一种利用拉曼增强光谱检测面粉中溴酸钾的方法
【技术领域】
[0001]本发明属于食品安全检测领域，具体涉及一种利用拉曼增强光谱检测面粉中溴酸钾的方法。
【背景技术】
[0002]溴酸钾是一种无机盐，其在发酵、醒发及焙烤工艺过程中起到一种氧化剂的作用，使用了溴酸钾的面粉更白，制作的面包能快速膨胀，更具有弹性和韧性，在焙烤业被认为是最好的面粉改良剂之一。然而近年来的研究证明溴酸盐是一种潜在致癌物质，它主要能导致动物的肾和膀胱组织发生癌变，目前已被国际癌症研究机构定为2B级(即可能致癌物)的潜在致癌物。并且过量食用会引起中枢神经麻痹，使血红蛋白生成氧化血红蛋白，摄入后会引起呕吐、腹泻和肾脏损伤等。国家质量监督检验检疫总局、国家标准化管理委员会联合发出通知，自2005年7月I日起在GB2760《食品添加剂使用卫生标准》中取消溴酸钾作为面粉处理剂使用。
[0003]目前测定溴酸根的方法主要有色谱法、滴定分析法、电化学分析法、荧光光度法和分光光度法等。国标法采用的是离子色谱法，这些方法检测灵敏度高，但存在需要复杂精密仪器，对样品分离净化步骤相对繁琐，对操作技术要求高等不足。
[0004]拉曼光谱技术具有无须样品制备、不受水分子的干扰、可以进行无创快速检测，检测设备轻便等特点。表面增强拉曼光谱技术使其检测限提高了 4至10个数量级，甚至可达十万亿分之一(10 12 g/g)，不仅在物质分子结构分析方面，而且在痕量化学物质快速检测方面也越来越显示出巨大的潜力。
[0005]本发明中，利用CP-Sl纳米粒子为拉曼光谱增强试剂，通过溴酸钾氧化罗丹明B，使罗丹明B拉曼信号降低的方法，间接检测溴酸钾。实现了面粉中溴酸钾的快速，定量检测。
【发明内容】
[0006]本发明目的在于针对现有检测方法的不足，提供一种利用拉曼增强光谱检测面粉中溴酸钾的方法。本发明利用CP-Sl纳米粒子作为拉曼增强试剂，检测面粉中的溴酸钾，灵敏度高；而且样品分离净化步骤简便，无需复杂精密仪器，大大简化了操作程序。
[0007]为实现上述发明目的，本发明采用如下技术方案:
一种利用拉曼增强光谱检测面粉中溴酸钾的方法，具体步骤为:
1)样品前处理:取面粉样品，加入石油醚去除油脂，再依次加入超纯水、铁氰化钾溶液、醋酸锌去除蛋白，离心，取上清液作为面粉样品提取液；
2)样品待测液制备:取样品提取液，依次加入一定浓度罗丹明B和盐酸，反应一段时间，制得样品待测液；
3)面粉中溴酸钾的拉曼增强技术检测:将待测液，CP-Sl拉曼增强试剂和助剂三者混匀后，激光聚集，进行拉曼光谱检测； 4)面粉中溴酸钾定量:利用标准加入法对面粉中溴酸钾进行定量。
[0008]具体的:
步骤I)所述样品前处理具体操作为，取0.5~3 g面粉，利用2-4 mL石油醚洗2-3次，去除油脂；干燥后，加入3-10 mL超纯水，再加入1-3 mL 90 mg/mL-130 mg/mL铁氰化钾溶液，摇勾后加入1-3 mL 200 mg/mL-240 mg/mL醋酸锌，振荡5-10 min，离心，取上清液作为面粉样品提取液。
[0009]步骤2)所述样品待测液制备的具体操作为，取0.6 mL-Ι mL步骤I)的提取液，加A 36 yL-64 yL I X 10 4 M 罗丹明 B，再加入 60 μ L -130 μ L 2.4Μ 盐酸，在 35_45°C 下反应5-10 min，制备样品待测液。
[0010]步骤3)所述的检测，取经步骤2)得的待测液和CP-Sl拉曼增强试剂以1:1~1:5的体积比混合均匀后，加入20-100 μ L助剂，混匀后，激光聚集，进行拉曼光谱检测。
[0011]步骤4)所述的面粉中溴酸钾的定量，我们采用标准加入法，将加标的溴酸钾浓度与加标O Pg/mL浓度的特征峰峰高I。与相应加标浓度的特征峰峰高I x的差值(I。-1x)进行线性拟合，计算面粉中溴酸钾浓度。
[0012]本发明中的CP-Sl拉曼增强试剂和助剂是购买于厦门市普识纳米科技有限公司的溶胶型SERS增强模块CP-Sl套装，该套装包括:增强模块:20 mL/瓶，专用助剂:5 mL/瓶。
[0013]本发明的有益效果在于:
本发明所用的CP-Sl纳米粒子为单分散的银纳米颗粒溶胶，稳定性高，拉曼增强效果好；利用CP-SI作为拉曼增强试剂，检测面粉中的溴酸钾，灵敏度高；而且样品分离净化步骤简便，无需复杂精密仪器，大大简化了操作程序；实现了面粉中溴酸钾的快速，定量检测。
【附图说明】
[0014]图1溴酸钾标准样品检测拉曼光谱图(虚线标注为罗丹明B的特征峰)；
图2-1、图2-2拉曼光谱图，加标10 μ g/g溴酸钾面粉样品标准加入法定量曲线(虚线标注为定量特征峰);
图3-1、图3-2拉曼光谱图，加标5 μ g/g溴酸钾小麦粉样品标准加入法定量曲线(虚线标注为定量特征峰);
图4-1、图4-2拉曼光谱图，加标10 μ g/g溴酸钾小麦粉粉样品标准加入法定量曲线(虚线标注为定量特征峰)。
【具体实施方式】
[0015]为了使本发明所述的内容更加便于理解，下面结合【具体实施方式】对本发明所述的技术方案做进一步的说明，但是本发明不仅限于此。
[0016]实施例1
I)样品前处理
称取市售面粉2 g，加入4 mL石油醚，振荡分散，静置5 min后去除上清液，重复洗涤三次；在37°C水浴中干燥去除石油醚后，加入5 mL超纯水，振荡分散，加入I mL 106 mg/mL铁氰化钾，混勾，再加入I mL 220 mg/mL醋酸锌，振荡5 min ；9000 rpm离心10 min，取上清液作为面粉样品提取液；
2)制备样品待测液
取0.8 mL样品提取液，加入50 yL I X 10 4 M罗丹明B，混匀，加入130 yL2.4M盐酸在40°C下反应7 min,制得样品待测液；
3)溴酸钾检测
取200 μ L样品待测液与200 μ L CP-Sl纳米粒子混合，加入50 μ L助剂，混匀，进行拉曼光谱检测(积分时间5 S，激光功率:High);检测限为5 μ g/g；
4)面粉中溴酸钾定量
称取2 g面粉，加标10 yg/g溴酸钾；按照步骤I)的方法进行样品的前处理，制备样品提取液；5个样品管中分别加入500 PL面粉提取液，分别在5个管中加入O μ?，5 μ?,10 μι, 15 μι, 20 μι I mg/mL溴酸钾标准溶液，最后加去离子水稀释到I mL ;按照步骤
2)的方法制备样品待测液，检测5个样品的拉曼光谱信号，将溴酸钾浓度(5 Pg/mL，10 μδ/mL, 15 Pg/mL, 20 Pg/mL)和加标O Kg/mL浓度的特征峰峰高I。与对应浓度的特征峰峰高Ix的差值(I C-1x)进行线性拟合，计算面粉中溴酸钾浓度；图1为溴酸钾标准样品检测拉曼光谱图(虚线标注为罗丹明B的特征峰)；图2-2为加标10 μ g/g溴酸钾面粉样品标准加入法定量曲线，计算所得浓度为8.59 μ g/g,相对误差为14.1%。
[0017]实施例2 小麦粉中溴酸钾定量
称取两份2 g小麦粉，分别加标5 μ g/g和10 μ g/g溴酸钾；按照实施例1步骤I )的方法进行样品的前处理，制备小麦粉样品提取液；5个样品管中分别加入500 μ?小麦粉提取液，分别在5个管中加入O μ?，5 μ?, 10 μ?, 15 μ?, 20 μ? I mg/mL溴酸钾标准溶液，最后加去离子水稀释到I mL ;按照实施例1步骤2)的方法制备样品待测液，检测5个样品的拉曼光谱信号，将溴酸钾浓度(5 Pg/mL，10 Pg/mL，15 Pg/mL，20 Pg/mL)和加标OKg/mL浓度的特征峰峰高I。与对应浓度的特征峰峰高I x的差值(I o-1x)进行线性拟合，计算小麦粉中溴酸钾浓度；图3-2，图4-2分别为加标5 μ g/g和10 μ g/g溴酸钾小麦粉样品标准加入法定量曲线，计算所得浓度分别为4.88 μ g/g和7.60 μ g/g;相对误差分别为2.4% 和 24%ο
[0018]以上所述仅为本发明的较佳实施例，凡依本发明申请专利范围所做的均等变化与修饰，皆应属本发明的涵盖范围。
【主权项】
1.一种利用拉曼增强光谱检测面粉中溴酸钾的方法，其特征在于:具体步骤为: 1)样品前处理:取面粉样品，加入石油醚去除油脂，再依次加入超纯水、铁氰化钾溶液、醋酸锌去除蛋白，离心，取上清液作为面粉样品提取液； 2)样品待测液制备:取面粉样品提取液，依次加入罗丹明B、盐酸，反应后制得样品待测液； 3)面粉中溴酸钾的拉曼增强技术检测:将样品待测液，CP-Sl拉曼增强试剂和助剂三者混匀后，激光聚集，进行拉曼光谱检测； 4)面粉中溴酸钾定量:利用标准加入法对面粉中溴酸钾进行定量。2.如权利要求1所述利用拉曼增强光谱检测奶粉中溴酸钾的方法，其特征在于:步骤I)所述的样品前处理具体操作为:取0.5~3 g面粉，利用2-4 mL石油醚洗2-3次，去除油脂；干燥后，加入3-10 mL超纯水，再加入1-3 mL 90 mg/mL-130 mg/mL铁氰化钾溶液，摇勾后加入1-3 mL 200 mg/mL-240 mg/mL醋酸锌溶液，振荡5-10 min，离心，取上清液作为面粉样品提取液。3.如权利要求1所述利用拉曼增强光谱检测面粉中溴酸钾的方法，其特征在于:步骤2)所述样品待测液制备的具体操作为:取0.6-1 mL面粉样品提取液，加入36-64 μ LIX 10 4 M罗丹明B，再加入60-130 μ L 2.4Μ盐酸，在35_45°C下反应5-10 min，制得样品待测液。4.如权利要求1所述利用拉曼增强光谱检测面粉中溴酸钾的方法，其特征在于:步骤3)具体为:取样品待测液和CP-Sl拉曼增强试剂，以1:1~1:5的体积比混合均匀后，加入20-100 yL的助剂，混匀后，激光聚集，进行拉曼光谱检测。5.如权利要求1所述利用拉曼增强光谱检测面粉中溴酸钾的方法，其特征在于:步骤4)具体为:将加标的溴酸钾浓度与加标OPg/mL浓度的特征峰峰高I。与相应加标浓度的特征峰峰高Ix的差值(I 0-1x)进行线性拟合，计算面粉中溴酸钾浓度。
【专利摘要】本发明属于食品安全检测领域，具体涉及一种利用拉曼光谱检测面粉中溴酸钾的方法。具体为：利用CP-S1纳米粒子为拉曼光谱增强试剂，通过溴酸钾氧化罗丹明B，使罗丹明B拉曼信号降低的方法，间接检测溴酸钾。实现了面粉中溴酸钾的快速，定量检测。本发明为面粉中溴酸钾的检测提供了一种新的快速检测的方法，该方法操作过程快捷经济，结果准确。
【IPC分类】G01N21/65
【公开号】CN105158232
【申请号】CN201510629528
【发明人】杨黄浩, 宋良, 田中群
【申请人】福州大学
【公开日】2015年12月16日
【申请日】2015年9月29日