粮食安全,首先要守住检测关。在各类食品质量风险当中,真菌毒素是隐蔽却不容忽视的重大风险源。在粮食收储与加工前端,如果不能快速、高效完成样品净化筛查,受污染粮食就有可能流入仓储与生产链条,不仅会给企业带来经济损失,更直接威胁群众饮食健康。传统粮食样品前处理方式操作繁琐、通量有限,豆类等基质色素、油脂干扰大,普通净化手段净化效果不稳定,制约现场快检的准确性,行业亟需一套高效、稳定、可批量处理样品的净化技术。

针对行业现实痛点,团队把研究重心放在固相萃取净化柱配方开发与自动化前处理装备研发上。不同于现成商用净化柱,项目团队以基础配方为参考,经过大量对比试验筛选适配粮食基质的填料配比。填料的混匀程度直接决定后续净化效果,填料需要多次充分混合,保证组分均匀;实际工业化生产中,大剂量填料混合可依靠标准化机械完成,实验室小批量制备则依靠精准称量、反复混匀,再将填料定量装填进柱管压实,制成自制净化柱。
净化柱性能依靠严格质控来保障。在既定填料配方下,吸附效率与柱床塔板数密切相关。团队通过管控柱床高度、装填压力两大核心参数,锁定柱床密度与塔板数,保障每一支自制净化柱性能稳定可控,实现对粮食样品中色素、油脂等干扰物质的有效吸附去除,解决黑豆这类深色基质样品检测卡条带弥散的难题,为后续快检扫清基质干扰。
仅仅有性能可靠的净化柱还不够,为摆脱人工过柱效率低、下压速度不一致带来的净化效果差异,团队自主研发自动化同步过柱设备,相关技术已申请专利。设备依靠弹力结构实现柱子回弹,保障过滤液体积充足,搭载声光报警模块,实时反馈工作、完成状态;设备可一次性完成12个样本同步净化,大幅提升样品处理通量,降低人工操作带来的误差与人力消耗。演示过程中,组装完成的净化柱放置于设备工位,设备平板以恒定速度下压,多根净化柱同步完成样品净化,实现高通量标准化前处理。
相较于传统手动固相萃取净化手段,该创新方案优势突出:自制净化柱针对粮食基质定向优化,抗基质干扰能力更强;自动化过柱设备实现多样本并行处理,操作标准化,减少人为操作偏差;整套前处理流程轻量化,适配快检现场使用需求。项目没有成熟现成方案可以照搬,团队成员分工协作,从填料配方筛选、柱子装填质控,到自动化设备调试,一遍遍开展比对实验,不断修正参数,在实操试错当中攻克技术难点,充分展现高职学生严谨务实的实践素养。
业内相关专家表示,粮食安全检测离不开接地气、可落地的技术创新,该团队瞄准粮食仓储真实检测难题,自主完成净化柱配方优化与配套设备开发,把课堂所学转化为解决产业痛点的实用技术,是职业教育“以赛促学、科创赋能产业”的鲜活实践。
初心如磐,笃行致远;科创护粮,青年有为。面向粮食安全保障的现实需求,团队将继续打磨净化柱配方与自动化装备,持续迭代优化整套前处理快检方案。学校也将持续搭建实践创新平台,引导学子扎根粮食检测行业,立足岗位练本领,用青年创新智慧守护百姓舌尖上的安全,书写新时代高职青年的责任与担当。
责任编辑:段玮 吴静娴





