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均质处理对牛乳近红外光谱测量重复性的影响研究

发布时间:2024-02-19
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摘要 当进行生鲜牛乳的近红外光谱测量时,由于脂肪球颗粒较大,它们会倾向于上浮到牛乳的表面。这种现象可能会干扰测量结果的重复性,并进一步影响对牛乳成分的准确预测。本研究以入口温度为50℃的牛乳样品为研究对象,探讨了均质处理对牛乳近红外光谱测量重复性的影响规律。

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一、均质处理对牛奶近红外光谱的影响

为了研究均质处理对牛奶近红外光谱的影响,我们测量了经过不同均质处理后的牛乳样品的近红外光谱图。结果显示,均质乳的吸光度明显比原始乳的吸光度低,这表明均质处理对牛奶的光谱特性产生了显著影响。此外,在不同压力下,均质乳的漫反射光谱曲线之间差异不大,表现出良好的稳定性。

二、均质压力对牛奶吸光度的影响

为了更好地了解均质压力对牛奶吸光度的影响,我们将牛奶的近红外光谱分成了三个波段:短波(800~1100nm)、中波(1100~1700nm)和长波(1700~2500nm)。分析发现,在特定压力范围内,牛奶的吸光度并不随着均质压力的增加而降低。此外,在1909.13纳米处,经过均质处理的乳液的谱峰位置发生了偏移。这些结果表明均质压力对牛奶吸光度的影响并非简单的线性关系。

三、均质处理对牛乳近红外光谱测量重复性的影响

为了评估均质处理对牛乳近红外光谱测量重复性的影响,我们计算了原乳和均质乳的吸光度测量重复性误差(δA)。结果显示,在适当的压力下进行均质处理可以明显降低δA的数值,从而提高牛乳近红外光谱的测量重复性。具体来说,在70/5MPa的条件下,δA取得最小值,表明此时近红外光谱测量的重复性最佳;而在90/5MPa的条件下,δA达到最大值,表明此时近红外光谱测量的重复性最差。这一结果对于优化牛乳品质检测中的均质处理条件具有重要指导意义。

四、结论与展望

本研究通过分析均质处理对牛乳近红外光谱的影响以及均质压力对牛奶吸光度和光谱测量重复性的影响,得出了以下结论:首先,均质处理能够显著降低牛乳中脂肪球颗粒的大小和数量分布不均的问题,从而提高牛乳光谱测量的稳定性和重复性;其次,在适当的均质压力下(如70/5MPa),牛乳的近红外光谱测量重复性达到最佳状态;最后,均质处理对牛乳成分预测模型的建立和优化具有重要意义。

展望未来,我们可以进一步研究不同均质处理方法(如高压均质、超声波均质等)对牛乳近红外光谱特性的影响以及与其他光谱技术(如中红外光谱、拉曼光谱等)的结合应用,以期在牛乳品质检测和成分分析领域取得更多突破和创新成果。


本文标签: 近红外光谱测量牛乳

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