[发明专利]一种无封装条件下牛奶菌落总数和粘度的检测方法

说明书

技术领域

本发明涉及检测方法，尤其涉及无封装条件下牛奶菌落总数和粘度的检测方法。

背景技术

牛奶是非常具有营养的一种食品，其中含有丰富的乳糖、氨基酸、维他命、无机盐和痕量元素。另外，较高的水活性和中性的pH值使牛奶成了适合各种微生物生长的天然的媒介。

随着生活节奏的加快，人们通常会购买大包装的牛奶（>1L），而这些大包装的牛奶通常会在1-2周内喝掉。因此，这些打开包装的牛奶在冰箱中存放时会被空气中的细菌污染。并且，在牛奶生产过程中一些无法杀死的抗热菌也会在存放过程中重新获得活性。这些细菌最终会导致牛奶的物理、化学和微生物性质的变化。在过去的研究中，化学、微生物和感官评定方法经常用来检测牛奶菌落总数和粘度的变化。但是，这些技术需要严格的训练和复杂的预处理。现在的分析技术中，气相色谱质谱联用、高效液相色谱和毛细管电泳技术经常用来检测牛奶菌落总数和粘度的变化，但是这些仪器价格昂贵、操作复杂且耗时。

发明内容

本发明的目的是克服现有技术的不足，提供一种无封装条件下牛奶菌落总数和粘度的检测方法。

本发明中应用的无封装条件下牛奶菌落总数和粘度检测仪通过电极阵列获取液体样本的总体信息，结合化学计量学方法，对样本的物理化学特性进行定性和定量分析，从而省去了化学分析的步骤，同时样品无须进行前处理，可以实现快速的检测，具有高灵敏度、可靠性、重复性等特点。

无封装条件下牛奶菌落总数和粘度检测方法的步骤如下：

1）用烧杯取样牛奶后，将检测仪的电极阵列插入到牛奶样品中，利用检测仪电极阵列与不同存放时间的无封装条件下的牛奶反应得到响应信号；电极阵列与牛奶反应得到响应信号指的是在外加矩形多频脉冲和梯形多频脉冲作用下，牛奶样品在电极表面发生氧化和还原反应时产生的电流信号，由于检测仪只接收电压信号，所以通过电流转电压电路将电流信号转化为了电压信号；采用的检测仪，包括数据采集部分、信号处理部分和模式识别部分：其中数据采集部分有可带动电极阵列上下移动的摆臂和可放置装有样品烧杯的进样器，信号处理部分为恒电位仪，其核心部件为数据采集卡，模式识别部分主要为数据分析模型；采用的电极阵列为金、银、铂、钯、钨、铜、钛中的一种或几种；

  2）对检测过的样品应用平板计数法测定菌落总数，应用流变仪测定粘度值；

  3）将基于矩形多频调幅脉冲和梯形多频调幅脉冲的特征值合并后得到样品特征值；特征值指的电极响应信号曲线与X轴的之间的面积；

  4）以样品特征值为自变量建立偏最小二乘回归和支持向量机预测模型，同时应用十字交叉验证法确定支持向量机的预测参数gam和sig²，对不同存放时间的无封装条件下牛奶的菌落总数和粘度值进行定量预测分析。

本发明的有益效果：本发明能够以普通的电极阵精确的检测无封装条件下的牛奶菌落总数和粘度，与传统仪器相比，降低了检测成本，简化了检测步骤，提高了检测效率。用定性和定量模式识别系统来处理不同存放时间的无封装条件下牛奶的指纹信息，并准确地将不同存放时间的无封装条件下牛奶的指纹信息转化为与常规监测方法检测结果相一致的结果。电极阵列可以检测到不同存放时间的无封装条件下牛奶的信息，并将这些指纹信息带入到数学模型中，根据模型的计算值来预测无封装条件下牛奶菌落总数和粘度。

附图说明

图1 (a) 基于电极阵列的检测仪采用的矩形多频脉冲扫描电压。

图1 (b) 基于电极阵列的检测仪采用的梯形多频脉冲扫描电压。

图2 (a) 牛奶样品对矩形多频脉冲扫描电压的响应信号曲线。

图2 (b) 牛奶样品对梯形多频脉冲扫描电压的响应信号曲线。

图3  0小时牛奶样品的流变特性图。

图4 (a) 矩形多频脉冲扫描电压的响应信号曲线的特征值选取。

图4 (b) 梯形多频脉冲扫描电压的响应信号曲线的特征值选取。

图5 (a) 本发明实例图基于测试七种不同存放时间的牛奶样品的粘度值的偏最小二乘模型的预测结果。

图5 (b) 本发明基于测试七种不同存放时间的牛奶样品的粘度值的支持向量机模型的预测结果。

图6 (a) 本发明基于测试七种不同存放时间的牛奶样品的菌落总数的偏最小二乘模型的预测结果。

图6 (b) 本发明实例图基于测试七种不同存放时间的牛奶样品的菌落总数的偏最小二乘模型的预测结果。

具体实施方式