智能型牛奶主要營養(yǎng)成份快速測定儀的研究.pdf

1、近年來，我國乳品工業(yè)得到了長足的發(fā)展，但和世界發(fā)達國家相比還存在較大差距，主要問題之一是生產(chǎn)企業(yè)對收購的原料奶質(zhì)量控制手段欠缺。另一方面，在我國鮮生牛奶摻水、摻假現(xiàn)象較為普遍，極大的損害了消費者的身體健康。針對我國乳品企業(yè)對原料牛奶質(zhì)量的控制要求和杜絕牛奶摻假現(xiàn)象，研制性價比高、能夠普及推廣的牛奶主要營養(yǎng)成份快速測定儀是行之有效的手段之一。對牛奶成份快速、準確的檢測也是當今食品檢測行業(yè)的研究熱點之一。 超聲波是一種頻率大于20K

2、Hz的機械波，通過被檢測物后，其聲學特性會發(fā)生很大變化，攜帶了大量被檢測物的物化信息。隨著現(xiàn)代計算機技術(shù)的發(fā)展，對接收的超聲信號進行處理來獲取被檢測物的物化信息的技術(shù)，具有非破壞性、實時和在線等優(yōu)點而被廣泛研究和應(yīng)用。將超聲波應(yīng)用于牛奶主要營養(yǎng)成份的測定，就是將超聲波為檢測手段來獲取被檢測牛奶的各種主要化學成份含量，衡量牛奶質(zhì)量及品質(zhì)的一種無損、快速的檢測方法。 論文結(jié)合國家“十五”重大科技專項“奶業(yè)重大關(guān)鍵技術(shù)研究與產(chǎn)業(yè)化技術(shù)

3、集成示范”和“食品安全”攻關(guān)項目的子課題以及陜西省科技廳專項“智能型牛奶質(zhì)量快速檢測儀的研制”課題展開研究。論文簡要闡述超聲檢測技術(shù)概念、特征、原理和方法，分析了牛奶的主要營養(yǎng)成份的特性，研究了利用低能超聲測量牛奶成份的原理與技術(shù)，通過查閱大量外文文獻和實驗驗證，歸納和總結(jié)出了牛奶主要成份如非脂類固形物、脂肪、蛋白質(zhì)含量的超聲測量方法及相應(yīng)的數(shù)學模型，給出了牛奶冰點、密度和摻水率的定量測定方法。 作者在研究過程中，對傳統(tǒng)的超聲波

4、發(fā)射接收電路進行創(chuàng)新，針對專門用于液體檢測的超聲波換能器設(shè)計了一種高效的超聲波發(fā)射接收電路。發(fā)射電路中，采用電感、電容和電阻構(gòu)成的諧振回路產(chǎn)生脈沖激發(fā)信號，不需要高壓電壓源或脈沖變壓器即可產(chǎn)生高達數(shù)百伏的觸發(fā)脈沖，在實際檢測中產(chǎn)生的超聲波信號穩(wěn)定、強度大，有利于后續(xù)超聲信號處理。對超聲波渡越信號的檢測采用了前置放大、窄帶濾波和包絡(luò)檢波電路，可有效提取超聲信號特征量。在對渡越時間精確測量部分，沒有采用單片機的定時器，創(chuàng)造性的提出了基于現(xiàn)場

5、可編程門陣列(FPGA)實現(xiàn)的鎖相環(huán)精確測時，實踐證明是可行的。采用飛利浦公司的P89C51單片機完成的對數(shù)據(jù)的處理、打印、顯示。智能型牛奶主要營養(yǎng)成份快速測定儀，可一次采樣，測定多個牛奶營養(yǎng)成份，在一分鐘內(nèi)可進行數(shù)次采樣。理論和實踐都表明，利用低能超聲和被檢測牛奶相互作用，對獲得的有效超聲特征向量進行分析可以獲得牛奶主要營養(yǎng)成份含量的信息。智能型牛奶主要營養(yǎng)成份快速測定儀的推廣應(yīng)用，對我國乳品工業(yè)的發(fā)展和保證消費者身體健康起到積極的作