2、前處理條件優(yōu)化

為得到圖1所示信噪比良好的SERS譜圖，以30mg/kg亞硝酸鈉加標(biāo)的香腸樣品為例，我們對固體樣品的提取液（硼砂溶液）濃度進(jìn)行了優(yōu)化。圖2為用不同濃度硼砂溶液作為提取液時得到的SERS譜圖。我們注意到：使用純水提取固體食品中的亞硝酸鹽時，能夠獲得比較好的SERS檢測效果；提取液中加入0.1%硼砂后，SERS信號提高了2～3倍，表明硼砂的加入可以顯著提升提取液對固體樣品中亞硝酸鹽的提取效率。在逐步提高硼砂的濃度至飽和的過程中，由SERS信號反映出的提取效率先是升高，于提取液為1%硼砂溶液時有最強(qiáng)SERS信號，比之純水有4～5倍的提升。對于該范圍內(nèi)，提高硼砂溶液濃度對提取亞硝酸鹽效率產(chǎn)生正相關(guān)影響的原因可能是：①在純水環(huán)境中，無堿保護(hù)下的亞硝酸根離子在遇到超聲及加熱時，極易發(fā)生分解，生成NO和NO₂，造成提取物損失；當(dāng)加入一定劑量的硼砂時，由于硼砂能在水中水解成堿性緩沖溶液（pH=9.18），給亞硝酸根離子提供穩(wěn)定的堿性保護(hù)環(huán)境，減少亞硝酸根離子的分解，同時還可吸收少量分解出的NO₂。②硼砂可為下一步的乙酸鋅沉淀蛋白步驟提供堿性環(huán)境，有利于除雜，并皂化脂肪，減少樣品被脂肪顆粒包裹，使亞硝酸根離子更易提取到水相中。

在隨后增大硼砂濃度的過程中，SERS信號是下降的，3.4%硼砂溶液作提取劑時，其SERS信號比0.1%硼砂溶液還要低些，而6.8%飽和硼砂溶液提取則基本無信號。我們認(rèn)為該結(jié)果與之前硼砂溶液對亞硝酸鹽提取效率的提高是不矛盾的。因為過量的硼砂緩沖溶液可能破壞對氨基苯磺酸提供的酸性反應(yīng)環(huán)境，降低亞硝酸根離子與對氨基苯磺酸和鹽酸奈乙二胺的衍生化效率。而本實驗最終檢測的探針即為衍生化的偶氮產(chǎn)物，當(dāng)衍生化的生成產(chǎn)率降低，可提供給納米粒子結(jié)合的探針數(shù)量減少，相應(yīng)的SERS信號即降低。當(dāng)探針數(shù)量減少至檢出限以下時，便出現(xiàn)如6.8%飽和硼砂提取亞硝酸鹽時所出現(xiàn)的SERS信號。所以在該濃度范圍內(nèi)，增大硼砂濃度并非不利于對亞硝酸鹽的提取，而是不利于衍生化反應(yīng)的緣故。

綜上，考慮硼砂溶液對亞硝酸鹽提取效率和衍生化反應(yīng)生成產(chǎn)率的影響，我們選擇以1%質(zhì)量濃度的硼砂作為提取劑。

3、方法的普適性

上述前處理條件的優(yōu)化是基于加標(biāo)30mg/kg亞硝酸鈉的香腸樣品，為驗證該條件的普適性，我們分別對數(shù)十種固體和液體加標(biāo)樣本進(jìn)行檢測。
圖3給出在香腸、腌菜、海鮮干貨、臘肉和隔夜菜等食品樣本中加標(biāo)30mg/kg亞硝酸鈉所得到的典型SERS譜圖。位于1118、1143、1161、1194、1306、1329、1384、1419和1588cm-1等位置處的亞硝酸鹽衍生化產(chǎn)物的特征拉曼譜峰清晰表明：SERS方法能對這些基質(zhì)復(fù)雜且多樣的食品樣本中所含有的痕量亞硝酸鹽進(jìn)行高靈敏的快速檢測，盡管這些食品的基質(zhì)差異顯著：如香腸含有動物脂肪和淀粉等，腌菜中含有高濃度的鹽分和草酸等，臘肉中含有大量的動物脂肪和蛋白質(zhì)等。基于拉曼光譜的指紋圖譜及SERS的特異性識別的特點，進(jìn)行優(yōu)化的前處理方案在很大程度上消除了這些基質(zhì)的干擾，體現(xiàn)出來的差異僅僅是SERS譜峰的拉曼強(qiáng)度高低：最高值約為最低值的2～3倍。該結(jié)果說明，盡管所采用的前處理方案尚無法完全排除不同介質(zhì)中的基質(zhì)干擾，但是并不影響目標(biāo)物的高靈敏檢出。

三、結(jié)論

綜上可知，本研究建立了一種基于表面增強(qiáng)拉曼光譜的亞硝酸鹽快速篩查方法，該方法檢出限為30mg/kg，檢測時間短，檢測儀器攜帶方便，可以作為一種靈敏、非定向的快速篩查手段，用于濫用添加亞硝酸鹽的食品檢測當(dāng)中，能夠滿足職能部門的現(xiàn)場執(zhí)法和實驗室預(yù)檢需求。

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