[发明专利]基于拉曼散射的食品安全检测装置及检测方法

权利要求书

1. 一种基于拉曼光谱分析的食品农药化肥残留检测装置，其特征在于，包括光源产生系统、滤光系统、样品浓度测量系统以及数据处理系统；其中，所述光源产生系统将固定波长的激光,经过检测探头照射到待测样品溶液表面，由待测样品溶液表面返回的散射光经由检测探头送至滤光系统；所述滤光系统可以通过特定波长的散射光，滤除其他波长的散射光，特定波长的散射光由样品浓度测量系统接收；所述样品浓度测量系统采用电荷耦合元件，经由滤光装置处理的单一的特定波长的散射光信号被电荷耦合元件采集并转换成相应的数字电信号；所述数字信号处理系统对采集到的数字电信号进行处理，得出相对应的某一物质含量。

2. 根据权利要求1所述的基于拉曼光谱分析的食品农药化肥残留检测装置，其特征在于，所述样品浓度测量系统为CCD成像模块。

3. 根据权利要求1所述的基于拉曼光谱分析的食品农药化肥残留检测装置，其特征在于，所述数据处理系统用于对电信号进行处理，得到相应农药或者化肥中含有的物质的浓度值；整个数据处理系统集成在芯片中。

4. 根据权利要求3所述的基于拉曼光谱分析的食品农药化肥残留检测装置，其特征在于，所述数据处理系统在使用前先针对每一种被测残留物质测定一系列参数值，得到拉曼峰强度与该物质浓度的函数关系，建立关联模型，进而对农药化肥残留液体样本进行检测。

5. 一种基于权利要求1-4之一所述基于拉曼光谱分析的食品农药化肥残留检测装置的检测方法，其特征在于具体步骤如下：

步骤A、选取一组已知浓度的农药化肥溶液作为校准集，测出其拉曼散射光谱的拉曼峰强度，建立该物质浓度与拉曼散射峰强度之间的定量数学模型，也称校准模型；

步骤B、再取另一组已知浓度的该物质作为预测集，将预测样品的拉曼散射光谱代入校准模型，得到样品的预测值，用预测值和实际样品活性浓度之间的相关系数和相对标准偏差来衡量所建校准模型的可靠程度，对校准模型不断进行训练得到相关度最优的该种物质的强度—浓度关联模型，并将每种检测物质的关联模型存储在装置的数据处理系统中；

步骤C、选定相应的光信号处理系统以及强度—浓度关联模型，用浸泡过蔬菜、水果的溶液进行农药化肥残留的定量检测；

步骤D、检测完蔬菜、水果中某项指标后，如需检测另外一种物质，则更换事先已经制作好的光学处理零件。

6. 根据权利要求5所述的检测方法，其特征在于所述物质样品为有机磷、有机氯、氨基酸甲酯类农药、化肥有害组分。

7. 根据权利要求5所述的检测方法，其特征在于步骤A或步骤B中，分析农药、化肥物质浓度和拉曼峰强度以及建立计算模型，使用偏最小二乘回归法。

8. 根据权利要求5所述的检测方法，其特征在于步骤A中，通过大量实验得到与该物质浓度相关的拉曼峰光谱之后，由该拉曼峰的拉曼位移或所对应的散射光线波长决定滤光系统筛选散射光线的相关参数，即可通过光线的波长。