消毒剂的使用在食品饮料行业相当广泛，以余氯、二氧化氯、臭氧、过氧乙酸、过氧化氢等氧化性消毒剂为主，通过向水中投加或在固体表面擦拭、喷洒等方式，达到杀灭有毒有害微生物、确保生产环境及产品达到卫生检验检疫标准要求。在食品饮料行业，生产和质控部门需严格控制并监管消毒剂使用量和残留量，所采取的一个重要手段，即通过标准化、精确可靠的检测手段，对消毒剂浓度进行定期检测，并予以记录。
传统的检测方法，包括化学比色法、滴定法等，均是行业内比较成熟的方法，经济有效但同时也具备明显短板。比如比色法易受到水样本底颜色、浑浊度、外界光线等因素影响，且同类消毒剂混用时难以相互区分检测；滴定法耗时长、操作难度高，且需要准备并配置大量的化学试剂，这些情况都对实际检测工作造成困扰。
电化学方法的不断发展为水中消毒剂的精确检测提供了新的方式，计时安培法便是其中的一种。所谓计时安培法，或者计时电流法，即通过在工作电极与参比电极之间施加一个阶跃电势为激励，导致电子在氧化性与还原性物质之间发生转移从而产生随时间变化的响应电流，该响应电流会流过工作电极和对电极，并随时间推移逐渐由强变弱，响应电流的强弱与水中物质的浓度成比例关系。
图1不同阶跃电势下不同待测物质产生响应电流
基于此原理，将水中存在的氧化性消毒剂作为待测对象，施加已知的各类氧化性消毒剂所需的阶跃电势，即可产生响应电流，通过检测响应电流的强度得到氧化性消毒剂的浓度值。各类氧化性消毒剂的阶跃电势不同，因此能够实现区分检测，而不会产生相互干扰。且这种检测方法完全不受水样本身颜色、浑浊度的影响，仅需微量化学制剂，也无需操作者具备完善的化学实验技能，相比传统比色法或滴定法具有颠覆性的优势。
新的计时安培法技术，在处理响应电流与待测物质浓度关系时，增加了水温这一计算维度，使原本简单的电流强度与物质浓度的二维对应关系，变为在不同水温条件下的三维对应关系，更接近生产车间的实际情况，大大提高了在实际使用过程中的检测准确性。
图2水温 – 响应信号 – 待测物质浓度3D校准关系图
在实际使用中，可采用丝网印刷技术将工作电极、参比电极与对电极固定在平板传感器上，并将参与电子转移过程的化学物质附着在工作电极上。以过氧乙酸的检测为例，碘化钾与催化剂被固定在工作电极上，与水中过氧乙酸在一定电压条件下发生如下反应：
电化学反应过程发生电子转移从而产生响应电流，检测电流强度可得到水中过氧化氢浓度。所有检测过程能够在1分钟内完成。
目前，基于计时安培法原理，通过印刷式传感器电极已能够达到以下检测能力：
实验室通过对已知浓度过氧乙酸样品检测，并与标准滴定法结果进行对比，对过氧乙酸传感器的检测准确性和稳定性进行如下验证：
1.采用Ecolab Oxonia过氧乙酸产品，经由实验室超纯水稀释后，制备得到约10000mg/L左右的过氧乙酸储存液；
2.储存液浓度通过两阶段滴定法进行标定：第一阶段，在低于5℃条件下用高锰酸钾滴定得到过氧化氢浓度；第二阶段采用过量碘化物滴定得到过氧乙酸浓度；
3.再使用超纯水对标定后的储存液进行梯度稀释，并进行恒温处理，得到5个不同浓度和水温的标准样品，即：10℃下25和200mg/L，以及20℃下200、600以及1500mg/L；
4.每个标准样品均使用过氧乙酸传感器检测20次，并分别计算均值、标准偏差和相对标准偏差。其中，均值作为传感器法检测结果，与滴定法得到的过氧乙酸浓度进行对比。
由表2、表3数据可见，传感器方法与标准滴定法偏差可控制在5%以内，且具有良好的数据稳定性，是一种非常准确可靠的方法。
此外，考虑到食品饮料生产车间在实际生产过程中会采用超纯水或软化水等不同类型的稀释水对消毒剂原液进行稀释，稀释水本身存在较大的电导率差异，因此有必要考察稀释水中其它离子的强度对电化学传感器法的干扰情况。该部分验证工作在某饮料厂质控实验室中完成，实验结果详见表4。从检测结果可以看出，对于稀释水电导率<500μS/cm的情况，对电化学传感器法检测结果无显著影响。在实际生产过程中，可不考虑此因素。
综上，基于计时电流法原理的电化学传感器技术，是对传统比色或滴定法的一次革命性升级。该技术应用于传统食品饮料行业，能够大大减轻实验室工作人员的工作强度，提高对关键性消毒剂指标的检测频率，并能够有效去除水样本底干扰。无论在饮料灌装、果蔬清洗、肉禽加工等行业，传感器技术都将拥有广泛的应用市场。百年百灵达
英国百灵达作为DPD法的发明者，在消毒控制和卫生管理方面有着丰富的经验。基于DPD法的百灵达水晶版手持式光度计为饮用水、食品和饮料行业提供了经济、实用、精确的现场快检方案，可以为食品饮料企业生产过程的消毒、RO前除氯、臭氧投加、洗瓶水消毒、冷却水消毒、果蔬清洗等提供现代化的现场检测手段。
而基于安培伏安法的第三代消毒剂检测技术，已成为应用于余氯、二氧化氯、亚氯酸盐、过氧乙酸、臭氧、双氧水等消毒剂的检测中，为果蔬清洗、乳品生产、肉禽加工等行业提供更强大的技术支持。
同时，百灵达的其他分析仪器，如多参数水质分析仪、浊度计和细菌检测箱等，也是适用于食品饮料企业的实用工具。
基于计时安培法原理的传感器法余氯测定仪简介
