奶粉蛋白質(zhì)含量光學(xué)快速檢測(cè)方法的研究.pdf

1、近年來不斷出現(xiàn)的奶粉質(zhì)量問題正日益引起人們對(duì)奶粉質(zhì)量監(jiān)控的重視。如何快速檢測(cè)奶粉的質(zhì)量成了一個(gè)亟待解決的問題。目前奶粉的主要質(zhì)量問題是蛋白質(zhì)含量不達(dá)標(biāo)。傳統(tǒng)的蛋白質(zhì)檢測(cè)方法耗時(shí)較長(zhǎng)、對(duì)操作人員的要求較高，因而無法滿足現(xiàn)代質(zhì)量控制的要求，因此需要研究一種簡(jiǎn)單快速的檢測(cè)奶粉中蛋白質(zhì)含量的方法。 該文研究了兩種快速檢測(cè)奶粉蛋白質(zhì)的方法：近紅外漫反射光譜法和染料結(jié)合法，這兩種方法都屬于光學(xué)方法。對(duì)近紅外漫反射光譜方法進(jìn)行了可行性研究，對(duì)

2、染料結(jié)合法進(jìn)行了實(shí)驗(yàn)研究及儀器開發(fā)，并對(duì)這兩種光學(xué)方法進(jìn)行了比較。 近紅外檢測(cè)技術(shù)具有檢測(cè)速度快、不破壞樣品，能夠?qū)崿F(xiàn)多參數(shù)同時(shí)檢測(cè)，便于在線分析等特點(diǎn)，在食品分析領(lǐng)域具有廣闊的應(yīng)用前景。該文采用漫反射分析技術(shù)，在美國(guó)Nicolet公司的近紅外傅立葉變換光譜儀上進(jìn)行了奶粉蛋白質(zhì)含量檢測(cè)的探索性研究。首先確定了奶粉樣品光譜的掃描次數(shù)，裝樣條件，評(píng)價(jià)了進(jìn)樣操作帶來的誤差。研究了SNV和MSC預(yù)處理算法，采用偏最小二乘回歸(PLS)算

3、法建立了奶粉蛋白質(zhì)的模型，經(jīng)過SNV預(yù)處理后模型的相關(guān)系數(shù)為0.98，RMSEP為0.43％。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明SNV和MSC算法都可以有效地減小粒子大小不同，進(jìn)樣密度不同等引起的散射干擾，提高了建模精度。為了減少建模計(jì)算工作量，利用蛋白質(zhì)在近紅外光譜區(qū)的11個(gè)特征吸收峰進(jìn)行了波長(zhǎng)優(yōu)選，建模的相關(guān)系數(shù)為0.95，RMSEP為0.68％。 染料結(jié)合法具有分析速度快，檢測(cè)成本低的優(yōu)點(diǎn)。該文首先研究了酸性橙12染料的光譜特性，確定了奶粉先加

4、水溶解再與染料反應(yīng)比奶粉直接與染料反應(yīng)實(shí)驗(yàn)誤差更小，模型線性更好。驗(yàn)證了通過測(cè)量483nm處的酸性橙12的吸光度值來獲得奶粉蛋白質(zhì)含量的可行性。在儀器設(shè)計(jì)部分，介紹了系統(tǒng)總體設(shè)計(jì)，電路及單片機(jī)控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)。儀器采用發(fā)光二極管作為光源，取代傳統(tǒng)的光源和分光器件，簡(jiǎn)化了儀器結(jié)構(gòu)、降低了儀器成本。儀器的穩(wěn)定性為0.12％。利用已知蛋白質(zhì)濃度的奶粉樣品對(duì)儀器進(jìn)行了標(biāo)定，蛋白質(zhì)含量與吸光度的相關(guān)系數(shù)為0.994，測(cè)量的標(biāo)準(zhǔn)偏差為0.22％，基本可