本發(fā)明屬于食品檢測(cè)領(lǐng)域。具體涉及一種快速無(wú)損檢測(cè)并同時(shí)篩選出低鎘大米或糙米的方法。
背景技術(shù)：
：米飯是我國(guó)三分二以上人口的主食，在當(dāng)前食品安全形勢(shì)下能長(zhǎng)期吃上無(wú)重金屬污染的米飯尤顯重要。眾所周知，稻米生長(zhǎng)期內(nèi)易富集鎘元素導(dǎo)致污染。在南方產(chǎn)糧區(qū)，稻田或受污水、采礦業(yè)的影響，稻谷極易吸收污染環(huán)境中的鎘元素導(dǎo)致“鎘米”出現(xiàn)。人們?nèi)绻L(zhǎng)期吃鎘大米做成的米飯，可能引起鎘中毒，關(guān)節(jié)變形，骨骼疼痛的癥狀。從國(guó)家環(huán)?；蛘吖ど滩块T對(duì)外發(fā)布的消息得知，受不同污染程度的“鎘米”其實(shí)或多或少出沒(méi)在各市場(chǎng)流通環(huán)節(jié)中；技術(shù)監(jiān)督部門在巡查中也發(fā)現(xiàn)有個(gè)別大米生產(chǎn)廠家，通過(guò)“配米”或“兌米”能將受鎘污染的大米配成在國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)限量0.2mg/kg以下。如果人們吃了整批大米中鎘超標(biāo)的部分，健康風(fēng)險(xiǎn)依然存在。在國(guó)家認(rèn)證的實(shí)驗(yàn)室中，檢測(cè)糧食類鎘含量的經(jīng)典方法為原子吸收分光光度計(jì)石墨爐法(gb5009.15)，也是出現(xiàn)檢測(cè)爭(zhēng)議時(shí)采取的仲裁方法。該方法檢測(cè)設(shè)備昂貴，需要專用實(shí)驗(yàn)室和專業(yè)人員，還需長(zhǎng)期耗材如高純水、高純氣體、石墨管、試劑等。做完一次檢測(cè)最緊湊的測(cè)定的時(shí)間也要4小時(shí)左右，基層很難得到推廣。那么，對(duì)于各大小糧油市場(chǎng)或超市中的商家，執(zhí)法者或消費(fèi)者而言，如何能在最短時(shí)間內(nèi)知道該大米是低鎘含量的呢？對(duì)于糧庫(kù)中進(jìn)糧把關(guān)的保管員而言，如何在稻谷脫殼后，無(wú)需粉碎，能迅速知道糙米是不是受到鎘污染的呢？在這種形勢(shì)下，大米中鎘含量的快檢設(shè)備研究開(kāi)發(fā)應(yīng)聲而起。隨著快速檢測(cè)需求的迅速增長(zhǎng)，2016年1月國(guó)家糧食局頒布執(zhí)行《稻谷中鎘含量快速測(cè)定x射線熒光光譜法》(ls/t6115-2016)，它作為一項(xiàng)糧食行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)，目的在于滿足糧食現(xiàn)場(chǎng)收糧中的快速檢測(cè)的需求。隨著行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)應(yīng)用時(shí)間的推進(jìn)，能量色散x射線熒光光譜儀的應(yīng)用也越來(lái)越廣泛。實(shí)際上目前普遍生產(chǎn)的x射線熒光光譜儀僅僅只具備檢測(cè)功能。技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：為了克服現(xiàn)有技術(shù)的缺點(diǎn)與不足，本發(fā)明的目的在于提供一種快速無(wú)損檢測(cè)并同時(shí)篩選出低鎘大米或糙米的方法。該方法是通過(guò)改良現(xiàn)有的能量色散型x射線熒光分析儀，提供一種為大米或糙米快速無(wú)損的檢測(cè)含量同時(shí)又能篩選出低鎘大米或糙米的方法。本發(fā)明的目的通過(guò)下述技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)：一種快速無(wú)損檢測(cè)并同時(shí)篩選出低鎘大米或糙米的方法，包括如下步驟：(1)改良現(xiàn)有的能量色散型x射線熒光分析儀1)在現(xiàn)有能量色散型x射線熒光分析儀基礎(chǔ)上加裝機(jī)械手裝置一套機(jī)械手裝置包括機(jī)械手、機(jī)械手保護(hù)罩、樣品轉(zhuǎn)盤等部件；機(jī)械手裝置整體設(shè)置于現(xiàn)有能量色散型x射線熒光分析儀上部，覆蓋有機(jī)械手保護(hù)罩，其功能是進(jìn)行根據(jù)需要進(jìn)行調(diào)動(dòng)，可自動(dòng)抓取不同鎘含量樣品瓶放置于不同的轉(zhuǎn)盤區(qū)域；2)樣品轉(zhuǎn)盤的設(shè)計(jì)樣品轉(zhuǎn)盤整體采用圓盤狀設(shè)計(jì)，上有105個(gè)樣品孔，設(shè)計(jì)有外圈、中圈、內(nèi)圈，外圈設(shè)計(jì)45個(gè)樣品孔，總體刷成綠色背景，其中一孔刷成白色背景用于放置管控樣品；中圈36孔，刷成黃色背景；內(nèi)圈24孔，刷成紅色背景；通過(guò)機(jī)械手實(shí)現(xiàn)樣品的自動(dòng)分離，轉(zhuǎn)盤外圈為待測(cè)樣品放置區(qū)，測(cè)試不超標(biāo)樣品放回外圈原處；中圈為測(cè)試疑似超標(biāo)樣品放置區(qū)；內(nèi)圈為測(cè)試超標(biāo)樣品放置區(qū)；(2)待測(cè)樣品準(zhǔn)備和放置1)一次上機(jī)測(cè)試并準(zhǔn)備大米或糙米質(zhì)量450～500g，通過(guò)自動(dòng)裝樣設(shè)備或者手工方式裝樣，分別裝滿44個(gè)樣品杯中，每個(gè)樣品杯裝樣品10～11g；2)將45個(gè)裝好樣品的樣品杯放置于樣品轉(zhuǎn)盤的外圈(3)改良能量色散型x射線熒光分析儀中x熒光強(qiáng)度和鎘含量標(biāo)準(zhǔn)曲線的建立和校準(zhǔn)1)大米：校正曲線樣品的制備：獲得了0.05，0.1，0.15，0.2，0.25，0.3，0.35，0.4mg/kg的大米標(biāo)準(zhǔn)樣品；2)糙米：校正曲線樣品的制備：獲得了0.05，0.1，0.15，0.2，0.25，0.3，0.35，0.4mg/kg的糙米標(biāo)準(zhǔn)樣品；3)將上述大米粉或糙米粉逐一放入x射線熒光分析儀中，獲得每個(gè)樣品的x熒光強(qiáng)度，建立大米或糙米標(biāo)準(zhǔn)曲線；4)準(zhǔn)備好校準(zhǔn)用的標(biāo)準(zhǔn)大米和標(biāo)準(zhǔn)糙米，以原子吸收分光光度計(jì)石墨爐的仲裁法準(zhǔn)確測(cè)定并獲得0.20mg/kg的大米或糙米樣品，每次測(cè)試前校準(zhǔn)標(biāo)準(zhǔn)曲線截距；(4)管控標(biāo)準(zhǔn)樣品的準(zhǔn)備和管控限量的確定管控標(biāo)準(zhǔn)限量設(shè)為0.20mg/kg，主要測(cè)試樣品過(guò)程中鎘含量是否在管控標(biāo)準(zhǔn)內(nèi)的判斷；(5)樣品的上機(jī)測(cè)試以及超標(biāo)樣品的自動(dòng)抓取分離操作1)打開(kāi)改良能量色散型x射線熒光分析儀，將44個(gè)樣品杯放置于外圈的一一進(jìn)行測(cè)定樣品中鎘含量，每個(gè)樣品測(cè)試完后，如果鎘含量測(cè)試結(jié)果在0.15mg/kg以下，留在原處，也即外圈綠色區(qū)域；2)如果一個(gè)樣品測(cè)試完后，鎘含量顯示在0.25mg/kg以上，這類大米或糙米不可食用，機(jī)械手會(huì)自動(dòng)地抓取的樣品，將其抓取并放置于樣品轉(zhuǎn)盤內(nèi)圈紅色區(qū)域；3)如果一個(gè)樣品測(cè)試完后，鎘含量顯示在0.15～0.25mg/kg之間，這稱為疑似超標(biāo)樣品，需采用仲裁法進(jìn)一步確定樣品的鎘含量，機(jī)械手自動(dòng)地抓取并放置于樣品轉(zhuǎn)盤中圈黃色區(qū)域。本發(fā)明相對(duì)于現(xiàn)有技術(shù)，具有如下的優(yōu)點(diǎn)及效果：(1)原有能量色散x射線熒光光譜儀僅能用于大米或糙米的鎘含量檢測(cè)，改良后的能量色散x射線熒光光譜儀不僅可實(shí)現(xiàn)快速無(wú)損地檢測(cè)，還有區(qū)分出超標(biāo)和疑似超標(biāo)的樣品杯，實(shí)現(xiàn)物理分離的功能。(2)因?yàn)樵谝欢l件下，特征的x射線強(qiáng)度(能量強(qiáng)度)與鎘元素含量成正比，這種正比關(guān)系模型一旦建立以后，只需要10g左右的鎘含量0.2mg/kg校正樣品，儀器就可以在短時(shí)間內(nèi)對(duì)未知樣品中的鎘準(zhǔn)確定量。(3)本方法能在保證準(zhǔn)確性的前提下，大米或糙米無(wú)需前處理，也無(wú)需磨粉，直接上機(jī)檢測(cè)。500g大米分裝成44個(gè)樣品杯，耗時(shí)15分鐘；每個(gè)樣品杯上機(jī)測(cè)試和抓取分離耗時(shí)5分鐘，44個(gè)樣品總耗時(shí)220分鐘，加上管控樣品測(cè)試時(shí)間，500g大米或糙米實(shí)現(xiàn)低鎘大米的分離共耗時(shí)4小時(shí)左右。本發(fā)明屬于小試，可進(jìn)一步提升擴(kuò)展成大批量樣品的處理。對(duì)留在樣品轉(zhuǎn)盤外圈的樣品進(jìn)行收集，此類大米或糙米可放心食用。附圖說(shuō)明圖1是實(shí)施例1中大米改良能量色散型x射線熒光分析儀中x熒光強(qiáng)度和鎘含量標(biāo)準(zhǔn)曲線。圖2是實(shí)施例2中糙米改良能量色散型x射線熒光分析儀中x熒光強(qiáng)度和鎘含量標(biāo)準(zhǔn)曲線。圖3是樣品自動(dòng)分裝裝置示意圖。圖4是樣品轉(zhuǎn)盤設(shè)計(jì)示意圖。圖5是改良能量色散型x射線熒光分析儀的主視圖。圖6是改良能量色散型x射線熒光分析儀的軸側(cè)視圖。圖7是改良能量色散型x射線熒光分析儀的俯視圖。圖8是改良能量色散型x射線熒光分析儀中機(jī)械手保護(hù)罩拆開(kāi)后的軸側(cè)視圖。具體實(shí)施方式下面結(jié)合實(shí)施例及附圖對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步詳細(xì)的描述，但本發(fā)明的實(shí)施方式不限于此。設(shè)備準(zhǔn)備及用途說(shuō)明：1、小型樣品杯，約10ml，100個(gè)；2、小型自動(dòng)分樣器一臺(tái)，可一分為六，目前設(shè)計(jì)每份樣品瓶裝大米或糙米樣品10g；樣品自動(dòng)分裝裝置示意圖如圖3所示。改良能量色散型x射線熒光分析儀一臺(tái)(在能量色散型x射線熒光分析儀的基礎(chǔ)上，加裝機(jī)械手裝置一套，可自動(dòng)抓取不同鎘含量樣品瓶。所述的機(jī)械手裝置包括機(jī)械手、機(jī)械手保護(hù)罩、105位樣品轉(zhuǎn)盤，樣品轉(zhuǎn)盤設(shè)置外圈、中圈、內(nèi)圈)，一臺(tái)3、大米或糙米樣品，500g；注：改良能量色散型x射線熒光分析儀的主視圖如圖5所示，軸側(cè)視圖如圖6所示，俯視圖如圖7所示，機(jī)械手保護(hù)罩拆開(kāi)后的軸側(cè)視圖如圖8所示，樣品轉(zhuǎn)盤的主視圖如圖4所示。實(shí)施例1(1)大米改良能量色散型x射線熒光分析儀中x熒光強(qiáng)度和鎘含量標(biāo)準(zhǔn)曲線的建立和校準(zhǔn)獲得了0.05，0.1，0.15，0.2，0.25，0.3，0.35，0.4mg/kg的大米標(biāo)準(zhǔn)樣品，上機(jī)測(cè)試，獲得校正表和校正曲線，見(jiàn)表1和圖1。表1大米改良能量色散型x射線熒光分析儀中x熒光強(qiáng)度和鎘含量鎘含量mg/kg測(cè)試強(qiáng)度0.051.6310450e-040.101.9524810e-040.152.3424564e-040.202.5975471e-040.252.9633543e-040.303.2825905e-040.353.6354759e-040.403.9994562e-04(2)管控標(biāo)準(zhǔn)樣品的準(zhǔn)備和管控限量的確定將管控樣品放置于樣品轉(zhuǎn)盤的外圈白色區(qū)域45號(hào)孔，管控樣品為國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)限量0.2mg/kg，獲得截距校正參數(shù)，測(cè)試結(jié)果見(jiàn)表2。表2大米截距校正參數(shù)大米管控樣品鎘含量(mg/kg)0.20管控樣品測(cè)試強(qiáng)度(a)2.6065420e-04原校正曲線上0.2mg/kg的測(cè)試強(qiáng)度(b)2.5975471e-04校正值(b-a)-0.000260654(3)44份大米樣品的上機(jī)測(cè)試：打開(kāi)改良能量色散型x射線熒光分析儀，將44個(gè)樣品杯放置于外圈的一一進(jìn)行測(cè)定樣品中鎘含量，每個(gè)樣品測(cè)試完后，如果鎘含量測(cè)試結(jié)果在0.15mg/kg以下，留在原處，也即外圈綠色區(qū)域。44個(gè)大米樣品的測(cè)試結(jié)果如表3所示。表3：44個(gè)大米樣品的測(cè)試結(jié)果(4)超標(biāo)樣品的自動(dòng)抓取分離操作如果一個(gè)樣品測(cè)試完后，鎘含量顯示在0.25mg/kg以上，這類大米不可食用，機(jī)械手會(huì)自動(dòng)地抓取的樣品，將其抓取并放置于樣品轉(zhuǎn)盤內(nèi)圈紅色區(qū)域；44個(gè)大米樣品中超標(biāo)樣品的測(cè)試結(jié)果如表4所示。表4：44個(gè)大米樣品中超標(biāo)樣品的測(cè)試結(jié)果原外圈樣品盤序號(hào)內(nèi)圈樣品盤序號(hào)大米樣品鎘含量mg/kg1810.254120.264430.261940.272150.283760.362870.36(5)如果一個(gè)樣品測(cè)試完后，鎘含量顯示在0.15～0.25mg/kg之間，這稱為疑似超標(biāo)樣品，需采用仲裁法進(jìn)一步確定樣品的鎘含量，機(jī)械手自動(dòng)地抓取并放置于樣品轉(zhuǎn)盤中圈黃色區(qū)域。44個(gè)大米樣品中疑似超標(biāo)樣品的測(cè)試結(jié)果如表5所示。表5：44個(gè)大米樣品中疑似超標(biāo)樣品的測(cè)試結(jié)果實(shí)施例2(1)糙米：校正曲線樣品的制備：獲得了0.05，0.1，0.15，0.2，0.25，0.3，0.35，0.4mg/kg的糙米標(biāo)準(zhǔn)樣品；將糙米逐一放入改良能量色散型x射線熒光分析儀中，獲得每個(gè)樣品的x熒光強(qiáng)度，建立糙米標(biāo)準(zhǔn)曲線；見(jiàn)表6和圖2。表6糙米改良能量色散型x射線熒光分析儀中x熒光強(qiáng)度和鎘含量鎘含量mg/kg測(cè)試強(qiáng)度0.051.6559451e-040.102.0295251e-040.152.2901506e-040.202.7040648e-040.252.9814741e-040.303.3201222e-040.353.5449944e-040.403.8989025e-04(2)管控標(biāo)準(zhǔn)樣品的準(zhǔn)備和管控限量的確定：準(zhǔn)備好校準(zhǔn)用的標(biāo)準(zhǔn)糙米，以原子吸收分光光度計(jì)石墨爐的仲裁法準(zhǔn)確測(cè)定并獲得0.20mg/kg的糙米樣品，每次測(cè)試前校準(zhǔn)標(biāo)準(zhǔn)曲線截距。本方法設(shè)定鎘含量在0.15mg/kg以下為陰性判斷，將管控樣品放置于樣品轉(zhuǎn)盤的外圈白色區(qū)域孔，主要測(cè)試樣品過(guò)程中鎘含量是否在管控標(biāo)準(zhǔn)內(nèi)的判斷。獲得截距校正參數(shù)，測(cè)試結(jié)果見(jiàn)表7。表7糙米截距校正參數(shù)糙米米管控樣品鎘含量(mg/kg)0.20管控樣品測(cè)試強(qiáng)度(a)2.6856785e-04原校正曲線上0.2mg/kg的測(cè)試強(qiáng)度(b)2.7040648e-04校正值(b-a)1.83863e-06(3)樣品的上機(jī)測(cè)試、以及超標(biāo)樣品的自動(dòng)抓取分離操作1)打開(kāi)改良能量色散型x射線熒光分析儀，將44個(gè)樣品杯放置于外圈的一一進(jìn)行測(cè)定樣品中鎘含量，每個(gè)樣品測(cè)試完后，如果鎘含量測(cè)試結(jié)果在0.15mg/kg以下，留在原處，也即外圈綠色區(qū)域。44個(gè)糙米樣品的測(cè)試結(jié)果如表8所示。表8：44個(gè)糙米樣品的測(cè)試結(jié)果外圈樣品盤序號(hào)糙米樣品鎘含量mg/kg外圈樣品盤序號(hào)糙米樣品鎘含量mg/kg10.05230.2320.12240.1430.13250.1640.14260.3350.17270.2860.22280.0970.23290.1280.24300.2590.25310.15100.15320.16110.18330.26120.12340.16130.17350.28140.36360.14150.10370.18160.08380.07170.05390.21180.11400.07190.16410.16200.21420.17210.22430.14220.12440.242)如果一個(gè)樣品測(cè)試完后，鎘含量顯示在0.25mg/kg以上，這類糙米不可食用，機(jī)械手會(huì)自動(dòng)地抓取的樣品，將其抓取并放置于樣品轉(zhuǎn)盤內(nèi)圈紅色區(qū)域；44個(gè)糙米樣品中超標(biāo)樣品的測(cè)試結(jié)果如表9所示。表9：44個(gè)糙米樣品中超標(biāo)樣品的測(cè)試結(jié)果原外圈樣品盤序號(hào)內(nèi)圈樣品盤序號(hào)糙米樣品鎘含量mg/kg3310.262720.283530.282640.331450.363)如果一個(gè)樣品測(cè)試完后，鎘含量顯示在0.15～0.25mg/kg之間，這稱為疑似超標(biāo)樣品，需采用仲裁法進(jìn)一步確定樣品的鎘含量，機(jī)械手自動(dòng)地抓取并放置于樣品轉(zhuǎn)盤中圈黃色區(qū)域。44個(gè)糙米樣品中疑似超標(biāo)樣品的測(cè)試結(jié)果如表10所示。表10：44個(gè)糙米樣品中疑似超標(biāo)樣品的測(cè)試結(jié)果原外圈樣品盤序號(hào)中圈樣品盤序號(hào)糙米樣品鎘含量mg/kg1010.153120.151930.162540.163250.163460.164170.16580.171390.1742100.1711110.1837120.1820130.2139140.216150.2221160.227170.2323180.238190.2444200.249210.2530220.25上述實(shí)施例為本發(fā)明較佳的實(shí)施方式，但本發(fā)明的實(shí)施方式并不受上述實(shí)施例的限制，其他的任何未背離本發(fā)明的精神實(shí)質(zhì)與原理下所作的改變、修飾、替代、組合、簡(jiǎn)化，均應(yīng)為等效的置換方式，都包含在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。當(dāng)前第1頁(yè)12