拉曼光譜技術(shù)的核心原理在于利用激光照射樣品，通過收集和分析其產(chǎn)生的拉曼散射，獲取樣品分子獨特的振動“指紋”信息。基于這些特征光譜，能夠***地解析樣品的化學(xué)成分、識別分子結(jié)構(gòu)變化，從而有效檢測諸如農(nóng)產(chǎn)品病害、農(nóng)藥殘留等異常情況。其相較于其他光譜技術(shù)，具備以下顯著優(yōu)勢：

這是拉曼光譜在農(nóng)產(chǎn)品檢測，尤其是新鮮水果分析中的關(guān)鍵優(yōu)勢。水分子在中紅外區(qū)域具有強烈的吸收峰，會嚴重干擾紅外光譜的信號。然而，水分子本身的拉曼散射信號相對較弱，對樣品拉曼光譜的干擾很小。這使得拉曼光譜能夠直接穿透水果表皮或?qū)Ω吆康墓鈨?nèi)部進行有效探測，無需復(fù)雜的干燥或前處理步驟，即可獲得目標物質(zhì)的清晰信號，特別適合草莓、葡萄、番茄等含水量高的水果進行原位、無損檢測。

拉曼光譜技術(shù)憑借其“化學(xué)指紋”識別的本質(zhì)，應(yīng)用范圍極其廣泛。它不僅能夠靈敏地檢測出微量的農(nóng)藥殘留，還能通過分析病原微生物侵染后植物組織產(chǎn)生的特征代謝物或結(jié)構(gòu)變化，實現(xiàn)對病害的早期、快速識別與分類。此外，不同產(chǎn)地的農(nóng)產(chǎn)品由于土壤、氣候、種植方式等因素，其內(nèi)在化學(xué)成分往往存在細微差異，形成獨特的“化學(xué)指紋”，拉曼光譜能夠捕捉這些差異，結(jié)合化學(xué)計量學(xué)方法。

現(xiàn)代拉曼光譜儀，特別是結(jié)合了表面增強拉曼散射（SERS）技術(shù)后，其檢測靈敏度得到極大提升。即使在目標分析物濃度很低的情況下，也能激發(fā)出足夠強度的特征拉曼散射，形成清晰可辨的拉曼峰。這種高靈敏度確保了檢測結(jié)果的準確性和可靠性，能夠滿足日益嚴格的農(nóng)產(chǎn)品安全標準要求，實現(xiàn)對微量有害物質(zhì)或早期微弱病變信號的***捕捉。

在本研究中，通過將5 mg的噻菌靈、福美雙或硫丹粉末或 4.06 μL 的馬拉硫磷溶解到50 mL乙醇中，制備了每種農(nóng)藥的 100 mg/kg 儲備溶液。通過稀釋儲備溶液，制備了每種農(nóng)藥的***系列濃度（5、10、50、100、300 和 500 μg/kg）。還使用純?nèi)軇┳鳛閷φ铡２葺畼悠酚谜麴s水徹底清洗并浸泡 30 分鐘。然后，將2 g草莓切成小塊，并用不同體積的農(nóng)藥進行加標，以達到目標濃度。草莓樣品用農(nóng)藥混合物進行加標，***終濃度為 50、100和300 μg/kg的農(nóng)藥。農(nóng)藥被果實組織吸收后，將樣品放入含有4 mL乙醇的錐形管中。混合物劇烈渦旋 1 分鐘，超聲處理5分鐘，以完成從果實基質(zhì)中提取農(nóng)藥。然后將混合物用于進***步分析。

取5 uL含有該農(nóng)藥的草莓提取物，采用 785 nm 的激發(fā)波長,并在 400-2000 cm?1的范圍內(nèi)以10s 積分時間獲得草莓提取物中四種農(nóng)藥拉曼光譜信息。

表*** 推薦配置

圖1呈現(xiàn)了草莓提取物中四種農(nóng)藥的拉曼光譜特征，其中噻菌靈的特征峰主要分布于 786 cm?1（對應(yīng) CH 鍵的平面彎曲振動）、1016 cm?1（CH 鍵的平面彎曲振動）、1282 cm?1（環(huán)骨架伸縮振動）及 1601 cm?1（含 C=N 基團的環(huán)伸縮振動）；福美雙的特征峰出現(xiàn)在 556 cm?1（SS 鍵伸縮振動）、1139 cm?1（CN 鍵伸縮振動與 CH?基團搖擺振動的疊加）和 1379 cm?1（CH?基團變形振動與 CN 鍵伸縮振動的耦合）；硫丹的主要特征譜帶位于 878 cm?1（CH 鍵伸縮振動）、1045 cm?1（CH 鍵伸縮振動）以及 1659 cm?1（Cl?C=C?Cl 結(jié)構(gòu)單元的伸縮振動）；馬拉硫磷的特征峰位于 1032 cm?1，其振動模式歸屬于 POCH?基團的特征振動。圖5（a-d）展示了四種農(nóng)藥不同濃度污染草莓樣品的拉曼光譜。每個光譜對應(yīng)***個特定濃度—即使在5 μg/kg濃度下也能被識別。所有濃度水平下，每種農(nóng)藥的特征峰均清晰可見，且其強度隨濃度升高顯著增強。

對草莓樣品中的噻菌靈、福美雙、硫丹和馬拉硫磷進行了同時檢測。RMS3000成功檢測到了草莓提取物中的多種農(nóng)藥。草莓樣品中產(chǎn)生特定的振動模式，導(dǎo)致獨特的拉曼信號，甚至分子結(jié)構(gòu)發(fā)生輕微變化，這會通過拉曼峰位置的移動體現(xiàn)出來。該方法能夠從噻菌靈、福美雙、硫丹和馬拉硫磷混合物的表面增強拉曼散射光譜中區(qū)分出這些農(nóng)藥。