一種利用拉曼增強光譜檢測食品中阿斯巴甜的方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及食品安全檢測領(lǐng)域，具體涉及一種利用拉曼增強光譜檢測食品中阿斯巴甜的方法。
【背景技術(shù)】
[0002]阿斯巴甜是一種非碳水化合物類的人造甜味劑，化學(xué)名稱為L-天冬氨酞-L-苯丙氨酸甲酯(APM)，又稱甜味素、蛋白糖、天冬甜母、天冬甜精、天苯糖等。1981年經(jīng)美國FDA批準用于干制食品、1983年允許配制軟飲料后在全球100余個國家和地區(qū)被批準使用，甜度為蔗糖的200倍。我國規(guī)定阿斯巴甜可用于糕點、餅干、面包、配制酒、雪糕、冰棍、飲料、糖果、用量按正常生產(chǎn)需要。
[0003]目前，國際上對阿斯巴甜的安全性存在很大的爭議，有研究發(fā)現(xiàn)不能排除阿斯巴甜能引發(fā)腦瘤、腦損傷以及淋巴癌等嚴重后果的可能性。2005年7月，意大利科學(xué)家公布的一份研究結(jié)果稱，動物實驗證明，阿斯巴甜可導(dǎo)致大鼠腫瘤；2014年10月，Nature上發(fā)表了一篇題為 “Artificial sweeteners induce glucose intolerance by altering the gutmicrob1ta”的文章。該文章的作者Eran Elinav及同事發(fā)現(xiàn),三種最常用的不含熱量的人造甜味劑(糖精、三氯蔗糖和阿斯巴甜)的消耗，會直接誘發(fā)小鼠產(chǎn)生肥胖和葡萄糖耐受不良傾向。
[0004]由于阿斯巴甜在體內(nèi)代謝會產(chǎn)生苯丙氨酸，所以該物并不適合患有苯丙酮尿癥的患者使用，因為其有可能會造成苯丙氨酸無法代謝，而導(dǎo)致機能不足。同時，阿斯巴甜代謝產(chǎn)生的另外兩種物質(zhì)，天冬氨酸和甲醇也會對人體造成一定的危害。阿斯巴甜作為一種食品添加劑，為保護人體健康，防止其對人體的潛在危害，其添加量應(yīng)該受到監(jiān)控，因此對各種食品中阿斯巴甜的測定很有必要。
[0005]食品中阿斯巴甜的測定方法主要有滴定法、色譜法等。這些方法檢測靈敏度高，但存在需要復(fù)雜精密儀器，對操作技術(shù)要求高等不足，不能滿足現(xiàn)場快速檢測的要求。本發(fā)明的檢測方法前處理簡單，操作簡便，結(jié)果準確，能夠為阿斯巴甜的現(xiàn)場快速檢測提供有效的方法。
[0006]拉曼光譜技術(shù)具有無需樣品制備、不受水分子的干擾、可以進行無創(chuàng)快速檢測，檢測設(shè)備輕便等特點。表面增強拉曼光譜技術(shù)使其檢測限提高了 4至10個數(shù)量級，甚至可達十萬億分之一(10_12 g/g)，不僅在物質(zhì)分子結(jié)構(gòu)分析方面，而且在痕量化學(xué)物質(zhì)快速檢測方面也越來越顯示出巨大的潛力。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0007]本發(fā)明目的在于提供一種利用拉曼增強光譜檢測食品中阿斯巴甜的方法。本發(fā)明利用金納米溶膠作為拉曼增強試劑，直接與待測樣品混合，即可快速檢測食品中的阿斯巴甜。本法靈敏度高，操作方便，可用于現(xiàn)場快速檢測。
[0008]實現(xiàn)本發(fā)明的具體方法: 一種利用拉曼增強光譜檢測食品中阿斯巴甜的方法，包括以下步驟:
1)拉曼增強試劑的合成:將一定濃度的氯金酸加熱至沸，按比例加入檸檬酸鈉，合成納米金溶膠；
2)樣品前處理:將液態(tài)樣品進行前處理后再檢測；
3)食品中阿斯巴甜的拉曼增強技術(shù)檢測:將待測液和拉曼增強試劑混合后，調(diào)節(jié)溶液PH，激光聚集，進行拉曼光譜檢測；根據(jù)和標準品的圖譜對比，定性判別是否檢出。
[0009]具體的:步驟I)所述拉曼增強試劑的合成具體操作為，取0.5~1 mL 2%氯金酸溶液，加入到50~100 mL超純水中，快速攪拌，加熱至沸，快速加入0.5~1 mL 1%檸檬酸鈉，力口熱回流30~60 min,合成納米金溶膠。
[0010]步驟2)所述的樣品前處理為:當(dāng)液態(tài)樣品澄清無明顯固體物質(zhì)時，超聲除氣泡后，直接檢測；如有明顯固體物質(zhì)，先過0.22 μ m的濾膜，濾液待測；
步驟3)所述的檢測，將待測液和拉曼增強試劑以的體積比混合均勻后，調(diào)節(jié)溶液PH至1~3，激光聚集，進行拉曼光譜檢測；根據(jù)和阿斯巴甜粉末的拉曼圖譜對比，定性判別是否檢出。
[0011]本發(fā)明的有益效果在于:
本發(fā)明的檢測方法具有食品樣品前處理簡單，操作過程簡便，結(jié)果準確、靈敏度高等優(yōu)點，滿足現(xiàn)場快速檢測的要求。
【附圖說明】
[0012]圖1納米金增強拉曼粒子的透射電子顯微鏡圖(TEM)；
圖2阿斯巴甜標準樣品拉曼光譜圖(10 μ g/mL -500 μ g/mL)；
圖3雪碧實際樣品增強拉曼光譜圖(a為未加標樣品，b為加標50 μ g/mL阿斯巴甜樣品，c為加標100 u g/mL阿斯巴甜樣品)。
【具體實施方式】
[0013]為了使本發(fā)明所述的內(nèi)容更加便于理解，下面結(jié)合【具體實施方式】對本發(fā)明所述的技術(shù)方案做進一步的說明，但是本發(fā)明不僅限于此。
[0014]實施例1
O拉曼增強試劑的合成
在100 mL圓底燒瓶中加入50 mL超純水和0.75 mL 2wt%氯金酸(HAuCl4)溶液，在快速攪拌下，加熱至沸騰，接著快速加入I mL lwt%檸檬酸鈉溶液，繼續(xù)攪拌，加熱回流反應(yīng)30 min，停止加熱，自然冷卻至室溫，所得溶液為拉曼增強試劑；圖1為納米金增強拉曼粒子的透射電子顯微鏡圖(TEM)，圖中的標尺為50 nm，從圖中可以看出，粒子的大小為50 nm
左右；
2)阿斯巴甜標準樣品的檢測
先配制I mg/mL的阿斯巴甜標準溶液,再將該溶液分別稀釋至500 μ g/mL, 100 μ g/mL, 50 μ g/mL和10 μ g/mL ;以步驟I)合成的納米金粒子作為拉曼增強試劑,取300 μ L的增強試劑與150 μ L的待測樣品混合均勻，接著調(diào)節(jié)pH至2，取300 μ L于樣品池中，激光聚集，拉曼光譜檢測；圖2所示為10 μ g/mL-500 μ g/mL阿斯巴甜樣品拉曼增強光譜圖，圖中標注部分為阿斯巴甜的特征峰(821.4 cnT1，997.8 cnT1，1023.6 cnT1，1203.1 cnT1)；當(dāng)測試樣品出現(xiàn)阿斯巴甜的特征峰時，認為有阿斯巴甜存在，樣品的檢出限為10 μ g/mL。
[0015]實施例2
O拉曼增強試劑的合成
在100 mL圓底燒瓶中加入50 mL超純水和0.5 mL 2wt%氯金酸(HAuCl4)溶液，在快速攪拌下，加熱至沸騰，接著快速加入0.7 mL lwt%檸檬酸鈉溶液，繼續(xù)攪拌，加熱回流反應(yīng)60 min，停止加熱，自然冷卻至室溫，所得溶液為拉曼增強試劑；
2)雪碧中阿斯巴甜的檢測
雪碧作為實際樣品；取超聲除氣處理后的雪碧樣品，分別加標100 μ g/mL和50 yg/mL阿斯巴甜。分別取300 μ L雪碧加標樣品和未加標樣品分別與150 μ L拉曼增強試劑(由I)制得)混合均勻，調(diào)節(jié)PH至2，分別取300 μ L于樣品池中，激光聚集，拉曼光譜檢測；圖3為雪碧加標樣品與未加標樣品的拉曼光譜圖，圖中標注部分為阿斯巴甜的拉曼特征峰(997.8 cm-1, 1023.6 cnT1)。與阿斯巴甜的標準樣品比對，說明加標樣品有阿斯巴甜檢出。雪碧樣品最低能檢測出50 μ g/mL阿斯巴甜。
[0016]以上所述僅為本發(fā)明的較佳實施例，凡依本發(fā)明申請專利范圍所做的均等變化與修飾，皆應(yīng)屬本發(fā)明的涵蓋范圍。
【主權(quán)項】
1.一種利用拉曼增強光譜檢測食品中阿斯巴甜的方法，其特征在于:包括以下步驟: 1)拉曼增強試劑的合成:將氯金酸加熱至沸，按比例加入檸檬酸鈉，合成納米金溶膠； 2)樣品前處理；將液態(tài)樣品進行前處理；3)食品中阿斯巴甜的拉曼增強技術(shù)檢測:將待測液和拉曼增強試劑混合后，調(diào)節(jié)溶液PH，激光聚集，進行拉曼光譜檢測；根據(jù)和阿斯巴甜標準品的圖譜對比，定性判別是否檢出。
2.如權(quán)利要求1所述的利用拉曼增強光譜檢測食品中阿斯巴甜的方法，其特征在于:步驟I)所述拉曼增強試劑的具體合成步驟為:取0.5~1 mL 2wt%氯金酸溶液,加入到50-100 mL超純水中，快速攪拌，加熱至沸，快速加入0.5~1 mL lwt%檸檬酸鈉，加熱回流30-60 min,合成納米金溶膠。
3.如權(quán)利要求1所述的利用拉曼增強光譜檢測食品中阿斯巴甜的方法，其特征在于:步驟2)所述的樣品前處理為:當(dāng)液態(tài)樣品澄清無明顯固體物質(zhì)時，將液態(tài)樣品超聲除氣泡后，直接檢測；當(dāng)液態(tài)樣品有明顯固體物質(zhì)時，先過0.22 ym的濾膜，濾液待測。
4.如權(quán)利要求1所述的利用拉曼增強光譜檢測食品中阿斯巴甜的方法，其特征在于:步驟3)中待測液和拉曼增強試劑的體積比為1:1~1:5，調(diào)節(jié)溶液？!1至1~3。
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種利用拉曼光譜法檢測食品中阿斯巴甜的方法，屬于食品安全檢測領(lǐng)域。具體為：利用檸檬酸鈉作為還原劑合成粒徑為50nm左右的納米金溶膠，將該溶膠作為拉曼光譜增強試劑，檢測食品中的阿斯巴甜。檢測過程中，增強試劑和待測樣品混合均勻，調(diào)節(jié)混合溶液pH，激光聚焦，拉曼光譜檢測。本發(fā)明為食品中阿斯巴甜的檢測提供了一種新的快速檢測的方法，該方法操作過程簡便快速，結(jié)果準確，靈敏度高。
【IPC分類】G01N21-65
【公開號】CN104697979
【申請?zhí)枴緾N201510146031
【發(fā)明人】陳金鳳, 楊黃浩, 張艷燕, 宋良, 田中群
【申請人】中華人民共和國龍巖出入境檢驗檢疫局
【公開日】2015年6月10日
【申請日】2015年3月31日