[发明专利]一种快速检测发酵乳中酸度的方法

说明书

本发明公开了一种快速检测发酵乳中酸度的方法，包括以下步骤：(1)采集发酵乳作为定标集样品，对定标集样品进行分析检测，得出定标集样品的酸度实测值，建立基础数据库；同步对定标集样品进行近红外光谱扫描，录制定标集样品的近红外光谱数据，建立近红外光谱数据库；将酸度基础数据库与近红外光谱数据库进行对应，建立酸度定标模型；(2)采用交叉验证法对酸度定标模型进行内部验证；(3)将待测发酵乳样品进行近红外光谱扫描，获得近红外光谱数据，将近红外光谱数据导入酸度定标模型，获得待测发酵乳样品的酸度预测值。该方法具有快速、高效、准确、成本低、不污染环境等优点，能满足发酵乳产品在线质量检验的高效性和及时性要求。

技术领域

本发明属于食品质量与安全检测，具体涉及一种快速检测发酵乳中酸度的方法，更涉及一种基于近红外光谱技术实现发酵乳中酸度快速检测的方法。

背景技术

发酵乳是指以生牛(羊)乳或乳粉为原料，经杀菌、发酵后制成的pH值降低的产品。发酵乳被认为是乳酸菌传递到人体内的最理想载体。发酵乳中含有的乳糖、半乳糖、乳酸、乳酸菌增殖因子及活性乳酸菌等物质，具有缓解乳糖不耐症、抗氧化、维持肠道菌群正常平衡、防治腹泻、增强免疫、降低胆固醇等促进人体健康作用。

乳酸菌代谢产酸是发酵乳酸度升高的原因。酸度是发酵乳在生产过程中作为发酵终点的判定标准之一，适宜的酸度值可以赋予发酵乳良好的凝固状态。酸度是影响发酵乳的营养价值、感官品质和风味等因素的基础和原因，GB 19302-2010《食品安全国家标准发酵乳》中规定，酸度应≥70.0°T。因此，酸度控制是企业最为关注的问题之一。

目前发酵乳常见的酸度检测方法有两种：

(1)酚酞指示剂法：以酚酞作为指示剂，用0.1000mol/L氢氧化钠标准溶液滴定至中性，消耗氢氧化钠溶液的体积数，经计算确定试样的酸度。其主要缺点是对检测人员技术要求较高，难以避免人为操作引起的误差，如检测人员对滴定终点的判定带来的误差。

(2)电位滴定仪法：中和100g试样至pH为8.3所消耗的0.1000mol/L氢氧化钠体积，经计算确定其酸度。电位滴定仪法比酚酞指示剂法减少了人为操作引起的误差，且避免待滴定溶液本身自带颜色对读数的干扰，但仍不能排除CO₂对滴定结果的影响，滴定过程中需要向锥形瓶吹氮气，防止溶液吸收空气中的CO₂，操作较为复杂，对检测设备要求较高，成本也较高。

两种分析方法都存在耗时长、不能及时指导生产的缺点，单个样品检测时间和结果计算需要20～30min，容易造成监控数据滞后现象，难以起到过程控制的作用。为满足企业生产需要，在如何保证分析结果准确度的同时提高检测速度已成为新的重要课题。

因此，研究建立一种能够快速、准确、简便、省时、省力的酸度检测方法对于现实具有重要的意义。

近红外光谱方法(Near infrared reflection spectroscopy，NIRS)是利用有机物中含有C-H、N-H、O-H、C-C等基团的倍频与合频吸收，这些基团的基频以漫反射(或透射)方式获得在近红外区的吸收光谱，通过逐步多元线性回归法(Stepwise Multiple LinearRegression，SMLR)、偏最小二乘法(Partial Least Squares，PLS)、主成分回归法(Principal Component Regression，PCR)等现代化学和计量学的手段，建立物质光谱与待测成分含量间的线性或非线性模型，从而实现用物质近红外光谱信息对待测成分含量的快速计量。

因此，近红外光谱技术具有快速、无损、高效、成本低等优点，利用近红外光谱技术建立快速检测发酵乳中酸度的方法具有重要意义和应用前景。但能否将近红外光谱方法用于检测发酵乳中酸度中并能达到在线检测的高效性和及时性要求尚未可知。

发明内容