快速检测食品中过氧化氢残留的生物传感方法的建立

快速检测食品中过氧化氢残留的生物传感方法的建立

论文摘要

过氧化氢作为廉价有效的氧化剂、漂白剂普遍被一些食品生产企业超量或非法使用,食品质量检验报告显示,豆制品、面制品、盐腌肉制品等均有超量的过氧化氢残留。过氢化氢具有致癌、加速衰老或诱发心血管疾病等毒性作用。《中国食品卫生法》规定:食品及保健品中不得有过氧化氢残留。当前检测过氧化氢的国家标准方法是化学滴定法,该方法的样品前处理过程复杂,检测时间长,并且常因食品中还原性物质的存在导致检测结果精确度偏低。本文为满足现场快速、高效检测过氧化氢的需求,建立了两种能快速检测食品中过氧化氢的生物传感方法,并对其检测性能进行了具体评价。具体的研究过程及结果如下:1.检测过氧化氢的光电型生物传感方法的建立:将显色剂-酶固定化制成试纸条,经过显色反应后,通过单色光照射试纸条,采集绿色反射光,并将其转化为电信号,制备光电型快速检测过氧化氢仪器测定食品中过氧化氢。结果表明,过氧化氢与试条反应75秒后,试条显色后反射率与相应的H2O2浓度呈现良好的线性关系,线性回归方程为Y=-0.52913X+2.14664,相关系数r=0.99465,p<0.0001,检测范围为0.5mg/L至30mg/L,准确率为99.5%,RSD为2.3%,平均回收率为95.7%,检测时间低于两分钟,可实现过氧化氢现场快速无试剂检测。2.检测过氧化氢的电流型生物传感方法的建立:自行制作了价格便宜,性能稳定的丝网印刷电极代替传统玻碳电极,明确了过氧化氢在丝网印刷电极上的电化学行为特征,并采用恒电位激励,制作出实时记录电流的电流型生物传感仪测定过氧化氢。结果表明,该传感器性能稳定,当过氧化氢浓度范围在5mg/L-200 mg/L,酶浓度为3mg/mL时,酶电极对过氧化氢响应电流与过氧化氢的浓度有较好的线性关系,线性回归方程为Y=0.05745X+ 0.36125(X为过氧化氢浓度mg/L,r=0.99744,p<0.0001),反应灵敏,最低检测限达到0.5mg/L,RSD<6%,检测时间6秒,样品处理方法简单,而且对食品中含有的还原性物质如葡萄糖、维生素C、铁离子等具有很强的抗干扰能力。检测过氧化氢的电流型生物传感器制作成本低,易于小型化、智能化,可以满足食品安全检测部门及普通家用的现场实时检测需求。

论文目录

  • 摘要
  • ABSTRACT
  • 第一章 绪论
  • 1.1 食品中过氧化氢残留控制现状
  • 1.2 过氧化氢残留检测技术现状
  • 1.2.1 化学滴定法
  • 1.2.2 氧化还原及酶反应的滴定法
  • 1.2.3 分光光度法
  • 1.2.4 高效液相色谱法
  • 1.2.5 流动注射分析法
  • 1.2.6 生物传感分析法
  • 1.2.7 其他方法
  • 1.3 生物传感器研究进展及应用现状简介
  • 1.3.1 光电型生物传感器研究进展
  • 1.3.2 电化学生物传感器研究进展
  • 1.3.3 丝网印刷电极简介及进展
  • 1.4 本研究的实际意义和思路设计
  • 1.4.1 光电型生物传感器的研制
  • 1.4.2 电化学生物传感器的研制
  • 第二章 快速检测食品中过氧化氢残留的光电型生物传感器的研究
  • 2.1 光电传感器检测过氧化氢的原理
  • 2.2 实验材料
  • 2.3 实验方法
  • 2.3.1 快速检测过氧化氢试条制作
  • 2.3.2 反应底物膜片的制作
  • 2.3.3 光电型生物传感器检测过氧化氢标准曲线的绘制及样品的检测
  • 2.3.4 光电型生物传感器检测过氧化氢的性能评价方法
  • 2.4 结果与讨论
  • 2.4.1 试条制作结果
  • 2.4.2 光电型生物传感器检测过氧化氢标准曲线的建立
  • 2.4.3 反应时间的确定
  • 2.4.4 快速检测过氧化氢试条中酶的固定
  • 2.4.5 其他因素对吸光值的影响
  • 2.4.6 光电型传感器检测食品中过氧化氢的准确率及回收率
  • 2.4.7 干扰实验的结果
  • 2.5 本章小结
  • 第三章 壳聚糖-胶体金修饰丝网印刷电极测定过氧化氢
  • 3.1 实验试剂及仪器
  • 3.2 实验方法
  • 3.2.1 丝网印刷电极的制作
  • 3.2.2 HRP 酶溶液的配制
  • 3.2.3 胶体金溶液的制备
  • 3.2.4 丝网印刷电极的修饰
  • 3.2.5 丝网印刷电极测试过氧化氢
  • 3.2.6 pH 对测试的影响及干扰试验
  • 3.3 实验结果与分析
  • 3.3.1 丝网印刷电极的电化学特征
  • 3.3.2 壳聚糖修饰丝网印刷酶电极测定过氧化氢
  • 3.3.3 壳聚糖修饰丝网印刷酶电极测定过氧化氢标准曲线的建立
  • 3.3.4 壳聚糖-胶体金修饰丝网印刷酶电极测定过氧化氢
  • 3.3.5 壳聚糖-胶体金修饰丝网印刷酶电极测定过氧化氢标准曲线建立
  • 3.3.6 扫描速度对峰电流的影响
  • 3.3.7 溶液pH对酶电极响应电流的影响
  • 3.3.8 壳聚糖-胶体金修饰丝网印刷酶电极的干扰试验及性能评价
  • 3.4 本章小结
  • 第四章 快速检测食品中过氧化氢残留的电流型生物传感器的研究
  • 4.1 检测过氧化氢的电流型生物传感器设计原理
  • 4.2 实验试剂及仪器
  • 4.3 实验方法
  • 4.3.1 HRP 酶溶液的配制
  • 4.3.2 丝网印刷电极的制作
  • 4.3.3 电流型过氧化氢检测仪的研制
  • 4.3.4 电流型生物传感器检测过氧化氢标准曲线的绘制及样品的检测
  • 4.3.5 检测过氧化氢电流型生物传感器的重复性、回收率及干扰试验
  • 4.4 结果与讨论
  • 4.4.1 检测电位的确定
  • 4.4.2 丝网印刷电极电化学特征
  • 4.4.3 电流型生物传感器检测过氧化氢反应条件的确定
  • 4.4.4 电流型生物传感器检测过氧化氢的标准曲线的绘制
  • 4.4.5 检测过氧化氢电流型生物传感器的性能评价
  • 4.5 本章小结
  • 全文总结
  • 参考文献
  • 攻读硕士期间发表学术论文和申请专利
  • 致谢
  • 相关论文文献

    • [1].气体生物传感器的应用研究进展[J]. 生物技术进展 2019(06)
    • [2].试纸型生物传感器检测病原微生物的研究进展[J]. 检验医学与临床 2020(06)
    • [3].美国科学家研发软体生物传感器贴片[J]. 传感器世界 2020(04)
    • [4].我国科研人员开发新型激光生物传感器[J]. 传感器世界 2020(06)
    • [5].酶基生物传感器在快速检测中的研究进展[J]. 食品安全质量检测学报 2019(20)
    • [6].构建酶生物传感器检测有机磷农药的纳米材料研究进展[J]. 当代化工研究 2019(13)
    • [7].几种新型生物传感器的研究进展[J]. 中国新通信 2018(02)
    • [8].生物传感与重大疾病研究[J]. 现代盐化工 2018(01)
    • [9].全球生物传感器研发与应用态势分析[J]. 生物产业技术 2018(05)
    • [10].生物传感器研究进展及其在食品检测中的应用[J]. 食品安全质量检测学报 2018(17)
    • [11].石墨烯三维微电极生物传感器研究[J]. 传感器与微系统 2017(02)
    • [12].纳米基电分析生物传感器在食品兽药残留检测中的研究与应用进展[J]. 食品安全质量检测学报 2017(01)
    • [13].一种缺陷阶梯型光学生物传感器的设计[J]. 压电与声光 2017(02)
    • [14].生物传感器快速进化和解析代谢途径研究取得进展[J]. 传感器世界 2017(03)
    • [15].对低成本纸质幽门螺杆菌生物传感器的改进方案[J]. 电子世界 2017(13)
    • [16].过氧化氢生物传感器的研究新进展[J]. 化学传感器 2017(01)
    • [17].基于石墨烯的生物传感器的研究进展[J]. 云南化工 2017(08)
    • [18].纳米流体生物传感器在环境检测中的研究与应用[J]. 电子设计工程 2017(15)
    • [19].生物传感器的现况与应用[J]. 生命的化学 2016(01)
    • [20].我国学者成功研发光催化诱导可再生蛋白质生物传感器[J]. 化学分析计量 2016(04)
    • [21].山东工业生物传感器研究和产业化应用领跑[J]. 山东化工 2015(15)
    • [22].生物传感器的“中国梦”——记山东省科学院生物研究所所长、山东省生物传感器重点实验室主任史建国[J]. 科学中国人 2019(18)
    • [23].整合性STEM教育在初中生物传感器选修课中的实践[J]. 中学生物学 2017(02)
    • [24].生物传感器在食品安全检测中的应用研究[J]. 食品界 2018(06)
    • [25].生物传感器多学科“舰队”启航[J]. 创新时代 2018(08)
    • [26].汗液也能测血糖[J]. 家庭医药.快乐养生 2017(01)
    • [27].生物传感器在食品污染检测中的应用[J]. 食品界 2016(12)
    • [28].能预测疾病的穿戴设备[J]. 科学大观园 2017(06)
    • [29].汗液也能测血糖[J]. 益寿宝典 2017(15)
    • [30].生物传感器研究及其应用进展[J]. 科学家 2017(15)

    标签:;  ;  ;  

    快速检测食品中过氧化氢残留的生物传感方法的建立
    下载Doc文档

    猜你喜欢