[实用新型]一种基于动态光谱的模拟搏动法测量牛奶蛋白含量的装置

说明书

本实用新型公开了一种基于动态光谱的模拟搏动法测量牛奶蛋白含量的装置，它由信号收集模块，信号调理模块，信号处理模块构成。克服了传统方法不能实时检测，难以分辨其他含氮化合物的缺点。从而本实用新型提出了一种精度高的，稳定性好的，便于实时检测的，成本低的，信度高的牛奶蛋白检测装置。

技术领域

本实用新型食品安全检测领域，涉及一种基于动态光谱的模拟搏动法能够连续测量牛奶蛋白含量的装置及方法。

背景技术

蛋白质是牛奶中重要的营养成分之一，蛋白质含量也是衡量牛奶质量的重要指标。蛋白质是生命的物质基础，是有机大分子，是构成细胞的基本有机物，是生命活动的主要承担者。同时，牛奶作为婴幼儿以及青少年的重要的食品之一事关青少年儿童的健康发展；牛奶也作为成年人饮食的重要组成部分。所以牛奶中的蛋白质的含量测定已经日益引起了相关企业和社会大众的广泛关注。目前，已存在的牛奶蛋白质含量的检测方法有凯氏定氮检测法，格里斯试剂检测法等。但目前存在的方法存在大量的不足。例如，已提出的传统方法的检测需要在实验室中进行，样本在生产线送往实验室过程中存在着一定的时间间隔，会对牛奶中蛋白质产生影响，最终影响测量结果。

已提出传统方法的另一个不足是：已提出的传统方法是对同一批次牛奶进行含氮量的检测，无法分辨出不法商家添加的其他氮类化合物，降低了检测结果的信度。

已提出方法还存在的不足是：由于牛奶必须经过杀菌消毒防腐等处理，因此处理过程是否会对牛奶中的蛋白质造成大量破坏也是人们的关注点。但是已提出的传统方法，不能对经过食品工业处理的牛奶样本中的蛋白质含量做出实时的判断，无法实时检测食品工业处理过程对牛奶的蛋白质的破坏程度，也不能快速判断牛奶处理方法的合理性。

因此，提出一种精度高的，稳定性好的，便于实时检测的，成本低的，信度高的牛奶蛋白检测装置具有非常重要的意义。

实用新型内容

本实用新型的目的是为了完善并丰富食品安全检测领域，克服已提出的传统方法无法进行实时检测，无法排除样本中其它含氮化合物的缺点。同时克服已提出的传统方法不能快速判断牛奶处理方法的合理性的问题而提出的一种精度高的，稳定性好的，便于实时检测的，成本低的，信度高的牛奶蛋白检测装置。本实用新型采用动态光谱法进行检测。

当一束光入射介质时，出射光强与入射光强、介质浓度和等效光程长有关。因此，采用光谱法进行检测的关键是准确提取基于牛奶蛋白吸光作用的吸收光谱。因此我们提出利用动态光谱的概念来测量牛奶的吸收光谱。通过理论推导可以得出修正的郎伯-比尔定律，能够得到非牛奶和运输管道的吸收和散射的吸光度分量都被消除了的结论，因此运输管道中牛奶多时和牛奶少时的吸光度的差值仅由牛奶和牛奶中的蛋白质等其他吸收部分产生，主要反映了牛奶对色光的吸收变化。由于动态光谱法需要使运输管道中的牛奶流量产生变化，所以本实用新型采用凸轮传动的方法使测试管道中的牛奶流量产生变化，以便得到动态光谱，光谱极值做差后分析蛋白质含量。牛奶中的蛋白质对特定波长的色光具有良好的吸收作用，因此利用提取到的动态光谱可以很好地反映牛奶中蛋白质的含量。同时也去除了其他含氮类化合物对测量结果的影响，提高了检测结果的信度。由于牛奶中蛋白质对波长为280nm的光具有良好的吸收作用，且为了降低装置所需成本，本实用新型采用能辐射280nm波长的色光的发光二极管作为光源。本实用新型采用光敏二极管接收透过管道的色光，由于所得到的信号强度较小，本实用新型采用放大电路对得到的电压进行放大便于后续处理。再经由带通滤波电路滤除由于机器运行或牛奶流经管道发出振动而产生的噪声。最后经由片上AD转换电路转化为数字信号上传给CPU，CPU判断牛奶蛋白含量是否达到要求并控制牛奶分装器前的电子开关，若达到要求则进行牛奶分装否则进行报警。

附图说明

图1是本实用新型一种基于动态光谱的模拟搏动法测量牛奶蛋白含量的装置及方法原理图。

图2是本实用新型一种基于动态光谱的模拟搏动法测量牛奶蛋白含量的装置及方法信号收集模块结构图。