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English| 發(fā)布日期：2021-07-21 |
基于表面增強拉曼光譜技術(shù)，結(jié)合自主研發(fā)的小型拉曼光譜儀開發(fā)出了一系列農(nóng)殘快檢方案。
水果中富含多種人體所需營養(yǎng)元素，是一種美味、可口深受人們喜愛的食品，也是居民日常消費品之一。當(dāng)你在悠閑的午后，愜意的享受著美味時，有沒有想過這些水果是否安全？是否存在農(nóng)殘超標(biāo)問題。
在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)領(lǐng)域經(jīng)常會噴灑一些農(nóng)藥用于防治病蟲害提高農(nóng)作物產(chǎn)量，雖然農(nóng)藥在植物體內(nèi)經(jīng)過代謝會降解一部分農(nóng)藥，但是由于部分農(nóng)藥自身降解難度大、用藥周期和上市時間等因素，農(nóng)藥在植物體內(nèi)并不能夠完全降解，可能會仍有部分農(nóng)藥殘留在植物體或水果表面。水果中的農(nóng)藥殘留檢測問題一直都是人們關(guān)注的熱點話題，目前農(nóng)殘檢測方法主要有以下幾種：
1）GCMS氣質(zhì)聯(lián)用法：測試花費時間長，測試費用較高，儀器價格貴；
2）酶抑制法：價格便宜，測試時間短，可以高通量測試，但是不能準(zhǔn)確定性，區(qū)分不同農(nóng)藥，只能測試有機磷和氨基甲酸酯類農(nóng)藥。
針對水果中農(nóng)殘檢測問題，如海光電基于表面增強拉曼光譜技術(shù)結(jié)合自主研發(fā)的小型拉曼光譜儀（RMS1000）開發(fā)出了一系列農(nóng)殘快檢方案。該方法測試時間與酶抑制快檢法差不多，成本相對GCMS低很多，并且可以區(qū)分不用農(nóng)藥，具有明確的定性依據(jù)。
拉曼光譜（Raman spectra）是一種散射光譜，能夠反映分子的振動和轉(zhuǎn)動信息，每種物質(zhì)的拉曼光譜圖都不一樣，可以通過拉曼光譜圖分辨不同物質(zhì)，從而幫助研究人員分析待測物質(zhì)分子結(jié)構(gòu)，對物質(zhì)進(jìn)行定性。如，通過拉曼光譜可以簡單、快速、準(zhǔn)確的分辨甲醇和乙醇
所以，基于表面增強拉曼光譜技術(shù)，以貴金屬金銀納米溶膠為基底結(jié)合自主研發(fā)拉曼光譜儀、前處理一體機、食安測試軟件即可實現(xiàn)對農(nóng)產(chǎn)品中農(nóng)藥殘留的快速篩查。今天我們就使用如海拉曼快檢方案來來測定這些水果中是否含有大量農(nóng)藥殘留。
1、我們從超市購買了蘋果、橙子、香蕉、芒果、菠蘿等時令水果
2、用到的儀器——RMS1000微型拉曼光譜儀，前處理一體機RFSC-1000
用到的試劑、耗材
3、打開如海農(nóng)殘拉曼速測試劑盒，按照試劑盒中的說明書進(jìn)行操作
4、待樣品提取后，放入比色皿（1）中和液體支架（2）上，就可以用RMS1000開始檢測了。
幾種水果中倍硫磷、多菌靈測試結(jié)果如下：
由圖可以看出，最上面兩條是倍硫磷、多菌靈標(biāo)準(zhǔn)品的拉曼光譜線，倍硫磷和多菌靈均具有多個拉曼特征位移。在超市購買的蘋果、香蕉、芒果、菠蘿測試圖譜中未發(fā)現(xiàn)這兩種農(nóng)藥的特征峰譜。
為了進(jìn)一步驗證我們的檢測結(jié)果，我們又對蘋果和菠蘿進(jìn)行了進(jìn)行了較低水平的添加實驗（LOD），在蘋果和菠蘿中分別加入了0.5ppm多菌靈和倍硫磷，測試結(jié)果見下圖
從圖中可以看出，在蘋果和菠蘿中分別加入0.5ppm的農(nóng)藥后可以明顯觀察到多菌靈和倍硫磷拉曼特征位移，在較低的添加濃度下，兩種農(nóng)藥拉曼特征位移依然清晰可辨。
用我們?nèi)绾５奈⑿屠庾V儀RMS1000可以準(zhǔn)確檢測出水果中是否有農(nóng)藥殘留，結(jié)果表明從超市購買的蘋果、香蕉、芒果、菠蘿不含有大量的農(nóng)藥，可以放心食用。
1、利用如海技術(shù)積累實現(xiàn)拉曼光譜儀的小型化與輕量化，研發(fā)出新一代RMS1000拉曼光譜儀；
2、利用表面增強拉曼光譜技術(shù)結(jié)合固液分離法大幅縮短檢測時間，可以檢測出14種殘留農(nóng)藥，最快20分鐘即可完成檢測；
檢測項目 | 測試對象 | 最低檢出濃度 （mg/L） |
苯菌靈 | 仁果類、柑橘類、瓜果等 | 0.5 |
噻菌靈 | 仁果類、柑橘類、小型漿果、瓜果等 | 0.5 |
多菌靈 | 仁果類、柑橘類、小型漿果、瓜果等 | 0.5 |
甲基硫菌靈 | 仁果類、柑橘類、小型漿果等 | 0.5 |
戊唑醇 | 仁果類、柑橘類等 | 0.5 |
倍硫磷 | 仁果類、柑橘類等 | 0.5 |
腈菌唑 | 仁果類、柑橘類等 | 1 |
敵草快 | 仁果類、柑橘類、瓜果等 | 0.1 |
苯醚甲環(huán)唑 | 仁果類、柑橘類、小型漿果等 | 1 |
嘧霉胺 | 仁果類、柑橘類、小型漿果等 | 1 |
地蟲硫磷 | 仁果類、柑橘類、小型漿果、瓜果等 | 0.01 |
二嗪磷 | 仁果類、柑橘類等 | 0.3 |
三唑磷 | 仁果類、柑橘類等 | 0.5 |
毒死蜱 | 仁果類、柑橘類等 | 0.5 |
3、前處理設(shè)備高度集成化，采用一體化旅行箱式一體設(shè)計結(jié)合小型化拉曼光譜儀實現(xiàn)農(nóng)殘現(xiàn)場檢測。
本次實驗用到的相關(guān)產(chǎn)品配置如下
產(chǎn)品 | 型號 | 數(shù)量 |
拉曼光譜儀 | RMS1000 | 1 |
前處理一體箱 | RFSC-1000 | 1 |
液體支架 | SH-721C | 1 |
比色皿 | CVT-721 | 3 |
農(nóng)殘拉曼快速檢測試劑盒 | / | 1 |
