本發(fā)明涉及氣體檢測(cè)，特別涉及一種二氧化硫的檢測(cè)方法及其應(yīng)用。

背景技術(shù)：

1、二氧化硫(so2)具有防腐、殺菌、穩(wěn)定、漂白、澄清和抗氧化等諸多作用，被廣泛用作食物中的防腐劑及抗氧化劑，以延長(zhǎng)食物的保質(zhì)期，防止變食物成褐色。但長(zhǎng)期攝入二氧化硫含量超標(biāo)的食品可能會(huì)引起頭痛、惡心等不良反應(yīng)，因此，如何判定食品中二氧化硫的含量水平顯得十分重要。

2、葡萄酒是世界上最受歡迎的兩種飲料酒之一，其產(chǎn)生的葡萄酒貿(mào)易在經(jīng)濟(jì)發(fā)展中發(fā)揮著重要作用。二氧化硫(so2)在葡萄酒生產(chǎn)加工過程中被廣泛應(yīng)用，而葡萄酒樣品基質(zhì)的復(fù)雜性和二氧化硫的氣體揮發(fā)性，給葡萄酒樣品中二氧化硫的樣品前處理和準(zhǔn)確分析檢測(cè)帶來了諸多不便。目前，國(guó)內(nèi)葡萄酒中二氧化硫的檢測(cè)方法主要為酸堿滴定法、分光光度法以及離子色譜法，上述方法存在樣品前處理過程復(fù)雜、耗時(shí)、準(zhǔn)確度不足等諸多缺陷，無法滿足現(xiàn)場(chǎng)快速檢測(cè)的需求。因此，建立一種準(zhǔn)確、高效和經(jīng)濟(jì)的食品中二氧化硫的檢測(cè)分析方法具有重要意義。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、本發(fā)明旨在至少解決現(xiàn)有技術(shù)中存在的上述技術(shù)問題之一。為此，本發(fā)明的目的之一在于提供一種二氧化硫的檢測(cè)方法；本發(fā)明的目的之二在于提供一種用于二氧化硫的檢測(cè)方法的吹掃捕集裝置；本發(fā)明的目的之三在于提供二氧化硫的檢測(cè)方法的應(yīng)用。

2、為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明所采取的技術(shù)方案是：

3、本發(fā)明的第一方面提供了一種二氧化硫的檢測(cè)方法，包括以下步驟：

4、s1、取二氧化硫標(biāo)準(zhǔn)樣品和反應(yīng)液；

5、s2、建立二氧化硫比色標(biāo)準(zhǔn)曲線和表面增強(qiáng)拉曼光譜標(biāo)準(zhǔn)曲線；

6、s3、利用吹掃捕集法使待測(cè)樣品中的二氧化硫氣體富集于所述反應(yīng)液，得到吸收液；

7、s4、取所述吸收液，利用s2所述比色標(biāo)準(zhǔn)曲線和表面增強(qiáng)拉曼光譜標(biāo)準(zhǔn)曲線分別計(jì)算所述吸收液中的二氧化硫濃度，得到待測(cè)樣品二氧化硫含量；

8、所述步驟s1中，所述反應(yīng)液中包括淀粉、碘化合物和4-巰基吡啶。

9、優(yōu)選地，所述步驟s1中，所述二氧化硫標(biāo)準(zhǔn)樣品包括亞硫酸鈉標(biāo)準(zhǔn)溶液和硫酸溶液。

10、優(yōu)選地，所述亞硫酸鈉標(biāo)準(zhǔn)溶液的濃度為0.1-1000mg/l；進(jìn)一步優(yōu)選地，所述亞硫酸鈉標(biāo)準(zhǔn)溶液的濃度為0.1-500mg/l。

11、優(yōu)選地，所述硫酸溶液的濃度為0.05-0.5mol/l；進(jìn)一步優(yōu)選地，所述硫酸溶液的濃度為0.15-0.25mol/l。

12、優(yōu)選地，所述亞硫酸鈉標(biāo)準(zhǔn)溶液和硫酸溶液的體積比為(5-20):1；進(jìn)一步優(yōu)選地，所述亞硫酸鈉標(biāo)準(zhǔn)溶液和硫酸溶液的體積比為(5-15):1。

13、優(yōu)選地，所述步驟s1中，所述反應(yīng)液包括淀粉溶液、碘溶液、甲醇、4-巰基吡啶甲醇混合溶液。

14、優(yōu)選地，所述淀粉溶液、碘溶液、甲醇與4-巰基吡啶甲醇混合溶液的體積比為(50-800):(1-15):(50-500):1；進(jìn)一步優(yōu)選地，所述淀粉溶液、碘溶液、甲醇與4-巰基吡啶甲醇混合溶液的體積比為(100-120):(1-3):(80-120):1。

15、優(yōu)選地，所述淀粉溶液的質(zhì)量濃度為1-20mg/ml；進(jìn)一步優(yōu)選地，所述淀粉溶液的質(zhì)量濃度為4-6mg/ml。

16、優(yōu)選地，所述4-巰基吡啶甲醇混合溶液的濃度為0.1-5mmol/l；進(jìn)一步優(yōu)選地，所述4-巰基吡啶甲醇混合溶液的濃度為0.4-0.8mmol/l。

17、優(yōu)選地，所述甲醇的體積濃度為1-50％(v/v)；進(jìn)一步優(yōu)選地，所述甲醇的體積濃度為5-12％(m/v)。

18、優(yōu)選地，所述碘溶液包括碘單質(zhì)和碘化鉀。

19、優(yōu)選地，所述碘溶液中，所述碘單質(zhì)的含量為0.01-0.05mg/ml；進(jìn)一步優(yōu)選地，所述碘單質(zhì)的含量為0.03-0.035mg/ml。

20、優(yōu)選地，所述碘溶液中，所述碘化鉀的含量為0.05-0.12mg/ml；進(jìn)一步優(yōu)選地，所述碘化鉀的含量為0.08-0.10mg/ml。

21、優(yōu)選地，所述步驟s2中，所述建立二氧化硫比色標(biāo)準(zhǔn)曲線和表面增強(qiáng)拉曼光譜標(biāo)準(zhǔn)曲線的具體操作是：利用吹掃捕集法使所述標(biāo)準(zhǔn)樣品中的二氧化硫氣體富集于所述反應(yīng)液，獲取反應(yīng)液的紫外-可見特征吸收峰強(qiáng)度與二氧化硫的濃度關(guān)系，建立比色標(biāo)準(zhǔn)曲線，獲取4-巰基吡啶的特征拉曼位移處峰值與二氧化硫的濃度關(guān)系，建立表面增強(qiáng)拉曼光譜標(biāo)準(zhǔn)曲線。

22、優(yōu)選地，所述建立表面增強(qiáng)拉曼光譜標(biāo)準(zhǔn)曲線，所述表面增強(qiáng)拉曼光譜基底(sers基底)包括納米金溶膠。

23、優(yōu)選地，所述納米金溶膠的平均粒徑為30-70nm；進(jìn)一步優(yōu)選地，所述納米金溶膠的平均粒徑為35-45nm。

24、優(yōu)選地，所述步驟s3中，所述待測(cè)樣品與所述反應(yīng)液的體積比為1:(1-5)；進(jìn)一步優(yōu)選地，所述待測(cè)樣品與所述反應(yīng)液的體積比為1:(1-4.5)。

25、本發(fā)明的基本原理說明如下：通過吹掃捕集法將樣品中的二氧化硫分離富集，與二氧化硫反應(yīng)液發(fā)生卡爾費(fèi)休(karl?fischer)反應(yīng)，從而將藍(lán)色的淀粉-碘復(fù)合物還原為無色，以及增強(qiáng)4-巰基吡啶的表面增強(qiáng)拉曼光譜信號(hào)。因此，二氧化硫濃度越高，二氧化硫還原性越強(qiáng)，淀粉-碘復(fù)合物顏色越淺，4-巰基吡啶的sers信號(hào)越強(qiáng)。

26、本發(fā)明的第二方面提供了一種用于本發(fā)明第一方面所述的二氧化硫的檢測(cè)方法的吹掃捕集裝置，所述裝置包括依次連接的循環(huán)泵、流量計(jì)、蒸發(fā)設(shè)備和樣品收集設(shè)備，以及與所述蒸發(fā)設(shè)備相匹配的加熱設(shè)備。

27、優(yōu)選地，所述循環(huán)泵包括進(jìn)氣端和出氣端。

28、優(yōu)選地，所述循環(huán)泵電源的額定電壓為10-15v；進(jìn)一步優(yōu)選地，所述循環(huán)泵電源的額定電壓為10-12v。

29、優(yōu)選地，所述循環(huán)泵的流量控制范圍為0.1-5l/min；進(jìn)一步優(yōu)選地，所述循環(huán)泵的流量控制范圍為0.4-0.6l/min。

30、優(yōu)選地，所述流量計(jì)包括進(jìn)氣端和出氣端。

31、優(yōu)選地，所述流量計(jì)的流量控制范圍為0.1-5l/min。

32、優(yōu)選地，所述流量計(jì)為轉(zhuǎn)子流量計(jì)。

33、優(yōu)選地，所述蒸發(fā)設(shè)備為密閉容器；所述蒸發(fā)設(shè)備包括進(jìn)氣端和出氣端。

34、優(yōu)選地，所述樣品收集設(shè)備包括進(jìn)氣端和出氣端。

35、優(yōu)選地，所述加熱設(shè)備的溫控范圍為25-180℃；進(jìn)一步優(yōu)選地，所述加熱設(shè)備的溫控范圍為40-60℃。

36、優(yōu)選地，所述加熱設(shè)備包括電源、開關(guān)和加熱套；所述加熱套包裹于所述蒸發(fā)設(shè)備外壁。

37、優(yōu)選地，所述加熱設(shè)備電源的額定電壓為10-15v；進(jìn)一步優(yōu)選地，所述加熱設(shè)備電源的額定電壓為10-12v。

38、優(yōu)選地，所述加熱設(shè)備的開關(guān)為數(shù)字顯示開關(guān)。

39、優(yōu)選地，所述加熱設(shè)備的加熱套材質(zhì)為耐高溫布。

40、優(yōu)選地，所述裝置還包括硅膠管；所述循環(huán)泵的出氣端與所述流量計(jì)的進(jìn)氣端之間、所述流量計(jì)的出氣端與所述蒸發(fā)設(shè)備的進(jìn)氣端之間、所述蒸發(fā)設(shè)備的出氣端與所述樣品收集設(shè)備的進(jìn)氣端之間，分別通過所述硅膠管連接。

41、本發(fā)明的第三方面提供了本發(fā)明第一方面所述的二氧化硫的檢測(cè)方法在食品二氧化硫含量檢測(cè)中的應(yīng)用。

42、優(yōu)選地，所述食品包括固態(tài)食品和液態(tài)食品。

43、優(yōu)選地，所述液態(tài)食品包括酒。

44、優(yōu)選地，所述固態(tài)食品為可溶性食品；進(jìn)一步優(yōu)選地，所述固態(tài)食品包括白糖。

45、優(yōu)選地，所述食品為液態(tài)食品時(shí)，將所述液態(tài)食品與硫酸溶液混合后作為待測(cè)樣品。

46、優(yōu)選地，所述硫酸溶液的濃度為0.05-0.5mol/l；進(jìn)一步優(yōu)選地，所述硫酸溶液的濃度為0.15-0.25mol/l。

47、優(yōu)選地，所述液態(tài)食品與硫酸溶液的體積比為(5-20):1；進(jìn)一步優(yōu)選地，所述液態(tài)食品與硫酸溶液的體積比為(5-15):1。

48、優(yōu)選地，所述食品為固態(tài)食品時(shí)，包括先對(duì)固態(tài)食品進(jìn)行溶解的操作。

49、與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的有益效果是：

50、1)本發(fā)明提供的二氧化硫的檢測(cè)方法，是基于比色法和表面增強(qiáng)拉曼光譜法的雙模態(tài)分析方法，可以通過裸眼快速初步判斷二氧化硫濃度，且能夠同時(shí)獲取兩種方法的檢測(cè)結(jié)果，使得兩種檢測(cè)方法的檢測(cè)結(jié)果之間可以實(shí)現(xiàn)自校正，提高檢測(cè)結(jié)果的準(zhǔn)確性，提升檢測(cè)效率；

51、2)本發(fā)明提供的吹掃捕集裝置，可以實(shí)現(xiàn)待測(cè)樣品中二氧化硫的快速分離，對(duì)二氧化硫表現(xiàn)出較好的選擇性和抗干擾性，有利于提升二氧化硫檢測(cè)結(jié)果的準(zhǔn)確性；

52、3)本發(fā)明提供的二氧化硫的檢測(cè)方法，能夠用于固態(tài)和液態(tài)食品中的二氧化硫檢測(cè)，實(shí)用性好。