用于食品中羅丹明b快速檢測的表面增強(qiáng)拉曼光譜法及試劑配方與使用方法
【專利摘要】一種用于食品中羅丹明B快速檢測的表面增強(qiáng)拉曼光譜法，其特征在于，使用中性氧化鋁作為分散劑，中性氧化鋁與食品試樣(辣椒油和辣椒醬)按一定比列混合、研磨勻質(zhì)，加入一定量的提取劑，超聲提取，吹干后復(fù)溶，離心，吸取中間層勻質(zhì)試液至預(yù)先加好一定量試劑A和試劑B的檢測池，渦旋或搖振均勻，置檢測池于拉曼光譜儀檢測室，在200～2500cm-1范圍內(nèi)進(jìn)行拉曼光譜掃描檢測，于特征波數(shù)1646cm-1處進(jìn)行羅丹明B的拉曼光譜信號測試，以外標(biāo)法，根據(jù)羅丹明B的拉曼光譜信號強(qiáng)度與羅丹明B含量的線性比例關(guān)系，對食品試樣中羅丹明B進(jìn)行現(xiàn)場快速的定量和定性檢測。本發(fā)明方法，樣品前處理簡單，試劑成本低廉，易于普及推廣。
【專利說明】用于食品中羅丹明B快速檢測的表面增強(qiáng)拉曼光譜法及試劑配方與使用方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種色素類違禁添加物的快速檢測技術(shù)，特別涉及一種采用基質(zhì)固相分散前處理技術(shù)進(jìn)行食品中羅丹明B快速檢測的表面增強(qiáng)拉曼光譜方法。
【背景技術(shù)】
[0002]食品安全問題已成為全球關(guān)注的焦點，食品安全事件波及面廣，造成的社會影響和經(jīng)濟(jì)損失巨大，也對人類生活環(huán)境乃至健康安全構(gòu)成越來越嚴(yán)重的威脅。蘇丹紅事件、吊白塊事件以及紅心鴨蛋風(fēng)波，引起了國內(nèi)外的廣泛關(guān)注。一次次的食品安全問題和危機(jī)檢驗著食品監(jiān)管部門的能力，如何保障食品安全成為全社會共同關(guān)注的問題。
[0003]羅丹明B是一種具有鮮桃紅色的人工合成染料，主要被用于皮革、紡織、制漆和造紙等工業(yè)產(chǎn)品的染色，同時它作為一種常用的分析試劑，也被廣泛地應(yīng)用在醫(yī)藥、環(huán)保和礦業(yè)等領(lǐng)域中。因其具有潛在的致癌、致畸和致突變作用，目前已經(jīng)被各個國家作為禁止在食品中出現(xiàn)的物質(zhì)，中國衛(wèi)生部在2008年將羅丹明B列入《食品中可能違法添加的非食用物質(zhì)和易濫用的食品添加劑品種名單(第一批)》。然而，許多不法商販?zhǔn)芾隍?qū)使，違法將羅丹明B摻入辣椒制品中以使顏色鮮亮，欺詐消費者。針對羅丹明B檢測，目前主要采用高效液相色譜法和高效液相色譜串聯(lián)質(zhì)譜法，通常采用液液萃取和固相萃取前處理方式，所需儀器價格較昂貴，操作較復(fù)雜，難于普及推廣，且前處理操作復(fù)雜，時間冗長，有機(jī)溶劑污染環(huán)境。
[0004]對于常見的快速檢測技術(shù)，往往缺乏配套的樣品前處理技術(shù)，導(dǎo)致基質(zhì)干擾嚴(yán)重，檢測結(jié)果不準(zhǔn)確，不能對違禁非法添加樣品進(jìn)行準(zhǔn)確、可靠的檢測與控制。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本發(fā)明的目的是提供一種食品(如辣椒油、辣椒醬等)中非法添加物羅丹明B的快速檢測方法，采用基質(zhì)固相分散前處理技術(shù)和表面增強(qiáng)拉曼光譜法對食品中是否添加了羅丹明B進(jìn)行快速檢測，成本低廉，可現(xiàn)場應(yīng)用。
[0006]為適應(yīng)上述需求，本發(fā)明提供簡單的食品(如辣椒油、辣椒醬)前處理方法，提供檢測試劑配方及其制備方法，提供羅丹明B現(xiàn)場快速的定性和定量分析方法。其步驟如下:
[0007]1.提取
[0008]以中性氧化鋁作為分散劑，稱取辣椒油2.0g,中性氧化鋁4.0g,按分散劑與辣椒油的重量比為1: 2進(jìn)行混勻；稱取辣椒醬2.0g，中性氧化鋁6.0g，按分散劑與辣椒醬的重量比為1: 3進(jìn)行混勻；在研缽中對以上混勻的試樣進(jìn)行充分研磨；將研磨好的試樣轉(zhuǎn)移至50mL離心管中，加入提取劑，渦旋或搖振0.3?I分鐘勻質(zhì)后，超聲lOmin，離心后，取上清液45°C氮吹至干，ImL水進(jìn)行復(fù)溶后，過0.22 ii m濾膜過濾，濾液加入至預(yù)先加好一定量試劑A和B的檢測池中。
[0009]2.提取試劑配方及使用方法[0010](I)辣椒油試樣:20mL的80%甲醇水溶液；
[0011](2)辣椒醬試樣:5mL的80%乙腈水溶液。
[0012]3.檢測
[0013]將濾液加入至預(yù)先加好一定量試劑A和B的檢測池中，渦旋或搖振均勻，置檢測池于便拉曼光譜儀檢測室中在200~2500CHT1的范圍內(nèi)進(jìn)行拉曼光譜掃描得到拉曼光譜圖，拉曼譜圖中如在1646CHT1 (波數(shù)誤差< 15CHT1)處有特征峰，則判斷樣品添加了羅丹明B，反之則判定樣品沒有添加羅丹明B。本發(fā)明的拉曼光譜法，所述水為二次蒸餾水或去離子水。 [0014]4.試劑A為銀膠體水溶液，按照公知的方法制備即可；試劑B為可使A凝聚的含CF1的電介質(zhì)，CF1濃度范圍為0.25M~0.65M，優(yōu)選為0.55M ；pH為1-9，優(yōu)選為3。
[0015]所述試劑的用量如下:
[0016](I)試劑 A:100-300 iiL，優(yōu)選為 IOOyL;
[0017](2)試劑 B: 100-300 U L,優(yōu)選為 100 U L。
[0018](3)試樣濾液的加樣量:200-500 U L，優(yōu)選為400 U L。
[0019]5.本發(fā)明所述拉曼光譜儀的激光光源發(fā)射波長為785nm，是手持式、便攜式或臺式儀器。
[0020]目前，中國檢驗檢疫科學(xué)研究院、必達(dá)泰克公司可提供滿足測試要求的便攜式拉曼光譜儀。
[0021]利用本發(fā)明時，后期的數(shù)據(jù)采集及結(jié)果分析步驟如下:
[0022](I)用便攜式拉曼光譜儀進(jìn)行檢測，激光能量參數(shù)選擇300mw，積分參數(shù)選擇3次，這兩個參數(shù)調(diào)節(jié)最佳拉曼峰強(qiáng)度，連續(xù)掃描拉曼光譜3次，最后得3次掃描光譜的平均光譜。每一個光譜的掃描范圍是200-250001^1,完成一個光譜掃描時間是lmin。
[0023](2)用具有背景扣除功能的數(shù)據(jù)處理軟件進(jìn)行數(shù)據(jù)處理，獲得基線平坦的拉曼圖譜，由于波數(shù)在200-300(3!^1與2100-2500(3!^1之間譜圖無明顯特征峰且譜圖之間差別很小，所以選擇300-2100(3!^1之間作為本實驗的考察范圍。
[0024](3)對比陰性辣椒油和辣椒醬樣品、陽性辣椒油和辣椒醬樣品拉平基線后的拉曼光譜圖，如1646CHT1 (波數(shù)誤差< 15CHT1)處出現(xiàn)了明顯的拉曼峰，且信噪比≥3，則初步判斷為添加了羅丹明B的陽性樣品，如1646CHT1(波數(shù)誤差< 15CHT1)處沒有明顯的峰，則初步判斷為沒有添加羅丹明B的陰性樣品。因此，1646CHT1 (波數(shù)誤差< 15CHT1)處的特征峰是檢測食品中是否添加了羅丹明B的重要依據(jù)，通過該特征峰可以對辣椒樣品中羅丹明B進(jìn)行初篩分析。
[0025](4)定量分析:根據(jù)1646CHT1 (波數(shù)誤差< 15CHT1)特征頻率處羅丹明B所對應(yīng)的相對信號強(qiáng)度與其濃度的線性關(guān)系做標(biāo)準(zhǔn)曲線，用該標(biāo)準(zhǔn)曲線可對辣椒油、辣椒醬中羅丹明B進(jìn)行定量分析。
[0026]本發(fā)明的表面增強(qiáng)拉曼光譜法，樣品前處理簡單，無需過柱凈化過程，直接采用振蕩超聲提取，然后將提取液吹干復(fù)溶，實驗耗材成本低廉，進(jìn)行食品定性和定量分析，通過拉曼譜圖1646cm—1 (波數(shù)誤差< 15cm—1)是否有羅丹明特征峰，判斷辣椒油和辣椒醬中是否添加羅丹明B。辣椒油和辣椒醬中羅丹明B的檢出限為5 yg/g。辣椒油中羅丹明B的檢測線性范圍為20ii g/g-100ii g/g，線性相關(guān)性為99.6%，相對標(biāo)準(zhǔn)偏差為1.51% -5.3%之間；辣椒醬中羅丹明B的檢測線性范圍為20ii g/g-100ii g/g，線性相關(guān)性為99.41%，相對標(biāo)準(zhǔn)偏差為1.7% -4.9%之間。該方法操作簡便快速，線性關(guān)系良好，分析結(jié)果直觀可視，如使用便攜式拉曼檢測儀則可實現(xiàn)現(xiàn)場快速檢測，可對食品中是否添加了羅丹明B進(jìn)行現(xiàn)場快速的定量和定性檢測。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0027]圖1是羅丹明B標(biāo)準(zhǔn)品水溶液的表面增強(qiáng)拉曼光譜圖；
[0028]圖2是辣椒油陽性樣品和陰性樣品的表面增強(qiáng)拉曼光譜圖(A.辣椒油陽性樣品；B.辣椒油陰性樣品)；
[0029]圖3是辣椒醬陽性樣品和陰性樣品的表面增強(qiáng)拉曼光譜圖(A.辣椒醬陽性樣品；B.辣椒醬陰性樣品);
[0030]圖4是辣椒油中羅丹明B標(biāo)準(zhǔn)曲線；
[0031]圖5是辣椒醬中羅丹明B表面增強(qiáng)拉曼光譜標(biāo)準(zhǔn)曲線(R為線性相關(guān)系數(shù))；
[0032]圖6是實際辣椒油樣品的表面增強(qiáng)拉曼光譜圖；
[0033]圖7是實際辣椒醬樣品的表面增強(qiáng)拉曼光譜圖。
【具體實施方式】
[0034]實施例1 一種用于辣椒油中羅丹明B快速檢測的表面增強(qiáng)拉曼光譜法，包括以下具體的步驟: [0035]1.樣品制備:稱取辣椒油2.0g，加入中性氧化鋁分散劑4g后，混勻，在研缽中充分研磨。
[0036]2.提取:
[0037]I)將研磨好的樣品轉(zhuǎn)移到50mL離心管中，加入20mL80%甲醇水溶液進(jìn)行提?。?br> [0038]2)渦旋或搖振0.3~I分鐘勻質(zhì)后，超聲lOmin，離心后，取上清液45°C氮吹至近干，以ImL水進(jìn)行復(fù)溶后，過0.22 y m濾膜過濾，濾液待測；
[0039]3.取樣:
[0040]I)取100 ii L試劑A加入到檢測池中；
[0041]2)取0.55M的NaCl水溶液100 uL(PH = 3)加入到預(yù)先加好試劑A的檢測池中；
[0042]3)取濾液400 u L加入到預(yù)先加好試劑A和NaCl的檢測池中，待測。
[0043]4.檢測
[0044]I)采用由中國檢驗檢疫科學(xué)研究院研制的便攜式拉曼光譜儀進(jìn)行檢測，激光光源發(fā)射波長為785nm，激光能量參數(shù)選擇300mw，積分參數(shù)選擇5次，這兩個參數(shù)調(diào)節(jié)最佳拉曼峰強(qiáng)度，連續(xù)掃描拉曼光譜3次，最后得5次掃描光譜的平均光譜。每一個光譜的掃描范圍是200-2500CHT1，完成一個光譜掃描時間是2min。
[0045]2)用具有背景扣除功能的數(shù)據(jù)處理軟件進(jìn)行數(shù)據(jù)處理，獲得基線平坦的拉曼圖譜，選擇300-2100(3!^1之間作為本實驗的考察范圍。
[0046]3)初篩分析，由拉曼譜圖可看出1646CHT1 (波數(shù)誤差< 15CHT1)處沒有明顯的峰，則初步判斷該樣品為沒有添加羅丹明B的辣椒油。
[0047]實施例2 —種用于辣椒醬中羅丹明B快速檢測的表面增強(qiáng)拉曼光譜法，包括以下具體的步驟:[0048]1.樣品制備:稱取取辣椒醬2g，加入中性氧化鋁分散劑6g后，混勻，在研缽中充分研磨。
[0049]2.提取:
[0050]I)將研磨好的辣椒醬試樣轉(zhuǎn)移到50mL離心管中，加入80 %乙腈水溶液5mL進(jìn)行提??；
[0051]2)潤旋或搖振0.3~Imin勻質(zhì)后,超聲IOmin,離心后,取上清液45°C氮吹至近干，以ImL水進(jìn)行復(fù)溶后，過0.22 y m濾膜過濾，濾液待測；
[0052]3.取樣: [0053]I)取100 ii L試劑A加入到檢測池中；
[0054]2)取0.55M的NaCl水溶液100 uL(PH = 3)加入到預(yù)先加好試劑A的檢測池中；
[0055]3)取濾液400 u L加入到預(yù)先加好試劑A和NaCl的檢測池中，待測。
[0056]4.檢測
[0057]I)采用由中國檢驗檢疫科學(xué)研究院研制的便攜式拉曼光譜儀進(jìn)行檢測，激光能量參數(shù)選擇300mw，積分參數(shù)選擇5次，這兩個參數(shù)調(diào)節(jié)最佳拉曼峰強(qiáng)度，連續(xù)掃描拉曼光譜3次，最后得5次掃描光譜的平均光譜。每一個光譜的掃描范圍是200-250001^1,完成一個光譜掃描時間是2min。
[0058]2)用具有背景扣除功能的數(shù)據(jù)處理軟件進(jìn)行數(shù)據(jù)處理，獲得基線平坦的拉曼圖譜，選擇300-2100(3!^1之間作為本實驗的考察范圍。
[0059]3)初篩分析，由拉曼譜圖可看出1646CHT1 (波數(shù)誤差< 15CHT1)處沒有明顯的峰，則初步判斷該樣品為沒有添加羅丹明B的辣椒醬。
【權(quán)利要求】
1.一種用于食品中羅丹明B快速檢測的表面增強(qiáng)拉曼光譜法，其特征在于，使用中性氧化鋁作為分散劑，中性氧化鋁與食品試樣按一定比列混合、研磨勻質(zhì)，加入一定量的提取劑，采用超聲提取，將提取液吹干復(fù)溶，進(jìn)行離心，小心吸取離心后中間層的勻質(zhì)試液加入至預(yù)先加好一定量試劑A和試劑B的檢測池中，渦旋或搖振均勻，置檢測池于拉曼光譜儀檢測室中進(jìn)行拉曼光譜掃描檢測，依據(jù)所獲得的拉曼光譜圖，選用特征波數(shù)1646cm—1處進(jìn)行羅丹明B的拉曼光譜信號測試，以外標(biāo)法，根據(jù)羅丹明B的拉曼光譜信號強(qiáng)度與羅丹明B含量的線性比例關(guān)系，對食品試樣中羅丹明B進(jìn)行現(xiàn)場快速的定量和定性檢測。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的食品中羅丹明B快速檢測的表面增強(qiáng)拉曼光譜法，其步驟如下: (1)試樣前處理: a.辣椒油試樣:按辣椒油與分散劑的體積比為1: 2稱取，優(yōu)選稱取辣椒油試樣2g和中性氧化鋁4g，混合、研磨勻質(zhì)；加入80%甲醇水溶液20mL，渦旋或搖振0.3~Imin ;用超聲法提取IOmin ;取上清液于45°C氮吹至近干，以ImL水進(jìn)行復(fù)溶，離心，過0.22iim濾膜過濾，待測; b.辣椒醬試樣:按辣椒醬與分散劑的體積比為1: 3稱取,優(yōu)選稱取辣椒醬試樣2g和中性氧化鋁6g，混合、研磨勻質(zhì)；加入80%乙腈水溶液5mL，渦旋或搖振0.3~Imin ;用超聲法提取IOmin ;取上清液于45°C氮吹至近干，以ImL水進(jìn)行復(fù)溶，離心，過0.22iim濾膜過濾，待測; (2)檢測: a.小心吸取離心后均質(zhì)試液加入至預(yù)先加好一定量試劑A和B的檢測池中，渦旋或搖振均勻，進(jìn)行拉曼光譜掃描檢測； b.采用外標(biāo)法并選用特征波數(shù)為1646cm—1對羅丹明B進(jìn)行拉曼光譜測試，根據(jù)羅丹明B的拉曼光譜信號強(qiáng)度與羅丹明B含量的線性比例關(guān)系，進(jìn)行試樣中羅丹明B快速定量和定性檢測。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的食品中羅丹明B快速檢測的表面增強(qiáng)拉曼光譜法，其特征在于，試劑A為銀膠體水溶液，按照公知的方法制備即可；試劑B為可使A凝聚的含Cl—1的電介質(zhì)。所述的電介質(zhì)，其特征在于=Cr1的濃度范圍為0.25M~0.65M，優(yōu)選為0.55M;pH為1-9，優(yōu)選為3。所述試劑A、B的用量如下:
(1)試劑A: 100-300 u L，優(yōu)選為 IOOu L ；
(2)試劑B: 100-300 u L,優(yōu)選為 100 u L。 (3)根據(jù)權(quán)利要求1、2所述的食品中羅丹明B快速檢測的表面增強(qiáng)拉曼光譜法，其特征在于，勻質(zhì)試液加入量為200-500 u L，優(yōu)選為400 u L。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的食品中羅丹明B快速檢測的表面增強(qiáng)拉曼光譜法，其特征在于，所使用的拉曼光譜檢測儀可以是手持式、便攜式或臺式儀器，應(yīng)具備發(fā)射波長為785nm的激光光源，其波數(shù)誤差< 15CHT1，目前中國檢驗檢疫科學(xué)研究院、必達(dá)泰克公司等單位可提供滿足測試要求的便攜式拉曼光譜儀。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的所述的食品中羅丹明B快速檢測的表面增強(qiáng)拉曼光譜法，所述拉曼光譜儀，其操作步驟為: (I)取樣:取50-500 u L檢測試劑A于檢測池中，加入100 u L檢測試劑B，小心吸取離心后的勻質(zhì)試液200、400 ii L或500uL于檢測池中； (2)儀器參數(shù)設(shè)置:調(diào)激光能量參數(shù)和積分時間參數(shù)得拉曼光譜儀最佳的拉曼峰強(qiáng)度，調(diào)連續(xù)掃描光譜次數(shù)，得最佳平均的掃描光譜； (3)掃描:用拉曼光譜儀在200~2500CHT1的范圍內(nèi)掃描測試樣品。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的食品中羅丹明B快速檢測的表面增強(qiáng)拉曼光譜法，其數(shù)據(jù)采集及結(jié)果分析步驟為: (1)選定某一特征波數(shù)下的拉曼信號峰所對應(yīng)的強(qiáng)度為內(nèi)標(biāo)基準(zhǔn)，進(jìn)行譜圖歸一化； (2)用具有背景扣除功能的數(shù)據(jù)處理軟件進(jìn)行數(shù)據(jù)處理，獲得基線平坦的拉曼圖譜； (3)定性分析:采集食品試樣的拉曼光譜圖，如羅丹明B對應(yīng)的特征峰1646cm—1處出現(xiàn)了明顯的拉曼峰，且信噪比> 3，則初步判斷為添加了羅丹明B的陽性樣品，如特征波數(shù)1646cm-1沒有明顯的峰，則初步判斷為沒有添加羅丹明B的陰性樣品； (4)定量分析:根據(jù)特征波數(shù)1646cm—1特征波數(shù)處羅丹明B所對應(yīng)的相對信號強(qiáng)度與其濃度的線性關(guān)系做標(biāo)準(zhǔn)曲線，用該標(biāo)準(zhǔn)曲線可對食品中羅丹明B進(jìn)行定量分析。
【文檔編號】G01N21/65GK103604793SQ201310323913
【公開日】2014年2月26日 申請日期:2013年7月30日 優(yōu)先權(quán)日:2013年7月30日
【發(fā)明者】鄒明強(qiáng), 張孝芳, 李莉, 劉彩虹, 齊小花, 劉峰 申請人:中國檢驗檢疫科學(xué)研究院