[发明专利]基于纳米材料-有机染料比色传感阵列快速检测白酒的方法

说明书

本发明公开了一种基于纳米材料‑有机染料比色传感阵列快速检测白酒的方法，通过引入6种纳米材料和3种染料构建纳米材料/染料复合比色传感阵列，再经提取反应前后阵列点RGB的变化值（ΔRGB）作为检测信号，并利用模式识别及径向基神经网络对数据进行处理，以探究阵列检测白酒性能。本发明对不同白酒具有较强的识别检测能力，将纳米材料和传统染料结合，提高了阵列的识别灵敏度，减少阵列点的个数，数据处理简单，具有操作简单，测试时间短，检测效率高，灵敏度好等优点，在白酒的现场实时检测方面具有较好的应用前景。

技术领域

本发明涉及食品检测技术领域，尤其涉及一种基于纳米材料-有机染料比色传感阵列快速检测白酒的方法。

背景技术

白酒大部分由乙醇和水组成，微量组分仅占2%。由于白酒酿造微生物的多样性，在各种微生物的共同作用下，白酒中的这些风味成分众多，研究人员利用色谱以及色谱-质谱联用技术，从白酒中分离鉴定出1874种微量组分，浓度都较低，从ng/L到mg/L不等，同时在各种白酒中的含量和比例不同，从而构成了各种白酒的不同香型和风格。目前，已有一些常规方法用于不同品类和产地白酒的区别，如质谱技术和光谱技术；虽然光谱技术是一种简单、快速、无损的方法，但其灵敏度相对较低，容易在具有相似光谱区域的组分间产生干扰。而质谱技术成本高，操作较为复杂，很难在现场中实现实时检测。因此，开发一种简便、快速且有效的对不同白酒鉴别的方法对于白酒质量监控和真伪评价分析具有重要意义。

比色传感阵列作为一种方便、快捷的检测技术，广泛应用于各个领域。目前关于比色传感器阵列检测白酒的报道大多是基于有机染料与白酒之间的广谱反应，所产生的反应信号相对较低。随着纳米材料的兴起，纳米金银的优良性质愈发引起研究者的关注，如光学效应，纳米金、银微粒表面电子以一定频率震荡，当其与外界光波长频率接近或一致时会吸收此部分的光，根据“补色原理”而显现出互补颜色的光，震荡频率与粒子本身有着密切的联系，因此微粒尺寸的不同导致纳米金、银溶液颜色具有一定差异。此外，纳米金银在不同的聚集状态或形貌改变时表现出明显的吸收光谱红蓝移的特性，使其在特异性比色分析中有着得天独厚的优势。大量研究基于纳米金、银与目标分析物之间的交联和静电吸附作用导致聚集，使检测体系产生由红至蓝色或者黄至黑色梯度变化，通过采集这种灵敏的颜色变化可实现对分析物的鉴别甚至定量分析。但上述方法灵敏度不佳并且阵列点较多，操作繁琐。

发明内容

针对上述现有检测技术的不足，本发明的目的在于提供基于纳米材料-有机染料比色传感阵列简便，快速，高效检测白酒的方法，解决现有的检测方法存在成本高，操作繁琐，耗时费力和设备大型化，导致难以现场实时监测等问题。

为了解决上述技术问题，本发明采用了如下的技术方案：基于纳米材料-有机染料比色传感阵列快速检测白酒的方法，包括以下步骤：

1）将检测材料分别加到孔培养皿上的多个阵列点上构建比色传感阵列，所述检测材料分别为溴甲酚紫+NaOH、茜素红、茜素红+NaOH、QC-Au NPs、AA-Au NPs、4AA-Au NPs、MnO₂ NSs、Ag NPs和GSH-Au NPs；

2）向构建好的比色传感阵列中分别加入不同种类的待测白酒样品进行反应；

3）获取比色传感检测阵列的比色指纹图谱；

4）根据比色指纹图谱采用模式识别方法进行区分和判别。

作为优选的，所述检测材料中的纳米材料采用以下方法制得：

S1：向柠檬酸三钠溶液中加入HAuCl₄，加热至沸腾，当溶液从浅黄色变为酒红色后继续加热30min后停止，得到Au NPs；然后将GSH溶液与所述Au NPs按照等摩尔比混合均匀，再将其在黑暗条件下室温反应，即制得GSH包裹Au NPs溶液（GSH-Au NPs）；

S2：将 HAuCl₄和AA 的混合物在100℃下剧烈搅拌，当溶液的颜色变成樱桃红，即得到抗坏血酸包覆Au NPs（AA-Au NPs）；