关键词：食品安全;;检测设备;;磁性纳米颗粒;;分子印迹;;仿生传感器
摘 要：食品安全已受到越来越多的关注,其中在食品中添加非法化工原料问题尤为突出。国家标准中,推荐采用高效液相色谱法检测该类非法添加剂。该种检测技术已经成熟,但因为仪器设备大、检测预处理程序繁琐,所以目前只能应用于实验室检测。针对食品安全领域不同终端用户的需求,本论文研制开发一种小型化的适用于现场快速检测食品有害添加剂的设备。论文将分子印迹技术和传感技术相结合,设计了新型的食品有害添加剂痕量探测系统。研究内容包括检测传感器的研制和测控系统软硬件设计。首先,以苏丹红Ⅰ为检测对象,研制其磁性分子印迹聚合物(MIP),并将其作为探测系统的敏感材料用来特异性检测目标物质;其次,对基于磁性分子印迹的微电极仿生传感器技术和压电晶体仿生传感器技术进行了实验比较,选择分子印迹压电传感器作为探测系统的检测部分,并采用原位合成方法实现压电晶体仿生传感器的制作。之后,选用MSP430F149作为主控芯片控制整个探测系统,并依此设计了系统硬件电路,包括传感器检测电路、信号处理电路、通道选择电路、按键以及显示电路。最后,设计了探测系统软件,并进行了软硬件联调。采用论文中研制的传感器进行了大量实验,并对其性能进行分析,测得该种压电晶体仿生传感器的检测限可达到5μg/g～7μg/g,检测反应时间范围10～20s。对检测系统进行实验标定,结果显示平均误差(%)大致为0.1359。论文中设计的探测系统能够快速准确地检测食品中特定痕量有害添加剂,且检测精度高,误差小,基本满足设计需求。
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