農藥殘留及非法添加劑檢測——便攜式拉曼光譜儀

食物中農藥殘留及非法添加劑已經越來越被消費者關注，科學家們也開發出越來越多的測試方法來保證食品的安全，從而確保消費者的安全。幸運的是，光譜檢測方法在食品安全及農殘檢測方面發揮越來越重要的作用，包括從農產品種植，食品供應鏈，到食品加工等領域，光譜檢測呈現多樣性與易操作等功能！

拉曼光譜(Raman Spectrum)是一種散射光譜,拉曼散射效應在1928年由印度物理學家CV Raman發現。拉曼光譜作為一種鑒定物質結構的分析測試手段被廣泛應用,與紅外光譜都是對分子振動結構的表征,并具有指紋圖譜,被稱為“分子的指紋”。拉曼光譜與紅外光譜在物質結構分析上互為補充,與紅外光譜相比,具有無需制樣,原位無損快速檢測,可直接檢測水溶液等優勢。

應用文獻：農殘檢測——便攜式拉曼光譜儀SENBE

挑戰：農業生產中施用農藥后一部分農藥直接或間接殘存于谷物、蔬菜、果品、畜產品、水產品中以及土壤和水體中，食物中的農藥殘留檢測，一般需要復雜的前處理和后期分析手段。

方案：相對于色譜檢測方法和其他分離方法，SERS可以提供一種快速的、原位檢測的替代方法用來檢測羅丹明b，菊酯，孔雀石綠和其它添加物。

其中孔雀石綠，經過研究發現，孔雀石綠進入水生動物體內后，會快速代謝成脂溶性的無色孔雀石綠。孔雀石綠具有潛在的致癌、致畸、致突變的作用，其在養殖業中的使用未得到美國食品與藥物管理局( FDA ) 的認可；根據歐盟法案2002 /675 /EC的規定，動物源性食品中孔雀石綠和無色孔雀石綠殘留總量限制為2μg/kg；日本的肯定列表也明確規定在進口水產品中不得檢出孔雀石綠殘留；我國在農業行業標準《NY5071- 2002無公害食品魚藥使用準則》中也將孔雀石綠列為禁用藥物。由于沒有低廉有效的替代品，孔雀石綠在水產養殖中的使用屢禁不止。

我們將添加過孔雀石綠的樣品，進行簡單的萃取前處理，再將處理過的溶液滴加在SERS芯片上，使用SENBE便攜式拉曼光譜儀測試拉曼光譜，下圖顯示了從0.1ppm~100ppm的孔雀石綠的測試結果。與標準拉曼光譜對比，10ppm濃度的孔雀石綠拉曼特征峰能很好地展現。實驗中，我們還對其他非法添加劑如羅丹明B，堿性橙等測試了拉曼信號，實驗表明，SERS可以實現ppm級甚至ppb級非法添加劑或農殘的原位檢測。