应用红外光谱技术进行农药残留快速检测的研究

摘要

对食品中农药残留快速、高效的检测技术是当前食品安全控制关注的重大问题.现有的各种农药残留检测方法存在:样品的前处理过程繁琐、消耗试剂、耗时长等缺点,无法实现现代快速、绿色检测的需要.该课题是尝试利用中红外光谱检测技术为蔬菜农药残留的直接检测做基础性研究.研究的意义在于该检测方法样品前处理简单、对环境无污染、可以实现快速检测.该研究主要分为对农药溶液样品检测精度的考察和对蔬菜农残进行直接检测的可行性研究两个方面.在对农药溶液样品检测精度的考察方面,主要采用中红外透射法和衰减全反射(ATR)方法对检测精度进行各种探索,包括:农药在蔬菜汁载体下吸收特性分析实验;透射方法敌敌畏样品的最佳过程的理论推导和实验验证;ATR方法两种农药梯度浓度样品的检测限分析实验.2mm光程下敌敌畏氯仿溶液的检测精度可达4.4ppm,相关系数为0.9999.应用ATR方法,敌敌畏的SEP可达46.67ppm,相关系数为0.9978;敌百虫建模评价的RMSEP可达32.52ppm,相关系数为0.964.在对蔬菜农残进行直接检测的可行性研究方面,主要采用固体ATR技术考察对检测结果产生影响的因素.包括直接检测蔬菜活体样品的影响因素分析实验;蔬菜模拟物的选取和模拟物农药残留样品的检测精度分析实验;归一化等数据预处理方法评价固体ATR重复性实验.模拟物农药残留样品的检测精度可达105.28ppm,相关系数为0.9998.重复性情况,保鲜膜能量数据的CV值由原始数据的0.0067,经15次均值后降至0.0046;蔬菜样品的CV值由0.026,经平滑处理后降至0.024,经3257cm<'-1>水峰处进行归一后的结果可达0.0059.研究表明,中红外光谱法可以应用于农药残留检测精度要求不高的场合,如超标施用农药样品的快速粗筛选.通过对特定农药(如:敌敌畏或敌百虫)建立模型可以实现快速、直接检测蔬菜样品;但限于红外仪器本身的灵敏度不够,该方法尚无法实现对蔬菜样品精确的定量检测.

目录

文摘

英文文摘

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第一章绪论

1.1研究的目的及意义

1.3本文的主要内容

第二章测量原理

2.1分子振动基本知识

2.2红外光谱分析与朗伯-比尔原理

2.3傅立叶变换光谱法基本原理及文本使用系统情况

2.4衰减全反射测量原理

2.5单变量光谱分析中的最佳光程长原理

2.6评价检测精度的数据处理分析方法

2.7小结

第三章红外检测技术对农药残留检测的基础研究

3.1农药理化特性简介及红外检测方法可行性论证

3.2农药在蔬菜汁载体下的吸收特性分析

3.3应用透射技术检测农药样品

3.4应用衰减全反射技术检测农药样品

3.5小结

第四章中红外ATR技术对蔬菜农药残留检测的尝试

4.1中红外ATR方法对蔬菜样品进行检测分析的可行性分析

4.2中红外ATR方法对蔬菜样品直接检测的尝试

4.3中红外ATR方法对蔬菜模拟物上农药残留检测的尝试

4.4数据预处理方法(均值、平滑、归一化)对评价结果的影响

4.5小结

第五章总结与展望

5.1总结

5.2展望

参考文献

攻读硕士学位期间发表的学术论文和参加科研的情况

致谢