一种可视化检测面粉中过氧化苯甲酰的方法及检测管与流程

文档序号:11228602阅读:812来源:国知局

本发明属于面粉中过氧化苯甲酰的检测技术领域,具体涉及一种可视化检测面粉中过氧化苯甲酰的方法及检测管。



背景技术:

面粉是人们日常膳食结构中的主要原料之一。为了提高其表观品质,以往面粉生产企业广泛使用过氧化苯甲酰作为面粉增白改良剂。虽然过氧化苯甲酰是一种在化工行业广泛使用的氧化剂,但是在增白过程中不仅面粉中的胡萝卜素、维生素e等营养成分遭到破坏,而且残留的过氧化苯甲酰在面食加热时会产生苯自由基、苯、苯酚、联苯等,具有潜在的安全隐患。长期食用会造成苯慢性中毒,引发多种疾病。自2011年5月1日起,我国卫生部已禁止在面粉生产中添加过氧化苯甲酰。从保障人体健康角度考虑,为面粉生产部门及消费者提供一种检测过氧化苯甲酰含量的传感器具有十分重要的意义。

在目前已经公布检测过氧化苯甲酰的相关专利中,一种基于荧光猝灭法检测小麦粉中过氧化苯甲酰的方法(201510008418.1)需要使用荧光光谱仪获得荧光强度;一种快速无损检测面粉中过氧化苯甲酰含量的方法及应用(201510477873.6)需要使用近红外光谱仪,获取样品近红外光谱曲线;蓝色纳米银溶胶分光光度法测定过氧化苯甲酰(201410202426.5)需要使用分光光度计获得体系光谱图;一种小麦粉中过氧化苯甲酰的检测方法(201410367346.5)需要使用高效液相色谱仪检测,以保留时间定性,以外标法定量。这些方法都需要专门的仪器、专门的人员和专业的操作技能来实现检测,不利于广泛的应用和推广。其中,色谱法需要先将过氧化苯甲酰还原成苯甲酸,再用大型昂贵的精密仪器检测,虽然准确度高,但不适于现场检测,难以得到广泛推广。而已有的分光光度法操作步骤繁杂、干扰因素多、显色变化单一、分辨率低且需要专业人员进行分析,无法实现对食品样品中过氧化苯甲酰的现场可视化检测。

已有的检测过氧化苯甲酰的装置(201410076153.4)采用的是氧化碘化钾生成碘单质再与淀粉作用,生成有色物质,再通过电脑读取色度值换算成过氧化苯甲酰浓度。整体操作还是比较复杂;还有快速检测试剂盒(201110436046.4)采用的是制备荧光探针再与过氧化苯甲酰反应生成荧光物质,最终还是需要仪器来实现检测;试纸方法(201110162397.0)采用的是氧化碘生成的碘淀粉反应,虽然实现了便携式,操作简便,但仅仅依靠碘淀粉显色的深浅,在颜色区分度上还有欠缺。因此,研制用于面粉样品中过氧化苯甲酰的可视化、便携式、高分辨率的检测方法具有重要的现实意义。



技术实现要素:

本发明的目的在于针对现有技术不足,提供一种可视化检测面粉中过氧化苯甲酰的方法及检测管。本发明不需要昂贵的仪器设备,无需专业人员操作即可通过凝胶管颜色的变化判断过氧化苯甲酰的浓度,可以实现对面粉中过氧苯甲酰的现场可视检测。

为实现上述目的,本发明采用如下技术方案:

一种可视化检测面粉中过氧化苯甲酰的方法,先合成au@ag核-壳结构纳米棒,并以琼脂糖凝胶作为载体,在过氧化苯甲酰的存在下,发生显色反应,壳层的银单质被刻蚀,使得au纳米棒的纵向局域表面等离子吸收峰(lspr)发生变化,从而产生不同的颜色变化;再利用au纳米棒的纵向lspr变化与过氧化苯甲酰的浓度呈正相关的关系,通过颜色的变化来指示过氧化苯甲酰浓度的变化,实现面粉中过氧化苯甲酰的可视化检测。

所述au@ag核-壳结构纳米棒的制备方法,具体包括以下步骤:

(1)au纳米棒溶液的合成;

(2)au@ag核-壳结构纳米棒的合成:

(a)取步骤(1)合成的au纳米棒溶液,离心20min(转速为12000rpm)后去除上清液,再加入去离子水,置于32℃水浴中超声混匀;

(b)取步骤(a)得到的au纳米棒溶液超声10s后,分别加入二乙醇胺-乙酸缓冲液(dea-ac)、agno3溶液和抗坏血酸溶液(aa),将溶液混匀10s后,放置32℃水浴中30min后,离心20min(转速为12000rpm),除去上清液后,再加去离子水,得au@ag核-壳结构纳米棒溶液;所述au纳米棒溶液、二乙醇胺-乙酸缓冲液和抗坏血酸溶液的体积比为10:5:3:30;所述的二乙醇胺-乙酸缓冲液的配制方法为:取4.8ml二乙醇胺到100ml烧杯中,加入40ml水,混合均匀,然后用乙酸溶液调节使溶液的ph等于10.3,然后定容至50ml,混匀备用。

步骤(1)所述au纳米棒溶液的合成具体包括以下步骤:

晶种的合成:在十六烷基三甲基溴化铵溶液中,加入氯金酸,然后加入硼氢化钠溶液,搅拌30s后,在30℃下沉化1h,备用;所述氯金酸与硼氢化钠的摩尔比为0.405:1;

au纳米棒的生长:在十六烷基三甲基溴化铵溶液中,加入氯金酸、硝酸银,盐酸和抗坏血酸(氯金酸、硝酸银、盐酸和抗坏血酸的摩尔比为5:1:200:8),混匀后加入步骤(1)合成的晶种,晶种的加入量为:每2mmol盐酸加入0.5ml的晶种,避光静置隔夜后离心,去除上清液,重新分散在十六烷基三甲基溴化铵溶液中,得au纳米棒溶液。

如上所述的可视化检测面粉中过氧化苯甲酰的凝胶检测管的制备方法:先配置琼脂糖凝胶溶液,然后将au@ag核-壳结构纳米棒溶液加入到琼脂糖凝胶溶液中,混匀,最后再取混合液移液到检测管的管盖中,在室温下冷却成型后,封装储存;所述au@ag核-壳结构纳米棒溶液与琼脂糖凝胶溶液的体积比为12:1。

所述凝胶检测管用于面粉中过氧化苯甲酰的可视化检测,其使用方法步骤如下:

(c)标准比色卡的制备:将不同浓度过氧化苯甲酰的乙醇溶液加入到凝胶检测管中,放置于室温或是4℃下储存,25分钟后拍照,得出凝胶颜色随过氧化苯甲酰浓度的变化的比色卡;

(d)实际样的检测:称取1g面粉,加入5ml乙醇溶液,振荡3分钟后离心并过滤,将1ml面粉提取液加入到凝胶检测管中,反应25分钟后与标准比色卡颜色进行比较,判断面粉中过氧化苯甲酰的浓度。

本发明的有益效果在于:采用au@ag核-壳结构纳米棒作为显色体,体系颜色变化更丰富,颜色变化的分辨率更高。该方法不需要昂贵的仪器设备,无需专业人员操作即可通过凝胶管颜色的变化判断过氧化苯甲酰的浓度,可以实现对面粉中过氧苯甲酰的现场可视检测。

具体实施方式

以下结合具体实施例对本发明做进一步说明,但本发明不仅仅限于这些实施例。

实施例1

1.au纳米棒溶液的合成:

晶种的合成:在9.75ml十六烷基三甲基溴化铵溶液(ctab)中,加入0.25ml氯金酸溶液(9.711mmol/l),然后加入0.6ml硼氢化钠溶液(0.01mol/l),搅拌30s后,在30℃下沉化1h,备用,颜色为茶褐色;

au纳米棒的生长:在100ml十六烷基三甲基溴化铵溶液(ctab)中,加入5.15ml氯金酸溶液(9.711mmol/l)、0.1ml硝酸银溶液(0.1mol/l)、2ml盐酸溶液(1mol/l),然后加入0.8ml抗坏血酸溶液(0.1mol/l),混匀后加入0.5ml步骤(1)合成的晶种,避光静置隔夜后离心,去除上清液,重新分散在50ml十六烷基三甲基溴化铵溶液中(ctab)。

2.au@ag核-壳结构纳米棒的合成:

(a)取4ml合成的au纳米棒溶液,在12000rpm下离心20min后去除3ml上清液,再加入3ml去离子水,置于32℃水浴中超声混匀;

(b)取1ml步骤(a)得到的au纳米棒超声10s后,分别加入500μldea-ac、300μlagno3、3mlaa溶液,将溶液混匀10s后,放置32℃水浴中30min后,在12000rpm下离心20min,除去上清液后,再加去离子水至总体积为3ml,即可得到au@ag核-壳结构纳米棒溶液,置于冰箱中(4℃)封口保存。

3.au@ag核-壳结构纳米棒分光光度法检测过氧化苯甲酰乙醇标准溶液:

取au@ag核-壳结构纳米棒溶液,用水稀释后,加入ctab溶液,再加入100µl不同浓度的过氧化苯甲酰乙醇溶液(0μmol/l、5μmol/l、10μmol/l、20μmol/l、40μmol/l、60μmol/l、80μmol/l、100μmol/l、200μmol/l),混匀。过氧化苯甲酰的浓度与溶液颜色的变化对应关系如表一所示;溶液在560nm处的吸收峰逐渐红移至640nm。

表一

实施例2

1.基于au@ag核-壳结构纳米棒溶液的分光光度法检测普通面粉中的过氧化苯甲酰:

取au@ag核-壳结构纳米棒溶液,用水稀释后,加入ctab溶液,再加入100µl含有不同浓度的过氧化苯甲酰普通面粉的提取液(0mg/kg、20mg/kg、40mg/kg、60mg/kg、80mg/kg、100mg/kg),混匀。过氧化苯甲酰的浓度与溶液颜色的变化对应关系如表二所示;其溶液在560nm处的吸收峰逐渐红移至610nm。

表二

2.凝胶检测管的制备:

凝胶检测管制备:300µl的au@ag核-壳结构纳米棒溶液加入到琼脂糖凝胶溶液中,凝胶水浴控制温度在40℃。混匀后,取100µl混合液到检测管的盖子里。放置5min后凝胶凝固,盖上盖子,在常温下储存。凝胶显紫红色。

实施例3

1.凝胶检测管检测过氧化苯甲酰的标准比色卡的制作:

取不同浓度的1ml过氧化苯甲酰的乙醇溶液(0μmol/l、20μmol/l、40μmol/l、60μmol/l、80μmol/l、100μmol/l、200μmol/l)分别加入到凝胶检测管中,盖上盖子,倒置后再放置于室温下,反应25min后,正置凝胶检测管,并打开盖子拍照,得出过氧化苯甲酰的浓度与凝胶颜色的变化对应关系。制作凝胶测试管检测过氧化苯甲酰的标准比色卡。

2.凝胶检测管检测高筋面粉中过氧化苯甲酰:

采用加标法检测高筋面粉中过氧化苯甲酰。称取1g高筋面粉,加入不同质量的过氧化苯甲酰,使面粉里的过氧化苯甲酰质量浓度分别为0mg/kg、5mg/kg、10mg/kg、20mg/kg、40mg/kg、60mg/kg、80mg/kg、100mg/kg,再加入5ml乙醇,振荡后离心并过滤,取1ml提取液加入到凝胶检测管,倒置凝胶检测管,反应25min后,正置凝胶检测管,打开检测管,观察到凝胶颜色产生变化。过氧化苯甲酰的浓度与凝胶颜色的变化对应关系如表三所示。

表三

3.凝胶检测管检测普通面粉中过氧化苯甲酰:

采用加标法检测普通面粉中过氧化苯甲酰。称取1g普通面粉,加入不同质量的过氧化苯甲酰使面粉里的过氧化苯甲酰质量浓度分别为0mg/kg、5mg/kg、10mg/kg、20mg/kg、40mg/kg、60mg/kg、80mg/kg、100mg/kg,再加入5ml乙醇,振荡后离心并过滤,取1ml提取液加入到凝胶检测管,倒置凝胶检测管,反应25min后,正置凝胶检测管,打开检测管,观察到凝胶颜色产生变化。过氧化苯甲酰的浓度与凝胶颜色的变化对应关系如表四所示。

表四

4.凝胶检测管检测荞麦粉中过氧化苯甲酰:

采用加标法检测荞麦粉中过氧化苯甲酰。称取1g荞麦粉,加入不同质量的过氧化苯甲酰,使面粉里的过氧化苯甲酰质量浓度分别为0mg/kg、5mg/kg、10mg/kg、20mg/kg、40mg/kg、60mg/kg、80mg/kg、100mg/kg,再加入5ml乙醇,振荡后离心并过滤,取1ml提取液加入到凝胶检测管,倒置凝胶检测管,反应25min后正置凝胶检测管,打开检测管,观察到凝胶颜色产生变化。过氧化苯甲酰的浓度与凝胶颜色的变化对应关系如表五所示。

表五

5.凝胶检测管检测糯米粉中过氧化苯甲酰:

采用加标法检测糯米粉中过氧化苯甲酰。称取1g糯米粉,加入不同质量的过氧化苯甲酰,使面粉里的过氧化苯甲酰质量浓度分别为0mg/kg、5mg/kg、10mg/kg、20mg/kg、40mg/kg、60mg/kg、80mg/kg、100mg/kg,再加入5ml乙醇,振荡后离心并过滤,取1ml提取液加入到凝胶检测管,倒置凝胶检测管,反应25min后正置凝胶检测管,打开检测管,观察到凝胶颜色产生变化。过氧化苯甲酰的浓度与凝胶颜色的变化对应关系如表六所示。

表六

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。

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