应用表面增强拉曼光谱技术对食品中人工合成甜味剂的检测
发布时间：2021-06-05 15:56
食品安全问题目前已成为普遍的社会问题,而很多的食品安全问题是由于各种物质的非法添加造成的,包括一些食品添加剂。尽管一些食品添加剂能够刻意改善食品外观,提高食物口感,或起到防腐保质的作用,但过量摄入某些添加剂,可能对人体健康造成危害,长期摄入甚至可能会带来机体损伤。其中,甜味剂作为一种常用的食品添加剂,添加范围几乎涵盖了所有的食品。为保障食品安全,我国对甜味剂的使用量有着明确的规定。当前,常用检测食品中甜味剂的方法有分光光度法,气相色谱法,高效液相色谱法,毛细管电泳法等,而这些方法的前处理过程复杂,操作繁琐,耗时较长,所以有必要建立一种简单、无损、快速分析食品中添加的甜味剂的方法。作为一种灵敏性好且分辨率高的光谱技术,表面增强拉曼散射（SERS）在应用时一般不需要添加其他试剂,也不用损坏样品等,便可以测得分析物的信息。SERS技术目前正在物理、化学和生物以及传感、检测与识别等领域得到广泛的应用。本文分析了三种常见的人工合成甜味剂分子的拉曼光谱特性,论证通过银纳米颗粒对这些甜味剂进行拉曼增强的可能性,并研究制备了聚二甲基硅氧烷（PDMS）等离子体腔基底、聚氨酯纳米银基底用于SERS技术,测...
【文章来源】：江南大学江苏省 211工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：58 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
(a)纳米团簇沉积系统示意图
第一章绪论5图1-2(a)DEHP（上）和运动饮料（下）的SERS光谱；(b)DEHP（运动饮料中体积百分比为9、0.9、0.09、0.009和0.0009）的SERS光谱。将金纳米颗粒溅射在纹身纸上的镀金时间为3min[20]。学者CaiqinHan采用斜角沉积技术（OAD）制备银纳米棒阵列（AgNR）作为基底，基底的制备方法如图1-3所示。通过一个电子束沉积系统，首先以0.2nm/s和0.3nm/s的速率在玻璃衬底上沉积20nm的钛膜和100nm的银膜，随后将基底旋转至相对于蒸汽入射方向倾斜86°，以0.3nm/s的速率沉积2000nm的银如图1-3a所示。使用该基底可以检测碳酸饮料中含有的糖精钠（SS）。首先需要对样品样品进行预处理，利用乙酸乙酯对待测样品进行萃龋将添加了不同浓度的糖精钠的四种碳酸饮料雪碧、可乐、芬达和怡泉加热5min释放二氧化碳，与乙酸乙酯以体积比1：1混合，搅拌后静置取2μL上层液体，滴加在AgNR-SERS基底的表面，并在空气中干燥。激光光源785nm，功率设置为30mw，积分时间为10s的情况下，从基底上提取SERS光谱，每滴至少测量9个随机采样点，测试结果如图1-4所示[21]。
江南大学硕士学位论文6图1-3利用AgNR阵列底物对软饮料中SS的SERS检测。（A）OAD制备AgNR基片的原理图；（B）AgNR阵列基板的生长过程；（C）软饮料中SS的样品预处理及SERS检测[21]。测试结果显示，在软饮料样品中，在5-60mg/L范围内，糖精钠的SERS强度随浓度的增加呈线性增加，但随着浓度继续增加，SERS强度增强速率逐渐变小，且与浓度呈非线性关系。这是因为当混合物被添加到AgNR底物上时，软饮料样品中的糖精钠和其他添加剂之间存在竞争吸附过程。随着糖精钠浓度的增加，附着在AgNR上的糖精钠分子的数量逐渐增加，直到所有SERS活性位点都被占据为止。最终使用该基底对雪碧、可乐、芬达和怡泉四个品牌的碳酸饮料中添加糖精钠的检出限分别为20、5、10和20mg/L。图1-4（a）不同饮料的原始SERS光谱图。（b）添加了糖精钠后不同饮料的SERS光谱图[21]学者YipingWu报道了一种自组装二维金纳米薄膜作为SERS基底，可用于检测酒类和甜味饮料中的多种食品添加剂。使用柠檬酸三钠和抗坏血酸还原氯金酸来得到金纳米颗粒，分散在水中后加入十六烷基三甲基溴化铵（CTAB），缓慢搅拌6h。将上述溶液滴在硅片上干燥，溶剂的蒸发驱动了Au-NPs自组装（如图1-5a所示），慢慢形成紧(a)(b)
【参考文献】：
期刊论文
[1]气相色谱内标法测定蜜饯中的甜蜜素含量[J]. 程春梅,苏建国. 食品研究与开发. 2019(05)
[2]UPLC-MS/MS同时测定电子烟烟液中安赛蜜等5种合成甜味剂[J]. 杨飞,李中皓,严俊,王颖,刘珊珊,邓惠敏,边照阳,范子彦,唐纲岭. 中国烟草学报. 2019(02)
[3]食品中常见甜味剂使用方面存在的主要问题及危害[J]. 王嘉宁. 农村科学实验. 2019(02)
[4]金属光栅表面增强拉曼散射的偏振依赖性研究[J]. 时元振,苏亚荣,蒋之森,高福华. 光散射学报. 2018(01)
[5]离子色谱法同时测定白酒中3种甜味剂方法探讨[J]. 杨仁君,孙洁,李好转,孙立臻,郭学凤. 酿酒科技. 2016(09)
[6]一种新的拉曼散射——表面增强拉曼散射[J]. 常大虎,宗征军,陈林峰. 洛阳工业高等专科学校学报. 2007(06)
硕士论文
[1]应用表面增强拉曼光谱检测水中有机污染物的研究[D]. 张丰丰.江南大学 2019
[2]SERS技术研究吲哚美辛和检测三种甜味剂[D]. 罗丹.西南大学 2019
[3]基于倾斜角沉积技术的银纳米棒SERS基底制备及食品安全检测应用研究[D]. 姚悦.江苏师范大学 2018
[4]几种常见有机物的拉曼光谱特性研究[D]. 刘怀博.江南大学 2018
[5]拉曼光谱快速检测食品中化学添加剂[D]. 陈思.江西农业大学 2016
本文编号：3212467
【文章来源】：江南大学江苏省 211工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：58 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
(a)纳米团簇沉积系统示意图
第一章绪论5图1-2(a)DEHP（上）和运动饮料（下）的SERS光谱；(b)DEHP（运动饮料中体积百分比为9、0.9、0.09、0.009和0.0009）的SERS光谱。将金纳米颗粒溅射在纹身纸上的镀金时间为3min[20]。学者CaiqinHan采用斜角沉积技术（OAD）制备银纳米棒阵列（AgNR）作为基底，基底的制备方法如图1-3所示。通过一个电子束沉积系统，首先以0.2nm/s和0.3nm/s的速率在玻璃衬底上沉积20nm的钛膜和100nm的银膜，随后将基底旋转至相对于蒸汽入射方向倾斜86°，以0.3nm/s的速率沉积2000nm的银如图1-3a所示。使用该基底可以检测碳酸饮料中含有的糖精钠（SS）。首先需要对样品样品进行预处理，利用乙酸乙酯对待测样品进行萃龋将添加了不同浓度的糖精钠的四种碳酸饮料雪碧、可乐、芬达和怡泉加热5min释放二氧化碳，与乙酸乙酯以体积比1：1混合，搅拌后静置取2μL上层液体，滴加在AgNR-SERS基底的表面，并在空气中干燥。激光光源785nm，功率设置为30mw，积分时间为10s的情况下，从基底上提取SERS光谱，每滴至少测量9个随机采样点，测试结果如图1-4所示[21]。
江南大学硕士学位论文6图1-3利用AgNR阵列底物对软饮料中SS的SERS检测。（A）OAD制备AgNR基片的原理图；（B）AgNR阵列基板的生长过程；（C）软饮料中SS的样品预处理及SERS检测[21]。测试结果显示，在软饮料样品中，在5-60mg/L范围内，糖精钠的SERS强度随浓度的增加呈线性增加，但随着浓度继续增加，SERS强度增强速率逐渐变小，且与浓度呈非线性关系。这是因为当混合物被添加到AgNR底物上时，软饮料样品中的糖精钠和其他添加剂之间存在竞争吸附过程。随着糖精钠浓度的增加，附着在AgNR上的糖精钠分子的数量逐渐增加，直到所有SERS活性位点都被占据为止。最终使用该基底对雪碧、可乐、芬达和怡泉四个品牌的碳酸饮料中添加糖精钠的检出限分别为20、5、10和20mg/L。图1-4（a）不同饮料的原始SERS光谱图。（b）添加了糖精钠后不同饮料的SERS光谱图[21]学者YipingWu报道了一种自组装二维金纳米薄膜作为SERS基底，可用于检测酒类和甜味饮料中的多种食品添加剂。使用柠檬酸三钠和抗坏血酸还原氯金酸来得到金纳米颗粒，分散在水中后加入十六烷基三甲基溴化铵（CTAB），缓慢搅拌6h。将上述溶液滴在硅片上干燥，溶剂的蒸发驱动了Au-NPs自组装（如图1-5a所示），慢慢形成紧(a)(b)
【参考文献】：
期刊论文
[1]气相色谱内标法测定蜜饯中的甜蜜素含量[J]. 程春梅,苏建国. 食品研究与开发. 2019(05)
[2]UPLC-MS/MS同时测定电子烟烟液中安赛蜜等5种合成甜味剂[J]. 杨飞,李中皓,严俊,王颖,刘珊珊,邓惠敏,边照阳,范子彦,唐纲岭. 中国烟草学报. 2019(02)
[3]食品中常见甜味剂使用方面存在的主要问题及危害[J]. 王嘉宁. 农村科学实验. 2019(02)
[4]金属光栅表面增强拉曼散射的偏振依赖性研究[J]. 时元振,苏亚荣,蒋之森,高福华. 光散射学报. 2018(01)
[5]离子色谱法同时测定白酒中3种甜味剂方法探讨[J]. 杨仁君,孙洁,李好转,孙立臻,郭学凤. 酿酒科技. 2016(09)
[6]一种新的拉曼散射——表面增强拉曼散射[J]. 常大虎,宗征军,陈林峰. 洛阳工业高等专科学校学报. 2007(06)
硕士论文
[1]应用表面增强拉曼光谱检测水中有机污染物的研究[D]. 张丰丰.江南大学 2019
[2]SERS技术研究吲哚美辛和检测三种甜味剂[D]. 罗丹.西南大学 2019
[3]基于倾斜角沉积技术的银纳米棒SERS基底制备及食品安全检测应用研究[D]. 姚悦.江苏师范大学 2018
[4]几种常见有机物的拉曼光谱特性研究[D]. 刘怀博.江南大学 2018
[5]拉曼光谱快速检测食品中化学添加剂[D]. 陈思.江西农业大学 2016
本文编号：3212467
本文链接：https://www.wllwen.com/kejilunwen/huaxue/3212467.html
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