專利名稱：食品·藥品二氧化硫快速測定儀的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種便攜式靈敏、簡便、快速分析儀器，具體涉及一種用于現(xiàn)場快速測定食品和藥品中二氧化硫含量的檢測儀器。
背景技術(shù)：
食品安全問題是關(guān)系到人民健康的重大問題，越來越引起全社會(huì)的關(guān)注。特別是近年來，國際上相繼發(fā)生一系列震驚世界的食品污染事件(如瘋牛病、二惡英、口蹄疫等)，使食品的安全性成為人們關(guān)注的熱點(diǎn)，引起了有關(guān)國際組織、機(jī)構(gòu)以及各國政府的高度重視。同時(shí)，食品安全快速檢測技術(shù)及檢測儀器的研究與開發(fā)也同樣得到各國家有關(guān)部門的高度重視。很多快速檢測方法被納入各個(gè)國家的標(biāo)準(zhǔn)方法。美國AOAC已經(jīng)采納了很多微生物快速檢測技術(shù)，但多數(shù)是ELISA方法，PCR方法也在微生物檢測中得到應(yīng)用。
目前國外用于食品和藥品中二氧化硫含量的現(xiàn)場快速檢測主要采用試紙法、電極法和化學(xué)試劑盒方法。這些方法存在著準(zhǔn)確度低、抗干擾差等問題。在國內(nèi)，檢測食品和藥品中二氧化硫含量的方法大都采用國標(biāo)光度法。該方法只能在實(shí)驗(yàn)室條件下進(jìn)行，每個(gè)項(xiàng)目的分析速度大約在3～4小時(shí)。而用于現(xiàn)場快速定量檢測食品和藥品中二氧化硫含量的專用儀器尚未見報(bào)導(dǎo)。

發(fā)明內(nèi)容
針對上述問題，本實(shí)用新型的主要目的是提供一種可以快速、簡便、準(zhǔn)確地現(xiàn)場定量測定食品和藥品中二氧化硫含量的快速測定儀。
為達(dá)到上述目的，本實(shí)用新型所提供的食品·藥品二氧化硫快速測定儀，包括殼體和安裝在殼體內(nèi)的光源、單色器、比色池、光電檢測器、微處理器、可充電電源以及安裝在機(jī)殼外部上面板的液晶顯示屏、比色池固定環(huán)、確認(rèn)按鍵、返回按鍵、上翻按鍵、下翻按鍵、機(jī)殼外部右側(cè)面上方的電源控制開關(guān)、機(jī)殼外部后面左右兩端的電源接口與RS-232/USB接口。
所述比色池為單通道反應(yīng)比色池，其通道體的橫截面為六方形，頂端為圓形并設(shè)有卡口。
所述光源與單色器為多個(gè)設(shè)定波長的發(fā)光二極管。
所述發(fā)光二極管為超高亮發(fā)光二極管，呈直線錯(cuò)開設(shè)置在所述比色池通道體的一側(cè)，且所述光電檢測器為光頻轉(zhuǎn)換傳感器，以相同數(shù)目對應(yīng)于所述通道體的另一側(cè)。
所述比色瓶為帶刻度的玻璃比色瓶，其進(jìn)樣口設(shè)置有密封塞，所述比色瓶外壁臨近進(jìn)樣口對應(yīng)鎖合，以鎖定所述比色瓶。
本實(shí)用新型采用上述技術(shù)方案，其顯著特點(diǎn)是1、采用國家標(biāo)準(zhǔn)方法(GB/T5009.34-2003)。
2、適用現(xiàn)場食品和藥品中二氧化硫的定量測定。
3、采用單片機(jī)控制，具有測量、設(shè)置、記錄、保存和光譜數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)處理功能。設(shè)有RS-232/USB接口與PC機(jī)通訊，聯(lián)機(jī)幫助等功能，自動(dòng)化程度高。
4、試劑盒顯色，樣品和試劑用量少，防止并減少了二次污染。
5、屏幕中文顯示，人機(jī)交互式操作，體積小、重量輕、攜帶方便。
本實(shí)用新型適用于比色法快速測定白砂糖、冰糖、果糖、飴糖、粉絲、竹筍、蜜餞、干果、干菜、蘑菇、蘑菇罐頭、五味子、葡萄酒、果酒、液體葡萄糖、黑加侖汁、中草藥、中成藥、保健品等食品和藥品中二氧化硫含量的快速定量檢測。


圖1為本實(shí)用新型外部結(jié)構(gòu)示意圖圖2為本實(shí)用新型原理方框意圖圖3為本實(shí)用新型比色池結(jié)構(gòu)示意圖圖4為本實(shí)用新型比色瓶結(jié)構(gòu)示意圖圖5為本實(shí)用新型原理電路圖具體實(shí)施方式
以下結(jié)合附圖，說明本實(shí)用新型的具體實(shí)施方式
本實(shí)用新型提出的食品·藥品二氧化硫快速測定儀是基于被測樣品中二氧化硫與顯示劑反應(yīng)生成有色化合物，根據(jù)該化合物對可見光選擇性吸收的原理而建立的比色分析方法。
如圖1、圖2所示，本實(shí)用新型具有一機(jī)殼1，機(jī)殼1的上表面設(shè)置有液晶顯示屏2、比色池固定環(huán)3、返回按鍵4、確認(rèn)按鍵5、上翻按鍵6、下翻按鍵7及機(jī)殼1右側(cè)面的上方設(shè)置有電源控制開關(guān)8，機(jī)殼1后側(cè)面的左右兩端分別設(shè)置有電源接口9和RS-232/USB接口10。
機(jī)殼1中設(shè)置有光源/單色器11、比色池12、光電檢測器13、微處理器14、可充電電源15。
如圖3所示，比色池12具有一圓形的比色池通道16，其直徑為19毫米，深度為35毫米。圓形比色池通道16的外部為六方形結(jié)構(gòu)的比色池殼體18，在比色池通道16的圓形頂端邊緣設(shè)有一卡口17，比色池通道16的圓形內(nèi)圈向上伸出預(yù)定高度(如9毫米)并設(shè)置有與比色池固定環(huán)3連接的螺紋(圖中未示)。圓形結(jié)構(gòu)與六方形結(jié)構(gòu)連為一體形成比色池殼體18。如圖3所示，比色池12的底端封閉，以此形成單通道反應(yīng)比色池，而在比色池殼體18的六方形壁面上貫穿里外設(shè)置有光源/單色器19。
光源/單色器為一定數(shù)目的超高亮發(fā)光二極管19，既作光源又作單色器，呈直線設(shè)置在六方形壁面的相鄰三個(gè)側(cè)面上。本實(shí)施例中，采用日本的日亞和豐田公司生產(chǎn)的超高亮發(fā)光二極管，亮度參數(shù)在1000mcd以上，波長分別為400nm、405nm、408nm、410nm、412nm、420nm、430nm、440nm、450nm、460nm、470nm、480nm、490nm、500nm、510nm、520nm、530nm、540nm、550nm、560nm、570nm、580nm、590nm、600nm、610nm、620nm、630nm、640nm、650nm、660nm、830nm、860nm、910nm、925nm、940nm、950nm、960nm、980nm、1006nm、1025nm，為滿足不同檢測方法對光源/單色器11的波長需要，本實(shí)施例選用上述波長中的兩種波長的發(fā)光二極管，設(shè)置在相鄰的兩個(gè)壁面上，呈錐形對準(zhǔn)光電檢測器13。光源/單色器11采用連續(xù)或脈沖方式供電。該供電電路為常規(guī)電路，在此不再祥述。光電檢測器13為一定數(shù)目的集成光電傳感器20，安裝在六方形壁的另外相鄰的三個(gè)側(cè)面。本實(shí)施例中，光電檢測器13采用美國TI公司生產(chǎn)的集成光電傳感器，型號(hào)為TSL201、TSL202、TSL203、TSL204、TSL205、TSL206、TSL207、TSL208、TSL209、TSL220、TSL230、TSL235、TSL245、TSL250、TSL251、TSL252、TSL253、TSK254、TSL255、TSL256、TSL257、TSL258、TSL259、TSL260、TSL261、TSL262。當(dāng)然，本實(shí)用新型也可采用其它具有同等功效的集成光電傳感器。光電檢測器13將檢測到的數(shù)據(jù)傳輸至微處理器14。
微處理器14用來接收光電檢測器13的檢測信號(hào)并由微處理器14進(jìn)行數(shù)據(jù)處理，微處理器14為飛利浦公司生產(chǎn)的P51、P52系列，其主要參數(shù)內(nèi)存為64K。由微處理器14數(shù)據(jù)處理的結(jié)果由液晶顯示屏2顯示出來，同時(shí)，也可將存儲(chǔ)的數(shù)據(jù)通過RS-232/USB接口10與外圍PC機(jī)通訊，由PC機(jī)給出分析結(jié)果。
可充電電源15為內(nèi)置可充電的鋰電池與電源接口9連接。當(dāng)電源接口9與220V電源連接時(shí)，自動(dòng)給可充電電源15的鋰離子電池充電，并切斷可充電電源15給儀器供電線路，當(dāng)斷開220V電源時(shí)，充電電源15自動(dòng)給儀器供電。
本使用新型微處理器14、光源/單色器11、光電檢測器13、可充電電源15、以及液晶顯示屏2、返回按鍵4、確認(rèn)按鍵5、上翻按鍵6、下翻按鍵7及電源控制開關(guān)8、電源接口9和RS-232/USB接口10等電器件的電路連接可參考圖5進(jìn)行，該電路僅為實(shí)現(xiàn)前述功能的一種具體電路連接方式，不作為對其它可能的電路連接的限制。
本實(shí)用新型放置樣品的容器為比色瓶21，其放置在比色池通道16中。比色瓶21為圓柱形玻璃比色瓶，如圖4所示，瓶壁面上帶有刻度。比色瓶21的進(jìn)樣口處設(shè)置有一密封塞22與比色瓶21緊密蓋合，防止比色瓶中的溶液溢出。在比色瓶21外壁鄰近進(jìn)樣口處，設(shè)置有環(huán)形定位器23，環(huán)形定位器23采用的材質(zhì)為塑料或鋁，與比色瓶21外壁以螺紋連接，環(huán)形定位器23內(nèi)設(shè)卡頭24，與比色池卡口17配合將比色瓶21鎖緊在比色池12中。使用時(shí)，比色瓶21直接插入比色池12中，密封塞22的端頭較預(yù)留的比色池孔洞要稍大，可以用來密封儀器防止雜散光進(jìn)入比色池通道16中。在這里，比色瓶21可以隨時(shí)取出加入顯色劑和待測樣品，使顯色反應(yīng)在比色瓶21中完成之后再放入檢測儀的比色池中進(jìn)行比色測定。
本實(shí)用新型將光源和單色器合二為一，光源/單色器11可發(fā)出設(shè)定波長的單色光，并照射在光電檢測器13上，將光信號(hào)變化為電信號(hào)，輸入給微處理器14，微處理器14經(jīng)過計(jì)算處理，將數(shù)據(jù)輸出至顯示屏2，便可直接讀出測量數(shù)據(jù)。同時(shí)，微處理器14發(fā)出指令，記錄測定結(jié)果，并由確認(rèn)鍵5存儲(chǔ)的數(shù)據(jù)通過RS-232/USB接口10與PC機(jī)通訊，由PC機(jī)給出分析結(jié)果。
以下結(jié)合具體操作介紹本實(shí)用新型的使用方法，以食品·藥品中二氧化硫的測定為例。
樣品處理水溶性固體樣品(如白砂糖、冰糖、果糖、飴糖等)用電子臺(tái)秤準(zhǔn)確稱取1.00克均勻樣品，以少量水溶解，置于10毫升比色瓶中，加入一支二氧化硫試劑(五)，搖勻，靜置5分鐘后加入一支二氧化硫試劑(六)，再用移液器加入2.00毫升二氧化硫試劑(一)，用水稀釋至10毫升，搖勻后備用。
其它固體樣品(如粉絲、竹筍、蜜餞、干果、干菜、蘑菇、蘑菇罐頭、五味子、中草藥等)，將適量的固體樣品移入攪碎機(jī)容器內(nèi)，按照其說明書安裝好，攪碎1分鐘樣品呈粉末狀。
國標(biāo)改良法準(zhǔn)確稱取1.00克攪碎混勻的樣品，置于20毫升提取瓶中，用少量水將樣品潤濕，然后用移液器準(zhǔn)確加入2.00毫升二氧化硫試劑(一)，用攪拌針攪拌均勻，浸泡4小時(shí)以上，再加2.00毫升試劑(一)和試劑(七)、試劑(八)各一支，加水稀釋至20毫升刻度線處，用攪拌針攪拌均勻放置澄清后，再用針頭式過濾器過濾上層清液后備用。
快速初篩法準(zhǔn)確稱取1.00克攪碎混勻的樣品，置于20毫升提取瓶中，用少量水將樣品潤濕，然后用移液器準(zhǔn)確加入4.00毫升二氧化硫試劑(一)，加水稀釋至10毫升，用攪拌針攪拌均勻，放入樣品提取儀中(在GDYQ-701S樣品提取儀中預(yù)先加入500毫升蒸餾水或取儀去離子水后，再放入塑料籃，然后用4孔棕色塑料蓋壓緊塑料籃固定)提取10分鐘(按提鍵一次即可)，取出加試劑(七)、試劑(八)各一支，加水稀釋至20毫升刻度線處，用攪拌針攪拌均勻，放置15分鐘溶液澄清后，再用針頭式過濾器過濾上層清液后備用。
液體樣品(如葡萄酒、果酒、液體葡萄糖、黑加侖汁、保健食品口服液等)準(zhǔn)確移取1.00毫升液體樣品(需要設(shè)置液體樣品的密度)，置于10毫升比色瓶中，再用移液器準(zhǔn)確加入2.00毫升二氧化硫試劑(一)，用水稀釋至10毫升，搖勻后備用(若溶液不澄清可用針頭式過濾器過濾后使用，過濾方法與固體樣品相同)。
針頭式過濾器使用方法將塑料連接管安裝在注射器針頭位置，吸取待過濾溶液約5毫升，取下塑料連接管，安裝上針頭式過濾器(預(yù)先在過濾器上安好濾膜，濾膜一次性使用，過濾器洗凈后可重復(fù)使用，將待測溶液過濾于一支干凈并且干燥過的比色瓶中備用。二氧化硫的測定樣品用100～500微升移液器準(zhǔn)確移取待測溶液0.50或0.10毫升至干燥過的比色瓶1中，用長頸塑料滴管移取二氧化硫試劑(一)稀釋至10毫升刻度線處。再加入二氧化硫試劑(二)、(三)、(四)各一支后搖勻，靜置顯色20分鐘后測定。
試劑空白用長頸塑料滴管移取二氧化硫試劑(一)至干燥過的比色瓶2的10毫升刻度線處。再加入二氧化硫試劑(二)、(三)、(四)各一支后搖勻，靜置顯色20分鐘后測定(樣品與試劑空白要同時(shí)操做)。旋緊比色瓶1與2定位器，擦凈比色瓶外壁，將試劑空白比色瓶2放入比色瓶槽中鎖定。
將GDYQ-801SB食品二氧化硫快速測定儀電源插頭一端與市電(220V，50Hz)或車載電源連接，另一端與儀器連接。
按下“開/關(guān)”鍵后，按“選擇”鍵，將光標(biāo)移到A(國標(biāo)法)，顯示屏自動(dòng)顯示“準(zhǔn)備好了”按“校零”鍵，儀器自動(dòng)完成空白校零。
取出試劑空白比色瓶2，將樣品比色瓶1放入比色槽中鎖定。按“直讀”鍵，顯示屏自動(dòng)顯示出被測量樣品的濃度值。
本儀器也可用自制工作曲線的方法測定二氧化硫，操作方法如下配置二氧化硫標(biāo)準(zhǔn)溶液做波長為所需波長的吸收曲線直方圖，儀器自動(dòng)顯示出二氧化硫樣品的溶液最大吸收波長。(標(biāo)準(zhǔn)樣品的配制和實(shí)驗(yàn)條件等按照國標(biāo)GB/T5009.34-1996)選定波長測量是將二氧化硫樣品的最大吸收波長選定后，在此波長下測定不同濃度二氧化硫標(biāo)準(zhǔn)溶液樣品的一系列吸光度，制作出吸光度與濃度關(guān)系的工作曲線。
開機(jī)后按“確認(rèn)”鍵，顯示屏上出現(xiàn)“測量模式選擇”畫面。
按“選擇”鍵，將光標(biāo)移到C，按“確認(rèn)”鍵選擇波長。
按“選擇”鍵，將光標(biāo)移到所選擇的吸收波長處，然后按“確認(rèn)”鍵，顯示屏自動(dòng)顯示“準(zhǔn)備好了”。
將試劑空白比色瓶2放入比色瓶槽中鎖定。按“校零”鍵，儀器則自動(dòng)完成空白校零，并顯示“校零完成”。
取下比色瓶2，分別由小到大將不同濃度的二氧化硫標(biāo)準(zhǔn)溶液倒入比色瓶1中，然后放入比色瓶槽中鎖定，按“直讀”鍵，則顯示屏分別顯示出不同濃度二氧化硫標(biāo)準(zhǔn)溶液的吸光度和透過率，根據(jù)不同濃度二氧化硫標(biāo)準(zhǔn)溶液所顯示出的吸光度值(A)，制作出吸光度與二氧化硫濃度的工作曲線。
將顯色后的樣品溶液倒入比色瓶1中，插入比色瓶槽中鎖定比色瓶。
按“直讀”鍵，顯示出樣品溶液中二氧化硫的吸光度值，通過二氧化硫標(biāo)準(zhǔn)溶液濃度與吸光度值的工作曲線，可知樣品溶液中二氧化硫的含量。
權(quán)利要求1.一種食品·藥品二氧化硫快速測定儀，包括一機(jī)殼，所述機(jī)殼上表面設(shè)置有若干按鍵及液晶顯示屏，所述機(jī)殼外部還設(shè)置有電源控制開關(guān)及電源接口，所述機(jī)殼內(nèi)部設(shè)置有比色池、光源/單色器、光電檢測器、微處理器、可充電電源，其特征在于所述機(jī)殼上表面設(shè)置有比色池固定環(huán)，所述比色池中放置有比色瓶；所述機(jī)殼外部還設(shè)置有RS-232/USB接口。
2.如權(quán)利要求1所述的食品·藥品二氧化硫快速測定儀，其特征在于所述比色池為單通道反應(yīng)比色池，其通道體的橫截面為六方形，頂端為圓形并設(shè)有卡口。
3.如權(quán)利要求1或2所述的食品·藥品二氧化硫快速測定儀，其特征在于所述光源/單色器為多個(gè)設(shè)定波長的發(fā)光二極管。
4.如權(quán)利要求3所述的食品·藥品二氧化硫快速測定儀，其特征在于所述發(fā)光二極管為超高亮發(fā)光二極管，呈直線錯(cuò)開設(shè)置在所述比色池通道體的一側(cè)，且所述光電檢測器為光電傳感器，以相同數(shù)目對應(yīng)置于所述通道體的另一側(cè)。
5.如權(quán)利要求1或2所述的食品·藥品二氧化硫快速測定儀，其特征在于所述比色瓶為帶刻度的玻璃比色瓶，其進(jìn)樣口設(shè)置有密封塞，所述比色瓶外壁臨近進(jìn)樣口處設(shè)置有定位器，所述定位器內(nèi)設(shè)卡頭，所述卡頭與所述比色池定位卡口對應(yīng)鎖合，以鎖定所述比色瓶。
6.如權(quán)利要求3所述的食品·藥品二氧化硫快速測定儀，其特征在于所述比色瓶為帶刻度的玻璃比色瓶，其進(jìn)樣口設(shè)置有密封塞，所述比色瓶外壁臨近進(jìn)樣口處設(shè)置有定位器，所述定位器內(nèi)設(shè)卡頭，所述卡頭與所述比色池定位卡口對應(yīng)鎖合，以鎖定所述比色瓶。
專利摘要本實(shí)用新型涉及一種食品·藥品二氧化硫快速測定儀，包括一機(jī)殼，所述機(jī)殼上表面設(shè)置有若干按鍵及液晶顯示屏，所述機(jī)殼外部還設(shè)置有電源控制開關(guān)、RS－232/USB接口及電源接口，其特征在于所述機(jī)殼內(nèi)部設(shè)置有比色池、光源/單色器、光電檢測器、微處理器、可充電電源，所述機(jī)殼上表面設(shè)置有比色池固定環(huán)，所述比色池中放置有比色瓶。本實(shí)用新型可以快速、簡便、準(zhǔn)確地現(xiàn)場定量測定食品和藥品中二氧化硫含量。
文檔編號(hào)G01N21/01GK2762114SQ20042012217
公開日2006年3月1日 申請日期2004年12月30日 優(yōu)先權(quán)日2004年12月30日
發(fā)明者于愛民, 王振德 申請人:長春吉大·小天鵝儀器有限公司