一种农药残留辅助检测装置和检测方法
【专利摘要】本发明涉及一种农药残留辅助检测装置和检测方法，辅助检测装置包括农药残留速测卡、电源、装置本体、温度控制组件、摄像组件和控制器，温度控制组件和摄像组件分别用于根据控制器的控制进行恒温加热及拍摄。检测方法包括：①应用辅助检测装置检测多种胆碱酯酶抑制率已知的样本表面提取液的胆碱酯酶抑制时间，各种样本表面提取液的胆碱酯酶抑制率和抑制时间一一对应形成多组样本数据，②以多组样本数据中胆碱酯酶抑制率为变量，抑制时间为自变量得到带形状参数的四次Hermite插值样条，③对待测样本采用S1的方法得到待测样本胆碱酯酶抑制时间，带入四次Hermite插值样条，得到待测样本中农药的残留率。该方法简单，且检测准确性高。
【专利说明】-种农药残留辅助检测装置和检测方法
【技术领域】
[0001] 本发明设及农药检测领域，具体指一种农药残留辅助检测装置和检测方法。
【背景技术】
[0002] 随着食品安全问题在国内受到越来越多的重视，果蔬中农药残留问题也得到了极 大的关注。水果和蔬菜中残留的农药主要是有机磯类、氨基甲酸醋类该两大类杀虫剂，其用 量较大且毒性较高。国家标准《GB/T 5009. 199-2003蔬菜中有机磯和氨基酸脂类农药残留 量的快速检测速测卡法》制定了采用农药高度敏感的胆碱醋酶和显色剂做成的酶试纸农药 残留速测卡根据胆碱醋酶抑制率来测定果蔬中有机磯和氨基甲醋残留量的方法。该方法主 要是通过农药抑制显色过程的方式实现检测，显色反应后，农药的抑制作用会逐渐减小，农 药残留速测卡的颜色会逐渐变深，直至呈现无农药残留的藍色。因此，农药残留含量的多少 直接与显色抑制时间有关，农药残留越多，抑制时间越长，从无色变为藍色时间越长；无农 药残留，直接呈现藍色，抑制时间为0。然而目前采用的方法主要是根据农药残留速测卡的 显色与空白卡对比，（藍色表示农药残留极少、浅藍色代表有少量农药残留、白色农药残留 极大），该方法主要通过人工视觉主观判断或色谱分析实现，前者误差较大，后者操作复杂， 检测周期长。
【发明内容】
[0003] 针对现有技术存在的上述问题，本发明的一个目的是；提供一种能够辅助检测农 药残留的装置。
[0004] 本发明的另一个目的是提供一种能够快速、准确、直观地实现农药残留的检测的 方法。
[0005] 为实现上述第一个目的，本发明采用如下技术方案：一种农药残留辅助检测装置， 包括农药残留速测卡、电源、装置本体、温度控制组件、摄像组件和控制器；所述装置本体包 括上盖体和下盖体，下盖体上具有加热区域；所述上盖体和下盖体横向的边缘可转动连接； 所述温度控制组件包括加热体、测温件和控温件；所述加热体设置在下盖体内，用于为加热 区域加热；所述测温件的检测端设置在加热体上，测温件的数据输出端与控制器连接；所 述控温件的控制命令输入端与控制器的温度控制命令输出端连接，控温件的控制命令输出 端与加热体的命令接收端连接；所述摄像组件包括图像采集器和计时器；所述图像采集器 的采集信号输入端与控制器的采集控制信号输出端连接，图像采集器的图像采集端对着加 热区域；所述计时器的计时信号输入端与控制器的计时控制信号输出端连接，计时器的计 时信号输出端与控制器的计时控制信号输出端连接；所述电源分别为温度控制组件、摄像 组件和控制器供电。
[0006] 作为优化，还包括显示屏，所述显示屏设置下盖体上，显示屏的显示信号输入端与 图像采集器的信号输出端连接，所述电源为显示屏供电。
[0007] 为实现上述第二个目的，本发明采用如下技术方案；一种农药残留的检测检测方 法，具体包括如下步骤：
[000引 S1 ;形成多组样本数据；
[0009] 1)设定温度Tj，j = 1, 2, 3,….，m，m为自然数；
[0010] 2)令j = l，k=l;
[0011] 扣启动权利要求1或2中的农药残留辅助检测装置，使该农药残留辅助检测装置 加热区的温度恒定为Tj;
[0012] 4)在农药残留速测卡上选择定位点，通过定位点确定显色区域，然后在显色区域 内选取特征点，一个特征点即作为一个特征区域；
[0013] 5)配制多种胆碱醋酶抑制率已知的样本表面提取液，各种样本表面提取液的抑制 率分别记为Ui，i = 1，2,3…，n，共配制n个样本；
[0014] 6)令 i = 1 ;
[0015] 7)在农药残留速测卡选定的特征区域上沾取胆碱醋酶抑制率为y i的样本表面提 取液；
[0016] 8)所述步骤7)特定区域不再发生显色反应的时间点开始至特定区域最终变为藍 色，且藍色不再发生变化的时间点为至的时间为胆碱醋酶抑制率为y i的样本表面提取液 的胆碱醋酶抑制时间tyj;
[0017] 9) i = i+1 ;更换新的农药残留速测卡，返回执行步骤7);
[001引 10)当i > n时，执行步骤11);
[0019] 11) j = j+1 ；
[0020] 12)更换新的农药残留速测卡，返回执行步骤3);
[002U 13)当j > m时，执行步骤14);
[0022] 14)将各种样本表面提取液的胆碱醋酶抑制率和抑制时间一一对应，由此形成多 组样本数据；
[0023] S2;W多组样本数据中胆碱醋酶抑制率为变量，抑制时间为自变量，在标准S次 化rmite基函数中引入形状参数A 1，构造带形状参数的四次化rmite基函数，得到带形状 参数的四次化rmite插值样条，A i为任意实数；
[0024] S3 ;对于农药残留量未知的待测样本检测：
[0025] I )对于农药残留量未知的待测样本制备其表面提取液，然后启动上述的农药残 留辅助检测装置，使该农药残留辅助检测装置加热区的温度恒定为Tj.;
[0026] II )在农药残留速测卡上选择定位点，通过定位点确定显色区域，然后在显色区 域内选取特征点，一个特征点即作为一个特征区域；
[0027] III)在农药残留速测卡选定的特征区域上沾取待测样本表面提取液；
[002引 IV )所述步骤III)特定区域不再发生显色反应的时间点开始至特定区域最终变为 藍色，且藍色不再发生变化的时间点为至的时间为待测样本表面提取液的抑制时间；
[0029] V )将待测样本表面提取液的抑制时间带入步骤S2中带形状参数的四次化rmite 插值样条中，求得在温度Tj.下，待测样本表面提取液的胆碱醋酶抑制率，并最终得到待测样 本表面提取液的农药残留率。
[0030] 作为优化，所述步骤S2所述的带形状参数的四次化rmite基函数计算方法为：
[0031]
【权利要求】
1. 一种农药残留辅助检测装置，其特征在于：包括农药残留速测卡、电源、装置本体、 温度控制组件、摄像组件和控制器； 所述装置本体包括上盖体和下盖体，下盖体上具有加热区域； 所述上盖体和下盖体横向的边缘可转动连接； 所述温度控制组件包括加热体、测温件和控温件；所述加热体设置在下盖体内，用于为 加热区域加热；所述测温件的检测端设置在加热体上，测温件的数据输出端与控制器连接； 所述控温件的控制命令输入端与控制器的温度控制命令输出端连接，控温件的控制命令输 出端与加热体的命令接收端连接； 所述摄像组件包括图像采集器和计时器；所述图像采集器的采集信号输入端与控制器 的采集控制信号输出端连接，图像采集器的图像采集端对着加热区域；所述计时器的计时 信号输入端与控制器的计时控制信号输出端连接，计时器的计时信号输出端与控制器的计 时控制信号输出端连接； 所述电源分别为温度控制组件、摄像组件和控制器供电。
2. 如权利要求1所述的农药残留辅助检测装置，其特征在于：还包括显示屏，所述显示 屏设置下盖体上，显示屏的显示信号输入端与图像采集器的信号输出端连接，所述电源为 显示屏供电。
3. -种农药残留的检测检测方法，其特征在于：具体包括如下步骤： Sl:形成多组样本数据： 1) 设定温度T」，j= 1，2, 3,--，m，m为自然数； 2) 令j= 1，k= 1 ; 3) 启动权利要求1或2中的农药残留辅助检测装置，使该农药残留辅助检测装置加热 区的温度恒定为Tj; 4) 在农药残留速测卡上选择定位点，通过定位点确定显色区域，然后在显色区域内选 取特征点，一个特征点即作为一个特征区域； 5) 配制多种胆碱酯酶抑制率已知的样本表面提取液，各种样本表面提取液的抑制率分 别记为Ui，i= 1，2, 3?，n，共配制n个样本； 6) 令i= 1 ; 7) 在农药残留速测卡选定的特征区域上沾取胆碱酯酶抑制率为^的样本表面提取 液； 8) 所述步骤7)特定区域不再发生显色反应的时间点开始至特定区域最终变为蓝色， 且蓝色不再发生变化的时间点为至的时间为胆碱酯酶抑制率为y}的样本表面提取液的胆 碱酯酶抑制时间ti;Tj; 9)i=i+1 ;更换新的农药残留速测卡，返回执行步骤7); 10) 当i>n时，执行步骤11); 11)j=j+1 ; 12) 更换新的农药残留速测卡，返回执行步骤3); 13) 当j>m时，执行步骤14); 14) 将各种样本表面提取液的胆碱酯酶抑制率和抑制时间一一对应，由此形成多组样 本数据； 52 :以多组样本数据中胆碱酯酶抑制率为变量，抑制时间为自变量，在标准三次 Hermite基函数中引入形状参数A i，构造带形状参数的四次Hermite基函数，得到带形状 参数的四次Hermite插值样条，Ai为任意实数； 53 :对于农药残留量未知的待测样本检测： I )对于农药残留量未知的待测样本制备其表面提取液，然后启动权利要求1或2中 的农药残留辅助检测装置，使该农药残留辅助检测装置加热区的温度恒定为Tj; II )在农药残留速测卡上选择定位点，通过定位点确定显色区域，然后在显色区域内 选取特征点，一个特征点即作为一个特征区域； III)在农药残留速测卡选定的特征区域上沾取待测样本表面提取液； IV)所述步骤III)特定区域不再发生显色反应的时间点开始至特定区域最终变为蓝 色，且蓝色不再发生变化的时间点为至的时间为待测样本表面提取液的抑制时间； V)将待测样本表面提取液的抑制时间带入步骤S2中带形状参数的四次Hermite插 值样条中，求得在温度L下，待测样本表面提取液的胆碱酯酶抑制率，并最终得到待测样本 表面提取液的农药残留率。
4. 如权利要求3所述的农药残留的检测方法，其特征在于：所述步骤S2所述的带形状 参数的四次Hermite基函数计算方法为：
式中比⑴、hi+1(l)、/?,.(/)与 /?,,.丨丨（/)是四次Hermite基函数，I= (t-tiVU^-ti)，1^表 示胆碱酯酶抑制率为U 样本表面提取液对应的抑制时间。
5. 如权利要求4所述的农药残留的检测方法，所述步骤S2所述的带形状参数的四次 Hermite插值计算方法中需计算各样本点处的斜率，斜率推算方法为：通过加权调和平均 的办法计算各中间样本点的斜率，采用单向推导的办法计算首尾样本点的斜率，中间样本 点斜率Ui'的计算公式为：
【文档编号】G01N21/78GK104502338SQ201410837688
【公开日】2015年4月8日 申请日期:2014年12月29日 优先权日:2014年12月29日
【发明者】肖国专, 董宇 申请人:厦门安东电子有限公司