便携式农药残留检测仪的设计

介绍一种基于酶电极生物传感器的便携式农药残留检测系统,该系统采用STC12C5A60S2微处理器作为控制核心,应用电流型酶电极生物传感器作为检测部件对果蔬提取液进行电化学分析。酶电极产生的μA级微弱电流信号通过I/V变换、差分放大、低通滤波等电路调理后送给A/D转换器,经微处理器运算、量化后将被测液农药残留浓度进行液晶显示并通过微型打印机打印出测试结果。该系统采用RS232总线进行数据上传,上位机应用界面采用LABVIEW编写,可对样本检测结果进行存储、分析、历史数据查询等操作。通过大量果蔬验证性试验,证明该系统稳定可靠、精度高、效果良好。     

有机磷农药残留快速检测方法研究

农产品中有机磷农药残留超标问题给食品安全性带来了严重挑战.控制农药残留最为有效的方法之一是加强农药残留检测的力度.为此,在对当前农药残留的检测方法进行调查研究和分析的基础上,利用氯化钯与含硫基有机磷农药的显色机理,研究了甲胺磷、乐果、氧乐果在酸性条件下与氯化钯反应显色的规律性;对3种农药的颜色传感器快速检测法进行了研究;并以小白菜为检测样本,优化了蔬菜预处理方法.研究表明:在蒸馏水介质中,最佳工作条件是pH值为2.7,显色时间取8min.最佳预处理方法为:二氯甲烷作为有机溶剂,超生辅助萃取,浸提10min,活性炭脱色.颜色传感器检测法检测速度快,适合现场快速检测的要求.     

蔬菜有机磷农药残留检测试剂包检测条件的优化

以商品化的乙酰胆碱酯酶试剂包为研究对象,比较了不同用量乙酰胆碱酯酶、底物和显色剂下的抑制率,并在此基础上进行了正交试验.在保证一定检测精度的前提下确定了酶用量为推荐用量的3/4,底物用量为推荐用量的3/4,显色剂用量为推荐用量的1/2,降低了检测成本.通过F检验证明,调整后配方和原配方之间无显著性差异.在此条件下.氧乐果、敌百虫和敌敌畏的检测限大约分别为0.37 mg/L、0.09 mg/L和0.035 mg/L,与原配方一致.     

蔬菜残留农药脱毒机

一种快速消除蔬菜水果残留农药的新产品——蔬菜残留农药脱     

中药材农药残留检测的研究进展

在查阅、收集国内中药材农药残留检测文献方法基础上,综述近几年中药材农药残留检测研究进展,旨在为进一步开展中药材农药残留检测和质量控制提供参考。     

果蔬类污染物三合一便携式检测仪的应

使用果蔬污染物三合一便携式检测仪对亚硝酸盐、重金属铅及农药样品进行测定,确定了仪器对于不同污染物的有效检测范围.结果表明,亚硝酸盐的有效检测范围为1.5～150μg/mL,重金属铅在0.5～4.0μg/mL之间,辛硫磷、敌百虫、呋喃丹和灭多威的检测范围分别是0.005～2.0、0.005～0.5、0.005～0.3和0.005～1.0μg/mL.与Optizen 2120VFT食品安全快速检测仪相比,仪器对于亚硝酸盐、重金属铅、农药各项指标的检测均具有较好的准确性和精密度,能够满足快速检测的要求.     

大豆中农药残留的研究

大豆是极富营养的粮食作物,其主要成分是蛋白质、脂肪及各种微量元素。大豆蛋白中含有8种人体必需氨基酸,所以大豆蛋白质又称为全价蛋白。随着我国社会的迅猛发展和人民生活水平的日益提高,人们对大豆的安全性也越来越重视,尤其是大豆中农药残留问题,它直接影响到消费者的身体健康,也会影响我国大豆的出口。所以加强大豆中农药控制尤为重要。     

食品中农药残留的电子鼻检测识别研究

电子鼻(e-nose)通过气味来鉴别化合物,是一种模拟生物嗅觉工作原理的新形仿生检测系统。它在农药残留等食品安全检测领域中有着广泛的应用。电子鼻包括检测系统、数据预处理系统和模式识别系统。本文通过对电子鼻的发展历史和组成部分的基本原理介绍,全面回顾和总结了过去二十年来电子鼻在食品农药残留检测中的应用。最后,从几个方面讨论了电子鼻技术在该领域的存在问题及发展趋势。     

植物源性食品中有机磷农药残留检测技术研究进展

有机磷农药作为一类高效与广谱的杀虫剂和除草剂等正被广泛用于农作物病虫防治领域,但大量使用后对人、动物和环境产生的危害也不容忽视。建立有效、快速和灵敏的有机磷农药残留检测技术,成为当前研究者关注的课题。本文综述了植物源性食品中有机磷农药残留检测的研究进展,并对今后其检测技术进行了展望。     

猪肉中莱克多巴胺便携式快速筛查装置研究

莱克多巴胺俗称“瘦肉精”,可被用来饲养牲畜以提高胴体瘦肉率。食用含有莱克多巴胺的畜禽肉或内脏可引起健康问题甚至危害生命。传统的莱克多巴胺检测周期较长,费时费力,不利于实际大范围推广使用。在一些屠宰场往往采用抽检的方式进行检测,存在严重滞后性。研发了一种猪肉中“瘦肉精”莱克多巴胺便携式快速筛查装置,该装置主要包括光谱采集模块、光源模块、控制模块和电源。并基于NI LabVIEW软件开发工具,采用G语言编写猪肉“瘦肉精”智能快速检测的控制软件。首先,在碱性环境下利用乙酸乙酯对猪肉中莱克多巴胺进行提取,并采用表面增强拉曼散射（SERS）方法进行检测。研究对比了不同浓度NaCl水溶液作为聚集剂对莱克多巴胺SERS光谱的影响,结果表明以1mol/L NaCl为聚集剂的增强效果最好。其次,比较了液滴蒸发对拉曼信号的影响,结果表明在滴加样品后,4s后采集的拉曼信号较好。然后,制备不同莱克多巴胺含量（1、2、4、6、8、10μg/g）的猪肉样品进行定量分析,采用自动惠塔克拟合算法（AWF）对光谱数据进行预处理,扣除原始拉曼光谱中包含的荧光背景。建立836cm-1处SERS强度与猪肉样品中莱克多巴胺含量之间的一元线性回归模型。结果表明,模型具有较好的线性关系,决定系数R2为0.99,均方根误差为0.178μg/g。最后,重新制作一批莱克多巴胺含量相同的猪肉样本,利用研发的装置对猪肉中莱克多巴胺进行检测,预测值与样品标准理化值具有较好的线性关系,决定系数R2为0.99,均方根误差为0.317μg/g。本装置简单便携,价格便宜,检测时间小于1h,检出限为1μg/g,可以用于猪肉中莱克多巴胺的快速筛查。     

便携式土壤土霉素提取-检测装置设计与试验

土壤中土霉素（Oxytetracycline,OTC）高性能的现场分析方法对于保护生态环境安全和维护人类健康具有重要意义。针对土壤中痕量OTC的现场检测难题,设计功能集成的便携式提取-检测装置,用于土壤中OTC的现场提取与精准分析。首先,基于集成电路技术与3D建模,研制具有称量、搅拌与离心功能的便携式装置,并通过与实验室用提取装置的性能对比,验证装置的提取精度;分别以LED和便携式电化学工作站为光电化学检测的光源驱动和信号采集装置,研制便携式检测装置;进行土壤中OTC的现场分析试验。结果表明,研制的便携式装置对土壤OTC的提取精度较高,检测的线性范围为1×10-8~1×10-6mol/L,检出限为5.33×10-9mol/L;在现场分析试验中,对土壤中OTC检测的加标回收率为92%~97%,相对标准偏差为1.8%~5.2%,且准确度得到了国标法的验证。     

便携式猪肉营养组分无损实时检测装置研究

为了实现猪肉营养组分(脂肪和蛋白质)的快速、无损、实时检测,基于近红外反射光谱设计了便携式猪肉营养组分无损检测装置。硬件部分包括光谱采集单元、光源单元和控制单元,并开发了相应的检测软件,实现样品光谱信息的有效获取和实时分析。为了建立稳定可靠的预测模型,考察了波段选择、样本分组方式和筛选变量方法对模型的影响。分别基于可见/短波近红外(Vis/SWNIR)、长波近红外(LWNIR)及Vis/SWNIR-LWNIR,利用随机选择法(RS)、Kennard-Stone法(KS)和基于联合X-Y距离的样本划分法(SPXY)对样本进行划分,建立了脂肪和蛋白质质量分数的偏最小二乘预测模型。结果发现,基于Vis/SWNIR-LWNIR波段,利用SPXY算法进行样本分组,取得了最佳的预测模型。在此基础上,比较分析竞争性自适应加权算法、随机蛙跳算法和蒙特卡罗无信息变量消除-连续投影算法3种算法筛选变量建立的模型效果。基于竞争性自适应加权算法筛选变量的模型结果最佳,对脂肪和蛋白质建立的模型验证集相关系数分别为0.950 5和0.951 0。结果表明:基于近红外反射光谱设计的便携式猪肉组分检测装置可以对脂肪和蛋白质含量进行快速、无损、实时检测。     

一种便携式土壤检测装置的设计

农田土壤样本采集工作中存在劳动强度大、所携带设备多、操作不易达到要求、难以保证测试准确性等问题.设计一种便携式土壤检测装置,阐述该装置的整体结构、工作过程及使用效果.该装置能够保证土壤检测仪器垂直入土,降低测试人员劳动强度,同时保证测试环境的理想性,提高测试结果准确度.     

便携式水产品多品质参数拉曼检测装置设计与试验

水产品在捕捞后极易发生腐败变质,传统的品质检测系统体积大、移动不便、操作复杂,不利于实际应用推广。为了满足水产品品质快速、实时、无损的检测需求,基于拉曼光谱技术,研发了便携式水产品多品质参数检测装置。该装置的硬件系统主要包括光源模块、光谱采集模块、系统控制处理模块、电源模块、通信模块。采用标准正态变量变换、Whittaker平滑算法、自适应迭代重加权惩罚最小二乘算法对该硬件系统采集的拉曼光谱数据进行平滑和背景扣除处理,结合国标方法采集到的鲳鱼颜色b*、硫代巴比妥酸标准理化值（TBA值）、挥发性盐基氮（Total volatile basic nitrogen, TVB N）含量,建立了鱼肉品质多指标偏最小二乘定量预测模型。鲳鱼颜色b*、TBA值、TVB N含量的验证集相关系数分别为0.907、0.897、0.915,验证集均方根误差分别为1315、0104mg/(100g)、2875mg/(100g)。基于MFC基础类库完成实时分析控制软件设计,将预测模型植入软件内,交叉编译下载到检测装置中,实现水产品多品质参数指标一键检测。最后对装置的稳定性进行了测试,18条鲳鱼样品的颜色b*、TBA值、TVB N含量的装置预测值与标准理化值的相关系数分别为0.927、0.883、0.904,均方根误差分别为1139、0271mg/(100g)、1896mg/(100g)。结果表明,便携式水产品多品质参数拉曼检测装置可以实现鲳鱼颜色b*、TBA值、TVB N含量的多指标实时无损检测。     

手机联用的苹果糖度便携式检测装置设计与试验

基于可见/近红外光谱技术设计了手机联用的苹果糖度便携式检测装置,旨在通过优选特征波段确定适合苹果糖度检测的波段范围及光学传感器,并通过与手机的联用完成苹果糖度的高效、便携、低成本的无损检测。选择STS-NIR微型光纤光谱仪（波长范围650~1100nm）,利用实验室自行搭建的光谱采集平台对120个苹果进行光谱采集,通过偏最小二乘（PLS）算法对全波长数据进行建模,并采用连续投影法（SPA）、遗传算法（GA）和竞争自适应重加权抽样法（CARS）等变量选择方法对全波长进行特征波段的识别来选择有效波长。变量选择结果显示,所得3组特征波段含有重合项,且均包含与苹果糖度有关的变量。利用偏最小二乘（PLS）算法建立关于苹果糖度基于3组特征波段的预测模型,并对3组结果进行分析,包括对预测相关系数、预测均方根误差比较等,来评估所建模型的准确性。试验结果表明,利用3组特征波段所得建模结果均比较良好,预测相关系数都在0.93以上,其中GA-PLS模型对苹果糖度的预测效果最优,预测相关系数可达0.9447。根据上述所得特征波段的高度重合项,确定了检测苹果糖度的特征波段及其对应的光学传感器,并基于所设计的苹果糖度便携式检测装置对另取的40个苹果进行试验验证,苹果糖度的预测相关系数可达0.8822。结果表明,本文所设计的基于特征波段的手机联用的苹果糖度便携式检测装置,成本低、便于携带、检测准确率高,具有实现苹果糖度的实时无损检测的可行性。     

基于酶传感器的农药浓度便携式实时测量装置

设计了一种应用酶传感器的便携式农药浓度测量装置,由丝网印刷酶电极、信号调理电路和单片机C8051F040组成.酶传感电极修饰方法使涂层电荷转移电阻减小而加速电荷转移.装置检测出酶抑制率与农药(西维因)浓度的对数在农药(西维因)质量浓度为5 ng/mL～2 μg/mL时呈线性关系,最低检出限为1.7 ng/mL,检出时间小于161 s,系统尺寸小,可采用电池供电,为数量级μg/L的农药质量浓度现场检测(如农药喷雾现场)提供了一种便携式快速测量装置.     

玉米主要品质便携式检测装置设计与试验

我国玉米产量高,高效、便携、低成本的玉米成分检测技术及其装置对于玉米品质的检测至关重要,基于可见/近红外光谱技术,设计了一款玉米主要品质便携式检测装置。为探究所设计方案的可行性,自行搭建了可见/近红外光谱采集系统,对不同品种共72份玉米样本进行光谱采集,分别建立了玉米籽粒蛋白质、脂肪和淀粉含量的偏最小二乘（PLS）预测模型以及结合竞争性自适应重加权算法（CARS）的CARS-PLS预测模型。结果表明,CARS方法可以有效筛选出各组分的相关变量,提升模型效果,各组分质量分数的预测集均方根误差（RMSEP）均有所下降, 蛋白质质量分数的RMSEP由0.4866%降至0.4068%;脂肪质量分数的RMSEP由0.1549%降至0.0989%;淀粉质量分数的RMSEP由0.4714%降至0.4675%。预测集相关系数Rp均有所提高,蛋白质质量分数的Rp由0.9309提升至0.9603;脂肪质量分数的Rp由0.9497提升至0.9770;淀粉质量分数的Rp由0.9520提升至0.9605。基于CARS方法所筛选的各组分特征变量,选择了合适的近红外光谱传感器,在此基础上设计了检测装置的光谱采集单元、控制单元、显示单元、电源单元以及散热单元,并基于NodeMCU开发板和Arduino IDE开发工具,采用Arduino语言对装置控制程序进行开发,实现“一键式”快速检测。试验验证了该装置的检测精度和稳定性,结果表明,预测玉米籽粒蛋白质、脂肪和淀粉质量分数的相关系数分别为0.8431、0.8243、0.8154,预测均方根误差分别为0.3576%、0.2318%、0.2333%,相对分析误差分别为1.8577、1.7761、1.5735。对同一样本多次重复预测,各组分预测值的变异系数分别为0.235%、0.241%和0.028%。     

便携式脱棉盘修磨机具的研制

介绍了一种便携式采棉机脱棉盘修磨机具。该机具的设计研制主要解决采棉机采收过程中,采棉机脱棉盘磨损后在田间地头进行快速磨削修复的问题。同时,还分析了该机具带来的经济效益和社会价值。机具设计经过了调研、试验、改进和再试验等环节,最终达到了较好的使用效果。机具可实现同时对再组18或20个脱棉盘组进行修磨,单组修磨时间在10min以内,磨削量为0~15mm/次,使用可靠性≥98%。通过对机具带来的经济效益分析,有力地证明了该机具研究价值和推广前景。