表面增强拉曼散射技术在快速检测预包装干米粉中乙二胺四乙酸二钠的应用.pdf

安全检测 食品科学 2023,Vol.44,No.18 331表面增强拉曼散射技术在快速检测预包装 干米粉中乙二胺四乙酸二钠的应用孔红星1,2，陈绮莹1,2，蒙海森2,3，陈瑞珏1,2，冯 军2,3，程 昊1,2,*（1.广西糖资源绿色加工重点实验室，广西柳州螺蛳粉工程技术研究中心，广西科技大学生物与化学工程学院，广西 柳州 545006；2.蔗糖产业省部共建协同创新中心，广西 南宁 530004；3.广西科技大学医学部，广西 柳州 545000）摘 要：利用简单的种子介导法制备Fe3O4SiO2AgNPs作为表面增强拉曼散射基底，对预包装干米粉中的微量添加剂乙二胺四乙酸二钠（ethylenediaminetetraacetic acid disodium salt，EDTA-2Na）含量进行快速灵敏的检测。通过透射电子显微镜、X射线能谱、X射线衍射、红外光谱以及表面增强拉曼散射（surface enhanced Raman scattering，SERS）对Fe3O4SiO2AgNPs进行表征，结果显示Fe3O4SiO2AgNPs为直径约660 nm，大小均匀，核壳结构的磁性基底，测得罗丹明6G溶液的最低浓度为1109 mol/L，增强因子为4.27108。以Fe3O4SiO2AgNPs为SERS基底对EDTA-2Na溶液进行SERS检测，检出限为1.75106 mg/mL，以EDTA-2Na特征峰1 625 cm1 的SERS强度为纵坐标，EDTA-2Na质量浓度的对数为横坐标进行线性回归拟合，结果表明EDTA-2Na质量浓度在11051 mg/mL范围内呈现良好的线性关系，R2为0.994。将Fe3O4SiO2AgNPs用于预包装干米粉中EDTA-2Na的快速检测，样品检出限为0.1 mg/kg，加标回收率为96.50%104.67%，相对标准偏差为1.2%4.2%，说明本方法可准确、灵敏、快速地检测预包装干米粉中是否过量添加EDTA-2Na。关键词：表面增强拉曼散射；预包装干米粉；柳州螺蛳粉；乙二胺四乙酸二钠；Fe3O4SiO2AgNPsApplication of Surface Enhanced Raman Scattering Spectroscopy in the Rapid Detection of Ethylenediaminetetraacetic Acid Disodium Salt in Prepackaged Dried Rice NoodlesKONG Hongxing1,2,CHEN Qiying1,2,MENG Haisen2,3,CHEN Ruijue1,2,FENG Jun2,3,CHENG Hao1,2,*(1.Guangxi Key Laboratory of Green Processing of Sugar Resources,Guangxi Liuzhou Luosifen Research Center of Engineering Technology,College of Biological and Chemical Engineering,Guangxi University of Science and Technology,Liuzhou 545006,China;2.Province and Ministry Co-sponsored Collaborative Innovation Center of Sugarcane and Sugar Industry,Nanning 530004,China;3.School of Medicine,Guangxi University of Science and Technology,Liuzhou 545000,China)Abstract:Fe3O4SiO2silver nanoparticles(AgNPs)were synthesized by a facile seed-mediated method and used as a surface enhanced Raman scattering(SERS)substrate to detect the content of the trace additive ethylenediaminetetraacetic acid disodium salt(EDTA-2Na)in prepackaged dried rice noodles.Fe3O4SiO2AgNPs were characterized by transmission electron microscopy,X-ray energy spectroscopy,X-ray diffraction spectroscopy,infrared spectroscopy,and SERS spectroscopy.The results showed that Fe3O4SiO2AgNPs were a magnetic substrate with a core-shell structure,and a diameter of about 660 nm.The minimum detectable concentration of rhodamine 6G(R6G)solution was measured to be 1 10-9 mol/L and the enhancement factor was 4.27 108.The limit of detection(LOD)of EDTA-2Na solution using Fe3O4SiO2AgNPs was 1.75 10-6 mg/mL.Good linearity was observed between the SERS intensity of the characteristic peak at 1 625 cm-1 and the logarithmatic concentration of EDTA-2Na with a correlation coefficient(R2)of 0.994.The LOD was 0.1 mg/kg for EDTA-2Na in prepackaged dried rice noodles,and the recoveries for spiked samples were 收稿日期：2022-11-09基金项目：国家自然科学基金地区科学基金项目（81860633）；广西自然科学基金重点项目（2020GXNSFAA297168）；省部共建药用资源化学与药物分子工程国家重点实验室（广西师范大学）项目（CMEMR2019-B10）第一作者简介：孔红星（1967）（ORCID:0000-0003-0498-4679），男，研究员，硕士，研究方向为应用化学。E-mail:*通信作者简介：程昊（1980）（ORCID:0000-0002-3539-0139），男，副研究员，硕士，研究方向为食品科学与仪器分析。E-mail:332 2023,Vol.44,No.18 食品科学 安全检测96.50%104.67%with relative standard deviation(RSD)of 1.2%4.2%.Accordingly,this method can accurately,sensitively and rapidly detect whether EDTA-2Na is added in excess in prepackaged dried rice noodles.Keywords:surface enhanced Raman scattering;prepackaged dried rice noodles;Liuzhou river snail rice noodles;ethylenediaminetetraacetic acid disodium salt;Fe3O4SiO2AgNPsDOI:10.7506/spkx1002-6630-20221109-095中图分类号：O657.37 文献标志码：A 文章编号：1002-6630（2023）18-0331-08引文格式：孔红星,陈绮莹,蒙海森,等.表面增强拉曼散射技术在快速检测预包装干米粉中乙二胺四乙酸二钠的应用J.食品科学,2023,44(18):331-338.DOI:10.7506/spkx1002-6630-20221109-095.http:/KONG Hongxing,CHEN Qiying,MENG Haisen,et al.Application of surface enhanced Raman scattering spectroscopy in the rapid detection of ethylenediaminetetraacetic acid disodium salt in prepackaged dried rice noodlesJ.Food Science,2023,44(18):331-338.(in Chinese with English abstract)DOI:10.7506/spkx1002-6630-20221109-095.http:/乙二胺四乙酸二钠（ethylenediaminetetraacetic acid disodium salt，EDTA-2Na）是一种广泛使用的食品添加剂。EDTA-2Na分子中含有强配位能力的氨基和羧基，能与食品中微量的金属离子形成稳定的络合物，有效地防止由于金属离子作用而导致的食品褪色、浑浊、变质以及VC氧化1。EDTA-2Na因具有较强的络合能力，对食品有护色、稳定以及抗氧化的作用，能有效地保护食品中的营养成分，而常作为食品添加剂添加到食品中2。根据GB 27602014食品添加剂使用标准规定，EDTA-2Na允许在果脯、蔬菜罐头和复合调味品中作为稳定剂、凝固剂、抗氧化剂和防腐剂使用3。随着食品工业的发展，预包装柳州螺蛳粉因其鲜香酸辣爽的特性，被广大消费者所熟知。干制米粉作为预包装柳州螺蛳粉的主食，因其顺滑且有嚼劲的口感而逐渐受到人们的青睐，但GB 27602014中允许大米制品使用的食品添加剂极少3-4。然而为了提高预包装干米粉的口感和延长保质期，个别商家会在干米粉中超量添加食品添加剂 EDTA-2Na，但米粉并不在允许添加EDTA-2Na 作为食品添加剂的食品范围内5-7。EDTA-2Na的过量使用，会对上呼吸道、眼睛、黏膜产生影响，甚至会引发呕吐、腹泻和急性腹痛等症状，对人体健康造成严重影响8。为了更好地保护预包装干米粉市场，开发一种可以快速、灵敏地检测预包装干米粉中EDTA-2Na的方法很有必要。目前，检测食品中EDTA-2Na的方法有气相色谱-质谱法9、化学发光10-11、荧光12、比色法13和高效液相色谱（high performance liquid chromatography，HPLC）等14-15。这些方法尽管检测结果精确，但样品前处理繁琐、检测过程复杂，对EDTA-2Na的检出限较高。相关研究5,7,15表明，利用HPLC法检测小麦粉或面粉中EDTA-2Na的检出限为2.0011.15 mg/kg，难以满足微量添加EDTA-2Na的预包装干米粉的检测。表面增强拉曼散射（surface enhanced Raman scattering，SERS）是一种基于激光光子非弹性散射的振动光谱，由于电磁增强和化学增强使SERS基底与待测物分子结合时会发生表面等离子共振相互作用，而引起拉曼散射增强的现象。SERS光谱是一种可以对痕量分子进行快速、灵敏分析的检测技术，对待测物具有“指纹图谱”的优势，可准确鉴定痕量物质16-17。与出入境检验检疫行业标准（SN/T 38552014出口食品中乙二胺四乙酸二钠的测定）使用的液相色谱测定法相比，SERS检测简化了前处理过程，无需采用三氯甲烷净化米粉中的大分子化合物，大大缩短了检测时间。除此之外，SERS能提供样品的分子结构信息，因具有灵敏度高、检测过程快速、便捷等优点，而成为一种可灵敏检测市售预包装干米粉中EDTA-2Na添加情况的技术18。磁性银纳米颗粒具有良好的纳米核壳结构，磁性核心有利于其富集目标分子并实现快速分离，亲水性、生物相容性良好的SiO2层可增强Fe3O4纳米粒子的稳定性。除此之外，Fe3O4上密集、均匀沉积的银纳米颗粒（Ag nanoparticles，AgNPs）有利于提高SERS强度，这是由于磁性核心可以调节银纳米粒子的聚集状态，使其产生更丰富的热点，热点内的电磁耦合作用导致电磁场强度增强，从而达到更好的SERS增强效果19-22。本研究制备了具有良好SERS活性的Fe3O4SiO2AgNPs，并以其为拉曼基底检测预包装干米粉中EDTA-2Na的含量。目前，利用SERS技术检测预包装干米粉中EDTA-2Na含量的研究鲜见报道，因此，本实验建立一种基于SERS的快速、灵敏检测预包装干米粉中EDTA-2Na的方法，以满足简单、迅速、准确地检测预包装干米粉中痕量添加剂EDTA-2Na的需要。1 材料与方法1.1 材料与试剂螺蛳粉 东莞市一家人食品有限公司、广西螺霸王食品有限公司、柳州市好欢螺食品有限公司。EDTA-2Na（分析纯）、硝酸银（分析纯）、罗丹明6G（rhodamine 6G，R6G，生物染色剂）、微晶纤维素（(C6H10O5)n，柱层析）国药集团化学试剂有限公司；乙二醇（分析纯）成都市科隆化学品有限公司；六水合三氯化铁（分析纯）台山市粤侨塑料有限公司；醋安全检测 食品科学 2023,Vol.44,No.18 333酸钠（分析纯）广州市金华大化学试剂有限公司；正硅酸乙酯（tetraethyl orthosilicate，TEOS）、三水合乙酸铅、五水合硫酸铜、氯化钠（均为分析纯）西陇 化工股份有限公司；氨水（分析纯）广东光华科技股份有限公司；聚乙烯吡咯烷酮K30（polyvinyl pyrrolidone K30，PVP K30，mw=58 000）上海麦克林生化科技有限公司；可溶性淀粉（(C6H10O5)n，分析纯）天津市登峰化学试剂厂；氯化钾、抗坏血酸（均为分 析纯）广东光华科技股份有限公司。1.2 仪器与设备XploRA PLUS激光共聚焦拉曼光谱仪 日本Horiba 公司；S-4800冷场发射扫描电子显微镜 日本日立公司；JEOL JEM 2100透射电子显微镜 日本电子株式会社；50 MAX EDS能谱仪 英国牛津仪器公司；D8A A25 X射线衍射（X-ray diffraction，XRD）仪、INVENIO R傅里叶变换红外光谱仪 德国布鲁克公司。1.3 方法1.3.1 材料制备与表征1.3.1.1 材料制备Fe3O4SiO2AgNPs的制备过程参考文献23-25，具体流程如图1所示。操作要点如下：1）合成Fe3O4：取1.35 g FeCl36H2O与2.7 g醋酸钠混合于40 mL乙二醇中，磁力搅拌至所有反应物完全溶解，上述混合物在高压反应釜内190 条件下持续反应10 h，冷却至室温，在外加磁场的作用下，用去离子水和无水乙醇交替洗涤产物34 次，真空干燥1 h后得到Fe3O4磁性纳米粒子。2）Fe3O4SiO2的制备：取0.2 g Fe3O4磁性纳米粒子超声分散于60 mL无水乙醇中，在持续超声条件下加入4 mL去离子水，0.2 mL TEOS和1 mL 25%的氨水。继续超声1 h后，每隔1 h加入0.2 mL TEOS，共加4 次。待反应完全后，在外加磁场的作用下，清洗并干燥反应产物，步骤同上，得到Fe3O4SiO2纳米粒子。3）Fe3O4SiO2AgNPs的制备：将0.5 g PVP溶于26 mL无水乙醇中，超声30 min。精密称取2 g硝酸银溶解在12 mL去离子水中，随后滴加25%氨水，一边滴加一边振荡，直到固体刚好消失停止滴加氨水，并将其加入到含有PVP的无水乙醇溶液中。在上述混合溶液中加入0.2 g Fe3O4SiO2超声10 min，在高压反应釜内120 条件下持续反应4 h。待反应完全后，清洗并干燥反应产物，步骤同上，烘干即得Fe3O4SiO2AgNPs。Fe3O4Fe3O4SiO2TEOSAgNO3Fe3O4SiO2AgNPs图 1 Fe3O4SiO2AgNPs的制备流程图Fig.1 Schematic diagram of fabrication of Fe3O4SiO2AgNPs1.3.1.2 材料表征采用透射电子显微镜对合成材料的形貌结构进行观察，并使用EDS能谱仪对材料的元素分布进行表征。利用XRD仪采集材料在扫描角度（2）为1080的 X射线衍射谱，工作电压与工作电流分别为40 kV与40 mA。将干燥的材料与KBr混合研磨后压片，使用傅里叶变换红外光谱仪分析材料的结构。1.3.2 Fe3O4SiO2AgNPs的SERS活性称取4.79 mg R6G粉末加入去离子水定容到10 mL容量瓶中，而后将母液稀释到104108 mol/L。取100 L Fe3O4SiO2AgNPs（1 mg/mL）与100 L不同浓度的R6G溶液混合，在室温下超声30 min，取10 L混合液滴在干净的载玻片上，放置在25、相对湿度22%的环境中，直至溶液水分自然挥发后采集拉曼信号，每个样品重复3 次取平均值。使用过程中拉曼光谱的各项参数为：激发波长638 nm，10 倍物镜，积分时间10 s，功率为1.6 mW，累积次数2 次。1.3.3 EDTA-2Na的SERS检测1.3.3.1 EDTA-2Na标准溶液的制备及SERS检测称取0.1 g EDTA-2Na配成质量浓度为10.00 mg/mL的标准储备溶液。测量前将EDTA-2Na标准溶液稀释成质量浓度分别为0.01、0.1、1、10、100、1 000 g/mL的EDTA-2Na标准工作溶液。取100 L Fe3O4SiO2AgNPs（1 mg/mL）与100 L不同质量浓度的EDTA-2Na溶液混合，在室温下超声20 min。取10 L混合溶液滴在干净的载玻片上，放置在25、相对湿度22%的环境中，直至溶液水分自然挥发后进行拉曼检测，每个样品重复3 次取平均值。使用过程中拉曼光谱的各项参数与1.3.2节相同。1.3.3.2 样品溶液的SERS检测制备预包装螺蛳粉干米粉中的EDTA-2Na待测液：参考GB 5009.2782016食品中乙二胺四乙酸盐的测定配制25。取预包装螺蛳粉干米粉500 g用捣碎机磨成粉末状，称取5 g粉末（精确至0.01 g），分成5 份，分别加入10 mL离心管中，每管加入5 mL去离子水，充分涡旋后，超声20 min。高速离心后将上清液集中到50 mL容量瓶中。在每管沉淀物中加入去离子水重复提取，合并提取液于50 mL容量瓶中，用去离子水定容到50 mL，经0.45 m滤膜过滤制成干米粉样品溶液。在干米粉样品溶液中添加0.201.00 mg/kg范围内的低、中、高三个浓度的EDTA-2Na，取100 L不同浓度的待测液与Fe3O4SiO2AgNPs超声混合20 min，根据1.3.3.1节方法干燥后进行SERS检测，拉曼光谱的参数与1.3.2节相同，每个样品重复3 次取平均值。1.4 数据统计与分析实验结果运用Origin软件进行绘图并进行线性拟合，SERS增强因子按下式计算：334 2023,Vol.44,No.18 食品科学 安全检测CSERS?IRamanISERS?CRamanEF?式中：EF为增强因子；ISERS为在Fe3O4SiO2AgNPs基底上检测的1108 mol/L（CSERS）R6G在1 652 cm1拉曼位移处的强度；CRaman为能产生普通拉曼信号的R6G浓度（1 mol/L）；IRaman为其在1 652 cm1特征峰的拉曼强度。2 结果与分析2.1 Fe3O4SiO2AgNPs的表征2.1.1 透射电子显微镜及X射线能谱（energy dispersive spectrometer，EDS）分析400 nm300 nm200 nmabc01765432dm/zOFeFeFe01765432em/zOFeSiSiFeFe01765432fm/zOSiSiAgAgAgFeFeFe图 2 Fe3O4（a）、Fe3O4SiO2（b）和Fe3O4SiO2AgNPs（c）的透射电子显微镜图及Fe3O4（d）、Fe3O4SiO2（e）和Fe3O4SiO2AgNPs（f）的EDS分析图Fig.2 TEM images of Fe3O4(a),Fe3O4SiO2(b)and Fe3O4SiO2AgNPs(c)and energy dispersive spectra of Fe3O4(d),Fe3O4SiO2(e)and Fe3O4SiO2AgNPs(f)如图2所示，Fe3O4SiO2AgNPs是通过在Fe3O4表面包覆SiO2层后沉积AgNPs得到的。制备得到的Fe3O4（图2a）分散良好，尺寸大小均匀，直径约为490 nm。Fe3O4的EDS元素分析图（图2d）表明Fe3O4纳米颗粒只有Fe和O元素。Fe3O4包覆SiO2层后，形成了典型的核壳式结构，如图2b所示，Fe3O4表面包覆着薄而透明的SiO2层，其厚度约为4050 nm，Fe3O4SiO2直径约为600 nm。Fe3O4SiO2的EDS元素分析图（图2e）表明Fe3O4SiO2纳米颗粒含有Fe、O和Si元素，证明Fe3O4成功包覆了SiO2层。如图2c所示，合成的Fe3O4SiO2AgNPs表面粗糙，大小较为均匀，直径约为660 nm，直径约50 nm的AgNPs均匀地铺满在Fe3O4SiO2表面。其EDS元素分析图（图2f）表明，制备的纳米复合材料只存在Fe、Ag、Si和O元素，没有存在其他元素表明制造的纳米粒子纯度高。2.1.2 XRD及傅里叶变换红外光谱图分析分别对Fe3O4、Fe3O4SiO2，Fe3O4SiO2AgNPs采用XRD进行表征，结果如图3a所示。Fe3O4磁性纳米粒子分别在2为18.31、30、37、43、53.4、56.9和62.5处出现衍射峰，分别对应于尖晶石Fe3O4的（111）、（220）、（311）、（400）、（422）、（511）和（440）晶格平面，符合Fe3O4标准反射（JCPDS卡号75-1609）27。由于覆盖在Fe3O4上的SiO2是无定形的，在XRD上不会出峰，因此Fe3O4SiO2的XRD曲线衍射峰与Fe3O4几乎完全相同。与Fe3O4和Fe3O4SiO2的XRD曲线相比，Fe3O4SiO2AgNPs在2为38.3、44.3、64.5和78处出现4 个额外的峰，与标准银衍射峰（JCPDS No.4-0783）比较，分别对应于面心立方Ag的（111）、（200）、（220）和（311）晶格平面（标有符号*）28，证明银纳米粒子已经成功生长在磁性颗粒的表面。同时，Fe3O4的所有衍射峰在包裹了SiO2层以及沉积了银纳米粒子后仍被保留，证明磁性Fe3O4颗粒结构未被破坏。同时，没有出现归属不明的峰，说明制作过程并未引入杂质。为了进一步确认材料的组成和结构，测量了傅里叶变换红外光谱。如图3b所示，585 cm1处吸收峰为Fe3O4微球的典型带，这与FeO的伸缩振动有关29。1 635 cml处的峰是水的HOH弯曲振动峰。覆盖二氧化硅层后，Fe3O4SiO2微球显示出以1 095、955 cm1和798 cm1为中心的新谱带。1 095、798 cm1和955 cm1 处的吸收峰分别是SiOSi的不对称伸缩振动和对称伸缩振动吸收峰以及SiOH的弯曲振动吸收峰30，表明SiO2成功覆盖在Fe3O4微球的表面上。由于AgNPs在红外区域没有吸收31，因此Fe3O4SiO2AgNPs的红外光谱图与Fe3O4SiO2微球几乎相同。安全检测 食品科学 2023,Vol.44,No.18 33520304050607080*?311?*?111?400?*?200?*?220?440?511?422?311?220?111?2/?Fe3O4SiO2AgNPsFe3O4SiO2Fe3O4a4 0003 0002 0001 0009551 635?/cm?1Fe3O4SiO2AgNPsFe3O4SiO2Fe3O45857981 095b图 3 Fe3O4、Fe3O4SiO2和Fe3O4SiO2AgNPs的XRD 图谱（a）及傅里叶变换红外光谱图（b）Fig.3 XRD spectra(a)and FT-IR spectra(b)of Fe3O4,Fe3O4SiO2 and Fe3O4SiO2AgNPs 2.2 Fe3O4SiO2AgNPs的拉曼光谱分析2.2.1 Fe3O4SiO2AgNPs对R6G的灵敏度检测为探究Fe3O4SiO2AgNPs的拉曼增强效果，以Fe3O4SiO2AgNPs为基底检测不同浓度R6G的SERS光谱。如图4所示，随着R6G浓度增大，拉曼信号显著增强，增强因子为4.27108。4008001 2001 6002 000300250200150100010?9 mol/L?102?/cm?110?6 mol/L50图 4 探针分子R6G的SERS光谱图Fig.4 SERS spectra of Raman probe molecule R6G2.2.2 EDTA-2Na检测的定性分析以Fe3O4SiO2AgNPs为SERS基底对1 mg/mL EDTA-2Na溶液进行SERS检测，结果如图5所示。EDTA-2Na的拉曼特征峰为930、1 098、1 325、1 400 cm1 和1 625 cm1，与Guzonas等31的研究结果基本一致。930 cm1处的特征峰分别归属为CC伸缩振动，1 098 cm1处的特征峰归属为CN伸缩振动，1 325 cm1 处的特征峰归属为NH的弯曲振动，1 400 cm1处的特征峰归属为COO的对称伸缩振动，1 625 cm1处的特征峰归属为COO的不对称伸缩振动。?102?/cm?18001 0001 2001 4001 6001 80002001601208040图 5 1 mg/mL EDTA-2Na溶液SERS光谱图Fig.5 SERS spectra of 1 mg/mL EDTA-2Na solution2.3 方法学验证从图6a可知，1 625 cm1处的特征峰强度随着EDTA-2Na标准溶液质量浓度的降低而降低，EDTA-2Na的检出限为1.75106 mg/mL（根据IUPAC推荐的方法即检出限=3/k，为标准偏差，k为校准曲线的斜率）。且当质量浓度在11051 mg/mL线性范围内时，1 625 cm1处的拉曼吸收强度与EDTA-2Na标准溶液的质量浓度对数具有良好的线性关系（图6b），线性方程为 y=3 012x16 675，R2为0.994，说明该基底可以实现对低浓度EDTA-2Na的快速分析检测。?102?2402001601208040a1 mg/mL1?10?5 mg/mL0?/cm?18001 0001 2001 4001 6001 800?103?0481216200?1?2?3?4lgCEDTA-2Nay?3 012x?16 675R2?0.994?5b图 6 不同质量浓度EDTA-2Na的SERS光谱图（a）和EDTA-2Na在 1 625 cm1处的拉曼强度与质量浓度关系图（b）Fig.6 SERS spectra of EDTA-2Na at different concentrations(a)and linear relationship between Raman intensity at 1 625 cm-1 and logarithmatic concentration of EDTA-2Na(b)以105 mg/mL EDTA-2Na为SERS探针，考察SERS增强基底的均一性与重复性。如图7a所示，对同一批次336 2023,Vol.44,No.18 食品科学 安全检测制备的Fe3O4SiO2AgNPs随机抽取6 个点进行SERS检测，以EDTA-2Na在1 625 cm1处的拉曼信号强度计算相对标准偏差（relative standard deviation，RSD）为2.37%，显示出Fe3O4SiO2AgNPs良好的均一性。抽取6 组不同批次的Fe3O4SiO2AgNPs进行SERS检测，根据6 组材料在EDTA-2Na 1 625 cm1处特征峰的平均拉曼信号强度，计算出RSD为4.22%。图7b的误差棒表示每组Fe3O4SiO2AgNPs在6 个不同测试点处拉曼强度的标准偏差，结合图7a可知，同批次的Fe3O4SiO2AgNPs在不同测试点的拉曼强度接近且每批次之间的拉曼强度差距不大，体现出Fe3O4SiO2AgNPs基底良好的均一性和重复性。025a2015105?102?123456025b2015105?102?123456图 7 同一批次Fe3O4SiO2AgNPs的均一性（a）以及不同批次Fe3O4SiO2AgNPs的重复性（b）Fig.7 Homogeneity of the same batch of Fe3O4SiO2AgNPs(a)and reproducibility of different batches of Fe3O4SiO2AgNPs(b)2.4 干扰实验为考察干米粉中潜在干扰物对SERS基底检测EDTA-2Na溶液产生的影响，进行抗干扰实验。以Fe3O4SiO2AgNPs为SERS基底，对100 L 1105 mg/mL EDTA-2Na、65 mg/mL淀粉、1.6 mg/mL纤维素、1.82102 mg/mL NaCl、3103 mg/mL KCl、0.8105 mg/mL抗坏血酸、2.5105 mg/mL Cu2、0.5105 mg/mL Pb2进行SERS检测，每个样品重复3 次取平均值，其在1 625 cm1处的拉曼强度如图8所示。结果表明，干米粉中的潜在干扰物在EDTA-2Na 1 625 cm1特征峰处没有拉曼峰，不会对EDTA-2Na的SERS检测产生影响，该检测方法具有良好的抗干扰能力。02015105?102?abcegdfha.EDTA-2Na；b.淀粉；c.纤维素；d.NaCl；e.KCl；f.抗坏血酸；g.Cu2；h.Pb2。图 8 选择性实验Fig.8 Evaluation of anti-interference capacity 2.5 预包装干米粉中EDTA-2Na的检测抽取3 家公司生产的预包装干米粉进行前处理，采用SERS对预包装干米粉样品溶液进行检测，在样品溶液中并均未检测出EDTA-2Na的拉曼信号。采用HPLC进行辅助检测，亦未在样品溶液中检测出EDTA-2Na，SERS与HPLC检测的结果一致（表1）。证明3 种预包装干米粉样品中均未添加EDTA-2Na。表 1 预包装干米粉中EDTA-2Na的测定 Table 1 Contents of EDTA-2Na in prepackaged dried rice noodle samples determined by SERS and HPLC样品测试结果SERSHPLC预包装干米粉样品1预包装干米粉样品2预包装干米粉样品3注：.未检出。下同。2.6 样品的加标回收检测在预包装干米粉样品溶液中添加0.201.00 mg/kg范围内的低、中、高三个浓度的EDTA-2Na进行样品加标回收实验（图9），计算得到样品检出限为0.1 mg/kg，加标回收率在96.50%104.67%之间，RSD在1.2%4.2%范围内（表2）。结果表明Fe3O4SiO2AgNPs基底可应用于预包装干米粉中EDTA-2Na的检测，且测定结果可靠。020406080100120cbda?102?/cm?18001 0001 2001 4001 6001 800a.未加标样品；b.加标1.00 mg/kg；c.加标0.60 mg/kg；d.加标0.20 mg/kg。图 9 预包装干米粉样品1中EDTA-2Na的SERS光谱图Fig.9 SERS spectra of EDTA-2Na in prepackaged dried rice noodle sample 1 安全检测 食品科学 2023,Vol.44,No.18 337表 2 预包装干米粉样品中EDTA-2Na的加标回收率Table 2 Recoveries of EDTA-2Na from spiked prepackaged dried rice noodle samples样品实际含量/（mg/kg）加标量/（mg/kg）检测值/（mg/kg）回收率/%RSD/%预包装干米粉样品10.200.207103.503.70.600.628104.674.21.000.97997.903.3预包装干米粉样品20.200.19798.501.60.600.612102.001.71.000.98898.801.2预包装干米粉样品30.200.19396.504.10.600.59398.833.41.001.032103.203.73 结 论本实验建立基于SERS技术快速、灵敏检测预包装干米粉中痕量EDTA-2Na的方法。首先利用种子介导法制备了灵敏度高、重复性和均一性较好的Fe3O4SiO2AgNPs作为SERS基底，其对R6G的SERS增强因子为4.27108。使用该SERS基底对预包装干米粉样品中的EDTA-2Na进行SERS检测，检出限可达0.1 mg/kg，抗干扰能力良好，加标回收率为96.50%104.67%，RSD为1.2%4.2%。此外，利用SERS与HPLC同时对预包装干米粉样品溶液进行检测获得了一致的结果，验证了SERS法检测预包装干米粉样品中EDTA-2Na的可靠性，证明该方法可实现对预包装干米粉样品中低浓度EDTA-2Na的快速分析检测。结果表明，利用此方法检测预包装干米粉中的EDTA-2Na切实可行，可灵敏地检测市售预包装螺蛳粉干米粉的EDTA-2Na添加情况，更好地维护预包装干米粉市场，为检测预包装干米粉中的食品添加 剂 EDTA-2Na提出新的检验思路。参考文献：1 乌吉木.高效液相色谱法测定番茄酱中乙二胺四乙酸二钠J.现代食品,2021(24):208-212.DOI:10.16736/41-1434/ts.2021.24.054.2 潘晓宁,袁利杰,周楠,等.超高效液相色谱-串联质谱法测定水果罐头中乙二胺四乙酸二钠含量和不确定度评价J.食品安全质量检测学报,2019,10(21):7365-7372.DOI:10.19812/ki.jfsq11-5956/ts.2019.21.051.3 国家卫生和计划生育委员会.食品添加剂使用标准:GB 27602014S.北京:中国标准出版社,2014.4 韦尉宁,黄姿梅,钟志敏,等.预包装柳州螺蛳粉干制米粉加工技术标准的制订研究J.食品安全导刊,2022(15):50-52.DOI:10.16043/ki.cfs.2022.15.012.5 许秦,刘依涵.HPLC法检测面条中的乙二胺四乙酸二钠J.现代食品,2018(21):174-179.DOI:10.16736/41-1434/ts.2018.21.052.6 李文奇,林葵,宁方尧,等.食品安全地方标准柳州螺蛳粉标准制订研究J.轻工科技,2018,34(8):27-28;56.7 李硕,李莉,曹进.高效液相色谱法测定面粉中乙二胺四乙酸二钠的不确定度评定J.食品安全质量检测学报,2017,8(7):2543-2548.DOI:10.19812/ki.jfsq11-5956/ts.2017.02.053.8 陈果.固相萃取-高效液相色谱法测