SERS滤纸基底的制备及其用于检测食品中违禁色素方面的研究

摘要

最近几年，关于违禁色素的食品安全问题频频发生，这也受到人们的普遍关注。但是现在已有的检测方法无法实现对食品中添加的违禁色素的高效、快速、准确检测。而目前表面增强拉曼光谱（SERS）技术由于其自身的许多优点被广泛地应用于食品、材料、医学等领域，同时制备出性能优良的SERS基底对SERS技术用于食品检测领域具有重要意义。因此，SERS基底的制备及其应用在检测食品中添加的违禁色素方面的研究具有很大的价值。
　　本文首先基于密度泛函理论，利用高斯软件计算了几种违禁色素的理论拉曼光谱，对其特征峰进行了振动模式的归属。然后应用液/液界面自组装技术，制备出均匀、稳定以及高灵敏度的SERS滤纸基底。接着利用制备好的SERS滤纸基底，实现了对简单食品基质（饮料）和复杂食品基质（辣椒粉）中添加违禁色素的检测。并且进行了半定量分析以及对检测方法回收率的测量，验证了SERS方法在食品中违禁色素检测方面的准确性和可靠性。首先以违禁色素罗丹明 B、日落黄以及柯衣定为研究对象，利用软件计算了其理论的拉曼光谱，并且测量了其固体粉末的拉曼光谱，比较后对其特征峰的峰位进行了总结以及对其相应振动模式进行了归属。然后结合界面自组装技术，将液/液界面上形成的银纳米颗粒薄膜利用涂覆的方法组装在滤纸上，制备得 SERS滤纸基底。这种方法的制备过程简便快捷，基底的利用率和检测效率都有显著提高。同时，对 SERS滤纸基底的各种性能进行了讨论和表征，表明该基底具有良好的均匀性和时间稳定性以及较高的灵敏度，在食品痕量检测方面具有很好的应用前景。其次利用制备好的SERS滤纸基底，以简单的食品基质--饮料为研究对象，未经任何预处理，实现了对实际饮料样品中添加的违禁色素的检测。其次进行了半定量分析以及回收率的测量，证明了利用SERS方法检测饮料中违禁色素的可行性。最后研究了SERS滤纸基底对于复杂食品基质中添加的违禁色素的检测问题。以实际样品辣椒粉为研究对象，探索得到了对于掺杂辣椒粉简单方便的预处理流程和工艺。同时完成了对于辣椒粉中添加的罗丹明B的检测以及半定量分析，得到的高回收率表明 SERS方法在检测复杂食品基质中添加的违禁色素方面也具有很大的潜力。

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第1章 绪 论

1.1色素的主要性质和在食品中的应用现状

1.2食品中色素的检测方法现状分析

1.3表面增强拉曼光谱技术

1.4密度泛函理论

1.5研究内容

第2章 三种违禁色素拉曼光谱的理论计算与特征峰峰位归属

2.1罗丹明B拉曼光谱的理论计算和特征峰峰位归属

2.2日落黄拉曼光谱的理论计算和特征峰峰位归属

2.3柯衣定拉曼光谱的理论计算和特征峰峰位归属

2.4本章小结

第3章 自组装SERS滤纸基底的制备以及性能表征

3.1引言

3.2实验部分

3.3结果与讨论

3.4本章小结

第4章 实际样品基质中违禁色素的检测以及半定量分析

4.1 实验部分

4.2结果与讨论

4.3本章小结

结论

参考文献

攻读硕士学位期间发表的论文及其他成果

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