三维食品检验虚拟仿真实训平台

一、研制背景

随着生活水平的显著提高，人民可选择的食品种〗类越来越多，在各种利益的⌒　诱惑下，各种人为的因素影响了原本健康≡安全的食物，各类食品安全问题层出不穷，社会对食品安全问题的关注程度越来越高。在这样的环境下，社会对食品▼检验的科学技术的要求水涨船高，推动着食品检测技术不断发展和完善，对熟悉并掌握食品检测技术的人才需求也◎是越来越多。目前，食品检测大多依赖仪器分析手段，然而大型●分析仪器的精密、昂贵、使用和维护费用高等问题使实际培训效果存在不足。利用模拟仿真实验软件构建仿真平台，多种多＠样的食品检验项目、逼真生动的实验现象将为每位同学提供一个高仿真模拟度的、高交互的、全程参与的、可提供实时信息反馈和操作指♀导的、虚拟的仿真模拟操作平ξ　台。学生通过在本平台上的操作练习，熟悉食品检验原理，掌握食品检验操作、了解仪器使用方◥法，为进行实际工作奠定良好基础。

二、软件简介

针对食品检验实验的仿真需求，根据实验基本原理和实验基准数据对其程序

设计原理和流程≡框图进行了模拟，基于 virtools 平台进行了程序开发，并实现↘了和 3D 仿真实验装置数据交互。

本软件为白酒、黄酒中杂醇油的测定、原料乳》与乳制品中三聚氰胺的检测、肉制品◣中亚硝酸盐类的测定、茶叶中茶多酚的测定、鲜奶中铁含量的测定、食品№中铅的测定共六个虚拟实验，涉及到紫外可见分光光度▲计、气相▃色谱仪、高效液相色谱仪、原子吸收（石墨炉和火焰法）等大型仪器的操作，其内容涵盖了仪器内部结构╱及外部结构的展示，仪器操作，样品预处理，工作站操作及数据处理，实现了实〒验操作步骤提示，实时计时，错误扣分，跟踪记录等功能。本虚拟实验室具备了多感知性、沉浸感、交互性、真实性的特点，可供学生自己动手配置、连接、调节和使用实『验仪器操作设备。

三、实验与分ξ析方法简介

1.   白酒、黄酒中杂醇油的测定

本实验项目中应用气〓相色谱法进行杂醇油的测定。实验场所有实验室及气瓶间，实验分为预处理和定量两部分，预处理的操作包括配置异丁醇、异戊醇、正丁醇标液，配置标准应用液『、配置样品溶液，涉及到电子天平、移液枪、容量瓶等仪器的操▲作和称量、定容等分析≡方法。定量部分使用气相色谱仪进行实验，学生可学习气相色谱仪的使用方法和注意事项，软件中还模拟了气相色谱在线工作站的数》据模型，学生在实验操作中可调节不同的实验参数，挑选先进的测试条件进行实验。

           气相色谱仪                               气瓶间

            气相色谱工作站参数调节               气相色谱工作站出峰图

2.   原料乳与乳制品中三聚氰胺的检测

本实验项目中应用高效液相色谱⊙法进行三卐聚氰胺的测定。实验分为预处理和定量两部分，预处理部分首先在液态奶中加入三聚氰胺和乙腈溶液，使用超声仪和离心机等分析仪♂器进行超声、离心、过滤、定容操作，然后用SPE（固相萃取）小柱对滤液进行净化处理，之后采用三聚氰胺标准储备液配置成一系列标准溶液，用于绘制标准曲线。定量的实验部分采用高效液相色谱仪对三聚氰胺进行检测，学生可清楚了解到仪器内部的精密构造及使用方法，如下图。同时，软件模拟了高效液相色谱在线工作站，学生在使〓用过程中不仅能使用外标法对液态奶中的三聚氰胺进行定量分析，还可以通过三维色谱图清晰直观的得到↘实验结果。

超声仪                                  离心机 

原子↓吸收仪      

           液相色∏谱工作站参数调节               液相色谱工作站标准曲线 

3.   肉制品中亚硝酸盐类的测定

本∞实验采用紫外可见分光光度计对样品进行含量测定。在样品预处理部分，以火腿肠为待测样品，用粉碎机将样品进行粉碎，打成肉泥再取样用万分之一电☉子天平进行称重，然后量取各种试剂对样品进行沉淀处理，终末将处理好的样品装入◇容量瓶中，采用标准曲线法进行测定。

在仪器测定部分，采用Cary300紫外可见分光光度计对样品进行分析，本软件实现了︽标准样品的随机变化以及ξ　待测样品含量的随机变化，使每个使用者的〖实验数据都不相同，真正达到了培养使用者自主分析实验数据的实验效果。根据实验结果，使用者还需判断样品是否符合国家标准，并给出相应检测报告。

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