[發(fā)明專利]酒中二氧化硫高通量SERS在線檢測(cè)方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201810574673.6
• 申請(qǐng)日: 2018-06-06
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN108982465B
• 公開(kāi)（公告）日: 2020-10-02
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 李丹;馬亞丹;段化珍;鄧維;童璐子云
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 上海應(yīng)用技術(shù)大學(xué)
• 主分類號(hào): G01N21/65
• 分類號(hào): G01N21/65
• 代理公司: 上海精晟知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 31253
• 代理人: 楊軍

本發(fā)明屬于納米傳感技術(shù)領(lǐng)域，具體為一種酒中二氧化硫高通量SERS在線檢測(cè)方法。其包括以下步驟：(1)采用檸檬酸鈉還原法制備金納米顆粒，表面修飾4?MPy，制備功能化4?MPy?AuNPs拉曼探針；(2)將碘單質(zhì)、淀粉、甲醇、4?MPy?AuNPs按比例混合制備卡爾費(fèi)休試劑；(3)將卡爾費(fèi)休試劑與酸化酒樣在微反應(yīng)器中進(jìn)行卡爾費(fèi)休反應(yīng)；(4)利用便攜式拉曼探頭對(duì)流體管路采集光譜，檢測(cè)酒中SO₂；本發(fā)明通過(guò)卡爾費(fèi)休反應(yīng)引入金納米顆粒用于SERS基底材料，同時(shí)基于微通道連續(xù)化技術(shù)，利用在線SERS平臺(tái)，實(shí)現(xiàn)高通量連續(xù)檢測(cè)酒中二氧化硫含量。本發(fā)明方法具有實(shí)時(shí)化、在線化、對(duì)樣品無(wú)污染、穩(wěn)定性高等優(yōu)點(diǎn)。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于拉曼光譜分析檢測(cè)技術(shù)領(lǐng)域，具體的說(shuō)，涉及一種酒中二氧化硫高通量SERS在線檢測(cè)方法。

背景技術(shù)

在食品行業(yè)中，二氧化硫因具有漂白、抗氧化和抑菌防腐等作用，被廣泛用作食品添加劑。二氧化硫在食品中主要有兩種存在形式，一種是游離態(tài)的二氧化硫或者亞硫酸鹽，另一種是與某些醛、酮和糖分子相結(jié)合，以結(jié)合態(tài)的二氧化硫存在。在發(fā)酵酒生產(chǎn)工藝中，亞硫酸鹽通常作為防腐劑，造成酒產(chǎn)品中有不同含量的二氧化硫殘留存在，當(dāng)過(guò)量的二氧化硫存在時(shí)，對(duì)人的心臟、肺功能等造成極大的傷害。同時(shí)國(guó)家強(qiáng)制性對(duì)紅葡萄酒中二氧化硫含量的250mg/L的限量標(biāo)準(zhǔn)，因此開(kāi)發(fā)檢測(cè)酒中二氧化硫的方法有重要意義。

目前二氧化硫的檢測(cè)方法主要有蒸餾-碘量法、鹽酸副玫瑰苯胺比色法等方法，但這些方法存在蒸餾過(guò)程復(fù)雜、測(cè)定時(shí)間較長(zhǎng)和靈敏度低等缺陷，更重要是葡萄酒中本身顏色對(duì)比色法產(chǎn)生干擾，造成假陽(yáng)性或者假陰性的誤差，使測(cè)定結(jié)果不精確。因此，急需要開(kāi)發(fā)出一種快速方便、靈敏度高的檢測(cè)技術(shù)。

近年來(lái)，一種基于貴金屬基底的表面增強(qiáng)拉曼(SERS)光譜技術(shù)引起了研究者的廣泛興趣。SERS技術(shù)由于其高靈敏度、無(wú)破壞性、快速便捷等優(yōu)點(diǎn)，被廣泛用于檢測(cè)生物分子、食品添加劑、金屬離子等領(lǐng)域。因此，SERS技術(shù)對(duì)于原位實(shí)時(shí)檢測(cè)二氧化硫提供重要思路。同時(shí)微通道反應(yīng)技術(shù)由于快速傳質(zhì)傳熱特點(diǎn)，增加反應(yīng)效率，被用作加快反應(yīng)效率，提供連續(xù)化檢測(cè)平臺(tái)，對(duì)于大批量檢測(cè)酒中二氧化硫的含量有重要意義。因此基于微反應(yīng)器中進(jìn)行卡爾費(fèi)休反應(yīng)，通過(guò)SERS平臺(tái)技術(shù)在線檢測(cè)二氧化硫含量，具有分析速度快、檢測(cè)靈敏度高等特點(diǎn)，為建立實(shí)時(shí)、快速、高選擇性的酒中二氧化硫檢測(cè)提供了重要的應(yīng)用價(jià)值。

發(fā)明內(nèi)容

為了解決上述現(xiàn)有技術(shù)方案中的不足，本發(fā)明提供一種酒中二氧化硫高通量SERS在線檢測(cè)方法；本發(fā)明通過(guò)卡爾費(fèi)休試劑中修飾拉曼增強(qiáng)AuNPs材料，酸化酒會(huì)產(chǎn)生二氧化硫分子，以微通道技術(shù)將試劑與酒樣充分發(fā)生卡爾費(fèi)休反應(yīng)，造成探針?lè)肿訉?duì)巰基吡啶發(fā)生變化，輸送至在線SERS檢測(cè)平臺(tái)，可連續(xù)化、實(shí)時(shí)化檢測(cè)探針?lè)肿拥淖兓詫?duì)巰基吡啶分子為傳感，達(dá)到酒中二氧化硫的定性與定量檢測(cè)分析，這對(duì)于批量化樣品連續(xù)檢測(cè)分析有重要意義。本發(fā)明的目的是通過(guò)以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)的：

一種酒中二氧化硫高通量SERS在線檢測(cè)方法，其采用微通道反應(yīng)器和在線SERS平臺(tái)進(jìn)行檢測(cè)；其中微通道反應(yīng)器由兩個(gè)恒流泵和一個(gè)微反應(yīng)器組成；在線SERS平臺(tái)由玻璃樣品臺(tái)和便攜式拉曼儀器組成，具體步驟如下：

(1)在金納米顆粒AuNPs表面修飾對(duì)巰基吡啶4-MPy，制備功能化4-MPy-AuNPs拉曼探針；

(2)將碘單質(zhì)、淀粉、甲醇和功能化4-MPy-AuNPs拉曼探針按摩爾比1:1:1:1混合制備卡爾費(fèi)休試劑；

(3)通過(guò)恒流泵將卡爾費(fèi)休試劑與酸化待測(cè)酒樣輸送至微反應(yīng)器，進(jìn)行卡爾費(fèi)休反應(yīng)；(4)利用便攜式拉曼儀器的探頭采集流體管路的光譜，實(shí)現(xiàn)對(duì)酒中二氧化硫的在線檢測(cè)。

本發(fā)明中，步驟(1)中，金納米顆粒AuNPs通過(guò)檸檬酸還原法制備得到，金納米顆粒AuNPs的平均粒徑在40-55nm之間。