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English| 發(fā)布日期：2021-07-21 |
基于表面增強(qiáng)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(yíng)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(fèi)品之一。當(dāng)你在悠閑的午后，愜意的享受著美味時(shí)，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(huì)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(huì)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(shí)間等因素，農(nóng)藥在植物體內(nèi)并不能夠完全降解，可能會(huì)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(cè)問題一直都是人們關(guān)注的熱點(diǎn)話題，目前農(nóng)殘檢測(cè)方法主要有以下幾種：
1）GCMS氣質(zhì)聯(lián)用法：測(cè)試花費(fèi)時(shí)間長(zhǎng)，測(cè)試費(fèi)用較高，儀器價(jià)格貴；
2）酶抑制法：價(jià)格便宜，測(cè)試時(shí)間短，可以高通量測(cè)試，但是不能準(zhǔn)確定性，區(qū)分不同農(nóng)藥，只能測(cè)試有機(jī)磷和氨基甲酸酯類農(nóng)藥。
針對(duì)水果中農(nóng)殘檢測(cè)問題，如海光電基于表面增強(qiáng)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(cè)試時(shí)間與酶抑制快檢法差不多，成本相對(duì)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(dòng)和轉(zhuǎn)動(dòng)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(cè)物質(zhì)分子結(jié)構(gòu)，對(duì)物質(zhì)進(jìn)行定性。如，通過拉曼光譜可以簡(jiǎn)單、快速、準(zhǔn)確的分辨甲醇和乙醇
所以，基于表面增強(qiáng)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(jī)、食安測(cè)試軟件即可實(shí)現(xiàn)對(duì)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(cè)定這些水果中是否含有大量農(nóng)藥殘留。
1、我們從超市購(gòu)買了蘋果、橙子、香蕉、芒果、菠蘿等時(shí)令水果
2、用到的儀器——RMS1000微型拉曼光譜儀，前處理一體機(jī)RFSC-1000
用到的試劑、耗材
3、打開如海農(nóng)殘拉曼速測(cè)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(cè)了。
幾種水果中倍硫磷、多菌靈測(cè)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(gè)拉曼特征位移。在超市購(gòu)買的蘋果、香蕉、芒果、菠蘿測(cè)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(yàn)證我們的檢測(cè)結(jié)果，我們又對(duì)蘋果和菠蘿進(jìn)行了進(jìn)行了較低水平的添加實(shí)驗(yàn)（LOD），在蘋果和菠蘿中分別加入了0.5ppm多菌靈和倍硫磷，測(cè)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(cè)出水果中是否有農(nóng)藥殘留，結(jié)果表明從超市購(gòu)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(shí)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(qiáng)拉曼光譜技術(shù)結(jié)合固液分離法大幅縮短檢測(cè)時(shí)間，可以檢測(cè)出14種殘留農(nóng)藥，最快20分鐘即可完成檢測(cè)；
檢測(cè)項(xiàng)目 | 測(cè)試對(duì)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(jì)結(jié)合小型化拉曼光譜儀實(shí)現(xiàn)農(nóng)殘現(xiàn)場(chǎng)檢測(cè)。
本次實(shí)驗(yàn)用到的相關(guān)產(chǎn)品配置如下
產(chǎn)品 | 型號(hào) | 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(cè)試劑盒 | / | 1 |
