有机相纳米辣根过氧化物酶传感器法测定植物油的过氧化值

研究有机相CS-FC/HRP/MWCNTs酶传感器的制备及其在植物油过氧化值测定中的应用。通过循环伏安法研究了HRP感器在二氯乙烷0.1 mol/L的氯化锂溶液中对脂质过氧化物的电催化作用,该酶传感器的电极过程属于表面电化学控制过程而非蛋白质扩散控制过程;利用电镜扫描技术研究发现该酶传感器修饰膜层内部形成有利于酶电化学催化反应三维的微网格结构,所制备的酶传感器具有良好的稳定性和重复性。过氧化月桂酰在该酶传感器上的催化还原峰电流增量与其在2.5×10－6～3.0×10－5 mol/L浓度范围内呈良好的线性关系,y =0.108 5x－0.354 8,R2=0.992 3,最低检测限为2.0×10－7 mol/L（RSN=3）。该方法应用于实际大豆油、玉米油等样品的过氧化值测定,其结果与国家标准中碘量法的测定结果一致,而且精度和准确度高于碘量法,所需油样少,检测速度快,不受油样颜色影响,该方法可用于过氧化值的快速、准确测定。     

双酚A在离子液体修饰碳糊电极上的电化学行为及测定

制备1-氰乙基-3-甲基咪唑六氟磷酸盐离子液体修饰碳糊电极,研究双酚A（bisphenol A,BPA）在离子液体修饰碳糊电极上的电化学行为。结果表明,在0.1 mol/L B-R缓冲液（pH 10.0）中,BPA在0.415 V处产生一良好的氧化峰,具有明显的电催化增敏作用。BPA的氧化过程为伴随有质子转移的表面吸附控制的不可逆过程,其电极反应速率为0.32/s。建立了示差脉冲伏安法测定痕量BPA的方法,线性范围为3.0×10－7～6.0×10－5 mol/L,检出限为5.0×10－8 mol/L（RSN=3）。并将其用于奶瓶样品中迁移BPA的测定,结果表明该传感方法为直接电化学检测BPA提供了一种新的思路。     

用于超级电容器电极材料的CNCs/PVA/RGO/PPy复合气凝胶

本研究以聚乙烯醇（PVA）与纤维素纳米晶（CNCs）共混形成网络结构,并引入了氧化石墨烯（GO）和聚吡咯（PPy）,通过原位聚合法将PPy均匀沉积在复合材料表面,并以冻融循环法和冷冻干燥法制备复合气凝胶,最终用还原剂将复合材料中的GO还原为还原氧化石墨烯（RGO）,制备了导电性良好的CNCs/PVA/RGO/PPy复合气凝胶。通过结构及电化学性能表征分析,表明该复合气凝胶有着良好的多孔网状结构以及优异的电化学性能（在电流密度为0.25 mA/cm²时,比电容量约为352 F/g）,该复合气凝胶在超级电容器电极材料领域具有很好的应用前景。     

基于还原氧化石墨烯的电化学适配体传感器对黄曲霉毒素M1的检测

本实验基于还原氧化石墨烯（RGO）构建了一种用于黄曲霉毒素M₁（AFM₁）检测的电化学适配体传感器。采用红枣汁还原氧化石墨烯（GO）制备RGO,RGO通过滴涂法修饰在玻碳电极（GCE）表面,利用电沉积法将纳米金修饰在RGO/GCE上,AFM₁的适配体（Apt）通过Au-S键固定在AuNPs/RGO/GCE电极表面用于靶标AFM₁的捕获。当AFM₁存在时,AFM₁与适配体特异性结合形成AFM₁-Apt复合物,该复合物阻碍了电子的传递,导致电化学信号减弱。对RGO的制备条件进行优化,利用差示脉冲伏安法（DPV）监测电极表面的电化学信号,并对不同类型的毒素（黄曲霉毒素B₁、黄曲霉毒素B₂、赭曲霉毒素A和伏马毒素B₁）、不同浓度的AFM₁（1×10?7~5×10?4 ng/mL）以及羊乳样品进行检测以确定电化学适配体传感器的特异性、灵敏性和实用性。结果表明,GO:红枣汁=2:1（V:V）,pH=11时所制备的RGO的导电能力最强。传感器的电信号与AFM₁浓度的对数呈线性关系,检测范围为1×10?7~5×10?4 ng/mL,检测限为3.3×10?5 pg/mL,同时所建立的方法仅对AFM₁的检测有响应,而对干扰毒素无响应,说明电化学适配体传感器的特异性良好。使用建立的AFM₁电化学适配体传感器对羊奶中的AFM₁含量进行测定,发现所构建的传感器具有很高的灵敏性和良好的选择性,有望应用于食品工业中真菌毒素的快速、准确检测当中。     

固定化猪味蕾组织制备苦味生物传感器

用海藻酸钠-淀粉凝胶作固定剂,将猪的味蕾组织固定到两片核微孔膜中间制成“三明治”式味觉传感膜,然后将其固定到玻碳电极上制成味觉生物传感电极,通过电化学工作站测定出蔗糖八乙酸酯、苯甲地那铵和槲皮素刺激其相应受体后的响应电流,结果表明：该传感器对蔗糖八乙酸酯、苯甲地那铵和槲皮素的最低检测限分别为1×10－14、1×10－13 mol/L和1×10－14 mol/L,在浓度分别为1×10－8、1×10－6 mol/L和1×10－9 mol/L时其电流变化率都相应的达到最大值,说明此时它们的受体已经被饱和。蔗糖八乙酸酯在其浓度为1×10－14～1×10－11 mol/L有较好的对数关系（R2=0.957 3）,苯甲地那铵在其浓度为1×10－13～1×10－7 mol/L有很好的对数关系（R2=0.987 3）,而槲皮素在其浓度为1×10－14～1×10－9 mol/L时对数关系比较好（R2=0.996 4）。该传感器不仅可以定量化地测定味觉受体与苦味物质的作用,而且将为以后研究配体受体作用规律提供新的方法。     

一种检测沙丁胺醇的高灵敏复合纳米免疫电化学传感器的研制

制备一种新型纳米金-石墨烯修饰的复合纳米免疫传感器,并对电极表面修饰材料进行了表征;应用循环伏安法研究沙丁胺醇在修饰电极表面的电化学行为,用差分脉冲伏安法对其检测范围进行实验研究。结果表明：差分脉冲伏安法所得电流差与沙丁胺醇质量浓度在1×10－6～5×10－3 g/L内呈良好的线性关系,检测限为2×10－7 g/L,对牛肉、鸭肉、猪肉和猪肝中的沙丁胺醇含量分别进行测定,平均回收率在91.2%～102.2%之间,结果令人满意。复合纳米免疫传感器具有良好的稳定性和重复性。     

辣根过氧化物酶传感器的研究──对苯二酚为电子传递体

用牛血清白蛋白和戊二醛把辣根过氧化物酶固定在对苯二酚修饰的电极上,制成过氧化氢传感器。该酶电极对过氧化氢有良好的响应,对苯二酚还原电流的增值与过氧化氢浓度在2×10（－7）～2×10（－3）mol／L范围内有良好的线性关系,该传感器灵敏度高,检出限为10（－7）mol／L,对过氧化氢的响应时间小于25s。     

双色荧光定量检测大米中的汞

利用两条部分互补的富含胸腺嘧啶（T碱基）的单链核酸,结合氧化石墨烯及核酸染料SYBR GreenⅠ,采用同步荧光分析法,建立一种高灵敏度、高选择性的汞离子（Hg2＋）双色荧光定量检测方法。在优化条件下,Hg2＋浓度在5×10－10～500×10－10 mol/L之间时,SYBR GreenⅠ及Carboxy-X-rhodamine（ROX）总的荧光强度（ΔIT）与Hg2＋浓度（C）之间具有良好的线性关系,其拟合的回归方程为ΔIT = 2.121 3C＋10.536 0,方法检出限（3σ）为2×10－10 mol/L。该方法操作简单、检测速度快、选择性好、灵敏度高、重复性好、检出限低。将该方法应用于大米中汞的检测,获得了满意的结果。     

原位合成铜基金属有机框架差分脉冲伏安法快速检测肉制品中亚硝酸盐

为构建肉制品中亚硝酸盐的快速检测方法,本实验采用电化学法在玻碳电极（glassy carbon electrode,GCE）表面原位合成铜基金属有机框架（Cu-based metal organic frameworks,Cu-MOFs）,制备亚硝酸盐电化学传感器。合成的Cu-MOFs在电极表面均匀分布,利用扫描电镜可以看到单个Cu-MOFs颗粒呈八面体形状。NO2－在电位作用时失去电子以发生氧化反应,依据电子转移产生的电流信号,可实现NO2－的定量检测。电极表面修饰的Cu-MOFs能够催化NO2－的氧化反应,可有效增强电极的响应信号,有利于提高NO2－检测的灵敏度。使用Cu-MOFs/GCE结合差分脉冲伏安法对NO2－进行测定,NO2－的氧化峰电流与其浓度在10～1?200?μmol/L范围具有良好的线性关系,检测限为1.57?μmol/L,并且该传感器具有良好的选择性和稳定性。利用Cu-MOFs/GCE测定市售肉制品中亚硝酸盐含量,结果显示该传感器获得的检测结果与盐酸萘乙二胺法的结果基本一致,证明该电极可以用于食品亚硝酸盐的检测。     

RGO/CNTs/CNF柔性电极的制备及表征

本研究以纤维素纳米纤丝（CNF）为基底,氧化石墨烯（GO）、碳纳米管（CNTs）为活性物质,通过机械共混结合真空抽滤制备了GO/CNTs/CNF薄膜,经氢碘酸还原制得还原氧化石墨烯（RGO）/CNTs/CNF柔性电极材料（简称RCC电极）,并探讨了GO含量对RCC电极电化学性能的影响。结果表明,CNF能良好地分散GO和CNTs,氢碘酸能够有效地将GO还原为RGO,且随着GO含量的增加,RCC电极的电化学性能更优。当GO含量为30%时,在1 A/g的电流密度下,RCC电极的质量比电容为129.7 F/g,经过1000次充放电循环测试后,电容保留率仍维持在96.15%左右。     

固定化乳酸菌制备生物传感器测定抗生素

用海藻酸钠-淀粉凝胶作固定剂,将乳酸菌固定到两片核微孔膜中间制成“三明治”式传感膜,然后将其固定到玻碳电极上制成生物传感电极。通过电化学工作站检测3 种抗生素分别在不同质量浓度条件下的响应电流,结果表明：该传感器固定瑞士乳杆菌的最适量为0.05 g,此时对青霉素、链霉素、四环素的最低检测限分别为1×10－10、1×10－9、1×10－9 g/mL,检出时间为4 min,明显优于国内外对抗生素残留量的要求。而且经测定表明该电极在37 ℃的MRS培养基中至少可以稳定保存7 d,低温保藏应该可以保存更长时间,说明电极性能比较稳定。总之,固定化乳酸菌制备的生物传感器提供了一种新的定量测定抗生素的方法,其检测灵敏度高、成本低、简单、快速,不仅适用于乳制品中抗生素残留的定量化快速检测,而且可以实现对多种类型的抗生素进行检测。     

茶叶和饮料中咖啡因的快速电化学测定

应用电化学方法在玻碳电极对茶叶和饮料中的咖啡因进行测定研究。讨论不同环境底液及其pH值、扫描速度、静止时间对峰电流的影响,并研究电化学检测咖啡因的重复性、稳定性和干扰实验。结果发现,咖啡因在pH 6.60的磷酸二氢钠-磷酸氢二钾缓冲底液中于＋1.486 V左右产生一个明显的氧化峰。方波伏安法和差分脉冲伏安法的线性范围分别为2.0×10－6～2.0×10－3、1.8×10－6～1.0×10－3 mol/L,检出限分别为3.0×10－7、5.0×10－6 mol/L。该方法可快速测定茶叶盒饮料中的咖啡因,简单高效。     

固定化大鼠小肠组织制备生物传感器对白藜芦醇的检测

以海藻酸钠-淀粉凝胶作固定剂,将Sprague-Dawley（SD）大鼠的小肠回肠组织固定到两片核微孔膜中间制成“三明治”式传感膜,然后将其固定到玻碳电极上制成生物传感电极,通过电化学工作站测定出不同浓度白藜芦醇刺激其相应受体后的响应电流。结果表明：该传感器对白藜芦醇的最低检测限为1×10－13 mol/L,在其浓度为8.5×10－12 mol/L时电流变化率达到最大值,说明此时白藜芦醇的受体已经被饱和。用Origin软件对白藜芦醇与其受体的作用曲线进行双曲线拟合（R2＝0.988 7）,然后用双倒数法作图求出白藜芦醇与其受体的结合常数和解离常数分别为1.207×10－11和1.118×10－12。由此可以估测出,平均每个细胞的受体数约为85 个。通过将白藜芦醇固定化小肠上皮组织所制成的生物传感器的响应值和白藜芦醇与裸电极作用的响应值比较可知,小肠组织细胞对白藜芦醇的响应值显然得到了细胞内信号传递系统的放大作用,其放大倍数为100 倍。与此同时,细胞受体明显赋予该生物传感器的可饱和性特征,表现为类似于酶促反应动力学-米氏方程的典型特征。通过该传感器第一次定量化测定了白藜芦醇与受体互作并向机体内传递信号的动力学规律,这将为白藜芦醇受体分析、分离与纯化、信号传递及其生物功能评价与研究提供新的方法。     

番木瓜中短波红外干燥特性

本实验探讨不同干燥温度（60、70、80、90 ℃）和不同红外功率（675、1 125、1 575、2 025 W）下番木瓜中短波红外干燥特性。结果表明：干燥温度对番木瓜干燥速率的影响较大,红外功率对番木瓜干燥速率影响较小;干燥温度和红外功率越高耗时越短,番木瓜中短波红外干燥主要为降速过程。利用3 种数学模型对番木瓜中短波红外干燥实验数据进行拟合发现,Henderson and Pabis模型是番木瓜中短波红外干燥过程的最适模型,模型预测值与实验值较为一致,能够较好地描述番木瓜中短波红外干燥过程。番木瓜中短波红外干燥的水分有效扩散系数随干燥温度和红外功率的增大而增大;不同干燥温度和红外功率下番木瓜中短波红外干燥的水分有效扩散系数（Deff）变化范围分别为11.14×10−10～29.11×10−10、14.29×10−10～17.22×10−10 m2/s。根据阿伦尼乌斯方程计算出番木瓜中短波红外干燥的活化能为32.13 kJ/mol。     

利用无标记分子信标及核酸染料TOTO-3检测转基因食品

利用无标记的分子信标,结合核酸染料TOTO-3,采用同步荧光分析法,建立一种高灵敏、高选择性的花椰菜花叶病毒CaMV 35S启动子核酸片段（目标DNA）的定量检测方法。在优化条件下,目标DNA浓度为2×10－10～200×10－10 mol/L之间时,TOTO-3的荧光强度（ΔI）与目标DNA浓度（C）之间具有良好的线性关系,其拟合的回归方程为Δ I = 2.022 2 C＋18.411 1。方法检出限（3σ）为1×10－10 mol/L。该方法重复性好、灵敏度高、选择性好、检出限低。利用该方法,结合不对称聚合酶链式反应技术,实现了对转基因食品的检测。     

酒石酸对双孢蘑菇多酚氧化酶活性及热敏性的影响

以双孢蘑菇多酚氧化酶（polyphenoloxidase,PPO）为原料,研究不同浓度的酒石酸处理对PPO相对酶活力、热稳定性及热敏性的影响。结果表明：随着酒石酸浓度的增加,多酚氧化酶的相对酶活力逐渐降低,当酒石酸浓度达到40 mmol/L时,PPO的相对酶活力仅为1.41%;随着酒石酸浓度的增加,PPO热稳定性变差,酒石酸结合热处理对PPO起到更好的失活效果;失活速率常数（k）值随酒石酸浓度升高而变大,在50 ℃下,酒石酸浓度为0、10、15、20 mmol/L时k值分别为1.43×10-2、2.43×10-2、6.78×10-2、57.61×10-2 min-1;酶失活活化能（Ea）随酒石酸浓度升高而变小,当酒石酸浓度为0、10、15、20 mmol/L时Ea分别为191.57、180.05、140.64、67.93 kJ/mol,表明PPO经酒石酸处理后热敏性变低。