专利名称：：一种乳中杂质检测设备及其检测方法
技术领域：
：本发明涉及一种乳中杂质检测设备及其检测方法，尤其是一种便于判断乳中是否惨假或存在杂质的乳中杂质检测设备及检测方法。
背景技术：
：由于各种原因，用于加工成成品的原奶或鲜奶中有可能会混杂一些杂质，例如混杂有患病奶牛所产的奶等，现实中，为使牛奶保鲜，或以假乱真，某些收购的牛奶中有可能加入了各种掺假物质甚至是有毒害性质的物质，人体摄入过量的掺假物质会导致多方面的危害。然而，目前关于牛奶是否掺杂有杂质的国标方法很有限，不能满足实际需求。牛奶收购在线质量控制需要采用快速便捷、检测费用低，可以进行全面检测的检测方法。虽然目前有一些乳中杂质检测方法在应用，但大都是每个项目逐一检测，检测费用较高，检验时间较长，检验人力投入较大，有些物质的理化性质相互抵消，致使单一的检测方法被干扰不能检测出来，不适于牛奶收购在线质量控制的广泛应用。例如，"利用电导率检验掺假牛奶"(《中国公共卫生》1994年第10巻第l期第28页，山西农业大学动医系卫检室，丁伟，杨百亮，黄素珍)公开了利用牛奶电导率变化来判定是否掺假的方法，该方法利用电导率仪和半导体点温度计配合检测不同温度下牛奶的电导率。该方法的缺点是需要人为判断是否掺假，而且也没有提供一种判断掺假的标准，并且没有提供适于快速、流水线操作的设备，难以大规模、工业化、全自动应用。
发明内容本发明要解决的技术问题在于提供一种乳中杂质检测设备，其成本低廉、操作方便快速，且现象明显、灵敏度高，能够一次同时对多条生产线和多种杂质自动化检测监控，不用人为比对和逐一检测，有效减少检验时间、检验人力投入，有效避免几种杂质因理化性质相互抵消而不易被检测出来的可能，能够满足生产企业的广泛需要。本发明要解决的另一技术问题是提供一种使用上述检测设备检测乳中杂质的检测方法。为解决上述技术问题，本发明提供了一种乳中杂质检测设备，该检测设备包括至少一个电导率检测单元，至少一个温度检测单元，该检测设备还包括至少一个数据处理单元以及至少一个显示单元，其中，所述数据处理单元中存储有所述乳在不同温度下的标准电导率值以及预先设定的一个偏离参考值；所述电导率检测单元和所述温度检测单元设置为可同时测得所述乳的一个电导率值和一个温度值；所述数据处理单元可将测得的所述温度值下的所述电导率值与所述标准电导率值比较获得一个偏离值，当所述偏离值大于上述偏离参考值时，该数据处理单元向所述显示单元发送一个第一信号；当所述偏离值小于上述偏离参考值时，该数据处理单元向所述显示单元发送一个第二信号。优选地，所述数据处理单元进一步包括一个偏离参考值设定模块，该偏离参考值设定模块可预先设定所述偏离参考值，并将该偏离参考值存储在所述数据处理单元中。优选地，所述数据处理单元进一步包括一个第一数据传输单元、一个第二数据传输单元以及一个数据处理模块，所述第一数据传输单元将所述电导率检测单元和所述温度检测单元与所述数据处理模块连接，所述第二数据传输单元将所述数据处理单元与所述显示单元连接。优选地，所述乳的类型包括牛乳、羊乳和复原乳，所述数据处理单元中存储有上述各种类型的乳在不同温度下的标准电导率值以及对应于上述各种乳预先设定的一个偏离参考值。优选地，所述数据处理单元进一步包括一个选择模块，该选择模块可选择所述乳的类型，并切换所述数据处理单元中与所述乳的类型相关的功能。优选地，所述偏离参考值为0.05-0.10ms/cm。优选地，所述显示单元包括至少一个显示屏幕，所述显示屏幕至少可显示所述第一信号与所述第二信号。优选地，所述第一信号在所述显示单元上显示为文字"阳性"，所述第二信号在所述显示单元上显示为文字"阴性"。本发明还提供了一种利用上述检测设备检测乳中杂质的方法，该方法包括如下步骤在所述数据处理单元中存储所迷乳在不同温度下的标准电导率值；在所述数据处理单元中存储一个预先设定的偏离参考值；通过所述电导率检测单元和所述温度检测单元同时检测所述乳的一个电导率值和一个温度值；将测得的所述温度值下的所述电导率值与所述标准电导率值比较获得一个偏离值，当所述偏离值大于上述偏离参考值时，所述数据处理单元向所述显示单元发送一个第一信号；当所述偏离值小于上述偏离参考值时，该数据处理单元向所述显示单元发送一个等二信号。优选地，该方法进一步包括如下步骤在所述数据处理单元中存储各种类型的乳在不同温度下的标准电导率值以及对应于上述各种乳预先设定的一个偏离参考值。本发明的一种乳中杂质检测设备具有如下优点能够一次同时对多条生产线和多种杂质自动化检测监控，不用人为比对和逐一检测，有效减少检验时间、检验人力投入，单个样品的检验用时约为0.5分钟，非常快捷方便。而且，能够有效避免几种杂质因理化性质相互抵消而不易被检测出来的可能，能够满足生产企业的广泛需要，其成本低廉、操作方便快速，且现象明显、定性检测灵敏度高，适于大规模、工业化、全自动操作。i图1是根据本发明的一个实施例的乳中杂质检测设备示意图。具体实施例方式下面将结合具体实施方案对本发明的方法做更详细的说明。本领域技术人员应当理解，下述实施例均用于对本发明所要求保护的范围进行实例性的描述，以此概括本发明的各参数的相对范围，因而不能将之理解为对本发明的一种具体限制。实施例1本发明提供了一种乳中杂质检测设备，如图1所示，该检测设备包括至少一个电导率检测单元10，至少一个温度检测单元20，至少一个数据处理单元30以及至少一个显示单元40。其中，电导率检测单元10和温度检测单元20可以采用如
背景技术：
部分所述现有技术文献中相同的检测设备，或其他常用的能检测电导率和温度的电子传感器，具体来说，电导率检测单元10和温度检测单元20可以设置为同时测得需要进行检测的乳(原奶或鲜奶)的一个电导率值K和一个温度值T。根据本发明的乳中杂质检测设备是一种可应用于流水线的检测设备，因此，本领域技术人员应当理解，该检测设备可以同时包含多个电导率检测单元10和温度检测单元20，也可以具有多个数据处理单元30以及显示单元40。较佳的，该检测设备具有一个数据处理单元30和一个显示单元40，而同时具有多个电导率检测单元10和温度检测单元20，其中，电导率检测单元10和温度检测单元20成对设置，并通过数据处理单元30控制各个电导率检测单元10和温度检测单元20同时对需要进行检测的样品乳进行测量，以获得该样品乳的一个电导率值K和一个温度值T。每一种样品乳的电导率值K和温度值T分别通过相应的传感器(图中未示出)由数据处理单元30的一个第一数据传输单元31传输给数据处理单元30的一个数据处理模块33。上述的数据处理单元30可以是一台通用的PC或单片机，其中，该数据处理单元30的数据处理模块33可以是一种通用的CPU或类似物，其负责整个数据处理单元30的计算、比较、数据的传输以及存取。前述的第一数据传输单元31可以是连接电导率检测单元10和温度检测单元20与数据处理模块33的数据线以及相应的数据接口(interface),当然，本领域技术人员应当理解，所述第一数据传输单元31可以采用技术上较为常用的数据传输模式，例如，通过COM接口或USB接口等传输数据，并且，对于成对设置的电导率检测单元10和温度检测单元20，该第一数据传输单元31可以分别为两条COM连接线或两条USB连接线以及相应的连接数据处理单元30的主板(图中未示出)的COM接口或USB接口。上述的数据处理单元30中还可以包括数据的存储单元34(例如，硬盘、内存或远程存储服务器等)以及至少一个连接上述显示单元40与所述数据处理单元30的第二数据传输单元32。该显示单元40可以是一个通用显示屏幕，即，可以是一个CRT显示器或一个LED显示器，相应的，该第二数据传输单元32可以是连接数据处理单元30的主板与所述CRT显示器或LED显示器的VGA连接线。当然，本领域技术人员应当理解，该显示单元40也可以是一个或多个警示灯或一个或多个喇叭，只要其可以输出由数据处理单元30计算得出的处理结果即可。数据处理单元30的存储单元34中存储有各种需要检测的乳在不同温度T下的标准电导率值Ks以及预先设定的一个偏离参考值KP。具体来说，理论及实验表明，不含杂质的鲜奶的电导率是一个跟温度相关的稳定的数值范围，而各种杂质会使鲜奶的电导率增大或降低。下表仅示例性的给出了一种牛乳与各温度点对应的理论"牛乳标准电导率值"，具体如表1所示表1牛乳样标准电导率值<table>tableseeoriginaldocumentpage8</column></row><table>应当强调，表1仅用于示例性说明，各种不同的奶其电导率会有不同的变化，而且，实际应用的时候，根据需要，对应的电导率可能需要精确到O.l°C，例如，如表2所示表2牛乳样标准电导率值<table>tableseeoriginaldocumentpage8</column></row><table>正常牛奶中掺入不同浓度的杂质，其温度和电导率对照如表3所示:表3含杂质牛乳电导率(ms/cm)<table>tableseeoriginaldocumentpage9</column></row><table>对照表2和表3可以看出，正常牛奶的电导率值在一定温度下比较稳定，与标准值的偏离不会超过0.01ms/cm，当加入掺假物(杂质)后电导率值变化明显，当偏离值超过0.05ms/cm基本可以确定是掺假牛奶(含杂质牛奶)。因此，数据处理单元30的存储单元34中存储的各种需要检测的乳在不同温度T下的标准电导率值Ks可以是如表2所列出的标准电导率值，当然，也可以是不同温度下的一个平均电导率值，即，该标准电导率值Ks既可以是一个区间值，也可以是一个点值。另外，可以预先设定偏离参考值Kp为0.05ms/cm，艮卩，人为设定，如果所测鲜奶在温度T下的电导率值K与存储单元34中的标准电导率值Ks的差值的绝对值超过偏离参考值Kp(0.05ms/cm)时，则定性地认为该鲜奶中含有杂质。.具体来说，当数据处理单元30中存储的标准电导率值Ks是一个区间值时，例如，在温度T为24.(TC时，数据处理单元30中存储的标准电导率值Ks为5.01-5.03ms/cm，当牛乳中掺杂有4%氯化钠0.50%时，电导率K实际测得为7.52ms/cm，则偏离值KR=|K-KS|，此时，由于电导率K实测值大于Ks区间值的最大值，取标准电导率值Ks为5.03ms/cm，此时偏离值KR叫K-Ksl为KR叫7.52-5.031ms/cm=2.49ms/cm。又比如，在温度T为24.0。C时，数据处理单元30中存储的标准电导率值Ks为5.01-5.03ms/cm，当牛乳中掺杂有自来水0.50%时，电导率K实际测得为4.85ms/cm，则偏离值KR=|K-KS|，此时，由于电导率K实测值小于Ks区间值的最小值，取标准电导率值Ks=5.01ms/cm，此时偏离值KR为KR=|4.85-5.03|ms/cm=0.18ms/cm。上述两种示例情况下，由于偏离值KR均大于预先设定的偏离参考值K产0.05ms/cm，则可以定性的认定，上述两种示例中的牛奶还有杂质。同样的，当数据处理单元30中存储的标准电导率值Ks是一个点值时，标准电导率值Ks取平均值为5.02ms/cm，上述两种情况下的偏离值KR计算之后分别为2.50ms/cm和0.17ms/cm，同样均大于偏离参考值KP=0.05ms/cm，也可以定性的认定上述两种示例中的牛奶还有杂质。当数据处理单元30的数据处理模块33将测得的温度值T下的电导率值K与标准电导率值Ks比较后获得的偏离值KR大于偏离参考值KP时，数据处理单元30的数据处理模块33通过第二数据传输单元32向显示单元40发送一个第一信号；当所述偏离值KR小于上述偏离参考值Kp时，该数据处理单元30向所述显示单元30发送一个第二信号。当所述显示单元30是一个CRT显示器或LED显示器时，该第一信号在所述显示单元40上显示为文字"阳性"，所述第二信号在所述显示单元40上显示为文字"阴性"。当然，当所述显示单元30是一个警示灯时，所述第一信号可以是灯亮，所述第二信号可以是灯灭；当所述显示单元30是两个警示灯时，所述第一信号可以是红灯亮，所述第二信号可以是绿灯亮。同样的，当所述显示单元30是一个或多个喇叭时，相应的第一、第二信号可以是不同的声音信号的组合，在此不一一详述。当显示单元40是一个显示屏幕时，所述显示屏幕上可以显示各种相关的检测信息，除以上第一、第二信号之外，还可以显示当前温度值T以及测得的电导率值K，相关温度下的标准电导率值Ks以及比较后获得的偏离值KR，还有偏离参考值Kp，以及奶的类型等参数。另外，所述显示单元40还可以显示所述数据处理单元30的一个偏离参考值设定模块35和一个选择模块36的信息情况。具体来说，所述数据处理单元30的存储单元34中不但存储有牛奶在不同温度T下的标准电导率值(点值或区间值)Ks以及预先设定的偏离参考值Kp，而且还存储有羊乳和复原乳等各种乳在不同温度T下的标准电导率值Ks以及预先设定的相应的偏离参考值Kp。由于各种奶批次或产地的不同，其标准电导率值Ks会有所不同，因此，可以事先在数据库中对其按类型存储，当需要对该种类型的乳进行批量检测时，可以通过数据处理单元30的选择模块36选择相应奶的类型，并切换所述数据处理单元30中与所述乳的类型相关的功能，例如，当需要对羊奶进行批量检测时，可以通过显示单元30上显示的条目选择类型为"羊奶"，数据处理单元30接受上述选择之后，将对其中的数据进行切换，在此之后的数据处理过程中，将仅调用与羊奶相关的数据进行比较，并给出相应的处理结果。另外，由于对各种奶质量的要求的不同，有时需要灵活设定某一批次、某一类型的奶的偏离参考值Kp。此时可以通过数据处理单元30的偏离参考值设定模块35来进行设置，g卩，在上述示例的质量要求状况下，可以通过显示单元30上显示的"偏离参考值设定"选项，预先设定牛奶的偏离参考值KP=0.05ms/cm，或者，可以事先设定牛奶的偏离参考值KP=0.10ms/cm，艮口，意味着这一批次的奶所需的品质低于前述K产0.05ms/cm的情形。根据本发明的上述优选实施例所提供的乳中杂质检测设备，能够一次同时对多条生产线和多种杂质自动化检测监控，不用人为比对和逐一检测，有效减少检验时间、检验人力投入，有效避免几种杂质因理化性质相互抵消而不易被检测出来的可能，能够满足生产企业的广泛需要，其成本低廉、操作方便快速，且现象明显、灵敏度高，可用于在线快速定性检测。实施例2本实施例提供了一种利用上述乳中杂质检测设备检测乳中杂质的方法，该方法包括如下步骤在数据处理单元30中存储需要检测的乳在不同温度T下的标准电导率值Ks;在数据处理单元30中存储一个预先设定的偏离参考值KP;通过所述电导率检测单元10和所述温度检测单元20同时检测所述乳的一个电导率值K和一个温度值T;将测得的所述温度值T下的所述电导率值K与所述标准电导率值Ks比较获得一个偏离值Ka，当所述偏离值KR大于上述偏离参考值Kp时，所述数据处理单元30向所述显示单元40发送一个第一信号；当所述偏离值Kr小于上述偏离参考值KP时，该数据处理单元30向所述显示单元40发送一个第二信号该方法还可以进一步包括如下步骤在所述数据处理单元30中存储各种类型的乳在不同温度T下的标准电导率值Ks以及对应于上述各种乳预先设定的一个偏离参考值Kp。上述标准电导率值Ks可以通过如下方法获得1、内置牛乳标准电导率值的测定1.1材料100ml容量瓶、50ml烧杯、10ml刻度吸管、lml刻度吸管、称量勺。1.2空白乳样取具有代表性的不同区域不同牛乳混合样15份。1.3牛乳样在不同温度下标准电导率值的制备a)取具有代表性的不同区域不同牛乳混合样15份分别水浴至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，测定其电导率值；b)分别对应温度点，将15份样品检测结果最低作为下限，最高值作为上限，制"牛乳标准电导率值"，具体如表2所示。实施例3本实施例给出了利用本发明的实施例1中的乳中杂质检测设备检测乳中杂质的一个验证实例。首先通过显示单元40上显示的选择模块36在其显示屏幕上操作选择牛乳模块。然后在显示屏上操作选择设定相应牛奶的偏离参考值Kp为0.05ms/cm。取待测牛乳不少50mL于烧杯中，用本发明的乳中杂质检测设备测定样品，将电导率检测单元10和温度检测单元20同时放入待测样品中，轻轻摇动，使牛乳与电导率检测单元10和温度检测单元20的电极及温度探头充分接触后，读数，记录结果。取8份人为往正常牛奶中掺入不同浓度的杂质的测试奶样，分别按上述的方法检测(温度为25"C)检测结果如下:<table>tableseeoriginaldocumentpage13</column></row><table>实施例4本实施例给出了利用本发明的实施例1中的乳中杂质检测设备检测乳中杂质的另一个具体实例。首先通过显示单元40上显示的选择模块36在其显示屏幕上操作选择牛乳模块。然后在显示屏上操作选择设定相应牛奶的偏离参考值Kp为0.10ms/cm。取待测牛乳不少50mL于烧杯中，用本发明的乳中杂质检测设备测定样品，将电导率检测单元10和温度检测单元20同时放入待测样品中，轻轻摇动，使牛乳与电导率检测单元10和温度检测单元20的电极及温度探头充分接触后，读数，记录结果。4)检测结果取8份人为往正常牛奶中掺入不同浓度的杂质的测试奶样，分别按上述的方法检测(温度为25。C)检测结果如下<table>tableseeoriginaldocumentpage13</column></row><table>权利要求1.一种乳中杂质检测设备，该检测设备包括至少一个电导率检测单元(10)，至少一个温度检测单元(20)，其特征在于，该检测设备还包括至少一个数据处理单元(30)以及至少一个显示单元(40)，其中，所述数据处理单元(30)中存储有需要检测的乳在不同温度下的标准电导率值(KS)以及预先设定的一个偏离参考值(KP)；所述电导率检测单元(10)和所述温度检测单元(20)设置为可同时测得所述乳的一个电导率值(K)和一个温度值(T)；所述数据处理单元(30)可将测得的所述温度值(T)下的所述电导率值(K)与所述标准电导率值(KS)比较获得一个偏离值(KR)，当所述偏离值(KR)大于上述偏离参考值(KP)时，该数据处理单元(30)向所述显示单元(40)发送一个第一信号；当所述偏离值(KR)小于上述偏离参考值(KP)时，该数据处理单元(30)向所述显示单元(40)发送一个第二信号。2.如权利要求1所述的检测设备，其特征在于，所述数据处理单元(30)进一步包括一个偏离参考值设定模块(35)，该偏离参考值设定模块(35)可预先设定所述偏离参考值(Kp)，并将该偏离参考值(Kp)存储在所述数据处理单元(30)中。3.如权利要求1或2所述的检测设备，其特征在于，所述数据处理单元(30)进一步包括一个第一数据传输单元(31)、一个第二数据传输单元(32)以及一个数据处理模块(33)，所述第一数据传输单元(31)将所述电导率检测单元(10)和所述温度检测单元(20)与所述数据处理模块(33)连接，所述第二数据传输单元(32)将所述数据处理单元(30)与所述显示单元(40)连接。4.如权利要求1-3之一所述的检测设备，其特征在于，所述乳的类型包括牛乳、羊乳和复原乳，所述数据处理单元(30)中存储有上述各种类型的乳在不同温度下的标准电导率值(Ks)以及对应于上述各种乳预先设定的一个偏离参考值(Kp)。5.如权利要求4所述的检测设备，其特征在于，所述数据处理单元(30)进一步包括一个选择模块(36)，该选择模块(36)可选择所述乳的类型，并切换所述数据处理单元(30)中与所述乳的类型相关的功能。6.如权利要求l-5之一所述的检测设备，其特征在于，所述偏离参考值(Kp)为0.05-0.10ms/cm。7.如权利要求l-6之一所述的检测设备，其特征在于，所述显示单元(40)包括至少一个显示屏幕，所述显示屏幕至少可显示所述第一信号与所述第二信号。8.如权利要求7所述的检测设备，其特征在于，所述第一信号在所述显示单元上显示为文字"阳性"，所述第二信号在所述显示单元上显示为文字"阴性"。9.一种乳中杂质检测方法，该方法利用如权利要求1-8之一所述的检测设备检测乳中杂质，其特征在于，该方法包括如下步骤在所述数据处理单元(30)中存储所述乳在不同温度下的标准电导率值(Ks);在所述数据处理单元(30)中存储一个预先设定的偏离参考值(Kp);通过所述电导率检测单元(10)和所述温度检测单元(20)同时检测所述乳的一个电导率值(K)和一个温度值(T);将测得的所述温度值(T)下的所述电导率值(K)与所述标准电导率值(Ks)比较获得一个偏离值(KR)，当所述偏离值(KR)大于上述偏离参考值(KP)时，所述数据处理单元(30)向所述显示单元(40)发送一个第一信号；当所述偏离值(KR)小于上述偏离参考值(KP)时，该数据处理单元(30)向所述显示单元(40)发送一个第二信号。10.如权利要求9所述的检测方法，其特征在于，该方法进一步包括如下步骤在所述数据处理单元(30)中存储各种类型的乳在不同温度下的标准电导率值(Ks)以及对应于上述各种乳预先设定的一个偏离参考值(KP)。全文摘要本发明提供了一种乳中杂质检测设备及其检测方法，该检测设备包括至少一个电导率检测单元，至少一个温度检测单元，至少一个数据处理单元以及至少一个显示单元，所述数据处理单元可将测得的一个温度值下的一个电导率值与存储的标准电导率值比较获得一个偏离值，当所述偏离值大于预先存储的偏离参考值时，数据处理单元向所述显示单元发送一个第一信号；当所述偏离值小于上述偏离参考值时，该数据处理单元向所述显示单元发送一个第二信号。此设备能够一次同时对多条生产线和多种杂质自动化检测监控，有效减少检验时间、检验人力投入，可用于在线快速定性检测。文档编号G01N27/06GK101368923SQ200810146628公开日2009年2月18日申请日期2008年9月3日优先权日2008年9月3日发明者佳王,王丹慧申请人:内蒙古蒙牛乳业(集团)股份有限公司