SERS检测食品中偶氮甲酰胺及部分色素的研究

发布时间：2019-08-27 09:29

【摘要】：目前食品安全事件频发,而食品行业具有消费量大、消费快速等特点，要想全面、及时地监控一些添加剂在食品中的使用状况，保障消费者的安全，亟需开发出一种快速简便的分析方法。表面增强拉曼光谱（SERS）技术作为一种高灵敏度、高分辨率和方便快捷的检测技术，近年来已经逐渐应用到了食品安全检测领域。本论文的主要研究目的是将SERS快速检测技术应用到偶氮甲酰胺及其代谢物联二脲和氨基脲，胭脂红、苋菜红、日落黄、柠檬黄、赤藓红、诱惑红、柯衣定等的检测中去。首先，利用密度泛函理论（DFT）和Gaussian09软件，在B3LYP方法和6-31g(d)基组水平上，模拟并优化了日落黄、柠檬黄、联二脲分子的理论空间最优构型，并对联二脲984cm~(-1)、1092cm~(-1)、1242cm~(-1)、1476cm~(-1)处的主要特征峰，，日落黄1224cm~(-1)、1330cm~(-1)、1380cm~(-1)、1592cm~(-1)处的主要特征峰进行了归属指认。其次，采用氧化还原法制备了平均粒径50nm左右的纳米金胶、纳米银胶，并以纳米金胶作为活性基底检测了偶氮甲酰胺及其代谢物，初步达到了检测要求。然后以纳米金胶、纳米银胶和0.22μm聚偏氟乙烯（PVDF）微孔滤膜为基础制备了纳米金膜和纳米银膜，并使用扫描电子显微镜对其进行表征。随后采用罗丹明6G（R6G）分子作为探针分子，测试了纳米金膜和纳米银膜的SERS活性，最终确定纳米银膜即PVDF银化微孔滤膜作为后续实验的SERS活性基底，并优化了制备方法。然后，以PVDF银化微孔滤膜为活性基底，检测了胭脂红、苋菜红、日落黄、柠檬黄、赤藓红、诱惑红及柯衣定七种单色素溶液，均获得了较好的效果，其SERS特征峰与相应色素固体样品的普通拉曼光谱特征峰匹配度良好，并且对七种色素标准溶液的检出浓度均达到了1μg/mL，完全满足对各个色素的检测要求；同时还分别探索了草莓红、山楂红、橘红、大红和橙色这五种两两混合的混合色的SERS检测与分辨。实验采用便携式拉曼仪作为主要检测仪器，扫描功率为300-50mW，激发波长为785nm，积分时间为5s~(-1)0s。最后，本文初步探索了银化微孔滤膜基底材料和该SERS技术在食品中的应用，为其以后在食品中大规模、成熟的应用奠定了一定的基础。本研究结果表明，基于纳米金胶的SERS技术能够初步满足对偶氮甲酰胺的检测要求。同时，基于银化微孔滤膜基底材料的SERS技术有望应用于含有胭脂红、苋菜红、日落黄、柠檬黄、赤藓红、诱惑红、柯衣定等色素食品的快速筛查，并且有很大的潜力应用于其它人工合成色素的检测。
【图文】：

胭脂红,结构简式

图 1-2 胭脂红分子的结构简式Fig. 1-2 Structure of Ponceau 4R红，胭脂红由于是偶氮类合成色素，安全围内使用。近几年，胭脂红这种化学合成油炸花生米等食品中屡次被检出。毒理学变性[2, 3]，与苏丹红Ⅰ同属于偶氮类色素，胺物质是致突变原前体，而且这类芳香胺NA 和 RNA 结合形成加合物，这是其诱发寿命的研究中[5]，急性毒性实验表明胭脂rosine）又称食品色素 3 号、四碘荧光素，为是对蛋白质具有良好的染着性，在需高温成色素强。赤藓红分子量为 879.86，其结

赤藓红,结构简式,胭脂红

图 1-2 胭脂红分子的结构简式Fig. 1-2 Structure of Ponceau 4R，胭脂红由于是偶氮类合成色素，内使用。近几年，胭脂红这种化学炸花生米等食品中屡次被检出。毒理性[2, 3]，与苏丹红Ⅰ同属于偶氮类色物质是致突变原前体，而且这类芳香和 RNA 结合形成加合物，这是其诱命的研究中[5]，急性毒性实验表明胭ine）又称食品色素 3 号、四碘荧光素对蛋白质具有良好的染着性，在需高色素强。赤藓红分子量为 879.86，
【学位授予单位】：江南大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2013
【分类号】：R155.5

【参考文献】