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浅谈农产品综合性检测实验室设备建设

时间:2022-05-13 10:30:04 浏览次数:

摘要:文章阐述了现实条件下农产品综合性检测实验室的设备建设,并对一些设备的功用作了简单的介绍。

关键词:农产品;综合性检测实验室;设备;建设

中图分类号:S-0 文献标识码:A 文章编号:1674-0432(2011)-07-0046-2

由于农产品中农药残留及有毒有害物质超标而造成的中毒事件时有发生,世界各国对食用农产品质量安全的关注程度越来越高。近几年来我国农产品出口下降幅度大,农兽药超标、瘦肉精、孔雀石绿及硝基呋喃等问题,不断给我国政府敲警钟。近年来,国家对农业的支持力度不断加大,对农产品质量的检测和监控不断加强。各省积极组建各级农产品检测机构。检测设备的建设是检测实验室建设的基底,也是重要的要素。本文主要介绍农产品综合性检测实验室的设备建设。

1 必备的基本实验设备

检测实验室必须置备的基础设备:(1)药品柜、易制毒化学药品柜、通风橱;(2)电子天平,按照具体需要,按精确度和最大量程选择所需电子天平;(3)纯水器、超纯水装置。根据检测项目了解需要哪个级别的水质,选择与应用要求相符合的纯水器。(4)恒温水浴锅;(5)电热恒温干燥箱;(6)各种规格移液管(移液枪);(7)普通冰箱、超低温冰箱。用于保存样品;(8)小型粉碎机、组织捣碎机、手术刀及剪刀;(9)加热器(电热板或电炉、微波炉);(10)调速多用振荡器;(11)干燥器、真空干燥器、真空泵;(12)全玻璃蒸馏装置。用于化学试剂重蒸馏(精制);(13)相应的易耗玻璃器皿。酸碱滴定管、三角瓶、烧杯、量筒、容量瓶、试剂瓶、滴瓶、碘量瓶等。

2 理化检测前处理设备

农产品质量安全检测是在极复杂的动植物产品、加工产品的样品中,检测几十种甚至几百种有毒有害残留物或污染物的组分,其含量又低且具有一定的毒性,因此样品的前处理非常重要。传统的前处理中需用到的设备有:离心机、消化炉、马弗炉、旋转蒸发仪、振荡器、超声波提取机、均质器、索氏抽提器等;目前已经开发并得到应用的新的样品前处理技术和设备有:微波消解、氮吹仪、固体萃取仪(SPE)、固相微萃取仪(SPME)、基质固相分散萃取仪(MSPDE)、超临界流体萃取仪(SFE)、凝胶渗析萃取仪、快速溶液萃取仪等。

2.1 离心机

农产品的检测很多时候都涉及到提纯、分离等工作,需要微型离心机、冷冻台式高速离心机、大容量低速离心机、高速和超速离心机。由于提纯和分离物不同,所要求的离心力、转速也不同,选用时因任务而定,而不是速度越高越好。

2.2 马弗炉、消化炉、微波消解仪

这三种仪器都是运用有机物破坏法,采用高温或高温加强氧化条件,使用有机物质分解,呈气态逸散,而被告测的组分残留下来。

马弗炉高温灼烧样品可用于分析测定灰分及挥发成分等项目;依据外观形状可分为箱式炉 管式炉 坩埚炉。控温精度较差,温度可达到1700度。

消化炉是加热装置的一种,可对样品做化学分析之前的消解处理,一般做消解用,可与全自动定氮仪配套或做COD消解使用。在蛋白质检测中起到很重要的作用。

微波消解仪,微波消解发明、应用于20世纪末,既减轻了分析工作的劳动强度也提高了分析的水平和质量。使用微波消解仪消解能缩短溶样的时间。现在生产微波消解仪的厂家很多,以美国CEM公司(微波化学创始者)生产销售得最多,仪器的技术比较先进,但国外设备价格昂贵。相比之下,国产的微波消解设备虽然技术性能指标不及国外的,但基本上能满意足消解样品的需要,而价格上便宜许多。国内的生产产家主要有:上海屹尧仪器科技发展有限公司、上海思龙科学仪器有限公司、华港通科技(北京)有限公司等,其中上海屹尧仪器科技发展有限公司生产的全自动微波消解WX-8000价格在1.4万左右。

2.3 氮吹仪

采用惰性气体对加热样液进行吹扫,使待处理样品迅速浓缩,达到快速分离纯化的效果。该方法操作简便,尤其可以同时处理多个样品,大大缩短了检测时间。广泛应用于农残检测中的样品批量处理。

2.4 固体萃取仪(SPE)

1978年We"re公司首先推出商品化的SPE-PAK,如今已有众多厂家提供各种类型、采用各种吸附剂、适用于检测不同组分的产品。国外的这一类产品价格高达30多万。应用SPE技术进行样品的萃取、纯化、富集已很成熟,国内的产品和使用很快普及,价格在2.5-8万。

2.5 固相微萃取仪(SPME)

SPEM是不需要溶剂、集萃取、纯化、浓缩等功能为一体的、小巧、简便的样品前处理设备。现已推出整套全自动固相微萃取装备。

2.6 基质固相分散萃取仪(MSPDE)

优点是将样品与键合固体萃取体混合和研磨、装柱,样品组织细胞破碎后的待测组分通过扩散进入键合的有机相,再选择不同溶剂淋洗柱子,即可将待测组分逐一洗脱下来,完成萃取和纯化的全过程。

2.7 超临界流体萃取仪(SFE)

利用超临界流体中不同组分溶解度不同,且在不同压力状态下溶解能力会发生变化的原理,故改变萃取剂流体的压力,即可将不同组分逐一萃取出来。优点是不使用有机溶剂、简便、高效、快速、选择性强、便于和GC、LC等分析仪器联机,但是样品中含有羟基和羧基等基团时,萃取较困难。

2.8 凝胶渗析萃取仪

利用多孔物质、依据不同组分的分子大小的形态不同进行分离、萃取和纯化,它是移植于凝胶色谱分离和分析的技术。优点是纯化容量大、回收率也较高,易于和其他分析仪器联机。有待克服的是该装置需小型化、专用化、简便化、减少溶剂用量和降低柱子成本等

2.9 溶剂加速萃取仪

提取效率很高,与传统的提取方法相比,能节约溶剂;但由于提取效率太高,容易把一些非目标物也提取出来,对以后净化步骤的压力很大。在国内已投入批量生产(上海光谱、新仪、北京瑞利、丰杰华、成都科林等厂家)。

3 分析检测仪器

检测农产品品质和卫生指标的项目很多,方法也许多,相应的可选用的仪器设备也多,可根据经费来选择设备的配置。

3.1 酸度计

酸度计是测定溶液pH值的仪器。是农产品检测的必备检验设备。酸度计有台式、笔式酸度计、便携式、在线式酸度计等多种。台式酸度计主要应用于实验室较多,其精度最高,检测快,但不适合携带。笔式酸度计是携带最为方便,也是最便宜的一种酸度计;由于其形状类似笔状,顾名为笔式酸度计。便携式酸度计携带相对比较方便,与笔式相比,便携式的精度优于笔试的,其寿命也是比笔式长。在线式酸度计是监测水质用,即24小时在线监测。且通常可输出4-20信号,可接程控设备等。

3.2 紫外/可见分光光度计

紫外/可见光分光光度计,几乎所有的无机元素和在紫外及可见光区有特征吸收的有机物或有机化合物都能用它进行测定。目前,紫外/可见光分光光度计已成为全世界历史最优久、使用最多、覆盖面最广的常规分析仪器。它的型号与功能已相当齐全,选用时应以满足一定层次分需要的基础上考虑方便、经济、可靠。

3.3 近红外分析仪

近红外光谱分析技术现阶段已相对成熟,各种不同类型和型号的近红外分析仪在市场上都有销售,但是分析仪器的价格相对较高,尤其是傅立叶变换型、光栅扫描型等高精度分析仪,普通商业用户难以承受,无法大面积推广。

4 微生物检测仪器设备

4.1 实验室常用灭菌设备

4.1.1 高压蒸汽灭菌锅 高压蒸汽灭菌锅有立式、卧式及手提式等几种。目前在实验室里以手提式高压蒸汽灭菌锅和立式灭菌锅使用最为普遍。

手提式高压蒸汽灭菌锅的容量较小;由于没有灭菌过程全自动系统,灭菌时人不得离开现场,并需要经常观察压力变化。

立式高压蒸汽灭菌锅的型号有许多种,目前使用较多的有半自动的和全自动微电脑型两种,这两种类型都是灭菌时间和温度经过手动设置,灭菌锅处于工作状态后,升温、灭菌、排汽、干燥过程自动控制,无须人工监管,灭菌完成还有提示音。

4.1.2 电热恒温鼓风干燥箱 主要用于空玻璃器皿(如吸管、培养皿等)、金属用具及其他耐干燥、耐热物品的灭菌。购置可根据检测量确定大小型号。

4.2 无菌均质器

该仪器适用于微生物检测样本的制备。从固体样品中提取细菌的过程,可有效的分离样品表面和被包含在内的微生物成分处于均匀分布状态。

4.3 超净工作台与紫外线无菌室

这两者都是利用紫外线灯管放出的波长为200-300nm的紫外线杀死微生物的原理而设计。有条件的无菌室最好安装空气过滤器,并设置无菌超净工作台,以提高无菌效率。

4.4 培养箱

培养箱是实验室用于储藏菌种、生物培养的设备,是进行科研检测的必须设备,可分别有普通电热恒温培养箱、生化培养箱、厌氧生化培养箱、恒温恒湿培养箱是具有恒温、恒湿功能的高精度实验室设备。根据不同的实验需求,选择合适的培养箱种类和型号。

4.5 显微镜

显微镜分光学显微镜和电子显微镜。光学显微镜的种类很多,一般在检测实验室使用的显微镜是普通的生物显微镜(自然光、光电显微镜),分别有单目和双目。

5 建设检测实验室的基本要求

5.1 实验室用电

实验室的正常运行离不开用电安全,由于检测实验室有各种检测仪器,因而需要较大功率的用电。注意用电的特殊要求,如三相电、直流电、低电压等,要有良好的接地。

5.2 实验室通风

农产品检测实验室因需使用大量的化学试剂、易制毒化学药品,在实验过程中常有对人体有害的气体产生,如蛋白质消化过程中不断产生SO2和CO2气体。因而实验室通风设备的好坏直接影响实验操作者的身体健康和仪器设备的维护。

参考文献

[1] 戴数桂.环境化学[M].北京:高等教育出版社,2001.

[2] 刘慧等.现代食品微生物学实验技术[M].中国轻工业出版社,2009,8.

[3] 赵光华,胡京枝,等.浅谈农产品检测实验室建设中应注意的问题[J].农产品质量与安全,2010,(3).

作者简介:林丹琼(1980-),女,广东饶平人,广东农工商职业技术学院助理实验师,研究方向:食品加工及检测技术。

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