一种基于钴离子的碳量子点的制备方法及其对红茶发酵物定量检测的方法技术

本发明专利技术涉及食品安全技术领域，具体公开了一种基于钴离子的碳量子点的制备方法及其对红茶发酵物定量检测的方法，属于食品安全技术领域

【技术实现步骤摘要】
一种基于钴离子的碳量子点的制备方法及其对红茶发酵物定量检测的方法


[0001]本专利技术涉及食品技术安全领域，尤其涉及一种基于钴离子的碳量子点的制备方法及其对红茶发酵物定量检测的方法
。

技术介绍

[0002]红茶属于“发酵茶类”，“发酵”是其品质形成的关键过程
。
红茶“发酵”的实质是指鲜叶组织细胞受损
(
液泡膜损伤
)
后，多酚类化合物与内源氧化酶类接触，引起多酚类发生酶促氧化
(
及偶联氧化
)
聚合
、
缩合等作用，形成茶黄素
、
茶红素等有色物质；同时，偶联其它内含物发生系列化学反应，从而形成红茶特征香味的复杂过程对质量的监测和控制一直是茶叶加工领域的主要研究方向
。
由于是以人的感官判断存在许多的局限，其准确度易受外界因素的干扰而改变，如操作者经验不足
、
原料老嫩不同
、
揉捻程度差异
、
发酵环境变化等
.
会造成因判断上的误差而影响到产品的品质的情况发生
。
笔儿茶素和
TFs
等化学成分的含量变化可以作为红茶发酵质量的关键指标，电子鼻技术
、
电子舌技术和机器视觉技术已经得到应用
。
电子鼻技术是基于发酵过程中的茶叶香气，但香气很容易受到环境因素和设备特定因素
(
检测器漂移
)
的影响
。/>在电子舌技术中，采用各种功能的仿生检测传感器来获得样品的总特征信号，并采用适当的模式识别方法识别液体样品的特征信息，以确定发酵程度
。
然而，这种系统中采用的传感器有局限性，单一的电子舌不能用于检测所有物质
。
计算机视觉系统是基于茶叶的外观，如茶叶的形态和颜色，这些信息与化学计量数据相结合；然而，机器视觉不能用于分析发酵的基本化学成分
。
一般来说，这些方法不能全面地描述发酵过程中发生的物质变化
。
因此，必须开发新的方法，如基于化学分析和光谱技术的方法
。
[0003]碳量子点
(CQD)
是一种由碳聚合物组成的碳基材料，颗粒大小一般在1至
10
纳米之间
。CQDs
表面有许多亲水官能团，如羧基
、
羰基和羟基
。
水溶液中的
CQDs
的荧光强度可以保持长时间的稳定
。
此外，
CQD
具有易于制备
、
价格低廉
、
无毒的优点；具有较大的比表面积；具有超导性；具有良好的电子转移能力和电子存储能力
。
因此，它们已被成功地应用于传感器
、
成像技术
、
发光材料以及用于食品分析和检测的光电催化剂
。
水热法通常用于制备
CQD
，具有操作简单
、
易于控制和环境可持续性等优点
。
由于其独特的荧光和光学特性以及稳定性，
CQDs
被广泛用于食品分析和其他领域，如在分析食源性病原体
、
食品添加剂
、
微生物毒素
、
以及农药残留和重金属的检测
。
然而，使用
CQDs
监测红茶发酵质量的可行性还没有被探索出来
。CQDs
在被特定波长的光激发时发出荧光，而加入特定的物质会导致荧光被淬灭
、
恢复
、
增强或不同波长的荧光
。
因此，
CQD
作为一种荧光探针具有很大的潜力
。
金属离子是强氧化剂，有利于
CQDs
对微量有机分子进行超灵敏的检测
。L
ü
等人发现，由于
Fe
3+
和
CQD
表面的官能团之间的螯合作用，
CQD
的荧光可以被
Fe
3+
有效淬灭；通过引入
L
‑
抗坏血酸
(AA)
，由于
Fe
3+
被
AA
还原，
CQD
的荧光可以大部分恢复
。
因此，该
CQD
传感系统可用于检测
AA。
金属离子与茶叶内物质的反应是一个值得探讨的话题
。
荧光在一定浓度范围内的变化程度的线性是
CQD
定量检测的主要依据
。

技术实现思路

[0004]为解决
技术介绍
中所提出的技术问题，本专利技术提供一种基于钴离子的碳量子点荧光探针对红茶发酵物定量检测的方法，制备的基于钴离子的碳量子点绿色稳定，经济易于操作，建立了红茶主要发酵产物的标准曲线，可实现关键物质的定量检测
。
[0005]本专利技术采用以下技术方案实现：
[0006]一种基于钴离子的碳量子点的制备方法，碳量子点的制备步骤如下：
[0007]首先，将
0.21
‑
0.30mmol
柠檬酸钠溶解在
30mL
超纯水中，加入
1.15
‑
1.30mmol
尿素和
0.35
‑
0.55mmol
硫脲混合，使用超声波处理器处理
10min
；试剂完全溶解后，将其转移到聚四氟乙烯衬里的高压釜室中，
180℃
下加热
6h
；反应结束后，将溶液通过
0.22
μ
m
滤膜过滤，得到纯化后的棕黄色碳量子点溶液，并在
4℃
下避光储存以备下一步使用
。
[0008]如上述所述的制备方法制备得到的碳量子点
。
[0009]如上述所述的碳量子点在定量检测红茶发酵质量中应用，包括以下步骤：
[0010](1)
待检测红茶样品的制备
[0011]准备待检测的红茶样品并进行感官评价分类；
[0012](2)
发酵质量的检测
[0013]在
5mL
的离心管中加入
2.7mL
超纯水
、0.1mL
碳量子点溶液
、0.1mL10
‑3mol/L
钴离子溶液和
0.1mL
步骤
(1)
中待检测的红茶样品；离心后，得到上层液体，并获得其荧光光谱；每个样品平行进行六次测量，每次记录三张光谱；
[0014](3)
定量检测
[0015]将待检测的红茶样品中的
12
种代表性成分作为研究对象本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.
一种基于钴离子的碳量子点的制备方法，其特征在于，碳量子点的制备步骤如下：首先，将
0.21
‑
0.30mmol
柠檬酸钠溶解在
30mL
超纯水中，加入
1.15
‑
1.30mmol
尿素和
0.35
‑
0.55mmol
硫脲混合，使用超声波处理器处理
10min
；试剂完全溶解后，将其转移到聚四氟乙烯衬里的高压釜室中，
180℃
下加热
6h
；反应结束后，将溶液通过
0.22
μ
m
滤膜过滤，得到纯化后的棕黄色碳量子点溶液，并在
4℃
下避光储存以备下一步使用
。2.
一种如权利要求1所述的制备方法制备得到的碳量子点
。3.
一种如权利要求2所述的碳量子点在定量检测红茶发酵质量中应用，其特征在于，包括以下步骤：
(1)
待检测红茶样品的制备准备待检测的红茶样品并进行感官评价分类；
(2)
发酵质量的检测在
5mL
的离心管中加入
2.7mL
超纯水
、0.1mL
碳量子点溶液
、0.1mL10
‑3mol/L
钴离子溶液和
0.1mL
步骤
(1)
中待检测的红茶样品；离心后，得到上层液体，并获得其荧光光谱；每个样品平行进行六次测量，每次记录三张光谱；
(3)
定量检测将待检测的红茶样品中的
12
种代表性成分作为研究对象，其中
12
中代表性成分包括
C、EC、GC、EGC、EGCG、ECG、GCG、GA,TF
；
TF
‑3‑
G
；

【专利技术属性】
技术研发人员：李露青，曹舒慈，宁井铭，张正竹，
申请(专利权)人：安徽农业大学，
类型：发明
国别省市：