[发明专利]一种基于变色纳米材料的比色试纸片及其制备方法和应用

说明书

本发明公开了一种基于变色纳米材料的比色试纸片及其制备方法和应用，所述基于变色纳米材料的比色试纸片本用于检测食品中的过氧化氢浓度。检测过程在比色试纸片上完成，将过氧化氢溶液滴加到试纸上，产生随过氧化氢浓度变化的颜色信号，结合建立的灰度值与过氧化氢浓度拟合模型，能够在10min内对样品中残留的过氧化氢的浓度进行快速检测，其灵敏度高、操作简单、制备成本低，相对于现有技术，本发明仅需要通过试纸片即可实现过氧化氢的快速测定，真正实现了食品中过氧化氢残留量的快速实时检测。

技术领域

本发明属于食品检测领域，特别涉及一种基于变色纳米材料的比色试纸片及其制备方法和应用。

背景技术

过氧化氢(Hydrogen peroxide)分子式为H₂O₂，是一种强氧化剂，水溶液俗称双氧水，广泛应用于医疗、军事和工业领域中。在食品工业中，过氧化氢主要用于软包装纸的消毒、罐头厂的消毒剂、奶和奶制品杀菌等。食品中过氧化氢残留浓度过高对人类具有致癌的危险性，还可能加速人体衰老，现在国内已经有不少关于食用含有过量过氧化氢食品中毒事件的报道。我国卫生部于2011年6月20日正式实施了GB2760-2011《食品添加剂使用标准》，把其中在食品加工过程中曾广泛使用的过氧化氢踢出食品添加剂的使用范围。2011年国家质检总局公告明确提出，食品生产企业禁止使用过氧化氢。

现在已经有一些检测过氧化氢的技术和方法，如高效液相色谱法、荧光分光光度计、高锰酸钾氧化还原滴定、碘量法和硫代硫酸滴定等光学和化学方法。但是，这些方法大多数都需要复杂的处理过程、高的检测成本、专业的技术人员，且灵敏度较低。

纳米材料由于其形貌、大小和组成成分而具有独特的光学和化学性质，如比表面积、表面功能化和催化活性等，从而被广泛用于比色检测的指示剂。传统上，这些检测方法是基于纳米颗粒的聚集或分散以及纳米酶的催化显色反应，然而他们大多数依赖于DNA或化学分子的修饰，且都是溶液检测体系，仍摆脱不了不稳定、重现性差、不便携等缺陷，无法满足对过氧化氢现场实时检测的需求。

发明内容

为了克服现有方法的缺陷和不足，本发明的首要任务在于提供一种基于变色纳米材料的比色试纸片。

本发明的另一目的在于提供上述一种基于变色纳米材料的比色试纸片的制备方法。

本发明的再一目的在于提供上述一种基于变色纳米材料的比色试纸片的应用，所述基于变色纳米材料的比色试纸片用于检测食品中过氧化氢浓度。检测过程在比色试纸片上完成，将过氧化氢溶液滴加到试纸上，产生随过氧化氢浓度变化的颜色信号，结合建立的灰度值与过氧化氢浓度拟合模型，能够在10min内对样品中残留的过氧化氢的浓度进行快速检测，其灵敏度高、操作简单、制备成本低，且无需专业的技术人员，非常适用于食品行业中过氧化氢残留量的快速实时检测。

本发明的目的通过以下技术方案得到：

一种基于变色纳米材料的比色试纸片的制备方法，包括如下步骤：

S1：采用滤纸制备试纸片，将试纸片完全浸入到丙烯酸丁酯(BA)和丙烯酸异辛酯(2-EHA)两种疏水单体的混合溶液中，之后取出试纸片，对其进行等离子体处理，最后进行真空干燥，即制备得到具有疏水性的试纸片；

S2：将S1所述的具有疏水性的试纸片浸润在纳米氧化铈(CeO₂)水溶液中，再将环己烷加入到纳米氧化铈水溶液中，得到分层的水相和有机相；然后将丙酮垂直地从液面中心上方打入液面中，待稳定后在分界面处出现一层氧化铈膜，将具有疏水性的试纸片平铺在其中，停留使纳米氧化铈均匀地分布在试纸片上，然后取出试纸片，干燥后得到CeO₂比色试纸片，即所述的基于变色纳米材料的比色试纸片。

优选的，S1所述丙烯酸丁酯和丙烯酸异辛酯的体积比为2：5～5：2。

优选的，S1所述试纸片为直径为0.6cm的圆形试纸片。