一種基于表面增強(qiáng)拉曼散射技術(shù)牛奶中雙氰胺含量的檢測方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及利用表面增強(qiáng)拉曼散射技術(shù)檢測牛奶中雙氰胺的方法。
【背景技術(shù)】
[0002]雙氰胺，是一種化工原料，可用來減輕溫室氣體排放帶來的負(fù)作用，也可以促進(jìn)青草的生長。此外，類似三聚氰胺，雙氰胺也是一種含氮量很高的化合物，可以使牛奶檢測到較高的蛋白質(zhì)含量。即使不通過故意添加，雙氰胺也可以通過牧場的食物鏈沉積在牛奶中。在2013年I月，紐澤蘭的牛奶以及奶制品中被報道檢測出含有雙氰胺。隨后，美國食品和藥物管理局將雙氰胺列入為保證食品安全需要被檢測的物質(zhì)。較高含量的雙氰胺對人體是有害的。因此，檢測牛奶以及嬰兒食品中的雙氰胺是很有意義的。
[0003]目前，對于牛奶中的雙氰胺的檢測方法主要有紫外光譜、液相色譜串聯(lián)分析、離子色譜以及氣相色譜等方法。然而，這些方法中沒有一種可以不需要任何樣品處理就實現(xiàn)對牛奶中雙氰胺進(jìn)行快速檢測。因此，現(xiàn)在急需一種可以對于牛奶以及奶制品中的雙氰胺實現(xiàn)快速、準(zhǔn)確檢測的方法。
[0004]表面增強(qiáng)拉曼散射，是一種新興的物質(zhì)成分檢測技術(shù)，通過使目標(biāo)探測分子吸附于具有納米量級(10?200nm)粗糙度的金屬表面，可獲得比常規(guī)拉曼光譜信號百萬倍增強(qiáng)的拉曼散射光，其靈敏度甚至可達(dá)單分子水平。因其高靈敏度、高識別率以及對水的抗干擾能力，在生物、醫(yī)學(xué)含水活體樣品以及食品檢測領(lǐng)域得到廣泛應(yīng)用。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本發(fā)明是為了解決現(xiàn)有對牛奶中的雙氰胺檢測的方法耗時長且需要樣品檢測前處理的問題，而提供了一種基于表面增強(qiáng)拉曼散射技術(shù)牛奶中雙氰胺含量的檢測方法。
[0006]本發(fā)明的基于表面增強(qiáng)拉曼散射技術(shù)對牛奶中雙氰胺含量的檢測方法按以下步驟進(jìn)行:
[0007]一、雙氰胺拉曼特征峰的確定:通過測量雙氰胺固體粉末的拉曼光譜，確定其拉曼特征峰為933CHT1;
[0008]二、納米銀溶液的制備:將硝酸銀溶于超純水中，加熱至溫度為80?100°C，然后加入質(zhì)量濃度為I %的檸檬酸鈉溶液，在溫度為80?100°C下保溫Ih?1.5h，自然冷卻至室溫，得到納米銀溶液；
[0009]所述的硝酸銀的質(zhì)量與超純水的體積的比為(45?65)mg:250mL ；
[0010]所述的質(zhì)量濃度為I %的檸檬酸鈉溶液與超純水的體積比為(5?10):250 ；
[0011]三、納米銀溶液的濃縮:將1mL步驟二得到的納米銀溶液在轉(zhuǎn)速為9500r/min?15000r/min下離心4min?6min，離心后去除上清液，向離心后的固體物質(zhì)中加入ImL?5mL的去離子水，在超聲頻率為30Hz?50Hz下超聲震蕩3min?7min，得到濃縮10/(1?5)倍的納米銀溶液；
[0012]四、關(guān)系曲線和關(guān)系方程的建立:
[0013](I)將雙氰胺水溶液加入到牛奶中，配制得到4個不同梯度濃度的雙氰胺的牛奶標(biāo)準(zhǔn)樣，梯度變化值在l(T3g/mL?l(T4g/mL之間；
[0014](2)向步驟三得到的濃縮后的納米銀溶液中加入摩爾濃度為0.lmol/L?0.5mol/L的NaCl水溶液和摩爾濃度為0.lmol/L?0.5mol/L的NaOH水溶液，混合均勻后得到檢測液，將檢測液分別加入到4個容器中，然后分別向4個容器中加入步驟⑴得到的4個不同梯度濃度的雙氰胺的牛奶標(biāo)準(zhǔn)樣，分別混合均勻后，得到4個含不同梯度濃度的雙氰胺的牛奶標(biāo)準(zhǔn)樣的混合液，于4個不同梯度濃度的雙氰胺的牛奶標(biāo)準(zhǔn)樣的混合液中量取混合液滴加在粘有鋁箔紙的玻片上，然后采用拉曼光譜儀采集光譜，得到含不同梯度濃度的雙氰胺的牛奶標(biāo)準(zhǔn)樣中不同濃度雙氰胺的光譜圖并記錄含不同梯度濃度的雙氰胺的牛奶標(biāo)準(zhǔn)樣中不同濃度雙氰胺的特征峰強(qiáng)度；
[0015]所述的檢測液與步驟(I)得到的不同梯度濃度的雙氰胺的牛奶標(biāo)準(zhǔn)樣的體積比為1: (3?5);所述的檢測液中濃縮10/ (I?5)倍的納米銀溶液與摩爾濃度為0.lmol/L?0.5mol/L的NaCl水溶液的體積比為4: (2?3);所述的檢測液中濃縮10/(1?5)倍的納米銀溶液與摩爾濃度為0.lmol/L?0.5mol/L的NaOH水溶液的體積比為4: (2?3);所述的檢測液中濃縮10/(1?5)倍的納米銀溶液與量取的混合液的體積比為4:1;
[0016](3)通過測量空白牛奶樣品的拉曼光譜，確定其拉曼特征峰分別為614CHT1、652cm \701cm \866cm \933cm \ 1424cm 1459cm 1 處，選取 866cm 1 處的特征峰為參照峰，測量以步驟(I)得到的不同梯度濃度的雙氰胺的牛奶標(biāo)準(zhǔn)樣中雙氰胺濃度為橫坐標(biāo)，以步驟(I)得到的不同梯度濃度的雙氰胺的牛奶標(biāo)準(zhǔn)樣的拉曼光譜中933cm—1與866CHT1處特征峰強(qiáng)度的比值為縱坐標(biāo)，建立關(guān)系曲線和關(guān)系方程；
[0017]五、牛奶中雙氰胺的含量的檢測:取待測牛奶樣品，加入步驟四(2)中所述的檢測液，混合均勻后，測量其拉曼光譜特征峰，計算拉曼光譜中933cm—1與866cm—1處特征峰強(qiáng)度的比值，當(dāng)933CHT1與866CHT1處特征峰強(qiáng)度的比值< 1.7時，則待測牛奶樣品中雙氰胺的含量< 10_4g/mL，當(dāng)933CHT1與866cm―1處特征峰強(qiáng)度的比值> 1.7時，利用步驟四得到的關(guān)系方程計算待測牛奶樣品中雙氰胺的含量；
[0018]所述的待測牛奶樣品與步驟四(2)得到的檢測液的體積比為(3?5):1 ;
[0019]所述的檢測液中濃縮10/(1?5)倍的納米銀溶液與摩爾濃度為0.lmol/L?0.5mol/L的NaCl水溶液的體積比為4: (2?3);所述的檢測液中濃縮10/(1?5)倍的納米銀溶液與摩爾濃度為0.lmol/L?0.5mol/L的NaOH水溶液的體積比為4: (2?3)。
[0020]本發(fā)明的有益效果:
[0021]1、本發(fā)明對于牛奶樣品中雙氰胺的檢測靈敏性高，同時不需大型儀器設(shè)備；
[0022]2、本發(fā)明的特點(diǎn)在于無需任何樣品處理過程，大大簡化了實驗流程以及減少了實驗時間，時間可縮短Ih?0.5h，真正實現(xiàn)了對于牛奶中雙氰胺的快速現(xiàn)場實地檢測。同其他方法相比較，既能滿足對靈敏度以及準(zhǔn)確性的要求，也能滿足對檢測簡單便捷的要求；
[0023]3、本發(fā)明的檢測方法在10_3g/mL?10_4g/mL范圍內(nèi)具有很好的線性度，可用于牛奶樣品中雙氰胺的定量檢測與分析。
【附圖說明】
[0024]圖1為試驗一步驟一中雙氰胺固體粉末的拉曼光譜圖；
[0025]圖2為試驗一步驟四(2)中含不同梯度濃度的雙氰胺的牛奶標(biāo)準(zhǔn)樣中不同濃度雙氰胺以及步驟四(3)中空白牛奶樣品的光譜圖；其中a為未添加雙氰胺的空白牛奶樣品的拉曼光譜曲線，b為雙氰胺濃度為l(T3g/mL的牛奶標(biāo)準(zhǔn)樣的拉曼光譜曲線，c為雙氰胺濃度為5X 10_4g/mL的牛奶標(biāo)準(zhǔn)樣的拉曼光譜曲線，d為雙氰胺濃度為2.5X 10_4g/mL的牛奶標(biāo)準(zhǔn)樣的拉曼光譜曲線，e為雙氰胺濃度為10_4g/mL的牛奶標(biāo)準(zhǔn)樣的拉曼光譜曲線；
[0026]圖3為試驗一步驟四(3)中得到的關(guān)系曲線圖。
【具體實施方式】
[0027]【具體實施方式】一:本實施方式的基于表面增強(qiáng)拉曼散射技術(shù)對牛奶中雙氰胺含量的檢測方法按以下步驟進(jìn)行:
[0028]—、雙氰胺拉曼特征峰的確定:通過測量雙氰胺固體粉末的拉曼光譜，確定其拉曼特征峰為933CHT1;
[0029]二、納米銀溶液的制備:將硝酸銀溶于超純水中，加熱至溫度為80?100°C，然后加入質(zhì)量濃度為I %的檸檬酸鈉溶液，在溫度