激光鲜乳脂肪蛋白质成份测定仪制造技术

本实用新型专利技术涉及一种激光鲜乳脂肪蛋白质成分测定仪，属测定鲜乳脂肪蛋白质成分仪器技术领域，为解决光源功率波动的影响、测量精度低、测试速度慢、价格昂贵、不适宜在线测量而设计，它由Ｈｅ－Ｎｅ激光器、快门、试样盒、探测器、双光阑、放大器、暗室、均质机、恒温装置、控制电路、吸收泵和计算器构成，试样盒、固定有双光阑的探测器、吸收泵、恒温装置固定在暗室内，试样盒左侧暗室外固定快门，测定仪壳体内快门左侧固定Ｈｅ－Ｎｅ激光器，放大器和控制电路固定在测定仪壳体内，测定仪壳体外设有与恒温装置连接的均质机、控制和操作测定仪工作、计算、显示测试资料和计算结果的计算机；本实用新型专利技术可测量计算出脂肪蛋白质成分，具有测量精度高、测试速度快、价格低、适宜在线测量的优点和有益效果。（*该技术在2013年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及一种激光鲜乳脂肪蛋白质成份测定仪，属测定鲜乳脂肪蛋白质成份使用仪器

技术介绍
乳及乳制品是营养最丰富的食品之一，能全面满足人体各方面的营养需要，牛乳中含有蛋白质、脂肪、乳糖、各种维生素和矿物质等一百多种人体需要的营养元素；同时，牛乳做为婴幼儿断奶后食品的基料，是开发各种食品的基础，在日本就有一杯牛奶改善一个民族之说；全世界所有国家都非常重视乳制品工业的发展，所有发达国家无一例外的大量消耗乳制品，无一例外的在从发展中国家向发达国家过渡时期，乳制品会得到大力发展；我国自90年代以来，居民对乳品的消费出现高速增长，乳品工业已成为我国农业、食品工业发展的亮点；作为“十五”国家重大科技专项“奶业重大关键技术研究”项目已于2002年10月18日正式启动；大力发展奶业，是新时期我国农业和农村经济结构战略性调整的重大措施；乳品加工企业从1997年的700余家猛增至2001年的1500多家，奶业总产值以每年12％的速度增长；但从整体看，我国乳品工业与发达国家的差距仍然十分明显；目前，我国的乳品工业普遍存在三大问题(1)乳品厂在接受奶源时无法准确知道牛奶的质量，特别是还有原奶掺水的问题；(2)绝大部分牧场饲养管理水平低，无法达到奶牛的最佳产乳状态，无法对每一头牛的泌乳量和乳质量实施跟踪分析，以便从事调整饲料配方、合理饲养提高牛乳质量的科学研究工作；(3)在生产过程中，缺乏有效的手段对产品质量进行监控，实时调整工艺和配方，适应原料乳的质量波动，因此难以实现高效高品质生产；要解决上述问题，就需要对大量牛乳样品进行快速测定，即需要牛乳成份快速测定仪的出现，而国家测量牛乳成份的标准方法都是诸如盖勃、罗兹和凯氏定氮等方法，它们测试速度慢不能在线检测，只能序后抽检；在牛乳成分中，脂肪和蛋白质是最具营养价值的两种成分，它们是评价牛乳质量的重要标准；在当今工业中仍“以脂定质”的情况下，乳成分含量的提高，特别是脂肪、蛋白质成分含量的提高将受到极大关注；因而，牛乳脂肪、蛋白质的测定和定标方法也受到非常重视，尤其是大量、快速的检测方法；时至目前，牛乳质量的快速检测是我国乳品工业最薄弱的环节，没有适合我国国情和价位的可以广泛使用的检测仪器已成为制约我国乳品行业的发展、提高乳品质量的瓶颈；国内外牛乳成份检测仪器的现状及存在的问题是一、世界上，生产自动乳成份分析仪只有一、二十年的历史，主要有以下三个公司丹麦福斯(FOSS)电子公司、美国本特(BENTLEY)公司和德国拉克道斯特(LACTOSTAR)公司；丹麦在20世纪80年代中期，利用近红外吸收光谱分析原理推出了MILKSKAN-FT-120、MIKSKAN-S-50等牛乳成份测定仪；美国本特公司1995年利用中红外吸收光谱分析原理开发了BENTLEY150/fone牛乳成份测定仪；德国拉克道斯特(LACTOSTAR)公司是利用感光感热原理设计的；上述产品在中国售价大约每台50万至200万人民币；采用红外吸收光谱原理测试牛乳成份的优点是自动化程度高、能比较准确地逐一测量三种成份指标，但也有缺点，仪器的操作和保养维护比较复杂，时间稳定性差，测量时必须一样一调，否则测试准确性便难以保证，重复性下降，经过一段时间(大约一、二个小时)就需要重新用标准样品标定测试曲线；但最主要的是这些仪器价格昂贵，难于在我国大量普及，特别是不能在中小企业和乳牛饲养场普及；二、在我国国内，20世纪80年代中期，南京分析仪器厂、松辽电子仪器厂等单位对丹麦产手动均质鲜乳脂肪快速测定仪进行仿制，产品曾在市场大量销售；仪器使用白光光源、硅光电池光电转换元件，接收透射光，由于光功率不稳定，功率谱密度漂移，加其手动均质人为因素太大，严重影响了测试精度，因此被淘汰；90年代，兰州光达科技开发公司研制的牛乳脂肪测定仪采用吸收光谱原理，新疆农科院研制的NC-A型和甘肃科学院研制的NC-201型牛奶脂肪测定仪采用红外吸收原理，由于其均未采取稳光源功率、均质和恒温等手段，测试结果偏差太大；浙江大学利用超声波测试原理研制的牛乳成份测定仪，根据其资料也未采取超声源稳功率、均质和恒温测试技术，测试结果难以准确；还有一些大学的研制工作则刚刚开始。
技术实现思路
为解决光源功率波动的影响、测量范围小、测量不准确、测量精度低、测试速度慢、体积大、重量重、价格昂贵、不适宜在线测量的问题而设计研制出激光鲜乳脂肪蛋白质成份测定仪；激光鲜乳脂肪蛋白质成份测定仪设计的理论依据及测试原理一、关于牛奶脂肪浓度测试的理论依据经过各种研究、实验、测试获得图3中的曲线，从中看出2个不同均质奶样在均质压力为18MPa、均质温度为40℃时均质的散透比与脂肪浓度关系曲线几乎重合，即是说经过均质后的牛奶的散透比与脂肪浓度关系是一一对应的，在测试中只要测得牛奶EDTA悬浊液的散透比值就可根据该曲线得到对应的浓度值，即可以测得任何奶样的脂肪浓度；原则上说，任何一个定标奶样，它的S-D脂关系曲线都可定为标准曲线，其方程为标准方程；二、按牛乳中脂肪、蛋白质关联散射模型理论得出的曲面方程S＝a1C2脂+b1C脂+a2C2蛋+b2C蛋+dC脂C蛋+f＝f(C脂、C蛋)在一定的C奶浓度下唯一，其中C脂为牛奶脂肪悬浊液浓度，C蛋为牛奶蛋白质悬浊液浓度，C奶为牛奶浓度；取若干个不同乳源的奶样，由国家乳品检测中心分别测出它们的脂肪和蛋白质浓度D脂和D蛋，将这些奶样用蒸馏水稀释相同倍率后逐一输入激光鲜乳脂肪蛋白质测定仪，测出对应的散透比S，将每个奶样的(C脂、C蛋、S)描在S＝f(C脂、C蛋)三维坐标中，绘出其曲面(见图4)，并建立出上述曲面方程；三、测试原理用一束激光入射盛有待测奶样的试样盒，用光电转换器件(探测器)同时接收待测奶样发射的透射光强和散射光强，用散射光强与透射光强的比值来表征被测奶样中的脂肪含量及蛋白质含量；根据以上理论依据及测试原理设计出激光鲜乳脂肪蛋白质测定仪；激光鲜乳脂肪蛋白质测定仪由He-Ne激光器、快门、试样盒、探测器(3)、探测器(4)、双光阑(5)、双光阑(6)、放大器(8)、放大器(9)、暗室、吸收泵、恒温装置、控制电路、计算机、均质机、测定仪壳体、奶样盒、管路(18)(19)(20)(21)(22)构成，测定仪壳体内固定有暗室，暗室的左外侧的测定仪壳体内固定有He-Ne激光器，试样盒、通过透射光的双光阑(5)、通过散射光的双光阑(6)、完成透射光光电转换的探测器(3)、完成散射光光电转换的探测器(4)、输入端经管路(18)与试样盒联接、输出端经管路(19)至废液盒的吸收泵、输入端经管路(20)与位于测定仪壳体外的均质机的输出端联接、输出端经管路(21)与试样盒盖联接的恒温装置均固定在暗室内，试样盒左侧的暗室外侧壁上固定有快门，均质机的输入端经管路(22)与奶样盒联接；完成透射光A/V转换和散射光A/V转换即电流电压转换的、输入端与探测器(3)和探测器(4)的输出端电联接的放大器(8)和放大器(9)及输入端与放大器(8)和放大器(9)的输出端电联接的控制电路均固定在测定仪壳体内暗室的左外侧，测定仪壳体外设有与控制电路输出端联接的、进行控制和操作、计算、显示测试数据和计算结果的计算机；通过透射光的双光阑(5)固定在探测器(3)的透射光入口处、本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种激光鲜乳脂肪蛋白质测定仪，由Ｈｅ－Ｎｅ激光器（１）、快门（７）、试样盒（２）、探测器（３）、探测器（４）、双光阑（５）、双光阑（６）、放大器（８）、放大器（９）、暗室（１０）、吸收泵（１１）、恒温装置（１２）、控制电路（１３）、计算机（１４）、均质机（１５）、测定仪壳体（１６）、奶样盒（２３）、管路（１８）（１９）（２０）（２１）（２２）构成，其特征在于：测定仪壳体（１６）内固定有暗室（１０），暗室（１０）的左外侧的测定仪壳体（１６）内固定有Ｈｅ－Ｎｅ激光器（１），试样盒（２）、通过透射光的双光阑（５）、通过散射光的双光阑（６）、完成透射光光电转换的探测器（３）、完成散射光光电转换的探测器（４）、输入端经管路（１８）与试样盒（２）联接、输出端经管路（１９）至废液盒的吸收泵（１１）、输入端经管路（２０）与位于测定仪壳体（１６）外的均质机（１５）的输出端联接、输出端经管路（２１）与试样盒（２）联接的恒温装置（１２）均固定在暗室（１０）内，试样盒（２）左侧的暗室（１０）外侧壁上固定有快门（７），均质机（１５）的输入端经管路（２２）与奶样盒（２３）联接。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：于助，姬广举，
申请(专利权)人：哈尔滨理工大学，
类型：实用新型
国别省市：93[中国|哈尔滨]