基本信息
- 項目名稱：
- 用于食品安全檢測的簡易、便攜式農(nóng)藥殘留檢測儀
- 小類：
- 能源化工
- 大類：
- 科技發(fā)明制作B類
- 簡介：
- 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，這是我們要檢測的主要對象?，F(xiàn)有檢測設(shè)備具有價格昂貴、操作復(fù)雜、檢測時間長等缺點。故我們研發(fā)了簡易、便攜式農(nóng)藥殘留檢測儀。
- 詳細介紹：
- 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，這是我們要檢測的主要對象。現(xiàn)有檢測設(shè)備具有價格昂貴、操作復(fù)雜、檢測時間長等缺點。故我們研發(fā)了簡易、便攜式農(nóng)藥殘留檢測儀。 化學原理：我們主要檢測的這兩類農(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，就是說如果沒有農(nóng)藥，酶片顯示深藍色，農(nóng)殘量低時為淺藍色，農(nóng)殘量高時為白色。右圖就是用我們的儀器檢測生菜上的農(nóng)藥殘留情況。 裝置原理：我們的儀器有兩個轉(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)滑動變阻器到相應(yīng)位置，閉合加熱片，紅、白片接觸，3min左右，打開加熱片，使白片顯露出來，觀察顏色判斷是否有農(nóng)藥殘留。 下面我們將檢測儀與市場上性價比較高的同類產(chǎn)品進行了對比，讓大家更加直觀的了解我們作品的優(yōu)點。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單，無需進行樣品預(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，再對溶液進行處理檢測，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、我們的檢測時間短，檢測一次只需要10min。目前能同時檢測四個樣品，這樣每檢測一個樣品就相當于兩分半。他們儀器需要這么復(fù)雜的過程當然就需要比較多的時間了。 第四、我們的成本低，原材料費僅需5元左右，而這臺PR-2003N型速測儀前幾天打特價還銷售2000元，對于智能化的儀器就更貴了。這對于我們普通的消費者又怎么消費的起呢！ 第五，我們儀器 的適用人群更多了，不僅可以適用于專業(yè)檢測人員，還適用于廣大的消費者 另外，我們的適用范圍也比較廣。它不僅可以檢測我們?nèi)粘Ｉ钪惺秤玫氖卟耍修r(nóng)殘，還可以檢測農(nóng)作物，土壤，水體中農(nóng)藥的含量。另外，經(jīng)過實驗發(fā)現(xiàn)，我們還可以檢測銅離子，六價鉻等重金屬離子。
作品圖片
作品專業(yè)信息
設(shè)計、發(fā)明的目的和基本思路、創(chuàng)新點、技術(shù)關(guān)鍵和主要技術(shù)指標
- 設(shè)計目的：目前農(nóng)藥約有1000種，其中有機磷和氨基甲酸酯類農(nóng)藥占80%以上，且為常見的高毒高殘留農(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)及進出口貿(mào)易，而且通過生物鏈的富集作用更是對侵害著人們的健康。近年來，癌癥的發(fā)病率越來越高，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)此制作出簡易、便攜式農(nóng)藥殘留檢測儀。 基本思路：本作品利用有機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變成天藍色，為無色或微藍色，從而判斷出有農(nóng)藥殘留。 創(chuàng)新點：1.該檢測儀體積小，只有64×58×38（mm），便于攜帶。 2.該檢測儀操作簡單，無需進行樣品預(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.該檢測儀檢測時間短，酶片預(yù)反應(yīng)7分鐘左右，與底物反應(yīng)3分鐘左右。目前能同時檢測四個樣品，則檢測一個樣品的時間就相當于2.5分鐘。 4.該檢測儀成本低，原材料費僅需5元左右，而市場上銷售的速測卡農(nóng)藥殘留快速檢測儀為2000元左右，智能化農(nóng)藥殘留綜合速測儀成套要1.5萬元左右。 技術(shù)關(guān)鍵：溫度的控制。 主要技術(shù)指標：標準顯色時間：3分鐘；環(huán)境溫度：5℃-45℃；檢測下限：0.0~3.0mg/L（有機磷及氨基甲酸酯類農(nóng)藥）；標準預(yù)熱時間：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。
科學性、先進性
- 科學性：檢測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色的靛酚），通過反應(yīng)顏色的變化快速簡便地鑒定食品（蔬菜，水果等）中是否殘留農(nóng)藥。 先進性：（1）設(shè)備成本低?，F(xiàn)在市場上性價比最高的農(nóng)藥殘留速測儀是PR-2006，價格為2200元/臺，而我們的作品原材料費只需5元。 （2）檢測時間短。產(chǎn)品檢測時間10分鐘，目前能同時檢測四個樣品，所以檢測一個樣品的時間就相當于2.5min，相比時下同類產(chǎn)品用時均短。 （3）檢測儀體積小，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）操作工序簡單。檢測儀只需輕輕轉(zhuǎn)動按鈕，即可進行檢測工作。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。因簡易、便攜式農(nóng)藥殘留檢測儀具有體積小，易操作等特性，從而使其適用的群體也從單一的相關(guān)檢測部門，普及到平常百姓家中。
獲獎情況及鑒定結(jié)果
- 無
作品所處階段
- 實驗室階段
技術(shù)轉(zhuǎn)讓方式
- 無
作品可展示的形式
- 模型 現(xiàn)場演示 圖片 錄像
使用說明,技術(shù)特點和優(yōu)勢,適應(yīng)范圍,推廣前景的技術(shù)性說明,市場分析,經(jīng)濟效益預(yù)測
- 使用說明：我們的儀器有兩個轉(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，打開加熱片，使白片顯露出來，觀察顏色判斷是否有農(nóng)藥殘留。技術(shù)特點和優(yōu)勢：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，快速確認蔬菜中是否殘留農(nóng)藥。檢測儀體積小，操作簡便，無需預(yù)處理，適用群體從單一的相關(guān)檢測部門，普及到平常百姓家中。適應(yīng)范圍：相關(guān)檢測部門、廣大消費者。推廣前景的技術(shù)性說明：我們的目的是使檢測儀自動化，省時省力，使相關(guān)檢測部門和廣大消費者都可輕松的檢測食品是否含有農(nóng)藥。我們還可檢測重金屬、亞硝酸鹽等。市場分析:食品安全問題現(xiàn)在是舉國上下都非常關(guān)注的問題，且目前市面上同類儀器的使用情況尚未飽和。經(jīng)濟效益預(yù)測：消費群體由相關(guān)檢測部門擴展到普通顧客，成本低，體積小，易于批量生產(chǎn)。經(jīng)濟效益無可估量。
同類課題研究水平概述
- 隨著人類的發(fā)展，農(nóng)藥也從無到有，從單一到種類繁多。農(nóng)藥的使用對于農(nóng)作物有效抵抗病蟲害起到了不可估量的作用。然而，農(nóng)藥在促進農(nóng)作物增產(chǎn)增收的同時，不可避免的帶來了一些負面效應(yīng)。特別是目前，人工合成的有機農(nóng)藥約有1000種（80%以上是高毒高殘留的有機磷類和氨基甲酸類，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）。因為濫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)以及進出口貿(mào)易，通過生物鏈的富集作用更是對人類健康造成了慢性侵害。國內(nèi)外，因誤食農(nóng)藥殘留超標的水果蔬菜等引起的中毒事件已屢見不鮮。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)藥殘留檢測技術(shù)水平,加強農(nóng)藥殘留的全面監(jiān)管。 近幾年在農(nóng)藥殘留分析領(lǐng)域所取得的重要進展或發(fā)展趨勢主要有以下方面：樣品提取和凈化方法的簡單化、微型化和自動化、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,定量準確但由于其樣品前處理復(fù)雜,檢測耗時長,成本高,難以在農(nóng)貿(mào)市場、批發(fā)市場、超市等果蔬銷售地現(xiàn)場快速檢測判斷其產(chǎn)品是否食用安全。針對這一問題,目前人們研制出了農(nóng)藥殘留快速檢測卡,能滿足現(xiàn)場檢測、時間短、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，耗時也比較長。臺灣試驗所以蒼蠅檢驗農(nóng)藥殘留，但主要還是用于檢測單位，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，也不會用農(nóng)藥殘留快速檢測卡去檢測。 因此，建立成熟的可批量生產(chǎn)有機磷生物傳感器的制作工藝；開發(fā)具有數(shù)據(jù)自動分析與網(wǎng)絡(luò)信息接收功能的應(yīng)用軟件，實現(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磷便攜式分析儀都是這一領(lǐng)域核心的研究目標。
