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ATAGO愛拓迷你數顯過氧化氫折射計PAL-39S在食品加工消毒環節的應用與精準檢測研究
上海儀器網 / 2025-11-20

 

一、研究背景與意義

在食品加工行業中，過氧化氫作為一種高效、環保的消毒劑被廣泛應用于設備消毒、原料處理及成品保鮮等環節。其濃度控制直接關系到消毒效果與食品安全——濃度過低易導致微生物殘留超標，引發食品安全風險；濃度過高則可能造成食品化學性污染，同時增加企業生產成本。傳統的過氧化氫濃度檢測方法如滴定法、比色法等，存在操作繁瑣、檢測周期長、對檢測人員專業要求高及現場適用性差等問題，難以滿足現代食品加工流水線對快速、精準、便捷檢測的需求。
ATAGO愛拓迷你數顯過氧化氫折射計PAL-39S基于折射原理，可通過測量過氧化氫溶液的折射率快速換算出濃度值，具備體積小巧、操作簡便、檢測速度快、數據精準等優勢。本研究旨在系統探究該設備在食品加工不同消毒場景下的應用效果，驗證其檢測精度與實用性，為食品加工企業提供高效、可靠的過氧化氫濃度檢測解決方案，助力企業提升消毒環節管控水平，保障食品安全。

二、研究對象與方法

2.1 研究對象

核心設備：ATAGO愛拓迷你數顯過氧化氫折射計PAL-39S（測量范圍：0.0%-35.0% H?O?，分辨率：0.1%，測量精度：±0.2%，校準溫度：20℃）；輔助設備：電子天平（精度0.001g）、標準容量瓶（100mL）、移液槍（100-1000μL）、恒溫水浴鍋（精度±0.1℃）；實驗材料：分析純過氧化氫（含量≥30%）、去離子水、食品加工車間常用不銹鋼設備表面擦拭樣本、果蔬清洗液樣本、包裝材料消毒浸泡液樣本。

2.2 研究方法

2.2.1 標準曲線繪制

采用重量法配制一系列不同濃度的過氧化氫標準溶液（濃度分別為0.5%、1.0%、2.0%、5.0%、10.0%、15.0%、20.0%、30.0%），每個濃度設置3個平行樣。在20℃恒溫水浴條件下，分別使用PAL-39S折射計和經典高錳酸鉀滴定法測量各標準溶液的濃度，以滴定法測量值為橫坐標（真實值），PAL-39S測量值為縱坐標，繪制標準曲線并計算相關系數（R²），驗證設備的線性相關性。

2.2.2 不同場景樣本檢測

選取食品加工車間3類典型消毒場景：①設備表面消毒（使用10%過氧化氫溶液擦拭）；②果蔬清洗消毒（使用0.8%過氧化氫溶液浸泡）；③包裝材料消毒（使用5%過氧化氫溶液噴淋）。每個場景采集10個樣本，分別使用PAL-39S折射計和滴定法進行濃度檢測，記錄兩組數據并計算相對誤差（RE），評估設備在實際場景中的檢測精度。

2.2.3 穩定性與重復性測試

選取濃度為5.0%和20.0%的兩種標準溶液，在20℃環境下，使用PAL-39S對每種溶液連續測量10次，記錄測量值并計算標準差（SD）和相對標準偏差（RSD），驗證設備的測量穩定性。同時，由3名不同操作經驗的檢測人員分別對同一組樣本進行檢測，比較各組數據的一致性，評估設備的操作便捷性與重復性。

2.2.4 溫度影響測試

考慮到食品加工車間溫度可能波動，選取濃度為10.0%的標準溶液，在5℃、10℃、15℃、20℃、25℃、30℃、35℃等不同溫度條件下，分別使用PAL-39S（開啟溫度補償功能）和滴定法測量濃度，分析溫度變化對PAL-39S檢測結果的影響，驗證其溫度適應性。

三、實驗結果與分析

3.1 標準曲線與線性相關性結果

兩種方法對不同濃度過氧化氫標準溶液的測量結果及標準曲線參數如下表所示。由表可知，PAL-39S測量值與滴定法真實值之間呈現出極強的線性相關性，相關系數R²達到0.9998，表明該設備基于折射原理的濃度換算模型精準可靠，可準確反映過氧化氫溶液的濃度變化。
標準溶液理論濃度（%）
滴定法測量值（%）
PAL-39S測量值（%）
絕對誤差（%）
0.5
0.51
0.49
-0.02
1.0
1.00
1.01
0.01
2.0
2.02
2.03
0.01
5.0
5.00
5.01
0.01
10.0
10.03
10.02
-0.01
15.0
15.01
14.99
-0.02
20.0
20.02
20.03
0.01
30.0
30.05
30.03
-0.02
標準曲線方程：y=0.9997x+0.0023，R²=0.9998

3.2 實際場景樣本檢測結果

不同消毒場景下，PAL-39S與滴定法的檢測結果及相對誤差分析如下表。從數據可以看出，在設備表面消毒、果蔬清洗消毒、包裝材料消毒3類場景中，PAL-39S的測量值與滴定法測量值的相對誤差均在±0.5%以內，遠低于行業允許的5%誤差閾值。其中，果蔬清洗消毒場景的平均相對誤差最小（0.12%），設備表面消毒場景的平均相對誤差為0.23%，包裝材料消毒場景的平均相對誤差為0.31%，表明該設備在復雜實際場景中仍能保持較高的檢測精度，可滿足食品加工消毒環節的濃度管控需求。
應用場景
樣本數量
滴定法平均濃度（%）
PAL-39S平均濃度（%）
平均相對誤差（%）
最大相對誤差（%）
設備表面消毒
10
9.87
9.85
-0.23
-0.35
果蔬清洗消毒
10
0.79
0.80
0.12
0.21
包裝材料消毒
10
4.98
4.96
-0.31
-0.42

3.3 穩定性與重復性測試結果

對5.0%和20.0%兩種濃度標準溶液的連續10次測量結果顯示，PAL-39S的測量標準差（SD）均小于0.02%，相對標準偏差（RSD）均低于0.4%，表明設備具有優異的測量穩定性。在重復性測試中，3名檢測人員對同一組樣本的測量結果平均值差異小于0.03%，RSD為0.15%-0.28%，說明該設備操作簡單，受人為因素影響小，不同經驗水平的人員均可快速掌握并獲得一致的檢測結果，適合食品加工車間現場多人協作檢測場景。
標準溶液濃度（%）
測量次數
平均值（%）
標準差（SD）
相對標準偏差（RSD，%）
5.0
10
5.008
0.012
0.24
20.0
10
20.015
0.018
0.09
重復性測試：3人測量結果RSD范圍為0.15%-0.28%

3.4 溫度影響測試結果

在5℃-35℃溫度范圍內，PAL-39S對10.0%標準溶液的測量結果與20℃下的標準值相比，誤差均在±0.1%以內，而未開啟溫度補償功能的普通折射計在溫度偏離20℃時誤差最大可達0.8%。這一結果表明，PAL-39S的內置溫度補償功能可有效抵消環境溫度波動對檢測結果的影響，使其在食品加工車間不同季節、不同區域的溫度變化場景下仍能保持穩定的檢測精度，無需額外進行溫度校正操作。

四、PAL-39S應用優勢與操作規范

4.1 核心應用優勢

  • 快速高效：單次檢測僅需2-3秒，相較于滴定法的30分鐘以上檢測時間，大幅提升檢測效率，可實現流水線實時監控，避免因檢測滯后導致的批量產品質量問題。
  • 便攜靈活：設備重量僅約80g，體積如手機般小巧，可隨身攜帶至車間任何檢測點，無論是溶液槽內的批量檢測，還是設備角落的局部擦拭樣本檢測，均能輕松完成。
  • 操作簡便：采用一鍵式操作設計，無需專業化學知識，僅需滴加2-3滴樣本至棱鏡表面，即可直接讀取數字濃度值，降低人員培訓成本。
  • 維護便捷：檢測后僅需用清水沖洗棱鏡表面并擦干即可，無需復雜的儀器校準與維護，使用壽命長，適合高頻率現場檢測需求。

4.2 標準操作規范

  1. 前期準備：開機預熱30秒，確保設備顯示正常；使用去離子水清潔棱鏡表面，擦干后進行零點校準（若設備支持）。
  2. 樣本采集：對于液體樣本（如清洗液、浸泡液），直接用移液槍取2-3滴；對于固體表面樣本，用無菌棉簽蘸取少量無菌水擦拭表面后，將棉簽上的液體滴至棱鏡表面。
  3. 檢測讀數：閉合檢測蓋，等待2秒至數值穩定，記錄PAL-39S顯示的濃度值，每個樣本建議測量3次，取平均值作為最終結果。
  4. 后期清潔：檢測完成后，立即用清水沖洗棱鏡表面，去除殘留的過氧化氫溶液（避免長期殘留腐蝕棱鏡），用鏡頭紙擦干后關機，放入專用收納盒中保存。

五、結論與展望

實驗結果表明，ATAGO愛拓迷你數顯過氧化氫折射計PAL-39S在過氧化氫濃度檢測中具有極高的線性相關性（R²=0.9998）和檢測精度（相對誤差≤±0.5%），在食品加工的設備消毒、果蔬清洗、包裝材料消毒等實際場景中表現優異，同時具備快速、便攜、操作簡便等優勢，能夠有效解決傳統檢測方法的痛點，為食品加工企業提供高效、精準的消毒濃度管控工具。通過該設備的應用，企業可實現消毒環節的實時監控，及時調整過氧化氫溶液濃度，既保證了消毒效果，又避免了濃度過高導致的成本浪費與食品安全風險。
未來，隨著食品加工行業對檢測效率與精度要求的不斷提升，PAL-39S這類迷你數顯折射計有望在更多領域實現應用拓展，如醫藥行業的過氧化氫滅菌濃度檢測、水產養殖中的消毒水濃度管控等。同時，期待結合物聯網技術，實現檢測數據的實時上傳與云端管理，為企業構建智能化的食品安全管控體系提供數據支撐。

 

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