拉曼光譜技術的核心原理在于利用激光照射樣品，通過收集和分析其產生的拉曼散射，獲取樣品分子獨特的振動“指紋”信息。基于這些特征光譜，能夠精準地解析樣品的化學成分、識別分子結構變化，從而有效檢測諸如農產品病害、農藥殘留等異常情況。其相較于其他光譜技術，具備以下顯著優勢：

這是拉曼光譜在農產品檢測，尤其是新鮮水果分析中的關鍵優勢。水分子在中紅外區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對高含水量的果肉內部進行有效探測，無需復雜的干燥或前處理步驟，即可獲得目標物質的清晰信號，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。

拉曼光譜技術憑借其“化學指紋”識別的本質，應用范圍極其廣泛。它不僅能夠靈敏地檢測出微量的農藥殘留，還能通過分析病原微生物侵染后植物組織產生的特征代謝物或結構變化，實現對病害的早期、快速識別與分類。此外，不同產地的農產品由于土壤、氣候、種植方式等因素，其內在化學成分往往存在細微差異，形成獨特的“化學指紋”，拉曼光譜能夠捕捉這些差異，結合化學計量學方法。

現代拉曼光譜儀，特別是結合了表面增強拉曼散射（SERS）技術后，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果的準確性和可靠性，能夠滿足日益嚴格的農產品安全標準要求，實現對微量有害物質或早期微弱病變信號的精準捕捉。

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，制備了每種農藥的 100 mg/kg 儲備溶液。通過稀釋儲備溶液，制備了每種農藥的一系列濃度（5、10、50、100、300 和 500 μg/kg）。還使用純溶劑作為對照。草莓樣品用蒸餾水徹底清洗并浸泡 30 分鐘。然后，將2 g草莓切成小塊，并用不同體積的農藥進行加標，以達到目標濃度。草莓樣品用農藥混合物進行加標，最終濃度為 50、100和300 μg/kg的農藥。農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，以完成從果實基質中提取農藥。然后將混合物用于進一步分析。

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

表一 推薦配置

圖1呈現了草莓提取物中四種農藥的拉曼光譜特征，其中噻菌靈的特征峰主要分布于 786 cm?1（對應 CH 鍵的平面彎曲振動）、1016 cm?1（CH 鍵的平面彎曲振動）、1282 cm?1（環骨架伸縮振動）及 1601 cm?1（含 C=N 基團的環伸縮振動）；福美雙的特征峰出現在 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 結構單元的伸縮振動）；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）展示了四種農藥不同濃度污染草莓樣品的拉曼光譜。每個光譜對應一個特定濃度—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藥。草莓樣品中產生特定的振動模式，導致獨特的拉曼信號，甚至分子結構發生輕微變化，這會通過拉曼峰位置的移動體現出來。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分出這些農藥。