技术领域
本实用新型涉及一种食品中硝酸盐的快速检测装置，通过该装置附带的镉柱和吸收池，分别测定食品样品中的亚硝酸盐含量和硝酸盐还原后的亚硝酸盐总量，则试样中硝酸盐含量等于亚硝酸盐总量减去亚硝酸盐含量。
背景技术：
亚硝酸盐是致癌物质亚硝胺的前体物，广泛存在于生活环境中，对人类健康、农业发展、生态环境的可持续发展都有很大的影响，因此监测食品中的硝酸盐含量是非常必要且重要的一环。目前，检测食品中硝酸盐的一种传统且低成本方法是采用镉还原法，该方法的主要依据是国标GB5009.33-2010中的第二法“分光光度法”。镉还原法测定食品中硝酸盐，原理是将硝酸盐通过镉柱还原为亚硝酸盐，进行定量测定，镉柱还原效率的高低，直接影响到检测结果。
在现行国标方法中，镉还原法的实际操作繁琐、耗时长（一个多小时），其主要通过控制流速和重复还原来提高食品中硝酸盐的还原效率，多次使用后，镉柱的还原效率降低，不能保证样品重现性，重现性差，不适合批量样品快速检验的要求。
技术实现要素：
因此，针对上述的问题，本实用新型提出一种食品中硝酸盐快速检测装置，通过内置内含538nm特定波长吸光度测定模块和独立创新的镉柱还原模块，使还原一个样品从过去一个多小时缩短到现在的几分钟，大大加快了检测速度，提高了镉柱还原效率，还保证了检测结果的稳定性和重现性，从而克服现有镉还原法检测食品中硝酸盐的不足。
为了解决上述技术问题，本实用新型所采用的技术方案，一种食品中硝酸盐快速检测装置，包括一镉柱还原模块，将式样中的硝酸盐还原为亚硝酸盐；一波长为538nm的特异性吸光度测定模块，用于测定亚硝酸盐含量；其中，所述特异性吸光度测定模块包括光源、单色器、切光器、参比池、样品池和光电倍增管，光源发出的光线依次经过单色器和切光器，再分别经过并行排列的参比池和样品池，最后到达光电倍增管；所述镉柱还原模块包括从上到下依次排列的贮液管、联接管、镉还原柱和出液管。
进一步的，所述镉还原柱是螺旋状的镉还原柱。进一步的，镉还原柱的上下位置处设有玻璃棉。
进一步的，该快速检测装置还包括温控装置，该温控装置使镉还原柱的温度保持恒定状态。作为一种可行的方案，所述温控装置是由一个循环水浴加热装置实现，镉还原柱外还套设有一玻璃管，该玻璃管的上下位置处设有进水口和出水口，该进水口和出水口分别作为循环水浴加热装置的进水口和出水口，通过循环流通于该进水口和出水口的恒温水浴，使玻璃管内的镉还原柱处于恒温状态。
进一步的，该快速检测装置还包括真空装置，该真空装置通过一软管接于出液管的出口处。
进一步的，所述贮液管是漏斗状的贮液管。
进一步的，所述贮液管的下出口处还设有贮液释放活塞，可通过拔/插该贮液释放活塞实现贮液管内的液体的流通与否。
进一步的，所述出液管是J形毛细管。
上述装置中，特异性吸光度测定模块在弱酸条件下将亚硝酸盐与对氨基苯磺酸重氮化后，再与盐酸萘乙二胺偶合形成紫红色染料，于538nm处测定吸光度，绘制标准曲线，使用外标法定量测定。真空装置和温控装置用于控制镉柱还原模块的反应条件，加快反应速度，提高测试效率。
在现行国标方法中，是通过控制流速和重复还原来提高食品中硝酸盐的还原效率，多次使用后，镉柱的还原效率降低，不能保证样品重现性。本实用新型通过循环水浴加热装置，使用循环水浴加热控温螺旋状的镉还原柱，加入试剂后，用真空泵快速吸去，减少试剂与镉的反应时间，镉的还原力增强，同时也降低镉溶解，解决了镉还原测定硝酸盐方法的关键问题。经过上述方案不仅提高了还原效率，还保证了检测结果的稳定性和重现性。还原一个样品从过去一个多小时缩短到现在的几分钟，大大提高了检测速度，另外该方法在实验中产生含镉废液较少并可集中收集，有利于环境保护。同时，通过提高镉柱还原效率，保证样品还原条件的可控性，比现行使用的国标方法检测速度提高了近十倍，提高食品中硝酸盐的测试速度，提高样品重现性。
附图说明
图1是本实用新型的实施例的构造原理图；
图2是本实用新型的实施例中的镉柱还原模块的构造图。
具体实施方式
现结合附图和具体实施方式对本实用新型进一步说明。
作为一个具体的实施例，参照图1，一种食品中硝酸盐快速检测装置，包括镉柱还原模块100、特异性吸光度测定模块200、真空装置300和温控装置400。其中，镉柱还原模块100，将式样中的硝酸盐还原为亚硝酸盐，用于测定硝酸盐还原后的亚硝酸盐总量；特异性吸光度测定模块200使用波长为538nm，用于测定亚硝酸盐含量；通过将亚硝酸盐总量减去亚硝酸盐含量，从而测出试样中硝酸盐的含量。所述特异性吸光度测定模块200包括光源、单色器、切光器、参比池、样品池和光电倍增管，光源发出的光线依次经过单色器和切光器，再分别经过并行排列的参比池和样品池，最后到达光电倍增管。真空装置300和温控装置400用于控制镉柱还原模块100的反应条件。
参照图2，所述镉柱还原模块100包括从上到下依次排列的贮液管101、联接管102、镉还原柱103和出液管104。其中，所述贮液管101是漏斗状的贮液管101。所述贮液管101的下出口处还设有贮液释放活塞111，可通过拔/插该贮液释放活塞111实现贮液管101内的液体的通断。所述镉还原柱103是螺旋状的镉还原柱，其内放置海绵状镉。所述出液管104是J形毛细管。镉还原柱103的上下位置处设有玻璃棉112。
温控装置400使镉还原柱103的温度保持恒定状态，温控装置400是由一个循环水浴加热装置实现，镉还原柱103外还套设有一玻璃管105，该玻璃管105的上下位置处设有出水口106和进水口107，该出水口106和进水口107分别作为循环水浴加热装置的出水口和进水口，通过加热装置将水浴加热为恒温状态，然后再使该处于恒温状态的水浴通过玻璃管105的出水口106和进水口107循环流通，从而保证了玻璃管105内的镉还原柱103处于恒温状态。
真空装置300用于加快反应速度，提高测试效率。该真空装置300通过一软管接于出液管104的出口处。当加入试剂后，使用该真空装置300快速吸去，减少试剂与镉的反应时间，镉的还原力增强，同时也降低镉溶解，解决了镉还原测定硝酸盐方法的关键问题。一般来说，该真空装置300可通过真空泵实现，可手动进行真空抽液，也可使用自动装置实现真空抽液。
本实用新型将镉还原法测定食品中硝酸盐的过程分为两个模块且在一个装置中实现，1）镉柱还原模块100，将样品中的硝酸盐还原为亚硝酸盐，附有真空装置300，温控装置400。2）波长为538nm的特异性吸光度测定模块200。本实用新型的上述模块的具体实施方式如下：
A.镉柱还原模块：
1.海绵状镉的制备：投入足够的锌皮或锌棒于500mL硫酸镉溶液(200g/L)中，经过3h～4h，当其中的镉全部被锌置换后，用玻璃棒轻轻刮下，取出残余锌棒，使镉沉底，倾去上层清液，以水用倾泻法多次洗涤，然后移入组织捣碎机中，加500mL水，捣碎约2s，用水将金属细粒洗至标准筛上，取20目～40目之间的部分；
2.镉还原柱的装填：用水装满玻璃管，并装入1cm高的玻璃棉做垫，将玻璃棉压向柱底时，应将其中所包含的空气全部排出，在轻轻敲击下将海绵状镉转移到螺旋状的镉还原柱中，8cm～10cm高，上面用1cm高的玻璃棉覆盖，上置一贮液管，用磨口与玻璃管紧密连接。但过柱时要注意始终保持液面在镉层之上。当镉还原柱填装好后，先用25mL盐酸(0.1mol/L)洗涤，再以水洗两次，每次25mL，镉还原柱不用时用水封盖，随时都要保持水平面在镉层之上，不得使镉层夹有气泡。
B.测定过程
步骤1：试样的预处理：
新鲜蔬菜、水果：将试样用去离子水洗净，晾干后，取可食部切碎混匀。将切碎的样品用四分法取适量，用食物粉碎机制成匀浆备用。如需加水应记录加水量；
肉类、蛋、水产及其制品：用四分法取适量或取全部，用食物粉碎机制成匀浆备用；
乳粉、豆奶粉、婴儿配方粉等固态乳制品(不包括干酪)：将试样装入能够容纳2倍试样体积的带盖容器中，通过反复摇晃和颠倒容器使样品充分混匀直到使试样均一化；
发酵乳、乳、炼乳及其他液体乳制品：通过搅拌或反复摇晃和颠倒容器使试样充分混匀；
干酪：取适量的样品研磨成均匀的泥浆状。为避免水分损失，研磨过程中应避免产生过多的热量。
步骤2：提取：称取5ｇ（精确至0.01g）制成匀浆的试样（如制备过程中加水，应按加水量折算），置于50mL烧杯中，加12.5mL饱和硼砂溶液，搅拌均匀，以70℃左右的水约300mL将试样洗入500mL容量瓶中，于沸水浴中加热15min，取出置冷水浴中冷却，并放置至室温。
步骤3：提取液净化：在振荡上述提取液时加入5mL亚铁氰化钾溶液,摇匀,再加入5mL乙酸锌溶液,以沉淀蛋白质。加水至刻度,摇匀,放置30min,除去上层脂肪,上清液用滤纸过滤,弃去初滤液30mL,滤液备用。
步骤4：亚硝酸盐的测定
吸取40.0mL上述滤液于50mL带塞比色管中，另吸取0.00mL、0.20mL、0.40mL、0.60mL、0.80mL、1.00mL、1.50mL、2.00mL、2.50mL亚硝酸钠标准使用液（相当于0.0μｇ、1.0μｇ、2.0μｇ、3.0μｇ、4.0μｇ、5.0μｇ、7.5μｇ、10.0μｇ、12.5μｇ亚硝酸钠），分别置于50mL带塞比色管中。于标准管与试样管中分别加入2mL对氨基苯磺酸溶液，混匀，静置3min～5min后各加入1mL盐酸萘乙二胺溶液，加水至刻度，混匀，静置15min，用2cm比色杯，以零管调节零点，于波长538nm处测吸光度，绘制标准曲线比较。同时做试剂空白。
步骤5：硝酸盐的测定
镉还原柱还原：
先以25mL稀氨缓冲液（9.17）冲洗镉还原柱；吸取20mL滤液于50mL烧杯中，加5mL氨缓冲溶液，混合后注入贮液管，使流经镉还原柱还原，以原烧杯收集流出液，当漏斗状的贮液管中的样液流尽后，再加5mL水置换柱内留存的样液。
将全部收集液如前再经镉还原柱还原一次，第二次流出液收集于100mL容量瓶中，继以水流经镉还原柱洗涤三次，每次20mL，洗液一并收集于同一容量瓶中，加水至刻度，混匀。
亚硝酸钠总量的测定：步骤同“步骤4：亚硝酸盐的测定”。
步骤6：硝酸盐（以硝酸钠计）的含量计算
硝酸盐（以硝酸钠计）=（样品被镉还原后的总亚硝酸钠含量-样品未还原时亚硝酸钠含量）×1.232。
其中，式中的1.232表示亚硝酸钠换算成硝酸钠的系数。
本实用新型通过上述方案，大大提高了镉柱还原效率，保证样品还原条件的可控性，比现行使用的国标方法检测速度提高了近十倍，提高食品中硝酸盐的测试速度，提高样品重现性。
尽管结合优选实施方案具体展示和介绍了本实用新型，但所属领域的技术人员应该明白，在不脱离所附权利要求书所限定的本实用新型的精神和范围内，在形式上和细节上可以对本实用新型做出各种变化，均为本实用新型的保护范围。