均質(zhì)處理對牛乳近紅外光譜測量重復(fù)性的影響研究
發(fā)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(xiàn)象可能會干擾測量結(jié)果的重復(fù)性,并進一步影響對牛乳成分的準確預(yù)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(zhì)處理對牛乳近紅外光譜測量重復(fù)性的影響規(guī)律。
一、均質(zhì)處理對牛奶近紅外光譜的影響
為了研究均質(zhì)處理對牛奶近紅外光譜的影響,我們測量了經(jīng)過不同均質(zhì)處理后的牛乳樣品的近紅外光譜圖。結(jié)果顯示,均質(zhì)乳的吸光度明顯比原始乳的吸光度低,這表明均質(zhì)處理對牛奶的光譜特性產(chǎn)生了顯著影響。此外,在不同壓力下,均質(zhì)乳的漫反射光譜曲線之間差異不大,表現(xiàn)出良好的穩(wěn)定性。
二、均質(zhì)壓力對牛奶吸光度的影響
為了更好地了解均質(zhì)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(fā)現(xiàn),在特定壓力范圍內(nèi),牛奶的吸光度并不隨著均質(zhì)壓力的增加而降低。此外,在1909.13納米處,經(jīng)過均質(zhì)處理的乳液的譜峰位置發(fā)生了偏移。這些結(jié)果表明均質(zhì)壓力對牛奶吸光度的影響并非簡單的線性關(guān)系。
三、均質(zhì)處理對牛乳近紅外光譜測量重復(fù)性的影響
為了評估均質(zhì)處理對牛乳近紅外光譜測量重復(fù)性的影響,我們計算了原乳和均質(zhì)乳的吸光度測量重復(fù)性誤差(δA)。結(jié)果顯示,在適當?shù)膲毫ο逻M行均質(zhì)處理可以明顯降低δA的數(shù)值,從而提高牛乳近紅外光譜的測量重復(fù)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(fù)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(fù)性最差。這一結(jié)果對于優(yōu)化牛乳品質(zhì)檢測中的均質(zhì)處理條件具有重要指導(dǎo)意義。
四、結(jié)論與展望
本研究通過分析均質(zhì)處理對牛乳近紅外光譜的影響以及均質(zhì)壓力對牛奶吸光度和光譜測量重復(fù)性的影響,得出了以下結(jié)論:首先,均質(zhì)處理能夠顯著降低牛乳中脂肪球顆粒的大小和數(shù)量分布不均的問題,從而提高牛乳光譜測量的穩(wěn)定性和重復(fù)性;其次,在適當?shù)木|(zhì)壓力下(如70/5MPa),牛乳的近紅外光譜測量重復(fù)性達到最佳狀態(tài);最后,均質(zhì)處理對牛乳成分預(yù)測模型的建立和優(yōu)化具有重要意義。
展望未來,我們可以進一步研究不同均質(zhì)處理方法(如高壓均質(zhì)、超聲波均質(zhì)等)對牛乳近紅外光譜特性的影響以及與其他光譜技術(shù)(如中紅外光譜、拉曼光譜等)的結(jié)合應(yīng)用,以期在牛乳品質(zhì)檢測和成分分析領(lǐng)域取得更多突破和創(chuàng)新成果。
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