一種乳中雜質檢測設備及其檢測方法

2023-06-25 21:04:51

專利名稱：：一種乳中雜質檢測設備及其檢測方法
技術領域：
：本發明涉及一種乳中雜質檢測設備及其檢測方法，尤其是一種便於判斷乳中是否慘假或存在雜質的乳中雜質檢測設備及檢測方法。
背景技術：
：由於各種原因，用於加工成成品的原奶或鮮奶中有可能會混雜一些雜質，例如混雜有患病奶牛所產的奶等，現實中，為使牛奶保鮮，或以假亂真，某些收購的牛奶中有可能加入了各種摻假物質甚至是有毒害性質的物質，人體攝入過量的摻假物質會導致多方面的危害。然而，目前關於牛奶是否摻雜有雜質的國標方法很有限，不能滿足實際需求。牛奶收購在線質量控制需要採用快速便捷、檢測費用低，可以進行全面檢測的檢測方法。雖然目前有一些乳中雜質檢測方法在應用，但大都是每個項目逐一檢測，檢測費用較高，檢驗時間較長，檢驗人力投入較大，有些物質的理化性質相互抵消，致使單一的檢測方法被幹擾不能檢測出來，不適於牛奶收購在線質量控制的廣泛應用。例如，"利用電導率檢驗摻假牛奶"(《中國公共衛生》1994年第10巻第l期第28頁，山西農業大學動醫系衛檢室，丁偉，楊百亮，黃素珍)公開了利用牛奶電導率變化來判定是否摻假的方法，該方法利用電導率儀和半導體點溫度計配合檢測不同溫度下牛奶的電導率。該方法的缺點是需要人為判斷是否摻假，而且也沒有提供一種判斷摻假的標準，並且沒有提供適於快速、流水線操作的設備，難以大規模、工業化、全自動應用。
發明內容本發明要解決的技術問題在於提供一種乳中雜質檢測設備，其成本低廉、操作方便快速，且現象明顯、靈敏度高，能夠一次同時對多條生產線和多種雜質自動化檢測監控，不用人為比對和逐一檢測，有效減少檢驗時間、檢驗人力投入，有效避免幾種雜質因理化性質相互抵消而不易被檢測出來的可能，能夠滿足生產企業的廣泛需要。本發明要解決的另一技術問題是提供一種使用上述檢測設備檢測乳中雜質的檢測方法。為解決上述技術問題，本發明提供了一種乳中雜質檢測設備，該檢測設備包括至少一個電導率檢測單元，至少一個溫度檢測單元，該檢測設備還包括至少一個數據處理單元以及至少一個顯示單元，其中，所述數據處理單元中存儲有所述乳在不同溫度下的標準電導率值以及預先設定的一個偏離參考值；所述電導率檢測單元和所述溫度檢測單元設置為可同時測得所述乳的一個電導率值和一個溫度值；所述數據處理單元可將測得的所述溫度值下的所述電導率值與所述標準電導率值比較獲得一個偏離值，當所述偏離值大於上述偏離參考值時，該數據處理單元向所述顯示單元發送一個第一信號；當所述偏離值小於上述偏離參考值時，該數據處理單元向所述顯示單元發送一個第二信號。優選地，所述數據處理單元進一步包括一個偏離參考值設定模塊，該偏離參考值設定模塊可預先設定所述偏離參考值，並將該偏離參考值存儲在所述數據處理單元中。優選地，所述數據處理單元進一步包括一個第一數據傳輸單元、一個第二數據傳輸單元以及一個數據處理模塊，所述第一數據傳輸單元將所述電導率檢測單元和所述溫度檢測單元與所述數據處理模塊連接，所述第二數據傳輸單元將所述數據處理單元與所述顯示單元連接。優選地，所述乳的類型包括牛乳、羊乳和復原乳，所述數據處理單元中存儲有上述各種類型的乳在不同溫度下的標準電導率值以及對應於上述各種乳預先設定的一個偏離參考值。優選地，所述數據處理單元進一步包括一個選擇模塊，該選擇模塊可選擇所述乳的類型，並切換所述數據處理單元中與所述乳的類型相關的功能。優選地，所述偏離參考值為0.05-0.10ms/cm。優選地，所述顯示單元包括至少一個顯示屏幕，所述顯示屏幕至少可顯示所述第一信號與所述第二信號。優選地，所述第一信號在所述顯示單元上顯示為文字"陽性"，所述第二信號在所述顯示單元上顯示為文字"陰性"。本發明還提供了一種利用上述檢測設備檢測乳中雜質的方法，該方法包括如下步驟在所述數據處理單元中存儲所迷乳在不同溫度下的標準電導率值；在所述數據處理單元中存儲一個預先設定的偏離參考值；通過所述電導率檢測單元和所述溫度檢測單元同時檢測所述乳的一個電導率值和一個溫度值；將測得的所述溫度值下的所述電導率值與所述標準電導率值比較獲得一個偏離值，當所述偏離值大於上述偏離參考值時，所述數據處理單元向所述顯示單元發送一個第一信號；當所述偏離值小於上述偏離參考值時，該數據處理單元向所述顯示單元發送一個等二信號。優選地，該方法進一步包括如下步驟在所述數據處理單元中存儲各種類型的乳在不同溫度下的標準電導率值以及對應於上述各種乳預先設定的一個偏離參考值。本發明的一種乳中雜質檢測設備具有如下優點能夠一次同時對多條生產線和多種雜質自動化檢測監控，不用人為比對和逐一檢測，有效減少檢驗時間、檢驗人力投入，單個樣品的檢驗用時約為0.5分鐘，非常快捷方便。而且，能夠有效避免幾種雜質因理化性質相互抵消而不易被檢測出來的可能，能夠滿足生產企業的廣泛需要，其成本低廉、操作方便快速，且現象明顯、定性檢測靈敏度高，適於大規模、工業化、全自動操作。i圖1是根據本發明的一個實施例的乳中雜質檢測設備示意圖。具體實施例方式下面將結合具體實施方案對本發明的方法做更詳細的說明。本領域技術人員應當理解，下述實施例均用於對本發明所要求保護的範圍進行實例性的描述，以此概括本發明的各參數的相對範圍，因而不能將之理解為對本發明的一種具體限制。實施例1本發明提供了一種乳中雜質檢測設備，如圖1所示，該檢測設備包括至少一個電導率檢測單元10，至少一個溫度檢測單元20，至少一個數據處理單元30以及至少一個顯示單元40。其中，電導率檢測單元10和溫度檢測單元20可以採用如
背景技術：
部分所述現有技術文獻中相同的檢測設備，或其他常用的能檢測電導率和溫度的電子傳感器，具體來說，電導率檢測單元10和溫度檢測單元20可以設置為同時測得需要進行檢測的乳(原奶或鮮奶)的一個電導率值K和一個溫度值T。根據本發明的乳中雜質檢測設備是一種可應用於流水線的檢測設備，因此，本領域技術人員應當理解，該檢測設備可以同時包含多個電導率檢測單元10和溫度檢測單元20，也可以具有多個數據處理單元30以及顯示單元40。較佳的，該檢測設備具有一個數據處理單元30和一個顯示單元40，而同時具有多個電導率檢測單元10和溫度檢測單元20，其中，電導率檢測單元10和溫度檢測單元20成對設置，並通過數據處理單元30控制各個電導率檢測單元10和溫度檢測單元20同時對需要進行檢測的樣品乳進行測量，以獲得該樣品乳的一個電導率值K和一個溫度值T。每一種樣品乳的電導率值K和溫度值T分別通過相應的傳感器(圖中未示出)由數據處理單元30的一個第一數據傳輸單元31傳輸給數據處理單元30的一個數據處理模塊33。上述的數據處理單元30可以是一臺通用的PC或單片機，其中，該數據處理單元30的數據處理模塊33可以是一種通用的CPU或類似物，其負責整個數據處理單元30的計算、比較、數據的傳輸以及存取。前述的第一數據傳輸單元31可以是連接電導率檢測單元10和溫度檢測單元20與數據處理模塊33的數據線以及相應的數據接口(interface),當然，本領域技術人員應當理解，所述第一數據傳輸單元31可以採用技術上較為常用的數據傳輸模式，例如，通過COM接口或USB接口等傳輸數據，並且，對於成對設置的電導率檢測單元10和溫度檢測單元20，該第一數據傳輸單元31可以分別為兩條COM連接線或兩條USB連接線以及相應的連接數據處理單元30的主板(圖中未示出)的COM接口或USB接口。上述的數據處理單元30中還可以包括數據的存儲單元34(例如，硬碟、內存或遠程存儲伺服器等)以及至少一個連接上述顯示單元40與所述數據處理單元30的第二數據傳輸單元32。該顯示單元40可以是一個通用顯示屏幕，即，可以是一個CRT顯示器或一個LED顯示器，相應的，該第二數據傳輸單元32可以是連接數據處理單元30的主板與所述CRT顯示器或LED顯示器的VGA連接線。當然，本領域技術人員應當理解，該顯示單元40也可以是一個或多個警示燈或一個或多個喇叭，只要其可以輸出由數據處理單元30計算得出的處理結果即可。數據處理單元30的存儲單元34中存儲有各種需要檢測的乳在不同溫度T下的標準電導率值Ks以及預先設定的一個偏離參考值KP。具體來說，理論及實驗表明，不含雜質的鮮奶的電導率是一個跟溫度相關的穩定的數值範圍，而各種雜質會使鮮奶的電導率增大或降低。下表僅示例性的給出了一種牛乳與各溫度點對應的理論"牛乳標準電導率值"，具體如表1所示表1牛乳樣標準電導率值tableseeoriginaldocumentpage8應當強調，表1僅用於示例性說明，各種不同的奶其電導率會有不同的變化，而且，實際應用的時候，根據需要，對應的電導率可能需要精確到O.l°C，例如，如表2所示表2牛乳樣標準電導率值tableseeoriginaldocumentpage8正常牛奶中摻入不同濃度的雜質，其溫度和電導率對照如表3所示:表3含雜質牛乳電導率(ms/cm)tableseeoriginaldocumentpage9對照表2和表3可以看出，正常牛奶的電導率值在一定溫度下比較穩定，與標準值的偏離不會超過0.01ms/cm，當加入摻假物(雜質)後電導率值變化明顯，當偏離值超過0.05ms/cm基本可以確定是摻假牛奶(含雜質牛奶)。因此，數據處理單元30的存儲單元34中存儲的各種需要檢測的乳在不同溫度T下的標準電導率值Ks可以是如表2所列出的標準電導率值，當然，也可以是不同溫度下的一個平均電導率值，即，該標準電導率值Ks既可以是一個區間值，也可以是一個點值。另外，可以預先設定偏離參考值Kp為0.05ms/cm，艮卩，人為設定，如果所測鮮奶在溫度T下的電導率值K與存儲單元34中的標準電導率值Ks的差值的絕對值超過偏離參考值Kp(0.05ms/cm)時，則定性地認為該鮮奶中含有雜質。.具體來說，當數據處理單元30中存儲的標準電導率值Ks是一個區間值時，例如，在溫度T為24.(TC時，數據處理單元30中存儲的標準電導率值Ks為5.01-5.03ms/cm，當牛乳中摻雜有4%氯化鈉0.50%時，電導率K實際測得為7.52ms/cm，則偏離值KR=|K-KS|，此時，由於電導率K實測值大於Ks區間值的最大值，取標準電導率值Ks為5.03ms/cm，此時偏離值KR叫K-Ksl為KR叫7.52-5.031ms/cm=2.49ms/cm。又比如，在溫度T為24.0。C時，數據處理單元30中存儲的標準電導率值Ks為5.01-5.03ms/cm，當牛乳中摻雜有自來水0.50%時，電導率K實際測得為4.85ms/cm，則偏離值KR=|K-KS|，此時，由於電導率K實測值小於Ks區間值的最小值，取標準電導率值Ks=5.01ms/cm，此時偏離值KR為KR=|4.85-5.03|ms/cm=0.18ms/cm。上述兩種示例情況下，由於偏離值KR均大於預先設定的偏離參考值K產0.05ms/cm，則可以定性的認定，上述兩種示例中的牛奶還有雜質。同樣的，當數據處理單元30中存儲的標準電導率值Ks是一個點值時，標準電導率值Ks取平均值為5.02ms/cm，上述兩種情況下的偏離值KR計算之後分別為2.50ms/cm和0.17ms/cm，同樣均大於偏離參考值KP=0.05ms/cm，也可以定性的認定上述兩種示例中的牛奶還有雜質。當數據處理單元30的數據處理模塊33將測得的溫度值T下的電導率值K與標準電導率值Ks比較後獲得的偏離值KR大於偏離參考值KP時，數據處理單元30的數據處理模塊33通過第二數據傳輸單元32向顯示單元40發送一個第一信號；當所述偏離值KR小於上述偏離參考值Kp時，該數據處理單元30向所述顯示單元30發送一個第二信號。當所述顯示單元30是一個CRT顯示器或LED顯示器時，該第一信號在所述顯示單元40上顯示為文字"陽性"，所述第二信號在所述顯示單元40上顯示為文字"陰性"。當然，當所述顯示單元30是一個警示燈時，所述第一信號可以是燈亮，所述第二信號可以是燈滅；當所述顯示單元30是兩個警示燈時，所述第一信號可以是紅燈亮，所述第二信號可以是綠燈亮。同樣的，當所述顯示單元30是一個或多個喇叭時，相應的第一、第二信號可以是不同的聲音信號的組合，在此不一一詳述。當顯示單元40是一個顯示屏幕時，所述顯示屏幕上可以顯示各種相關的檢測信息，除以上第一、第二信號之外，還可以顯示當前溫度值T以及測得的電導率值K，相關溫度下的標準電導率值Ks以及比較後獲得的偏離值KR，還有偏離參考值Kp，以及奶的類型等參數。另外，所述顯示單元40還可以顯示所述數據處理單元30的一個偏離參考值設定模塊35和一個選擇模塊36的信息情況。具體來說，所述數據處理單元30的存儲單元34中不但存儲有牛奶在不同溫度T下的標準電導率值(點值或區間值)Ks以及預先設定的偏離參考值Kp，而且還存儲有羊乳和復原乳等各種乳在不同溫度T下的標準電導率值Ks以及預先設定的相應的偏離參考值Kp。由於各種奶批次或產地的不同，其標準電導率值Ks會有所不同，因此，可以事先在資料庫中對其按類型存儲，當需要對該種類型的乳進行批量檢測時，可以通過數據處理單元30的選擇模塊36選擇相應奶的類型，並切換所述數據處理單元30中與所述乳的類型相關的功能，例如，當需要對羊奶進行批量檢測時，可以通過顯示單元30上顯示的條目選擇類型為"羊奶"，數據處理單元30接受上述選擇之後，將對其中的數據進行切換，在此之後的數據處理過程中，將僅調用與羊奶相關的數據進行比較，並給出相應的處理結果。另外，由於對各種奶質量的要求的不同，有時需要靈活設定某一批次、某一類型的奶的偏離參考值Kp。此時可以通過數據處理單元30的偏離參考值設定模塊35來進行設置，g卩，在上述示例的質量要求狀況下，可以通過顯示單元30上顯示的"偏離參考值設定"選項，預先設定牛奶的偏離參考值KP=0.05ms/cm，或者，可以事先設定牛奶的偏離參考值KP=0.10ms/cm，艮口，意味著這一批次的奶所需的品質低於前述K產0.05ms/cm的情形。根據本發明的上述優選實施例所提供的乳中雜質檢測設備，能夠一次同時對多條生產線和多種雜質自動化檢測監控，不用人為比對和逐一檢測，有效減少檢驗時間、檢驗人力投入，有效避免幾種雜質因理化性質相互抵消而不易被檢測出來的可能，能夠滿足生產企業的廣泛需要，其成本低廉、操作方便快速，且現象明顯、靈敏度高，可用於在線快速定性檢測。實施例2本實施例提供了一種利用上述乳中雜質檢測設備檢測乳中雜質的方法，該方法包括如下步驟在數據處理單元30中存儲需要檢測的乳在不同溫度T下的標準電導率值Ks;在數據處理單元30中存儲一個預先設定的偏離參考值KP;通過所述電導率檢測單元10和所述溫度檢測單元20同時檢測所述乳的一個電導率值K和一個溫度值T;將測得的所述溫度值T下的所述電導率值K與所述標準電導率值Ks比較獲得一個偏離值Ka，當所述偏離值KR大於上述偏離參考值Kp時，所述數據處理單元30向所述顯示單元40發送一個第一信號；當所述偏離值Kr小於上述偏離參考值KP時，該數據處理單元30向所述顯示單元40發送一個第二信號該方法還可以進一步包括如下步驟在所述數據處理單元30中存儲各種類型的乳在不同溫度T下的標準電導率值Ks以及對應於上述各種乳預先設定的一個偏離參考值Kp。上述標準電導率值Ks可以通過如下方法獲得1、內置牛乳標準電導率值的測定1.1材料100ml容量瓶、50ml燒杯、10ml刻度吸管、lml刻度吸管、稱量勺。1.2空白乳樣取具有代表性的不同區域不同牛乳混合樣15份。1.3牛乳樣在不同溫度下標準電導率值的製備a)取具有代表性的不同區域不同牛乳混合樣15份分別水浴至10°C，11°C，12°C，13。C，14°C，15°C，16°C，17°C，18°C，19。C，20°C，21°C，22°C，23°C，24°C，25°C，測定其電導率值；b)分別對應溫度點，將15份樣品檢測結果最低作為下限，最高值作為上限，制"牛乳標準電導率值"，具體如表2所示。實施例3本實施例給出了利用本發明的實施例1中的乳中雜質檢測設備檢測乳中雜質的一個驗證實例。首先通過顯示單元40上顯示的選擇模塊36在其顯示屏幕上操作選擇牛乳模塊。然後在顯示屏上操作選擇設定相應牛奶的偏離參考值Kp為0.05ms/cm。取待測牛乳不少50mL於燒杯中，用本發明的乳中雜質檢測設備測定樣品，將電導率檢測單元10和溫度檢測單元20同時放入待測樣品中，輕輕搖動，使牛乳與電導率檢測單元10和溫度檢測單元20的電極及溫度探頭充分接觸後，讀數，記錄結果。取8份人為往正常牛奶中摻入不同濃度的雜質的測試奶樣，分別按上述的方法檢測(溫度為25"C)檢測結果如下:tableseeoriginaldocumentpage13實施例4本實施例給出了利用本發明的實施例1中的乳中雜質檢測設備檢測乳中雜質的另一個具體實例。首先通過顯示單元40上顯示的選擇模塊36在其顯示屏幕上操作選擇牛乳模塊。然後在顯示屏上操作選擇設定相應牛奶的偏離參考值Kp為0.10ms/cm。取待測牛乳不少50mL於燒杯中，用本發明的乳中雜質檢測設備測定樣品，將電導率檢測單元10和溫度檢測單元20同時放入待測樣品中，輕輕搖動，使牛乳與電導率檢測單元10和溫度檢測單元20的電極及溫度探頭充分接觸後，讀數，記錄結果。4)檢測結果取8份人為往正常牛奶中摻入不同濃度的雜質的測試奶樣，分別按上述的方法檢測(溫度為25。C)檢測結果如下tableseeoriginaldocumentpage13權利要求1.一種乳中雜質檢測設備，該檢測設備包括至少一個電導率檢測單元(10)，至少一個溫度檢測單元(20)，其特徵在於，該檢測設備還包括至少一個數據處理單元(30)以及至少一個顯示單元(40)，其中，所述數據處理單元(30)中存儲有需要檢測的乳在不同溫度下的標準電導率值(KS)以及預先設定的一個偏離參考值(KP)；所述電導率檢測單元(10)和所述溫度檢測單元(20)設置為可同時測得所述乳的一個電導率值(K)和一個溫度值(T)；所述數據處理單元(30)可將測得的所述溫度值(T)下的所述電導率值(K)與所述標準電導率值(KS)比較獲得一個偏離值(KR)，當所述偏離值(KR)大於上述偏離參考值(KP)時，該數據處理單元(30)向所述顯示單元(40)發送一個第一信號；當所述偏離值(KR)小於上述偏離參考值(KP)時，該數據處理單元(30)向所述顯示單元(40)發送一個第二信號。2.如權利要求1所述的檢測設備，其特徵在於，所述數據處理單元(30)進一步包括一個偏離參考值設定模塊(35)，該偏離參考值設定模塊(35)可預先設定所述偏離參考值(Kp)，並將該偏離參考值(Kp)存儲在所述數據處理單元(30)中。3.如權利要求1或2所述的檢測設備，其特徵在於，所述數據處理單元(30)進一步包括一個第一數據傳輸單元(31)、一個第二數據傳輸單元(32)以及一個數據處理模塊(33)，所述第一數據傳輸單元(31)將所述電導率檢測單元(10)和所述溫度檢測單元(20)與所述數據處理模塊(33)連接，所述第二數據傳輸單元(32)將所述數據處理單元(30)與所述顯示單元(40)連接。4.如權利要求1-3之一所述的檢測設備，其特徵在於，所述乳的類型包括牛乳、羊乳和復原乳，所述數據處理單元(30)中存儲有上述各種類型的乳在不同溫度下的標準電導率值(Ks)以及對應於上述各種乳預先設定的一個偏離參考值(Kp)。5.如權利要求4所述的檢測設備，其特徵在於，所述數據處理單元(30)進一步包括一個選擇模塊(36)，該選擇模塊(36)可選擇所述乳的類型，並切換所述數據處理單元(30)中與所述乳的類型相關的功能。6.如權利要求l-5之一所述的檢測設備，其特徵在於，所述偏離參考值(Kp)為0.05-0.10ms/cm。7.如權利要求l-6之一所述的檢測設備，其特徵在於，所述顯示單元(40)包括至少一個顯示屏幕，所述顯示屏幕至少可顯示所述第一信號與所述第二信號。8.如權利要求7所述的檢測設備，其特徵在於，所述第一信號在所述顯示單元上顯示為文字"陽性"，所述第二信號在所述顯示單元上顯示為文字"陰性"。9.一種乳中雜質檢測方法，該方法利用如權利要求1-8之一所述的檢測設備檢測乳中雜質，其特徵在於，該方法包括如下步驟在所述數據處理單元(30)中存儲所述乳在不同溫度下的標準電導率值(Ks);在所述數據處理單元(30)中存儲一個預先設定的偏離參考值(Kp);通過所述電導率檢測單元(10)和所述溫度檢測單元(20)同時檢測所述乳的一個電導率值(K)和一個溫度值(T);將測得的所述溫度值(T)下的所述電導率值(K)與所述標準電導率值(Ks)比較獲得一個偏離值(KR)，當所述偏離值(KR)大於上述偏離參考值(KP)時，所述數據處理單元(30)向所述顯示單元(40)發送一個第一信號；當所述偏離值(KR)小於上述偏離參考值(KP)時，該數據處理單元(30)向所述顯示單元(40)發送一個第二信號。10.如權利要求9所述的檢測方法，其特徵在於，該方法進一步包括如下步驟在所述數據處理單元(30)中存儲各種類型的乳在不同溫度下的標準電導率值(Ks)以及對應於上述各種乳預先設定的一個偏離參考值(KP)。全文摘要本發明提供了一種乳中雜質檢測設備及其檢測方法，該檢測設備包括至少一個電導率檢測單元，至少一個溫度檢測單元，至少一個數據處理單元以及至少一個顯示單元，所述數據處理單元可將測得的一個溫度值下的一個電導率值與存儲的標準電導率值比較獲得一個偏離值，當所述偏離值大於預先存儲的偏離參考值時，數據處理單元向所述顯示單元發送一個第一信號；當所述偏離值小於上述偏離參考值時，該數據處理單元向所述顯示單元發送一個第二信號。此設備能夠一次同時對多條生產線和多種雜質自動化檢測監控，有效減少檢驗時間、檢驗人力投入，可用於在線快速定性檢測。文檔編號G01N27/06GK101368923SQ200810146628公開日2009年2月18日申請日期2008年9月3日優先權日2008年9月3日發明者佳王,王丹慧申請人:內蒙古蒙牛乳業(集團)股份有限公司