專(zhuān)利名稱(chēng)：一種食品安全生態(tài)儀的制作方法
一種食品安全生態(tài)儀技術(shù)領(lǐng)域
一種食品安全生態(tài)儀，該生態(tài)儀的商品名暫定為ZC-II食品安全生態(tài)儀，具體是研制出了一種對(duì)蔬菜、水果等食品中有機(jī)磷農(nóng)藥殘留的有效降解的食品安全生態(tài)儀樣機(jī)。 本發(fā)明屬于食品安全技術(shù)領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
農(nóng)藥的大量和不合理使用，造成我國(guó)蔬菜普遍存在農(nóng)藥殘留問(wèn)題，特別是有機(jī)磷農(nóng)藥殘留超標(biāo)嚴(yán)重。這已成為影響我國(guó)蔬菜質(zhì)量的關(guān)鍵因素。近年來(lái)，因蔬菜農(nóng)藥殘留超標(biāo)引發(fā)的中毒等食品安全問(wèn)題不斷涌現(xiàn)，威脅著廣大消費(fèi)者的健康。蔬菜中農(nóng)藥殘留降解理論、降解新方法與技術(shù)受到人們?cè)絹?lái)越多的關(guān)注。
目前，家庭里常常采用洗潔精清洗蔬菜水果等，洗潔精洗水果蔬菜可以洗去一部分農(nóng)藥，不過(guò)農(nóng)藥的危害雖然去了一些，卻增加了洗潔精的危害，殘留洗潔精的毒性比起農(nóng)藥來(lái)并不遜色。因?yàn)楸砻婊钚詣┯锌梢越档捅砻鎻埩Φ淖饔茫梢詽B入到連水都無(wú)法滲人的纖維空隙中，把藏在纖維空隙中的污垢擠出來(lái)。而化學(xué)洗滌劑則擠在這些空隙之中，水難以清洗它們。同樣，表面活性劑也可以滲人人體。沾在皮膚上的洗滌劑大約有0.5%滲入血液，皮膚上若有傷口則滲透力提高10倍以上。進(jìn)入人體內(nèi)的化學(xué)洗滌劑毒素可使血液中鈣離子濃度下降，血液酸化，人容易疲倦。這些毒素還使肝臟的排毒功能降低。使原本該排出體外的毒素淤積在體內(nèi)積少成多，使人們免疫力下降，肝細(xì)胞病變加劇，容易誘發(fā)癌癥。
應(yīng)用于蔬菜、水果等食物的清洗及殺菌、消毒的設(shè)備通常是在水箱內(nèi)通入臭氧，在通過(guò)水清洗上述食物的同時(shí)，由臭氧殺滅在食物表面的細(xì)菌和病毒，這種裝置仍需手工對(duì)食物進(jìn)行清洗，只能對(duì)殘留在食物表面的農(nóng)藥、激素和細(xì)菌有一定的殺滅作用，而無(wú)法對(duì)食物的內(nèi)部的殘留農(nóng)藥進(jìn)行有效降解。
針對(duì)上述問(wèn)題，本發(fā)明將先進(jìn)的技術(shù)與實(shí)際需求相結(jié)合，利用臭氧、超聲的協(xié)同作用，對(duì)蔬菜、水果等食品中的農(nóng)藥殘留進(jìn)行有效降解設(shè)計(jì)出一種能有效的用于蔬菜、水果等食物清洗及常見(jiàn)農(nóng)藥的降解新型生態(tài)儀，解決了便攜式水箱內(nèi)臭氧發(fā)生器以及超聲作用裝置如何協(xié)調(diào)放置等問(wèn)題，減少實(shí)際生活中人們清洗的工序，同時(shí)保障人民身體健康具有重大意義。發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)存在的上述不足，研制出一種對(duì)蔬菜、水果等食品中有機(jī)磷農(nóng)藥殘留的有效降解的食品安全生態(tài)儀樣機(jī)。
本發(fā)明的技術(shù)方案ZC_ II食品安全生態(tài)儀結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)以及儀器生產(chǎn)與農(nóng)藥去除率試驗(yàn)如下述。
本發(fā)明所述ZC- II食品安全生態(tài)儀結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)包括以下步驟(1)生態(tài)儀的總體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)；(2)生態(tài)儀外部結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)。
本發(fā)明所述的總體結(jié)構(gòu)俯視示意圖見(jiàn)附圖I。主要由水箱1，臭氧發(fā)生器2，超聲波清洗裝置3，控制面板4，不銹鋼網(wǎng)狀提籃5，提手6，凹槽7，頂蓋8，窗口 9和紫外線(xiàn)光源10 構(gòu)成。
臭氧發(fā)生器2連通于水箱I在水箱I底部，水箱I的側(cè)壁設(shè)有超聲波清洗裝置3， 在水箱I側(cè)壁設(shè)有紫外線(xiàn)光源10。
在水箱I內(nèi)嵌不銹鋼網(wǎng)狀提籃5，蔬菜和水果等食物可以放在提籃5內(nèi)，方便清洗、 殺菌、消毒和從水箱I內(nèi)取出食物。所述不銹鋼網(wǎng)狀提籃5設(shè)有外凸提手6，而在所述水箱 I兩邊側(cè)壁設(shè)有凹槽7，提手6嵌置于凹槽7內(nèi)，通過(guò)提手6可以方便取出提籃5，而提手6 嵌置于凹槽7內(nèi)，可以避免影響頂蓋8對(duì)水箱I的封閉。
在水箱I頂部設(shè)有頂蓋8，該頂蓋8樞軸連接于水箱I 一側(cè)的側(cè)壁。在所述頂蓋8 上還設(shè)有窗口 9，打開(kāi)窗口 9水箱I內(nèi)產(chǎn)生的臭氧可以通過(guò)窗口 9進(jìn)入周?chē)諝猓瑢?duì)周?chē)h(huán)境進(jìn)行消毒。窗口 9可以為滑動(dòng)窗，該滑動(dòng)窗嵌置于頂蓋8上部的滑槽(圖中未示出)內(nèi)。 所述窗口也可以為翻蓋式窗口及便于封閉頂蓋8的其他形式的窗口。
本發(fā)明所述的生態(tài)儀外部構(gòu)造設(shè)計(jì)，主要是在生態(tài)儀外部控制面板(4)上設(shè)置了開(kāi)/關(guān)、進(jìn)/出、取水、排水按鈕，開(kāi)/關(guān)按鈕控制該生態(tài)儀的電源，進(jìn)/出按鈕控制樣品放進(jìn)或取出時(shí)的鎖定作用；還設(shè)置了不同樣品的選項(xiàng)按鈕蔬菜水果、肉禽蛋、水產(chǎn)品、谷物、 干果熟食、液體食物、餐具消毒、干處理的選項(xiàng)按鈕，能夠方便日常生活中對(duì)不同品種的食物進(jìn)行選擇操作。該發(fā)明設(shè)計(jì)生態(tài)儀由于在水箱內(nèi)既設(shè)置了臭氧發(fā)生器，又設(shè)置了超聲波清洗裝置，可以在對(duì)蔬菜、水果中殘留的農(nóng)藥進(jìn)行去除的同時(shí)對(duì)蔬菜水果進(jìn)行超聲波清洗， 大大減輕了操作人員的勞動(dòng)強(qiáng)度，其結(jié)構(gòu)也比較簡(jiǎn)單。可以根據(jù)需要，控制面板可以選擇， 使用方便。
所述的食品安全生態(tài)儀的應(yīng)用，用于降解蔬菜水果、大米及肉類(lèi)殘留農(nóng)藥(1)超聲功率的選擇額定功率選擇在120w ；(2)臭氧發(fā)生功率的選擇臭氧發(fā)生器的額定功率選擇在400mg/h。
用于降解蔬菜水果、大米及肉類(lèi)殘留農(nóng)藥，pH條件均不受限制。
用于降解蔬菜水果的殘留農(nóng)藥，選擇處理時(shí)間為20 min。
用于降解肉類(lèi)的殘留農(nóng)藥，選擇處理時(shí)間為20 min。
用于降解大米的殘留農(nóng)藥，選擇處理時(shí)間為5 min。
本發(fā)明所述儀器生產(chǎn)與農(nóng)藥去除率試驗(yàn)包括以下步驟(1)樣品的前處理；(2)生態(tài)儀樣機(jī)優(yōu)化條件處理及處理后農(nóng)藥殘留量測(cè)定；(3)農(nóng)藥去除率計(jì)算。
本發(fā)明所述的樣品前處理包括以下特征步驟樣品處理取可食部分樣品約3. 5kg,在通風(fēng)櫥平鋪,將150 mL標(biāo)準(zhǔn)溶液(0.5 mg/mL, 16種，丙酮配制，其中包含有機(jī)磷、有機(jī)氯、菊酯類(lèi))的農(nóng)藥分5次裝入噴藥瓶，用氮?dú)庾鳛閯?dòng)力，均勻噴射在樣品表面，翻動(dòng)，反復(fù)噴灑。同時(shí)不斷翻動(dòng)以保證均勻，待噴灑液揮干后， 進(jìn)行下一次噴灑，如此重復(fù)多次，噴完后，靜置24 h，分成兩組，其中一組不經(jīng)任何處理，用作對(duì)照；實(shí)驗(yàn)組進(jìn)行生態(tài)儀去除處理。將(處理或未處理的)樣品制成勻漿后，稱(chēng)取5g于50 mL離心試管中，(大米樣品加入5mL水),2g無(wú)水硫酸鈉，10 mL乙酸乙酯,快速振蕩3min,離心，用尖嘴吸管將有機(jī)層移入25mL容量瓶中，余下的下層加入10 mL乙酸乙酯再提取一次， 合并提取液，用乙酸乙酯定容至刻度，搖勻，裝入進(jìn)樣小瓶供色譜分析。
注每次優(yōu)化實(shí)驗(yàn)平行3次。
本發(fā)明所述的農(nóng)藥殘留量測(cè)定所采用的具體的條件如下(1)氣相色譜條件色譜柱DB-1701 (30mX0. 32mmXl. Oum)載氣N2,1. 5mL/min 進(jìn)樣口溫度250°C柱溫100°C保溫 lmin，20°C /min 加溫至 150°C、保溫 2min，10°C /min 加溫至 280°C、保溫 IOmin檢測(cè)器溫度250°CH2 流速75mL/min,空氣流速100mL/min 尾吹氣N2, 30mL/min 進(jìn)樣方式不分流，0. 75分鐘后開(kāi)閥進(jìn)樣量luL(2)GC-MS 條件儀器Shimadzu GCMS-QP 2010 Plus 色譜柱DB-5 MS (30 mX0.25 mmX0.25iim)進(jìn)樣口溫度280°C柱溫10(TC (Imin) 8°C /min 300°C (IOmin)接口溫度280°C 載氣He, I mL/min 進(jìn)樣方式不分流進(jìn)樣量luL 電尚源EI源，250 C 溶劑切除時(shí)間5min 掃描方式選擇離子模式(SIM)農(nóng)藥去除率計(jì)算按SN 0334-1995 (有機(jī)磷)、GB/T 5009. 19-2008 (有機(jī)氯)、SN/T 1117-2008(菊酯類(lèi))中規(guī)定的方法檢測(cè)各樣品的農(nóng)藥殘留量，按以下公式計(jì)算去除率n。n --------各農(nóng)藥組分的降解率，單位為％mO--------未處理樣品中各農(nóng)藥組分的含量。
ml--------生態(tài)儀處理后樣品中各農(nóng)藥組分的含量。
由于將未處理樣作為參照樣，其各農(nóng)藥組分的含量值定為100，即m0=100，以未處理樣校正處理樣中各農(nóng)藥組分的含量得到ml，再根據(jù)以上公式計(jì)算出相應(yīng)的降解率。
本發(fā)明的有益效果I、本發(fā)明技術(shù)創(chuàng)新，采用物理原理。發(fā)揮臭氧強(qiáng)氧化作用以及超聲波的空化作用等，在短時(shí)間內(nèi)去除果蔬上殘留農(nóng)藥。
2、本發(fā)明的另一特點(diǎn)是使用方便。水箱為便攜式，可以根據(jù)需要，控制面板可以選擇使用臭氧發(fā)生器或超聲波裝置，使用方便。
3、該發(fā)明應(yīng)用范圍廣。只要在有水、電的地方即可使用。它還可用于餐具消毒、室內(nèi)空氣殺菌清新。


圖I生態(tài)儀總體結(jié)構(gòu)俯視示意圖。I、水箱，2、臭氧發(fā)生器，3、超聲波清洗裝置，4、 控制面板，5、不銹鋼網(wǎng)狀提籃，6、提手，7、凹槽，8、頂蓋，9、窗口，10、紫外線(xiàn)光源。
圖2ZC- II食品安全生態(tài)儀樣機(jī)俯視圖。
圖3生態(tài)儀對(duì)蔬菜中不同種類(lèi)農(nóng)藥的去除率。
圖4超聲功率對(duì)蔬菜中農(nóng)藥去除率的影響。
圖5臭氧功率對(duì)去除率的影響。
圖6PH對(duì)大米有機(jī)磷農(nóng)藥殘留的影響。
圖7處理時(shí)間對(duì)豬肉中有機(jī)磷農(nóng)藥的去除率。
具體實(shí)施方式
下面對(duì)本發(fā)明的實(shí)施例作詳細(xì)說(shuō)明，本實(shí)施例在以本發(fā)明技術(shù)方案為前提下進(jìn)行實(shí)施，給出了詳細(xì)的實(shí)施方式和具體的操作過(guò)程，但本發(fā)明的保護(hù)范圍不限于下述的實(shí)施例。
實(shí)施例I (蔬菜類(lèi))生態(tài)儀對(duì)蔬菜殘留農(nóng)藥的降解效果試驗(yàn)，包括以下步驟配置含有機(jī)磷、有機(jī)氯、菊酯類(lèi)農(nóng)藥的標(biāo)樣，按照說(shuō)明書(shū)樣品處理方法對(duì)蔬菜進(jìn)行處理五組樣品，其中一組不經(jīng)任何處理，用作對(duì)照，其它四組放入生態(tài)儀中，分別按I、蔬菜水果模式(15 min) 2、魚(yú)肉模式(20 min) ;3、蔬菜水果模式X 2 (30 min) ;4、魚(yú)肉模式X 3 (60 min)進(jìn)行處理,其中超聲功率為50 w,臭氧200 mg/h。不同的時(shí)間內(nèi)生態(tài)儀對(duì)不同種類(lèi)農(nóng)藥的去除率見(jiàn)圖3所示，可以看出，有機(jī)氯農(nóng)藥和菊酯類(lèi)農(nóng)藥降解率較低；對(duì)于有機(jī)磷農(nóng)藥而g，去除率較聞。
對(duì)蔬菜類(lèi)的生態(tài)儀優(yōu)化條件處理作用探討了超聲和臭氧功率的影響為了考察超聲功率的影響，我們選擇30、60、90、120W的超聲功率來(lái)進(jìn)行研究，其他條件為作用時(shí)間為5 min,臭氧為300 mg/h。超聲的頻率的影響是一個(gè)較復(fù)雜的過(guò)程。根據(jù)超聲化學(xué)的基本理論，只有當(dāng)輸入到反應(yīng)溶液中的功率大于空化閥時(shí)，才可能發(fā)生空化效應(yīng)，農(nóng)藥的降解才能實(shí)現(xiàn)。一般情況下，當(dāng)超聲波頻率和變幅桿直徑一定時(shí)，隨著輸出電功率增加，農(nóng)藥的降解率明顯提聞。但是過(guò)聞的功率有時(shí)反而不利于超聲空化反應(yīng)，在聞的超聲功率作用下，空化氣泡會(huì)在聲波稀疏(膨脹)階段長(zhǎng)得過(guò)大，在隨后的聲波壓縮階段不能瞬間完全崩潰，致使系統(tǒng)利用超聲能效率降低。同時(shí)超聲功率過(guò)大，對(duì)于生態(tài)儀中超聲裝置的安放難度提高，采用超聲裝置，比較了 150w與120w下的超聲功率對(duì)有機(jī)磷農(nóng)藥的降解率發(fā)現(xiàn)，在超聲功率為150w時(shí)的降解率與120w時(shí)的降解率增加幅度較小，超聲的噪音污染比較明顯，因此，在考察超聲功率的影響時(shí)，最大的功率選擇在120w。20種有機(jī)磷的去除率如圖4所示。
圖4結(jié)果表明當(dāng)超聲功率為120W時(shí)，蔬菜中的有機(jī)磷的去除率最高。
臭氧的穩(wěn)定性(半衰期)很容易受pH值、紫外光、臭氧濃度和水質(zhì)等諸多因素的影響，本研究在常溫下進(jìn)行研究。為了考察臭氧功率的影響，采用動(dòng)態(tài)清洗法，在將蔬菜、水果浸泡期間，不斷通人一定濃度的臭氧水，以保證水中臭氧濃度不變。我們選擇200、300、 400 mg/h臭氧水功率來(lái)進(jìn)行研究，作用時(shí)間為5 min，超聲功率為120 W，20種有機(jī)磷的去除率如圖5所示。
圖5結(jié)果表明不同臭氧濃度水溶液的清洗效果表明，隨著水中臭氧濃度的增加， 有機(jī)磷農(nóng)藥的降解率都有所增加。由于規(guī)定臭氧的最大發(fā)生功率為400 mg/h，因此，沒(méi)有考慮增大臭氧發(fā)生器的功率。
實(shí)施例2 (大米)生態(tài)儀對(duì)大米殘留農(nóng)藥的降解效果試驗(yàn)，包括以下步驟大米的處理步驟和蔬菜的處理步驟一致，樣品分成五份，一份不作處理，用作對(duì)照， 其余四份用生態(tài)儀處理，生態(tài)儀的水中分別加入無(wú)水碳酸鈉0. Og (pH=7. 24),0.2 g (pH=8. 13),0. 5 g (pH=9. 27),5.0 g (pH=10. 32)。處理 10 min 后用自來(lái)水沖洗，濾干，粉碎，分析農(nóng)藥含量，計(jì)算去除率。結(jié)果見(jiàn)圖6。
結(jié)果表明在選定的pH范圍內(nèi)，pH對(duì)農(nóng)藥的去除率影響不明顯。
實(shí)施例3 (肉類(lèi))生態(tài)儀對(duì)肉類(lèi)殘留農(nóng)藥的降解效果試驗(yàn)，包括以下步驟肉的處理步驟和蔬菜的處理步驟一致，肉樣分成5組，其中一組不經(jīng)任何處理，其它4 組用生態(tài)儀分別處理5，10，15和20 min后，用自來(lái)水沖洗，濾干，制成勻漿，分析農(nóng)藥含量， 計(jì)算去除率。結(jié)果見(jiàn)圖7。
從圖7中可知，當(dāng)處理時(shí)間從5min增加到20 min時(shí),大多數(shù)有機(jī)磷的去除率是隨著時(shí)間的增加而增大。
權(quán)利要求
1.一種食品安全生態(tài)儀，其特征在于所述生態(tài)儀由水箱(1)，臭氧發(fā)生器(2)，超聲波清洗裝置(3)，控制面板(4)，不銹鋼網(wǎng)狀提籃(5)，提手(6)，凹槽(7)，頂蓋(8)，窗口(9)， 和紫外線(xiàn)光源(10)構(gòu)成；臭氧發(fā)生器(2 )連通于水箱(I)在水箱(I)底部，水箱(I)的側(cè)壁設(shè)有超聲波清洗裝置(3),在水箱(I)側(cè)壁設(shè)有紫外線(xiàn)光源(10);在水箱(I)內(nèi)嵌不銹鋼網(wǎng)狀提籃(5)，供擺放食物，方便清洗、殺菌、消毒和從水箱(I) 內(nèi)取出食物；所述不銹鋼網(wǎng)狀提籃(5)設(shè)有外凸提手(6)，而在所述水箱(I)兩邊側(cè)壁設(shè)有凹槽(7)，供提手(6)嵌置于凹槽(7)內(nèi)，通過(guò)提手(6)便于取出提籃(5)，而提手(6)嵌置于凹槽(7)內(nèi)，避免影響頂蓋(8)對(duì)水箱(I)的封閉；在水箱(I)頂部設(shè)有頂蓋(8)，該頂蓋(8)樞軸連接于水箱(I) 一側(cè)的側(cè)壁；在所述頂蓋(8)上還設(shè)有窗口(9)，打開(kāi)窗口(9)水箱(I)內(nèi)產(chǎn)生的臭氧通過(guò)窗口(9)進(jìn)入周?chē)諝猓?對(duì)周?chē)h(huán)境進(jìn)行消毒；窗口(9)為滑動(dòng)窗，該滑動(dòng)窗嵌置于頂蓋(8)上部的滑槽內(nèi)，或?yàn)榉w式窗口及便于封閉頂蓋(8)的其他形式的窗口 ；在控制面板(4)上設(shè)置了開(kāi)/關(guān)、進(jìn)/出、取水、排水按鈕，開(kāi)/關(guān)按鈕控制該生態(tài)儀的電源，進(jìn)/出按鈕控制樣品放進(jìn)或取出時(shí)的鎖定作用；還設(shè)置了不同樣品的選項(xiàng)按鈕蔬菜水果、肉禽蛋、水產(chǎn)品、谷物、干果熟食、液體食物、餐具消毒、干處理的選項(xiàng)按鈕，能夠方便日常生活中對(duì)不同品種的食物進(jìn)行選擇操作。
2.權(quán)利書(shū)要求I所述的食品安全生態(tài)儀的應(yīng)用，其特征在于降解蔬菜水果、大米及肉類(lèi)殘留農(nóng)藥(1)超聲功率的選擇額定功率選擇在120w ；(2)臭氧發(fā)生功率的選擇臭氧發(fā)生器的額定功率選擇在400mg/h。
3.權(quán)利書(shū)要求I所述的食品安全生態(tài)儀的應(yīng)用，其特征在于用于降解蔬菜水果、大米及肉類(lèi)殘留農(nóng)藥，PH條件均不受限制。
4.權(quán)利書(shū)要求I所述的食品安全生態(tài)儀的應(yīng)用，其特征在于用于降解蔬菜水果的殘留農(nóng)藥，選擇處理時(shí)間為20 min。
5.權(quán)利書(shū)要求I所述的食品安全生態(tài)儀的應(yīng)用，其特征在于用于降解肉類(lèi)的殘留農(nóng)藥，選擇處理時(shí)間為20 min。
6.權(quán)利書(shū)要求I所述的食品安全生態(tài)儀的應(yīng)用，其特征在于用于降解大米的殘留農(nóng)藥，選擇處理時(shí)間為5 min。
全文摘要
一種食品安全生態(tài)儀，屬于食品安全技術(shù)領(lǐng)域。本發(fā)明研制出食品安全生態(tài)儀樣機(jī)，結(jié)合臭氧、超聲、紫外功能，優(yōu)化超聲強(qiáng)度以及臭氧釋放量，達(dá)到對(duì)蔬菜、水果等食品中有機(jī)磷農(nóng)藥殘留的有效降解，降解率在75%以上，其中敵敵畏降解率達(dá)到90%以上。本發(fā)明采用物理原理，發(fā)揮臭氧強(qiáng)氧化作用以及超聲波的空化作用等，在短時(shí)間內(nèi)去除果蔬上殘留農(nóng)藥；另一特點(diǎn)是使用方便，水箱為便攜式，可以根據(jù)需要，控制面板可以選擇使用臭氧發(fā)生器或超聲波裝置，使用方便；該發(fā)明應(yīng)用范圍廣，只要在有水、電的地方即可使用，它還可用于餐具消毒、室內(nèi)空氣殺菌清新。
文檔編號(hào)A23L1/015GK102524609SQ20121001518
公開(kāi)日2012年7月4日 申請(qǐng)日期2012年1月18日 優(yōu)先權(quán)日2012年1月18日
發(fā)明者吳曉玲, 王利兵, 胥傳來(lái) 申請(qǐng)人:吳曉玲, 王利兵, 胥傳來(lái)