本發(fā)明涉及的是一種食品中羅丹明b的快速檢測方法，具體是一種基于三維熒光光譜采集羅丹明b，并聯(lián)合平行因子法對熒光光譜數(shù)據(jù)進行分析并以此辨別食品中是否含有羅丹明b。

背景技術(shù)：

羅丹明b又名堿性玫瑰精或玫瑰紅b，是一種人工合成的熒光染料，易溶于水、乙醇，微溶于氯仿和鹽酸等溶液。攝入羅丹明b會對肝、脾、腎和心臟血液等都具有一定的損害，嚴重者引起致畸或致癌作用。羅丹明b于2008年被列入《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名單》，由于羅丹明b具有使用成本低、作色效果好和性能穩(wěn)定等特點，一些食品商家為降低成本提高利潤，將其用于食品中，成為危害公眾食品安全的隱患。

目前傳統(tǒng)的羅丹明b檢測方法主要有高效液相色譜串聯(lián)質(zhì)譜檢測法、高效液相色譜熒光檢測法、高效液相色譜紫外檢測法等檢測方法。雖然這些方法能夠?qū)α_丹明b進行準確的定性和定量檢測，但是其檢測周期長、操作復(fù)雜，且需要專業(yè)人員在大型分析檢測實驗室中進行操作，難以對食品中的羅丹明b進行快速有效的檢測。

通過對現(xiàn)有的快速檢測技術(shù)進行檢索發(fā)現(xiàn)，三維同步熒光光譜在食品領(lǐng)域中均有不同的應(yīng)用潛力。特別是近些年來食品中的應(yīng)用較多，特別是在食用植物油、奶制品和飲料等。因此，熒光光譜檢測技術(shù)在理論上和實踐中都被證明能夠有效的用于食品質(zhì)量和安全相關(guān)的特征性物質(zhì)快速檢測。

進一步檢索發(fā)現(xiàn)，羅丹明b化學(xué)名為9-(2-羧基苯基)-3,6-雙(二乙氨基)氯化物，具有共軛雙鍵結(jié)構(gòu)在特定的熒光光譜。但是在實踐檢測應(yīng)用過程中發(fā)現(xiàn)對于食品中微量的羅丹明b而言，其熒光發(fā)射強度較弱難以滿足檢測需求。本發(fā)明利用三維熒光光譜技術(shù)采集辣椒或花椒中存在的羅丹明b的光譜數(shù)據(jù)，采用平行因子法對其進行降維處理去除相關(guān)性較差的冗余數(shù)據(jù)，通過激發(fā)波長/發(fā)射波長法對其進行定性分析和對羅丹明b的含量范圍進行定量分析，藉此將三維熒光光譜法結(jié)合平行因子用于食品中的羅丹明b快速檢測未見報道。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本發(fā)明針對現(xiàn)有技術(shù)存在的不足之處，提出了一種三維熒光光譜聯(lián)合平行因子法快速辨別食品中的羅丹明b。

本發(fā)明是通過以下技術(shù)方案實現(xiàn)的：

本發(fā)明涉及一種羅丹明b三維熒光光譜的采集和數(shù)據(jù)處理方法。首先用溶劑將食品中的羅丹明b溶解下來，置于比色皿中進行三維熒光光譜采集；隨后采用平行因子法(parafac)將具有代表性的特征性熒光光譜數(shù)據(jù)提取出來，運用通過對特定的激發(fā)波長/發(fā)射波長下的熒光強度進行定性分析和濃度范圍進行判定。

所述的食品中的羅丹明b溶解下來是指采用水或乙醇等溶劑浸泡5-20分鐘，將其置入比色皿中。

所述的采用平行因子法(parafac)將具有代表性的特征性熒光光譜數(shù)據(jù)提取出來是指，采用多維數(shù)據(jù)處理方法中的平行因子法將三維熒光光譜數(shù)據(jù)進行提取，將冗余數(shù)據(jù)進行剔除，最后獲得一組特征性二維熒光光譜數(shù)據(jù)。

所述的激發(fā)波長/發(fā)射波長是指采用平行因子法篩選一個或一組特征性強、靈敏度高的激發(fā)光并選擇其相應(yīng)的波長，發(fā)射波長是指在固定的激發(fā)波長下對食品進行激發(fā)處理，產(chǎn)生一系列的發(fā)射光譜。同時篩選熒光強度最大的發(fā)射波長和其相對應(yīng)的激發(fā)波長組成激發(fā)波長/發(fā)射波長，該激發(fā)波長/發(fā)射波長下的熒光強度能有效的對羅丹明b進行定性和定量分析。所述激發(fā)波長/發(fā)射波長為500/500nm、520/500nm或540/500nm，優(yōu)選540/500nm。

本發(fā)明的有益效果在于：

針對現(xiàn)有的不法商家將非食用的羅丹明b作為食品添加劑對辣椒或花椒進行染色，引發(fā)了一系列的食品安全事件。傳統(tǒng)的羅丹明b檢測方法主要基于高效液相色譜串聯(lián)質(zhì)譜檢測法、高效液相色譜熒光檢測法、高效液相色譜紫外檢測法等檢測方法。這些方法雖然能夠?qū)κ称分械牧_丹明b進行有效的定性和定量檢測，并且具有靈敏度高、穩(wěn)定性好等優(yōu)點。但是對于執(zhí)法部門而言，急需一種能在現(xiàn)場對食品中羅丹明b進行快速定性檢測的方法。本發(fā)明涉及到一種三維熒光光譜法可以用于對食品是否含有羅丹明b進行定性分析，通過平行因子和篩選特征性激發(fā)波長/發(fā)射波長對羅丹明b含量范圍進行簡單的判定，為執(zhí)法部門提供一種簡單、快速的羅丹明b判別方法。

附圖說明

圖1為食品中典型的羅丹明b三維熒光光譜圖；

圖2為激發(fā)波長loading得分圖；

圖3為特征性激發(fā)光譜激發(fā)下產(chǎn)生的發(fā)射光譜圖。

具體實施方式

下面對本發(fā)明的實施例作詳細說明，本實施例在本發(fā)明技術(shù)方案為前提下進行實施，給出了詳細的實施方式和具體的操作過程，但本發(fā)明的保護范圍不限于下述的實施例。

實施例花椒或辣椒中羅丹明b的快速檢測

步驟一：采集三維熒光光譜

（1）樣品前處理：采用電子分析天平稱取花椒或辣椒10g，使用100ml純凈水或乙醇做溶劑浸泡40min，用濾紙過濾至容量瓶中待測。

（2）熒光光譜采集參數(shù)設(shè)定：三維熒光光譜掃描條件設(shè)置為：激發(fā)波長（ex）：200-900nm；狹縫寬度為10nm，間隔20nm；發(fā)射波長（em）：200-900nm，狹縫寬度10nm，間隔1nm，共有701點數(shù)據(jù)；150w氙弧燈做為激發(fā)光源。

（3）光譜采集和數(shù)據(jù)保存：將預(yù)處理過的樣本移至1×1cm熒光石英比色皿中（被測樣本至少達到比色皿高度的2/3），在設(shè)定好的參數(shù)條件下對樣品進行檢測，檢測譜圖如圖1所示，圖中顯示羅丹明b有一個特征性三維熒光光譜峰。

步驟二：三維熒光光譜去噪、降維處理

（1）軟件安裝，在計算機中安裝matlabr2014a（mathworks，usa）軟件，并將rasmusbro等人研發(fā)的平行因子處理軟件安裝到matlab路徑中，（stedmonca,bror.characterizingdissolvedorganicmatterfluorescencewithparallelfactoranalysis:atutorial[j].limnology&oceanographymethods,2008,6(11):572-579.）。

（2）去噪處理：通過平行因子法中[cutdata]=eemcut(originaldata,20,20,nan,nan,'no')的命令對三維熒光光譜圖譜進行去除噪音處理，將三維熒光光譜中的瑞利散射、拉曼散射和雜峰去除，在保證特征性光譜數(shù)據(jù)的完整性的同時，去除干擾性因素。通過對三維熒光光譜的預(yù)處理，能夠降低外界干擾因素，提高羅丹明b檢測靈敏度和準確性。

（3）三維熒光數(shù)據(jù)降維處理：采用plotloadings(test3,7)命令對預(yù)處理完的三維熒光光譜數(shù)據(jù)的每一個激發(fā)波長下的二維熒光數(shù)據(jù)進行l(wèi)oading值評分，篩選出特征性強的激發(fā)波長作為激發(fā)光源，獲得降維后的二維熒光光譜數(shù)據(jù)。圖2為羅丹明b的loading得分圖，loading值與強度成正比，因此可以通過loading值對三維熒光光譜進行降維處理，篩選特征性最好、信號最強的激發(fā)波長（500~540nm）下的發(fā)射波長作為羅丹明b熒光光譜信號。

步驟三：食品中羅丹明b定性和半定量檢測：圖3為降維后的不同濃度羅丹明b二維熒光光譜吸收波長圖。圖中可以清晰的看到羅丹明b在發(fā)射波長500nm處有一個特征性熒光光譜峰，且強度與羅丹明b量呈現(xiàn)線性正相關(guān)。因此通過三維熒光光譜法可以對食品中的羅丹明b進行快速定性和定量檢測。對降維后的二維熒光光譜圖進行分析比較，設(shè)定一系列的熒光強度閾值，當特征峰的羅丹明b熒光強度大于4.7時可以判定該食品中含有羅丹明b，作為基于熒光光譜判定羅丹明b存在的重要依據(jù)。當熒光強度在5.3時其食品中羅丹明b含量為0.004mg/ml；5.8時其食品中的羅丹明b含量0.009mg/ml。

步驟四：優(yōu)化條件

在三維熒光光譜快速對食品中的羅丹明b含量進行檢測過程中，羅丹明b在食品中的含量與熒光強度符合朗伯比爾定律，因此可以通過熒光強度直接對羅丹明b進行定性和定量檢測。本方法通過對羅丹明b進行激發(fā)波長、發(fā)射波長全波長掃描發(fā)現(xiàn)，食品中存在一些非羅丹明b或由于機器因素引起的噪音影響檢測結(jié)果，因此通過平行因子法對其進行去噪處理。并且采用loading得分圖及二維熒光光譜圖進行分析發(fā)現(xiàn)，激發(fā)波長/發(fā)射波長為500/500，520/500，540/500處具有特征性吸收峰，其中540/500為最強吸收峰，因此采用激發(fā)波長/發(fā)射波長為540/500nm處的吸收峰對羅丹明b進行定性和定量檢測。

以上所述實施方式僅僅是對本發(fā)明的優(yōu)選實施方式進行描述，并非對本發(fā)明的范圍進行限定，在不脫離本發(fā)明設(shè)計精神的前提下，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員對本發(fā)明的技術(shù)方案作出的各種變形和改進，均應(yīng)落入本發(fā)明的權(quán)利要求書確定的保護范圍內(nèi)。