一种基于大数据信息技术下农产品农药含量快速检测方法

技术领域

本发明涉及化学检测技术领域，更具体地说，涉及一种基于大数据信息技术下农产品农药含量快速检测方法。

背景技术

大数据(big data)，IT行业术语，是指无法在一定时间范围内用常规软件工具进行捕捉、管理和处理的数据集合，是需要新处理模式才能具有更强的决策力、洞察发现力和流程优化能力的海量、高增长率和多样化的信息资。

农产品是农业中生产的物品，如高粱、稻子、花生、玉米、小麦以及各个地区土特产等。国家规定初级农产品是指农业活动中获得的植物、动物及其产品，不包括经过加工的各类产品。

众所周知，中国是农业大国，同时也是农药生产大国和农药使用大国，农药在防治病虫害、除杂草、调节农作物生长方面起到了至关重要的作用，从而促使农作物的稳产和高产。尤其在蔬菜、水果等农产品的生产过程中广泛使用有机磷和氨基甲酸酯类农药，这两类农药在农业上长期使用并对人与动物毒性较强。随着人们生活水平的提高，环境中农药的残留，带有农药残留的农产品的残毒问题受到了普遍关注。传统的农残检测法为气相和液相色谱法，现有技术中，还可采用A/D转换技术并配备410nm独立冷光源进行检测，这些技术均具有仪器投资大、测试时间长、成本高等缺点。

发明内容

1.要解决的技术问题

针对现有技术中存在的问题，本发明的目的在于提供一种基于大数据信息技术下农产品农药含量快速检测方法，可以通过对农产品进行预处理后包裹在气体提取球外表面然后通过外透水膜进行限制，并在加热条件下触发气体提取球内部的气体产生动作，具体为复合气球在加热后内部的反应包反应产生气体并促使其单向膨胀，直至与预设的触发针接触被刺破，瞬间释放出产生的气体，并通过分气块的分散后对样品进行冲击，从而对样品内的物质进行提取分离，在气体提取球与外透水膜之间致密空间内，通过气体配合缓冲液的方式，加快样品的提取效率，并提高提取效果，同时无需过滤直接对提取液进行检测，然后采用紫外分光光度计测量后通过大数据比对分析得到农药残留含量，可以实现高精度的快速检测。

2.技术方案

为解决上述问题，本发明采用如下的技术方案。

一种基于大数据信息技术下农产品农药含量快速检测方法，包括以下步骤：

S1、取待测农产品切碎，然后覆盖至气体提取球外表面，并包覆上复合气球得到检测样品，保存备用；

S2、制备缓冲液，将检测样品浸泡至缓冲液内，其中检测样品与缓冲液的质量体积比为1g：4-6ml；

S3、通过水浴加热的方式将缓冲液升温至50-60℃，触发复合气球的气体释放动作，对农产品内的物质进行提取；

S4、待气体释放结束后取出气体提取球留下提取液，采用紫外分光光度计测量该混合液在365nm处的吸光度值；

S5、将吸光度值进行大数据分析得到农产品中的有机磷含量。

进一步的，所述步骤S1中农产品切碎后进行筛选得到2-5mm尺寸的样品，并覆盖至气体提取球外表面肉眼观察不到缝隙为止，提高释放气体时对农产品的提取效果，理论上越致密气体提取效果越佳。

进一步的，所述气体提取球包括基础球体和磁性内核，且磁性内核镶嵌连接于基础球体中心处，所述基础球体外端开设有多个释气槽，所述释气槽槽口处连接有分气块，所述分气块内端连接有触发针，所述释气槽内镶嵌有多个复合气球，通过加热作用迫使复合气球内部产生气体然后膨胀，直至与触发针接触被刺破，然后瞬间释放出大量的气体，在经过分气块的分散后提高对样品的冲击力，然后在磁性内核对复合气球的磁吸排斥作用下，剩余的复合气球继续补位进行动作。

进一步的，所述释气槽靠近槽口处向内延伸有环状凸起，且复合气球与触发针不接触，通过环状凸起对复合气球进行隔离，同时给予复合气球一定的膨胀空间后方可与触发针接触，从而提高气体释放时的冲击力和体积。

进一步的，所述环状凸起内镶嵌连接有导热环，所述导热环上连接有多根均匀分布的导热丝，且导热丝延伸至基础球体外表面，通过导热丝将外界的热量吸收并传导至环状凸起内，定点的对一个复合气球进行加热，迫使其内部产生气体。

进一步的，所述基础球体采用硬质隔热材料制成，所述分气块采用多孔透气材料制成，基础球体可以避免外界热量直接作用于所有的复合气球，分气块则可以起到对气体的分散作用，既可以提高气体的提取效果，同时可以扩大气体冲击范围，从而覆盖到全部的样品。

进一步的，所述复合气球包括气囊半球、水溶半球和隔离环，且隔离环连接于对称设置的气囊半球和水溶半球之间，所述隔离环靠近水溶半球一端连接有环形磁铁，所述隔离环靠近气囊半球一端连接有多个反应包，隔离环一方面起到隔离水分的作用，另一方面起到导热作用，迫使反应包内的材料受热分解产生气体，从而迫使气囊半球单向膨胀与触发针接触，环形磁铁用来与磁性内核保持磁性排斥作用。

进一步的，所述反应包采用无纺布制成，且内部填充有高锰酸钾粉末，高锰酸钾粉末在受热时会发生分解反应释放出大量的氧气。

进一步的，所述气囊半球采用弹性隔热材料制成，所述水溶半球采用低导热性的水溶性材料制成，所述隔离环采用弹性导热材料制成，可以将导热区域集中至隔离环处，且隔离环可以形变突破环状凸起的限制，水溶半球则可以在气囊半球被刺破释放出气体后，液体进入溶解掉水溶半球，实现后续复合气球的自主补位。

进一步的，所述步骤S2中的缓冲液为0.2mmol/L的磷酸盐缓冲液。

3.有益效果

相比于现有技术，本发明的优点在于：

(1)本方案可以通过对农产品进行预处理后包裹在气体提取球外表面然后通过外透水膜进行限制，并在加热条件下触发气体提取球内部的气体产生动作，具体为复合气球在加热后内部的反应包反应产生气体并促使其单向膨胀，直至与预设的触发针接触被刺破，瞬间释放出产生的气体，并通过分气块的分散后对样品进行冲击，从而对样品内的物质进行提取分离，在气体提取球与外透水膜之间致密空间内，通过气体配合缓冲液的方式，加快样品的提取效率，并提高提取效果，同时无需过滤直接对提取液进行检测，然后采用紫外分光光度计测量后通过大数据比对分析得到农药残留含量，可以实现高精度的快速检测。

(2)气体提取球包括基础球体和磁性内核，且磁性内核镶嵌连接于基础球体中心处，基础球体外端开设有多个释气槽，释气槽槽口处连接有分气块，分气块内端连接有触发针，释气槽内镶嵌有多个复合气球，通过加热作用迫使复合气球内部产生气体然后膨胀，直至与触发针接触被刺破，然后瞬间释放出大量的气体，在经过分气块的分散后提高对样品的冲击力，然后在磁性内核对复合气球的磁吸排斥作用下，剩余的复合气球继续补位进行动作。

(3)释气槽靠近槽口处向内延伸有环状凸起，且复合气球与触发针不接触，通过环状凸起对复合气球进行隔离，同时给予复合气球一定的膨胀空间后方可与触发针接触，从而提高气体释放时的冲击力和体积。

(4)环状凸起内镶嵌连接有导热环，导热环上连接有多根均匀分布的导热丝，且导热丝延伸至基础球体外表面，通过导热丝将外界的热量吸收并传导至环状凸起内，定点的对一个复合气球进行加热，迫使其内部产生气体。

(5)基础球体采用硬质隔热材料制成，分气块采用多孔透气材料制成，基础球体可以避免外界热量直接作用于所有的复合气球，分气块则可以起到对气体的分散作用，既可以提高气体的提取效果，同时可以扩大气体冲击范围，从而覆盖到全部的样品。

(6)复合气球包括气囊半球、水溶半球和隔离环，且隔离环连接于对称设置的气囊半球和水溶半球之间，隔离环靠近水溶半球一端连接有环形磁铁，隔离环靠近气囊半球一端连接有多个反应包，隔离环一方面起到隔离水分的作用，另一方面起到导热作用，迫使反应包内的材料受热分解产生气体，从而迫使气囊半球单向膨胀与触发针接触，环形磁铁用来与磁性内核保持磁性排斥作用。

(7)气囊半球采用弹性隔热材料制成，水溶半球采用低导热性的水溶性材料制成，隔离环采用弹性导热材料制成，可以将导热区域集中至隔离环处，且隔离环可以形变突破环状凸起的限制，水溶半球则可以在气囊半球被刺破释放出气体后，液体进入溶解掉水溶半球，实现后续复合气球的自主补位。

附图说明

图1为本发明的流程示意图；

图2为本发明气体提取球的剖视图；

图3为图2中A处的结构示意图；

图4为本发明复合气球的结构示意图；

图5为本发明复合气球前后变化的结构示意图。

图中标号说明：

1气体提取球、11基础球体、12磁性内核、2复合气球、21气囊半球、22水溶半球、23隔离环、3分气块、4触发针、5导热丝、6导热环、7环形磁铁、8反应包。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述；显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例，基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

在本发明的描述中，需要说明的是，术语“上”、“下”、“内”、“外”、“顶/底端”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“设置有”、“套设/接”、“连接”等，应做广义理解，例如“连接”，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

实施例1：

请参阅图1，一种基于大数据信息技术下农产品农药含量快速检测方法，包括以下步骤：

S1、取待测农产品切碎，然后覆盖至气体提取球1外表面，并包覆上外透水膜9得到检测样品，保存备用；

S2、制备缓冲液，将检测样品浸泡至缓冲液内，其中检测样品与缓冲液的质量体积比为1g：4-6ml；

S3、通过水浴加热的方式将缓冲液升温至50-60℃，触发复合气球2的气体释放动作，对农产品内的物质进行提取；

S4、待气体释放结束后取出气体提取球1留下提取液，采用紫外分光光度计测量该混合液在365nm处的吸光度值；

S5、将吸光度值进行大数据分析得到农产品中的有机磷含量。

步骤S1中农产品切碎后进行筛选得到2-5mm尺寸的样品，并覆盖至气体提取球1外表面肉眼观察不到缝隙为止，提高释放气体时对农产品的提取效果，理论上越致密气体提取效果越佳。

请参阅图2-3，气体提取球1包括基础球体11和磁性内核12，且磁性内核12镶嵌连接于基础球体11中心处，基础球体11外端开设有多个释气槽，释气槽槽口处连接有分气块3，分气块3内端连接有触发针4，释气槽内镶嵌有多个复合气球2，通过加热作用迫使复合气球2内部产生气体然后膨胀，直至与触发针4接触被刺破，然后瞬间释放出大量的气体，在经过分气块3的分散后提高对样品的冲击力，然后在磁性内核12对复合气球2的磁吸排斥作用下，剩余的复合气球2继续补位进行动作。

释气槽靠近槽口处向内延伸有环状凸起，且复合气球2与触发针4不接触，通过环状凸起对复合气球2进行隔离，同时给予复合气球2一定的膨胀空间后方可与触发针4接触，从而提高气体释放时的冲击力和体积。

环状凸起内镶嵌连接有导热环6，导热环6上连接有多根均匀分布的导热丝5，且导热丝5延伸至基础球体11外表面，通过导热丝5将外界的热量吸收并传导至环状凸起内，定点的对一个复合气球2进行加热，迫使其内部产生气体。

基础球体11采用硬质隔热材料制成，分气块3采用多孔透气材料制成，基础球体11可以避免外界热量直接作用于所有的复合气球2，分气块3则可以起到对气体的分散作用，既可以提高气体的提取效果，同时可以扩大气体冲击范围，从而覆盖到全部的样品。

请参阅图4-5，复合气球2包括气囊半球21、水溶半球22和隔离环23，且隔离环23连接于对称设置的气囊半球21和水溶半球22之间，隔离环23靠近水溶半球22一端连接有环形磁铁7，隔离环23靠近气囊半球21一端连接有多个反应包8，隔离环23一方面起到隔离水分的作用，另一方面起到导热作用，迫使反应包8内的材料受热分解产生气体，从而迫使气囊半球21单向膨胀与触发针4接触，环形磁铁7用来与磁性内核12保持磁性排斥作用。

反应包8采用无纺布制成，且内部填充有高锰酸钾粉末，高锰酸钾粉末在受热时会发生分解反应释放出大量的氧气。

气囊半球21采用弹性隔热材料制成，水溶半球22采用低导热性的水溶性材料制成，隔离环23采用弹性导热材料制成，可以将导热区域集中至隔离环23处，且隔离环23可以形变突破环状凸起的限制，水溶半球22则可以在气囊半球21被刺破释放出气体后，液体进入溶解掉水溶半球22，实现后续复合气球2的自主补位。

步骤S2中的缓冲液为0.2mmol/L的磷酸盐缓冲液。

本发明可以通过对农产品进行预处理后包裹在气体提取球1外表面然后通过外透水膜9进行限制，并在加热条件下触发气体提取球1内部的气体产生动作，具体为复合气球2在加热后内部的反应包8反应产生气体并促使其单向膨胀，直至与预设的触发针4接触被刺破，瞬间释放出产生的气体，并通过分气块3的分散后对样品进行冲击，从而对样品内的物质进行提取分离，在气体提取球1与外透水膜9之间致密空间内，通过气体配合缓冲液的方式，加快样品的提取效率，并提高提取效果，同时无需过滤直接对提取液进行检测，然后采用紫外分光光度计测量后通过大数据比对分析得到农药残留含量，可以实现高精度的快速检测。

以上，仅为本发明较佳的具体实施方式；但本发明的保护范围并不局限于此。任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，根据本发明的技术方案及其改进构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围内。