分析測試百科網 > 行業資訊 > 微信文章

拉曼應用 | 基于SERS拉曼技術的非法添加檢測

愛蛙科技

2022.10.10

?絕對不含食品添加劑的食品可能反而是不安全的。每次反添加劑的浪潮，受傷的基本都是那些合規的企業。合理合法的添加劑使用對人體是安全的，而真正要嚴查的是那些在食品中添加非法的添加劑，或者添加劑的超量使用行為。

拉曼光譜法在檢測非法添加物、超量超范圍使用添加劑、水果蔬菜的農藥殘留等食品安全檢測領域發揮著積極的作用。

目前的挑戰

食物內大量殘留食品非法添加劑，如果被人食用，這些化學品的毒性將危害到人體的健康。非法添加通常是分子結構復雜的有機物，一般需要復雜的前處理和后期分析手段，且所需測試時間長。

目前常用的傳統檢測方法有波譜法和色譜法。波譜法是根據物質中的某些官能團或水解、還原產物與特殊的顯色劑在特定條件下發生氧化、磺酸化、酯化、絡合等化學反應，產生特定波長的顏色反應來進行定性或定量測定；然而波譜法是一種間接測量的方法，反應條件的改變對測量結果的影響較大。色譜法是利用不同樣品與固定相和流動相之間的作用力，如分配、吸附、離子交換等的差別來對樣品的組成進行判別，當建立物質標準譜后可進行定量測定。雖然其靈敏度高、準確性好,但耗時耗力、成本昂貴、對樣品的凈化要求苛刻,難以實現大批量飼料及水產品中違禁藥物的快速定性篩選, 因此研究一種快速、靈敏的檢測方法十分必要。

便攜式拉曼光譜解決方案

相對于色譜檢測方法和其他分離方法，拉曼光譜法作為一種快速、無損、安全的檢測技術，具有快速正確、重現性好、樣品前處理簡單、緊湊便攜、適用廣泛等特點，已經在檢測有害非法添加物、超量超范圍使用添加劑(如食品中的合成色素等)、水果蔬菜的農藥殘留、篩檢摻假食品(假如汁飲料摻假等)等食品安全檢測領域發揮著積極的作用。

SERS是一種快速、原位檢測的替代方法可用來檢測羅丹明B、菊酯、孔雀石綠和其它添加物。

海洋光學的ACCUMAN SR-510便攜式拉曼光譜儀結合納米金表面增強技術是一款非常適用于此場景的快速檢測設備，據此我們對國家嚴格管控的非法添加物進行表面增強拉曼光譜檢測。? ?

實驗方法與原理

儀器的測量原理是基于物質分子鍵的振動與入射光的相互作用所產生的拉曼散射效應，所測得的光譜信息直接反映了物質分子結構的指紋特征。如前所述，檢測的非法添加物質通常是結構復雜的有機物，分子鍵類型豐富決定了其具有豐富的拉曼光譜譜圖。

我們使用孔雀石綠樣品，將其溶液滴加在SERS芯片上，再放置在定制的采樣附件里，使用海洋光學便攜式拉曼光譜儀?ACCUMAN SR-510測試拉曼光譜，激發光波長為785nm，最大功率為350mw；積分時間設置為10~15s，下圖為0.1ppm~100ppm的孔雀石綠的測試結果。配置及參數設置如圖所示：

??便攜式拉曼ACCUMAN SR-510 Pro??????

納米金SERS芯片

我們的SERS基底采用創新技術制造，使您可以進行SERS快速和重復測量，從而對SERS活性的樣品進行定性分析和定量分析。

測試結果

孔雀石綠水溶液

孔雀石綠是一種有毒的三苯甲烷類化學物，通常帶有金屬光澤，呈綠色結晶體，既是染料，也是殺真菌、殺細菌、殺寄生蟲的藥物，長期超量使用可致癌，國家明令禁止在無公害水產養殖領域添加孔雀石綠。

本次實驗分別對0.1、10和100ppm孔雀石綠水溶液進行表面增強拉曼光譜檢測，海洋制冷式高信噪比便攜式光譜儀僅需幾秒鐘即可獲得優異的光譜性能。

孔雀石綠水溶液的納米Au表面增強拉曼譜圖

經測試不同濃度孔雀石綠水溶液的表面增強拉曼光譜，在0.1ppm的極低濃度下，ACCUMAN SR-510 Pro仍然具有良好地檢測效果，上圖中可得在430cm-1，1200cm-1和1400cm-1附近的雙峰是孔雀石綠的特征峰。測試的過程中，我們可以加入內標或者外標來實現對檢測結果的半定量分析。此外，也可以使用統計學方法來實現檢測結果的半定量分析，如主成分分析方法等。