西北农林科技大学郭文川获国家专利权
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龙图腾网获悉西北农林科技大学申请的专利基于紫外/可见光谱的牛乳成分分析方法与装置获国家发明授权专利权,本发明授权专利权由国家知识产权局授予,授权公告号为:CN111766209B 。
龙图腾网通过国家知识产权局官网在2025-10-28发布的发明授权授权公告中获悉:该发明授权的专利申请号/专利号为:202010797378.4,技术领域涉及:G01N21/31;该发明授权基于紫外/可见光谱的牛乳成分分析方法与装置是由郭文川;杨彪;朱新华设计研发完成,并于2020-08-10向国家知识产权局提交的专利申请。
本基于紫外/可见光谱的牛乳成分分析方法与装置在说明书摘要公布了:本发明公开了一种基于紫外可见光谱的牛乳成分分析方法与装置,属于农产品品质检测领域。解决的技术问题是提供一种低成本、便携式牛乳成分分析方法与装置。本发明包括显示器、外壳、比色皿、光源、准直镜、比色皿支架、光谱检测模块、供电模块、运算控制模块。光源发出的紫外可见光通过准直镜传递至装有用去离子水稀释100倍的牛乳的比色皿并与牛乳相互作用,光谱检测模块接收到透射光信号并将其转换为数字信号然后传递给运算控制模块,运算控制模块计算出牛乳的脂肪、蛋白质、乳糖、总固形物含量并通过显示器反馈给用户,电源模块为装置供电。本发明可用于检测牛乳中脂肪、蛋白质、乳糖和总固形物含量。
本发明授权基于紫外/可见光谱的牛乳成分分析方法与装置在权利要求书中公布了:1.基于紫外可见光谱的牛乳成分分析方法,其特征在于,光源发出的紫外可见光通过准直镜传递至装有用去离子水稀释100倍的牛乳的比色皿中并与牛乳相互作用,光谱检测模块接收到透射光信号并将其转换为数字信号然后传递给运算控制模块,运算控制模块计算出牛乳的脂肪、蛋白质、乳糖、总固形物含量并通过显示器反馈给用户,电源模块为所述基于紫外可见光谱的牛乳成分分析装置供电; 所述基于紫外可见光谱的牛乳成分分析方法包括以下步骤: 1样本准备:取牛乳样本1mL,倒入盛有100mL去离子水的烧杯中,充分搅拌均匀,得到稀释牛乳样本; 2设置参考光谱:通电预热所述基于紫外可见光谱的牛乳成分分析装置20分钟,关闭光源4,采集并保存暗光谱Td,打开光源,将盛有去离子水的比色皿3放入比色皿支架6中,采集并保存参考光谱Tw; 3采集待测牛乳样本的紫外可见吸光度光谱:将稀释牛乳样本加入所述比色皿3中,将所述比色皿3放入所述比色皿支架6中,采集并计算待测牛乳样本的透射光谱Ts并计算出待测牛乳样本的紫外可见吸光度光谱A; 所述牛乳紫外可见吸光度光谱A的计算方法为:A=logTw-TdTs-Td; 所述牛乳紫外可见吸光度光谱A的波长范围为183-650nm; 4分析待测牛乳样本乳成分:用偏最小二乘回归算法计算出牛乳的脂肪、蛋白质、乳糖、总固形物含量; 所述偏最小二乘回归算法计算公式为: Y=B·A+c 式中Y是算法的输出值,是一个四维矩阵,每一维依次是待测牛乳样本的脂肪、蛋白质、乳糖和总固形物含量,B是系数矩阵,A是待测牛乳样本的紫外可见吸光度光谱矩阵,c是常数项; 算法中系数矩阵B和常数项c的确定方法包括以下步骤: a.样本准备,取乳成分含量分布范围较广的牛乳样本大于100个,每个样本取1mL,倒入盛有100mL去离子水的烧杯中,充分搅拌均匀,得到稀释牛乳样本; b.数据采集:用所述基于紫外可见光谱的牛乳成分分析装置采集每个牛乳样本的紫外可见吸光度光谱,用标准方法分别测出每个牛乳样本的脂肪、蛋白质、乳糖和总固形物含量真实值; c.确定模型参数B和c:以牛乳样本的紫外可见吸光度光谱和用标准方法测得的脂肪、蛋白质、乳糖和总固形物含量真实值为输入量,用偏最小二乘回归算法计算出系数矩阵B和常数项c; 5显示计算结果。
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