表面增强拉曼光谱技术在果蔬真菌毒素残留检测中的研究进展

果蔬在采摘后的加工、贮藏、运输等环节中易受到环境中微生物的污染,造成果蔬腐败变质,其中部分产毒真菌在增殖过程中会产生大量真菌毒素,给消费者身心健康造成了严重威胁,因此建立快速、准确的真菌毒素检测方法对保证果蔬品质安全至关重要。近年来,表面增强拉曼光谱技术(surface-enhancement Raman spectroscopy, SERS)因具有高灵敏性、快速性、无破坏性、不受水分干扰等优点备受关注。本文阐述了SERS概况和增强机制,对SERS检测果蔬真菌毒素领域常用的金属溶胶基底和固体复合基底进行了简单介绍,以检测方法、基底制备技术、检测结果和遗留问题为切入点强调了SERS对不同果蔬食品真菌毒素痕量检测的应用,并介绍了SERS在真菌毒素检测领域的应用前景和局限性,对现有问题提出了解决思路,旨在为今后SERS应用于真菌毒素检测领域提供帮助。     

表面增强拉曼光谱技术在食品安全检测领域中的应用

表面增强拉曼光谱(SERS)分析技术是基于拉曼散射现象,通过将被测物质吸附在SERS衬底表面增强其“指纹”信息,以实现痕量检测,具有前处理简单、灵敏度高、操作简单、可实现现场实时无损检测等优点,在食品安全快速检测领域备受关注。文章介绍了各类SERS衬底的特点和局限性,总结了近年来SERS分析技术在食品安全检测领域的研究进展,讨论了其商业应用所面临的挑战,并对其未来发展进行了展望。     

表面增强拉曼光谱技术在食品安全检测中的应用研究

表面增强拉曼光谱技术因其便捷性和敏感性在食品安全检测领域得到了广泛应用,无须在检测前进行比较复杂的前处理即可进行食品检测,可以满足食品现场检测分析的基本要求.     

表面增强拉曼光谱快速检测四环素水溶液

目的为实现水中四环素残留的快速检测,探索建立四环素水溶液的表面增强拉曼光谱(surface enhanced Raman spectroscopy,SERS)检测方法。方法以OTR202和OTR103作为表面增强基底,分析四环素水溶液的SERS光谱,应用自适应迭代惩罚最小二乘法(air-PLS)扣除SERS的荧光背景,探讨样品加入量对SERS信号强度的影响,以1274 cm-1作为特征峰建立四环素水溶液的标准曲线。结果确定了四环素水溶液的加入量为20μL,建立的线性回归方程Y=257.47X+85.165,相关系数r为0.9897。结论本研究方法无需前处理,简便快捷,为后续水中四环素残留快速现场检测奠定了良好基础。     

表面增强拉曼光谱快速检测食品添加剂的研究进展

近年来,食品添加剂安全问题引起了社会各界的广泛关注。而现有的常用检测方法往往具有操作复杂、分析速度慢、成本高、损伤样品等缺点,这就要求我们发展更先进的食品添加剂快速检测方法。表面增强拉曼光谱技术是一种新兴的先进检测技术,它具有样品量少、操作简便、快速、可进行无损检测等优点,克服了常规拉曼光谱灵敏度低的缺点,提高了物质检测能力,在快速分析食品添加剂中有良好的应用前景。本文按照不同食品添加剂的类别:着色剂、防腐剂、抗氧化剂、甜味剂和其他,综述了表面增强拉曼光谱快速分析限用/违禁食品添加剂的研究进展,并对目前表面增强拉曼光谱技术在该领域存在的问题进行了分析,对其未来的发展趋势与发展前景进行了展望。     

表面增强拉曼光谱方法在食品安全检测中的应用研究进展

近年来国内外频发的食品安全事件使得公众对食品安全问题的关注度不断提高,快速、灵敏、可靠的评估食品质量与安全的能力在食品行业中十分重要,因此开发满足食品安全需求的高性能检测技术势在必行。表面增强拉曼光谱（surface-enhanced Raman spectroscopy, SERS）具有高特异性、高灵敏度、无损检测、可实现多重检测等优异性能,在食品安全检测领域得到广泛应用,并取得了令人瞩目的进展。本文介绍了SERS技术的理论基础,总结了增强SERS信号强度的活性基底,综述了基于SERS方法的食品安全检测应用研究进展,讨论了其未来发展趋势与前景,旨在为研究人员根据具体食品安全检测应用需求选择合适的SERS方法提供建议。     

表面增强拉曼光谱技术快速检测鸭肉中的土霉素

目的采用纳米金胶和OTR103作为表面增强拉曼光谱(surface-enhanced Raman spectroscopy,SERS)的活性基底,实现鸭肉中土霉素残留量的快速检测。方法首先使用自适应迭代惩罚最小二乘法(adaptive iterative re-weighted penalized least squares,air-PLS)扣除SERS测定过程中的荧光等背景信号,确定鸭肉中土霉素检测的特征峰。然后应用单变量分析法对纳米金胶、待测样品、OTR103的加入量和吸附时间进行优化,确定最佳实验条件。结果拉曼位移为1271 cm~(-1)处的特征峰可以作为鸭肉中土霉素残留检测的拉曼特征峰,纳米金胶、待测样品和OTR103的最适加入量分别为0.7 m L、70μL和100μL,最佳吸附时间为5 min。鸭肉中的土霉素浓度范围为0.2~22.0 mg/L时,土霉素浓度(X)与其在1271 cm~(-1)处的SERS特征峰强度(Y)之间有良好的线性关系,线性回归方程为Y=245.24X+647.29,决定系数(RC2)为0.9891,检测限为0.2 mg/L。预测集样本中土霉素含量的真实值与预测值之间的决定系数(RP2)为0.9941,均方根误差(RMSEP)为1.1341 mg/L,回收率为74%~102%。结论该方法可用于鸭肉中土霉素残留的快速检测。     

表面增强拉曼光谱快速检测食品中双酚A的研究进展

准确、快速地检测双酚A(BPA)是减少食品中BPA污染的重要环节。表面增强拉曼光谱（SERS）技术作为一种新型的快速检测技术,具有无损、准确、快速、图谱指纹特征强等优点,在食品中BPA快速检测方面具有巨大潜力。本文介绍了SERS的机制及SERS技术在食品中BPA快速检测方面的应用,主要综述了不同SERS基底快速检测BPA的研究进展,以期为BPA的快速检测提供理论支撑。     

表面增强拉曼光谱应用于肉制品中食源性致病菌快速检测的研究进展

肉制品安全一直是食品安全中备受关注的一部分,而食源性致病菌是全球公共卫生和人类健康的一大威胁因素,因此肉制品中食源性致病菌的检测是肉品行业和食品安全检测领域的热点问题。考虑到肉制品作为一种快消品,其中食源性致病菌快速检测技术的研发刻不容缓。表面增强拉曼光谱（surface-enhanced Raman spectroscopy,SERS）因其优异的检测特性,被许多学者应用于食品安全快速检测领域。本文简要综述SERS技术及其在肉制品食源性致病菌快速检测中的应用,并对其在食品快速检测领域的应用前景作出展望。     

表面增强拉曼光谱在食源性致病菌检测中的应用研究进展

食源性致病菌引起的食品安全是影响公共卫生和人类健康的重要因素,因此如何高效、便捷地检测食品中的致病菌是食品行业关注的焦点。表面增强拉曼光谱（surface enhanced Raman spectroscopy,SERS）可直接或间接识别致病菌的“指纹”信息,在食源性致病菌检测中的应用前景广阔。该文总结SERS的发展、增强机制、基底类别及其在食源性致病菌检测中的应用,在提出其局限性的同时对未来发展趋势进行展望。     

表面增强拉曼光谱用于食品检测的研究进展

表面增强拉曼光谱法(surface enhanced raman spectroscopy,SERS)是一种新型光谱分析技术,其原理是基于被测分子吸附在某些经过特殊处理、具有纳米结构的金属表面具有极强拉曼散射增强效应的分子振动光谱技术,具有操作简便,灵敏度高、原位取样、无损检测等优点,故广泛应用于食品品质安全检测。本文综述了SERS技术在食品中药物残留、防腐剂、色素、甜味剂等方面的研究,SERS技术还可结合化学计量学、量子力学理论、光学等领域知识对某些物质进行定量和定性研究,简要概述了SERS技术在大分子构象方面的研究,以及诸如生物毒素、掺伪掺假等其他方面的研究。SERS信号相对较弱,易受食品基质以及荧光效应的干扰,故SERS技术与其他分离技术的整合,是未来的重点方向之一。SERS技术研究食品加工过程中某些物质的转化产物、代谢物、反应物以及杂质,也将是SERS分析的热点之一,故SERS是食品检测一个极具潜力的工具。     

鸭肉中强力霉素残留的SERS快速检测

以表面增强试剂OTR202和OTR103作为表面增强拉曼光谱(SERS)的活性基底,探索建立一种鸭肉中强力霉素(DC)残留的SERS检测方法。首先对DC水溶液、鸭肉提取液和含DC的鸭肉提取液的SERS光谱特征进行了对比分析。然后研究了含DC的鸭肉提取液加入量和吸附时间分别对SERS信号强度的影响,确定了含DC的鸭肉提取液加入量为20μL,最佳吸附时间为1 min。最后取1270与1242 cm~(-1) SERS信号强度比(I_(1270)/I_(1242))来建立预测鸭肉提取液中DC残留的标准曲线。试验结果表明,鸭肉提取液中DC质量浓度范围为4~30 mg/L时,鸭肉提取液中DC质量浓度与I1270/I1242之间呈良好的线性关系。应用得到的标准曲线对含不同质量浓度DC的鸭肉提取液进行预测,预测集的相关系数(r)和预测均方根误差(RMSEP)分别为0.9762和3.0036,鸭肉提取液中DC的检出限可达1.346 mg/L,这说明本文研究方法用于鸭肉中的DC残留快速检测是可行的。     

酶抑制分光光度法与表面增强拉曼散射在农药检测中的进展

实现有机磷农药残留的快速检测,对农产品质量安全和人民生命健康具有重要意义。本文针对有机磷农药快速检测中的酶抑制分光光度法和表面增强拉曼光谱技术(SERS)分别就研究进展、应用情况以及面临的问题进行综述,旨在为后续有机磷农药快速检测的研究人员提供技术与应用参考。酶抑制分光光度法可对样品中有机磷农药残留总量做粗略估计,主要应用于大量样品进行快速筛选,但在检测过程中,存在酶活性一致性差、易受检测对象干扰以及检测环境严格等缺点。SERS技术具有指纹特性、检测速度快、检测成本低以及检测精度高等优点,可对样品中的有机磷农药残留进行快速定性定量分析,具有巨大的应用潜力。当然,作为新兴分析手段,在重复与稳定性上仍面临一些问题。     

表面增强拉曼光谱测定保健品中非法添加物西地那非

基于表面增强拉曼光谱技术(SERS),采用自制表面增强试剂(纳米金)与厂家提供的表面增强试剂,对比研究了对21种查缴的保健品样品中的非法添加物西地那非的快速拉曼检测效果,同时考察了不同配比纳米金和不同浓度的盐酸、硝酸和硫酸作为助剂的增强效果。结果表明,自制纳米金表面增强试剂(氯金酸和柠檬酸钠的体积比1:1)及2.67 mol·L^-1的硝酸表面增强效果为佳,可对浓度为0.01 μg·mL^-1西地那非阳性检出;与飞行时间-液质联用仪(QTOF-LC-MS)分析结果对比,自制纳米金检测吻合度为100%,厂家提供的增强试剂检测吻合度为86.4%。综上,自制表面增强试剂(纳米金)表面增强效果不差于厂家提供的表面增强试剂。     

表面增强拉曼光谱(SERS)快速检测食用油中的苯并[a]芘

苯并(a)芘广泛存在于煤焦油、炼油等工业污水中,多次使用的高温植物油、烧焦的食物都可能含有苯并(a)芘。我国目前对食用植物油类产品中苯并(a)芘的限量标准是10μg/kg。检测食品中苯并(a)芘的方法中使用较多的是高效液相色谱法、气相色谱-质谱联用法等方法,但检测过程样品的前处理复杂、检测耗时长、检测效率低,尚不能满足实时、现场检测的要求。本文使用纳米金修饰的多孔材料作为SERS基底,利用SERS对食用油中的苯并(a)芘的含量进行快速检测。苯并(a)芘在0~200μg/L范围内与SERS的信号值呈线性关系,线性方程为y=134.98x-571.77,R2=0.9942;在10μg/kg含量水平下,样品回收率为93.2~125.7%,相对标准偏差为10~18%,方法检出限为5.6μg/L。SERS可使用便携式拉曼光谱仪进行现场检测,测试时间短(一般为数十秒至一两分钟)。在检测灵敏度满足要求的情况下,SERS方法为快速筛查食用油中苯并(a)芘含量提供了一种新的选择。     

基于适配体拉曼光谱技术快速检测肠炎沙门氏菌方法

目的:应用SELEX技术筛选高亲和力、高特异性适配体,利用该适配体结合拉曼光谱技术建立肠炎沙门氏菌快速检测方法。方法:采用全细菌指数富集的配体系统进化技术(whole-bacteria systematic evolution of ligands by exponential enrichment,whole-bacteria-SELEX)筛选肠炎沙门氏菌特异性核酸适配体,并采用酶联免疫吸附实验(enzyme-linked immuno sorbent assay,ELISA)与SERS技术对筛选出的适配体亲和力及特异性进行评价,建立肠炎沙门氏菌检测方法。结果:本研究通过对肠炎沙门氏菌进行十五轮SELEX筛选,并通过ELISA对其亲和力进行评价,筛选出Aptamer₄、Aptamer₁₀、Aptamer₁₂三条候选适配体,并通过SERS技术确认Aptamer₄为亲和力最佳适配体;将Aptamer₄与肠炎沙门氏菌、肺炎克雷伯氏菌等5种混合菌结合,结果表明,通过SERS技术可特异的检测出肠炎沙门氏菌,且该方法重复性较好,其最低检测限的细菌浓度为10² CFU/mL。且在猪肉样品的检测中,肠炎沙门氏菌的回收率为93.37%~100.18%。结论:应用SELEX方法成功筛选出与肠炎沙门氏菌高特异性、高亲和力适配体,并建立基于表面增强拉曼光谱技术快速检测肠炎沙门氏菌的方法,该方法特异性强、灵敏度高、成本低、快速简便,可应用于食品加工过程中肠炎沙门氏菌的快速检测。     

Determination of Tricyclazole Content in Paddy Rice by Surface Enhanced Raman Spectroscopy

Abstract: An ultrasensitive method based on Surface enhanced Raman scattering (SERS) has been developed to determine content of a pesticide which is tricyclazole in paddy rice using sliver colloid as a substrate and pyridine as an internal standard. The peaks at 424 and 1035 cm^?1 in a SERS spectrum were selected as analytic and internal peaks, respectively, and their intensity ratio I_t/I_p was used to calculate the regression concentration of tricyclazole. The correlation between I_t/I_p and concentration showed significant linear relationship with a correlation coefficient of R²= 0.995 in a concentration range of 0.05 to 0.70 mg/L and the tricyclazole solution can be detected to be low as 0.002 mg/L by SERS. The method was applied to determine tricyclazole contents of 3 real rice samples with a standard addition method in order to eliminate interference of matrix. The errors of SERS measurements for the 3 samples were 0.0008 to 0.0246, 0.0013 to 0.0028, and 0.0129 to 0.0304 mg/kg, respectively, compared with the results obtained by high performance liquid chromatography method. This also showed a good reproducibility with low values of relative standard deviation (n= 3) for the 3 samples ranged from 3.63% to 4.64%. Practical Application: SERS is a simple, rapid, and sensitive method to detect pesticides residue in agricultural food. Our results demonstrate that coupled with silver colloid, SERS is able to rapidly determine tricyclazole residue in paddy rice, indicating that SERS can provide rapid, accurate, and reproducible results for tricyclazole determination at trace level in paddy rice.     

表面增强拉曼光谱在食品污染物快速检测中的应用

随着科技的发展,食品的种类越来越丰富,随之而来的问题是食品中引入的污染物也越来越复杂,这使得食品安全成为当今全球关注的一个重要话题,快速有效地检测食品中污染物已然成为食品检测的热点.表面增强拉曼光谱(surface-enhanced Raman spectroscopy,SERS)由于其极高的灵敏度、快速检测、指纹图谱...