一种基于介电频谱技术的牛乳蛋白质含量快速检测方法技术

本发明专利技术公开了一种基于介电频谱技术的牛乳蛋白质含量快速检测方法。本发明专利技术利用网络分析仪（或阻抗分析仪）和同轴探头获得一批牛乳样本在射频/微波范围内的介电频谱（相对介电常数频谱和介质损耗因数频谱），从介电频谱中提取出表达牛乳蛋白质含量的特征介电变量，基于整个频率范围内的介电频谱或者提取的特征介电变量建立预测牛乳蛋白质含量的线性或非线性预测模型，并对模型进行检验，以均方根误差最小的模型作为预测牛乳蛋白质含量的最佳模型。将未知牛乳样品特征频率下的介电频谱数据量代入最佳模型即可计算出该样品的蛋白质含量。本发明专利技术具有检测迅速、便捷、精度高、操作简单、以及可实现实时及在线检测的优点。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于介电频谱测量
，特别是涉及一种基于介电频谱技术的牛乳蛋白质含量快速检测方法。
技术介绍
牛乳含有丰富的蛋白质、脂肪、糖类和矿物质，而且比例分布合理，容易消化，是一种营养全面的理想食品，其在人们日常生活中占有重要位置。蛋白质是牛乳中最重要的营养成分，尤其对于生鲜乳，蛋白质含量是决定牛乳质量和价格的核心指标。现阶段常用的检测牛乳中蛋白质含量的方法主要有：凯氏定氮法、分光光度法、燃烧法等，但这些方法都存在费时费力、成本高、需专业人员、且不能应用于实时或现场检测的缺点。为了能满足对牛乳蛋白质含量的高效、快速以及在线检测的需求，开发便捷的牛乳蛋白质检测技术势在必行。近年来，基于蛋白质分子对光的散射、反射等现象，一些科研人员将近红外光谱、可见光光谱或者激光技术等应用于牛乳蛋白质含量的检测中，但光谱技术很难应用于在线检测牛乳蛋白质含量。此外，由于牛乳中脂肪球的粒径大小与近红外光谱的波长比较接近，脂肪球对光的散射和反射的影响使得该技术对蛋白质含量的检测精度较差。介电频谱技术是一种获得物质在某一频率范围内介电特性参数的仪器测量方法。它具有测量迅速，一次测量可以获得多个介电特性参数本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种基于介电频谱技术的牛乳蛋白质含量快速检测方法，其特征在于，包含以下步骤：（1）收集样本：收集一批来源于不同地区、不同饲养条件、不同奶牛品种、不同奶牛个体、不同产乳期、不同季节、数量足够、蛋白质含量有一定差异的生鲜牛乳样品；样品在2℃~4℃下保存，24小时内完成室温下样品介电频谱的采集；根据国标规定的方法测量各牛乳样品的蛋白质含量；（2）介电频谱的采集：测量前将样品回温到室温，在室温下采用网络分析仪和同轴探头组成的测量装置完成介电频谱的采集；采集前先校准好测量装置并设置好采集软件，包括设置好适量的采集频率点；然后测量牛乳样品在射频/微波范围内的介电频谱，该介电频谱包括相对介电常数频谱、介质损...

【技术特征摘要】
1.一种基于介电频谱技术的牛乳蛋白质含量快速检测方法，其特征在于，包含以下步骤：（1）收集样本：收集一批来源于不同地区、不同饲养条件、不同奶牛品种、不同奶牛个体、不同产乳期、不同季节、数量足够、蛋白质含量有一定差异的生鲜牛乳样品；样品在2℃~4℃下保存，24小时内完成室温下样品介电频谱的采集；根据国标规定的方法测量各牛乳样品的蛋白质含量；（2）介电频谱的采集：测量前将样品回温到室温，在室温下采用网络分析仪和同轴探头组成的测量装置完成介电频谱的采集；采集前先校准好测量装置并设置好采集软件，包括设置好适量的采集频率点；然后测量牛乳样品在射频/微波范围内的介电频谱，该介电频谱包括相对介电常数频谱、介质损耗因数频谱；所述的网络分析仪也可以用阻抗分析仪替代；所述的相对介电常数频谱、介质损耗因数频谱也可以被基于这两个介电频谱计算可得到的介电参数频谱代替；（3）样本划分：采用SPXY法将牛乳样本划分为校正集和预测集；校正集和预测集的样品比例按照2:1或3:1或4:1划分；校正集的样品数大于预测集的样品数，蛋白质含量为最小值和最大值的牛乳样品要划分进校正集；（4）特征介电变量的提取：分别采用连续投影算法、无信息变量消除法、无信息变量消除法协同连续投影算法、蒙特卡罗法对校正集中牛乳样品的介电频谱数据进行降维处理，在整个测量频率范围内的介电频谱数据中提取出能反映牛乳样品蛋白质含量的特征介电变量；特征介电变量对应的频率为特征频率；特征介电变量不但可以单独从相对介电常数频谱数据或介质损耗因数频谱数据中提取，也可以从介电常数频谱和介质损耗因数频谱两种数据中共同提取；提取的特征介电变量一般是步骤（2）中...

【专利技术属性】
技术研发人员：朱新华，郭文川，
申请(专利权)人：西北农林科技大学，
类型：发明
国别省市：陕西;61