CN113049582B - 一种食品中重金属离子高效检测装置及其方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种借助于测定材料的性质来测试或分析食品中重金属含量的设备，具体是一种食品中重金属离子高效检测装置，包括平台，平台上转动设置有用于承接粉碎后的食品的分隔盘；分隔盘的一侧上方设置有用于将食品粉碎的破碎结构，分隔盘上沿圆周等距开设有多个贯通的通孔，且分隔盘的底面与平台密封贴合；分隔盘的另一侧上方设置有用于对填入到通孔中的食品滴加显色剂的添加机构，添加机构与分隔盘及破碎结构之间通过联动组件连接协同工作；在破碎结构工作时将食品粉碎呈粉末或流体或胶体状并依次填入到可转动的分隔盘上的通孔中，再借助添加机构依次向各个通孔中经粉碎后的食品内滴加显色剂，根据颜色的深浅准确的判断食品中的重金属含量。

Description

一种食品中重金属离子高效检测装置及其方法

技术领域

本发明涉及一种借助于测定材料的性质来测试或分析食品中重金属含量的设备，具体是一种食品中重金属离子高效检测装置及其方法。

背景技术

食品加工过程中经常会加入部分添加剂，添加剂中不可避免的会存在部分重金属，例如常见的铅、砷、铬、镉、汞、钴、锰等。

摄入过量的重金属会对人体造成极大的伤害，其中，铅能直接伤害人的脑细胞；砷具有致癌性，长期接触易导致慢性中毒；铬易导致腹泻、结核病、支气管炎和皮炎等；镉主要积蓄在肾脏，易导致泌尿系统的功能变化；钴能对皮肤产生放射性损伤；汞属于剧毒物质，对神经、视力的破坏极大；锰超量时使人甲状腺机能亢进，伤害人体重要器官。

为了保持食品中的重金属含量处于安全等级，往往需要检测食品中重金属的含量，对于重金属的检测主要利用重金属可以与显色剂发生反应，两者合在一起就会生成一种带有颜色的液体，一般的液体颜色越浓烈说明重金属含量越高；但是食品中的主要可食部分会吸收大量的显色剂，当显色剂滴入到食品中后，不能均匀地润透全部食品，因此需要开发一种设备保证显色剂与食品均匀接触。

发明内容

本发明的目的在于提供一种能够将显色剂与粉碎后的食品成分接触，避免显色剂分布不均导致测试结果不准确的设备，以解决上述背景技术中提出的问题。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：

一种食品中重金属离子高效检测装置，包括通过两个相互平行的支架固定的平台，所述平台上转动设置有用于承接粉碎后的食品的分隔盘；

所述分隔盘的一侧上方设置有用于将食品粉碎的破碎结构，所述分隔盘上沿圆周等距开设有多个贯通的通孔，且所述分隔盘的底面与所述平台密封贴合；所述破碎结构在将食品粉碎后依次填入到所述通孔中；

所述分隔盘的另一侧上方设置有用于对填入到所述通孔中的食品滴加显色剂的添加机构，所述添加机构与所述分隔盘及所述破碎结构之间通过联动组件连接协同工作。

一种利用所述的食品中重金属离子高效检测装置对食品中的重金属检测的方法，包括如下步骤：

步骤一，食品前处理，将待检测的食品初步分割为可通过进料斗投入到破碎桶中的块状，对于有包装的食品，应将外包装去除后再分割；

步骤二，试剂添加，通过试剂罐背面上方的注液口向试剂罐中注入足量的显色剂，显色剂的注入量根据食品的体积、膨化程度、以及吸收率计算；

步骤三，设备检查，测试添加机构、出料嘴、通孔、穿孔、以及比对管之间的导通性能，此外，还应检测分隔盘底面与平台之间的密封性；

步骤四，启动检测，打开动力设备的启动开关，连续向进料斗中投入经初步分割后的食品，并观察比对管中注入的食品颜色变化；

步骤五，对比鉴定，在食品完全装入到比对管中后，从软性套中取下比对管，静止分钟后观察最终颜色并比对颜色深浅，判断重金属的含量；

步骤六，清洗干燥，拆下分隔盘分别对分隔盘、比对管、破碎桶、以及平台表面清洗并擦拭干燥，待擦拭干燥完全后重新装入分隔盘和比对管。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：在分隔盘转动时，粉碎后的食品可依次填入到通孔中，当填装有食品的通孔转动至与添加机构对准时，利用添加机构向该处通孔中的食品中滴入显色剂，滴加完成后随着分隔盘的转动使滴有显色剂的食品转动至与穿孔同轴对齐，而后在重力的作用下食品和其上附着的显色剂落入到比对管中，如此将粉碎后的食品分成均匀的多份逐一添加显色剂并最终分段装入到比对管中进行整体比对，从而检测食品中的重金属含量，每一份食品中的显色剂均能充分与食品接触，检测准确性更高。

附图说明

图1为食品中重金属离子高效检测装置的结构示意图。

图2为食品中重金属离子高效检测装置中凸轮分割器的仰视图。

图3为食品中重金属离子高效检测装置中偏心结构在泵箱内的示意图。

图4为食品中重金属离子高效检测装置中分隔盘和通孔的结构示意图。

图中：1-平台；2-支架；3-安装件；4-破碎桶；5-螺旋绞刀；6-主动轮；7-从动轮；8-换位轴；9-分隔盘；10-通孔；11-出料嘴；12-软性套；13-比对管；14-驱动轴；15-动力设备；16-泵箱；17-试剂罐；18-滴管；19-曲柄；20-连杆；21-密封塞；22-一号单向阀；23-二号单向阀。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

另外，本发明中的元件被称为“固定于”或“设置于”另一个元件，它可以直接在另一个元件上或者也可以存在居中的元件。当一个元件被认为是“连接”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件或者可能同时存在居中元件。本文所使用的术语“垂直的”、“水平的”、“左”、“右”以及类似的表述只是为了说明的目的，并不表示是唯一的实施方式。

请参阅图1~4，本发明实施例中，一种食品中重金属离子高效检测装置，包括通过两个相互平行的支架2固定的平台1，所述平台1上转动设置有用于承接粉碎后的食品的分隔盘9；

在本发明实施例中，所述分隔盘9的一侧上方设置有用于将食品粉碎的破碎结构，所述分隔盘9上沿圆周等距开设有多个贯通的通孔10，且所述分隔盘9的底面与所述平台1密封贴合；所述破碎结构在将食品粉碎后依次填入到所述通孔10中；

在本发明实施例中，所述分隔盘9的另一侧上方设置有用于对填入到所述通孔10中的食品滴加显色剂的添加机构，所述添加机构与所述分隔盘9及所述破碎结构之间通过联动组件连接协同工作。

在本发明实施例中，两个所述支架2呈竖直状，平台1与两个所述支架2垂直，平台1呈板状，分隔盘9可以采用橡胶板所制，因此其底面能够与平台1密封贴合。

在本发明实施例中，向破碎结构中装入待检测的食品成品，在破碎结构工作时将其粉碎呈粉末或流体或胶体状并依次填入到可转动的分隔盘9上的通孔10中，再借助添加机构依次向各个通孔10中经粉碎后的食品内滴加显色剂，以使食品中的重金属成分能够充分地与显色剂接触，从而能够根据颜色的深浅准确的判断食品中的重金属含量。

作为本发明的一种实施例，其中一个所述的支架2上水平固定有软性套12，在所述软性套12上可拆卸的套设有透明的比对管13，且所述比对管13上口与所述平台1的下表面密封贴合；

在本发明实施例中，在所述平台1上开设有同所述比对管13同轴的穿孔，所述通孔10在所述分隔盘9转动时可转至与所述穿孔同轴。

在本发明实施例中，在分隔盘9转动时，粉碎后的食品可依次填入到通孔10中，当填装有食品的通孔10转动至与添加机构对准时，利用添加机构向该处通孔10中的食品中滴入显色剂，滴加完成后随着分隔盘9的转动使滴有显色剂的食品转动至与穿孔同轴对齐，而后在重力的作用下食品和其上附着的显色剂落入到比对管13中，如此将粉碎后的食品分成均匀的多份逐一添加显色剂并最终分段装入到比对管13中进行整体比对，从而检测食品中的重金属含量，每一份食品中的显色剂均能充分与食品接触，检测准确性更高，而且能够实现连续检测。

作为本发明的一种实施例，所述破碎结构包括固定在所述平台1上的破碎桶4和转动设置在所述破碎桶4中央的螺旋绞刀5，所述螺旋绞刀5的中心轴穿过所述破碎桶4的顶壁并与之通过轴承连接；

在本发明实施例中，在所述破碎桶4的上方一侧倾斜设置有用于向所述破碎桶4中装入食品的进料斗，在所述破碎桶4的底部中央设置有用于供所述破碎桶4中粉碎后的食品流入到所述通孔10中的出料嘴11。

在本发明实施例中，当食品通过进料斗装入到破碎桶4中后，转动的螺旋绞刀5可对装入到其中的食品进行切割粉碎，由于螺旋绞刀5具有向上输送物料的效果，因此体积较大的食品与螺旋绞刀5表面的摩擦力较大，故落入到破碎桶4底部的食品为充分粉碎后的食品。

作为本发明的一种实施例，所述联动组件包括用于连接所述螺旋绞刀5与所述分隔盘9的凸轮分割器，所述凸轮分割器为马耳他十字机芯；

在本发明实施例中，马耳他十字机芯包括同轴固定在所述螺旋绞刀5穿出所述破碎桶4顶壁一段的中心轴的主动轮6和同所述主动轮6配合的从动轮7；

在本发明实施例中，其中一个所述支架2穿过所述平台1并与之固定连接，且其上部固定安装有安装件3，所述安装件3上转动安装有同所述螺旋绞刀5平行的换位轴8，所述换位轴8同所述分隔盘9的中心可拆卸安装，从动轮7同轴固定在所述换位轴8上。

在本发明实施例中，螺旋绞刀5转动带动主动轮6旋转，旋转的主动轮6驱动从动轮7和换位轴8转动，换位轴8带动分隔盘9转动，以使多个通孔10依次转动换位。

作为本发明的一种实施例，所述添加机构包括固定在其中一个所述支架2上并穿过所述安装件3的泵箱16，所述泵箱16下部一侧通过二号单向阀23和导管与固定在所述平台1上的试剂罐17连通；

在本发明实施例中，泵箱16的底部通过一号单向阀22与滴管18连通，且在所述泵箱16内设置有用于将试剂罐17中的显色剂经泵箱16送入到滴管18中最终添加至通孔10中的偏心结构。

在本发明实施例中，利用偏心结构正向工作使试剂罐17中的显色剂通过导管及二号单向阀23进入到泵箱16的下部，执行抽液动作；而后偏心结构反向工作使泵箱16底部的显色剂通过一号单向阀22和滴管18滴入到通孔10及其内的食品中。

作为本发明的一种实施例，所述偏心结构包括转动设置在所述泵箱16内上部的曲柄19，在所述泵箱16内还密封滑动设置有密封塞21，所述密封塞21同所述曲柄19之间通过连杆20连接；

在本发明实施例中，具体来说，所述连杆20的一端同曲柄19转动套合，其另一端同所述密封塞21转动连接。

在本发明实施例中，在曲柄19转动时带动连杆20驱动密封塞21顺着泵箱16的内壁往复上下移动，从而使得泵箱16的下部空间内的压强变化，再配合一号单向阀22和二号单向阀23实现间断输送显色剂的效果。

作为本发明的一种实施例，所述联动组件还包括用于连接所述曲柄19与所述螺旋绞刀5的中心轴的传动副；

在本发明实施例中，所述螺旋绞刀5的中心轴上部穿过所述安装件3并与之转动连接，所述传动副包括转动设置在所述安装件3上并连接所述曲柄19一端的驱动轴14和用于连接所述驱动轴14与所述螺旋绞刀5的中心轴顶部的伞齿轮组。

在本发明实施例中，在曲柄19转动时带动驱动轴14同步转动，驱动轴14借助伞齿轮组带动螺旋绞刀5的中心轴转动，从而使得螺旋绞刀5在破碎桶4内转动粉碎食品，同时利用凸轮分割器带动换位轴8和分隔盘9间断转动，以使多个通孔10间断转动。

作为本发明的一种实施例，在安装有泵箱16的支架2上还安装有动力设备15，所述动力设备15的输出端连接所述曲柄19相对驱动轴14的一端，所述伞齿轮组包括同轴安装在所述驱动轴14上的主伞齿轮和同轴安装在所述螺旋绞刀5的中心轴顶部的副伞齿轮，主伞齿轮和副伞齿轮之间相互啮合。

在本发明实施例中，动力设备15包括常用的内燃机、电动机、马达等动力设备。

在本发明实施例中，在动力设备15工作时可带动曲柄19转动，转动的曲柄19带动驱动轴14转动，从而利用伞齿轮组带动螺旋绞刀5的中心轴转动，进而带动换位轴8和分隔盘9转动，达到添加机构、分隔盘9、破碎结构之间协同工作的效果。

此外，本发明还提供了一种利用如上述实施例所述的食品中重金属离子高效检测装置对食品中的重金属检测的方法，包括如下步骤：

步骤一，食品前处理，将待检测的食品初步分割为可通过进料斗投入到破碎桶4中的块状，对于有包装的食品，应将外包装去除后再分割；

步骤二，试剂添加，通过试剂罐17背面上方的注液口向试剂罐17中注入足量的显色剂，显色剂的注入量根据食品的体积、膨化程度、以及吸收率计算；

步骤三，设备检查，测试添加机构、出料嘴11、通孔、穿孔、以及比对管13之间的导通性能，此外，还应检测分隔盘9底面与平台1之间的密封性；

步骤四，启动检测，打开动力设备15的启动开关，连续向进料斗中投入经初步分割后的食品，并观察比对管13中注入的食品颜色变化；

步骤五，对比鉴定，在食品完全装入到比对管13中后，从软性套12中取下比对管13，静止5分钟后观察最终颜色并比对颜色深浅，判断重金属的含量；

步骤六，清洗干燥，拆下分隔盘9分别对分隔盘9、比对管13、破碎桶4、以及平台1表面清洗并擦拭干燥，待擦拭干燥完全后重新装入分隔盘9和比对管13，以便下次使用。

对于本领域技术人员而言，显然本发明不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本发明的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本发明。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本发明的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本发明内。不应将权利要求中的任何附图标记视为限制所涉及的权利要求。

此外，应当理解，虽然本说明书按照实施方式加以描述，但并非每个实施方式仅包含一个独立的技术方案，说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见，本领域技术人员应当将说明书作为一个整体，各实施例中的技术方案也可以经适当组合，形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。

Claims (7)

1.一种食品中重金属离子高效检测装置，其特征在于，包括通过两个相互平行的支架（2）固定的平台（1），所述平台（1）上转动设置有用于承接粉碎后的食品的分隔盘（9）；

所述分隔盘（9）的一侧上方设置有用于将食品粉碎的破碎结构，所述分隔盘（9）上沿圆周等距开设有多个贯通的通孔（10），且所述分隔盘（9）的底面与所述平台（1）密封贴合；所述破碎结构在将食品粉碎后依次填入到所述通孔（10）中；

所述分隔盘（9）的另一侧上方设置有用于对填入到所述通孔（10）中的食品滴加显色剂的添加机构，所述添加机构与所述分隔盘（9）及所述破碎结构之间通过联动组件连接协同工作；

所述破碎结构包括固定在所述平台（1）上的破碎桶（4）和转动设置在所述破碎桶（4）中央的螺旋绞刀（5），所述螺旋绞刀（5）的中心轴穿过所述破碎桶（4）的顶壁并与之通过轴承连接；

在所述破碎桶（4）的上方一侧倾斜设置有用于向所述破碎桶（4）中装入食品的进料斗，在所述破碎桶（4）的底部中央设置有用于供所述破碎桶（4）中粉碎后的食品流入到所述通孔（10）中的出料嘴（11）；

所述联动组件包括用于连接所述螺旋绞刀（5）与所述分隔盘（9）的凸轮分割器，所述凸轮分割器为马耳他十字机芯；

马耳他十字机芯包括同轴固定在所述螺旋绞刀（5）穿出所述破碎桶（4）顶壁一段的中心轴的主动轮（6）和同所述主动轮（6）配合的从动轮（7）；

其中一个所述支架（2）穿过所述平台（1）并与之固定连接，且其上部固定安装有安装件（3），所述安装件（3）上转动安装有同所述螺旋绞刀（5）平行的换位轴（8），所述换位轴（8）同所述分隔盘（9）的中心可拆卸安装，从动轮（7）同轴固定在所述换位轴（8）上。

2.根据权利要求1所述的一种食品中重金属离子高效检测装置，其特征在于，其中一个所述的支架（2）上水平固定有软性套（12），在所述软性套（12）上可拆卸的套设有透明的比对管（13），且所述比对管（13）上口与所述平台（1）的下表面密封贴合；

在所述平台（1）上开设有同所述比对管（13）同轴的穿孔，所述通孔（10）在所述分隔盘（9）转动时可转至与所述穿孔同轴。

3.根据权利要求1所述的一种食品中重金属离子高效检测装置，其特征在于，所述添加机构包括固定在其中一个所述支架（2）上并穿过所述安装件（3）的泵箱（16），所述泵箱（16）下部一侧通过二号单向阀（23）和导管与固定在所述平台（1）上的试剂罐（17）连通；

泵箱（16）的底部通过一号单向阀（22）与滴管（18）连通，且在所述泵箱（16）内设置有用于将试剂罐（17）中的显色剂经泵箱（16）送入到滴管（18）中最终添加至通孔（10）中的偏心结构。

4.根据权利要求3所述的一种食品中重金属离子高效检测装置，其特征在于，所述偏心结构包括转动设置在所述泵箱（16）内上部的曲柄（19），在所述泵箱（16）内还密封滑动设置有密封塞（21），所述密封塞（21）同所述曲柄（19）之间通过连杆（20）连接。

5.根据权利要求4所述的一种食品中重金属离子高效检测装置，其特征在于，所述联动组件还包括用于连接所述曲柄（19）与所述螺旋绞刀（5）的中心轴的传动副；

所述螺旋绞刀（5）的中心轴上部穿过所述安装件（3）并与之转动连接，所述传动副包括转动设置在所述安装件（3）上并连接所述曲柄（19）一端的驱动轴（14）和用于连接所述驱动轴（14）与所述螺旋绞刀（5）的中心轴顶部的伞齿轮组。

6.根据权利要求5所述的一种食品中重金属离子高效检测装置，其特征在于，在安装有泵箱（16）的支架（2）上还安装有动力设备（15），所述动力设备（15）的输出端连接所述曲柄（19）相对驱动轴（14）的一端，所述伞齿轮组包括同轴安装在所述驱动轴（14）上的主伞齿轮和同轴安装在所述螺旋绞刀（5）的中心轴顶部的副伞齿轮，主伞齿轮和副伞齿轮之间相互啮合。

7.一种利用如权利要求1-6任一项所述的食品中重金属离子高效检测装置对食品中的重金属检测的方法，其特征在于，包括如下步骤：

步骤一，食品前处理，将待检测的食品初步分割为可通过进料斗投入到破碎桶中的块状，对于有包装的食品，应将外包装去除后再分割；

步骤二，试剂添加，通过试剂罐背面上方的注液口向试剂罐中注入足量的显色剂，显色剂的注入量根据食品的体积、膨化程度、以及吸收率计算；

步骤三，设备检查，测试添加机构、出料嘴、通孔、穿孔、以及比对管之间的导通性能，此外，还应检测分隔盘底面与平台之间的密封性；

步骤四，启动检测，打开动力设备的启动开关，连续向进料斗中投入经初步分割后的食品，并观察比对管中注入的食品颜色变化；

步骤五，对比鉴定，在食品完全装入到比对管中后，从软性套中取下比对管，静止分钟后观察最终颜色并比对颜色深浅，判断重金属的含量；

步骤六，清洗干燥，拆下分隔盘分别对分隔盘、比对管、破碎桶、以及平台表面清洗并擦拭干燥，待擦拭干燥完全后重新装入分隔盘和比对管。

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