本发明属于烟草工业应用领域，具体涉及一种基于乳酸传感器的香精香料变质的判别方法。
背景技术：
香精香料是卷烟生产过程中不可或缺的辅料，它在改善烟草的品味和加工特性上效果非常明显，目前已经成为烟草企业重点研发的领域。香料在使用过程中，其性质很容易因环境、储存条件等因素的影响而发生改变，变质情况时有发生，产生变质的香料不能再投放到生产中，否则将严重影响卷烟的品质，所以及时的对香精香料进行判别就显得尤为重要。
现阶段对香精香料是否变质的判别主要采取人工嗅辨和气质联用的方法进行，这些方法虽然在一定程度上可以判别出变质的香料，但是存在不客观和操作复杂、成本高昂等缺点。电致化学发光(ecl)酶传感器由于选择性好、准确度和灵敏度高广泛的应用在生物医学领域，而在其它领域因为受到检测条件和样品复杂程度等因素影响还没有得到很好的应用，例如在烟草领域，由于烟草样品本身基体较为复杂，与生物医学领域的样品条件相差很大，适用于生物医学领域的ecl酶传感器无法适用于烟草领域。因为香精香料在变质的时候会产生乳酸，通过对乳酸的检测可以方便的对香料品质进行判断，针对这个情况，开发一种适用于烟草领域的乳酸传感器用于香精香料变质的判别就显得很有必要。
因此，针对香精香料变质判别，迫切需要一种高选择性和高灵敏度的判别方法。
技术实现要素：
本发明主要提供一种基于乳酸传感器的香精香料变质的判别方法，以纳米zno为载体，通过掺杂贵金属pt，制备出pt-zno纳米复合物，基于pt-zno构建一个乳酸传感器，由于pt-zno具有较好的选择性，因此该传感器可以克服香精香料基体复杂的难题，选择性的检测出香精香料中所含乳酸，其次pt-zno可以增强鲁米诺/h2o2体系的电致化学发光(ecl)强度，构建的乳酸传感器在香精香料变质的判别中获得了较高的灵敏度，可以检测出香精香料中含有的微量乳酸，实现香精香料变质的提前判别，有效预防变质加剧。
本发明第一方面提供一种乳酸传感器，其依次包括玻碳电极、响应层和乳酸氧化酶层，所述响应层的响应材料为pt掺杂的氧化锌。
优选地，pt掺杂的氧化锌层中pt掺杂的氧化锌为纳米级，其粒径为50-100纳米。本发明第二方面提供一种本发明第一方面所述的乳酸传感的制备方法，其包括以下步骤：
(1)将2-10mgpt-zno纳米复合物分散在2-10ml的超纯水中形成pt-zno分散液，然后将10-20μlpt-zno分散液滴涂在玻碳电极上，晾干，得到表面具有响应层的玻碳电极；
(2)将10-20μl乳酸氧化酶滴涂在表面具有响应层的玻碳电极表面，晾干，得到所述乳酸传感器。
优选地，在步骤(1)前对所述玻碳电极清洁、抛光，具体方法为：首先采用硝酸浸泡、擦洗玻碳电极，然后将玻碳电极分别用0.5μm、0.05μm的氧化铝粉末抛光，最后采用乙醇和去离子水超声洗涤。
优选地，所述pt掺杂的氧化锌的制备方法包括以下步骤：
(1)称取zn(no3)2·6h2o、naoh，分别溶解到水中，得到zn(no3)2溶液和naoh溶液，将20-100mlzn(no3)2溶液加入到50-200mlnaoh溶液中，同时或然后加入0.3-0.5gpeg-20000，搅拌30-60min，静置2-3h，干燥，煅烧，得到zno纳米颗粒；
(2)称取步骤(1)得到的zno纳米颗粒放入研钵中，按照质量分数1％-5％的掺杂比例，加入含pt元素的h2ptcl6溶液，研磨干燥，煅烧，得到pt掺杂的zno纳米复合物。
优选地，步骤(1)中干燥温度为100-120℃，干燥时间为2-3小时，煅烧温度为600-800℃，煅烧时间为2-3小时。
优选地，步骤(1)中zn(no3)2溶液浓度为0.2-0.8mol/l，naoh溶液浓度为0.3-1mol/l。
优选地，步骤(2)中煅烧温度为600-800℃，煅烧时间为1-2h。
优选地，步骤(2)中h2ptcl6溶液的浓度为1g/50ml。
本发明第三方面提供一种基于所述的乳酸传感器判别香精香料是否变质的方法，其包括以下步骤：
(1)在2-5ml含有鲁米诺的磷酸缓冲盐溶液中进行ecl检测，检测在室温下进行，采用chi600d电化学工作站，扫描电位0.2-1v，采用三电极体系，权利要求1所述的乳酸传感器为工作电极，铂丝为辅助电极，ag/饱和kcl电极为参比电极，利用光电倍增管构建三电极体系的发光池，采用电致化学发光仪检测处理信号；
(2)分别检测初始的ecl信号值i0和检测样品的ecl信号值i1，检测样品用ph7-9的磷酸缓冲液稀释；
(3)利用ecl信号强度的变化量来表征待测物中乳酸的量，如下：
δi＝i1-i0
式中，i0为初始时的ecl信号值，即空白值，i1为检测样品时ecl信号值，即检测值，当δi大于0时，则有乳酸存在，则香精香料已发生变质，当δi等于0时，则没有乳酸存在，则香精香料未发生变质。
相对于现有技术，本发明具有以下有益效果：
1、本发明针对香精香料在变质的时候会产生乳酸的特点，而乳酸氧化酶可以催化乳酸产生h2o2，在鲁米诺-h2o2体系中，h2o2可以增强鲁米诺的ecl信号强度，然后利用ecl信号强度的变化量来表征待测物中乳酸的量，从而客观科学的判别香精香料是否变质，更进一步，本发明利用掺杂pt的zno材料制备一种适用于香精香料变质判别的电致化学发光乳酸传感器，该传感器制作简单，成本低廉，解决了现有技术操作复杂和成本高昂等问题。
2、本发明的方法，针对性的选择掺杂pt的zno材料pt-zno构建传感器，由于pt-zno具有良好的导电性，并且对鲁米诺有较好的电化学活性，可以增强鲁米诺/h2o2体系的ecl信号强度，因此本发明的方法具有较高的灵敏度，可以检测出香精香料中含有的微量乳酸，实现香精香料变质的提前判别，有效预防变质加剧。
3、本发明的方法，利用pt-zno分散液修饰玻碳电极，由于pt-zno具有较大的比表面积，因此可以吸附更多的乳酸氧化酶，乳酸氧化酶可以催化乳酸产生h2o2，而在鲁米诺-h2o2体系中，h2o2可以增强鲁米诺的ecl信号强度，因此用pt-zno构建的传感器，具有较高的选择性，可以针对性的检测待测物中的乳酸，很好解决了烟草样品基体复杂难以检测这一难题。
具体实施方式
下面结合实例对本发明作进一步说明，但不以任何方式对本发明加以限制，基于本发明教导所作的任何变换或替换，均属于本发明的保护范围。
对比例
选取感官评吸法对a样品和b样品进行香精香料变质情况的判别，主要考察色泽、香味和形态3个方面，评分在0-10分之间，评价结果表明，a样品色泽8分，色泽与标准品比较一致，香味8分，特征香气有所减弱，形态8.5分，样品形态与标准品比较一致，总体结果表明a样品与标准品相比基本一致，判别未发生变质。b样品色泽5分，色泽与标准品一致性较差，香味5.5分，特征香味减弱明显，形态6分，样品形态与标准品一致性较差，总体结果表明b样品与标准品相比一致性差，判别发生变质。
实施例1
(1)称取5.94gzn(no3)2·6h2o(分析纯)、4gnaoh，分别溶解到蒸馏水中，得到zn(no3)2溶液和naoh溶液，将50ml、0.4mol/l的zn(no3)2溶液缓慢加入到160ml、0.5mol/l的naoh溶液中，同时加入0.3gpeg-20000，连续搅拌30min，静置2h，在100℃的烘箱中干燥2小时，然后在600℃的马弗炉中煅烧2小时，得到zno颗粒。
(2)称取一定量的zno放入研钵中，按照质量分数2％的掺杂比例，加入含pt元素的h2ptcl6溶液，浓度为1g/50ml，湿磨后烘干，再干磨即可得到表面掺杂比较均匀的材料，在650℃下煅烧1h得到掺杂的pt的zno材料pt-zno，其中pt掺杂的氧化锌为纳米级，其粒径为50-200纳米。
(3)2mg的pt-zno分散在2ml的超纯水中，持续搅拌1h。将搅拌后的溶液通过超声分散在1.5ml的壳聚糖(0.3％)中。
(4)玻碳电极使用前采用硝酸浸泡、擦洗。
(5)清洁后的玻碳电极分别用0.5、0.05μm的氧化铝粉末抛光，后分别采用乙醇和去离子水超声洗涤。预处理环节在权利要求中都不用写。
(6)将15μlpt-zno分散液滴涂在(5)处理后的电极上，室温下晾干备用。
(7)将10μl乳酸氧化酶滴涂在(6)处理后的电极表面，室温下孵育8h，构建成乳酸传感器。乳酸氧化酶能够氧化乳酸生成丙酮酸，由于反应过程中不需要外源辅酶作为电子受体，而具有较好的应用前景。
(8)在3ml含有鲁米诺的磷酸缓冲盐溶液中进行ecl检测，样品用ph8的磷酸缓冲液稀释。
(9)检测在室温下进行，采用chi600d电化学工作站，扫描电位0.2-1v，采用三电极体系，修饰过的电极为工作电极，铂丝为辅助电极，ag/饱和kcl电极为参比电极，利用光电倍增管构建三电极体系的发光池，光电倍增管的电压为800v，采用电致化学发光仪检测处理信号。
(10)基于ecl信号强度的变化量来检测待测物中乳酸，如下：
δi＝i1-i0
式中，i0为无乳酸时的ecl信号值，即空白值，i1为检测样品时ecl信号值，即检测值。
待仪器稳定后，依次将a样品和b样品按上述样品处理方法进样检测，检测结果表明，扣除空白背景，样品a的δi值为843，有乳酸检出。样品b的δi值为6705，有强的发光信号，样品中乳酸含量高。说明两个样品均已发生变质。
与对比例相比，样品b的结论是一致的，然而样品a通过本发明的方法检测出了微量的乳酸，对比例的方法判断出有轻微的变化，最终结论是为发生变质，说明使用本方法不仅可以判别香精香料是否发生变质，也可以对刚刚发生变质的香精香料实现即时的判别，避免了变质的加剧。
实施例2
本实施例2的判别方法与实施例1基本相同，仅是将乳酸传感器中pt-zno材料替换为tio2材料，检测结果表明，扣除空白背景，样品a的δi值为0，无乳酸检出。样品b的信号较弱。该结果与对比例中采用感官评吸法对样品a和样品b是否变质的判别结果相近，同样不能检测出样品a中含有的微量乳酸，因此只有针对性的将本发明所述的乳酸传感器以及本发明所述的判别方法结合，才能检测出样品中含有的微量乳酸，从而实现香精香料变质的提前判别，有效预防变质加剧。