本實(shí)用新型屬于食品安全領(lǐng)域。

背景技術(shù)：

隨著奶牛飼養(yǎng)業(yè)的發(fā)展，青霉素在預(yù)防和治療奶牛疾病方面得到廣泛的應(yīng)用，這導(dǎo)致了動(dòng)物性食品中的青霉表殘留現(xiàn)象。牛乳中抗生素的殘留問題越來越多的引起國(guó)際社會(huì)的關(guān)注，隨著國(guó)家對(duì)乳及乳制品抗生素殘留監(jiān)管力度的增加，一些不法商販在牛奶中非法添加青霉素酶，使牛乳在檢測(cè)中達(dá)到合格標(biāo)準(zhǔn)。青霉素酶的過度使用會(huì)使人體產(chǎn)生過敏反應(yīng)，更可能引起抗生素的濫用。

現(xiàn)有的青霉素酶的檢測(cè)方法有碘量法、酸度法、高效液相色譜法、酶聯(lián)免疫法、頭孢硝噻吩顯色法以及杯碟法等。但是這些方法都有著諸如操作繁瑣，檢測(cè)靈敏度不高等缺點(diǎn)。特別是作為確證方法的杯碟法，操作過程需要進(jìn)行微生物培養(yǎng)，然后將系列濃度梯度的標(biāo)準(zhǔn)品加入牛津杯，檢測(cè)時(shí)間不少于3～5天，通量性極低。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本實(shí)用新型目的是為了解決現(xiàn)有檢測(cè)牛奶中青霉素含量需要時(shí)間長(zhǎng)，通量性極低的問題，提供了一種牛奶中青霉素酶超標(biāo)監(jiān)測(cè)電路。

本實(shí)用新型所述牛奶中青霉素酶超標(biāo)監(jiān)測(cè)電路包括青霉素測(cè)量單元、信號(hào)處理單元和結(jié)果輸出單元；青霉素測(cè)量單元對(duì)牛奶中的青霉素濃度進(jìn)行測(cè)量，該青霉素濃度信號(hào)經(jīng)過信號(hào)處理單元后，由結(jié)果輸出單元給出是否超標(biāo)的指示；

所述青霉素測(cè)量單元包括測(cè)量電極V_TEST、參比電極V_REF、比較器A1、比較器A2、電阻R1～R4和+12V直流電源；測(cè)量電極V_TEST和參比電極V_REF共同置于牛奶內(nèi)；

所述信號(hào)處理單元包括電壓跟隨器A3、差動(dòng)放大器A4、同相放大器A5、電阻R5～R11和滑動(dòng)變阻器Rp1～Rp2；

所述結(jié)果輸出單元包括比較器A6～A10、電阻R12～R22、發(fā)光二極管LED1～LED5和+5V直流電源；

+12V直流電源的正極同時(shí)連接測(cè)量電極V_TEST的源極和參比電極V_REF的源極；測(cè)量電極V_TEST的漏極同時(shí)連接電阻R1的一端、電阻R2的一端和比較器A1的反相輸入端；參比電極V_REF的漏極連接比較器A2的反相輸入端，比較器A2的輸出端同時(shí)連接電阻R2的另一端和電阻R3的一端，電阻R3的另一端連接電阻R4的一端，電阻R4的另一端同時(shí)連接比較器A1的輸出端、電阻R1的另一端和滑動(dòng)變阻器Rp1的一個(gè)固定端及其活動(dòng)端；+12V直流電源的負(fù)極同時(shí)連接比較器A2的同相輸入端、比較器A1的同相輸入端、電壓跟隨器A3的同相輸入端和電阻R5的一端；電阻R5的另一端接地；

電壓跟隨器A3的反相輸入端連接其自身輸出端；電壓跟隨器A3的輸出端通過電阻R6連接差動(dòng)放大器A4的同相輸入端相連；

差動(dòng)放大器A4的同相輸入端還通過電阻R8接地；差動(dòng)放大器A4的反相輸入端與輸出端之間串聯(lián)電阻R10；差動(dòng)放大器A4的反相輸入端還連接電阻R9的一端；電阻R9的另一端同時(shí)連接電阻R7的一端和滑動(dòng)變阻器Rp1的另一個(gè)固定端；電阻R7的另一端接地；差動(dòng)放大器A4的輸出端通過電阻R11連接同相放大器A5的同相輸入端；

同相放大器A5的同相輸入端與輸出端之間串聯(lián)滑動(dòng)變阻器Rp2；同相放大器A5的反相輸入端接地；同相放大器A5的輸出端同時(shí)連接比較器A6、比較器A7、比較器A8和比較器A9的同相輸入端；

電阻R12、電阻R13、電阻R14、電阻R15、電阻R16和電阻R17依次串聯(lián)在+5V直流電源和地之間，R12接+5V直流電源，電阻R17接地；

電阻R12和電阻R13的公共節(jié)點(diǎn)連接比較器A6的反相輸入端；

電阻R13和電阻R14的公共節(jié)點(diǎn)連接比較器A7的反相輸入端；

電阻R14和電阻R15的公共節(jié)點(diǎn)連接比較器A8的反相輸入端；

電阻R15和電阻R16的公共節(jié)點(diǎn)連接比較器A9的反相輸入端；

電阻R16和電阻R17的公共節(jié)點(diǎn)連接比較器A30的反相輸入端；

比較器A6的輸出端通過串聯(lián)的電阻R18和發(fā)光二極管LED1接地；

比較器A7的輸出端通過串聯(lián)的電阻R19和發(fā)光二極管LED2接地；

比較器A8的輸出端通過串聯(lián)的電阻R20和發(fā)光二極管LED3接地；

比較器A9的輸出端通過串聯(lián)的電阻R21和發(fā)光二極管LED4接地；

比較器A30的輸出端通過串聯(lián)的電阻R22和發(fā)光二極管LED5接地。

優(yōu)選地，測(cè)量電極V_TEST和參比電極V_REF均采用MOSFET半導(dǎo)體管加生物膜制成，參比電極V_REF的生物膜為不含青霉素酶清蛋白膜。

本實(shí)用新型的優(yōu)點(diǎn)：本實(shí)用新型所述牛奶中青霉素酶超標(biāo)監(jiān)測(cè)電路結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，現(xiàn)場(chǎng)收奶時(shí)，工作人員可以隨時(shí)利用本實(shí)用新型設(shè)備插入待測(cè)牛奶中，清楚明確的指示出該待測(cè)牛奶中青霉素含量處于什么量級(jí)，給出其是否超標(biāo)的明確結(jié)果，若要測(cè)出其精確含量則需要帶回待測(cè)牛奶去實(shí)驗(yàn)室去完成。本實(shí)用新型電路的優(yōu)點(diǎn)是能立刻給出是否超標(biāo)的指示結(jié)果，有利于現(xiàn)場(chǎng)收奶時(shí)廣泛應(yīng)用。且因其采用分立的模擬元件搭建，摒棄易損的可編程邏輯器件，不但成本低，而且后續(xù)維修率低。

附圖說明

圖1是本實(shí)用新型所述牛奶中青霉素酶超標(biāo)監(jiān)測(cè)電路的電路原理圖。

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合圖1說明所述牛奶中青霉素酶超標(biāo)監(jiān)測(cè)電路的工作原理。測(cè)量電極V_TEST和參比電極V_REF均采用MOSFET半導(dǎo)體管加生物膜制成，將普通MOSFET的柵極拆掉，增加生物膜，將化學(xué)信號(hào)轉(zhuǎn)換成電信號(hào)。參比電極V_REF的生物膜為不含青霉素酶清蛋白膜。

青霉素測(cè)量單元的輸出端Out+、Out-輸出牛奶中青霉素的濃度信號(hào)，隨著青霉素的濃度的變化，青霉素測(cè)量單元輸出的電壓值發(fā)生變化，Out+接信號(hào)處理單元的Rp1，Out-接信號(hào)處理單元的A3同相輸入端；

A3進(jìn)行電壓跟隨，A4將青霉素濃度信號(hào)與參考電壓差進(jìn)行放大，A5進(jìn)行同相放大，其放大增益由滑動(dòng)變阻器Rp2調(diào)節(jié)改變，即調(diào)A6～A10同相輸入端的電壓值，根據(jù)LED1～LED5亮的數(shù)量來判斷牛奶中青霉素濃度的高低，亮的數(shù)量多，青霉素濃度越高，這樣，能直觀的提示人們牛奶中青霉素濃度的高低，是否超標(biāo)，電路簡(jiǎn)單，成本低，非常實(shí)用，現(xiàn)場(chǎng)即刻出結(jié)果，不用帶回實(shí)驗(yàn)做精確的實(shí)驗(yàn)就能立即獲得想要的青霉是否超標(biāo)的結(jié)果。

下面舉具體數(shù)據(jù)進(jìn)行說明，令R12～R17的阻值相同，當(dāng)測(cè)試青霉素深度某個(gè)牛奶試樣A5輸出的電壓為2V，即A6的同相輸入端的電壓為3V，而A6的反相輸入端的電壓為則A6的輸出端為低電平，LED1不發(fā)光，同理，A7輸出低電平；A8輸出低電平；A9輸出高電平，LED4亮；A10輸出高電平，LED5亮，即兩個(gè)燈亮，三個(gè)燈不亮，表征此時(shí)青霉素濃度在允許范圍內(nèi)，若A5輸出電壓為4.5V，則五個(gè)燈全亮，表征此時(shí)青霉素濃度已嚴(yán)重超標(biāo)。

至于幾個(gè)燈亮來表征何種程度的濃度，可通過調(diào)整Rp2來改變A5的增益來改變濃度表征狀態(tài)。