以同種失活酶作參比的農藥殘留酶法檢測方法及其裝置的製作方法
2023-07-14 17:24:21 6
專利名稱：以同種失活酶作參比的農藥殘留酶法檢測方法及其裝置的製作方法
技術領域：
本發明涉及一種以同種失活酶作參比的農藥殘留酶法檢測方法及其裝置。
背景技術：
有機磷農藥是目前普遍使用的農藥，有機磷農藥在動物體內的蓄積性小，具有降解快和殘留低的特點，但是有機磷農藥在植物食品中殘留量較高，尤其是水果和蔬菜最易吸收有機磷，具有較強的急性毒性，一般規定在收穫前若干天內應禁止施用，然而不法果農、菜農在蔬菜、水果銷售前大量噴施農藥，是造成消費者食用時產生急性毒性的主要原因。要預防農藥殘留量超標的農產品上市，嚴禁農藥超標農產品的出售的重要手段之一就是經常的、形成制度化的對上市農產品進行檢測。目前檢測農藥殘留量最常用的是氣相色譜法和高效液相色譜法，需要幾天時間。這中常規的檢測方法存在測試步驟繁雜、費時費力、需要專業人員操作，檢測成本高等缺點，不能用於現場檢測和快速檢測。近年來，國際上雖有有關論文發表，但未見有可供實施的方法和裝置。
發明內容
本發明的目的為了快速檢測有機磷農藥在植物食品中的殘留量，提供可供實施的以同種失活酶作參比的農藥殘留酶法檢測方法及其裝置。
酶能催化其底物分解，水解產物可能本身有顏色，或無色水解產物與某種顯色劑發生反應生成有色物質，水解產物的多少可以通過顏色的深淺來判定。判定顏色的深淺變化可以用參比法來實現。酶催化反應對溫度十分敏感，反應時應控制反應溫度，利用參比法並對反應液進行恆溫控制的農藥殘留檢測方法其步驟為1、使恆溫比色皿架達到恆溫狀態，將用底物配備的基液、顯示液和緩衝液移入恆溫存放槽，使其達到恆溫狀態；
2、待測樣品經加工成汁、過濾等處理後的溶液分別置於注入有活酶、底物和顯色液的反應室和注入有失去活性的酶、底物和顯色液的參考室中；3、攪拌；4、由單波長的光源同時對比色皿中反應室和參考室照射；5、經過反應室和參考室所透射的光信號由光敏管接收，信號經放大、處理，根據內含活酶的樣品反應室和內含失活酶的參考室的吸光度比較檢測農藥的殘留量。
為實現上述方法而設計的裝置包括光源、由反應室、參考室、存放槽及半導體製冷器組成的恆溫比色皿架、風扇、光敏管及信號處理裝置。信號處理裝置由放大器、A/D轉換器、單片機、印表機、顯示器、鍵盤、分級聲光報警器組成。信號處理裝置還可是一個由差動放大器、比較器和聲光發生器相連接組成的分級聲光報警器。
本方法及裝置的優點是檢測步驟簡單、省時省力、檢測成本低，可用現場快速檢測。
圖1為以同種失活酶作參比的農藥殘留酶法檢測裝置原理圖；圖2為分級聲光報警器原理3為反應室/參考室結構示意圖；圖4為比色皿恆溫控制器結構示意圖。
具體實施例方式
本方法所採用的裝置由圖1、2所示，包括光源1、由反應室2、參考室3、存放槽13、14、15組成的恆溫比色皿架16、風扇4、光敏管5及信號處理裝置，信號處理裝置為由放大器6、A/D轉換器7、單片機8、印表機9、顯示器10、鍵盤11、分級聲光報警器12組成。信號處理裝置還可為一個由差動放大器17、比較器18和由發聲器20和發光二極體21組成的聲光發生器相連接而組成的分級聲光報警器。光源1由發光二極體組成雙光路，相同波長的兩路光同時通過反應室2和參考室3。由圖3所示，反應室2/參考室3下面置有微型磁力攪拌器22，攪拌子23置於反應室2/參考室3中，起到對反應室/參考室比色皿中液體攪拌的目的，攪拌時間由鍵盤設定。為使檢測時比色皿架達到恆溫，設計的比色皿架如圖4所示，它包括熱電製冷/加熱器25、散熱片26、光學玻璃隔離片27、保溫材料28、底板29和溫度傳感器30。由熱導電率高的材料如鋁合金、不鏽鋼製成的比色皿內架24與熱電製冷/加熱器25直接接觸，溫度傳感器30置於內架的底部。熱電製冷/加熱器的工作原理是基於珀爾帖效應當直流電通過兩種不同導電材料構成的導電材料構成的迴路時，接點上將產生吸熱或放熱現象。當溫度高於設定溫度時，內架需要降溫，此時，半導體製冷器應工作在製冷狀態，與內架接觸的端面為冷端，而與散熱器接觸的端面為熱端。而當內架溫度低於設定溫度時，需要加熱，此時與內架接觸的端面為熱端，而與散熱器接觸的端面為冷端。改變流過熱電製冷器的電流方向，就可實現製冷/加熱轉換。
本發明的方法是通過上述裝置來實現的首先使比色皿架達到恆溫狀態，待測樣品經打成汁、過濾等處理後的溶液分別置於注入有活酶、底物和顯色液的反應室2和注入有失去活性的酶、底物和顯色液的參考室3中；通過反應室2/參考室3下面置有的微型磁力攪拌器20短時間攪拌，如5秒鐘；由單波長的光源1同時對比色皿中反應室2和參考室3照射；經過反應室2和參考室3所透射的光信號由光敏管5接收，檢測到的信號放大後至信號處理裝置處理，本發明對檢測結果設計了兩種處理方案一種是如圖1所示，光電信號經單片機7處理後，在顯示器9上顯示和通過微型印表機8列印輸出；並同時通過分級聲光報警11報警。另一種未用單片機，不具有顯示器和列印輸出。如圖2所示，兩個光電傳感器5的輸出信號與差動放大器17相連，差動放大器的輸出與三比較器18相連，比較器的另一端19為不同的標準輸入。據檢測結果，分別點亮紅、黃、綠三隻發光二極體21，以提示農藥是否超標和超標的程度，同時也激活相應的發聲器20，三個發聲器具有不同的音頻或用語言「嚴重超標、超標、合格」提示。這樣，根據內含活酶的樣品反應室和內含失活酶的參考室的吸光度比較，檢測出農藥的殘留量。反應室/參考室中所用的酶可以採用酶粉、酶片或固化酶，酶的來源是膽鹼酯酶、植物酶或有機磷水解酶。
權利要求
1.一種以同種失活酶作參比的農藥殘留酶法檢測方法，特徵在於，其步驟為(1)使比色皿架達到恆溫狀態(2)待測樣品經打成果汁、過濾等處理後的溶液分別置於注入有活酶、底物和顯色液的反應室和注入有失去活性的酶、底物和顯色液的參考室中；(3)攪拌；(3)由單波長的光源同時對比色皿中反應室和參考室照射；(4)經過反應室和參考室所透射的光信號由光敏管接收，信號經放大、處理，根據內含活酶的樣品反應室和內含失活酶的參考室的吸光度比較檢測農藥的殘留量。
2.一種為上述方法而提供的裝置，其特徵在於，包括光源(1)、由反應室(2)、參考室(3)、存放槽(13)、(14)、(15)組成的恆溫比色皿架(16)、風扇(4)、光敏管(5)及信號處理裝置。
3.根據權利要求2所述的裝置，其特徵在於，所述的信號處理裝置由放大器(6)、A/D轉換器(7)、單片機(8)、印表機(9)、顯示器(10)、鍵盤(11)、分級聲光報警器(12)連接組成。
4.根據權利要求2所述的裝置，其特徵在於，所述的信號處理裝置還可為由差動放大器(17)、比較器(18)和由發聲器(20)和發光二極體(21)組成的聲光發生器相連接而組成的分級聲光報警器。
5.根據權利要求2所述的裝置，其特徵在於，所述的反應室(2)/參考室(1)下面置有微型磁力攪拌器(22)。
6.根據權利要求2所述的裝置，其特徵在於，所述的比色皿架於比色皿架包括熱電製冷/加熱器(25)、散熱片(26)、光學玻璃隔離片(27)、保溫材料(28)、底板(29)和溫度傳感器(30，比色皿內架(24)與熱電製冷/加熱器(25)直接接觸，溫度傳感器(30)置於內架的底部。
7.根據權利要求2所述的裝置，其特徵在於，所述的光源(1)由發光二極體組成雙光路，相同波長的兩路光同時通過反應室(2)和參考室(3)。
全文摘要
本發明涉及一種農藥殘留檢測方法及裝置。方法為首先使比色皿架達到恆溫狀態，樣品溶液分別置於各注入有活性酶、無活性酶、底物和顯色液的反應室和參考室中，攪拌，光源照射，經反應室和參考室所透射的光信號由光敏管接收，經信號處理，測出農藥殘留量。裝置包括光源、包括反應室、參考室和存放槽的恆溫比色皿架、光敏管及信號處理裝置等。信號處理裝置由單片機組成和或由差動放大器、比較器和分級聲光報警器組成兩種。優點是檢測步驟簡單、成本低，可用於現場快速檢測。
文檔編號C12Q1/25GK1493697SQ0213768
公開日2004年5月5日 申請日期2002年10月29日 優先權日2002年10月29日
發明者肖建軍, 徐斐, 許學勤, 華澤釗, 趙肖磊 申請人:上海理工大學