基于ARM9的牛奶成分检测系统的研究

基于ARM9的牛奶成分检测系统的研究 哈尔滨理工大学硕士学位论文基于ARM9的牛奶成分检测系统的研究姓名:于海波申请学位级别:硕士专业:精密仪器及机械指导教师:周真20090301哈尔滨理工大学,学硕，学位论文基于,,,,的牛奶成分检测系统的研究摘要随着人们生活水平的提高，人们的饮食结构发生了改变，以营养为主的饮食观念取代了能量饮食观念，由此，牛奶走进了人们的视线。牛奶是一种营养丰富而又全面的食品，准确地检测牛奶中成分的含量引起广泛的关注，牛奶中脂肪和蛋白质的含量是决定牛奶品质的重要指标，因此牛奶质量检测的重点主要集中在这两项指标的检测上。光散透技术是一门多学科的综合技术，该技术具有无破坏性，能快速的跟踪体系的变化过程等优点。应用光散透技术研究生物大分子的成分是当前研究的热点之一。目前，通过对当前牛奶成分的检测方法的 分析 定性数据统计分析pdf销售业绩分析模板建筑结构震害分析销售进度分析表京东商城竞争战略分析 比较，确定以光散射技术为基础，利用光散透比方法实现对牛奶成分的检测，即光源入射均匀的大分子介质会发生散射和透射现象，其散射光的光强和透射光的光强的比值称为散透比。通过对光散透比方法进行了理论分析，和对牛奶成分的光透射、光散射理论进行了研究，得到了牛奶成分的光散射模型，通过对牛奶成分检测的影响因素(如温度)进行了实验，对牛奶成分的光散透比模型进行了优化和改进。建立了牛奶成分检测系统，该系统包括主控制单元、光强检测电路、温度控制单元、数据通讯模块、牛奶样本进出控制单元、以及液晶显示单元。该系统能快速测定牛奶中蛋白质和脂肪的含量，从而确定牛奶的品质。以光散透比模型为基础，设计了牛奶成分检测系统的应用程序，主要包括检测系统的初始化、智能控制系统等相关程序。可以实现对硬件系统中的进样和出样，,,,转换、数据通信、以及测试温度的控制。关键词牛奶成分;散透比;,,,,,,,,—，，哈尔滨理工大学工学硕士学位论文,,,,,,;,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,;,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,’,,,,,,,;,,,,,,,,，,,,,,,’,,,,,,,,;,,,,,,,,,,,,,;,,;,,,,,,,,,,,,,,—,,,,,,,,,,,,,,;,,;,,,,,,,,,,,，,,，,,,,;,,,,,,,,,,,,,,’,,,,,,,,,,(,,,,,,,,,,,,,,,,,,;,,,,;,,,,,,,,,,,,,,,,,，,;;,,,,,,,,,;,,,,,,,,,,,;,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,;,,;,,,，,,,,,,,,,,,,,;,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,;,,,,,,,,,,？,,,,,,,,,,,,，,,,,,,？,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,;,,,,,,,,,,,,,,;,,,,,(,,,,,,;,,,,,,,,,;,,,,,,,,,,,,,,,,,,;,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,;,,,,,,,(,,,,,;,,,,,,,,,,,,,,—,,,,,,;,,,,，,,,,,,,;,,,,,,,,,,;,,,,,,,,,,,;,,,,,,，,,,,,,,(,,,,,,;,,,,,,,,,,,,,,;,,,,;,,,,,,;,,,,,,,,,,,,,,,,;,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,;,,,,,,,,,,,,,,;,,,,,,,,,,,,;,,,,,,,,,,，,,,,,,,;,,,,,,,,,,, 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文《基于,,,,的牛奶成分检测系统的研究》，是本人在导师指导下，在哈尔滨理工大学攻读硕士学位期间独立进行研究工作所取得的成果。据本人所知，论文中除已注明部分外不包含他人已发 表 关于同志近三年现实表现材料材料类招标技术评分表图表与交易pdf视力表打印pdf用图表说话 pdf 或撰写过的研究成果。对本文研究工作做出贡献的个人和集体，均已在文中以明确方式注明。本声明的法律结果将完全由本人承担。作者繇寻嗽(哦砌多年孑月加哈尔滨理工大学硕士学位论文使用授权 书 关于书的成语关于读书的排比句社区图书漂流公约怎么写关于读书的小报汉书pdf 《基于,,,,的牛奶成分检测系统的研究》系本人在哈尔滨理工大学攻读硕士学位期间在导师指导下完成的硕士学位论文。本论文的研究成果归哈尔滨理工大学所有，本论文的研究内容不得以其它单位的名义发表。本人完全了解哈尔滨理工大学关于保存、使用学位论文的 规定 关于下班后关闭电源的规定党章中关于入党时间的规定公务员考核规定下载规定办法文件下载宁波关于闷顶的规定 ，同意学校保留并向有关部门提交论文和电子版本，允许论文被查阅和借阅。本人授权哈尔滨理工大学可以采用影印、缩印或其他复制手段保存论文，可以公布论文的全部或部分内容。本学位论文属于保密口，在年解密后适用授权书。不保密叼。(请在以上相应方框内打?)作者签名:于海办乏日期:作者签名:寸冷办叉日期:导师签名:日期:切加弓芗年年疗,，?砰形，,砂哈尔滨理,,大学,学硕士学位论文,(,研究的目的和意义第,章绪论牛奶是与人们生活息息相关的重要食品、作为一种营养丰富而全面的理想食品，牛奶中含有蛋白质、脂肪、乳糖、各种维生素及矿物质等一百多种人体需要的营养元素?,。无论从生物学价值看，还是从消化利用率，牛奶最接近人奶，牛奶被西方医学之父希波克拉底称为“最接近完善的食品”。从婴幼儿时期开始直到中老年，人们都需要牛奶来补充应用，牛奶已经成为人们生活中最常消费的食品之一。在日本就有一杯牛奶改善一个民族之说。在我国，尽管与蛋类和肉类相比，牛乳的需求量相对较低，但是随着生活水平的提高，人们的饮食结构也在改变，以能量食品为主的时代已经成为历史。现在，人们对牛乳的消费已不仅仅满足奶量，而是更重视其营养成分。按照国家有关标准规定，各乳制品生产企业必须提供有关各项强制规定的分析值(蛋白质、脂肪等)和非强制规定的分析值(如乳糖等)的信息。同时，牛乳收购者应对交售的牛乳进行必要的质量检测，收购的原乳必需符合国家规定的生鲜牛乳收购标准。其中，脂肪和蛋白质的含量是决定牛乳质量的核心指标，也是影响检测速度的关键环节，牛乳质量检测的绝大部分工作量都集中在这两项指标的检测上。在我国很多地区，奶牛并不完全是集中在牧场饲养，而是大部分由奶牛养殖专业户分散饲养，因此乳品厂要在各地设立很多牛奶收购站。牛乳成分的测量成分为牛奶场管理决策的重要来源，并可能成为一种重要的诊断工具。对于这些分散的小型收购站，如何快速、准确且经济地测定牛乳成分的含量也是难于解决的问 题 快递公司问题件快递公司问题件货款处理关于圆的周长面积重点题型关于解方程组的题及答案关于南海问题 。因此，急需一种快捷、高效、廉价的牛乳成分测定方法，这不仅可以为牛奶品质分析和生产过程质量控制提供参考依据，对于动物的优良培育也可以提供科学的指导。,(,国内外牛奶成分检测技术现状及发展趋势目前，在牛奶成分检测领域，存在多种测量方法，比较常见的方法主要有化学法、超声波分析法、光谱法和毛细血管法等。哈尔滨理工大学工学硕士学位论文,(,(,化学法,(凯氏定氮法凯氏定氮法?,(,,,,,,,,,,,,,,)是取定量牛奶加入某定量的硫酸钾、硫酸铜和硫酸后加热，在加热时，硫酸分解为亚硫酸酐、水、和氧。有机物被氧化为二氧化碳和水，而奶中的氨态氮与过量硫酸则占变为硫酸铵，硫酸铵在碱性溶液中进行蒸馏，用硼酸吸收，在用标准酸溶液滴定，就可求出全氮量，而奶中的氨态氮主要来自于蛋白质和尿素等，其中蛋白质占绝大部分，因此通常以全氮量乘以,(,,为全蛋白的质量。 ,(色素结合法色素结合法,,,(,,,,,,,,,,,,,,,,)是取定量牛奶加入,,,,,,,;,,,,溶液(,,,,,,,,;,,,,，,,,,,,??,,,,和柠檬酸混合溶解液,,值为,(,,)，并有小针孔以压榨空气通气,分钟混合后，,,,,,,,,分钟的远心分离，再将上澄液(蓝色)倒入,,,,;,,,，然后使用比色计定量。,(甲醛滴定法甲醛滴定法,,(,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,)是取定量牛奶加入,,的,,,,,,,,,,,,,,,溶液和饱和草酸钾溶液后，迅速以,(,,,,,,,的,,,,溶液中和至呈现标准微红色为止;然后添加,,,的甲醛溶液，经一分钟振荡后在以,(,,,,,,,的,,,,溶液中和。此滴定所需的,,,,毫升数就是牛乳蛋白质的浓度。化学法是传统方牟饬烤茸罡撸磺衅渌饬糠椒ǖ慕峁家蚧柯～,诠曛校陨逝,椤褪仙本椤?鹁榈热橹破返母飨钪副昙凹觳饩醒细竦墓娑ā,静捎寐拮纫桓缣乩锓柿糠质峁分粒埃埃保ィ涣酱纹叫胁舛ń峁睿裕保埃埃瓜逝,椴坏贸埃埃常梗坏 隙酱纹叫胁舛ń峁畈坏贸酱尾舛ㄆ骄翟希保鞍字什捎冒胛?靠 担ァ,」芑墒烨揖雀撸羌觳馐奔涑ぃㄈ绮舛ㄖ竞啃枇礁鲂?保 獾鞍缀吭蛐杞咏教欤?枰约炼唷?觳獬杀靖摺?枰炝返募煅槿嗽保ǖ味ㄖ盏隳岩哉莆眨蚨荒芙卸ㄊ薄?康某檠觳猓荒苁凳痹谙呒觳猓 荒芏亩耘,痰纳探杏行У乜刂啤,保玻渤治龇ㄌ讲饧际跏抢酶咂瞪ㄓ胛镏手涞南嗷プ饔靡曰袢”徊馕镏誓诓康奈锢砘灾剩ㄍ橹适贝笾卤硐治中问剑貉顾醪ā?砻娌ê颓斜洳担薄,谟τ弥校现渌街中问剑顾醪ㄊ亲钪匾目悸且蛩于,庵盅顾醪ㄔ诮橹手械拇菔峭橹实难顾鹾团蛘徒械模庵纸橹手使趵砉ご笱Чぱ妒垦宦畚牡阍谏ㄗ饔孟乱栽嘉恢梦闼?恼竦慈匀环樱龋铮铮耄宥蛇拧;谎灾 橹实慕峁乖谏莨讨形捶?魏胃拘缘钠苹怠;谝陨显恚壳耙延卸嘀殖ㄅ,坛煞址治鲆敲媸溃绫,永堑模蹋粒茫裕希樱茫粒蜗盗小罚薄?拦模蹋粒茫裕桑茫龋牛茫恕?夜憬笱У挠糯吹取,壳埃觳馀,坛煞值脑げ饩炔牛悖觯ū湟煜凳?悼纱锏剑担サ乃健,保玻彻馄追ǎ保贤馕辗ㄗ贤馕辗ㄊ侨。常恚炫,倘芤海曰撼逡鹤魑哉眨霉饩段欤悖淼氖?壬冢玻福埃睿泶Σ舛ü馕罩怠,ǔ,耘ǘ龋欤悖淼鞍字剩恚烊芤旱模粒玻福拔保敖泄浪恪,艏褐玫鞍字实奈南字担芍苯蛹扑愠鲅啡芤褐械鞍字实呐ǘ龋穑,玻焱夤馄追ê焱夤馄追ㄊ羌馄撞饬考际酢?屏垦А?扑慊际酢?〔饬考际跤谝惶宓南执治黾际酢,谂,坛煞旨觳饬煊颍,玫挠兄泻焱夂徒焱饬街址治黾际酰堑南灾诺闶欠治龀杀镜汀?俣瓤臁?僮骷虮恪?刹黄苹笛方性徊舛ā?皇褂没约痢?嗖问饬浚悄芄宦闩,坛煞旨觳獾南执治黾际酰穑薄,泻焱夤馄追ㄔ谂,坛煞旨觳饬煊虻挠τ靡延泻艹さ睦罚缭冢保梗叮蹦辏陀谢谥泻焱夤馄准际醪饬颗,坛煞值淖ɡ帽ǖ溃笔备孟钭ɡ谟?牵颍酰猓猓校幔颍螅铮睿蠊镜模桑遥停烈瞧魃嫌τ谩,牵钡匠鱿只诠庋瞬际醯墓庋б瞧骱螅泻焱夤馄准际跤糜谂,坛煞值牟饬坎诺靡怨惴河τ盟摹,玻笆兰途攀甏衅冢盗?侗浠患际醯姆?梗臁В保怪泻焱饧际踉谂,坛煞旨觳饬煊虻挠τ糜智敖艘徊健,壳埃泻焱夤馄准际醣冉铣墒欤延邢嘤Φ囊瞧魑适溃ぢ螅疲希樱庸境霾模停椋欤耄樱悖幔钕盗信,坛煞挚 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保馇慷鹊募跞跤肴芤号ǘ鹊脑黾樱愫腿肷涔馇慷瘸烧龋叵凳脚疲桑ǎ玻玻?尽,欤桑欤ㄉ希剑幔茫ǎ瞾9?,),,‘两定律合并，即称为朗伯一比尔定律，可以将它看作是上述分子振动原理的宏观表示，对于含,种成分的混合溶液而言，其数学表示式如(,(,)所示。么,,畔),,,咕),?,，(,),?口，(,)崛(,—,)哈尔滨理工大学工学硕士学位论文式中彳一吸光度，是波长的函数;,一吸收层厚度(聊,);,一对应成分,的浓度(,,刃);口，一成分,的吸收系数(,,刃(,,);,一透过率，对应出射光强与入射光强之比。吸光系数仅(，是物质本身的固有性质。实验证明，不同浓度的同一物质在相同波数处具有相同的吸收系数;对于每一物质，不同波数处其吸光系数不同。朗伯一比尔定律的适用条件为:,(吸收过程中，如果组成物质的各成分之间无相互作用，则各成分的吸光度具有可加合性;,(辐射与物质的作用仅限于吸收过程，无荧光、散射光等化学现象;,(吸收物是一种均匀分布的连续体系。,(,(,光散射理论光束通过不均匀媒质时，部分光束将偏离原来方向而分散传播，从侧向也可以看到光的现象，叫做光的散射，偏离原方向的光称散射光，散射光一般为偏振光。介质中存在大量不均匀小区域是产生光散射的原因，有光入射时，每个小区域成为散射中心，向四面八方发出同频率的次波，这些次波间无固定相位关系，它们在某方向上的非相干叠加形成了该方向上的散射光。在光散射应用领域，米式散射和瑞利散射被广泛应用。瑞利研究了线度比波长要小的微粒所引起的散射，并于,,,,年提出了瑞利散射定律:特定方向上的散射光强度与波长,的四次方成反比;一定波长的散射光强与(,，,,,,)成正比，,为散射光与入射光间的夹角，称散射角。对线度比波长大的微粒，散射规律不再遵守瑞利定律，散射光强与微粒大小和形状有复杂的关系。,,,,年,米和,(,(,(德拜对光的散射做了理论分 析弘…，米式散射理论指出只有当球形粒子的半径口,,(,,,,,,时鹄纳?涔媛刹攀钦返模峤洗笫保?涔馇坑氩ǔさ墓叵稻筒皇置飨粤恕,虼耍冒坠庹丈溆纱罂帕,槌傻纳?湮镏适保ㄈ缣炜盏脑频龋?涔馊晕坠狻,逡夯保诹俳缱刺浇芏日锹涞奈?虮涞帽裙獠úǔひ螅嗨朴诖罅,樱纱罅,硬那苛疑?涫乖赐该鞯奈镏时浠熳呛搿薄,玻成?副壤砺奂爸尽?鞍字使亓?改,团,淌且恢峙ㄋ醴稚?澹涑煞肿槌梢话闶俏榷ǖ模 校福罚ヒ唬福福ス趵砉ご笱Чぱ妒垦宦畚牡乃趾停保玻ヒ唬保常サ母晌镏省,涓晌镏手械奶妓衔锖涂笪镏食嗜芤鹤刺镜戎食煞殖嗜樽且鹤刺鞍字手饕岳业鞍捉禾辶,有问椒稚?谂,橹小,厩蚝屠业鞍捉菏目帕,洗螅梢远匀肷涔夥??渥饔茫蝗樘鞘切庑晕镏剩怨獾纳?浜苄。梢院雎裕惶妓衔锒怨饣臼遣环??涞模梢钥闯雠,橹心芏怨馍?溆薪锨康淖饔玫木褪侵厩蚝屠业鞍祝虼送?淅捶从持竞偷鞍字实暮俊а怠，?副壤砺劬褪窃诠獾娜肷淦矫婺谕辈饬浚埃按Φ耐干涔夤馇浚婧停梗埃按Φ纳? ,盟堑谋戎道幢碚鞑馐缘墓庋Р瘟浚梢韵蛉肷涔獾墓夤β势涔夤馇浚 贫鸬奈蟛睿汀啊埃薄,砺鄯治觯币皇す馍淙肱,滔?芤褐惺保,槎怨獾奈詹荒芗俣ㄎ悖蛴赡芰渴睾阍砜傻茫ǎ玻矗桑镯玻螅铮健疲桑螅兀槠摺疲赡旷埃辏桑簦玻樱铮保矗螅铮选,袷街嘘蔽肷涔馐峤孛婷婊 驹谄渖?涿妫粒螅系纳?涔夤馇浚,鞍字试谄渖?涿娲裕系纳?涔夤馇俊,涛课展馇浚钲棠福樱遥健疲烫耍泼耄怪比肷涔庀叩纳?涔馇浚怨馐氖匝行奈蛐模刖段业囊桓黾傧肭蛎妫诖饲蛎嫔希,Υο嗟龋且桓鲇肱,橹竞偷鞍字噬?涮匦杂泄氐牧康模ǎ玻担?蹋窖迹蹋玻蹋ǎ病担?街校恚玻剑薄,椭挥兄臼钡木?凳嗖煌,种蹋剑澹洌ㄓ氲海吐选玻叮?街忻屯臀课障凳阄,,蛴桑ǎ病玻?讲?桑ǎ病常?降茫恚玻耍剑濉模伞插椋汀小习祝缙蛞弧,鸵唬保ǎ玻罚?捎谑桥,橄?芤海蛏啤:蜕疲旱闹岛苄。锰?照构剑皆痢叮剑欤玻玻欤玻玻瓉9?可分别对式(,(,)中右边两式进行泰勒展开，整理可得聊,要,一‘刍,,,，,,,,,,),,善,一(如,,,，‖,如),,考,，(,,白，;，,,,,，,;,,,，)考,，(,,,)(,,也;，,,,,,,;—,砭)孝,一(毛乞，毛,,,,，,,,,,),,毒,一(;,,,,,一;,，,)。即哈尔滨理,大学,学硕:上学位论文艺,,考,,，,考,,，置考,，垦考,，,盏善,，?，(,,,)式中,，,，尽，垦，,，,均为常数。同理脂肪的浓度与纯脂肪溶液的散透比的函数裂,,,;，州,落淼”,(黧;,,,,;,，,)，’亿埘(,,,“;一戤),,,,】、,即,,厂(考)，由式(,—,)可知，,,厂(磊，善:)，经过计算机转换可得毒，,,(,,，善)，散透比,可以直接测出，而脂肪的浓度毛可以通过式(,(,)求出，则可求出蛋白质的浓度己。牛乳中存在两种散射分子，难以测出其单一含量。从理论上说，，如果能找到一种快速溶解脂肪且不溶解蛋白质的物质，就很容易测出蛋白质的含量。但实际中这是不可行的，我们根本找不到这样的物质?…。但是我们找到了一种快速蛋白质溶解液(乙二氨四乙酸稀溶液)，所以我们可以分两步来测量，即先用蛋白质快速溶解液把蛋白质溶解为小分子，使牛奶稀溶液中只有脂肪是牛奶中的不溶的大分子，测出 此时的散透比×，再测出脂肪和蛋白质两相共存的牛奶稀溶液可测得散透比,，然后将牛奶送到国家乳制品研究所定标,,(即用盖勃法和凯氏定氮法将脂肪含量舌和蛋白质含量邑定出)，那么脂肪的含量鲁可以通过己和,的一一对应关系求得，最后利用,、,和量这些数据建立恰当的数据模型来求出蛋白质含量厶。牛乳在不同温度的条件下，其散透比与牛奶浓度的关系曲线不同。温度较低时，牛乳脂肪和蛋白质溶液粘度上升，粘度越高.