一种家用果蔬农药残留检测仪器制造技术

本发明专利技术提供了一种家用果蔬农药残留检测仪器，包括：前处理部件，检测试剂供给部件，免疫反应腔，检测探头，清洗机构，发光剂供给部件，发光反应腔，微孔封闭板，光测量仪，后处理电路，人机部件。本发明专利技术将针对农药残留物质的竞争性免疫反应检测技术与高灵敏度的化学发光技术相结合，精确测量农药残留物含量并提供数字化的检测结果。本发明专利技术从原理上可以针对所有类型农药的残留物实现检出，检测速度快，可靠性强，不受到果蔬自身成份干扰，测量范围的下限值低，敏感度非常高，所需元器件价格低。本发明专利技术较传统的酶抑制快速检测卡和检测仪具有显著的优势，易于实现家用产品化。

【技术实现步骤摘要】
一种家用果蔬农药残留检测仪器
本专利技术涉及食品安全领域的检测设备，更具体地，涉及一种家用果蔬农药残留检测仪器。
技术介绍
目前，农药仍然是人类所掌握的对抗农作物病害、虫害、鼠害及去除杂草的最为有效、廉价和简易的技术手段，在保证食物供应量方面发挥着不可轻易替代的重要作用。现代农业中广泛应用的农药有上百种之多，按其成分可归为有机磷类、氨基甲酸酯类、有机氮类、拟除虫菊酯类、有机氯类、有机砷类、苯基脲类、酰胺类、酚类等等。应该说，现代农业中所使用的农药绝大多数均经过了比较长时间和相对严格的安全性检验，在保证不超标的前提下，由农药带来的急、慢性中毒风险是不必引起担忧的。 然而无法否认的是，当前农药施用过量的现象非常严重，导致农药残留所引发的食品安全问题日益突出，成为危害人们身体健康的一个重要隐患。水果蔬菜易受病虫困扰，其生产过程中农药用量本身就比较大，而且又属于生鲜食品，所施用的农药来不及挥发和分解就有可能被食用。这些因素导致针对果蔬类农产品进行农药残留检测显得尤为重要。 农药残留检测属于痕量级物质检测，比较准确的检测方法包括气相色谱法、气相色谱一质谱法、液相色谱一质谱法等。这些方法反应灵敏、量化精度高、选择性强。但是，上述传统方法的手工操作复杂细致、时间周期长、所需仪器昂贵庞大、检测试剂毒性大，因而只适合在实验室由专业人员执行，无法普遍推广，更没有转化为家用产品的前景。 现有技术中普及度比较高的果蔬农药残留检测技术是基于酶抑制原理开发的快速检测卡及检测仪。所谓酶抑制原理是基于有机磷及氨基甲酸酯类农药可以抑制乙酰胆碱酯酶活性的特异性效果，将定量乙酰胆碱酯酶与取自受检果蔬的样本进行反应，再加入显色剂；随着乙酰胆碱酯酶受到残留农药成份的抑制程度的不同，显色剂的颜色变化程度也有所不同，因此通过显色剂的颜色，可以判定残留农药成份的量值。 通过快速检测卡可以对是否存在农药残留进行定性检测，或者将快速检测卡与比色卡片进行颜色深度对比，可以实现非常粗略的半定量化检测，一般适合对超标比较严重的农产品进行检测。而利用基于酶抑制原理的快速检测仪则可以实现数值化的定量检测。快速检测仪将受检的果蔬制作为提取液，加入含有乙酰胆碱酯酶或类乙酰胆碱酯酶成份的制剂和显色剂等，经充分反应后放入设备的比色皿，接受特定波长的可见光照射，利用光电元件判断反应后提取液的吸光值，基于酶抑制原理造成的显色剂颜色差异会直接导致该吸光值发生变化，通过将该吸光值信号化并且与标准信号进行比较，检测仪即可以换算并显示出反映农药残留的数字量值。 目前市场上针对家用开发的农药残留检测产品基本上都属于应用上述酶抑制原理的快速检测卡和检测仪。特别是快速检测仪，产品易于集成化和小型化，适合大规模生产，硬件成本比较低，还能够实现数值量化检测，对于超标尚未达到严重程度的果蔬也能检出，因而比较受到消费者的欢迎。 但是，基于酶抑制原理的快速检测仪由于技术原理方面的局限，存在以下方面的缺陷:首先，适用的农药种类仅限于有机磷及氨基甲酸酯类，虽然以上两类农药构成了杀虫剂的主流，但是，在果蔬生产过程中往往还大量施用含有其它类型成份的除草剂和杀菌防病药剂。对于含有这些残留成份的农产品，该快速检测仪则无法检出。其次，果蔬中含有的色素成份会给吸光比色检测带来造成较大干扰，使得错检和漏检率比较高。现有技术中排除色素干扰的方法主要包括滤除取样液中的色素成份以及针对主要果蔬种类设定平均补偿值，前一种方法工序复杂，明显增加设备成本和检测时间，而且也很难达到理想的去色效果；后一种方法不能适应不同果蔬品种的个体性差异，降低了测量精度。 现有技术中存在的其它农药残留检测方法还包括EIA/ELISA法，以及近年来成为热门的生物传感器法。EIA/ELISA法的优点是能够针对多种类型农药实现通用检测而不局限于有机磷及氨基甲酸酯类，目前市场上已经推出了可以对数十种农药残留实现有效检测的试验制剂盒。但EIA/ELISA法能够检出的农药残留含量的下限值比较高，对于轻量超标的检测效果不太理想；而且该试剂也只是通过显色深度来实现定性和半定量检测；另外应用该试剂的操作也相对复杂，作为家用产品供普通消费者掌握的难度较大。生物传感器是使农药残留物质与传感器表面的生物活性分子发生反应而产生生物信息，生物信息又通过电化学电极、光学元件、热敏元件、压电晶体或微机械悬臂等转换为可定量分析的信号，由传感器芯片识别并处理，从而实现非常精确和快速的定量检测。虽然生物传感器检测技术代表了未来的发展方向，但是该传感器的制作程序复杂、工艺条件严格、生产开发成本很高，而且是消耗性的，转化为家用产品的前景目前来看不容乐观。 综上所述，现有技术中的家用型快速检测仪适用农药类型少、检测易受干扰、可靠性低，因而非常需要一种性能更好的家用产品来升级换代。作为换代的检测仪器应能够广泛适用于各类农药残留、检测可靠性和精确性高、能够取得量化检测结果、检测上下限范围大，并且保持成本较低、操作简易的特点。
技术实现思路
为了克服现有技术中的上述缺陷，本专利技术提供了一种家用果蔬农药残留检测仪器。 本专利技术将针对农药残留物质的竞争性免疫反应检测技术与高灵敏度的化学发光技术相结合。竞争性免疫反应检测是将可与农药残留物质产生特异性结合反应的抗原制作在固相载体表面作为检测体，并且将带有酶标记物的抗体试剂与从果蔬中提取的待测样品相混合后，使酶标抗体与农药残留物分别与检测体上的抗原发生免疫反应，酶标抗体和农药残留物相互之间具有竞争性，使得最终在检测体上结合的酶标抗体的量与农药残留物的量具有可确定的比例关系，因而通过精确测量检测体上结合的酶标抗体的量，就可以获得果蔬样品中农药残留的量值。对检测体上酶标抗体的量的精确检测采用了化学发光测量的方法，使抗体的酶标记物与特定底物及增强剂发生化学作用而实现发光，通过光信号检测仪对输出的光强度进行测量，可以产生数字化的检测结果。基于竞争性免疫反应检测技术可以针对所有类型农药的残留物实现检出，检测速度快，可靠性强，结果精确度高；化学发光检测不受到果蔬自身成份干扰，测量范围的下限值低，敏感度非常高，所需元器件价格低。可见，本专利技术从技术原理上较传统的酶抑制快速检测卡和检测仪具有显著的优势，也易于实现家用产品化。 本专利技术所提供的家用果蔬农药残留检测仪器，其特征在于，包括: 前处理部件，用于对果蔬样品进行前处理生成待测提取液； 检测试剂供给部件，用于向所述待测提取液定量供给含有预定浓度的酶标抗体成份的检测试剂； 免疫反应腔，接收所述待测提取液和检测试剂并进行充分混合，调节适于免疫反应的fe内温度； 检测探头，其前端为固相载体表面，所述固相载体表面结合了可与所述酶标抗体以及待测提取液中的农药残留物发生特异性免疫反应的抗原，在检测过程中所述检测探头浸入所述免疫反应腔内与混合后的所述待测提取液和检测试剂进行充分接触，从而使所述抗原与酶标抗体及农药残留物发生免疫反应而在固相载体表面生成免疫反应复合成份； 清洗机构，用于对完成所述特异性免疫反应的所述检测探头进行洗涤以便去除检测探头上除所述免疫反应复合成份以外所沾染的其它成份； 发光剂供给部件，用于供给含有底物成份及发光增强成份的发光剂； 发光反应腔本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种家用果蔬农药残留检测仪器，其特征在于，包括： 前处理部件，用于对果蔬样品进行前处理生成待测提取液； 检测试剂供给部件，用于向所述待测提取液定量供给含有预定浓度的酶标抗体成份的检测试剂； 免疫反应腔，接收所述待测提取液和检测试剂并进行充分混合，调节适于免疫反应的腔内温度； 检测探头，其前端为固相载体表面，所述固相载体表面结合了可与所述酶标抗体以及待测提取液中的农药残留物发生特异性免疫反应的抗原，在检测过程中所述检测探头浸入所述免疫反应腔内与混合后的所述待测提取液和检测试剂进行充分接触，从而使所述抗原与酶标抗体及农药残留物发生免疫反应而在固相载体表面生成免疫反应复合成份； 清洗机构，用于对完成所述特异性免疫反应的所述检测探头进行洗涤以便去除检测探头上除所述免疫反应复合成份以外所沾染的其它成份； 发光剂供给部件，用于供给含有底物成份及发光增强成份的发光剂； 发光反应腔，用于接收所述发光剂并且置入经过所述洗涤之后的检测探头，从而使检测探头的固相载体表面结合的所述免疫反应复合成份中含有的酶标记物与发光剂产生化学反应而产生光信号； 微孔封闭板，设置在发光反应腔外，用于隔离干扰光，具有透光性微孔，通过所述透光性微孔输出所述发光反应腔中的产生的光信号； 光测量仪，用于感应通过所述透光性微孔输出的光信号强度，生成表示该光信号强度的数字信号； 后处理电路，用于接收光测量仪发送的所述数字信号，基于所述光信号强度生成待测提取液的发光曲线，并且与预存储的标准曲线进行拟合，产生关于农药残留物含量的测量数值； 人机部件，用于显示所述农药残留物含量的测量数值。...

【技术特征摘要】
1.一种家用果蔬农药残留检测仪器，其特征在于，包括: 前处理部件，用于对果蔬样品进行前处理生成待测提取液； 检测试剂供给部件，用于向所述待测提取液定量供给含有预定浓度的酶标抗体成份的检测试剂； 免疫反应腔，接收所述待测提取液和检测试剂并进行充分混合，调节适于免疫反应的月￡内温度； 检测探头，其前端为固相载体表面，所述固相载体表面结合了可与所述酶标抗体以及待测提取液中的农药残留物发生特异性免疫反应的抗原，在检测过程中所述检测探头浸入所述免疫反应腔内与混合后的所述待测提取液和检测试剂进行充分接触，从而使所述抗原与酶标抗体及农药残留物发生免疫反应而在固相载体表面生成免疫反应复合成份； 清洗机构，用于对完成所述特异性免疫反应的所述检测探头进行洗涤以便去除检测探头上除所述免疫反应复合成份以外所沾染的其它成份； 发光剂供给部件，用于供给含有底物成份及发光增强成份的发光剂； 发光反应腔，用于接收所述发光剂并且置入经过所述洗涤之后的检测探头，从而使检测探头的固相载体表面结合的所述免疫反应复合成份中含有的酶标记物与发光剂产生化学反应而产生光信号； 微孔封闭板，设置在发光反应腔外，用于隔离干扰光，具有透光性微孔，通过所述透光性微孔输出所述发光反应腔中的产生的光信号； 光测量仪，用于感应通过所述透光性微孔输出的光信号强度，生成表示该光信号强度的数字信号； 后处理电路，用于接收光测量仪发送的所述数字信号，基于所述光信号强度生成待测提取液的发光曲线，并且与预存储的标准曲线进行拟合，产生关于农药残留物含量的测量数值； 人机部件，用于显示所述农药残留物含量的测量数值。2.根据权利要求1所述的家用果蔬农药残留检测仪器，其特征在于，所述前处理部件包括果蔬样品入口、粉碎器、蒸馏水供给机构、水溶性有机溶剂供给部、浸泡腔、过滤筛、提取液计量腔、提取液供给通道；其中，所述粉碎器对经果蔬样品入口投入的果蔬样品进行粉碎，粉碎后的果蔬样品滑入所述浸泡腔后由蒸馏水供给机构提供的蒸馏水进行定时浸泡，并且选择性地由所述水溶性有机溶剂供给部向所述浸泡腔供给水溶性有机溶剂，定时期满后浸泡腔内形成的上清液经所述过滤筛滤除残余的果蔬颗粒...

【专利技术属性】
技术研发人员：朱旭华，陈渝阳，
申请(专利权)人：浙江托普仪器有限公司，
类型：发明
国别省市：浙江;33