CN100514038C - 果蔬农药残留量的检测方法和装置 - Google Patents
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Abstract
本发明揭示了一种果蔬农药残留量的检测方法及检测装置，利用抑制率检测果蔬农药残留量，首先建立一个对酶试剂有抑制作用的果蔬标准样品检测对照数据库(标样库)，用标准样品对照代替普通样品对照来计算抑制率，该方法包括如下步骤：获取待测果蔬的样品透射比检测线；查找标样库中是否保存有该种果蔬的标准样品透射比对照线，如果找到则使用如下公式计算抑制率：R＝|Kstd-SK|/|Kstd|，如果没有找到果蔬的标准样品透射比对照线，则按传统方法计算抑制率；根据计算所得的抑制率计算农药残留量。采用本发明的方法和装置消除了某些果蔬在无农药残留的状态下也会对酶活性产生抑制影响的干扰因素从而大大提高了农药残留检测的准确性。
Description
技术领域
本发明涉及果蔬的农药残留量检测技术，更具体地说，涉及一种果蔬农药残留量的检测方法和装置。
背景技术
农作物在生长过程中常受到病虫害的侵袭，为此种植者需采取相应的防护措施。一般对植物施放农药，以保证其正常生长，与此同时部分农药也就残留在农作物的表面与内部。众所周知，人们食用了含有残留农药的水果或蔬菜后，对人体的健康产生不良影响，甚至造成死亡。各国政府都相应制定了这方面的标准，要求对农产品的残留农药量进行检测和控制。
2003年8月11日发布的国标GB/T5009，199-2004“蔬菜中有机磷和氨基甲酸酯类农药残留量的快速检测”规定了农药残留快速检测方法，其主题是应用“有机磷和氨基甲酸酯类农药对胆碱酯酶正常功能有抑止作用，其抑止率与农药的浓度呈正相关”的原理。运用一种工具(仪器)通过检测胆碱酯酶的活性可间接获知有机磷和氨基甲酸酯类农药在农作物内的农药残留浓度。
残留农药测定装置应用“农药(有机磷、胺基甲酸脂类)对酶试剂活性有抑止作用”以及“在正常情况下，酶催化神经传导代谢产物(乙酰胆碱)水解，其水解产物与现色剂反应，产生黄色物质”的原理，使用光学元件，在410NM处测定吸光度随时间的变化值计算出抑止率，通过抑止率数值反映残留农药的存在程度。残留农药测定装置由光源、测光装置、光电转换、数码转换、运算模块、显示装置、输出模块组成。
在实际的应用过程中，注意到某些农作物由于其本身的化学成份对酶物质的正常功能(活性)也存在抑止作用，即某些农作物在无农药残留的状态下，也会产生对酶活性的抑止影响，这就造成了应用酶试剂检测农药残留量的“假阳性”现象。为此针对该问题，我们提出通过一种事先探知由于某农作物本身对酶试剂的抑止作用量，而后在检测过程中将这种干扰因素消除。
于是就需要一种事先探知由于某果蔬本身对酶试剂的抑止作用量，而后在检测过程中将这种干扰因素消除的方法和装置从而克服“假阳性”现象。
发明内容
本发明的目的是提供一种可以排除果蔬本身对酶试剂的抑制作用的干扰因素，根据真实抑制率来检测农药残留的方法和装置。
根据本发明的一方面，提供一种果蔬农药残留量的检测方法，利用抑制率检测果蔬农药残留量，建立一个对酶试剂有抑制作用的果蔬标准样品检测对照数据库(标样库)，用标准样品对照代替普通样品对照来计算抑制率，所述方法包括如下步骤：获取待测果蔬的样品透射比检测线；查找所述标样库中是否保存有该种果蔬的标准样品透射比对照线，如果找到则使用如下公式计算抑制率：R＝|Kstd-SK|/|Kstd|，其中，R：抑制率、Kstd：标准样品对照线的斜率、SK：样品检测线的斜率；如果没有找到所述果蔬的标准样品透射比对照线，则按传统方法计算抑制率；根据计算所得的抑制率计算农药残留量。
根据本发明的一实施例，所述建立标样库的步骤包括：选取经过处理，去除所有残留农药的果蔬作为标样；取1g标样放到5ml提取液中振荡第一时间或浸泡第二时间后提取2.5ml；加0.1ml酶液及0.1ml显色剂摇匀后室温放置第三时间，或振荡第四时间；然后加入0.1ml底物摇匀，并立即放入比色皿中，进行对照测试；到达设定的第五时间后，对照完成，保存就为标样库中的一条标样数据，即一条标准样品透射比对照线；依照上述步骤反复操作制作多条多品种果蔬的标样数据并保存，形成标样库。
根据本发明的一实施例，所述的建立标样库的步骤中，设定第一时间为1～2分钟、第二时间为5分钟、第三时间为15分钟、第四时间为1～2分钟、第五时间常规为3分钟。
根据本发明的一实施例，所述标样库中的标样数据可增加、删除并可被读取，所述标样库可与互联网相连并通过互联网对标样库的数据进行更新，更新的内容包括不同果蔬在不同地域和不同季节的标样数据。
根据本发明的一实施例，针对同一果蔬不同酶试剂的标样数据可采用如下步骤制作：用一已保存的一种酶试剂标样数据，制作一条另一种酶试剂的标样数据，再对该标样数据的参数进行调节。
根据本发明的一实施例，所述酶试剂可以选取乙酰胆碱脂酶或丁酰胆碱脂酶。
根据本发明的另一方面，提供一种果蔬农药残留量的检测装置，包括：一光源；用于照射待测果蔬；一测光装置，连接所述光源，用于接收照射所述待测果蔬后的光线；一光电转换装置，连接所述测光装置，接收所述测光装置输出的光信号转换成电信号；一数码转换装置，连接所述光电转换装置，接收所述电信号并进行数码转换；一运算模块，与所述数码转换装置相连，根据数码转换装置输出的信号计算所述待测果蔬吸光度随时间变化情况，得到待测果蔬的样品透射比检测线；根据所述样品透射比检测线计算抑制率，再根据抑制率计算农药残留量；一显示装置，与所述运算模块相连，显示运算模块的运算过程以及运算结果；一输出模块，与所述运算模块相连，输出运算模块的运算结果；其特征在于，所述检测装置还包括一数据库，与所述运算模块相连，所述数据库是一个对酶试剂有抑制作用的果蔬标准样品检测对照数据库(标样库)，所述运算模块用标准样品对照代替普通样品对照来计算抑制率，所述运算模块首先查找所述标样库中是否保存有该种果蔬的标准样品透射比对照线，如果找到则使用如下公式计算抑制率：R＝|Kstd-SK|/|Kstd|，其中，R：抑制率、Kstd：标准样品对照线的斜率、SK：样品检测线的斜率；如果没有找到所述果蔬的标准样品透射比对照线，则按传统方法计算抑制率。
根据本发明的一实施例，所述数据库建立过程如下：选取经过处理，去除所有残留农药的果蔬作为标样；取1g标样放到5ml提取液中振荡第一时间或浸泡第二时间后提取2.5ml，加0.1ml酶液及0.1ml显色剂摇匀后室温放置第三时间，或振荡第四时间，然后加入0.1ml底物摇匀，并立即放入比色皿中，进行对照测试，到达设定的第五时间后，对照完成，保存就为标样库中的一条标样数据，即一条标准样品透射比对照线；依照上述步骤制作多条多品种果蔬的标样数据并保存在数据库中以形成标样库。
根据本发明的一实施例，所述数据库连接到互联网，通过互联网更新所述标样库中的标样数据。更新的内容包括不同果蔬在不同地域和不同季节的标样数据；所述数据库还连接一数据库管理装置，所述管理装置对数据库中的标样数据进行增加/删除/读取。
根据本发明的一实施例，所述数据库管理装置制作针对同一果蔬不同酶试剂的标样数据：用一已保存的一种酶试剂标样数据，制作一条另一种酶试剂的标样数据，再对该标样数据的参数进行调节；所述酶试剂可以选取乙酰胆碱脂酶或丁酰胆碱脂酶。
采用本发明所揭示的果蔬农药残留量的检测方法和装置，解决了在应用酶试剂快速检测果蔬中农药残留量过程中，排除由于被检测物质本身原因对酶试剂活性产生抑止的问题，大大提高了农药残留检测的准确性。
附图说明
本发明上述的以及其他的特征、性质和优势将通过下面结合附图对实施例的描述而变得更加明显，其中：
图1是按照本发明的果蔬农药残留量检测方法的一实施例的流程图；
图2是用乙酰胆碱脂酶做一条空白标样对照得到的对照比曲线的示意图。
图3是用丁酰胆碱脂酶做一条空白样对照得到的经调整后的对照比曲线的示意图。
图4是按照本发明的果蔬农药残留量检测装置的一实施例的结构图。
具体实施方式
下面结合附图和实施例进一步说明本发明的技术方案。
本发明提供一种果蔬农药残留量的检测方法，利用抑制率检测果蔬农药残留量，为了消除由于被检测物质本身原因对酶试剂活性产生抑止的问题，本发明的检测方法建立一个对酶试剂有抑制作用的果蔬标准样品检测对照数据库(标样库)，用标准样品对照代替普通样品对照来计算抑制率，该方法包括如下步骤，参考图1所示，包括：
a.获取待测果蔬的样品透射比检测线；
b.查找标样库中是否保存有该种果蔬的标准样品透射比对照线，如果找到则使用如下公式计算抑制率：
R＝|Kstd-SK|/|Kstd|
其中，R：抑制率
Kstd：标准样品对照线的斜率
SK：样品检测线的斜率；
如果没有找到所述果蔬的标准样品透射比对照线，则按传统方法计算抑制率；
c.根据计算所得的抑制率计算农药残留量。根据抑制率计算农药残留量是现有技术中公知的内容，在本发明中就不再说明了。
对于本发明的检测方法来说，建立一个标样库是实现本发明的检测方法的前提，根据本发明的一实施例，建立标样库的具体步骤如下：
选取经过处理，去除所有的农药残留的果蔬作为标样，该种经处理的果蔬可以被认为是不含残留农药的，
取1g标样放到5ml提取液中振荡1～2分钟或浸泡5分钟后提取2.5ml，
加0.1ml酶液及0.1ml显色剂摇匀后室温放置15分钟，或振荡1～2分钟，
然后加入0.1ml底物摇匀，并立即放入比色皿中，进行对照测试，
到达设定的时间，常规为3分钟后，对照完成，保存就为标样库中的一条标样数据，即是一条标准样品透射比对照线；
依照上述步骤反复操作后制作多条多种品种的果蔬的标样数据并保存在数据库中就形成了标准样品检测对照数据库。
根据本发明的实施例，标样库中的标样数据可增加、删除并可被读取，标样库可与互联网相连并通过互联网对标样库的数据进行更新，更新的内容包括不同果蔬在不同地域和不同季节的标样数据。
根据本发明的一实施例，数据库中可以包括针对同一果蔬不同酶试剂的标样数据，该种数据可以采用如下步骤制作：用一已保存的一种酶试剂标样数据，制作一条另一种酶试剂的标样数据，再对该标样数据的参数进行调节。按照本发明的实施例，酶试剂可以选取乙酰胆碱脂酶或丁酰胆碱脂酶。结合图2和图3，图2和图3示出用户用不同的酶做标准对照样品数据库，其中示出的酶试剂分别是乙酰胆碱脂酶或丁酰胆碱脂酶，在图2和图3所示的实施例中。已经制作好的是乙酰胆碱脂酶的标样数据，图3所示的是丁酰胆碱脂酶的标样数据，其是在乙酰胆碱脂酶的标样数据的基础上调整RF修正值而得到的。
根据本发明的一实施例，标准样品数据可从INTERNET实时更新，能按不同地域和不同季节给出最合适的标准样品数据库，最大程度得保证检测结果的准确性。
本发明还提供一种果蔬农药残留量的检测装置400，参考图4可见其结构，包括：
一光源402；用于照射待测果蔬；
一测光装置404，连接光源402，用于接收照射待测果蔬后的光线；
一光电转换装置406，连接测光装置404，接收测光装置404输出的光信号转换成电信号；
一数码转换装置408，连接光电转换装置406，接收电信号并进行数码转换；
一运算模块410，与数码转换装置408相连，根据数码转换装置408输出的信号计算待测果蔬吸光度随时间变化情况，得到待测果蔬的样品透射比检测线；根据样品透射比检测线计算抑制率，再根据抑制率计算农药残留量；
一显示装置412，与运算模块410相连，显示运算模块410的运算过程以及运算结果；
一输出模块414，与运算模块410相连，输出运算模块410的运算结果；
本发明的检测装置400的一个主要的改进是检测装置400还包括一数据库416，与运算模块410相连，数据库416是一个对酶试剂有抑制作用的果蔬标准样品检测对照数据库(标样库)，运算模块410用标准样品对照代替普通样品对照来计算抑制率，运算模块410首先查找标样库中是否保存有该种果蔬的标准样品透射比对照线，如果找到则使用如下公式计算抑制率：
R＝|Kstd-SK|/|Kstd|
其中，R：抑制率
Kstd：标准样品对照线的斜率
SK：样品检测线的斜率；
如果没有找到果蔬的标准样品透射比对照线，则按传统方法计算抑制率。
该装置400在进行测量时，使用光学元件在410NM处测定吸光度随时间的变化值计算出抑制率，通过抑制率数值反应残留农药的存在程度。
装置400中采用的数据库(标样库)的建立过程和前述的相同，同样包括：
选取经过处理的，去除所有残留农药的果蔬作为标样；
取1g标样放到5ml提取液中振荡1～2分钟或浸泡5分钟后提取2.5ml，
加0.1ml酶液及0.1ml显色剂摇匀后室温放置15分钟，或振荡1～2分钟，
然后加入0.1ml底物摇匀，并立即放入比色皿中，进行对照测试，
到达设定的时间，常规为3分钟后，对照完成，保存就为标样库中的一条标样数据，即为标样数据库中的一条标准样品透射比对照线；
依照上述步骤制作多条多品种果蔬的标样数据并保存在数据库中以形成标样库。
所建立的数据库与运算模块相连，当检测过程开始时，判定被检测物质是否是标准样库中物质，若是此类物质，则在数据处理时，从标样库中获取该物质的干扰影响值，进入数据处理模块进行运算。由此可以得到无被检测物质本身干扰影响的真实透过率，根据处理过的真实透过率，从而得到纯农药残留物对酶试剂活性的抑止率。
根据本发明的一实施例，数据库416连接到互联网，通过互联网更新标样库(数据库416)中的标样数据。更新的内容包括不同果蔬在不同地域和不同季节的标样数据。参考图4所示，数据库416还连接一数据库管理装置418，管理装置418对数据库中的标样数据进行增加/删除/读取。同时，上面说到的制作针对同一果蔬不同酶试剂的标样数据也由数据库管理装置418完成：用一已保存的一种酶试剂标样数据，制作一条另一种酶试剂的标样数据，再对该标样数据的参数进行调节，例如可调节其RF参数。酶试剂可以选取乙酰胆碱脂酶或丁酰胆碱脂酶，具体参考图2和图3所示的实施例。
采用本发明所揭示的果蔬农药残留量的检测方法和装置，解决了在应用酶试剂快速检测果蔬中农药残留量过程中，排除由于被检测物质本身原因对酶试剂活性产生抑止的问题，大大提高了农药残留检测的准确性。
虽然本发明的技术方案已经结合较佳的实施例说明于上，但是本领域的技术人员应该理解，对于上述的实施例的各种修改或改变是可以预见的，这不应当被视为超出了本发明的保护范围，因此，本发明的保护范围不限于上述具体描述的实施例，而应该是符合此处所揭示的创新性特征的最宽泛的范围。
Claims (10)
1.一种果蔬农药残留量的检测方法，利用抑制率检测果蔬农药残留量，其特征在于，建立一个对酶试剂有抑制作用的果蔬标准样品检测对照数据库，即标样库，用标准样品对照代替普通样品对照来计算抑制率，所述方法包括如下步骤：
获取待测果蔬的样品透射比检测线；
查找所述标样库中是否保存有该种果蔬的标准样品透射比对照线，如果找到则使用如下公式计算抑制率：
R＝|Kstd-SK|/|Kstd|
其中，R：抑制率
Kstd：标准样品对照线的斜率
SK：样品检测线的斜率；
如果没有找到所述果蔬的标准样品透射比对照线，则按传统方法计算抑制率；
根据计算所得的抑制率计算农药残留量。
2.如权利要求1所述的检测方法，其特征在于，所述建立标样库的步骤包括：
选取经过处理，去除所有残留农药的果蔬作为标样；
取1g标样放到5ml提取液中振荡第一时间或浸泡第二时间后提取2.5ml；
加0.1ml酶液及0.1ml显色剂摇匀后室温放置第三时间，或振荡第四时间；
然后加入0.1ml底物摇匀，并立即放入比色皿中，进行对照测试；
到达设定的第五时间后，对照完成，保存就为标样库中的一条标样数据，即一条标准样品透射比对照线；
依照上述步骤反复操作制作多条多品种果蔬的标样数据并保存，形成标样库。
3.如权利要求2所述的检测方法，其特征在于：所述的建立标样库的步骤中，设定第一时间为1～2分钟、第二时间为5分钟、第三时间为15分钟、第四时间为1～2分钟、第五时间常规为3分钟。
4.如权利要求3所述的检测方法，其特征在于，所述标样库中的标样数据被增加、删除并被读取，所述标样库与互联网相连并通过互联网对标样库的数据进行更新，更新的内容包括不同果蔬在不同地域和不同季节的标样数据。
5.如权利要求4所述的检测方法，其特征在于：针对同一果蔬不同酶试剂的标样数据采用如下步骤制作：用一已保存的一种酶试剂标样数据，制作一条另一种酶试剂的标样数据，再对该标样数据的参数进行调节。
6.如权利要求5所述的检测方法，其特征在于：所述的一种酶试剂选取乙酰胆碱脂酶，而另一种酶试剂选取丁酰胆碱脂酶；或者所述的一种酶试剂选取丁酰胆碱脂酶，而另一种酶试剂选取乙酰胆碱脂酶。
7.一种果蔬农药残留量的检测装置，包括：
一光源；用于照射待测果蔬；
一测光装置，连接所述光源，用于接收照射所述待测果蔬后的光线；
一光电转换装置，连接所述测光装置，接收所述测光装置输出的光信号转换成电信号；
一数码转换装置，连接所述光电转换装置，接收所述电信号并进行数码转换；
一运算模块，与所述数码转换装置相连，根据数码转换装置输出的信号计算所述待测果蔬吸光度随时间变化情况，得到待测果蔬的样品透射比检测线；根据所述样品透射比检测线计算抑制率，再根据抑制率计算农药残留量；
一显示装置，与所述运算模块相连，显示运算模块的运算过程以及运算结果；
一输出模块，与所述运算模块相连，输出运算模块的运算结果；
其特征在于，所述检测装置还包括一数据库，与所述运算模块相连，所述数据库是一个对酶试剂有抑制作用的果蔬标准样品检测对照数据库，即标样库，所述运算模块用标准样品对照代替普通样品对照来计算抑制率，所述运算模块首先查找所述标样库中是否保存有该种果蔬的标准样品透射比对照线，如果找到则使用如下公式计算抑制率：
R＝|Kstd-SK|/|Kstd|
其中，R：抑制率
Kstd：标准样品对照线的斜率
SK：样品检测线的斜率；
如果没有找到所述果蔬的标准样品透射比对照线，则按传统方法计算抑制率。
8.如权利要求7所述的检测装置，其特征在于，所述数据库建立过程如下：
选取经过处理，去除所有残留农药的果蔬作为标样；
取1g标样放到5ml提取液中振荡第一时间或浸泡第二时间后提取2.5ml，
加0.1ml酶液及0.1ml显色剂摇匀后室温放置第三时间，或振荡第四时间，
然后加入0.1ml底物摇匀，并立即放入比色皿中，进行对照测试，
到达设定的第五时间后，对照完成，保存就为标样库中的一条标样数据，即一条标准样品透射比对照线；
依照上述步骤制作多条多品种果蔬的标样数据并保存在数据库中以形成标样库。
9.如权利要求7所述的检测装置，其特征在于：所述数据库连接到互联网，通过互联网更新所述标样库中的标样数据。更新的内容包括不同果蔬在不同地域和不同季节的标样数据；
所述数据库还连接一数据库管理装置，所述管理装置对数据库中的标样数据进行增加、删除、以及读取。
10.如权利要求9所述的检测装置，其特征在于：所述数据库管理装置制作针对同一果蔬不同酶试剂的标样数据：用一已保存的一种酶试剂标样数据，制作一条另一种酶试剂的标样数据，再对该标样数据的参数进行调节；所述的一种酶试剂选取乙酰胆碱脂酶，而另一种酶试剂选取丁酰胆碱脂酶；或者所述的一种酶试剂选取丁酰胆碱脂酶，而另一种酶试剂选取乙酰胆碱脂酶。
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