基本信息
- 項(xiàng)目名稱:
- 用于食品安全檢測(cè)的簡(jiǎn)易、便攜式農(nóng)藥殘留檢測(cè)儀
- 來(lái)源:
- 第十二屆“挑戰(zhàn)杯”省賽作品
- 小類:
- 能源化工
- 大類:
- 科技發(fā)明制作B類
- 簡(jiǎn)介:
- 農(nóng)藥約有1000種,80%以上是高毒高殘留的、日常生活中經(jīng)常碰得到的、引起食物中毒的農(nóng)藥,這是我們要檢測(cè)的主要對(duì)象。現(xiàn)有檢測(cè)設(shè)備具有價(jià)格昂貴、操作復(fù)雜、檢測(cè)時(shí)間長(zhǎng)等缺點(diǎn)。故我們研發(fā)了簡(jiǎn)易、便攜式農(nóng)藥殘留檢測(cè)儀。
- 詳細(xì)介紹:
- 農(nóng)藥約有1000種,80%以上是高毒高殘留的、日常生活中經(jīng)常碰得到的、引起食物中毒的農(nóng)藥,這是我們要檢測(cè)的主要對(duì)象?,F(xiàn)有檢測(cè)設(shè)備具有價(jià)格昂貴、操作復(fù)雜、檢測(cè)時(shí)間長(zhǎng)等缺點(diǎn)。故我們研發(fā)了簡(jiǎn)易、便攜式農(nóng)藥殘留檢測(cè)儀。 化學(xué)原理:我們主要檢測(cè)的這兩類農(nóng)藥可特異性的抑制白色酶的活性。 根據(jù)這個(gè)特異性反應(yīng),使農(nóng)藥和白色的酶接觸反應(yīng)7min左右后再與紅色底物反應(yīng)。從而使紅色底物不能顯示深藍(lán)色。然后根據(jù)顏色的變化就可以定性半定量的判斷農(nóng)藥的殘留量。 從反應(yīng)式看出,農(nóng)殘量越大,抑制酶活性越低,顏色越淺,就是說(shuō)如果沒(méi)有農(nóng)藥,酶片顯示深藍(lán)色,農(nóng)殘量低時(shí)為淺藍(lán)色,農(nóng)殘量高時(shí)為白色。右圖就是用我們的儀器檢測(cè)生菜上的農(nóng)藥殘留情況。 裝置原理:我們的儀器有兩個(gè)轉(zhuǎn)軸,轉(zhuǎn)軸上纏有紙帶,紙帶上有白片(膽堿酯酶)和紅片(靛酚乙酸酯)。紙帶由轉(zhuǎn)輪控制。還有滑動(dòng)變阻器,加熱片。白片和紅片轉(zhuǎn)到加熱片處,吸取蔬菜上的液體,預(yù)反應(yīng)7min左右后,調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器到相應(yīng)位置,閉合加熱片,紅、白片接觸,3min左右,打開(kāi)加熱片,使白片顯露出來(lái),觀察顏色判斷是否有農(nóng)藥殘留。 下面我們將檢測(cè)儀與市場(chǎng)上性價(jià)比較高的同類產(chǎn)品進(jìn)行了對(duì)比,讓大家更加直觀的了解我們作品的優(yōu)點(diǎn)。我們的儀器體積非常小,只有香煙盒那么大,比他們小70倍。他們的有15斤重,我們的只有2兩重;我們的儀器操作非常簡(jiǎn)單,無(wú)需進(jìn)行樣品預(yù)處理。 我們以蔬菜為例,別人的儀器都要先將葉片剪碎配成溶液,再對(duì)溶液進(jìn)行處理檢測(cè),我們的產(chǎn)品只需用酶片直接吸取蔬菜上的液體就可以與底物反應(yīng),再觀察顏色判斷農(nóng)藥殘留情況。 第三、我們的檢測(cè)時(shí)間短,檢測(cè)一次只需要10min。目前能同時(shí)檢測(cè)四個(gè)樣品,這樣每檢測(cè)一個(gè)樣品就相當(dāng)于兩分半。他們儀器需要這么復(fù)雜的過(guò)程當(dāng)然就需要比較多的時(shí)間了。 第四、我們的成本低,原材料費(fèi)僅需5元左右,而這臺(tái)PR-2003N型速測(cè)儀前幾天打特價(jià)還銷售2000元,對(duì)于智能化的儀器就更貴了。這對(duì)于我們普通的消費(fèi)者又怎么消費(fèi)的起呢! 第五,我們儀器 的適用人群更多了,不僅可以適用于專業(yè)檢測(cè)人員,還適用于廣大的消費(fèi)者 另外,我們的適用范圍也比較廣。它不僅可以檢測(cè)我們?nèi)粘I钪惺秤玫氖卟?,水果中農(nóng)殘,還可以檢測(cè)農(nóng)作物,土壤,水體中農(nóng)藥的含量。另外,經(jīng)過(guò)實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn),我們還可以檢測(cè)銅離子,六價(jià)鉻等重金屬離子。
作品專業(yè)信息
設(shè)計(jì)、發(fā)明的目的和基本思路、創(chuàng)新點(diǎn)、技術(shù)關(guān)鍵和主要技術(shù)指標(biāo)
- 設(shè)計(jì)目的:目前農(nóng)藥約有1000種,其中有機(jī)磷和氨基甲酸酯類農(nóng)藥占80%以上,且為常見(jiàn)的高毒高殘留農(nóng)藥,迄今為止發(fā)生的農(nóng)藥中毒事件絕大多數(shù)都是由這兩大類農(nóng)藥造成的。殘留農(nóng)藥不僅造成了生態(tài)污染還影響農(nóng)業(yè)生產(chǎn)及進(jìn)出口貿(mào)易,而且通過(guò)生物鏈的富集作用更是對(duì)侵害著人們的健康。近年來(lái),癌癥的發(fā)病率越來(lái)越高,且日趨年輕化,這很大程度上與食用受污染蔬菜有關(guān)。據(jù)此制作出簡(jiǎn)易、便攜式農(nóng)藥殘留檢測(cè)儀。 基本思路:本作品利用有機(jī)磷和氨基甲酸酯類農(nóng)藥可以抑制乙酰膽堿酯酶活性,使酶不能催化靛酚乙酸酯水解,紅色的靛酚乙酸酯不會(huì)變成天藍(lán)色,為無(wú)色或微藍(lán)色,從而判斷出有農(nóng)藥殘留。 創(chuàng)新點(diǎn):1.該檢測(cè)儀體積小,只有64×58×38(mm),便于攜帶。 2.該檢測(cè)儀操作簡(jiǎn)單,無(wú)需進(jìn)行樣品預(yù)處理,只需用酶片直接吸取蔬菜上的液體就可以與底物反應(yīng),觀察顏色判斷農(nóng)藥是否存在。 3.該檢測(cè)儀檢測(cè)時(shí)間短,酶片預(yù)反應(yīng)7分鐘左右,與底物反應(yīng)3分鐘左右。目前能同時(shí)檢測(cè)四個(gè)樣品,則檢測(cè)一個(gè)樣品的時(shí)間就相當(dāng)于2.5分鐘。 4.該檢測(cè)儀成本低,原材料費(fèi)僅需5元左右,而市場(chǎng)上銷售的速測(cè)卡農(nóng)藥殘留快速檢測(cè)儀為2000元左右,智能化農(nóng)藥殘留綜合速測(cè)儀成套要1.5萬(wàn)元左右。 技術(shù)關(guān)鍵:溫度的控制。 主要技術(shù)指標(biāo):標(biāo)準(zhǔn)顯色時(shí)間:3分鐘;環(huán)境溫度:5℃-45℃;檢測(cè)下限:0.0~3.0mg/L(有機(jī)磷及氨基甲酸酯類農(nóng)藥);標(biāo)準(zhǔn)預(yù)熱時(shí)間:7分鐘;使用環(huán)境:室內(nèi)/室外;工作電源:干電池;儀器尺寸:64×58×38(mm);儀器重量:112g。
科學(xué)性、先進(jìn)性
- 科學(xué)性:檢測(cè)儀主要利用酶抑制法原理(即農(nóng)藥可抑制酶活性從而不能使酶催化紅色的2,6二氯靛酚乙酯水解成藍(lán)色的靛酚),通過(guò)反應(yīng)顏色的變化快速簡(jiǎn)便地鑒定食品(蔬菜,水果等)中是否殘留農(nóng)藥。 先進(jìn)性:(1)設(shè)備成本低?,F(xiàn)在市場(chǎng)上性價(jià)比最高的農(nóng)藥殘留速測(cè)儀是PR-2006,價(jià)格為2200元/臺(tái),而我們的作品原材料費(fèi)只需5元。 (2)檢測(cè)時(shí)間短。產(chǎn)品檢測(cè)時(shí)間10分鐘,目前能同時(shí)檢測(cè)四個(gè)樣品,所以檢測(cè)一個(gè)樣品的時(shí)間就相當(dāng)于2.5min,相比時(shí)下同類產(chǎn)品用時(shí)均短。 (3)檢測(cè)儀體積小,易于攜帶。儀器尺寸:64×58×38(mm);儀器重量:112g。PR-2006的儀器尺寸:380×240×110(mm);儀器重量:7.5kg。 (4)操作工序簡(jiǎn)單。檢測(cè)儀只需輕輕轉(zhuǎn)動(dòng)按鈕,即可進(jìn)行檢測(cè)工作。絕大多數(shù)同類產(chǎn)品不僅操作工序繁雜,而且需要專業(yè)人員操作。 (5)適用范圍廣。因簡(jiǎn)易、便攜式農(nóng)藥殘留檢測(cè)儀具有體積小,易操作等特性,從而使其適用的群體也從單一的相關(guān)檢測(cè)部門,普及到平常百姓家中。
獲獎(jiǎng)情況及鑒定結(jié)果
- 無(wú)
作品所處階段
- 實(shí)驗(yàn)室階段
技術(shù)轉(zhuǎn)讓方式
- 無(wú)
作品可展示的形式
- 模型 現(xiàn)場(chǎng)演示 圖片 錄像
使用說(shuō)明,技術(shù)特點(diǎn)和優(yōu)勢(shì),適應(yīng)范圍,推廣前景的技術(shù)性說(shuō)明,市場(chǎng)分析,經(jīng)濟(jì)效益預(yù)測(cè)
- 使用說(shuō)明:我們的儀器有兩個(gè)轉(zhuǎn)軸,轉(zhuǎn)軸上纏有紙帶,紙帶上有白片(膽堿酯酶)和紅片(靛酚乙酸酯)。紙帶由轉(zhuǎn)輪控制。還有滑動(dòng)變阻器,加熱片。白片和紅片轉(zhuǎn)到加熱片處,吸取蔬菜上的液體,預(yù)反應(yīng)7分鐘左右后,調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器到相應(yīng)位置,閉合加熱片,紅、白片接觸,3分鐘左右,打開(kāi)加熱片,使白片顯露出來(lái),觀察顏色判斷是否有農(nóng)藥殘留。技術(shù)特點(diǎn)和優(yōu)勢(shì):用酶片直接吸取蔬菜葉片上的液體,使之直接與底物反應(yīng),觀察顏色變化,快速確認(rèn)蔬菜中是否殘留農(nóng)藥。檢測(cè)儀體積小,操作簡(jiǎn)便,無(wú)需預(yù)處理,適用群體從單一的相關(guān)檢測(cè)部門,普及到平常百姓家中。適應(yīng)范圍:相關(guān)檢測(cè)部門、廣大消費(fèi)者。推廣前景的技術(shù)性說(shuō)明:我們的目的是使檢測(cè)儀自動(dòng)化,省時(shí)省力,使相關(guān)檢測(cè)部門和廣大消費(fèi)者都可輕松的檢測(cè)食品是否含有農(nóng)藥。我們還可檢測(cè)重金屬、亞硝酸鹽等。市場(chǎng)分析:食品安全問(wèn)題現(xiàn)在是舉國(guó)上下都非常關(guān)注的問(wèn)題,且目前市面上同類儀器的使用情況尚未飽和。經(jīng)濟(jì)效益預(yù)測(cè):消費(fèi)群體由相關(guān)檢測(cè)部門擴(kuò)展到普通顧客,成本低,體積小,易于批量生產(chǎn)。經(jīng)濟(jì)效益無(wú)可估量。
同類課題研究水平概述
- 隨著人類的發(fā)展,農(nóng)藥也從無(wú)到有,從單一到種類繁多。農(nóng)藥的使用對(duì)于農(nóng)作物有效抵抗病蟲(chóng)害起到了不可估量的作用。然而,農(nóng)藥在促進(jìn)農(nóng)作物增產(chǎn)增收的同時(shí),不可避免的帶來(lái)了一些負(fù)面效應(yīng)。特別是目前,人工合成的有機(jī)農(nóng)藥約有1000種(80%以上是高毒高殘留的有機(jī)磷類和氨基甲酸類,迄今為止所發(fā)生的農(nóng)藥中毒事件絕大多數(shù)都是由這兩大類農(nóng)藥所造成的)。因?yàn)闉E用或不正確的使用方法,使用農(nóng)藥后一部分農(nóng)藥直接或間接殘存于谷物、蔬菜、果品、水產(chǎn)品以及土壤和水體中。殘留農(nóng)藥不僅造成了生態(tài)污染而且影響農(nóng)業(yè)生產(chǎn)以及進(jìn)出口貿(mào)易,通過(guò)生物鏈的富集作用更是對(duì)人類健康造成了慢性侵害。國(guó)內(nèi)外,因誤食農(nóng)藥殘留超標(biāo)的水果蔬菜等引起的中毒事件已屢見(jiàn)不鮮。如何遏制這類事件再發(fā)生已成了我們必須關(guān)注的問(wèn)題,必須做好農(nóng)藥使用的監(jiān)管工作,提高農(nóng)藥殘留檢測(cè)技術(shù)水平,加強(qiáng)農(nóng)藥殘留的全面監(jiān)管。 近幾年在農(nóng)藥殘留分析領(lǐng)域所取得的重要進(jìn)展或發(fā)展趨勢(shì)主要有以下方面:樣品提取和凈化方法的簡(jiǎn)單化、微型化和自動(dòng)化、如固相萃取(SPE)、超臨界流體萃取(SFE )、微波輔助萃取、樣品固相分散萃取、自動(dòng)索氏萃取、吹掃蒸餾技術(shù)和免疫親和色譜柱等。在定量分析上的新技術(shù)包括現(xiàn)代光譜分析技術(shù)、現(xiàn)代波譜分析技術(shù)、波譜和色譜聯(lián)用技術(shù)、免疫分析技術(shù)和生物傳感器等。這些方法雖然分析精度高,定量準(zhǔn)確但由于其樣品前處理復(fù)雜,檢測(cè)耗時(shí)長(zhǎng),成本高,難以在農(nóng)貿(mào)市場(chǎng)、批發(fā)市場(chǎng)、超市等果蔬銷售地現(xiàn)場(chǎng)快速檢測(cè)判斷其產(chǎn)品是否食用安全。針對(duì)這一問(wèn)題,目前人們研制出了農(nóng)藥殘留快速檢測(cè)卡,能滿足現(xiàn)場(chǎng)檢測(cè)、時(shí)間短、成本低、顯示直觀、定性和半定量及判斷其產(chǎn)品是否食用安全的要求。但是也需要比較繁瑣的樣品前處理,耗時(shí)也比較長(zhǎng)。臺(tái)灣試驗(yàn)所以蒼蠅檢驗(yàn)農(nóng)藥殘留,但主要還是用于檢測(cè)單位,且培養(yǎng)那種特殊的蒼蠅也需要一定的技術(shù)等??傊r(nóng)藥檢測(cè)技術(shù)發(fā)展的還不是很完善,尤其是一些中小城市,也不會(huì)用農(nóng)藥殘留快速檢測(cè)卡去檢測(cè)。 因此,建立成熟的可批量生產(chǎn)有機(jī)磷生物傳感器的制作工藝;開(kāi)發(fā)具有數(shù)據(jù)自動(dòng)分析與網(wǎng)絡(luò)信息接收功能的應(yīng)用軟件,實(shí)現(xiàn)分析的智能化、網(wǎng)絡(luò)化、人性化;以及研制易于推廣的有機(jī)磷便攜式分析儀都是這一領(lǐng)域核心的研究目標(biāo)。