食品中微生物的污染容易引起食源性疾病,严重危害了人们的身体健康。在食品加工过程中如何快速、有效、准确地在线检测有害微生物,已经成为研究的一个热点问题,特别是对利用微生物作用的发酵食品来说尤为重要。生物传感器具有可以快速、准确地检测发酵食品生产过程中微生物的浓度,保证食品安全,实现在线检测等特点。其中SPR生物传感器是一种检测快速、结果准确、灵敏度高、适用范围广的传感器。本文就是针对发酵食品微生物检测过程中存在的问题,选择中国北方典型发酵食品——酸菜的生产过程作为试验对象,研制一套发酵食品的SPR生物传感器在线检测系统,用于检测酸菜中菌落数,为应用生物传感器工业化在线检测提供依据。本设计主要包括取样测量装置、储液检测装置和废液池三大组成部分。储液检测装置是整个检测系统的核心部分,包括定位夹持机构、连续检测机构、储液机构以及传动机构,通过与SPR生物传感器配合,按照检测步骤对检测样品、缓冲液、再生液和抗体进行自动的转换,实现检测过程的自动完成。在设计过程中,提出了一种多传动方式相结合的传动机构——滑动螺旋传动、齿轮传动和棘轮间歇运动机构。同时,利用单片机自动控制系统进行自动控制,并配有人机交互界面,可以根据实际情况要求,通过按键对操作过程进行更改和重新设定,实现多样品检测。采用虚拟样机设计和计算机仿真技术(Pro/E软件),对储液检测装置进行了实体建模、装配和运动仿真,修改和完成了整个装置设计,验证了其结构的可用性和设计过程的完整性,快速准确地对储液检测装置的各机构进行了干涉检查、运动情况验证和优化设计。证明了各主要零件的运动位置情况符合设计要求,能够实现运动的工作目的。在自行研制的储液检测装置上,模拟在线检测条件,对酸菜液中的大肠杆菌的浓度进行了检测试验,并使用常规实验室检测方法(平皿计数法)对其检测结果进行了验证实验,结果表明检测值与实际值的平均误差为2.67%,在误差的允许范围内,证明了本装置的检测结果是准确可信的。本套装置具有一定的实用价值。本文将虚拟设计验证与试验验证相结合,研制了一个运用SPR生物传感器对样品进行自动检测的装置,成功地证明了本检测装置的可用性,并设计了一套可以定量、自动、多指标检测的发酵食品在线检测系统,为实现发酵食品的在线检测提供了依据。