本实用新型涉及农药检测技术领域，具体涉及一种家用农药残留检测仪。
背景技术：
随着经济发展，食品安全问题近年来一直备受关注。食品安全(foodsafety)指食品无毒、无害，符合应当有的营养要求，对人体健康不造成任何急性、亚急性或者慢性危害。根据倍诺食品安全定义，食品安全是“食物中有毒、有害物质对人体健康影响的公共卫生问题”。食品安全也是一门专门探讨在食品加工、存储、销售等过程中确保食品卫生及食用安全，降低疾病隐患，防范食物中毒的一个跨学科领域，所以食品安全很重要。食品(食物)的种植、养殖、加工、包装、储藏、运输、销售、消费等活动符合国家强制标准和要求，不存在可能损害或威胁人体健康的有毒有害物质以导致消费者病亡或者危及消费者及其后代的隐患。现在生产领域中应用的农药种类已经达到100多种，对农业保持丰收增产起到了很大的作用，农药的大量使用，在保证了粮食等农作物大量稳产的同时，也带来了诸多的环境问题，农药残留问题不容忽视。
政府在食品安全的监管和检测领域做了许多工作，可公众依然对食品安全的质量心存怀疑。我们的食品究竟安全不安全？我们的果蔬农残究竟超标不超标仍然是人类担心的问题。
目前我国农药残留的速测方法是酶抑制试纸法(农残快速检测卡)和酶抑制分光光度法(农残快速检测仪)，检测原理为农药中70％以上含磷，磷也是农药中危害人体的几大罪魁祸首之一。所以胆碱酯酶可以做为快速农药残留鉴别的核心。胆碱酯酶可催化靛酚乙酸酯(红色)水解为乙酸与靛酚(蓝色)，有机磷或氨基甲酸脂类农药对胆碱酯酶有抑制作用，使催化、水解、变色的过程发生改变，由此可判断出样品中是否有高剂量有机磷或氨基甲酸酯类农药的存在。
其中农残快速检测卡(执行标准：GB/T 5009.199-2003)分为两部分，白色为胆碱酯酶粉末，红色为显色剂。开始测量时，需要把清洗蔬菜后的水，或蔬菜表面泥土(水)滴在白色粉末上，观察5分钟，使得白色粉末湿润。然后将白色粉末和红色压在一起，用手按压10分钟。而后打开按压的试纸，如果白色试纸变蓝，则说明无农药残留，或在可接受的范围内；如果白色试纸为变色，或变成浅蓝色，说明农药残留超标。该方法的优点是成本低，单次测量便宜。缺点是：1.操作复杂，不适合大众操作；2.胆碱酯酶粉末保存困难。众所周知，保持酶的活性，应该在5摄氏度左右。而试纸不论是在运输过程中，还是在家庭使用过程中，都很难保持冷链运输和储藏。所以，酶粉会经常有实效，造成测量的假阳性问题。3.要求用手压10分钟，很难做到。在家庭测量中，实测者很难用手连续10分钟按压试纸。4.颜色识别困难。对于公众而言，如何识别测量后的试纸究竟是浅蓝色还是没有变色，究竟到什么程度才说明农残超标？这都是家庭使用试纸的困惑。
农残速测仪(执行标准：GB/T 5009.199-2003)原理和农残速测卡一样，该方法也主要依靠胆碱酯酶来进行快速农药检测。所不同的是，该方法设计了一个自动加热的反应室，实测者只用将试纸放入反应室，打开电源，仪器可以自动加热。等到加热时间到后，实测者打开反应室，观察颜色，进行肉眼农药残留判别。优点：自动加热，不再需要手持10分钟。缺点：1.由于依然使用胆碱酯酶粉末，所以在测量前还需要使得白色粉末(胆碱酯酶)湿润并观察5分钟；2.依然存在胆碱酯酶常温保存导致的酶活性降低，或失活问题；3.依然需要肉眼观察颜色，不适合家庭使用；4.设备操作复杂，需要预热，需要设定加热时间；5.仪器价格相对于家庭使用而言相对较贵。
技术实现要素：
本实用新型的目的在于克服现有技术的上述不足，可以解决公众的食品安全疑惑，设计一款方法安全可靠，操作简单适合任何人使用，价格经济且适合所有人使用的家用果蔬农残检测仪。
具体的，本实用新型提供了如下技术方案：
本实用新型提供了家用农药残留检测仪，包括农药残留检测装置、 加热组件、控制器和检测分析组件；
所述农药残留检测组件包括胆碱酯酶层和显色层，所述胆碱酯酶层设置有胶囊包体；
所述加热组件包括加热板和加热控制单元，所述加热板给所述农药残留检测装置加热，所述加热控制单元的输出端连接所述加热板，所述加热控制单元的输入端连接所述控制器的温度控制端；
所述检测分析组件包括图像采集单元和颜色识别单元，所述图像采集单元输入端连接所述农药残留检测组件的显色层，所述图像采集单元的输出端连接所述颜色识别单元，所述颜色识别单元的输出端连接所述控制器信号采集端；
所述检测结果输出组件将检测数据输出显示，所述检测结果输出组件的输入端连接控制端的信号输出端。
优选地，所述胶囊包体内设置有胆碱酯酶液。
优选地，所述胶囊包体由海藻酸钠制成。
优选地，所述加热板为电阻式加热板，采用贴片电阻。
优选地，贴片电阻经SMT工艺焊接而成。
优选地，加热组件还包括有计时器，所述计时器的输入端与控制器的计时控制信号输出端连接，所述计时器的输出端与控制器的计时控制信号输出端连接。
优选地，颜色识别单元的输出端和控制器之间依次连接放大电路和采样电路。
优选地，检测结果输出组件包括LED灯和/或蜂鸣器。
优选地，控制器还包括有数据运算分析单元。
与现有技术相比，本实用新型提供的家用农药残留检测仪，具有以下有益效果：
1)本实用新型提供的家用农药残留检测仪易于携带可现场进行检测，可以解决公众的食品安全疑惑，检测方法安全可靠，操作简单适合任何人使用，价格经济且适合所有人使用。
2)本实用新型提供的家用农药残留检测仪不再依靠人眼进行检测结果的识别，通过微型摄像头采集显色层颜色的图像，并通过颜色识别单元进行颜色分辨，识别完毕后进行显示或报警，易于操作适用于家用。
3)本实用新型提供的家用农药残留检测仪采用胆碱酯酶溶液替换目前农药检测领域内使用的胆碱酯酶粉，使用胆碱酯酶溶液相比胆碱酯酶粉不仅能降低试剂成本，经本实用新型实验研究发现，使用胆碱酯酶溶液还缩短了反应时间提高了反应效率，且酶液不存在酶粉因失效导致的检测假阳性现象。
4)本实用新型提供的家用农药残留检测仪采用胶囊式胆碱酯酶，使用海藻酸钠制成胶囊包体，将胆碱酯酶液包裹在胶囊包体内部，不仅提高酶的保存效率，改造后的胆碱酯酶液还增加了胆碱酯酶的活性单位，提高了反应时间。
5)本实用新型提供的家用农药残留检测仪在农药残留检测时不必再湿润胆碱酯酶粉末并观察5分钟，可以直接反应并进行下一步操作。
6)本实用新型提供的家用农药残留检测仪采用电阻式加热板进行加热保证了快速加热，在检测应用时不需要进行预热，可以提高反应时间，同时降低了成本。
附图说明
通过阅读参照以下附图所作的对非限制性实施例所作的详细描述，本实用新型的其它特征、目的和优点将会变得更明显：
图1是本实用新型实施例的家用农药残留检测仪的结构示意图；
具体实施方式
为使本实用新型实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本实用新型实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。因此，以下对在附图中提供的本实用新型的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本实用新型的范围，而是仅仅表示本实用新型的选定实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。
在本实用新型的描述中，需要说明的是，术语“上”、“下”、“内”、 “外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。
在本实用新型的描述中，还需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“设置”、“安装”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。
另外，本实用新型各个实施例之间的技术方案可以相互结合，但是必须是以本领域普通技术人员能够实现为基础，当技术方案的结合出现相互矛盾或无法实现时应当认为这种技术方案的结合不存在，也不在本实用新型要求的保护范围之内。
实施例1
图1是本实用新型实施例的家用农药残留检测仪的结构示意图，包括农药残留检测组件300、加热组件400、控制器100和检测分析组件200；
农药残留检测组件300包括胆碱酯酶层301和显色层302，胆碱酯酶层301设置有胶囊包体和胶囊包体内的胆碱酯酶液，胶囊包体由海藻酸钠制成，显色层302上设置有显色剂，显色剂具体为靛酚乙酸酯。
具体的，胆碱酯酶层301和显色层302的正面进行接触层叠放置，且可拆卸进行更换，通过固定结构将胆碱酯酶层301和显色层302固定在加热组件400的加热板401上面。
加热组件400包括加热板401和加热控制单元402，加热板401给农药残留检测组件300加热，加热控制单元402的输出端连接加热板401，加热控制单元402的输入端连接控制器100的温度控制端；通过加热控制单元402控制加热板401的温度，防止加热温度的过高或者过低影像检测结果。
加热组件400还包括安装在加热板401的温度传感器，温度传感器的输出端连接控制器100的信号采集端，将加热板401的检测温度数据传输至控制器。
检测分析组件200包括图像采集单元201和颜色识别单元202，图像采集单元201输入端连接农药残留检测组件300的显色层，图像采集单元201的输出端连接颜色识别单元202，颜色识别单元202的输出端连接控制器100的信号采集端；图像采集单元优选为微型摄像头。
其中，颜色识别单元202的输出端和控制器100之间依次连接放大电路和采样电路，将颜色识别单元202的颜色分辨信号进行放大并采样传输给控制器100的数据采集端。
家用农药残留检测仪还包括检测结果输出组件500，检测结果输出组件500包括LED灯或蜂鸣器，检测结果输出组件500的输入端连接控制端的信号输出端，控制器100包括有数据运算分析单元，将颜色识别单元202传输的数据进行分析，本实用新型提供的家用农药残留检测仪不再依靠人眼进行检测结果的识别，通过微型摄像头采集显色层颜色的图像，并通过颜色识别单元202进行颜色分辨，识别完毕后，如果农药残留超标，则通过LED灯显示红灯，并且蜂鸣器发出警报提醒告知检测完成；如果农药残留在正常范围内，则通过LED灯显示绿灯，并且蜂鸣器发出警报提醒告知检测完成，易于操作适用于家用。
家用农药残留检测仪还包括为加热组件400、控制器100和检测分析组件200提供工作电源的电源单元。
本实用新型实施例1采用胆碱酯酶溶液替换目前农药检测领域内使用的胆碱酯酶粉，使用胆碱酯酶溶液相比胆碱酯酶粉不仅能降低试剂成本，经本实用新型实验研究发现，使用胆碱酯酶溶液还缩短了反应时间提高了反应效率，且酶液不存在酶粉因失效导致的检测假阳性现象。
同时在胆碱酯酶溶液运输保存方面，本实用新型中采用胶囊式胆碱酯酶，使用海藻酸钠制成胶囊包体，将胆碱酯酶液包裹在胶囊包体内部，通过本实用新型实验研究发现采用海藻酸钠制成的胶囊式胆碱酯酶，不仅提高酶的保存效率，改造后的胆碱酯酶液增加了胆碱酯酶的活性单位，提高了反应时间。总之本实用新型的胆碱酯酶胶囊在农药残留检测时不必再湿润胆碱酯酶粉末并观察5分钟，可以直接反应并进行下一步操作。
加热组件400还包括有计时器，计时器的输入端与控制器的计时控制信号输出端连接，计时器的输出端与控制器的计时控制信号输出端连接。当家用农药残留检测仪开始工作后，通过计时器控制加热板的加热时间。
实施例2
本实施例中进一步限定了加热组件400的加热板401为电阻式加热板，
大多数农药检测仪中的加热片采用镍络合金的加热丝盘成加热片，而本实验装置使用电阻盘成加热片，加热板使用贴片电阻经SMT工艺焊接在印制板上而成。采用电阻式加热板进行加热保证了快速加热，在检测应用时不需要进行预热，可以提高反应时间，同时降低了成本。
加热板使用贴片电阻经SMT工艺焊接而成，可方便地实现输出功率的调节，大大地缩短了预热的时间，采用SMT加工工艺可保证产品的质量及产品的稳定性，还降低了成本。
实施例3
下面进一步详细描述本实用新型实验一及实验二来更好的支持本实用新型的技术方案。
国标NY/T761-2008检出限：马拉硫磷0.03mg/kg、对硫磷0.02mg/kg、甲基对硫磷0.02mg/kg、敌敌畏0.01mg/kg、乐果0.02mg/kg。
实验用品：
1.有机磷农药标准品(中国环境科学研究院，马拉硫磷100μg/ml、对硫磷101μg/ml、甲基对硫磷101μg/ml、敌敌畏104μg/ml、乐果55.1μg/ml)。
2.乙酰胆碱酯酶(苍蝇头部)，200u/g protein 250mg(上海源叶生物)；乙酰胆碱酯酶(电鳗鱼)500u/g protein 250mg(上海源叶生物)；丁酰胆碱酯酶(马血清)1000u/g protein 250mg(上海源叶生物)。
3.三种品牌快速农残测试试纸。
4.水浴锅(常州国华)，恒温箱(上海博迅)。
实验一：对比酶粉试纸与酶液的反应效率
一、实验步骤：
1.取有机磷农药标准品，分别稀释200倍，500倍，1000倍，2000倍，3000倍。稀释后称为P200，P500，P1000，P2000，P3000，浓度见表1(单位：微克/毫升)：
表1标准品名称和浓度对照表
2.取三种不同的胆碱酯酶，分别配置成确定浓度的溶液，编号如表2所示：
表2酶溶液名称和浓度对照表
3.取三种快速农残测试试纸，简称A试纸、B试纸、C试纸；
4.每次取不同浓度的有机磷农药标准品10微升，分别滴于试纸上。而后，将沾有不同浓度农药标准溶液的试纸与显色剂试纸对折，用手捏住，每间隔1、2、5、7、10分钟打开观察颜色变化，A试纸、B试纸和C试纸三种试纸随时间的颜色反应变化见表3。
表3三种试纸随时间反应变化表
5.每次取不同浓度的有机磷农药标准品10微升，分别滴于胆碱酯酶溶液中。而后将试管放置于水浴中，水浴的温度调整至37摄氏度。将显色剂试纸侵入溶液中，每间隔1、2、5、7、10分钟观察颜色变化，颜色变化见表4；
表4三种溶液随时间反应变化表
二.实验结果
1.反应时间对比：从表3和表4蒸馏水的反应时间可以看出两种不同方法的反应效率。三种试纸对蒸馏水的反应均在5分钟左右，而三种溶液对蒸馏水的反应发生在1分钟以内。可见，胆碱酯酶溶液的方法比 胆碱酯酶粉试纸的方法反应时间更短，显示结果更快。
2.反应浓度分析：表3和表4中对于不同浓度标准品的反应结果，可以看出两种不同的方法对于低浓度的反应结果。首先，对于P4000浓度，即超过检出限的浓度，试纸方法的检验结果与蒸馏水完全无异；而酶液方法呈现浅色，说明酶液依然能检验出农残的微量存在。其次，对于P3000浓度，即接近检出限的浓度，试纸在7分钟显示浅色，溶液在5分钟左右显示浅色。再次，对于P2000浓度，试纸10分钟左右显示浅色，溶液无变色。可见，溶液比试纸有反应的浓度更低。
综上所述，胆碱酯酶溶液比胆碱酯酶粉试纸在反应时间和反应浓度方面都表现更优秀，使用胆碱酯酶溶液不仅缩短了反应时间提高了反应效率，且酶液不存在酶粉因失效导致的检测假阳性现象。
实验二：对比胆碱酯酶粉试纸和胶囊式胆碱酯酶液的保存效果
有文献证明胆碱酯酶的最佳反应温度在37—40摄氏度，所以本实验分别对胆碱酯酶试纸和胆碱酯酶胶囊溶液在40—50摄氏度处置30分钟后，再与不同浓度的标准溶液进行反应，查看显色结果。
1.取有机磷农药标准品，分别稀释200倍，500倍，1000倍，2000倍，3000倍。稀释后称为P200，P500，P1000，P2000，P3000，浓度见表5(单位：微克/毫升)：
表5标准品名称和浓度对照表
2.取三种不同的胆碱酯酶，分别配置成确定浓度的溶液，编号如表6所示：
表6酶溶液名称和浓度对照表
3.取三种快速农残测试试纸，简称A试纸、B试纸、C试纸；
4.先将试纸置于恒温箱中，在不同温度条件下每次30分钟。而后取不同浓度的有机磷农药标准品10微升，分别滴于试纸上。而后，将沾有不同浓度农药标准溶液的试纸与显色剂试纸对折，用手捏住，10分钟打开观察颜色变化，颜色变化结果见表7。
表7三种试纸不同温度处置后反应变化表
5.先将酶胶囊溶液置于恒温箱中，在不同温度条件下处置每次30 分钟。而后每次取不同浓度的有机磷农药标准品10微升，分别滴于胆碱酯酶溶液中。而后将试管放置于水浴中，水浴的温度调整至37摄氏度。将显色剂试纸侵入溶液中，每间隔10分钟候观察颜色变化，变化结果见表8。
表8三种溶液胶囊不同温度处置后反应变化表
二.实验结果
1.对于胆碱酯酶试纸，在40摄氏度和43摄氏度时，颜色变化结果与实验一结果几乎无异；而在45摄氏度、47摄氏度和50摄氏度时，酶出现了失效而导致的试剂对任何浓度的标准品均无反应。
2.对于胶囊胆碱酯酶溶液，在40摄氏度、43摄氏度、45摄氏度、47摄氏度和50摄氏度五个温度条件下，颜色变化结果与实验一结果几乎无异。
由此可见，在保存效率方面，胶囊式胆碱酯酶溶液的保存方法更可信，不仅提高了酶的保存效率，还增加了胆碱酯酶的活性单位，提高了反应时间。
以上仅为本实用新型较佳实施例，并不用于局限本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内所做的修改、等同替换和改进等，均需要包含在本实用新型的保护范围之内。