4.2.2 AD转换程序设计 16

4.3 系统影响因素设计 16

4.3.1 温度影响分析 16

4.3.2 温度控制程序设计 17

总  结 19

参考文献 20

附录1 21

致  谢 23

1 绪论

1.1 选题背景及研究意义

现代生活条件渐渐达到小康，人们对食物的安全和营养也愈来愈关注，显著变化便是牛乳产品的消费量不断增加。日本有俗语“一杯牛奶，强壮一个民族”，《中国居民膳食指南》中第三条也明确写出“常吃奶类、豆类或其制品”，并建议每人平均每天摄入奶制品100g。经过近三十年的发展，我国乳类总产量已位列世界第三，平均每人一年消费量达到32.4kg。

牛乳的成分非常复杂，约有100多种，主要是水、蛋白质、脂肪、乳糖、磷脂、无机盐等。牛奶营养成分的组成并不固定，它受奶牛的品种、饲养方法、年龄、泌乳期、季节变化、挤奶方法、加工方式等多种因素的影响。因此，基于不同的处理工艺，牛乳又可按照脂肪含量分为普通牛奶、低脂牛奶或脱脂牛奶。一般情况下，牛奶营养成分包括水88%、蛋白质3.4%、脂肪3.5%、乳糖4.60Ic和无机盐0.7%。

除此之外，牛奶中的矿物质种类和数量也比较丰富，主要有钙、磷、镁、钾、钠、硫及锌、锰等，其中钙最重要，摄入充足的钙可预防老年骨质疏松和佝偻病。牛奶含钙量约为120mb/100ml，是人体补充钙的最佳食物，而且牛奶中的维生素D和乳糖均有助于钙的吸收，大大提高了钙的利用率。

然而，自2008年三氯氰胺事件以来，我国乳制品行业事故频发，对消费者的信心影响很大，而且使中国的乳品行业受到重创。经过分析，影响我国乳制品质量安全问题，主要有三个方面：

（1）在原奶收集的过程中，以次充好、掺杂作假事件时有发生，使奶源在数量和质量上都不满足需求。

（2）从原奶到销售牛奶成品，要经过多道工序处理，在加工过程中缺乏对牛乳的实时监控，导致质量安全问题出现不能及时反馈。

（3）任何乳制品都要经过商品销售才能到达消费者手中，然而由于流通过程中，商家为了追求高利润，使得牛乳质量信息不能如实反映。

为了解决上述问题，必须要对牛乳的组成成分及含量进行检测。牛乳主要由水、蛋白质、脂肪、乳糖、磷脂、无机盐等组成，其中蛋白质和脂肪是主要的营养成分，它们的含量及各自所含比重是反映牛乳质量的关键。是以牛乳成分的检测，主要是对牛乳中蛋白质和脂肪的所占比重进行检测。

因为牛乳组成成分的复杂，目前的检测方法都或多或少的存在着不足，主要体现在操作成本、操作和维护、稳定性和准确性等不能兼有。 本文设计了基于光电理论的牛乳成分参数检测系统，该系统主要运用激光散透比原理，对光强信息进行检测，并转化为电压信号，最终显示出牛乳中蛋白质与脂肪的含量。

1.2 光电检测技术的发展

随着科学技术发展的突飞猛进，光电检测领域已经研究出纳米、亚纳米高精度的光电测量新技术。小型、快速的微型光、机、电检测系统在各个领域应用越来越广泛，快速的非接触在线测量逐渐取代原始较缓慢的接触式检测技术，并向微空间、大空间三维测量技术方向发展。