同位素比率质谱仪、测试硫同位素方法、奶粉溯源方法技术

本发明专利技术涉及同位素检测领域，更具体地说，它涉及同位素比率质谱仪、测试硫同位素方法、奶粉溯源方法。其技术要点是：包括进样口，与进样口连通的氧化管、与氧化管连通的还原管，还原管顶端连通有有干燥管，干燥管内完全填充有干燥剂。本发明专利技术替换掉传统的直型干燥管，使得样品气从高温的还原管出来后立即干燥，降低了还原管与传统直型干燥管接口处水汽冷凝对样品气中的SO2的影响，使分析更加稳定。一般要求S测定的稳定性好于千分之0.5，采用本方法后稳定性可达到千分之0.3。

Isotope Ratio Mass Spectrometer, Sulfur Isotope Testing Method and Traceability Method of Milk Powder

The invention relates to the field of isotope detection, more specifically, to isotope ratio mass spectrometer, sulfur isotope testing method and milk powder traceability method. The main technical points are as follows: a sample inlet, an oxide pipe connected with the sample inlet, a reduction pipe connected with the oxide pipe, a drying pipe connected with the top of the reduction pipe, and a drying agent completely filled in the drying pipe. The invention replaces the traditional straight drying pipe, makes the sample gas dry immediately after it comes out from the high temperature reduction pipe, reduces the influence of water vapor condensation at the interface of the reduction pipe and the traditional straight drying pipe on the SO2 in the sample gas, and makes the analysis more stable. It is generally required that the stability of S determination is better than 0.5 thousandths. The stability of S determination can reach 0.3 thousandths by this method.

【技术实现步骤摘要】
同位素比率质谱仪、测试硫同位素方法、奶粉溯源方法
本专利技术涉及同位素检测领域，更具体地说，它涉及同位素比率质谱仪、测试硫同位素方法、奶粉溯源方法。
技术介绍
硫在自然界中分布广泛，普遍存在于空气、水、岩石、土壤等介质中，存在形式有硫化物、硫酸盐等；硫有25种同位素，其中四种是稳定的：32S(95.02％)、33S(0.75％)、34S(4.21％)和36S(0.02％)，硫同位素的不同含量可以用来确定森林生态系统中矿物的来历，具有很好的研究意义。同位素比率质谱仪擅长同位素分析，可以进行多种形态样品分析，同时或顺序检测多种成分，提供丰富的结构信息，可以快速分析与实时监测，而且样品用量少，灵敏度很高。同位素比率质谱法是对将样品中的硫元素制备成二氧化硫气体，二氧化硫法相对六氟化硫法具有操作简单，安全性高等优点，但是由于二氧化硫样品具有粘滞性，氧同位素干扰等缺陷，其准确性和精确性较差。
技术实现思路
针对现有技术存在的不足，本专利技术的目的在于提供一种同位素比率质谱仪，能够更精准的测试硫同位素的数据，便于后期的更准确的数据分析。本专利技术的上述技术目的是通过以下技术方案得以实现的：一种同位素比率质谱仪，包括进样口，与进样口连通的氧化管、与氧化管连通的还原管，还原管顶端连通有干燥管，干燥管内完全填充有干燥剂。通过以上技术方案，经过反复试验发现硫同位素测试前样品处理在高温通氧条件下硫化合物全部氧化成二氧化硫，二氧化硫进行干燥再进入稳定同位素质谱仪进行检测，传统的干燥模式是将直形干燥管通过连接管与还原管连通，二氧化硫气体中掺杂有水蒸气，水蒸气冷却后很可能在连接管处形成水滴，部分二氧化硫气体溶于水中冷凝水会导致分析过程中硫稳定同位素分馏，进而对最终的测试结果造成影响；本专利技术将使得样品气从高温的还原管出来后立即干燥，避免了水的干扰，获得了稳定的硫同位素比值。一般要求S测定的稳定性好于千分之0.5，采用本专利技术中的质谱仪测定后稳定性可达到千分之0.3。较佳的：干燥管包括与还原管顶端连接的横向干燥管，横向干燥管连通有纵向干燥管。通过以上技术方案，相对于传统的直型冷凝管二氧化硫气体从高温的还原管出来后立即干燥，而且增长了干燥路径，干燥效果更好；此外这种连接方式对传统的直型冷凝管改进最小，工艺简单，成本低。较佳的：还原管和干燥管连通处设有用于阻挡干燥剂的过滤网。通过以上技术方案，过滤网限制干燥剂落入还原管内，不会影响还原反应，而且也便于更换干燥剂。较佳的：所述过滤网设置为石英棉。通过以上技术方案，氧化管和还原管温度都比较高，石英棉在高温下强度保持率高、化学稳定性、尺寸稳定，还具有一定的柔软性，不会影响过滤效果，也不会对还原反应有影响。本专利技术的目的二在于提供测试硫同位素方法，能够更精准的测试硫同位素的数据，而且操作步骤简单。本专利技术的上述技术目的二是通过以下技术方案得以实现的：一种测试硫同位素方法，称取适量样品用锡杯包裹后进入上述方案中所述的同位素比率质谱仪，样品先经过氧化管进行氧化反应，再经过还原管发生还原反应，生成的二氧化硫气体直接到达干燥管干燥后进行测量分析。通过以上技术方案，将使得样品气从高温的还原管出来后立即干燥，避免了水的干扰，获得了稳定的硫同位素比值。一般要求S测定的稳定性好于千分之0.5，采用本专利技术中的质谱仪测定后稳定性可达到千分之0.3。本专利技术的目的三在于提供奶粉溯源的方法，可对多数奶粉样品的产地准确判别，更有利于检验奶粉的质量，打击假冒伪劣产品。本专利技术的上述技术目的三是通过以下技术方案得以实现的：一种奶粉溯源的方法，包括以下步骤：S1获取多个国家进口奶粉样品；S2将多个样品分别采用权利要求1-4中任意一项所述的同位素比率质谱仪进行稳定硫同位素的检测；S3对上述硫同位素比率特征分析得到不同国家的特征元素；S4测试未知样品稳定硫同位素，根据S3的分析数据判断未知样品的产地属性。通过以上技术方案，地球上硫元素可分为陆地来源和海洋来源，不同来源的S同位素理论上具有显著的差异。S元素通过生物地球化学循环累积到动植物体内，牛吃牧草或者饲料后积累硫元素传递到牛乳中。因此，不同产地奶粉中S稳定同位素比值可能存在差异，本专利技术通过测试奶粉样品发现，不同国家之间均具有显著的差异，可用于奶粉的产地溯源；有利于检验奶粉的质量，打击假冒伪劣产品。较佳的：S2中还将样品进行了稳定碳、氮同位素的检测并分析。通过以上技术方案，研究表明，不同国家和中国不同省份奶粉样品的δ13C存在显著性差异，受喂养方式的影响，我国同一地区的样品的δ13C值也存在显著性差异，并且，可能受生产工艺和外源添加影响，δ13C值随加工层次增加而增大。地理位置、制作工艺和喂养方式等因素会导致奶粉δ13C值变化，据此，可判别奶粉产地。较佳的：S2中还将样品进行了稳定氢、氧同位素的检测并分析。通过以上技术方案，对四种同位素都进行分析，判别准确率更高。较佳的：S2中还将样品进行了微量元素分析。通过以上技术方案，进一步提高了判别准确率。较佳的：微量元素包括Mn、Ni、Cu、Rb、Sr、Ba、As、Li、V、Co、Y、Cs、La、Ce、Nd。通过以上技术方案，为了提高奶粉的品质，一般会在奶粉中加入一些含Fe、含Zn、含Ca等的添加剂，因此这些元素的测定不但不会提高产地判别准确率，可能还会降低产地判别准确率，通过实验发现使用以上微量元素进行分析产地判别准确率更高。综上所述，本专利技术具有以下有益效果：其一、替换传统的直型干燥管，使得样品气从高温的还原管出来后立即干燥，降低了还原管与传统直型干燥管接口处水汽冷凝对样品气中的SO2的影响，使分析更加稳定。一般要求S测定的稳定性好于千分之0.5，采用本方法后稳定性可达到千分之0.3。其二、测试方法简单，测试准确率高，有利于推广使用。其三、不同产地奶粉中S稳定同位素比值可能存在差异，本专利技术通过测试奶粉样品发现，不同国家之间均具有显著的差异，可用于奶粉的产地溯源；有利于检验奶粉的质量，打击假冒伪劣产品。附图说明图1是实施例1中硫化合物前期处理流程图；图2是实施例3中不同国家硫同位素比值汇总图。附图标记：1、进样口；2、氧化管；3、还原管；4、干燥管；41、横向干燥管；42、纵向干燥管；5、吸附柱；6、稳定同位素质谱仪；7、石英棉。具体实施方式下面结合附图1-2、表格和实施例，对本专利技术进行详细描述。实施例1一种同位素比率质谱仪，如图1所示，包括进样口1，与进样口1连通的氧化管2、与氧化管2连通的还原管3，还原管3顶端连通有干燥管4，干燥管4内完全填充有干燥剂(图中未画出)。干燥管4包括与还原管3顶端连接的横向干燥管41，横向干燥管41连通有纵向干燥管42。在其它实施例中，横向干燥管41和纵向干燥管42还可以是蛇形或者球形。使得样品气从高温的还原管3出来后立即干燥，避免了水的干扰，获得了稳定的硫同位素比值。一般要求S测定的稳定性好于千分之0.5，采用本专利技术中的质谱仪测定后稳定性可达到千分之0.3。还原管3和干燥管4连通处设有用于阻挡干燥剂的过滤网。过滤网优选为石英棉7。氧化管2和还原管3温度都比较高，石英棉7在高温下强度保持率高、化学稳定性、尺寸稳定，还具有一定的柔软性，过滤网限制干燥剂落入还原管3内，不会影响还原反应，而且也便于更换干燥剂，二氧化硫气体干本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种同位素比率质谱仪，其特征是，包括进样口(1)，与进样口(1)连通的氧化管(2)、与氧化管(2)连通的还原管(3)，还原管(3)顶端连通有有干燥管(4)，干燥管(4)内完全填充有干燥剂。

【技术特征摘要】
1.一种同位素比率质谱仪，其特征是，包括进样口(1)，与进样口(1)连通的氧化管(2)、与氧化管(2)连通的还原管(3)，还原管(3)顶端连通有有干燥管(4)，干燥管(4)内完全填充有干燥剂。2.根据权利要求1所述的一种同位素比率质谱仪，其特征是，干燥管(4)包括与还原管(3)顶端连接的横向干燥管(41)，横向干燥管(41)连通有纵向干燥管(42)。3.根据权利要求1所述的一种同位素比率质谱仪，其特征是，还原管(3)和干燥管(4)连通处设有用于阻挡干燥剂的过滤网。4.根据权利要求3所述的一种同位素比率质谱仪，其特征是，所述过滤网设置为石英棉(7)。5.一种测试硫同位素方法，其特征是，步骤为：称取适量样品用锡杯包裹后进入权利要求1-4中任意一项所述的同位素比率质谱仪，样品先经过氧化管(2)进行氧化反应，再经过还原管(3)发生还原反应，生成的二氧化硫气体直接到达...

【专利技术属性】
技术研发人员：吴浩，田玲，易冰清，李月梅，罗洁，郭秀秀，曹刚红，葛丽雅，谢丽琪，
申请(专利权)人：深圳出入境检验检疫局食品检验检疫技术中心，深圳职业技术学院，
类型：发明
国别省市：广东,44