])=O)=C2C(C(C)C(C=C3C(=C(C=C)C(=C4)[N-]3)C)=N2)CCC([O-])=O)C(=C([O-])[O-])C(C)=C1C=C1C(CC)=C(C)C4=N1 HWDGVJUIHRPKFR-UHFFFAOYSA-I 0.000 description 2
- 230000009881 electrostatic interaction Effects 0.000 description 2
- 238000010828 elution Methods 0.000 description 2
- IINNWAYUJNWZRM-UHFFFAOYSA-L erythrosin B Chemical compound [Na+].[Na+].[O-]C(=O)C1=CC=CC=C1C1=C2C=C(I)C(=O)C(I)=C2OC2=C(I)C([O-])=C(I)C=C21 IINNWAYUJNWZRM-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 2
- 235000012732 erythrosine Nutrition 0.000 description 2
- 239000004174 erythrosine Substances 0.000 description 2
- 229940011411 erythrosine Drugs 0.000 description 2
- 235000019240 fast green FCF Nutrition 0.000 description 2
- 238000007306 functionalization reaction Methods 0.000 description 2
- 229940097275 indigo Drugs 0.000 description 2
- COHYTHOBJLSHDF-UHFFFAOYSA-N indigo powder Natural products N1C2=CC=CC=C2C(=O)C1=C1C(=O)C2=CC=CC=C2N1 COHYTHOBJLSHDF-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 238000002347 injection Methods 0.000 description 2
- 239000007924 injection Substances 0.000 description 2
- 238000012417 linear regression Methods 0.000 description 2
- 238000013507 mapping Methods 0.000 description 2
- MCPLVIGCWWTHFH-UHFFFAOYSA-L methyl blue Chemical compound [Na+].[Na+].C1=CC(S(=O)(=O)[O-])=CC=C1NC1=CC=C(C(=C2C=CC(C=C2)=[NH+]C=2C=CC(=CC=2)S([O-])(=O)=O)C=2C=CC(NC=3C=CC(=CC=3)S([O-])(=O)=O)=CC=2)C=C1 MCPLVIGCWWTHFH-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 2
- 239000012452 mother liquor Substances 0.000 description 2
- 235000012736 patent blue V Nutrition 0.000 description 2
- 239000004177 patent blue V Substances 0.000 description 2
- DHAHKSQXIXFZJB-UHFFFAOYSA-O patent blue V Chemical compound C1=CC(N(CC)CC)=CC=C1C(C=1C(=CC(=C(O)C=1)S(O)(=O)=O)S(O)(=O)=O)=C1C=CC(=[N+](CC)CC)C=C1 DHAHKSQXIXFZJB-UHFFFAOYSA-O 0.000 description 2
- 239000012071 phase Substances 0.000 description 2
- 229920002463 poly(p-dioxanone) polymer Polymers 0.000 description 2
- 229920000767 polyaniline Polymers 0.000 description 2
- 239000000843 powder Substances 0.000 description 2
- 239000000047 product Substances 0.000 description 2
- 235000012752 quinoline yellow Nutrition 0.000 description 2
- 239000004172 quinoline yellow Substances 0.000 description 2
- 229940051201 quinoline yellow Drugs 0.000 description 2
- IZMJMCDDWKSTTK-UHFFFAOYSA-N quinoline yellow Chemical compound C1=CC=CC2=NC(C3C(C4=CC=CC=C4C3=O)=O)=CC=C21 IZMJMCDDWKSTTK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 238000011160 research Methods 0.000 description 2
- PYWVYCXTNDRMGF-UHFFFAOYSA-N rhodamine B Chemical compound [Cl-].C=12C=CC(=[N+](CC)CC)C=C2OC2=CC(N(CC)CC)=CC=C2C=1C1=CC=CC=C1C(O)=O PYWVYCXTNDRMGF-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229940043267 rhodamine b Drugs 0.000 description 2
- 239000002151 riboflavin Substances 0.000 description 2
- 235000019192 riboflavin Nutrition 0.000 description 2
- 229960002477 riboflavin Drugs 0.000 description 2
- 229920006395 saturated elastomer Polymers 0.000 description 2
- 235000013758 sodium copper chlorophyllin Nutrition 0.000 description 2
- 229940079841 sodium copper chlorophyllin Drugs 0.000 description 2
- 241000894007 species Species 0.000 description 2
- 238000001228 spectrum Methods 0.000 description 2
- 125000000542 sulfonic acid group Chemical group 0.000 description 2
- 239000001040 synthetic pigment Substances 0.000 description 2
- 229910021642 ultra pure water Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000012498 ultrapure water Substances 0.000 description 2
- USFZMSVCRYTOJT-UHFFFAOYSA-N Ammonium acetate Chemical compound N.CC(O)=O USFZMSVCRYTOJT-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000005695 Ammonium acetate Substances 0.000 description 1
- 206010019233 Headaches Diseases 0.000 description 1
- 206010020751 Hypersensitivity Diseases 0.000 description 1
- 206010028980 Neoplasm Diseases 0.000 description 1
- 206010029350 Neurotoxicity Diseases 0.000 description 1
- 208000031320 Teratogenesis Diseases 0.000 description 1
- 206010044221 Toxic encephalopathy Diseases 0.000 description 1
- 208000024780 Urticaria Diseases 0.000 description 1
- 238000002083 X-ray spectrum Methods 0.000 description 1
- 239000000654 additive Substances 0.000 description 1
- 230000000996 additive effect Effects 0.000 description 1
- 230000001476 alcoholic effect Effects 0.000 description 1
- 239000003513 alkali Substances 0.000 description 1
- 125000000217 alkyl group Chemical group 0.000 description 1
- 208000026935 allergic disease Diseases 0.000 description 1
- 230000007815 allergy Effects 0.000 description 1
- WLDHEUZGFKACJH-UHFFFAOYSA-K amaranth Chemical compound [Na+].[Na+].[Na+].C12=CC=C(S([O-])(=O)=O)C=C2C=C(S([O-])(=O)=O)C(O)=C1N=NC1=CC=C(S([O-])(=O)=O)C2=CC=CC=C12 WLDHEUZGFKACJH-UHFFFAOYSA-K 0.000 description 1
- 229940043376 ammonium acetate Drugs 0.000 description 1
- 235000019257 ammonium acetate Nutrition 0.000 description 1
- 239000008346 aqueous phase Substances 0.000 description 1
- 239000007864 aqueous solution Substances 0.000 description 1
- 150000001491 aromatic compounds Chemical class 0.000 description 1
- 125000003118 aryl group Chemical group 0.000 description 1
- KSCQDDRPFHTIRL-UHFFFAOYSA-N auramine O Chemical compound [H+].[Cl-].C1=CC(N(C)C)=CC=C1C(=N)C1=CC=C(N(C)C)C=C1 KSCQDDRPFHTIRL-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000009286 beneficial effect Effects 0.000 description 1
- 238000004364 calculation method Methods 0.000 description 1
- 201000011510 cancer Diseases 0.000 description 1
- 238000005251 capillar electrophoresis Methods 0.000 description 1
- 239000004202 carbamide Substances 0.000 description 1
- 238000012512 characterization method Methods 0.000 description 1
- OIQPTROHQCGFEF-UHFFFAOYSA-L chembl1371409 Chemical compound [Na+].[Na+].OC1=CC=C2C=C(S([O-])(=O)=O)C=CC2=C1N=NC1=CC=C(S([O-])(=O)=O)C=C1 OIQPTROHQCGFEF-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 1
- 239000011280 coal tar Substances 0.000 description 1
- 230000000052 comparative effect Effects 0.000 description 1
- 150000001875 compounds Chemical class 0.000 description 1
- 229920000547 conjugated polymer Polymers 0.000 description 1
- 125000000753 cycloalkyl group Chemical group 0.000 description 1
- 230000007423 decrease Effects 0.000 description 1
- 230000003247 decreasing effect Effects 0.000 description 1
- 230000001419 dependent effect Effects 0.000 description 1
- 238000011161 development Methods 0.000 description 1
- 238000009826 distribution Methods 0.000 description 1
- 231100000294 dose-dependent toxicity Toxicity 0.000 description 1
- 238000001035 drying Methods 0.000 description 1
- 239000000975 dye Substances 0.000 description 1
- 238000000835 electrochemical detection Methods 0.000 description 1
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 1
- 238000011156 evaluation Methods 0.000 description 1
- 230000005284 excitation Effects 0.000 description 1
- 238000002474 experimental method Methods 0.000 description 1
- 230000001605 fetal effect Effects 0.000 description 1
- 235000013305 food Nutrition 0.000 description 1
- 235000013373 food additive Nutrition 0.000 description 1
- 239000002778 food additive Substances 0.000 description 1
- 239000000989 food dye Substances 0.000 description 1
- 230000036541 health Effects 0.000 description 1
- 150000002430 hydrocarbons Chemical group 0.000 description 1
- 230000003993 interaction Effects 0.000 description 1
- 238000002372 labelling Methods 0.000 description 1
- 230000007774 longterm Effects 0.000 description 1
- 238000004949 mass spectrometry Methods 0.000 description 1
- 239000000463 material Substances 0.000 description 1
- 230000007246 mechanism Effects 0.000 description 1
- 239000000693 micelle Substances 0.000 description 1
- 238000001000 micrograph Methods 0.000 description 1
- 231100000228 neurotoxicity Toxicity 0.000 description 1
- 230000007135 neurotoxicity Effects 0.000 description 1
- 238000006396 nitration reaction Methods 0.000 description 1
- 239000012074 organic phase Substances 0.000 description 1
- 238000006053 organic reaction Methods 0.000 description 1
- 239000000622 polydioxanone Substances 0.000 description 1
- 239000013047 polymeric layer Substances 0.000 description 1
- 238000006116 polymerization reaction Methods 0.000 description 1
- 230000008569 process Effects 0.000 description 1
- 238000004445 quantitative analysis Methods 0.000 description 1
- 238000011158 quantitative evaluation Methods 0.000 description 1
- 239000002994 raw material Substances 0.000 description 1
- 230000000717 retained effect Effects 0.000 description 1
- 230000035945 sensitivity Effects 0.000 description 1
- 150000003384 small molecules Chemical class 0.000 description 1
- 238000002798 spectrophotometry method Methods 0.000 description 1
- 238000006277 sulfonation reaction Methods 0.000 description 1
- 238000004809 thin layer chromatography Methods 0.000 description 1
- 238000005406 washing Methods 0.000 description 1
Classifications
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
- B01J20/00—Solid sorbent compositions or filter aid compositions; Sorbents for chromatography; Processes for preparing, regenerating or reactivating thereof
- B01J20/281—Sorbents specially adapted for preparative, analytical or investigative chromatography
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
- B01J20/00—Solid sorbent compositions or filter aid compositions; Sorbents for chromatography; Processes for preparing, regenerating or reactivating thereof
- B01J20/281—Sorbents specially adapted for preparative, analytical or investigative chromatography
- B01J20/286—Phases chemically bonded to a substrate, e.g. to silica or to polymers
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
- G01N21/00—Investigating or analysing materials by the use of optical means, i.e. using sub-millimetre waves, infrared, visible or ultraviolet light
- G01N21/17—Systems in which incident light is modified in accordance with the properties of the material investigated
- G01N21/25—Colour; Spectral properties, i.e. comparison of effect of material on the light at two or more different wavelengths or wavelength bands
- G01N21/29—Colour; Spectral properties, i.e. comparison of effect of material on the light at two or more different wavelengths or wavelength bands using visual detection
- G01N21/293—Colour; Spectral properties, i.e. comparison of effect of material on the light at two or more different wavelengths or wavelength bands using visual detection with colour charts, graduated scales or turrets
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Analytical Chemistry (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Spectroscopy & Molecular Physics (AREA)
- Health & Medical Sciences (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Biochemistry (AREA)
- General Health & Medical Sciences (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Immunology (AREA)
- Pathology (AREA)
- Investigating Or Analysing Materials By The Use Of Chemical Reactions (AREA)
Abstract
本发明涉及固相微萃取技术领域，具体涉及一种饮料色素目测比色卡、制备方法及其应用，制备方法包括以下步骤：S1：色素吸附试纸的制备；S2：目测比色卡的制作。在所述步骤S1中，试纸是滤纸经表面改性而成；在所述步骤S2中，比色卡是基于S1中试纸吸附不同浓度色素后呈现的颜色差异排列而成，目测比色卡每种色素的对比颜色包括20个色块，每个色块的颜色即为试纸吸附相应浓度的标准色素后的颜色。本发明的目测比色卡吸水性能好，色素吸附效率高，适用面广，此外，该比色卡的制备方法非常简单，操作简便，颜色梯度明显，且具有体积小巧，携带方便，成本低廉等优点，适用于着色饮料样品中色素的半定量目视比色检验。
Description
技术领域
本发明涉及固相微萃取技术领域，具体涉及一种饮料色素目测比色卡、制备方法及其应用。
背景技术
人工合成色素常被用作添加剂加入到各类饮料中，使饮料产品呈现让人愉悦的色泽，并改善其口感和外观。然而，大多数人工合成色素是以煤焦油或苯、甲苯、萘等芳香化合物为原料经过硝化、磺化、偶氮化等一系列有机反应合成得到，对人体健康存在极大的潜在危害。研究表明，人工合成色素存在着明显的剂量依赖性毒性，长期摄入大量人工合成色素可能会引起过敏、荨麻疹、间歇性头痛、神经毒性、胎儿致畸甚至致癌等安全问题，且儿童在成长期过量摄入人工合成色素还会对其生长发育极为不利。因此，对人工合成色素的定性、定量检测具有重要的现实意义。
现有人工合成色素的分析检测方法主要有分光光度法、薄层色谱法、电化学检测法、毛细管电泳法、高效液相色谱法(HPLC)以及色谱-质谱联用等技术，其中HPLC法是国标GB/T5009.35-2003中规定的人工合成色素首选分析方法。
这些方法步骤繁琐，高度依赖于特定的仪器设备，分析成本和技术门槛高。更重要的是，所有这些方法都不便于携带，不适用于饮料中色素的现场检验。基于目测比色卡的便携式裸眼比色分析策略是解决上述问题的可行途径之一。Mahanta等人[Majumdar,S.；Saikia,U.；Mahanta,D.Polyaniline-coated filter papers:Cost effective hybridmaterials for adsorption of dyes.J.Eng.Chem.Data,2015,60,3382-3391]发展出了聚苯胺涂覆的滤纸用于染料吸附，但该方法制得的滤纸本身具有很深的颜色，本底颜色干扰严重，无法直接用于色素的定量或半定量裸眼比色分析；Sun等人[Chen,H.；Chen,M.；Wang,X.；Sun,R.Self-assembled conjugated polymer/carboxymethyl chitosan graftedpoly(p-dioxanone)nanomicelles and their use in functionalized indicator paperfor fast and visual detection of a banned food dye.Polym.Chem.,2014,5,4251-4258]合成了羧甲基壳聚糖修饰的聚对二氧环己酮纳米胶束，以此制备功能化试纸用于违禁食品色素—苏丹Ⅰ的快速和可视化检测，但该试纸仅能用于检测色素苏丹Ⅰ，不具备通用性，且其检测信号依赖于紫外激发光源激发出的荧光信号，仍需借助仪器设备，无法实现真正的裸眼比色分析。
鉴于上述缺陷，本发明创作者经过长时间的研究和实践终于获得了本发明。
发明内容
本发明的目的在于解决现有饮料色素检测方法步骤繁琐、对特定设备的依赖性强，且分析成本和技术门槛高，不适用于裸眼比色检验的问题，提供了一种饮料色素目测比色卡、制备方法及其应用。
为了实现上述目的，本发明公开了一种饮料色素目测比色卡的制备方法，包括以下步骤：
S1：制备色素吸附试纸：在滤纸表面修饰特色官能团，裁剪定型后得到色素吸附试纸；
S2：目测比色卡的制作：准确配制一定浓度梯度的标准色素样品，用步骤S1中得到的试纸进行吸附，吸附完成后滤纸呈现的颜色即为比色卡色块的颜色，通过裁剪和排列后制作成比色卡。
所述步骤S1中滤纸表面的修饰方式为物理修饰或化学修饰，所述物理修饰为物理涂覆聚合层，所述化学修饰为化学交联。
所述步骤S2中特定官能团为能与饮料中色素结合的任意一种官能团。
所述步骤S2中特定官能团为氨基、脲基、羧基、磺酸基、芳环中的任意一种。
所述步骤S2中比色卡中每种色素的对比颜色包括20个色块，每一个色块对应相应的色素浓度。
本发明还公开了由上述制备方法制得的饮料色素目测比色卡以及这种饮料色素目测比色卡在饮料样品中色素含量的半定量目视比色检测中的应用。
商品化玻纤滤纸表面通过物理涂覆或化学交联的方式修饰上活性吸附基团(如羧基、磺酸基、氨基、脲基、烷基链、环烃等)，酸/碱性基团在水中电离或质子化等作用使滤纸表面在本研究pH条件下易荷电，而烃类基团使滤纸表面具有一定的疏水作用，故本发明中色素的高效吸附主要是通过滤纸与小分子色素间产生的静电相互作用和疏水效应而实现.
试纸吸附一定浓度梯度的色素标准样品后呈现出与之相应的表观颜色梯度，根据色素的浓度梯度与试纸表观颜色梯度的对应关系制作目视比色卡,同样地，试纸萃取实际饮料样品中的色素后也会呈现一定的颜色，将其与比色卡比对，比色卡中颜色最为接近的色块对应的色素浓度即判定为试纸萃取到的实际饮料样品中色素的浓度,此外，本发明还将目视比色结果与HPLC法分析结果进行比较，进一步验证了比色结果的可靠性。
与现有技术比较本发明的有益效果在于：本发明基于滤纸表面改性并吸附标准色素后呈现的颜色差异制作而成，适用于酸性、碱性和两性色素的裸眼比色分析，且无需任何样品前处理步骤；还具有成本低廉、制备简单、使用方便、易于携带等优点，可用于饮料中色素含量的半定量目视比色检测。
附图说明
图1为本发明的试纸制备路线原理示意图；
图2为本发明的比色卡制备路线原理示意图；
图3为本发明整体技术方案的原理示意图；
图4为未功能化的裸玻纤滤纸(A)和二中制得的脲基功能化玻纤滤纸(B)的扫描电镜图；
图5为未功能化的裸玻纤滤纸(A)和二中制得的脲基功能化玻纤滤纸(B)的能量散射X射线光谱与元素映射示意图；
图6为本发明四中脲基功能化滤纸选择性吸附酸性/两性色素的效果示意图，其中1是诱惑红，2是荧光桃红，3是孔雀石绿，4是亮蓝，5是苋菜红，6是罗丹明B，7是胭脂红，8是赤藓红，9是甲基蓝，10是甲基紫，11是亚甲基蓝，12是柠檬黄，13是丽春红，14是苏丹I，15是橙黄，16是日落黄，17是核黄素，18是金胺O，19是茜素红，20是喹啉黄，21是靛蓝，22是专利蓝V，23是叶绿素铜钠，24是固绿FCF，A-C表示脲基功能化玻纤滤纸对同种色素的三次平行吸附结果；D-F表示未功能化的玻纤滤纸对同种色素的三次平行吸附结果；
图7为裸玻纤滤纸、二中脲基功能化滤纸和五中羧基功能化滤纸吸附碱性色素的效果对比示意图，其中1是孔雀石绿，2是甲基紫，3是亚甲基蓝，4是金胺O；A-C分别表示裸玻纤滤纸、脲基功能化玻纤滤纸和羧基功能化玻纤滤纸对同种色素的三次平行吸附结果。
图8为本发明七中几种代表性色素制得的比色卡示意图；
图9为紫外-可见吸收光谱法测定亮蓝、日落黄、苋菜红、柠檬黄和诱惑红的最大吸收波长示意图；
图10为脲基功能化滤纸对几种色素标准样品的吸附效果示意图。其中A是诱惑红；B是日落黄；C是苋菜红；D是亮蓝；E是柠檬黄；数据拟合方式：A和D线性拟合；B、C和E通过Hill方程进行拟合；
图11为本发明十中体系pH变化与滤纸萃取效果的关系示意图。其中A是四中脲基功能化滤纸在不同pH下萃取亮蓝、日落黄和诱惑红标准色素后的颜色梯度，a-c分别表示亮蓝、日落黄和诱惑红；图B是四中脲基功能化滤纸在不同pH下萃取到的亮蓝、日落黄和诱惑红标准色素的归一化吸光度与溶液pH间的关系示意图；
图12为本发明十一中乙醇的体积百分数与滤纸萃取效果的关系示意图；
图13为本发明十二中乙腈的体积百分数与滤纸萃取效果的关系示意图；
图14为裸玻纤滤纸(A)、二中制得的脲基功能化玻纤滤纸(B)和萃取过日落黄的脲基功能化玻纤滤纸(C)的表观Zeta电势分布以及三种滤纸的典型Zeta电势值(D)示意图；
图15为含诱惑红的实际饮料样品及其萃取后的上清液和解吸液的色谱保留行为示意图，其中A是实际饮料样品母液；B是经脲基功能化滤纸萃取后饮料样品的上清液；C是脲基功能化滤纸萃取饮料样品的第1次解吸液；D是脲基功能化滤纸萃取饮料样品的第2次解吸液；E是脲基功能化滤纸萃取饮料样品的第3次解吸液；
图16为含亮蓝的实际饮料样品及其萃取后的上清液和解吸液的色谱保留行为示意图，其中A是实际饮料样品母液；B是经脲基功能化滤纸萃取后饮料样品的上清液；C是脲基功能化滤纸萃取饮料样品的第1次解吸液；D是脲基功能化滤纸萃取饮料样品的第2次解吸液；E是脲基功能化滤纸萃取饮料样品的第3次解吸液；
图17为含日落黄的实际饮料样品及其萃取后的上清液和解吸液的色谱保留行为示意图。
其中A是实际饮料样品稀释5倍后的溶液；B是经脲基功能化滤纸萃取后饮料样品的上清液稀释5倍后的溶液；C是脲基功能化滤纸萃取饮料样品的第1次解吸液稀释5倍后的溶液；D是脲基功能化滤纸萃取饮料样品的第2次解吸液稀释5倍后的溶液；E是脲基功能化滤纸萃取饮料样品的第3次解吸液；
图18为诱惑红加标实际饮料样品经脲基功能化滤纸萃取后解吸液的色谱保留示意图，其中A～C的加标浓度分别是10,20和40μM；1～3分别是第1次、第2次和第3次解吸所得解吸液；
图19为亮蓝加标实际饮料样品经脲基功能化滤纸萃取后解吸液的色谱保留示意图，其中A～C的加标浓度分别是10,20和40μM；1～3分别是第1次、第2次和第3次解吸所得解吸液；
图20为含诱惑红、日落黄、亮蓝的实际饮料样品的半定量目测比色分析，其中左方框内为试纸吸附实际饮料样品后呈现的颜色，右方框内为比色卡中与测试结果颜色最为接近的色块及对应的色素浓度。
具体实施方式
以下结合附图，对本发明上述的和另外的技术特征和优点作更详细的说明。
一、比色卡的制备
S1：试纸的制备
制备路线如图1所示。首先将滤纸分别用超纯水和乙醇清洗干净并干燥，再利用可自聚合化合物在水相或有机相中的自聚合在滤纸表面形成含有特定官能团的聚合物层，从而得到可用于色素吸附的试纸。该聚合物层在色素的萃取过程中起到了吸附的作用，使改性后的滤纸对色素有着高的吸附效率。
S2：比色卡的制作
制作过程如图2所示。将步骤S1得到的试纸用于吸附一定浓度的色素标准样品，吸附完成后用水清洗并干燥，再按照色素的浓度梯度将吸附过相应浓度色素的纸进行排列，制成目测比色卡。
色素浓度梯度主要考虑两个方面，一是浓度梯度的下限满足试纸吸附后具有肉眼可辩的色素颜色，在此前提下能用于萃取的色素浓度越低，说明基于试纸该色素的裸眼比色分析灵敏度越高；二是浓度梯度的上限须包含国标(GB 2760-2014食品添加剂使用标准)规定的相应色素的最大用量，在此前提下直到肉眼无法分辨更深的颜色差异即为该色素裸眼比色分析的最大浓度。
色素标准品均为商品化标准品或最高纯度等级的商品化色素样品溶于相应的溶剂准确配制而成。
二、脲基功能化试纸的制备
将玻纤滤纸在80％(v/v)脲丙基三乙氧基硅烷(UPTES)的水溶液(pH 7.2～7.3)中浸湿后立即取出，置于50℃真空干燥。待纸片完全干燥后，用打孔机将所得滤纸打成直径约为6mm的小圆片，这样就制得表面脲基功能化的试纸。所得试纸的扫描电镜(SEM)照片如图4。由图可知，UPTES聚合物层成功地修饰到滤纸表面，且试纸仍很好地保留了多的孔隙结构。
三、脲基功能化试纸的元素组成分析
将二中制得的UPTES功能化试纸和未功能化的裸玻纤滤纸分别用超纯水和乙醇清洗干净并置于50℃真空干燥，然后用能量散射X射线光谱仪(EDX)表征其元素组成，结果如图5和表1-2。其中图5A和5B分别是裸玻纤滤纸和UPTES功能化试纸的EDX能谱和元素映射谱结果示意图；表1和表2分别是裸玻纤滤纸和UPTES功能化试纸的C、N、O、Si四种元素的相对含量。由图5和表1-2可知，UPTES功能化后滤纸的C和N元素相对含量显著上升，而O和Si元素的相对含量大幅下降，证明UPTES修饰是成功的，该结果与SEM表征相吻合。
表1裸玻纤滤纸的C、N、O、Si四种元素的相对含量
表2 UPTES功能化试纸的C、N、O、Si四种元素的相对含量
| Element line | Weight％ | Atom％ |
| C | 26.6 | 36.51 |
| N | 7.43 | 8.74 |
| O | 36.13 | 37.23 |
| Si | 29.84 | 17.52 |
| Total | 100.00 | 100.00 |
四、脲基功能化滤纸选择性吸附酸性/两性色素的考察
称取等质量的下列24种色素标准品溶于水(pH 7.2～7.3)中，每个样品的浓度均为1mg/mL，编号1～24分别是诱惑红、荧光桃红、孔雀石绿、亮蓝、苋菜红、罗丹明B、胭脂红、赤藓红、甲基蓝、甲基紫、亚甲基蓝、柠檬黄、丽春红、苏丹Ⅰ、橙黄、日落黄、核黄素、金胺O、茜素红、喹啉黄、靛蓝、专利蓝V、叶绿素铜钠、固绿FCF。用未功能化的滤纸和实施例二中制得的脲基功能化滤纸在室温下对这些色素吸附4小时，结果如图6所示。显然，脲基功能化滤纸对所有酸性色素和两性色素都有保留，而只对部分碱性色素有较弱的保留，说明脲基功能化滤纸对酸性色素和两性色素有良好的选择性吸附能力。
五、羧基基功能化试纸的制备
称取一定质量的柠檬酸、O-苯并三氮唑-四甲基脲六氟磷酸盐(HBTU)、1-羟基-7-氮杂苯并三氮唑(HOAt)和N,N-二异丙基乙胺(DIPEA)溶于二甲亚砜中，制备成一定浓度的溶液并在40℃缓慢振荡反应5小时作为先导物溶液，具体浓度设置为：柠檬酸：1mg/mL；HBTU：2.95mg/mL；HOAt：1.125mg/mL；DIPEA：0.00275％(v/v)。然后将二中制得的脲基功能化滤纸浸没于该先导物溶液中，40℃缓慢振荡反应17小时。最后将所得滤纸用乙醇清洗3次，这样便制得了羧基功能化的试纸。
六、裸玻纤滤纸、脲基功能化滤纸和羧基功能化滤纸吸附碱性色素的考察
称取等质量的下列4种色素标准品溶于水(pH 7.2～7.3)中，每个样品的浓度均为1mg/mL，编号1～4分别是孔雀石绿、甲基紫、亚甲基蓝、金胺O。用裸玻纤滤纸、二中制得的脲基功能化滤纸和五中制得的羧基功能化滤纸在室温下对这些色素吸附4小时，结果如图7所示。显然，羧基功能化滤纸对碱性色素的吸附能力最强。
七、几种代表性色素比色卡的制作
称取等质量的日落黄、亮蓝、苋菜红、柠檬黄和诱惑红标准品溶于水(pH 7.2～7.3)中，每个样品配置成相同的浓度梯度，包括0.5,0.4,0.3,0.2,0.1,0.08,0.06,0.04,0.02,0.01,0.008,0.006,0.004,0.002,0.001,0.0008,0.0006,0.0004,0.0002和0.0001mg/mL。将二中制得的脲基功能化滤纸在室温下对这些色素吸附4小时，结果如图8所示。可以得出以下结论：脲基功能化滤纸在吸附完不同浓度的色素后呈现的颜色梯度与色素的浓度梯度相对应，且色素的浓度越高，滤纸的颜色越明显。
八、几种不同色素最大吸收波长的确定
称取等质量的亮蓝、日落黄、苋菜红、柠檬黄和诱惑红标准品溶于水(pH 7.2～7.3)中，每个样品的浓度均为0.1mg/mL。用紫外-可见吸收光谱法测量每种色素在250～1000nm波长范围内的吸收情况，结果如图9所示。由图可知，亮蓝、日落黄、苋菜红、柠檬黄和诱惑红的最大吸收波长分别在628,482,520,422和502nm。
九、脲基功能化滤纸的萃取性能评价
S1：标准曲线的建立
称取一定质量的亮蓝、日落黄、苋菜红、柠檬黄和诱惑红标准品溶于水(pH 7.2～7.3)中，配置成一定浓度梯度的标准溶液，具体浓度设置为：诱惑红：0.5,0.4,0.3,0.2,0.1,0.075,0.05,0.025,0.01和0.005mg/mL；柠檬黄：0.2,0.1,0.08,0.06,0.04,0.02,0.01,0.008和0.006mg/mL；日落黄和苋菜红：0.3,0.2,0.1,0.08,0.06,0.04,0.02,0.01,0.008,0.006,0.004和0.002mg/mL；亮蓝：0.1,0.08,0.06,0.04,0.02,0.01,0.008,0.006,0.004,0.002,0.001和0.0008mg/mL。然后在八中确定的最大吸收波长处测定各样品的吸光度，绘制吸光度与对应的色素浓度之间的关系曲线并进行线性拟合，得出线性回归方程、线性相关系数及其工作范围。结果如表3所示，表3为紫外-可见吸收光谱法测得几种色素的标准曲线及其线性相关性和工作范围。显然，各色素标准曲线的线性相关性都很好，为后续定量计算提供了保证。
表3紫外-可见吸收光谱法测得几种色素的标准曲线及其线性相关性和工作范围
| 色素种类 | 标准曲线方程 | 相关系数 | 浓度范围(mg/mL) |
| 诱惑红 | y＝4.28052x+0.0364 | R2＝0.9996 | 5×10-3～0.5 |
| 柠檬黄 | y＝13.3615x+0.0202 | R2＝0.9991 | 6×10-3～0.2 |
| 日落黄 | y＝13.1327x+0.0452 | R2＝0.9990 | 2×10-3～0.3 |
| 苋菜红 | y＝10.8644x+0.0320 | R2＝0.9990 | 2×10-3～0.3 |
| 亮蓝 | y＝37.6872x+0.0395 | R2＝0.9996 | 8×10-4～0.1 |
S2：萃取性能的定量评价
称取不同质量的亮蓝、日落黄、苋菜红、柠檬黄和诱惑红标准品溶于水(pH 7.2～7.3)中，配置成一定浓度梯度的标准溶液，具体浓度设置为：诱惑红、柠檬黄和日落黄：0.5,0.4,0.3,0.2,0.1,0.08,0.06,0.04,0.02,0.01,0.008和0.006mg/mL；苋菜红：0.5,0.4,0.3,0.2,0.1,0.08,0.06,0.04,0.02,0.01,0.008,0.006和0.004mg/mL；亮蓝：0.4,0.3,0.2,0.1,0.08,0.06,0.04,0.02,0.01,0.008,0.006和0.004mg/mL。然后将二中制得的脲基功能化滤纸置于96孔酶标板中，每孔分别加入150μL上述标准溶液，室温下温育4小时。温育结束后收集上清液，用水(pH为7.2～7.3)清洗滤纸3遍。然后每孔加入200μL含60％(v/v)乙腈的NaOH溶液(pH＝12.4)对滤纸进行解吸，室温下解吸4小时，收集解吸液。解吸步骤重复3次，将每孔的解吸液汇总。然后在八中确定的最大吸收波长处分别测定各组解吸液的吸光度，用S1中的标准曲线计算出解吸液中色素的含量，根据解吸液中色素的含量与色素浓度之间的关系绘制吸附等温线。结果如图10所示。显然，除了日落黄在0.2mg/mL时达到了滤纸的饱和吸附容量以外，诱惑红、苋菜红、亮蓝和柠檬黄这几种色素即便当其浓度高达0.5mg/mL也仍未达到滤纸的饱和吸附容量。因此可得出如下结论：脲基功能化滤纸对几种色素均具有高的萃取效率。
十、体系pH变化对试纸吸附性能影响的考察
称取等质量的诱惑红、日落黄和亮蓝标准品溶于不同pH的水中，配制成一定浓度的标准溶液，每个样品的浓度均为0.5mg/mL，具体pH梯度设置为：1.0,2.0,3.0,4.0,5.0,6.0,7.0,8.0,9.0,10.0,11.0,12.0和13.0。然后将二中制得的脲基功能化滤纸置于96孔酶标板中，每孔分别加入150μL上述不同pH的标准溶液，室温下温育4小时。温育结束后移除孔内残留溶液并用相应pH的水清洗孔内滤纸3次，移除溶液后将整板置于50℃干燥。该试验平行测定3次。接着将整块板在分辨率300dpi下进行扫描，抠除背景并根据pH梯度排列后的图片如图11A所示。显然，脲基功能化滤纸有着非常宽泛的pH比色范围，即使pH高达12，试纸吸附色素后的颜色仍清晰可辨。
在上述干燥的酶标板中，每孔加入200μL含60％(v/v)乙腈的的NaOH溶液(pH＝12.4)对滤纸进行解吸，室温下解吸4小时，收集解吸液。在八中确定的各色素最大吸收波长下测定解吸液的吸光度并进行归一化。该试验平行重复3次，最终结果进行加权平均。根据归一化的吸光度与溶剂pH之间的关系绘制相对吸光度-pH曲线，结果如图11B所示。由图可知，在pH≤10时，pH变化对滤纸的吸附性能无明显影响，而当pH>10时，试纸对色素的吸附能力随pH继续升高而下降。该结果与试纸吸附色素后的颜色相吻合，说明试纸对色素的萃取具有良好的pH耐受性。由于实际饮料的pH大多偏酸性，且现实中几乎没有饮料的pH高于10，因此可得出如下结论：脲基功能化滤纸可直接用于实际饮料中色素的比色检测，无需任何预处理步骤。
十一：乙醇含量对试纸吸附性能影响的考察
称取等质量的诱惑红、日落黄和亮蓝标准品溶于含不同体积分数乙醇的水中，配制成一定浓度的标准溶液，每个样品的浓度均为0.1mg/mL，乙醇的体积分数具体设置如下：2.5,5.0,10.0,15.0,20.0,25.0和30.0％。然后将实施例二中制得的脲基功能化滤纸置于96孔酶标板中，每孔分别加入150μL上述含不同比例乙醇的色素标准溶液，室温下温育4小时。温育结束后移除孔内残留溶液并用相应的溶剂清洗孔内滤纸3次，接着每孔加入200μL含60％(v/v)乙腈的的NaOH溶液(pH＝12.4)对滤纸进行解吸，室温下解吸4小时，收集解吸液。在实施例八中确定的各色素最大吸收波长下测定解吸液的吸光度并进行归一化。该试验平行测定3次，最终结果进行加权平均。根据归一化的吸光度与溶液中乙醇体积分数间的关系绘制相对吸光度-乙醇体积百分比曲线，结果如图12所示。显然，在体积分数低于30.0％时，乙醇含量的变化对试纸的吸附性能无明显影响，而所考察的乙醇体积分数涵盖了市面上多数硬饮料的酒精度，说明脲基功能化滤纸可用于某些实际硬饮料中色素的比色检测。
十二、乙腈含量对试纸吸附性能影响的考察
称取等质量的诱惑红和日落黄标准品溶于含不同体积分数乙腈的水中，配制成一定浓度的标准溶液，每个样品的浓度均为0.1mg/mL，乙腈的体积分数具体设置如下：0.5,1.0,2.0,5.0,10.0,20.0,40.0和60.0％。然后将实施例二中制得的脲基功能化滤纸置于96孔酶标板中，每孔分别加入150μL上述色素标准溶液，室温下温育4小时。温育结束后移除孔内残留溶液并用相应的溶剂清洗孔内滤纸3次，接着每孔加入200μL含60％(v/v)乙腈的的NaOH溶液(pH＝12.4)对滤纸进行解吸，室温下解吸4小时，收集解吸液。在实施例八中确定的各色素最大吸收波长下测定解吸液的吸光度并进行归一化。该试验平行测定3次，最终结果进行加权平均。根据归一化的吸光度与溶液中乙腈体积百分比间的关系绘制相对吸光度-乙腈含量曲线，结果如图13所示。显然，随着体系中乙腈含量的增加，滤纸萃取到色素的量逐渐减少。说明疏水相互作用在滤纸萃取色素的过程中起到了一定的作用。
十三、吸附机理的考察
称取一定质量的日落黄标准品溶于水(pH 7.2～7.3)中，配制成浓度为0.5mg/mL的标准溶液。然后将二中制得的脲基功能化滤纸浸没于该溶液中，室温下温育4小时。温育结束后移除溶液并用水(pH 7.2～7.3)清洗滤纸3次，接着置于50℃干燥。将色素结合的滤纸连同二中制得的脲基功能化滤纸和裸玻纤滤纸分别在干燥状态下充分研磨成细粉状，然后称量等质量的粉末分别分散于水(pH 7.2～7.3)中，测定每组样品的Zeta电势，结果如图14。显然，裸玻纤滤纸表面荷较强的负电，脲基功能化滤纸表面明显荷正电，而日落黄结合的脲基功能化滤纸表面荷电情况居于两者之间且仅荷轻微负电，说明色素与脲基功能化滤纸间的结合主要归因于静电相互作用，这与实施例十中pH对滤纸萃取效果影响的考察结果相吻合。
十四、高效液相色谱法(HPLC)测定几种色素的标准曲线
称取不同质量的亮蓝、日落黄和诱惑红标准品溶于水(pH 7.2～7.3)中，配制成一定浓度梯度的标准溶液，具体浓度设置为：诱惑红：0.2,0.1,0.075,0.05,0.025,0.01,0.005,0.001,0.0005,0.0001,0.00005和0.00001mg/mL；日落黄：0.2,0.1,0.075,0.05,0.025,0.01,0.005,0.0025,0.001,0.0005和0.0001mg/mL；亮蓝：0.05,0.025,0.01,0.005,0.0025,0.001和0.0005mg/mL。色谱条件：色谱柱Pronaos EP-C18(5μm,4.6×250mm)；柱温：40℃；进样量：20μL；流动相A：甲醇；流动相B：乙酸铵(pH 7.5)；诱惑红的梯度洗脱条件：0min：15％A；0-4min：15％-35％A；4-11min：35％-98％A；11-18min：98％-35％A；18-22min：35％-15％A；22-50min：15％A，流速为0.6mL/min；亮蓝和日落黄的梯度洗脱条件：0min：15％A；0-4min：15％-30％A；4-11min：30％-85％A；11-18min：85％-30％A；18-22min：30％-15％A；22-50min：15％A，流速为0.4mL/min；检测波长：诱惑红：502nm；日落黄：482nm；亮蓝：628nm。在上述给定的色谱条件下考察各色素的色谱保留行为，绘制色谱峰面积与色素浓度间的关系曲线并进行线性拟合，得出线性回归方程、线性相关系数及其工作浓度范围。结果如表4，表4为HPLC法测得诱惑红、日落黄和亮蓝的标准曲线及其线性相关性和工作范围。显然，各色素标准曲线的线性相关性极好且工作浓度范围宽泛，说明HPLC是一种色素定量分析的可靠手段。
表4 HPLC法测得诱惑红、日落黄和亮蓝的标准曲线及其线性相关性和工作范围
| 色素种类 | 标准曲线方程 | 相关系数 | 浓度范围(mg/mL) |
| 诱惑红 | y＝80445.46x+31.11 | R2＝0.99969 | 1×10-4～0.2 |
| 亮蓝 | y＝315080.6x+57.07 | R2＝0.99896 | 5×10-4～0.05 |
| 日落黄 | y＝128189.2x-12.51 | R2＝0.99991 | 1×10-4～0.2 |
十五、HPLC法评价脲基功能化滤纸对实际饮料样品中色素的吸附性能
S1：实际饮料样品中色素含量的HPLC法测定
将含有诱惑红、亮蓝和日落黄的实际饮料品分别编号为1，2和3号受试物，然后直接色谱进样，在十四中相应色素的色谱条件下进行分析并以相应的标准色素样品为参照来确定饮料中色素的色谱峰位置。每个样品平行测定3次并对3次色谱峰的峰面积进行加权平均，再根据十四中的HPLC标准曲线计算各实际饮料样品中色素的含量，色谱保留结果分别如图15A，图16A和图17A，HPLC法测得各饮料中色素的含量如表5。表5为HPLC法测得的各实际饮料样品中色素的含量。显然，几种饮料中色素的添加量均在国家限用标准内。
表5 HPLC法测得的各实际饮料样品中色素的含量
S2：脲基功能化滤纸对实际饮料样品中色素吸附性能的测定
将二中制得的脲基功能化滤纸置于96孔酶标板中，每孔分别加入150μL步骤S1中编号1～3的实际饮料样品溶液，室温下温育4小时。温育结束后收集上清液，用水(pH 7.2～7.3)清洗滤纸3遍。然后每孔加入200μL含60％(v/v)乙腈的NaOH溶液(pH 12.4)对滤纸进行解吸，室温下解吸4小时，收集解吸液。解吸步骤重复3次。在七中给定的色谱条件下对上清液和解吸液分别进行HPLC分析，再根据七中各色素的HPLC标准曲线计算上清液中色素的含量和脲基功能化滤纸在各实际饮料样品中萃取到色素的含量，样品1～3的色谱保留结果分别如图15B-E，图16B-E和图17B-E，HPLC法测得上清液和萃取液中色素的含量如表6所示。表6为几种实际饮料样品经脲基功能化滤纸萃取后上清液和萃取液中色素的含量。对比表5和表6可得出如下结论：脲基功能化滤纸对实际饮料样品中的色素有着高的萃取效率。
表6 HPLC法测得上清液和萃取液中色素的含量
十六、HPLC法分析脲基功能化滤纸对加标实际饮料样品中色素的吸附效果
S1：加标饮料样品的配制
称取不同质量的亮蓝和诱惑红标准品分别溶于含亮蓝和诱惑红的实际饮料样品中，配置成一定浓度梯度的加标实际饮料样品，浓度包括：10，20和40μM。每个浓度点配制3个样品，用于3次平行实验。
S2：脲基功能化滤纸对加标饮料样品中色素的萃取性能分析
将实施例二中制得的脲基功能化滤纸置于96孔酶标板中，每孔分别加入150μL步骤S1中配制的加标实际饮料样品溶液，室温下温育4小时。温育结束后收集上清液，用水(pH7.2～7.3)清洗滤纸3遍。然后每孔加入200μL含60％(v/v)乙腈的NaOH溶液(pH 12.4)对滤纸进行解吸，室温下解吸4小时，收集解吸液。解吸步骤重复3次。以实施例七中给定的色谱条件测定解吸液的HPLC保留行为，结果如图18和图19。显然，脲基功能化滤纸有效地萃取到了加标实际饮料样品中的色素。
十七、比色卡用于实际饮料样品中色素的目测比色分析
将二中制得的脲基功能化滤纸置于96孔酶标板中，每孔分别加入150μL含诱惑红、日落黄或亮蓝的实际饮料样品溶液，室温下温育4小时。温育结束后将所得滤纸置于干燥箱中55℃干燥。该吸附实验平行测定3次。将所得滤纸的颜色与实施例一中制得的色素比色卡进行目测比对，结果如图20所示。目测比色分析几种实际饮料样品中诱惑红、日落黄和亮蓝的含量分别为0.002～0.004mg/mL、0.04～0.06mg/mL和0.001～0.002mg/mL。通过与八中HPLC测得的实际饮料样品中色素的含量进行比较，两者结果基本一致，故可做出如下结论：本发明的比色卡用于饮料样品中色素含量的半定量目测比色分析是可行的。
以上所述仅为本发明的较佳实施例，对本发明而言仅仅是说明性的，而非限制性的。本专业技术人员理解，在本发明权利要求所限定的精神和范围内可对其进行许多改变，修改，甚至等效，但都将落入本发明的保护范围内。
Claims (4)
1.一种饮料色素目测比色卡的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
S1：制备色素吸附试纸：在滤纸表面修饰特色官能团，裁剪定型后得到色素吸附试纸：
（1）脲基功能化试纸的制备：
将玻纤滤纸在80 v/v％的脲丙基三乙氧基硅烷UPTES 的水溶液中浸湿后立即取出，置于50℃真空干燥，脲丙基三乙氧基硅烷水溶液的pH 7.2～7.3；待纸片完全干燥后，用打孔机将所得滤纸打成直径为6mm的小圆片，制得表面脲基功能化的试纸；
（2）羧基功能化试纸的制备：
称取一定质量的柠檬酸、O-苯并三氮唑-四甲基脲六氟磷酸盐、1-羟基-7-氮杂苯并三氮唑和N,N-二异丙基乙胺溶于二甲亚砜中，制备成一定浓度的溶液并在40℃缓慢振荡反应5小时作为先导物溶液，具体浓度设置为：柠檬酸：1mg/mL；O-苯并三氮唑-四甲基脲六氟磷酸盐：2.95mg/mL；1-羟基-7-氮杂苯并三氮唑：1.125mg/mL；N,N-二异丙基乙胺：0.00275 v/v％；然后将制得的脲基功能化滤纸浸没于该先导物溶液中，40℃缓慢振荡反应17小时；最后将所得滤纸用乙醇清洗3次，制得羧基功能化的试纸；
S2：目测比色卡的制作：准确配制浓度梯度的标准色素样品，用步骤S1中得到的试纸进行吸附，吸附完成后滤纸呈现的颜色即为比色卡色块的颜色，吸附过浓度梯度标准色素的试纸根据相应色素的浓度梯度通过裁剪和排列后制作成比色卡。
2.如权利要求1所述的一种饮料色素目测比色卡的制备方法，其特征在于，所述步骤S2中比色卡中每种色素的对比颜色包括20个色块，每一个色块对应相应的色素浓度。
3.一种如权利要求1或2所述的制备方法制得的饮料色素目测比色卡。
4.一种如权利要求3所述的饮料色素目测比色卡在饮料样品中色素含量的半定量目视比色检测中的应用。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN202111122156.3A CN113828283B (zh) | 2021-09-24 | 2021-09-24 | 一种饮料色素目测比色卡、制备方法及其应用 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN202111122156.3A CN113828283B (zh) | 2021-09-24 | 2021-09-24 | 一种饮料色素目测比色卡、制备方法及其应用 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN113828283A CN113828283A (zh) | 2021-12-24 |
| CN113828283B true CN113828283B (zh) | 2023-10-31 |
Family
ID=78970024
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN202111122156.3A Active CN113828283B (zh) | 2021-09-24 | 2021-09-24 | 一种饮料色素目测比色卡、制备方法及其应用 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN113828283B (zh) |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN114778451A (zh) * | 2022-05-26 | 2022-07-22 | 安徽工业大学 | 一种食品色素的多模裸眼检测数字化颜色信息卡、制备方法及其应用 |
| CN115015207A (zh) * | 2022-07-15 | 2022-09-06 | 安徽工业大学 | 食品色素的双模比色检测荧光试纸及其制备方法和应用 |
Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN1127674A (zh) * | 1995-01-24 | 1996-07-31 | 中国科学院大连化学物理研究所 | 一种用于生物大分子纯化的微孔亲和膜分离器膜堆介质及膜堆壳体 |
| CN103454421A (zh) * | 2013-08-03 | 2013-12-18 | 河南百奥生物工程有限公司 | 快速检测微量赤藓红的试纸条及制备方法 |
| CN105115965A (zh) * | 2015-07-27 | 2015-12-02 | 南昌大学 | 软饮料中合成色素快速检测方法及试剂盒 |
-
2021
- 2021-09-24 CN CN202111122156.3A patent/CN113828283B/zh active Active
Patent Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN1127674A (zh) * | 1995-01-24 | 1996-07-31 | 中国科学院大连化学物理研究所 | 一种用于生物大分子纯化的微孔亲和膜分离器膜堆介质及膜堆壳体 |
| CN103454421A (zh) * | 2013-08-03 | 2013-12-18 | 河南百奥生物工程有限公司 | 快速检测微量赤藓红的试纸条及制备方法 |
| CN105115965A (zh) * | 2015-07-27 | 2015-12-02 | 南昌大学 | 软饮料中合成色素快速检测方法及试剂盒 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| CN113828283A (zh) | 2021-12-24 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN113828283B (zh) | 一种饮料色素目测比色卡、制备方法及其应用 | |
| Ma et al. | Dialysed caramel as an effective fluorophore for the simultaneous detection of three nitrophenols | |
| CN107219313B (zh) | 一种基于分子印迹固相萃取-气/质谱联用技术的检测食用油中24种多环芳烃的方法 | |
| CN109406474A (zh) | 一种检测罗丹明b的聚集诱导发光-分子印迹荧光传感器的制备方法及应用 | |
| Mahajan et al. | Chelation enhanced fluorescence of rhodamine based novel organic nanoparticles for selective detection of mercury ions in aqueous medium and intracellular cell imaging | |
| Parshi et al. | Interesting static quenching of fluorescent hydrogel caused by immobilization of Cd2+ ions within interstitial morphology | |
| CN103525413B (zh) | 一种双色纳米复合物与基于该复合物的可视化检测梯恩梯的纸质传感器及其制备方法 | |
| CN111560085B (zh) | 壳聚糖荧光探针、制备方法及其应用 | |
| Amin et al. | Construction of an optical sensor for molybdenum determination based on a new ionophore immobilized on a polymer membrane | |
| CN115015207A (zh) | 食品色素的双模比色检测荧光试纸及其制备方法和应用 | |
| CN114778451A (zh) | 一种食品色素的多模裸眼检测数字化颜色信息卡、制备方法及其应用 | |
| CN110878100B (zh) | 一种可裸眼识别的氰根离子探针及其制备方法和在含水体系中检测氰根离子的应用 | |
| CN108760716B (zh) | 一种表面增强拉曼光谱湿巾及其制备方法与应用 | |
| CN108195830B (zh) | 一种用于痕量铜离子的可视化检测方法 | |
| Wang et al. | Polyamidoamine dendrimer-armed fluorescent magnetic nanoparticles for sensitive and selective determination of nitrite in beverages | |
| CN111220586A (zh) | 一种检测土壤铅含量的荧光探针试纸的制备方法 | |
| CN113563592B (zh) | 一种荧光微球、荧光探针和检测四环素的方法 | |
| CN114113023B (zh) | 基于单核增生李斯特菌来源的氮掺杂碳点的制备方法和应用 | |
| CN110408397A (zh) | 一种CeCl3:Eu3+荧光探针阵列的制备方法 | |
| CN114108183B (zh) | 一种用于快速检测铁离子的荧光纳米纤维膜及其制备方法 | |
| CN110548864B (zh) | 一种荧光丝胶铂纳米簇及其制备方法和应用 | |
| Kim et al. | Selective Chemosensing of Hg^ 2^+ Ions by Diazatetrathia-crown Ether Having Nitrobenzoxadiazolyl Subunits | |
| CN112881304A (zh) | 基于多孔金属-有机络合物材料的有色物质快速检测试纸及其检测方法和应用 | |
| CN108760707B (zh) | 一种探针试剂的应用 | |
| CN110031439B (zh) | 一种检测二价铜离子的方法 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| GR01 | Patent grant | ||
| GR01 | Patent grant |