劉志鵬，韋慶益，吳蕾蕾，蒲洪彬

（華南理工大學(xué)食品科學(xué)與工程學(xué)院,廣東廣州 510641）

近年來(lái)食品安全事件頻頻發(fā)生，基于傳統(tǒng)分析的檢測(cè)方法，通常由于設(shè)備龐大、操作復(fù)雜、檢測(cè)速度較慢、成本較高等弊端無(wú)法滿足及時(shí)、快速、現(xiàn)場(chǎng)的食品安全檢測(cè)需求。為了滿足日益增長(zhǎng)的食品安全快速監(jiān)管的需求，快速檢測(cè)方法受到越來(lái)越多的重視[1]，并廣泛的運(yùn)用于食品的生產(chǎn)、加工、流通和銷售等各個(gè)環(huán)節(jié)管理與監(jiān)控。

目前常用于食品安全快速檢測(cè)的方法主要有比色法、酶聯(lián)免疫吸附法、膠體金免疫層析法、電化學(xué)分析法、生物發(fā)光法和光譜分析方法等等[2]。表面增強(qiáng)拉曼光譜技術(shù)（SERS）其因具備快速、靈敏和具有分子指紋圖譜等優(yōu)點(diǎn)而備受追捧[3]，在農(nóng)產(chǎn)品安全的快速檢測(cè)中受到廣泛關(guān)注。金屬-有機(jī)骨架材料（Metal-Organic Frameworks，MOFs）是一類由金屬節(jié)點(diǎn)與有機(jī)配體自組裝成的具有規(guī)則網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)的晶態(tài)多孔配位聚合物，金屬有機(jī)框架材料通過(guò)合理調(diào)控可以實(shí)現(xiàn)吸附、物質(zhì)分離、催化、傳感等功能的納米級(jí)集成?；贛OFs的SERS傳感器已應(yīng)用在農(nóng)藥[4-6]、非法殺菌劑[7-9]、毒素[10-12]等方面的檢測(cè)。

當(dāng)前市場(chǎng)上基于快檢方法的快檢產(chǎn)品存在準(zhǔn)確度不高、生產(chǎn)廠家研發(fā)水平和產(chǎn)品質(zhì)量參差不齊等問(wèn)題，因此建立科學(xué)規(guī)范的快檢評(píng)價(jià)方法，具有非常重要的意義[1]。而目前快檢方法的性能評(píng)價(jià)大多都比較片面，局限于對(duì)快檢方法的單方面性能依次進(jìn)行比較，無(wú)法做到對(duì)不同檢測(cè)方法進(jìn)行綜合性能比較與評(píng)價(jià)，所以亟需建立一種客觀合理的多指標(biāo)綜合性能評(píng)價(jià)方法。

本文首先利用金屬有機(jī)骨架（MOFs）材料對(duì)色素的吸附作用，使色素分子吸附在MOFs材料上Au NPs附近，建立了基于Au/UiO-66(NH2)材料功能性SERS傳感器。然后，從檢測(cè)方法的適應(yīng)性、可操作性、經(jīng)濟(jì)性和技術(shù)性四個(gè)方面，選取了18個(gè)指標(biāo)，利用層次分析法（AHP）確定指標(biāo)權(quán)重。最后，結(jié)合逼近理想解排序法（TOPSIS）對(duì)基于Au/UiO-66(NH2)材料的功能性SERS傳感器、合成色素速測(cè)盒和高效液相色譜（HPLC）等三種檢測(cè)新胭脂紅色素的方法進(jìn)行了綜合性評(píng)價(jià)。

1 材料與方法

1.1 試劑與原料

四氯化鋯、2-氨基對(duì)苯二甲酸、冰乙酸，上海麥克林生化科技有限公司；三水合氯金酸、N,N-二甲基甲酰胺（DMF）、二水合檸檬酸三鈉、甲醇，上海阿拉丁試劑有限公司；硼氫化鈉，天津福晨化學(xué)試劑廠；新胭脂紅（HPLC級(jí)），上海源葉生物科技有限公司。合成色素速測(cè)盒，北京智云達(dá)科技股份有限公司。試劑均為分析純，無(wú)需進(jìn)一步純化。實(shí)驗(yàn)用水是均是超純水。

1.2 實(shí)驗(yàn)儀器

LabRAM HR Evolution激光共聚焦顯微拉曼光譜儀，日本HORIBA公司；SB25-12D超聲波清洗機(jī)，寧波新藝超聲設(shè)備有限公司；JW-3024HR高速冷凍離心機(jī)，安徽嘉文儀器設(shè)備有限公司；DZF-6050型真空干燥箱，上海齊欣科學(xué)儀器有限公司；DHG-9035A電熱鼓風(fēng)干燥箱，上海一恒科學(xué)儀器有限公司；IKA微型漩渦混合儀，上海精科實(shí)業(yè)有限公司；Merlin場(chǎng)發(fā)射掃描電子顯微鏡，德國(guó)卡爾·蔡司股份公司；WSZ-10A軌道式振蕩器，上海一恒科技有限公司；CP224C萬(wàn)分之一分析天平，梅特勒托利多儀器公司；聚四氟乙烯水熱反應(yīng)釜，陜西常儀儀器設(shè)備有限公司；DF-101S磁力攪拌器，鞏義市予華儀器有限責(zé)任公司。

1.3 實(shí)驗(yàn)方法

1.3.1 SERS快檢方法中MOFs材料的合成

本文參考Wang等[13]的方法并略作修改，采用溶劑熱合成法制備MOFs材料UiO-66(NH2)。具體步驟如下：取500 mL燒杯，加入209.8 mg ZrCl4，163 mg H2BDC-NH2和24 mL冰乙酸，再加入200 mL DMF超聲5 min溶解固體并混勻?；旌先芤恨D(zhuǎn)移至四個(gè)100 mL聚四氟乙烯反應(yīng)釜后，放置于120 ℃鼓風(fēng)干燥箱中反應(yīng)24 h。待反應(yīng)釜冷卻后，將得到的淡粉色溶液在10,000 r/min下離心5 min，去除上清液，用甲醇：DMF（V/V=4:1）混合溶液重溶再離心，重復(fù)洗3次后轉(zhuǎn)移至燒杯中，置于90 ℃真空烘箱中干燥12 h得到UiO-66(NH2)白色粉末，保存于干燥器中待用。

然后參照Liu等[14]和Wu等[15]方法，采用原位還原生長(zhǎng)的方法在MOFs材料表面修飾Au NPs，具體步驟如下：稱取合成的UiO-66(NH2)粉末10 mg于25 mL燒杯中，加入2 mL 20 mM的水：甲醇（V/V=1:1）的HAuCl4溶液，超聲20 s溶解UiO-66(NH2)粉末。將燒杯置于磁力攪拌器中室溫?cái)嚢? h后，在4 ℃下冰水浴繼續(xù)攪拌1 h。隨后逐滴滴加0.5 mL 0.05 M的NaBH4，繼續(xù)冰水浴攪拌0.5 h后，反應(yīng)液離心（6000 r/min，5 min）水洗三次，加10 mL超純水溶解沉淀得到紫紅色1 mg/L的Au/UiO-66(NH2)溶液，保存于4 ℃冰箱中待用。

1.3.2 SERS快檢方法

SERS檢測(cè)參考Wu等[15]方法，首先利用金屬有機(jī)骨架MOFs材料對(duì)新胭脂紅的強(qiáng)吸附性能制備Au/UiO-66(NH2)功能性SERS傳感器，然后根據(jù)MOFs材料對(duì)于新胭脂紅色素吸附條件設(shè)計(jì)SERS檢測(cè)性能的優(yōu)化條件，在最優(yōu)的條件下，分別將不同濃度的新胭脂紅溶液（50、20、10、5、1 mg/L）與2 mg/mL溶度的Au/UiO-66(NH2)溶液等體積混合，利用新胭脂紅在1137 cm-1處特征峰的強(qiáng)度和新胭脂紅濃度的對(duì)數(shù)繪制擬合定量標(biāo)準(zhǔn)曲線，最后對(duì)實(shí)際樣品冰紅茶進(jìn)行加標(biāo)處理（如圖1所示），將50 μL 2 mg/mL溶度的Au/UiO-66(NH2)溶液與50 μL的加標(biāo)新胭脂紅溶液振蕩混合40 min，采用633 nm氦氖激光器作為激發(fā)源的激光共聚焦拉曼光譜儀收集混合溶液的拉曼光譜，通過(guò)標(biāo)準(zhǔn)曲線計(jì)算出SERS檢測(cè)的回收率和相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)偏差。

圖1 美年達(dá)和辣椒粉中加標(biāo)新胭脂紅的檢測(cè)流程Fig.1 The detection process of adding new coccine to Mirinda and chili powder

合成色素速測(cè)盒的檢測(cè)方法見(jiàn)合成色素速測(cè)盒說(shuō)明書(shū)。

HPLC檢測(cè)，采用C18色譜柱（4.6 mm×250 mm，5 μm）對(duì)加標(biāo)樣品中的色素進(jìn)行分離，流動(dòng)相A為0.02 M的乙酸銨溶液，流動(dòng)相B為甲醇，采用梯度洗脫，方法見(jiàn)表1，進(jìn)樣量為2 μL，柱溫30 ℃。檢測(cè)器為二級(jí)管陣列檢測(cè)器，檢測(cè)波長(zhǎng)為300～700 nm。

表1 梯度洗脫方法Table 1 The method for gradient elution

用于綜合性能評(píng)價(jià)的加標(biāo)冰紅茶樣品總數(shù)為95個(gè)，設(shè)置0、2、5、10 mg/L的新胭脂紅濃度水平，其中0 mg/L濃度水平的樣品數(shù)量為5、2、5、10 mg/L濃度水平的樣品數(shù)量均為30。分別采用功能性SERS傳感器、合成色素速測(cè)盒及HPLC對(duì)95個(gè)加標(biāo)樣品進(jìn)行檢測(cè)。

1.4 建立基于AHP-TOPSIS的色素SERS快檢評(píng)價(jià)模型

1.4.1 新胭脂紅色素檢測(cè)方法評(píng)價(jià)指標(biāo)的確定

評(píng)價(jià)指標(biāo)的選取對(duì)于色素檢測(cè)方法的綜合評(píng)價(jià)研究至關(guān)重要，本文參照《食品快速檢測(cè)方法評(píng)價(jià)技術(shù)規(guī)范》的附表“快速檢測(cè)方法性能指標(biāo)計(jì)算表”，從檢測(cè)方法的適應(yīng)性、可操作性、經(jīng)濟(jì)性和技術(shù)性這四個(gè)方面，選取18個(gè)評(píng)價(jià)指標(biāo)，對(duì)三種檢測(cè)方法進(jìn)行綜合性能評(píng)價(jià)。適應(yīng)性指標(biāo)B1主要包括前處理設(shè)備依賴程度C1、檢測(cè)設(shè)備依賴程度C2、檢驗(yàn)壞境C3、試劑儲(chǔ)藏條件C4、專業(yè)操作人員數(shù)量C5、專業(yè)操作人員培訓(xùn)要求C6，共六個(gè)指標(biāo)；可操作性指標(biāo)B2主要有前處理時(shí)間C7、檢測(cè)時(shí)間C8、檢驗(yàn)總步數(shù)C9、試劑時(shí)效性程度C10、試劑配置難易程度C11，共五個(gè)指標(biāo)；經(jīng)濟(jì)性指標(biāo)B3主要包括試劑耗材成本C12、檢測(cè)設(shè)備成本C13，共兩個(gè)指標(biāo)；技術(shù)性指標(biāo)B4主要包括檢測(cè)限C14、相對(duì)準(zhǔn)確度C15、假陽(yáng)性率C16、假陰性率C17、與參比方法一致性C18，共五個(gè)指標(biāo)?？傆?jì)18個(gè)指標(biāo)，其中定量指標(biāo)10個(gè)，定性指標(biāo)8個(gè)，效益型指標(biāo)1個(gè)(相對(duì)準(zhǔn)確度C15)，成本型指標(biāo)17個(gè)。如圖2所示。

圖2 新胭脂紅色素檢測(cè)方法評(píng)價(jià)指標(biāo)體系Fig.2 Evaluation index system of new coccine detection method

其中定量指標(biāo)可以直接通過(guò)AHP-TOPSIS進(jìn)行評(píng)價(jià)，但是定性指標(biāo)需要經(jīng)過(guò)量化處理后才能進(jìn)行評(píng)價(jià)，本文三種檢測(cè)方法綜合性能在定性指標(biāo)的表現(xiàn)采用模糊綜合評(píng)價(jià)法[16]，通過(guò)專家評(píng)分的方式進(jìn)行確定。為了使每種定性指標(biāo)量化盡量統(tǒng)一，對(duì)所有定性指標(biāo)均設(shè)置為5個(gè)評(píng)價(jià)等級(jí)，利用模糊數(shù)1、3、5、7、9分別對(duì)5個(gè)評(píng)價(jià)等級(jí)進(jìn)行量化處理，其中1代表最優(yōu)等級(jí)，9代表最次等級(jí)。

1.4.2 層次分析法（AHP）確定權(quán)重

AHP法（Analytic Hierarchy Process）是層次分析法，具有將評(píng)價(jià)指標(biāo)分門(mén)別類、逐級(jí)分層等優(yōu)點(diǎn)，可以由上到下構(gòu)建出目標(biāo)層、準(zhǔn)則層和指標(biāo)層組成的評(píng)價(jià)指標(biāo)體系。在賦予指標(biāo)權(quán)重時(shí)，利用下層指標(biāo)對(duì)相鄰上層指標(biāo)的影響確定各個(gè)指標(biāo)的權(quán)重[17-19]。

AHP主要包括以下步驟：建立層次結(jié)構(gòu)模型，確定問(wèn)題所包含的指標(biāo)，并根據(jù)各指標(biāo)的相互關(guān)系將各因素分組、分層，建立反映各指標(biāo)關(guān)聯(lián)隸屬關(guān)系的層次結(jié)構(gòu)模型；然后建立判斷矩陣，計(jì)算判斷矩陣X的最大特征值λmax和特征向量，求出特征向量W經(jīng)過(guò)歸一化后指標(biāo)的權(quán)重；最后進(jìn)行一致性檢驗(yàn)[20]。

1.4.3 TOPSIS評(píng)價(jià)模型

逼近理想解排序法TOPSIS法（Technique for Order Preference by Similarity to Ideal Solution）通過(guò)計(jì)算評(píng)價(jià)對(duì)象與最優(yōu)解、最劣解的距離來(lái)進(jìn)行排序，若評(píng)價(jià)對(duì)象最靠近最優(yōu)解同時(shí)又最遠(yuǎn)離最劣解，則為最好，否則為最差[20]。主要步驟如下：首先構(gòu)建初始評(píng)判矩陣，設(shè)有M個(gè)待選方案，N個(gè)評(píng)價(jià)指標(biāo)，則待選方案集為F={Y1,Y2, …Ym}，評(píng)價(jià)指標(biāo)集a={a1,a2, …an}。因此，初始評(píng)判矩陣為A，如圖3式（1）所示。然后對(duì)矩陣進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)化處理消除指標(biāo)之間的不可公度性，得到標(biāo)準(zhǔn)化決策矩陣B=(bij)m×n。將標(biāo)準(zhǔn)化決策矩陣B與經(jīng)歸一化后的指標(biāo)權(quán)重向量Wi=[w1,w2,…,wn]T相乘，得到加權(quán)標(biāo)準(zhǔn)化決策矩陣C=(cij)m×n。根據(jù)圖3中式（4）確定正負(fù)理想解，然后計(jì)算出各方案到正負(fù)理想解的距離。最終將評(píng)價(jià)對(duì)象到正理想解的貼近度矩陣E和相對(duì)應(yīng)的準(zhǔn)則層權(quán)重向量W相乘，得到綜合評(píng)價(jià)結(jié)果。

圖3 TOPSIS評(píng)價(jià)模型的計(jì)算流程圖Fig.3 The Calculation process of TOPSIS evaluation model

2 結(jié)果與討論

2.1 SERS快檢方法的檢測(cè)性能結(jié)果

通過(guò) SEM 對(duì)合成的 UiO-66(NH2)，Au/UiO-66(NH2)進(jìn)行表征，發(fā)現(xiàn)UiO-66(NH2)呈八面體晶體結(jié)構(gòu)，表面光滑，晶體平均粒徑為230 nm；從Au/UiO-66(NH2)的掃描電鏡圖中可以看出Au NPs均勻分散在UiO-66(NH2)上，顆粒大小較為均一，粒徑大約為32 nm，說(shuō)明Au NPs成功地生長(zhǎng)附著在八面體UiO-66(NH2)材料上。

為了探討利用該功能性SERS傳感器檢測(cè)非法添加新胭脂紅色素的檢測(cè)效果，本文研究了Au/UiO-66(NH2)材料檢測(cè)新胭脂紅的重復(fù)性和穩(wěn)定性，選擇Au/UiO-66(NH2)材料作為基底時(shí)，由于N-H的變形振動(dòng)，可以觀察到有明顯的色素特征峰，其中1137 cm-1處的新胭脂紅特征峰被顯著增強(qiáng)。圖4a為利用Au/UiO-66(NH2)材料連續(xù)10次測(cè)試新胭脂紅的SERS光譜結(jié)果，經(jīng)計(jì)算發(fā)現(xiàn)新胭脂紅在1137 cm-1特征峰處的相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)偏差為10.97%，小于20%。圖4b為新胭脂紅的SERS光譜特征峰（新胭脂紅為1137 cm-1處特征峰）信號(hào)強(qiáng)度隨Au/UiO-66(NH2)材料儲(chǔ)存時(shí)間變化的情況，從圖中可以看出經(jīng)過(guò)3周的儲(chǔ)存時(shí)間后，該SERS傳感器對(duì)新胭脂紅色素的檢測(cè)信號(hào)仍然保持了很高的強(qiáng)度，信號(hào)強(qiáng)度在初始檢測(cè)值的90%以上。以上結(jié)果表明這種基底具有良好的重復(fù)性和穩(wěn)定性，能夠有效的對(duì)非法添加的新胭脂紅色素分子進(jìn)行定性和定量分析檢測(cè)。

圖4 (a)Au/UiO-66(NH2)連續(xù)10次檢測(cè)新胭脂紅的拉曼光譜；(b)新胭脂紅與儲(chǔ)存不同天數(shù)的Au/UiO-66(NH2)混合后在特征峰1137 cm-1處的信號(hào)強(qiáng)度Fig.4 (a) SERS spectra of new coccine from 10 different tests by Au/UiO-66(NH2) and (b) SERS intensities of new coccine at 1137 cm-1 by Au/UiO-66(NH2) stored for different days

將不同濃度的新胭脂紅溶液（50、20、10、5、1 mg/L）與Au/UiO-66(NH2)溶液混合，根據(jù)優(yōu)化條件進(jìn)行檢測(cè)。檢測(cè)結(jié)果如圖5所示，表明新胭脂紅色素濃度和拉曼信號(hào)之間呈現(xiàn)良好的正相關(guān)性。同時(shí)，利用新胭脂紅在1137 cm-1處特征峰的強(qiáng)度和新胭脂紅濃度的對(duì)數(shù)繪制擬合定量標(biāo)準(zhǔn)曲線，線性范圍為1 mg/L至50 mg/L，得到回歸方程為y=712.48x+330.40，決定系數(shù)R2為0.9684，計(jì)算出檢測(cè)限為0.40 mg/L。He等[21]利用半胱胺修飾SERS底物檢測(cè)檸檬黃色素的線性范圍為1.0～20 mg/L，最低可檢測(cè)溶度為1 mg/L；Ou等[22]利用金納米棒為底物的SERS檢測(cè)誘惑紅和日落黃色素，線性范圍分別為0.1～5 mg/L，0.1～10 mg/L。Lu等[23]通過(guò)合成金銀核殼作為SERS底物檢測(cè)蘇丹I和蘇丹II的線性范圍分別為0.4～1.0 mg/L和0.6～1.0 mg/L。從檢測(cè)的線性范圍和檢測(cè)線對(duì)比發(fā)現(xiàn)，本文的Au/UiO-66(NH2)功能性SERS傳感器在檢測(cè)食品中的非法添加色素方面表現(xiàn)出了更優(yōu)異的性能，具有更高的靈敏度和更寬的線性范圍。

圖5 (a)不同濃度的新胭脂紅與Au/UiO-66(NH2)混合孵育后的拉曼光譜；(b)對(duì)應(yīng)光譜在1137 cm-1處的拉曼信號(hào)強(qiáng)度與新胭脂紅濃度的對(duì)數(shù)間的線性關(guān)系圖Fig.5 (a) SERS spectra of new coccine with different concentrations based on the Au/UiO-66(NH2) and (b) the calibration curve between the logarithmic concentration of new coccine and Raman intensity of new coccine at 1137 cm-1

2.2 綜合評(píng)價(jià)體系

通過(guò)功能性SERS傳感器、合成色素速測(cè)盒及HPLC三種檢測(cè)方法，對(duì)0，2，5，10 mg/L新胭脂紅濃度水平的95個(gè)加標(biāo)樣品進(jìn)行檢測(cè)，功能性SERS傳感器的回收率為88.00%～95.61%，相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)偏差為6.55%～24.31%；HPLC的回收率為82.57%～99.94%，相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)偏差為0.27%～5.09%，采用AHP-TOPSIS評(píng)價(jià)方法對(duì)基于Au/UiO-66(NH2)材料的功能性SERS傳感器（Y1），合成色素速測(cè)盒（Y2），高效液相色譜HPLC(Y3)等三種檢測(cè)新胭脂紅色素的方案進(jìn)行綜合性評(píng)價(jià)。原始結(jié)果評(píng)價(jià)數(shù)據(jù)如表2所示。

表2 各方案的綜合評(píng)價(jià)體系Table 2 Synthetic assessment indexes system of schemes

2.3 確定指標(biāo)權(quán)重

首先利用層次分析法構(gòu)建目標(biāo)層對(duì)于準(zhǔn)則層的O-B判斷矩陣，如表3所示。

表3 O-B判斷矩陣Table 3 Judge matrix of O-B membership

檢驗(yàn)O-B判斷矩陣的一致性，由權(quán)重向量可得，λmax=4.0042，CI=0.0014查表知RI=0.96，CR=CI/RI=0.0014＜0.1，滿足一致性檢驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)。因此權(quán)重向量W=[0 .0704 0.19290.36830.3683]。同理，可根據(jù)指標(biāo)層的判斷矩陣求出各評(píng)價(jià)指標(biāo)的權(quán)重系數(shù)。

2.4 計(jì)算指標(biāo)貼近度

2.4.1 適應(yīng)性指標(biāo)評(píng)判

根據(jù)表3構(gòu)建適應(yīng)性指標(biāo)的初始評(píng)判矩陣：

根據(jù)圖3式（2）（3）計(jì)算適應(yīng)性指標(biāo)的加權(quán)標(biāo)準(zhǔn)化矩陣：

專用前處理設(shè)備依賴程度、專用檢測(cè)設(shè)備依賴程度、檢驗(yàn)壞境、試劑儲(chǔ)藏條件、專業(yè)操作人員數(shù)量、專業(yè)操作人員培訓(xùn)要求均屬于成本型指標(biāo)，由圖3式（4）可知適應(yīng)性指標(biāo)的正、負(fù)理想解分別為：

計(jì)算各待選方案到正負(fù)理想解的距離為：

則待選方案到正理想解的貼近度為：

由此可見(jiàn)，在適應(yīng)性指標(biāo)中，方案二合成色素速測(cè)盒為最優(yōu)方案，這主要是因?yàn)楹铣缮厮贉y(cè)盒相比于其他兩種檢測(cè)手段而言對(duì)檢測(cè)設(shè)備依賴程度低，對(duì)試劑儲(chǔ)存條件及操作人員的專業(yè)性要求低。

2.4.2 可操作性指標(biāo)、經(jīng)濟(jì)性指標(biāo)和技術(shù)性指標(biāo)評(píng)判

同理，可以計(jì)算出可操作性指標(biāo)、經(jīng)濟(jì)性指標(biāo)和技術(shù)性指標(biāo)到正理想解的貼近度為：

由此可知，在可操作性指標(biāo)中，方案二合成色素速測(cè)盒為最優(yōu)方案；在經(jīng)濟(jì)性指標(biāo)中，方案一功能性SERS傳感器為最優(yōu)方案，這是由于SERS傳感器檢測(cè)試劑耗材成本極低，經(jīng)過(guò)層次分析法權(quán)重計(jì)算，經(jīng)濟(jì)性指標(biāo)的綜合評(píng)價(jià)中功能性SERS傳感器為最優(yōu)方案；在技術(shù)性指標(biāo)中，方案三HPLC檢測(cè)為最優(yōu)方案，因?yàn)楦咝б合嗌V法檢測(cè)結(jié)果的檢測(cè)限低、相對(duì)準(zhǔn)確度高、假陽(yáng)性率和陰性率均極低。

2.4.3 確定最優(yōu)新胭脂紅色素檢測(cè)評(píng)價(jià)方案

由評(píng)價(jià)指標(biāo)貼近度構(gòu)造的矩陣E為：

權(quán)重向量W=[0 .0704 0.19290.36830.3683]，計(jì)算三種檢測(cè)方案的綜合優(yōu)越度為：

綜上可知，新胭脂紅色素的三種檢測(cè)方案的綜合評(píng)價(jià)值為0.66、0.31、0.58，待選方案的優(yōu)劣排序?yàn)椋篩1＞Y3＞Y2?；贏u/UiO-66(NH2)材料的功能性SERS快速檢測(cè)色素方法優(yōu)于高效液相色譜（HPLC）法和合成色素速測(cè)盒。

3 結(jié)論

3.1 本文以食品中非法添加色素的快速檢測(cè)為目的，合成了具有色素吸附性能的金屬有機(jī)骨架（MOFs）材料UiO-66(NH2)，并在其上原位生長(zhǎng)等離子體納米顆粒（PNPs），建立了基于Au/UiO-66(NH2)材料的功能性SERS快速檢測(cè)色素方法。在最優(yōu)條件下，新胭脂紅色素在1137 cm-1處的拉曼特征峰的強(qiáng)度與濃度在1.0 mL～50 mg/L范圍內(nèi)的對(duì)數(shù)具有良好的線性關(guān)系，R2為0.9684，檢測(cè)限低至0.40 mg/L。

3.2 本研究提出了一種基于AHP-TOPSIS的功能性SERS傳感器快速檢測(cè)色素方法的評(píng)價(jià)模型，結(jié)合檢測(cè)方案的適應(yīng)性、可操作性、經(jīng)濟(jì)性和技術(shù)性四個(gè)方面確定了18個(gè)評(píng)價(jià)指標(biāo)，采用層次分析法確定了指標(biāo)權(quán)重。

3.3 利用TOPSIS評(píng)價(jià)模型，計(jì)算得出每個(gè)方案的綜合評(píng)價(jià)值分別為0.66、0.31、0.58，可知，Y1＞Y3＞Y2。在方法的適應(yīng)性和可操作性方面，合成色素速測(cè)盒更勝一籌，在方法的技術(shù)性方面，HPLC法比功能性SERS傳感器更為準(zhǔn)確，但是在四個(gè)方面的綜合評(píng)價(jià)上，功能性SERS傳感器綜合得分最高，表明方案一基于Au/UiO-66(NH2)材料的功能性SERS傳感器檢測(cè)色素方法能夠代替合成色素速測(cè)盒和高效液相色譜（HPLC）法。本研究中的SERS檢測(cè)方法為快速篩查食品中非法添加色素提供了一種新的選擇，對(duì)SERS技術(shù)在色素檢測(cè)領(lǐng)域的推廣應(yīng)用具有一定現(xiàn)實(shí)意義。