食品安全管理系统解决方案及食品安全快速分析仪的研制及其应用-食品中亚硝酸盐的现场快速测定

PAGEPAGE1食品安全管理系统解决方案摘要：创新的结合国际上普遍认可最具潜力的防伪技术RFID和具有巨大成本优势的二维码技术，提出了针对国内防伪现状的多维码防伪方案。主要从功能视角、静态（体系结构）视角、动态(流程)视角加以组织；从而为安全管理系统的优化设计和状态检测提供了必要的理论依据。该方案已提交专利申请，这将是一个成功的递进……关键词：引言商品防伪分析多维码防伪分析多维码防伪方案优势

1.引言据世界贸易组织等机构提供的资料，上世纪初，全球的假冒伪劣产品只有50万美元，而到本世纪初已突破1000亿美元。自1990年以来，全球假冒商品的贸易额增长速度是全球贸易额增长速度的3.2倍，假冒伪劣现象已成为“仅次于贩毒的世界第二大公害”。近年来，我国年均假冒伪劣产品的产值在1300亿元左右，约占国民生产总值的2%。每年由假冒伪劣产品造成的直接经济损失在2000亿元左右，比全国两年的县级财政收入总和还多。国家因此年均损失光税收就达250多亿元。在社会主义市场经济的初级阶段这个特殊时期，由于人们的观念意识、消费层次，加之利益驱使和地方保护主义，造假和销假活动在我国几乎所有的地区都存在和发展。一个名牌产品如果不采用有效的防伪手段，可能会受到大量伪造产品的冲击，破坏产品的形象不说，也会给企业带来巨大损失。为保护企业和消费者利益，保证社会主义市场经济健康发展，国家和企业每年都要花费大量的人力和财力用于防伪打假，并制定了完善制度和法规打击假冒伪劣商品。正是在这个背景下，防伪由国家行为转变为国家和企业双重行为。2.商品防伪分析2.1.假冒伪劣产生的原因何谓假冒伪劣商品，假冒商品是商品在制造时，逼真地模仿他人的产品外形，或未经授权，对已受知识产权保护的产品进行复制和销售，借以冒充他人产品；伪劣商品是指生产、经销的商品违反了我国现行法律和行政法规的规定，其质量、性能指标达不到我国已发布的国家标准、行业标准及地方标准所规定的要求，甚至是无标生产的产品。假冒伪劣产生的原因有以下几点：1、制售假冒伪劣商品是造假者追求自身高收益的一种选择不管是冒用他人的厂名厂址和与此连带的盗用商标，还是以不合格产品冒充合格产品、冒用或伪造质量标志、以假充真以次充好亦或是掺杂掺假，供给者都想借这些方式牟取高额的收益。而收益的高低取决于两个因素：一是价格，二是销售量。为达到高收益的目标，在销售手段上主要是两种形式：一是通过提高价格的方法来增加收益。即销售的是假货，索要的是真货价格。二是通过压低价格，扩大销售量的办法来提高收益。即通过提供价廉“物美”的产品占有更多的市场份额而达到同样的目的。因此假冒伪劣产品的出现是供给者追求自身高收益的一种选择。2、信息不对称为假冒伪劣打开了方便之门信息不对称会造成消费者误选假冒伪劣商品。在市场上，若消费者很容易判定劣质产品和正宗产品的情况下，尤其是当获知该种假冒伪劣产品(如:假药，假奶粉等)对消费者自身的健康和安全会造成某种切实的危害时，这时消费者的理性选择就是选购正宗产品。但事实上，消费者在选购商品的过程中并不了解该商品的全部信息。即消费者拥有与该商品相关的信息量少，而供应商却拥有了该商品几乎全部的信息，这样就产生了信息不对称，这种不对称信息造成了消费者选择时鉴别能难辨真伪，尤其是对于首次消费某商品更缺乏经验的判断和力，从而导致误选假冒伪劣产品的情况经常发生[20]。3、经济组织形式的变化为假冒伪劣产品的出现提供了制度基础原来的生产大多集中在国有企业和全民所有制的集体企业中进行，在这些企业进行生产比较容易监管，不容易出现假冒伪劣产品。随着经济的发展，个体私营企业在我国蓬勃兴起，它们:一方面，为社会经济注人了活力;另一方面，也给假冒伪劣产品的生产提供了场所。据统计，全国现有的质量监督行政机构对企业产品质量监督的覆盖面仅为30%左右，对市场商品质量监督的覆盖面不足10%，县以下的质量监督更加薄弱，特别是占乡镇工业企业总数86%的个体、联户企业的产品质量基本处于无人监管的状态。4、消费者倾向购买假冒伪劣产品收人水平的高低是影响消费者消费需求的一个重要因素，它在很大程度上决定了消费者的消费层次和消费质量。在一般情况下，消费者选择时要达到满足程度最大化，即花最少的钱得到最大的效用，就是通常所说的价廉物美。消费者的收人水平低制约了他们购买高档名牌产品的能力，但这并不能降低消费者对高档名牌产品的欲望和偏好[19,20]。总之，对于根源性的东西靠防伪技术手段是无法解决的，针对不同原因产生的不同的假冒伪劣应该采取不同的措施，如建立完善市场经济制度，相关立法、执法、政府的监管力度从生产领域打击假冒伪劣。本方案是在假冒伪劣产生之后如何利用技术手段进行真假的鉴别。假冒伪劣产品产生是生产领域但是泛滥是在流通领域，如何在流通领域中加大对产品真假鉴别的技术研究是本方案的侧重点。2.2假冒伪劣的主要方法1、完全的假冒产品，产品包装是假的，包装里面的东西也是假的。2、经过篡改的商品，包装是真的，但是包装里面的东西有问题。主要的就是回收合格产品的包装再进行假产品包装。3、问题产品，产品生产出来后，被发现是不能传给最终消费者的产品。即产品的状态已经不可接受，过期、招回、被废弃的。比如产品检验发现某项指标超标等等。2.3商品流通渠道分析商品流通渠道是指商品的流通途径,它是由商品交易机构和当事人之间相互交换商品序列,转移、让渡所有权而形成的,即商品从生产领域到达消费领域所经过的通道,包括商品流通的途径、环节、形式等等。通常来说,商品流通渠道主要由制造商、批发商、零售商、最终消费者等关键成员构成。商品流通渠道的跨度是从生产到消费。不是从生产开始的商品运行，不是到达消费的商品运行都不构成完整的商品流通渠道，这就是说，商品流通的头是生产者，尾是消费者，斩头去尾渠道就形不成。在我国目前的市场经济条件下，主要存在以下四种形式的商品流通渠道：生产者———消费者。商品交换没有中间人介入，产销结合在一起，形成的是直接流通渠道。这时商品生产者同时又是自己产品的商人，而没有形成任何商业环节。许多商品的自然属性，也决定必须通过直接流通渠道进行流通，如某些易于变质、不便储存的农副产品，应尽可能缩短商品的在途时间，尽快进入消费领域，只有直接流通渠道最为快捷。随着信息时代的到来，生产者与消费者的接触越来越方便，使得生产者完全可以进行小批量生产而代替过去的大批量生产，为每一个消费者设计生产服装、设计生产食品和其他生活用品，从而实现产需直接见面。生产者———零售商———消费者随着20世纪60年代以计算机的应用为特征的信息革命的展开,零售领域首先开始了一系列变革。一方面,随着计算机的广泛应用,传统零售业态纷纷进行信息化改造,连锁店铺网络迅速扩大,零售市场集中度也随之提高;另一方面,信息革命和经济的高速发展也催生了一系列新的零售业态的诞生。这些新的零售业—自动售货商店、便利店、廉价商店、购物中心、多媒体售货店以及被称作“大类杀手”的大型专业店快速崛起，在对传统业态进行挑战的同时,也迅速壮大了规模。零售领域的这两方面变化都产生了相同的后果,即零售商的大型化、组织化和集团化。零售商的这种变化更加强化了在前一阶段已经出现的排挤传统批发商,直接与制造商进行交易的局面,因而为了执行传统批发商的一些功能,大型零售商纷纷设立自己的批发机构,实现了对批发商的后向一体化。生产者———批发商———零售商———消费者生产者———产地采购批发商———中转批发商———销地批发商———零售商———消费者这四种流通渠道同时并存，正常运转，是市场经济健康发展的重要条件。2.4如何使产品更安全任何一个防伪系统的最终目标都是确保最终的产品——产品本身——不是假冒伪劣产品。最好的解决办法是参与供应链的每一个组织和个体都可以准确且快速的直接验证产品的真伪，像政府组织的质量监督局一样，如葡萄酒，可以打开每个瓶子里的酒进行验证。然而在近期内这样是很不现实的。那么，做到怎样才能算是一个安全的产品供应体系，使得大家相信眼前的产品是一个真实、安全的产品呢。如果能够做到如下三点，我们将会对产品的安全和真实非常有信心了：1、可信的包装，验证包装是否真实。2、包装的完整性，包装没有被拆开，里面的产品没有被更换过。3、产品流通历史，这个流通历史可以告诉该产品来自可以信任的组织，并且当该产品出现问题时，可以及时通知流通中的各个组织。2.5国家对防伪的相关政策随着我国市场经济的发展，在国民经济迅速发展的同时，假冒伪劣产品的生产和流通也日益猖獗，严重损害了国家、集体、消费者和名优产品厂家的利益。有的还直接危害公民的身体健康和人身、财产安全。有效打击假冒伪劣，确保产品安全，受到普遍的关注。我国政府针对这一严重现象制定了一些相关的政策。前不久，《食品安全法（草案）》经过第二次审议之后，电子监管码制度最终被删除，国家不再强行要求食品、家用电器、化妆品等产品加贴电子监管码，防伪和电子监管重新回归市场，成为企业的自主行为。以下是一些相关的防伪法规：中华人民共和国产品质量法中华人民共和国国家标准防伪技术术语关于禁止仿冒知名商品特有的名称、包装、装潢的不正当竞争行为的若干规定绿色食品标志防伪标签管理暂行办法产品防伪监督管理办法关于对高级防伪纸张生产实行统一管理的若干规定防伪技术产品管理办法3.目前采用的防伪技术分析目前采用的防伪技术有激光全息防伪、荧光防伪、电话短信防伪等，下面对这些防伪技术一一进行分析。3.1激光全息防伪技术1、防伪原理针对包装的不可伪造性。在激光全息图片拍摄的整个过程中，如果有一项条件不同(如拍摄彩虹全息的条件)，则全息标识的效果就会有差异。这种全息图象的全息信息用普通照相无法拍摄，因而全息图案难以被复制[24]。2、目前得主要应用激光全息图像防伪技术是通过激光制版，将影像制作在塑料薄膜。激光模压全息防伪技术在20世纪80年代末90年代初大量传入我国时，全国各地引进生产线上百条，占当时世界生产厂家的一半多。虽然在引进初期，这种防伪技术确实起到了一定的防伪作用，但是随着时间的推移，激光全息图像制作技术迅速扩散，如今早已被造假者从各个方面攻破，几乎完全失去了防伪的效果。因此，在此基础上出现了改进的方法主要有三种:第一种是采用计算机技术改进全息图象，第二种是研制成了透明激光全息图象防伪标识，第三种是反射激光全息图象防伪标识。应用范围：商标、发票、证件、奖券、人民币、信用卡等有价证券。3、主要缺点因为图像信息是可视的，实际上比较脆弱，其他人一旦掌握技术，假冒就多了。另外消费者在识别的过程中比较麻烦，供应过程参与者检验比较麻烦。仅仅依靠制作技术的保密和控制来防伪；属于简单观察类防伪技术，其观察点主要是看是否是全息图象，其次是看图案是否符合公布的图案，但普通消费者只有在仔细对比时才可以分辨出两种不同版本的全息标识；没有防止防伪标识本身被再次利用的技术方法；没有防止附有防伪标识的包装被再次利用的技术方法；没有防止造假者利用收买、行贿等手段获得防伪标识的技术方法；在流通中验证产品量比较大的时候，工作效率很低。3.2荧光防伪技术1、防伪原理在制作工艺上，提高不可伪造性。荧光油墨是指在紫外光照射下，能发出可见光(400-800nm)的特种油墨。按激发光源波长的不同，又可分为短波紫外线激发荧光印刷油墨(激发波长254nm)和长波紫外线激发荧光印刷油墨(激发波长为365nm)。荧光化合物是一类具有特殊性能的化合物，在吸收可见光或紫外光后，颜色会发生变化。目前研究最多的用于制造防伪用荧光油墨的荧光化合物是稀土金属络合物。2、目前的主要应用举例荧光油墨在防伪印刷主要用在证券印刷中。证券包括的范围很广，除钞票、邮票两种主要证券之外，还包括各种金融凭证，如支票、债券、股票、商业票据、银行承兑票和大额可转让定期存单等。另外荧光防伪油墨在邮票印刷中也得到了推广应用。我国第五套人民币100元、20元采用无色紫外荧光油墨印刷的五色荧光图案，是在正面行名下方胶印底纹处印刷，在特定波长的紫外光下可以看到面额“100”、“20”字样，该图案可供机读。另外，各种证件、增值税发票也用上了显性、隐性荧光墨等新的防伪技术。3、主要缺点依靠制作技术的保密和控制来防伪；属于观察类防伪技术；没有防止防伪标识本身被再次利用的技术方法；没有防止附有防伪标识的包装被再次利用的技术方法；没有防止造假者利用收买、行贿等手段获得防伪标识的技术方法；在流通中验证产品量比较大的时候，工作效率很低。3.3短信、电话防伪1、防伪原理电码防伪包装技术是将包装信息网络化的一种防伪包装技巧。它是通过在每一产品上设置一个随机密码,将所有入网产品全部纪录存档于防伪数据中心库,让消费者利用电话、电脑等工具核对密码的正确与否来识别产品真伪,使消费者有了可以依赖的“防伪护身符”。这是一种高技术的二线防伪,具有不可伪造性,制假者无法将伪造的产品编号档案送存于防伪中心数据库中。它将广大消费者带入打假行列,将打假变为全民的自觉行动。2、应用举例如“孔府家”酒对标识进行了加密,“酒鬼”使用电码防伪标识等[28，29]。3、主要缺点防伪编号可视，容易伪造；在流通中无法进行验证只能最终购买者可以验证且只能验证一次；因为在购买之后获知是假冒伪劣时已经给消费者造成了损失，所以通常在购买产品后通过拨打防伪电话的方式虽然很便捷，但很少有人采用；谁来保证包装上的800电话不是假的，电信部门规定：任何单位和个人都有资格开通800业务；消费者参与度不高，原因如下：一是给消费者增加许多不便，消费者不一定清楚怎样拨打号码，二是消费者担心要付电话费，三是消费者只有买到商品后才能刮开涂层或撕开包装拨打号码，辨别真伪。3.4传统防伪技术总结传统的防伪技术，像激光全息防伪、荧光防伪一般都重视产品包装的不可伪造性，在制作工艺上下功夫。一段时间后制作工艺被大多数人掌握，容易被人仿冒；短信防伪、电话防伪、以及条形码防伪一般要求输入序列号，然后与数据库中资料核对，判断是否真假，导致产品查询率较低；而且这些序列号都是可见的，容易被复制，因此序列号的安全性无法保证，甚至有可能成为保护假冒产品的护身符。4以多维码为支撑的食品安全防范体系4.1多维码防伪基本原理RFID防伪目前有几个方法：一是靠唯一的ID号来完成，同时配以一些算法实现安全管理；二是硬件方法，设计损坏式标签，标签一旦被损坏将不能被复制或模仿；另外，将前面两种观点融合的方法也被看好。目前，国际上在证件防伪，电子钱包等方面已有比较成熟的研究成果及应用。比如可以在标准护照封面或证件内嵌入RFID标签，其芯片同时提供安全功能并支持硬件加密，符合ISO14443的国际标准。国内在此领域也已经形成了相当规模的应用，二代身份证的应用推广就是典型代表。在票务防伪方面，有些应用迫切的需要RFID技术，例如在火车战，地铁以及旅游景点等人流多的地方，采用RFID电子门票代替传统的手工门票来提高效率，或是在比赛或演出等票务量比较大的场合，用RFID技术对门票进行防伪，不仅不需要人工识别实现人员的快速通过，还可以鉴别门票的使用次数，以防止门票被偷递出来再次使用，做到“次数防伪”。在包装防伪方面，高附加价值产品，例如烟、酒以及药品，都属于由国家监管的特殊物品。其生产、运输和销售的过程必须严格管理，一旦管理不利，散落到社会上，必然会给人民的生命财产安全带来极大的威胁。因此为了减少这一现象的发生，我们可以利用RFID技术的防伪标签用于这些物品的包装上。4.2二维码防伪技术的特点二维码技术最大的优点在于基本上是无成本的，RFID应用推广的瓶颈在于芯片的成本，据预测在芯片成本降低到1美分之前，REID技术是无法取代条码技术的。因此，二维码技术与RFID技术适用在不同的应用场合。所以两者均是未来防伪领域发展的重点方向。二维码与一维条码相比包含了更多的信息容量，除了可将人的姓名、单位、地址、电话等基本资料进行编码外，还可将人体的特征如指纹、视网膜扫瞄及照片等个人纪录储存在条码中，这样不但可以实现证件资料的自动输入，而且可以防止证件的伪造，减少犯罪。所以二维码在国外获得了广泛的应用。较早的应用是在证件的防伪功能上。例如，美国的驾驶证、美国军人证、军人医疗证等。据不完全统计，准备在身份证或驾驶证上采用二维条码的国家已达40多个，我国对香港地区恢复行使主权后，香港居民新发放的特区护照上采用的就是二维码PDF417技术。4.3二维码防伪技术的市场分析条码技术主要应用在零售、政府部门、运输、物流、仓储、制造、医疗卫生，基本上使用在各个领域。一维条码仍是当今应用的主流，占了条码采集器市场的80%左右。

但二维码逐步取代一维条码是一个趋势，业内人士认为：现在一维条码的市场就是将来二维码的市场，但由于一维条码已经在各行业大量使用，要更换这些设备需要巨额成本，在它使用价值完全散失之前，二维码的对其替代只能是逐步的。二维码在对数据有较大需求的领域应用正逐步获得应用，如诺基亚所有新出厂的手机的内部、电池上和充电器上都已经标识了二维码。

二维码技术与RFID技术相比，最大的优点在于二维码与一维条码技术一样，基本上是无成本的（基本上就是二维码的印刷成本），RFID应用推广的瓶颈并不在于识读设备，而在于芯片的成本，据权威人士预测在芯片成本降低到1美分之前，REID技术是无法取代条码技术的，因此二维码技术与RFID技术适用在不同的应用场合。由于二维码具有成本低，信息可随载体移动、不依赖数据库和计算机网络、保密防伪性能强等优点，结合我国人口多、底子薄、计算机网络投资资金难度较大、对证件的防伪措施要求较高等特点，可以预见：二维码技术在我国极有推广价值。4.4多维码防伪方案优势1.一物一码。每个产品都有能标识其身份的二维码，在单品的上级都有唯一的RFID标签从物理上保证其唯一性；2.承载信息丰富。多维码比普通条码和短信防伪，能保存更多的产品信息。产品的生产厂家、批次、流通历史都能承载在多维码中；3.成本低廉。通过二维码和RFID标签的集合，可以有效降低成本，成本趋近二维码的成本，即只需要印刷和包装的成本，而防伪功能缺接近RFID防伪，具备物理唯一性。4.流程简单。面向消费者的免费多维码防伪验证终端，通过互联网或移动网轻松获得；防伪终端只需在客户手机上进行下载安装，通过拍照功能即可进行防伪验证的流程。提高查询率。普通短信和电话防伪都存在查询率低的弊端，而多维吗防伪方案无需输入产品编号和验证号码，有效提供用户的主动参与，从而提高查询率，压缩了伪劣产品存在的空间。总之，时代在发展，人们的思想更在不断的进步，随着我国市场经济的发展，在国民经济迅速发展的同时，假冒伪劣产品也日益猖獗，象上面讲到，严重损害了国家、集体、消费者和名优产品厂家的利益。有的还直接危害公民的切身利益，因此我们结合国际上普遍认可最具潜力的防伪技术RFID和具有巨大成本优势的二维码技术，提出了针对国内防伪现状的多维码防伪方案。当然希望这一举措能给大家带我意想不到的惊喜，再此我们更要不断求新，创新，一切做到更好……食品安全快速分析仪的研制及其应用—食品中亚硝酸盐的现场快速测定DevelopmentandApplicationoftheFastFoodSecurityAnalyzer—InSituAnalysisofNitritecontentinFood摘要研制出了一种用于农产品和食品中甲醛、吊白块、亚硝酸盐、硝酸盐、二氧化硫现场快速检测的车载式仪器，开发出配套的化学试剂盒和食品现场快速前处理设备。该仪器每个检测项目的分析时间控制在30分钟以内。该仪器主要用于质检和市场管理部门的现场流动检测。关键词食品安全；现场；快速分析仪中图分类号TH744.4AbstractTheGDYQ-501MAfastfoodsecurityanalyzerwasdeveloped.Therelevantsmallreagentpackageandtheinsitufoodsamplepreparationequipmentsweredevelopedalso.Thisportableinstrumentcanbeplacedinacarandusedtodeterminethecontentofseveralnoxiouschemicalsinfood,includingformaldehyde,formaldehydesodiumsulfoxylate,nitrateandsulfurdioxide.Withthisinstrument,theanalysisofeachnoxiouschemicals’contentinfoodsamplecanbecompletedin30minutes.Thisinstrumentisdesignedforthedepartmentssuchasthequalitycontroldepartmentandthemarketmanagementdepartment,inwhichfoodsamplewereanalysedfrequently.Keywordsfoodsecurity;insitu;fastanalyzer

近年来，向农产品和食品中过量加入食品添加剂和掺伪（如甲醛、吊白块、亚硝酸盐、硝酸盐和二氧化硫等）的案件常有发生[1-4]。对于如何检测这些添加剂和化学品，国家已经制定并公布了一些标准方法[5]。但是这些国家标准方法大都只能在实验室中完成，难以应用于现场快速定量检测。采用国标方法实现快速检测，必须解决现场快速样品前处理装置、便携式光度计及与其相匹配的一次性化学试剂盒三个难题。吉林大学分析化学系与长春吉大·小天鹅仪器有限公司合作开发出的食品安全性快速分析仪及其相关的快速样品前处理设备和化学试剂盒，可以用于现场定量测定食品中甲醛、吊白块、亚硝酸盐、硝酸盐和二氧化硫五种化学品的含量，检测每一种化学品的时间只需30分钟，检测结果与国标法的检测结果对比无显著性差异。该仪器具有省时、省力和低成本等优点，适用于质检和市场管理部门的现场流动检测[6]。1实验部分1.1仪器GDYQ-501MA五合一食品安全分析仪GDYQ-702S食品检测·快速恒温加热仪GDYQ-703S食品检测·快速蒸馏提取仪GDYQ-704S食品检测·快速粉碎仪GDYQ-705S食品检测·快速超声提取仪GDYQ-706S食品检测·快速分离仪GDYQ-707S食品检测·快速恒温水浴锅1.2试剂所用试剂均按国家标准方法配制，分为甲醛试剂盒、吊白块试剂盒、亚硝酸盐试剂盒、硝酸盐试剂盒和二氧化硫试剂盒。2结果与讨论2.1仪器的基本原理食品安全快速分析仪是通过被测物质在可见光区吸收光谱的特性以及光吸收定律对被测物质进行定性鉴别和定量测定。具体步骤是将前处理后的样品与化学试剂相互作用形成有色化合物，该有色化合物的吸光度与被测物质的浓度呈比例关系，通过测量该有色化合物的吸光度可计算出被测样品的含量。2.2仪器的结构仪器由光源/单色器、比色池、微处理器、检测器、多参数传感器、信号控制与放大系统、恒温加热器、可充电电源、分析结果显示系统及相应的化学试剂盒构成（见图1）。光源/单色器光源/单色器比色池检测器可充电电源微处理器传感器恒温加热器信号控制与放大系统分析结果显示系统图1食品安全快速分析仪结构框图仪器各个部件简单介绍如下：光源/单色器光源/单色器采用超高亮发光二极管(LED)。为了保障光源/单色器的高稳定性、较长的使用寿命和仪器的便携式现场检测性能，本项目采用了全固态光源/单色器技术和光源稳光技术。我们采用超高亮发光二极管和稳流技术使光源稳定，通过稳流控制使LED发光后某一时刻采集入射光，使每次测量时的入射光强度保持一致。这种稳流技术不但可使光源稳定，而且能耗低，延长了仪器光源和电池使用寿命。（2）比色池比色池是仪器核心部件之一。圆柱型比色池虽然在现场操作简单，但与传统的方形比色皿相比，更容易产生散射光，而且比色瓶位置的不同和玻璃材质的差异，均会使吸光度测量精度下降。解决这一问题的方法是采用比色瓶自动锁定技术将比色瓶精确定位，使每次测量时，光线都从比色瓶表面的同一点上通过，从而保证测量精度。（3）检测器检测器采用光频转换技术的TSL系列集成光电传感器。与传统检测器相比，它不但具有能耗低、体积小、重量轻、可靠性高、动态线性范围宽等特点，而且不需要信号放大和A/D转换系统，可将接收到的光信号直接变为频率输出传送给微处理器。但在技术上必须解决光源、比色瓶和检测器三者之间的距离和位置优化问题，同时要兼顾光源强度、比色管和检测器三者之间的互适性。（4）传感器传感器包括样品前处理温度控制传感器、环境温度传感器和环境湿度传感器，其作用是在线控制样品前处理的温度，实时显示温度和湿度。为了保证仪器的测量精度，这些传感器大都采用国外的定型产品。（5）微处理器微处理器包括控制系统和显示系统两部分。控制系统是将电信号进一步放大并进行控制操作。本仪器用单片机作为控制系统，显示系统是利用液晶将测量结果显示出来。本仪器选用低功耗、抗干扰能力强、测量准确、性能稳定、体积小、重量轻的51系列单片机为核心。在硬件电路的设计中选用现代新技术和新器件，力求性能可靠、稳定、简洁。微处理器及周边硬件的原理框图如图2所示：恒温加热器恒温加热器环境温度传感器环境湿度传感器光源驱动电路光传感器信号处理液晶显示键盘单片机图2微处理器及周边硬件原理框图控制软件用C语言和汇编语言编写以满足数学计算和精确定时的需要。软件原理框图如图3所示：

YYNNYYN开始初始化键操作ZERO=0测量空白显示定时时间到关机计算C值测量样品图3软件原理框图（6）化学试剂盒本仪器主要应用于现场甲醛、吊白块、亚硝酸盐、硝酸盐和二氧化硫的快速定量检测，因此必须配备相应的化学试剂盒。化学试剂盒必须具备符合国家标准方法、保存时间长、显色速度快、操作简单、携带方便和用后无二次污染等特点。在化学试剂盒中加入稀释剂和稳定剂，试剂全部为一次性使用，包装用的塑料管可回收，使用后的废液通过仪器配置的内装活性炭的滤布过滤器后排放，由于食品安全快速测定仪所用的显色液总体积为5毫升，为国标法的1/5，所以试剂用量小，有利于回收和废液处理。2.3仪器特点采用国家最新颁布的标准方法，仪器无可动部件，检测时间从国标方法的3－4小时缩短为30分钟。适应于实验室或现场液体样品和固体样品的定量测定。采用单片机控制，具有测量、设置、记录、保存、打印、和光谱数据统计处理功能。采用RS-232/USB接口与PC机实现通讯，联机和帮助等功能，自动化程度高。显色试剂一次性使用，保质期为一年。样品和试剂用量少，减少了二次污染。屏幕中文显示，人机交互式操作，体积小、重量轻、携带方便。2.4技术指标测定下限硝酸盐 1.0mg/kg甲醛 5.0mg/kg二氧化硫 10.0mg/kg亚硝酸盐 5.0mg/kg吊白块 50.0mg/kg测定范围：硝酸盐 0.0～300.0mg/kg甲醛 0.0～500.0mg/kg二氧化硫 0.0～2000.0mg/kg亚硝酸盐 0.0～200.0mg/kg吊白块 0.0～2500.0mg/kg测量精度：5%工作环境温度：5～40℃电源：220V，50Hz重量：7.5kg尺寸：390×260×200mm2.5应用领域GDYQ——501MA五合一食品安全分析仪广泛应用于农产品、日常食品、海产品及其制品中硝酸盐、甲醛、二氧化硫、亚硝酸盐和吊白块含量的快速定量测定。3仪器的应用——食品中亚硝酸盐的测定3.1所需试剂亚硝酸盐试剂（一）：红色塑料管亚硝酸盐试剂（二）：棕色塑料管亚硝酸盐试剂（三）：黑色塑料管亚硝酸盐试剂（四）：白色大号塑料管亚硝酸盐试剂（五）：棕色大号塑料管所有亚硝酸盐试剂均需避光、低温（冰箱4℃左右）保存。3.2操作步骤3.2.1样品处理水溶性固体样品（如食盐） 准确称取1.00克均匀样品后，置于20毫升提取瓶中，加水溶解稀释至10毫升刻度线处备用。其它固体样品（如肉罐头、熏肉、火腿、香肠、灌肠、鱼类、肉类等） 将适量的样品移入搅碎机容器内，按照说明书安装好，搅碎1分钟样品呈均浆状。准确称取1.00克样品，置于20毫升提取瓶中，加水稀释至10毫升刻线处，加入亚硝酸盐试剂（四）一支，取一小片pH试纸，用搅拌针蘸一滴样品溶液滴在pH试纸上，试纸变为绿色或蓝黑色（pH≥8）。否则，继续滴加亚硝酸盐试剂（四）直至溶液使pH试纸变为蓝黑色。用搅拌针搅拌混匀后加入亚硝酸盐试剂（五）一支，再用搅拌针搅拌混匀。将样品提取瓶放入仪器上的（60±2℃）加热器2（四孔）中加热提取10分钟（在提取的过程当中，用搅拌针搅拌1～2次），取出静置冷却至室温，用注射器取样品上清液，再用针头式过滤器过滤后备用。针头式过滤器使用方法：将塑料连接管安装在注射器针头位置，吸取待过滤溶液约10毫升，取下塑料连接管，安装上针头式过滤器（预先在过滤器上安好滤膜，滤膜一次性使用，过滤器洗净后可重复使用），将待测溶液过滤至一支干净并且干燥过的比色瓶中备用（过滤时要弃去初滤液约2毫升左右）。液体样品（如矿泉水等） 准确移取1.00毫升液体样品（需要设置液体样品的密度），置于20毫升比色瓶中，加水稀释至10毫升刻度线备用（若溶液不澄清，可用针头式过滤器过滤后使用，过