CN108362757A - 电化学检测仪 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及食品安全检测技术领域，尤其是电化学检测仪，由检测主机及自动化搅拌器两个独立部分组成。检测主机包括CPU模块、PC机、通讯模块、人机界面模块、触摸显示屏、电源模块、指示灯及蜂鸣器、开机及复位按键和JTAG调试接口，触摸显示屏、电源模块、指示灯及蜂鸣器、开机及复位按键和JTAG调试接口均连接CPU模块，人机界面模块通过PC机连接通讯模块，所述通讯模块连接CPU模块，CPU模块还连接键盘、锂电池模块、旋转电极模块、USB接口和鼠标。自动化搅拌器连接有即用即抛型丝网印刷电极。本发明有益效果：检测时间短，检测过程约为5min；灵敏度高，检测范围为1ppb—10ppm；检测范围广，包括重金属、农药残留、兽药残留、非法添加剂等，且仪器体积小、选择性高、响应时间短、所需样品少、操作简单便捷及适于现场检测等。

Description

电化学检测仪
技术领域
本发明涉及食品安全检测技术领域，尤其是电化学检测仪。
背景技术
近年来，食品安全问题日趋严重，人们对食品安全的重视和关注程度也不断增强，食品安全监管随之成为新的关注焦点。技术监管中检测的准确性、检测速度的快慢等问题是急需解决的问题。食品污染物常规分析方法主要包括光谱法、试纸法、色谱法和免疫法等。这些方法要么前处理步骤烦琐耗时，同时需昂贵的设备和专业的操作人员；要么局限在定性和半定量检测上。然而随着国家对食品安全的日益重视，人民对自身健康意识的逐渐增强，现在迫切需要发展样品需求量小、检测灵敏、成本低且结果可靠的痕量食品风险因子残留分析方法和传感器件。
电化学检测具有选择性和灵敏度高、响应时间短、所需样品少、操作简单便捷适于现场检测等特点，在食品安全快检中具有巨大应用潜力。基于丝网印刷电极的一次性电化学生物传感器既包含了传统电化学检测的高灵敏度和高特异性，同时又具有样品需求量小、检测快速、即用即抛等优势，在痕量兽药、农药、重金属、非法添加剂等快速准确分析中得到广泛应用。与传统大型仪器检测农兽药残留及非法添加剂的方法相比，基于丝网印刷电极的电化学检测方法具有操作简单，检测时间短等优势；与快速检测卡和试剂盒相比具有检测灵敏度高的优势。
发明内容
本发明目的是克服了现有技术中的不足，提供了电化学检测仪。
为了达到上述目的，本发明是通过以下技术方案实现：
电化学检测仪，包括检测主机及自动化搅拌器两个独立部分，检测主机包括CPU模块、PC机、通讯模块、人机界面模块、触摸显示屏、电源模块、指示灯及蜂鸣器、开机及复位按键和JTAG调试接口，所述触摸显示屏、电源模块、指示灯及蜂鸣器、开机及复位按键和JTAG调试接口均连接CPU模块，所述人机界面模块通过PC机连接通讯模块，所述通讯模块连接CPU模块，所述CPU模块还连接键盘、锂电池模块、旋转电极模块、USB接口和鼠标。
优选地，所述CPU模块通过A/D采样模块连接电极信号模块，所述CPU模块通过D/A采样模块连接电极控制模块。
优选地，所述CPU模块通过输出控制模块连接电解池搅拌器。
优选地，所述通讯模块包括RS232模块、wifi模块、有线网络、USB模块和3G模块。
优选地，所述触摸显示屏采用7寸彩色液晶屏。
优选地，所述CPU模块采用Exynos4412芯片。
优选地，所述检测主机内置系统为Linux系统。
优选地，所用自动化搅拌器连接有电极，所用电极为即用即抛型丝网印刷电极。
优选地，所用自动化搅拌器是与检测主机独立分开的。
优选地，所述检测主机的检测对象包括重金属残留、农药残留、兽药残留、非法添加剂。
本发明所用检测方法为阳极溶出伏安法(ASV)，以电化学检测方法为基础，辅之以纳米技术、酶/免疫技术、核酸适配体技术，同时以丝网印刷电极为载体，检测范围包含重金属、农药残留、兽药残留、非法添加物的全方位覆盖。
检测原理：重金属离子检测主要通过消解的方法将样品中重金属转化为离子状态，经富集和溶出过程所形成的电压-电流曲线，对待测离子浓度进行定性及定量；农药残留检测以有机磷及氨基甲酸酯类为代表，通过碱性条件下热分解或紫外光催化水解有机磷或氨基甲酸酯类生成各种小分子物质，再通过电化学检测手段，经修饰电极放大信号，间接定量检测农药残留；兽药残留检测以氯霉素、四环素及喹诺酮类为代表，通过纳米金-聚乙烯亚胺修饰丝网印刷电极或碱性磷酸酶-对硝基苯磷酸免疫反应体系，通过电化学信号放大，直接或间接定量兽药残留；非法添加剂以苏丹红、罗丹明B、日落黄、柠檬黄、喹啉黄等为代表，拟通过直接电化学氧化还原，或通过功能材料修饰电极实现非法添加剂的定量检测。
本发明有益效果：本发明与传统检测技术相比，具有检测时间短，检测过程约为5min；灵敏度高，检测范围为1ppb—10ppm；检测范围广，包括重金属、农药残留、兽药残留、非法添加剂等；且仪器体积小、选择性高、响应时间短、所需样品少、操作简单便捷及适于现场检测等优点。
以下将结合附图对本发明的构思、具体结构及产生的技术效果作进一步说明，以充分地了解本发明的目的、特征和效果。
附图说明
图1是本发明的结构框图。
具体实施方式
以下结合附图对本发明的实施例进行详细说明，但是本发明可以由权利要求限定和覆盖的多种不同方式实施。
电化学检测仪，由检测主机及自动化搅拌器两个独立部分组成。如图1所示，检测主机包括CPU模块、PC机、通讯模块、人机界面模块、触摸显示屏、电源模块、指示灯及蜂鸣器、开机及复位按键和JTAG调试接口，所述触摸显示屏、电源模块、指示灯及蜂鸣器、开机及复位按键和JTAG调试接口均连接CPU模块，所述人机界面模块通过PC机连接通讯模块，所述通讯模块连接CPU模块，所述CPU模块还连接键盘、锂电池模块、旋转电极模块、USB接口和鼠标。自动化搅拌器则连接有即用即抛型丝网印刷电极。
进一步的，所述CPU模块通过A/D采样模块连接电极信号模块，所述CPU模块通过D/A采样模块连接电极控制模块，所述CPU模块通过输出控制模块连接电解池搅拌器。
其中，所述通讯模块包括RS232模块、wifi模块、有线网络、USB模块和3G模块，所述触摸显示屏采用7寸彩色液晶屏。
此外，所述CPU模块采用Exynos4412芯片。内置系统为Linux系统。
电化学检测仪的检测方法：1)，电源线的插头与220V/50Hz交流电连接，另一端与12V/3A适配器相连，并将适配器的DC插头插入仪器，电极线连接主机和自动化搅拌器。打开电源开关，将丝网印刷电极插入自动化搅拌器电极安装插头处；2)，在自动化搅拌器里加入2ml活化液，连接电极，开始活化，火化结束后更换缓冲液修饰电极，修饰结束后加标准品标定电极；3)，在主机上设定检测参数，开始检测，仪器自动生成溶出伏安图。本发明对重金属的检测，根据实验得到如下数据，具体如下表：
检测项目 检测范围 分辨率 检出限
铅 10ppb-10ppm 1ppb 10ppb
镉 5ppb-10ppm 1ppb 5ppb
铬 50ppb-10ppm 1ppb 50ppb
铜 10ppb-10ppm 1ppb 10ppb
锌 10ppb-10ppm 1ppb 10ppb
砷 10ppb-10ppm 1ppb 10ppb
汞 5ppb-10ppm 1ppb 5ppb
本发明对农药的检测，根据实验得到如下数据，具体如下：
本发明对非法添加剂的检测，根据实验得到如下数据，具体如下：
本发明采用便携式设计，配备高性能Linux系统检测主机及自动化搅拌器，利用即用即抛型丝网印刷电极可实现食品中多种农药、兽药残留，非法添加剂及重金属离子的快速检测，且检测数据能通过网络自动传输，实现数据的集中监测分析。
以上详细描述了本发明的较佳具体实施例。应当理解，本领域的普通技术人员无需创造性劳动就可以根据本发明的构思做出诸多修改和变化。因此，凡本技术领域中技术人员依本发明的构思在现有技术的基础上通过逻辑分析、推理或者有限的实验可以得到的技术方案，皆应在由权利要求书所确定的保护范围内。

Claims (10)

1.电化学检测仪，包括检测主机及自动化搅拌器；其特征在于：检测主机包括CPU模块、PC机、通讯模块、人机界面模块、触摸显示屏、电源模块、指示灯及蜂鸣器、开机及复位按键和JTAG调试接口，所述触摸显示屏、电源模块、指示灯及蜂鸣器、开机及复位按键和JTAG调试接口均连接CPU模块，所述人机界面模块通过PC机连接通讯模块，所述通讯模块连接CPU模块，所述CPU模块还连接键盘、锂电池模块、旋转电极模块、USB接口和鼠标。
2.如权利要求1所述的电化学检测仪，其特征在于：所述CPU模块通过A/D采样模块连接电极信号模块，所述CPU模块通过D/A采样模块连接电极控制模块。
3.如权利要求1所述的电化学检测仪，其特征在于：所述CPU模块通过输出控制模块连接电解池搅拌器。
4.如权利要求1所述的电化学检测仪，其特征在于：所述通讯模块包括RS232模块、wifi模块、有线网络、USB模块和3G模块。
5.如权利要求1所述的电化学检测仪，其特征在于：所述触摸显示屏采用7寸彩色液晶屏。
6.如权利要求1所述的电化学检测仪，其特征在于：所述CPU模块采用Exynos4412芯片。
7.如权利要求1所述的电化学检测仪，其特征在于：所述检测主机内置系统为Linux系统。
8.如权利要求1所述的电化学检测仪，其特征在于：所用自动化搅拌器是与检测主机独立分开的。
9.如权利要求1所述的电化学检测仪，其特征在于：所用自动化搅拌器连接有电极，所用电极为即用即抛型丝网印刷电极。
10.如权利要求1所述的电化学检测仪，其特征在于：所述检测主机的检测对象包括重金属残留、农药残留、兽药残留、非法添加剂。
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