[发明专利]一种无损测定食品中重金属镉的快速分析仪及分析方法

说明书

技术领域

本发明属于食品中重金属镉分析检测技术领域，本发明提供了一种无损测定食品中重金属镉的快速分析仪及分析方法，能够快速准确的测定食品中镉元素的含量，从而判定镉含量是否超出国家标准。

背景技术

镉，CADMIUM，化学符号Cd，熔点320.9℃，沸点765℃，原子序数为48，镉的毒性较大，能引起人体中毒，包括致癌、肾脏衰竭、骨痛病等，预防和减少镉中毒意义重大。

研究表明，有些食用植物和食用菌类等对于重金属有着比较强的吸收富集作用，水稻就是对镉吸收最强的大宗谷类作物。一般镉含量超标的大米被俗称为“镉大米”。我国食品中镉限量卫生标准规定，大米镉含量≤0.2mg/kg、芹菜镉含量≤0.2mg/kg、香菇镉含量≤0.5mg/kg、畜禽内脏镉含量≤0.5mg/kg等。

现有技术中，对食品中重金属元素的检测手段主要有化学消解联合大型分析仪器检测法，阳极溶出法和比色法。

上述方法存在的问题是：1）样品需要复杂的前处理，操作麻烦，耗时较长；2）分析仪器庞大，对使用环境要求较高；3）分析过程需要水、气等附属配套设备和条件支持；4）无法满足现场的实时应急快速检测需要。

本发明的申请人之前申请了中国发明专利‘一种测定粮食中重金属镉元素的快速分析仪及测定方法’，（申请号No.201310698885.2，申请日2013年12月18日），是采用小功率的X射线荧光分析装置对粮食样品中的重金属镉元素进行测定，因此该技术方案需要采用独立的重金属镉富集装置，对被测粮食进行先碳化后灰化的处理，使被测粮食中的镉元素得到富集，然后才能对样品进行测定。碳化、灰化处理增加了检测的繁琐性和时间，不同样品处理的效果不同会对测量结果产生影响，不便在夏粮收购、粮仓现场推广应用。

本发明提出的分析仪和分析方法，能够直接测定米粉或米粒中的重金属Cd，样品无须经过任何处理，且灵敏度完全满足《GB2762-2012食品安全国家标准食品中污染物限量》对稻谷、糙米、大米中Cd规定限量指标0.2mg/kg的要求。可广泛应用于各种现场。

发明内容

本发明的目的在于，提供一种无损的直接测定食品中重金属镉元素含量的快速分析仪及分析方法，可用于直接检测食品中重金属镉元素的含量，无须对样品进行富集、灰化等前处理。

为实现上述目的，本发明提供了以下技术方案：

一种无损的直接测定食品中重金属镉含量的快速分析仪，它包括X射线荧光分析装置、分析仪机壳1、样品杯和智能控制装置；是将样品3装入样品杯，样品杯放入分析仪机壳1的检测孔中；采用该X射线荧光分析装置测试；通过智能控制装置计算得到样品3中镉的含量，其特征在于：

所述X射线荧光分析装置为大功率能量色散X射线荧光分析装置，所述样品为不经化学消解或富集前处理的粉状或粒状样品3。

所述大功率能量色散X射线荧光分析装置包括：20～500W大功率的X射线光管2、SDD探测器4、大功率负高压电源5、高压电缆6、直流稳压电源7、冷却风扇8、主电源开关11、负高压电源开关12、高压电源通信控制线13、Be窗保护装置14；

20～500W大功率的X射线光管2发出的X射线激发样品3，使样品3中的重金属镉产生特征X射线荧光；SDD探测器4探头前端为Be窗，探头上装有Be窗保护装置14，镉的特征X射线荧光通过探测器Be窗保护装置14和SDD探测器4上的Be窗到达SDD探测器4内部，SDD探测器4的输出端经USB数据线9与计算机10连接，SDD探测器4内置有FPGA数字处理电路，对采集、放大、A/D转换后的数字信号进行处理，并通过USB接口与计算机10进行数据传输和控制通信。

该分析仪具有以下电路连接：20～500W大功率的X射线光管2经高压电缆6与大功率负高压电源5连接，大功率负高压电源5与直流稳压电源7连接，大功率负高压电源5通过高压电源通信控制线13与计算机10连接，主电源开关11直接控制冷却风扇8，主电源开关11与负高压电源开关12串联后控制直流稳压电源7。

SDD探测器4内的探头将接收到的重金属镉元素的X射线荧光转化为电信号，再经探测器4内置的前置放大器与电路控制系统中的多道处理器处理后，与智能控制装置连接，实现智能控制装置和分析仪内部各部件的数据传输和状态控制。