表面增强拉曼光谱法在食品中亚硝酸盐的快速筛查研究
分类:科研在线 发布时间:2020-05-15 15:02:17
结合拉曼光谱的指纹图谱特点,发展出操作简便和可靠的前处理技术,可以将 SERS 光谱技术发展成为一种现场快检技术,用于食品安全检测领域。

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  食品在加工过程中,为了保持食品的有效期和色泽度,往往会加入一定量的食品添加剂。亚硝酸盐是火腿肠等各种肉制品中常用的护色剂和防腐剂,适量的亚硝酸盐可以使相关食品保持良好的色泽度,延长保存期。然而,亚硝酸盐在一定的条件下能够在人体内转化为亚硝胺类物质,这类物质具有很强的致癌作用。


  我国《食品添加剂使用标准》GB 2760-2014[4]规定,在肉制品中亚硝酸盐的最大使用量不得超过 150 mg/kg,其残留量不得超过 30 mg/kg。拉曼光谱能够提供分子的指纹信息数据,它是对物质定性的重要光谱技术之一,然而其检测灵敏度不高,因此在痕量有害成分的鉴定中应用较少。借助于纳米结构金属基底的表面等离激元诱导的表面电磁场的增强效应,表面增强拉曼光谱(SERS)可将待测目标物的信号放大数百万倍。


  因此,结合拉曼光谱的指纹图谱特点,发展出操作简便和可靠的前处理技术,可以将 SERS 光谱技术发展成为一种现场快检技术,用于食品安全检测领域。


  1 实验部分


  1.1 材料


  氯金酸(HAuCl4)、柠檬酸钠、硼砂、亚铁氰化钾、乙酸锌、对氨基苯磺酸、盐酸奈乙二胺等。


  1.2 SERS 增强活性的金纳米粒子的制备和表征


  金纳米粒子由厦门市普识纳米科技有限公司提供,粒径约为 55 nm。


  1.3 仪器


  便携式拉曼光谱仪该仪器的激光波长为785 nm,功率为 275 mW,10 倍物镜下达到样品表面的激光光斑大小约为 80 µm。

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  2 结果与讨论


  上述是基于加标 30 mg/kg 亚硝酸钠的香肠样品,为验证该条件的普适性,我们分别对数十种固体和液体加标样本进行检测。SERS 方法能对这些基质复杂且多样的食品样本中所含有的痕量亚硝酸盐进行高灵敏的快速检测,尽管这些食品的基质差异显著:如香肠含有动物脂肪和淀粉等,腌菜中含有高浓度的盐分和草酸等,腊肉中含有大量的动物脂肪和蛋白质等。尽管所采用的方案尚无法完全排除不同介质中的基质干扰,但是并不影响目标物的高灵敏检出。


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