均質處理對牛乳近紅外光譜測量重復性的影響研究
發布時間:2024-02-19
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摘要 當進行生鮮牛乳的近紅外光譜測量時,由于脂肪球顆粒較大,它們會傾向于上浮到牛乳的表面。這種現象可能會干擾測量結果的重復性,并進一步影響對牛乳成分的準確預測。本研究以入口溫度為50℃的牛乳樣品為研究對象,探討了均質處理對牛乳近紅外光譜測量重復性的影響規律。
一、均質處理對牛奶近紅外光譜的影響
為了研究均質處理對牛奶近紅外光譜的影響,我們測量了經過不同均質處理后的牛乳樣品的近紅外光譜圖。結果顯示,均質乳的吸光度明顯比原始乳的吸光度低,這表明均質處理對牛奶的光譜特性產生了顯著影響。此外,在不同壓力下,均質乳的漫反射光譜曲線之間差異不大,表現出良好的穩定性。
二、均質壓力對牛奶吸光度的影響
為了更好地了解均質壓力對牛奶吸光度的影響,我們將牛奶的近紅外光譜分成了三個波段:短波(800~1100nm)、中波(1100~1700nm)和長波(1700~2500nm)。分析發現,在特定壓力范圍內,牛奶的吸光度并不隨著均質壓力的增加而降低。此外,在1909.13納米處,經過均質處理的乳液的譜峰位置發生了偏移。這些結果表明均質壓力對牛奶吸光度的影響并非簡單的線性關系。
三、均質處理對牛乳近紅外光譜測量重復性的影響
為了評估均質處理對牛乳近紅外光譜測量重復性的影響,我們計算了原乳和均質乳的吸光度測量重復性誤差(δA)。結果顯示,在適當的壓力下進行均質處理可以明顯降低δA的數值,從而提高牛乳近紅外光譜的測量重復性。具體來說,在70/5MPa的條件下,δA取得最小值,表明此時近紅外光譜測量的重復性最佳;而在90/5MPa的條件下,δA達到最大值,表明此時近紅外光譜測量的重復性最差。這一結果對于優化牛乳品質檢測中的均質處理條件具有重要指導意義。
四、結論與展望
本研究通過分析均質處理對牛乳近紅外光譜的影響以及均質壓力對牛奶吸光度和光譜測量重復性的影響,得出了以下結論:首先,均質處理能夠顯著降低牛乳中脂肪球顆粒的大小和數量分布不均的問題,從而提高牛乳光譜測量的穩定性和重復性;其次,在適當的均質壓力下(如70/5MPa),牛乳的近紅外光譜測量重復性達到最佳狀態;最后,均質處理對牛乳成分預測模型的建立和優化具有重要意義。
展望未來,我們可以進一步研究不同均質處理方法(如高壓均質、超聲波均質等)對牛乳近紅外光譜特性的影響以及與其他光譜技術(如中紅外光譜、拉曼光譜等)的結合應用,以期在牛乳品質檢測和成分分析領域取得更多突破和創新成果。
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