食品中重金屬含量快速檢測(cè)儀的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種食品中重金屬含量快速檢測(cè)儀，包括照射區(qū)、檢測(cè)區(qū)和接收區(qū)，所述照射區(qū)包括由高亮度LED、光線耦合器、石英光纖、準(zhǔn)直器。檢測(cè)區(qū)包括在與照射區(qū)相應(yīng)位置連接的檢測(cè)通道，檢測(cè)通道內(nèi)設(shè)置Z形流通池，所述Z形流通池連接待檢測(cè)液管路和石英光纖。接收區(qū)包括設(shè)置在檢測(cè)通道另一端的光譜接收分析器，所述高亮度LED、光線耦合器、石英光纖、準(zhǔn)直器、Z形流通池以及光譜接收分析器水平且中心在一條直線上。照射區(qū)采用石英光纖、光敏性好、檢測(cè)通道采用Z形流通池與采用比色皿相比具有重復(fù)性好、自動(dòng)化程度高、樣品容量小、誤差小、靈活出高。
【專利說(shuō)明】食品中重金屬含量快速檢測(cè)儀

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明專利涉及一種檢測(cè)儀器，具體涉及一種用于快速檢測(cè)食品加工鏈中重金屬 污染的便攜式重金屬檢測(cè)儀。

【背景技術(shù)】
[0002] 重金屬可以在土壤中積累和作物體內(nèi)殘留，主要通過(guò)污染食品、飲用水及空氣而 最終威脅人類健康。重金屬在環(huán)境中大多不能被生物所降解，相反卻能在食物鏈的生物放 大作用下成千百倍地富集，通過(guò)食物鏈而進(jìn)入人體內(nèi)蓄積，構(gòu)成對(duì)人體的潛在危害。重金屬 污染經(jīng)食物鏈放大隨食品進(jìn)入人體后主要引起機(jī)體的慢性損傷，進(jìn)入人體的重金屬要經(jīng)過(guò) 較長(zhǎng)時(shí)間的積累才會(huì)顯示出毒性，因此往往不易被早期察覺(jué)而在毒性發(fā)作前就引起足夠的 重視，從而更加重了其危害性。
[0003] 食品重金屬污染問(wèn)題已引起全世界的高度重視和深入研究，對(duì)食品加工鏈中的重 金屬污染進(jìn)行監(jiān)測(cè)和分析研究，對(duì)于評(píng)價(jià)食品質(zhì)量、保護(hù)人類健康和維持社會(huì)經(jīng)濟(jì)可持續(xù) 發(fā)展具有重要的現(xiàn)實(shí)意義。為了促進(jìn)食品行業(yè)健康發(fā)展，減少重金屬?gòu)氖澄镦溸M(jìn)人人體，建 立一種快速、方便、簡(jiǎn)單、可靠的環(huán)境中重金屬含量檢測(cè)的技術(shù)至關(guān)重要。
[0004] 現(xiàn)在常用的重金屬檢測(cè)技術(shù)，如原子吸收光譜法、電感耦合等離子體發(fā)射光譜法 和動(dòng)態(tài)磷光分析等技術(shù)，都需要昂貴的檢測(cè)儀器和復(fù)雜的前處理如高溫、高壓、強(qiáng)酸消化 等，并且由于儀器測(cè)定條件變化與檢測(cè)結(jié)果密切相關(guān)，需要非常專業(yè)的分析測(cè)試人員操作 。因此，只有專業(yè)分析測(cè)試機(jī)構(gòu)和研究機(jī)構(gòu)的中心實(shí)驗(yàn)室才具備測(cè)試條件，而且檢測(cè)樣品 的周期相對(duì)較長(zhǎng)，檢測(cè)過(guò)程復(fù)雜，檢測(cè)成本較高，難以適應(yīng)環(huán)境及市場(chǎng)產(chǎn)品的現(xiàn)場(chǎng)抽查、生 產(chǎn)企業(yè)自查及產(chǎn)品進(jìn)出口快速通關(guān)的要求。
[0005] 當(dāng)前，免疫檢測(cè)技術(shù)已被廣泛應(yīng)用于毒素、殺蟲劑、炸藥等的環(huán)境污染和危險(xiǎn)物的 檢測(cè)。與其他檢測(cè)系統(tǒng)相比，免疫檢測(cè)方法具有快速、廉價(jià)、簡(jiǎn)便、靈敏和特異的優(yōu)點(diǎn)，可便 攜進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)檢測(cè)。重金屬的免疫學(xué)檢測(cè)是一種新型的重金屬檢測(cè)方法，與傳統(tǒng)檢測(cè)方法相 t匕，具有省時(shí)、省力、費(fèi)用低廉、便于攜帶、易于操作等優(yōu)點(diǎn)。能用于重金屬污染物的現(xiàn)場(chǎng)快 速檢測(cè)和常規(guī)檢測(cè)，為食品加工過(guò)程中重金屬污染監(jiān)測(cè)、污染治理、食品的質(zhì)量監(jiān)督，提供 了科學(xué)數(shù)據(jù)和快速處理樣本、快速測(cè)定的最佳測(cè)定方法。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0006] 針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)存在的不足，本發(fā)明的目的在于基于免疫傳感技術(shù)提供一種結(jié)構(gòu)簡(jiǎn) 單、檢測(cè)效率高、檢測(cè)范圍寬、試劑消耗量小且可以便攜式攜帶的食品中重金屬含量快速檢 測(cè)儀。
[0007] 為了解決上述問(wèn)題，本發(fā)明采取的技術(shù)方案是：一種食品中重金屬含量快速檢測(cè) 儀，包括照射區(qū)、檢測(cè)區(qū)和接收區(qū)，所述照射區(qū)包括由高亮度LED、光線耦合器、石英光纖、準(zhǔn) 直器。檢測(cè)區(qū)包括在與照射區(qū)相應(yīng)位置連接的檢測(cè)通道，檢測(cè)通道內(nèi)設(shè)置Z形流通池，所述 Z形流通池連接待檢測(cè)液管路和石英光纖。接收區(qū)包括設(shè)置在檢測(cè)通道另一端的光譜接收 分析器，所述高亮度LED、光線耦合器、石英光纖、準(zhǔn)直器、Z形流通池以及光譜接收分析器 水平且中心在一條直線上。
[0008] 上述的重金屬快速檢測(cè)儀，所述光線耦合器將光源的發(fā)散光聚合。
[0009] 上述的重金屬快速檢測(cè)儀，所述Z形流通采用UV級(jí)別的石英窗片，抗腐蝕、能有效 透過(guò)210-2000nm波長(zhǎng)的光。
[0010] 上述的重金屬快速檢測(cè)儀，Z形流通池采用Z形流路線，待檢測(cè)溶液在其中流動(dòng)， 檢測(cè)量小、混合均勻。
[0011] 上述的重金屬快速檢測(cè)儀，所述光譜接收分析器由平場(chǎng)凹面全息光柵和CCD組 成。
[0012] 本發(fā)明涉及的食品中重金屬含量快速檢測(cè)儀的優(yōu)點(diǎn)是：采用高亮度LED作為光 源、經(jīng)過(guò)光纖耦合器進(jìn)入光纖，并通過(guò)準(zhǔn)直器才進(jìn)入檢測(cè)通道，代替了傳統(tǒng)分光系統(tǒng)中的狹 縫、光路體積大大減小、光束發(fā)散小、光束線性好、光利用率高；檢測(cè)通道采用Z形流通池， 試劑消耗量小、重復(fù)性好，適用于自動(dòng)化的液體采樣，能消除手動(dòng)溶液處理所產(chǎn)生的測(cè)量錯(cuò) 誤、小巧，適用于便攜式設(shè)備。光譜接收分析采用平場(chǎng)光柵、聚焦鏡和CCD，避免采用機(jī)械裝 置對(duì)色散元件進(jìn)行移位和旋轉(zhuǎn)控制，因而測(cè)量速度快、效率高，多點(diǎn)陣CCD實(shí)現(xiàn)全譜吸光度 輸出、分辨率高，且采集數(shù)據(jù)量大，最終繪制曲線精度高。整個(gè)儀器體積小，便攜性能高。

【專利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0013] 圖1為本發(fā)明的結(jié)構(gòu)示意圖。

【具體實(shí)施方式】
[0014] 下面結(jié)合附圖及【具體實(shí)施方式】對(duì)本發(fā)明做進(jìn)一步詳細(xì)說(shuō)明。
[0015] 如圖1所示，一種食品中重金屬含量快速檢測(cè)儀，包括照射區(qū)、檢測(cè)區(qū)和接收區(qū)。 所述照射區(qū)包括高亮度LED1、濾光片2、光纖耦合器3和石英光纖4。檢測(cè)區(qū)主要由Z形流 通池5構(gòu)成。接收區(qū)包括平面光柵9、聚焦鏡10和多點(diǎn)陣(XD11。所敘光纖耦合器3將光源 的發(fā)散光聚合，所述Z形流通池5采用UV級(jí)別的石英窗片，抗腐蝕、能有效透過(guò)210-2000nm 波長(zhǎng)的光，所述Z形流通池5采用Z形流路線，待檢測(cè)溶液在其中流動(dòng)，檢測(cè)量小、混合均 勻。所述光譜接收分析器由平面光柵9、聚焦鏡10和多點(diǎn)陣CCD11組成，實(shí)現(xiàn)全譜吸光度輸 出。
[0016] 具體工作時(shí)，先將樣品中的重金屬離子與過(guò)量螯合劑形成可溶性的重金屬-螯合 劑復(fù)合物，然后將其與已經(jīng)包被在酶標(biāo)板上的重金屬-螯合劑-蛋白質(zhì)復(fù)合物競(jìng)爭(zhēng)單克隆 抗體的抗原結(jié)合位點(diǎn)，添加酶標(biāo)二抗和底物顯色，然后通過(guò)高精度泵將溶液抽取到Z形流 通池的入口 6,溶液在入口 6和出口 7之間流動(dòng)，石英光纖4中的單色光經(jīng)過(guò)流通池5對(duì)溶 液進(jìn)行投射，光線經(jīng)過(guò)8,直射到平面光柵9,經(jīng)過(guò)聚焦鏡10射到多點(diǎn)陣(XD11上，(XD11接 收到透射經(jīng)過(guò)免疫螯合的樣品溶液光譜信息，對(duì)光譜信息進(jìn)行采集，經(jīng)過(guò)微處理器和軟件 處理，與程序內(nèi)置的標(biāo)準(zhǔn)曲線對(duì)照，即可得出樣品的重金屬離子濃度。
[0017] 本發(fā)明實(shí)施所述的內(nèi)容并非對(duì)本發(fā)明的限制，本發(fā)明也不限于上述舉例，本發(fā)明 的保護(hù)范圍也及與本領(lǐng)域技術(shù)人員根據(jù)本發(fā)明構(gòu)思所能夠想到的等同技術(shù)手段。
【權(quán)利要求】
1. 一種食品中重金屬含量快速檢測(cè)儀，其特征在于：由照射區(qū)、檢測(cè)區(qū)和接收區(qū)組成。
2. 所述照射區(qū)包括由高亮度LED、光線耦合器、石英光纖、準(zhǔn)直器。
3. 檢測(cè)區(qū)包括在與照射區(qū)相應(yīng)位置連接的檢測(cè)通道，檢測(cè)通道內(nèi)設(shè)置Z形流通池，所 述Z形流通池連接待檢測(cè)液管路和石英光纖。
4. 接收區(qū)包括設(shè)置在檢測(cè)通道另一端的光譜接收分析器，所述高亮度LED、光線耦合 器、石英光纖、準(zhǔn)直器、Z形流通池以及光譜接收分析器水平且中心在一條直線上。
5. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的食品中重金屬含量快速檢測(cè)儀，其特征在于：所敘光纖耦合 器將光源的發(fā)散光聚合。
6. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的食品中重金屬含量快速檢測(cè)儀，其特征在于：所述Z形流通 池采用UV級(jí)別的石英窗片，抗腐蝕、能有效透過(guò)210-2000nm波長(zhǎng)的光。
7. 根據(jù)權(quán)利要求3所述的食品中重金屬含量快速檢測(cè)儀，其特征在于：所述Z形流通 池采用Z形流路線，待檢測(cè)溶液在其中流動(dòng)，檢測(cè)量小、混合均勻。
8. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的食品中中金屬含量快速檢測(cè)儀，其特征在于：所述光譜接收 分析器由平面光柵、聚焦鏡和多點(diǎn)陣CCD組成。
【文檔編號(hào)】G01N21/31GK104062245SQ201410244132
【公開(kāi)日】2014年9月24日 申請(qǐng)日期:2014年6月4日 優(yōu)先權(quán)日:2014年6月4日
【發(fā)明者】武力, 張冰洋, 田軍 申請(qǐng)人:中南民族大學(xué)