表面增强拉曼技术应用之食品中组胺的快速检测|sers|中组胺|信号|光谱|快速检测|拉曼技术

一、研究背景

组胺是具有生物活性的低分子含氮有机碱，广泛存在于水产品、肉制品、发酵食品等各类食品中。它主要通过食品原料内源性氨基化作用，以及加工贮藏中腐败微生物酶解组氨酸的外源性途径合成，其含量与原料种类、环境 pH、食盐浓度、储存温度等因素密切相关。这些因素既是组胺生成的影响条件，也是生产卫生的衡量指标，而组胺含量本身还能反映食品新鲜度，过高则可能意味着食品变质、存在安全隐患，因此监测和控制食品中组胺水平对保障食品安全与质量至关重要。

运用表面增强拉曼光谱技术，以银纳米颗粒作为SERS增强基底，建立SERS检测形式的优化方案，实现对组胺样品拉曼信号的稳定增强以用于组胺含量的检测。

二、检测方案

测试现场场景搭建图如下：

三、实验方法

1.拉曼光谱采集

通过对鱼肉、虾肉、葡萄酒样本进行处理，获得组胺提取液。为验证AgNPs作为拉曼增强基底的稳定性和灵敏性，以4-MBA（1 mmol/L）为拉曼信号分子与AgNPs混合，进行拉曼测试。

以4-MBA作为拉曼信号分子、AgNPs作为SERS增强基底的检测结果如图1所示。经AgNPs增强后的拉曼特征峰强度显著提高，拉曼增强因子约为10.39×106，表明所制备的AgNPs具有出色的拉曼增强作用，能够有效提高检测信号的灵敏度。

2.组胺标准样品测定

为评估所建立方法对组胺的检测性能，在体系中加入不同含量的组胺（10、50、100、400、600、800、1 000 mg/kg）进行验证。

图2 加入不同含量组胺后的SERS光谱（A）以及1257 cm－1处SRES信号

如图2所示，随着组胺含量的增加，体系的拉曼信号呈现出明显的浓度依赖性增强。这可以归因于随着组胺含量的增加，促使更多的组胺分子通过咪唑环氮原子与AgNPs表面形成配位键，提高组胺分子的覆盖密度；同时，高浓度的组胺作为分子桥梁诱导AgNPs发生可控聚集，形成更多纳米间隙结构，使体系的电磁场增强效应显著提升，检测灵敏度提高。通过分析1 257 cm－1处拉曼特征峰的强度变化，发现拉曼信号强度（Y）与组胺含量（X）呈现出良好的线性关系，通过拟合得到回归方程Y＝10.87X＋2 596.06 （R2＝0.974 2）（图1B）。

3.实际样品检测

为了进一步评估本方法的实际应用能力，选取了 3 种典型食品基质（鱼类、甲壳类和发酵饮品）进行加标回收试验。如图3所示，在100、200 mg/kg和300 mg/kg 加标水平下，鱼肉、虾肉和葡萄酒样品均显示出清晰的组胺特征峰。