5SERS技術在食品中其他方麵的表面應用

5.1SERS技術結合其他學科

拉曼光譜可結合多種化學計量學、量子力學理論、增强展光學等領域知識,光谱對某些物質實現較好的定量和定性研究。楊丹婷基於密度泛函理論對水溶液中氨基甲酸乙酯分子的用于SERS光譜峰進行解析﹐發現特征峰為396、512、食品672、检测究进854、表面996、增强展1076、光谱1127、用于1150、食品1273、检测究进1346、表面1440、增强展1457、光谱1622、1688、2934、2965、2991和3414cm，主要是碳基、C-C鍵、C-H鍵和N-H鍵振動，其拉曼峰強與濃度成線性關係，相關係數0.9253,檢測限達17.8ug/L。謝雲飛利用密度泛函理論結合超分子技術研究蒽﹑芘、菲﹑屈、苯並菲、暈苯等6種多環芳燾分子結構和拉曼光譜信息，建立了多環芳燒分子定性的理論基礎。滕帥采用密度泛函理論結合SERS研究磺胺醋酰﹑磺胺喘啶、磺胺苯酰等磺胺類藥物，由於3種磺胺類藥物含有的活性N原子以及分子結構上的差異﹐會呈現出不同的拉曼光譜及經Ag原子配位後﹐其光譜會有相應的增強或者減弱，導致拉曼光譜的差異﹐見表1，為磺胺類生物藥品的痕量檢測提供理論基礎。

5.2SERS技術研究生物大分子

拉曼光譜也用於研究生物大分子構象、側鏈殘基構型等。蛋白質是由一-條或多條具有特定氨基酸序列的多肽鏈構成的大分子，由於空間折疊和卷曲等構象又可將蛋白質的結構層次分為一級、二級、三級和四級結構。-級結構是指多肽鏈氨基酸序列，.二級結構是多肽鏈局部肽段骨架的螺旋結構和折疊結構;三級結構是二級結構進一-步緊密結構的空間排列。四級結構是寡聚蛋白質中各亞基之間在空間上的相互關係和結合方式。空間結構上的差異，其拉曼光譜會有差別。大豆分離蛋白拉曼特征峰主要是酰胺I帶和酰胺II帶的特征峰,酰胺I帶是C=O與C-N鍵的伸張，酰胺I帶是C-N鍵的伸張和N-H在平麵.上的轉折，當大豆蛋白經低壓均質處理後,在壓力在1~8MPa時，基本保持原有二級結構特征,僅β-折疊構象含量發生了部分降低及無規則卷曲結構含量的增加。隨著壓力的增大(10~30MPa)其二級結構中a-螺旋和無規則卷曲結構明顯增多,β-折疊結構含量顯著下降，760cm的峰是色氨酸側鏈峰，830.850cm是酪氨酸振動峰，1450cm是CH2、CH3的振動峰,色氨酸峰強度顯著降低,酪氨酸峰強度增加,C-H譜帶強度先增加後降低,表明蛋白質分子結構展開,疏水基團暴露在極性環境中,壓力(30~40MPa)進一一步增加,其β-折疊構象含量顯著增大，其他三種構象含量的減少,這可能與此狀態下大豆蛋白亞基聚集行為有關,進一步表明大豆分離蛋白形成了可溶性聚集，這與圓二色譜的分析結果一致。隋會敏選用對巰基苯胺分子,在酸性和亞硝酸鈉的作用下被還原成重氮鹽離子,並作為親電試劑快速與目標分子組氨酸和酪氨酸在堿性條件下發生反應生成具有N=N雙鍵結構的偶氮分子，由於2種氨基酸結構不同，所產生的偶氮產物的結構也不同，其拉曼光譜信息也不同,然後以Ag納米粒子作為增強基底,利用偶氮分子特征峰與氨基酸濃度對數關係對相應氨基酸進行定量分析,實驗過程1min可完成，實現對混合物中2種氨基酸的同時鑒別。

此外,由表2可知，拉曼光譜還可以應用於食品其他領域。如Wu等通過電子束斜角沉積的方法製備出銀納米棒基底,通過拉曼顯微鏡,獲得了不同濃度黃曲黴毒素B、B2、G、G2的SERS光譜圖。SERS技術可用於食品中非法添加物的快速鑒別和測定、真菌毒素、食品摻偽、有害成分、食物腐敗的檢測、微生物以及食品品質等方麵的研究,取得一定效果,但還沒有普遍使用，是一個新興的思路和探究方向。

6結語

SERS技術在食品領域已經得到廣泛應用。但在實際應用中,也存在一些尚未解決的問題，如拉曼光譜相對較弱﹐容易受到熒光幹擾等的問題。食品基質複雜，熒光效應會影響分析物與基底之間的吸附﹐從而大大降低甚至無法得到SERS信號，直接影響拉曼光譜的檢測結果。如何去除或減少熒光效應是拉曼領域的關鍵技術之一。此外，SERS不具備分離功能，對於一些沒有拉曼相應的物質，需經修飾後才會有拉曼響應﹐樣品前處理操作會降低SERS的便捷性。目前前處理方法複雜，多為溶劑萃取-固相萃取法﹐耗時且成本高，不能達到快速的目的。如何將SERS技術與其他分離技術整合﹐將

是未來的重點方向之一。再者，拉曼技術在儀器分辨率﹑穩定性、靈敏度等方麵還存在巨大的提高空間。

SERS技術越來越多用於食品中添加劑﹑痕量危害化學物質以及食物成分的檢測，而食品加工過程中,某些物質的轉化產物.代謝物、反應產物、雜質等副產物等等的應用與分析較少,這將是SERS分析的熱點之一。

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