《食品快检技术中读卡器技术探讨》

作者： 2019年07月18日来源：全球化工设备网浏览量：

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2019年7月11日，第八届中国食品与农产品安全检测技术与质量控制国际论坛(简称CFAS 2019)在南京曙光国际大酒店盛大召开。本次会议吸引了众多食品与农产品生产经营者、检测机构、国内外仪器设备生产企业、专家学者等参

　　2019年7月11日，第八届中国食品与农产品安全检测技术与质量控制国际论坛(简称CFAS 2019)在南京曙光国际大酒店盛大召开。本次会议吸引了众多食品与农产品生产经营者、检测机构、国内外仪器设备生产企业、专家学者等参会。作为食品与农产品安全检测领域的知名学术会议，本次论坛组织了多场学术和专题报告。其中，大会开幕式和大会报告在曙光厅(A+B)举行。来自中国科学院大连化学物理研究所的关亚风研究员带来了题为《食品快检技术中读卡器技术探讨》的精彩报告。

中国科学院大连化学物理研究所关亚风研究员

　　食品安全现场检测是将样品经过简单前处理，将提取液滴到试纸条上或加入比色皿中，再添加试剂于比色皿中，然后插入读卡器中定量检测。其原理是测量特征变色反应的结果，或者是测量荧光强度变化，并依此对目标有害组分含量做定量或半定量分析。由于试纸条方法预先固载了反应试剂，方便简洁，因此成为快检的主流技术。但是，权威部门对现有食品安全现场快检技术的测评结果不尽如人意，其中用比色皿的方法不太理想。究其原因，除了特征反应效果问题外，光学检测技术的落后是重要原因之一。

　　为了提升读卡器技术，助力食品安全现场检测，会议上，关亚风研究员对试纸条和比色皿的光学检测技术做了介绍，并且对读卡器漏光的光本底扣除技术和不同批次试纸条纸色变化对测量结果影响的消除技术进行了探讨。

　　会议伊始，关亚风研究员指出，读卡仪检测可以分为农残、兽残，真菌毒素，微生物。在食品快检过程中，利用试纸条和比色皿，通过观察它们的颜色变化或者测量其荧光强度变化可实现食品快检的目的，这一快检过程涉及到荧光检测。荧光检测的原理为，试剂与目标组分发生特异性反应，导致荧光强度的变化，通过检测荧光强度对目标组分定量。

　　接着，关亚风研究员向现场观众重点介绍了荧光检测的特点，这些特点分别是：给定波长光激发，带荧光基团分子发射特定波长荧光，很少受基质干扰；具有极高的选择性，要同时满足激发光波长和发射光波长两个条件才能被检测；对农残兽残检测不需要高亮度昂贵的荧光试剂；适合致病微生物和生物毒素的检测。值得注意的是，该检测技术由于是高灵敏检测弱光信号，因此对“漏光”十分敏感。

　　随后，关亚风研究员为观众们讲解了微弱荧光的明场检测技术。通常，微弱荧光探测都是在暗场进行的，因为室内光强是几百个流明(lm)，而被检测的最低荧光强度不高，且荧光波长是在可见光波长内，总光强相差10个数量级。而明场探测荧光就是在很强的可见光背景下，检测样品受激发射出来的微弱光，而且荧光波长与可见光波长重叠。

　　对于明场探测微弱荧光，关亚风研究员提出了以下解决方案：提高激发光源强度，使用窄带滤波技术。然而在使用这些解决方案时存在一些问题，包括，荧光饱和；定量线性范围变窄，功耗增加；用光栅+夹缝成本高；信噪比降低。针对上述问题，关亚风研究员指出，在目标荧光探测时可以不使用窄带滤光；可以用光源调制和同步检测，辅以算法，扣除本底光信号；使用宽动态范围光电检测器件，避免光饱和。而对于背景光的扣除，可以采用同步调制技术。利用该技术有以下几个要点：尽全力降低调制器噪音和前置放大器噪音；精心设计、调试有源滤波电路；选择正确的数字滤波方案。

　　会议尾声，关亚风研究员就国产叶绿素a传感器检测下限没有达到美国产品水平的原因进行了分析。他指出，全谱带滤光不足和激发光源含有荧光波长的辐射是重要原因。接着，他向与会观众们分享了2010年我国研制的叶绿素a传感器的优越性能。

　　最后，凭借着长期设计研发光学检测器的经验，关亚风研究员建议，在食品安全现场快检领域应尽量开发荧光检测用试纸条，以及用荧光试剂的比色皿快检技术。

　　与会人员受益匪浅，掌声热烈，关亚风研究员致谢，报告顺利结束。

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标签：食品快检读卡器

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