牛奶質(zhì)量光學(xué)檢測的作用機(jī)理及影響因素研究.pdf

1、光學(xué)檢測技術(shù)在牛奶質(zhì)量檢測中具有發(fā)展前景，但是近紅外光譜技術(shù)作為一種理想的手段至今還未應(yīng)用到生產(chǎn)實踐中，主要原因在于對“牛奶光學(xué)”研究的不足。本文圍繞牛奶質(zhì)量光學(xué)檢測的作用機(jī)理和測量影響因素展開研究，系統(tǒng)的剖析了現(xiàn)有近紅外方法用于牛奶質(zhì)量檢測精度不高的原因，理清了近紅外光譜分析技術(shù)中幾個關(guān)鍵環(huán)節(jié)的弊端；建立了符合光與牛奶實際作用過程的光學(xué)模型，解決了牛奶質(zhì)量光學(xué)檢測的理論難題；研究了溫度變化和均質(zhì)操作對牛奶測量的影響，提出了相應(yīng)的方法，

2、解決了光學(xué)檢測技術(shù)在牛奶質(zhì)量檢測中的應(yīng)用瓶頸。 從檢測原理和過程兩方面入手，對現(xiàn)有近紅外方法在牛奶質(zhì)量檢測中的應(yīng)用進(jìn)行了機(jī)理性的剖析，指出了其合理性和弊端。依據(jù)現(xiàn)有方法在整個近紅外波段對牛奶中脂肪和蛋白質(zhì)含量的測量進(jìn)行了系統(tǒng)的應(yīng)用研究，針對牛奶對光的散射作用引起的誤差，提出了改進(jìn)的多元信號校正(EMSC)方法減小散射的影響，并對方法的應(yīng)用進(jìn)行了驗證。結(jié)果表明，EMSC方法的應(yīng)用提高了測量精度。在上述基礎(chǔ)上，對現(xiàn)有方法進(jìn)行了系統(tǒng)的

3、機(jī)理性剖析，指出物理基礎(chǔ)不足和光學(xué)機(jī)理不明確是影響近紅外光譜檢測牛奶成分無法取得突破性進(jìn)展的本質(zhì)原因。 建立了符合光與牛奶實際作用過程的輻射傳輸模型。從牛奶質(zhì)量檢測的實際應(yīng)用條件進(jìn)行分析，提出了采用光纖測量系統(tǒng)對牛奶質(zhì)量進(jìn)行檢測的應(yīng)用背景，從而建立了光在牛奶中的二級散射輻射傳輸模型?；诮⒌哪Ｐ?，詳細(xì)討論了牛奶本身特性變化對光傳輸?shù)挠绊懀沂玖斯庑盘柵c牛奶本身信息之間的關(guān)系，得出了牛奶所含粒子的尺寸分布對光在牛奶中的傳輸影響很

4、大、而牛奶所含成分的體積分?jǐn)?shù)和折射率對光傳輸?shù)挠绊憚t要小得多的結(jié)論。最后通過實驗對建立的模型進(jìn)行了驗證。 系統(tǒng)研究了光學(xué)檢測技術(shù)在牛奶質(zhì)量檢測的實際應(yīng)用中涉及到的兩個關(guān)鍵影響因素——溫度和均質(zhì)問題。研究了溫度變化對牛奶光學(xué)測量的影響，揭示了溫度變化影響光學(xué)方法檢測牛奶質(zhì)量的機(jī)制，同時提出了建立全局溫度校正模型的方法來補(bǔ)償溫度的影響，并對補(bǔ)償效果進(jìn)行了驗證。系統(tǒng)的分析了均質(zhì)操作對牛奶微觀狀態(tài)的影響，評價了非均質(zhì)牛奶的測量精度，指出