• 研究背景

水果中富含多種人體所需營養元素，是一種美味、可口深受人們喜愛的食品，也是日常消費性產品之一。然而，當你在愜意的享受著美味時，有沒有想過這些水果是否安全？是否存在農殘超標的問題？

在農業領域，農民為了提高農作物產量及防治病蟲害，經常會噴灑一些農藥。雖然農藥在植物體內經過代謝會降解一部分，但部分農藥由於自身降解難度大、用藥週期和上市時間等因素，在植物體內無法完全降解，因此仍有些許農藥會殘留在植物體或水果表面。水果中的農藥殘留檢測問題一直都是人們關注的熱點話題，以下是目前主要的農殘檢測方法：

• GC-MS氣相色譜質譜法：準確性高，但測試時間長，費用較高，儀器價格貴；
• 生化檢驗法(以乙醯膽鹼酯反應)：價格便宜，測試時間短，可以高通量測試，但是無法定性定量，只能測試有機磷和氨基甲酸鹽類殺蟲劑。

針對水果中農殘檢測問題，本次將利用表面增強拉曼光譜技術，結合手持拉曼光譜儀進行農藥殘留快速檢測。該方法測試時間與生化檢驗法差不多，但成本相對GCMS低很多，並且可以區分不同農藥，具有明確的定性依據。

• 基本原理

拉曼光譜（Raman spectra）是一種散射光譜，經常用來測量分子的振動頻率及分析分子結構。每種物質的拉曼光譜圖都不一樣，因此研究人員可以藉由其特性，分析待測物質分子結構，對物質進行定性。
 

      如上圖，通過拉曼光譜可以簡單、快速、準確的分辨甲醇和乙醇

基於上述之原理，我們將利用表面增強拉曼光譜技術，結合自有品牌的拉曼光譜儀、前處理一體機及食安測試軟體對農產品中的農藥殘留進行快速篩檢。

• 實驗方案和配置

1. 從超市購買蘋果、柳丁、香蕉、芒果、鳳梨等時令水果

2. 用到的檢測儀器——RMS1000+手持拉曼光譜儀，前處理一體機RFSC-1000

    
         手持拉曼光譜儀                           前處理一體機 RFSC-1000
 

3. 用到的試劑、耗材




4. 打開農殘拉曼快速檢測試劑盒，按照試劑盒中的說明書進行操作






5. 待樣品提取後，放入比色皿（1）中和液體支架（2）上，即可用RMS1000+開始檢測
 

• 測試結果與分析

幾種水果中芬殺松、貝芬替測試結果如下：

由圖可以看出，最上面兩條是芬殺松、貝芬替標準品的拉曼光譜線，芬殺松和貝芬替均具有多個拉曼特徵位移。在超市購買的蘋果、香蕉、芒果、鳳梨測試圖譜中未發現這兩種農藥的特徵峰譜。為了進一步驗證我們的檢測結果，我們又對蘋果和鳳梨進行了低量的添加實驗（LOD），在蘋果和鳳梨中分別加入了0.5ppm貝芬替和芬殺松，測試結果見下圖：

      蘋果加標前後光譜對比

                                                 鳳梨加標前後光譜對比

從圖中可以看出，在蘋果和鳳梨中分別加入0.5ppm的農藥後可以明顯觀察到貝芬替和芬殺松拉曼特徵位移，在較低的添加濃度下，兩種農藥拉曼特徵位移依然清晰可辨。

• 實驗結論

利用RMS1000手持拉曼光譜儀可以準確檢測出水果中是否有農藥殘留，結果顯示本次從超市購買的蘋果、香蕉、芒果、鳳梨未含有大量農藥，可以放心食用。

• 創新點