电分析化学法检测食品中有机合成 色素的应用进展（一） 应用天然色素价格较昂贵

　色泽是电分评价食品感官质量的三大要素之一，在很大程度上影响消费者的析化学法购买欲望，因此在现代食品加工的检测机合进展过程中，色素被普遍用于改善食品的食品素色泽，以期达到提高食品附加值进而吸引消费者购买的成色目的。色素有人工合成色素和天然色素两类。应用天然色素价格较昂贵，电分而人工合成色素由于具有性质稳定、析化学法着色能力强且价格低廉等优点，检测机合进展在现代食品工业中应用越来越广泛。食品素

目前常用的成色有机合成色素主要有苋菜红、胭脂红、应用柠檬黄、电分诱惑红、析化学法日落黄、检测机合进展亮蓝、靛蓝等，虽然这些色素可以明显改善食品外观，但是它们通常是以苯、甲苯等为原料，通过一系列的有机反应合成制得，因此有机合成色素中多具有苯环等，具有潜在的毒性。人体长期摄入过多的有机合成色素会对人体的组织器官造成严重的危害，而且过量的有机合成色素对青少年具有致畸和致癌性，儿童摄入过量的有机合成色素会对大脑神经系统造成损害。国家标准GB2760-2014对这些有机合成色素的添加剂量和适用范围都做了明确的规定，但是仍有不法商贩为了利益在食品中大量添加有机合成色素，因此有必要建立快速准确检测有机合成色素的方法。目前检测有机合成色素的主要方法有液相色谱法、液相色谱－质谱法、表面增强拉曼光谱法、荧光法、紫外分光光度法、电分析化学法、毛细管电泳法、数字图像处理法等，其中电分析化学法由于具有仪器价格低廉、操作简单、灵敏度高等优点，受到研究人员的青睐，在检测有机合成色素的应用中也有着重要的作用。

电分析化学从最开始的极谱分析、离子选择性电极、库仑分析，发展到现代的电化学传感器，电分析化学在环境、医药、食品分析等领域中发挥了重要的作用。２１世纪以来，电分析化学前沿研究方向为新型电化学传感器的开发，国内外研究人员构筑了各类性能优良的电化学传感器用于有机合成色素的检测。修饰电极作为电化学传感器最重要的元件，电极材料对其性能有着至关重要的影响。目前，用于合成修饰电极的材料主要有金属纳米材料、金属氧化物材料、碳材料、聚合物材料等，本文综述了近几年来电极材料在构筑电化学传感器用于有机合成色素检测的分析领域的研究进展，并对其应用前景进行了展望。 

１金属纳米材料

金属纳米材料具有良好的导电性，将其固定在电极表面可以显著提高电化学传感器的电催化性能。不同于以往利用粘黏剂将金属纳米颗粒固定在电极表面，目前研究人员合成了形态各异的金属纳米材料，这些材料的性能较金属纳米颗粒有了显著的提升。YANG等将1,3,5-苯三甲酸作为配体合成了铜基金属有机骨架，利用这种材料制备了碳糊电极，其电化学响应信号为单纯碳糊电极的４倍，在检测胭脂红时，线性范围为1.25~500μg.L^-1，检出限为0.65μg.L^-1，该方法试验结果与液相色谱法一致，具有良好的准确性。同样是合成铜基金属有机框架，ＪＩ等^［24］把1,3,5-苯三羧酸三甲酯离子作为配体，合成的材料可以同时检测日落黄和柠檬黄。TVORYNSKA等^［25］制备了银／汞合金电极，并使用直流吸附溶出伏安法检测苋菜红和诱惑红，检出限分别为2.1,3.4nmol.L^-1。

在金属纳米材料中，应用最广泛的是导电性能优良的金、银和铜纳米材料，目前在电分析化学中单独使用金属纳米材料进行检测已经不能显著提高电化学传感器的性能，更多的是将金属纳米材料与碳材料结合使用。 

２金属氧化物材料

在研究金属纳米材料的试验过程中，研究人员发现一些金属氧化物可以明显提升电化学传感器的电催化能力，并将其用于检测食品中的有机合成色素。

金属氧化物材料具有比表面积高、生物相容性好、稳定性高等优点，其在电分析化学中应用已经十分广泛，常用的金属氧化物材料有氧化锌、二氧化钛、四氧化三铁等。YA等利用水热法合成了氧化锌纳米花材料，氧化锌纳米花材料由许多须状纳米棒组成，这种结构可以明显提高修饰电极的比表面积，有利于日落黄的吸附与检测，在最佳试验条件下，日落黄的线性范围为0.50～10μg.L^-1和10～70μg.L^-1，检出限为0.10μg.L^-1，并且该传感器具有良好的抗干扰能力。DORRAJI等首先在玻碳电极上利用电化学氧化反应固定半胱氨酸，然后将半胱氨酸作为聚合框架修饰氧化锌纳米材料，制成电化学传感器用来同时检测日落黄和柠檬黄，两者的氧化峰电位差为0.22Ｖ，可以很好地将日落黄和柠檬黄分开，该方法在检测食物样品中的日落黄和柠檬黄时也取得了满意的结果。研究人员还利用其他金属氧化物构筑电化学传感器，并将其用于检测有机合成色素，金属氧化物电化学传感器在检测有机合成色素中的应用见表１。

　金属氧化物纳米材料多具有特殊的外形结构，可以显著增加修饰电极的比表面积，有利于有机合成色素在修饰电极上的富集与检测。在使用金属氧化物纳米材料构筑电化学传感器的基础上，研究人员可尝试将金属氧化物纳米材料与其他材料结合使用，以期取得更加优异的效果。 

３碳材料

自从石墨烯（ＧＲ）和碳纳米管被发现以来，碳材料在电分析化学中的应用越来越广泛，由于石墨烯和碳纳米管具有比表面积大、导电性能好、易于修饰等优点，研究人员开发了各类改性的碳材料用于检测食品中的有机合成色素。

３．１石墨烯

石墨烯通常以二维层状结构形式存在，由于石墨烯存在不可逆的团聚现象，因此在电分析化学中的应用受到限制。为了获得更好的性能，研究人员通过试验发现石墨烯被氧化后会携带羧基、羟基和富氧官能团，这就为合成改性的石墨烯提供了机会。但氧化石墨烯（ＧO）表面存在的这些基团使得电子传输能力下降，不利于电化学传感器表面的电催化过程。研究人员经过进一步试验发现：与ＧO相比，还原氧化石墨烯（ErＧO）表面含氧基团会显著下降，平面共轭结构与石墨烯较为类似，ErＧO固定到电极上后会显著提升电化学传感器的电化学性能。

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