食品中重金属含量快速检测仪的制作方法
【专利摘要】本发明涉及一种食品中重金属含量快速检测仪，包括照射区、检测区和接收区，所述照射区包括由高亮度LED、光线耦合器、石英光纤、准直器。检测区包括在与照射区相应位置连接的检测通道，检测通道内设置Z形流通池，所述Z形流通池连接待检测液管路和石英光纤。接收区包括设置在检测通道另一端的光谱接收分析器，所述高亮度LED、光线耦合器、石英光纤、准直器、Z形流通池以及光谱接收分析器水平且中心在一条直线上。照射区采用石英光纤、光敏性好、检测通道采用Z形流通池与采用比色皿相比具有重复性好、自动化程度高、样品容量小、误差小、灵活出高。
【专利说明】食品中重金属含量快速检测仪
【技术领域】
[0001] 本发明专利涉及一种检测仪器，具体涉及一种用于快速检测食品加工链中重金属 污染的便携式重金属检测仪。
【背景技术】
[0002] 重金属可以在土壤中积累和作物体内残留，主要通过污染食品、饮用水及空气而 最终威胁人类健康。重金属在环境中大多不能被生物所降解，相反却能在食物链的生物放 大作用下成千百倍地富集，通过食物链而进入人体内蓄积，构成对人体的潜在危害。重金属 污染经食物链放大随食品进入人体后主要引起机体的慢性损伤，进入人体的重金属要经过 较长时间的积累才会显示出毒性，因此往往不易被早期察觉而在毒性发作前就引起足够的 重视，从而更加重了其危害性。
[0003] 食品重金属污染问题已引起全世界的高度重视和深入研究，对食品加工链中的重 金属污染进行监测和分析研究，对于评价食品质量、保护人类健康和维持社会经济可持续 发展具有重要的现实意义。为了促进食品行业健康发展，减少重金属从食物链进人人体，建 立一种快速、方便、简单、可靠的环境中重金属含量检测的技术至关重要。
[0004] 现在常用的重金属检测技术，如原子吸收光谱法、电感耦合等离子体发射光谱法 和动态磷光分析等技术，都需要昂贵的检测仪器和复杂的前处理如高温、高压、强酸消化 等，并且由于仪器测定条件变化与检测结果密切相关，需要非常专业的分析测试人员操作 。因此，只有专业分析测试机构和研究机构的中心实验室才具备测试条件，而且检测样品 的周期相对较长，检测过程复杂，检测成本较高，难以适应环境及市场产品的现场抽查、生 产企业自查及产品进出口快速通关的要求。
[0005] 当前，免疫检测技术已被广泛应用于毒素、杀虫剂、炸药等的环境污染和危险物的 检测。与其他检测系统相比，免疫检测方法具有快速、廉价、简便、灵敏和特异的优点，可便 携进行现场检测。重金属的免疫学检测是一种新型的重金属检测方法，与传统检测方法相 t匕，具有省时、省力、费用低廉、便于携带、易于操作等优点。能用于重金属污染物的现场快 速检测和常规检测，为食品加工过程中重金属污染监测、污染治理、食品的质量监督，提供 了科学数据和快速处理样本、快速测定的最佳测定方法。
【发明内容】
[0006] 针对现有技术存在的不足，本发明的目的在于基于免疫传感技术提供一种结构简 单、检测效率高、检测范围宽、试剂消耗量小且可以便携式携带的食品中重金属含量快速检 测仪。
[0007] 为了解决上述问题，本发明采取的技术方案是：一种食品中重金属含量快速检测 仪，包括照射区、检测区和接收区，所述照射区包括由高亮度LED、光线耦合器、石英光纤、准 直器。检测区包括在与照射区相应位置连接的检测通道，检测通道内设置Z形流通池，所述 Z形流通池连接待检测液管路和石英光纤。接收区包括设置在检测通道另一端的光谱接收 分析器，所述高亮度LED、光线耦合器、石英光纤、准直器、Z形流通池以及光谱接收分析器 水平且中心在一条直线上。
[0008] 上述的重金属快速检测仪，所述光线耦合器将光源的发散光聚合。
[0009] 上述的重金属快速检测仪，所述Z形流通采用UV级别的石英窗片，抗腐蚀、能有效 透过210-2000nm波长的光。
[0010] 上述的重金属快速检测仪，Z形流通池采用Z形流路线，待检测溶液在其中流动， 检测量小、混合均匀。
[0011] 上述的重金属快速检测仪，所述光谱接收分析器由平场凹面全息光栅和CCD组 成。
[0012] 本发明涉及的食品中重金属含量快速检测仪的优点是：采用高亮度LED作为光 源、经过光纤耦合器进入光纤，并通过准直器才进入检测通道，代替了传统分光系统中的狭 缝、光路体积大大减小、光束发散小、光束线性好、光利用率高；检测通道采用Z形流通池， 试剂消耗量小、重复性好，适用于自动化的液体采样，能消除手动溶液处理所产生的测量错 误、小巧，适用于便携式设备。光谱接收分析采用平场光栅、聚焦镜和CCD，避免采用机械装 置对色散元件进行移位和旋转控制，因而测量速度快、效率高，多点阵CCD实现全谱吸光度 输出、分辨率高，且采集数据量大，最终绘制曲线精度高。整个仪器体积小，便携性能高。
【专利附图】
【附图说明】
[0013] 图1为本发明的结构示意图。
【具体实施方式】
[0014] 下面结合附图及【具体实施方式】对本发明做进一步详细说明。
[0015] 如图1所示，一种食品中重金属含量快速检测仪，包括照射区、检测区和接收区。 所述照射区包括高亮度LED1、滤光片2、光纤耦合器3和石英光纤4。检测区主要由Z形流 通池5构成。接收区包括平面光栅9、聚焦镜10和多点阵(XD11。所叙光纤耦合器3将光源 的发散光聚合，所述Z形流通池5采用UV级别的石英窗片，抗腐蚀、能有效透过210-2000nm 波长的光，所述Z形流通池5采用Z形流路线，待检测溶液在其中流动，检测量小、混合均 匀。所述光谱接收分析器由平面光栅9、聚焦镜10和多点阵CCD11组成，实现全谱吸光度输 出。
[0016] 具体工作时，先将样品中的重金属离子与过量螯合剂形成可溶性的重金属-螯合 剂复合物，然后将其与已经包被在酶标板上的重金属-螯合剂-蛋白质复合物竞争单克隆 抗体的抗原结合位点，添加酶标二抗和底物显色，然后通过高精度泵将溶液抽取到Z形流 通池的入口 6,溶液在入口 6和出口 7之间流动，石英光纤4中的单色光经过流通池5对溶 液进行投射，光线经过8,直射到平面光栅9,经过聚焦镜10射到多点阵(XD11上，(XD11接 收到透射经过免疫螯合的样品溶液光谱信息，对光谱信息进行采集，经过微处理器和软件 处理，与程序内置的标准曲线对照，即可得出样品的重金属离子浓度。
[0017] 本发明实施所述的内容并非对本发明的限制，本发明也不限于上述举例，本发明 的保护范围也及与本领域技术人员根据本发明构思所能够想到的等同技术手段。
【权利要求】
1. 一种食品中重金属含量快速检测仪，其特征在于：由照射区、检测区和接收区组成。
2. 所述照射区包括由高亮度LED、光线耦合器、石英光纤、准直器。
3. 检测区包括在与照射区相应位置连接的检测通道，检测通道内设置Z形流通池，所 述Z形流通池连接待检测液管路和石英光纤。
4. 接收区包括设置在检测通道另一端的光谱接收分析器，所述高亮度LED、光线耦合 器、石英光纤、准直器、Z形流通池以及光谱接收分析器水平且中心在一条直线上。
5. 根据权利要求1所述的食品中重金属含量快速检测仪，其特征在于：所叙光纤耦合 器将光源的发散光聚合。
6. 根据权利要求1所述的食品中重金属含量快速检测仪，其特征在于：所述Z形流通 池采用UV级别的石英窗片，抗腐蚀、能有效透过210-2000nm波长的光。
7. 根据权利要求3所述的食品中重金属含量快速检测仪，其特征在于：所述Z形流通 池采用Z形流路线，待检测溶液在其中流动，检测量小、混合均匀。
8. 根据权利要求1所述的食品中中金属含量快速检测仪，其特征在于：所述光谱接收 分析器由平面光栅、聚焦镜和多点阵CCD组成。
【文档编号】G01N21/31GK104062245SQ201410244132
【公开日】2014年9月24日 申请日期:2014年6月4日 优先权日:2014年6月4日
【发明者】武力, 张冰洋, 田军 申请人:中南民族大学