[发明专利]一种氯丙醇敏感型气体传感器、制备方法及含有该传感器的检测设备及检测方法

说明书

本发明属于食品有害物质快速检测技术领域，具体涉及一种氯丙醇敏感型气体传感器、制备方法及含有该传感器的检测设备及检测方法。本发明通过包埋方式将氯丙醇敏感型分子七氟丁酰基咪唑包埋在壳聚糖、聚丙烯酸和聚四氟乙烯分子中，组成氯丙醇检测传感器。将氯丙醇传感器内嵌于测量池中，将氯丙醇气体样本通过氮气载气进入测量池中，空白氮气载气进入参比池中，近红外光源和荧光激发光源通过分光系统分别进入测量池和参比池，将测量池的近红外信号和荧光信号减去参比池中的光谱信号，分别得到与氯丙醇浓度相关的近红外光谱信号和荧光光谱信号，这些信号可以用于对样本中的氯丙醇进行定性和定量分析。

技术领域

本发明属于食品有害物质快速检测技术领域，具体涉及一种氯丙醇敏感型气体传感器、制备方法及含有该传感器的检测设备及检测方法。

背景技术

氯丙醇主要存在于食用植物油为代表的油脂及其相关产品中，特别是精炼过后的食用植物油中。氯丙醇种类较多，主要以3-氯-1,2-丙二醇（3-MCPD）为主，原料贮藏时产生、原料自然存在、含有氯离子的水对原料进行清洗及热加工产生、油脂制品烹饪等热加工生成等多种途径共同导致油脂及其相关制品中的3-MCPD生成。研究人员通过动物实验发现3-MCPD是一种致癌性物质，剂量为30 mg/kg*bw/d的3-MCPD会导致鼠肾小管扩张和坏死，影响精子活力和生育力，严重时会导致鼠肾脏、睾丸、乳腺等癌变几率增加。

食品中氯丙醇检测方法主要有气相色谱法、气相质谱法两种方法。首先采用盐饱和、硅藻土吸附、乙醚或乙酸乙酯洗脱、无水硫酸钠脱水等步骤将氯丙醇从被测样本中分离出来。通常采用七氟丁酰试剂、苯基硼酸、丙酮或庚酮等化合试剂进行衍生化反应，生成氯丙醇衍生物。选用3-氟-1,2-丙二醇、3-甲氧基-1,2-丙二醇或3-溴-1,2-丙二醇等作为内标物质，校正前处理过程中的样本中氯丙醇损失问题。未经过衍生的氯丙醇具有较大的极性，直接采用弱极性或中等极性毛细管柱进行分离，衍生过的氯丙醇通常采用弱极性柱或非极性柱进行分离。通常采用程序升温方式对衍生化或未衍生的氯丙醇物质进行分离，最后通过火焰离子化、电子捕获或气质联用等方法进行检测和分析。

上述氯丙醇分离和检测方法虽然具有较好的准确性和灵敏性，但是存在操作人员专业程度要求较高、检测周期较长、成本较大等一系列不利因素，急需一种新型快速检测方法解决上述氯丙醇检测难题。

发明内容

本发明目的在于提供一种氯丙醇敏感型气体传感器、制备方法及含有该传感器的检测设备及检测方法，实现对油脂类食品生产、加工和销售等环节中的食品安全快速检测和智能判别。为了解决上述技术难题，本发明将气敏型荧光传感器应用于食用植物油为代表的食品市场的品质和安全智能检测，具体实施技术方案如下：

一种氯丙醇敏感型气体传感器，包括聚四氟乙烯基板、聚丙烯酸、七氟丁酰基咪唑和壳聚糖，所述聚丙烯酸的一端结合在聚四氟乙烯基板上，另一端与七氟丁酰基咪唑连接，壳聚糖覆盖于七氟丁酰基咪唑上。

一种上述氯丙醇敏感型气体传感器的制备方法，包括以下步骤：

（1）将聚四氟乙烯基板置于丙烯酸溶液中，在25℃条件下向溶液中加入0.005-0.05mol/L的二苯甲酮作为催化剂，放置在紫外灯下照射，采用强碱溶液和去离子水依次对其进行冲洗去除未聚合的丙烯酸残留物，在真空状态下进行干燥，得到表面覆盖聚丙烯酸的聚四氟乙烯基板；

（2）将七氟丁酰基咪唑溶液均匀涂抹在覆盖有聚丙烯酸的聚四氟乙烯基板上，25℃条件下静置，采用惰性气体将多余液体吹干并将其至于充满惰性气体的密闭装置中，获得七氟丁酰基咪唑-聚丙烯酸-聚四氟乙烯基板；

（3）将壳聚糖溶液覆盖于七氟丁酰基咪唑-聚丙烯酸-聚四氟乙烯基板上，置于紫外灯下照射，通过去离子水对所获得的传感器进行清洗，然后采用惰性气体将其吹干，获得壳聚糖-七氟丁酰基咪唑-聚丙烯酸-聚四氟乙烯传感器。