生鮮乳中菌落總數(shù)與其介電特性的關(guān)系.pdf

1、菌落總數(shù)(total plate count，TPC)是衡量生鮮乳品質(zhì)的重要指標(biāo)之一，它可以直接反映乳品的衛(wèi)生狀況。被細(xì)菌污染的乳品的營(yíng)養(yǎng)價(jià)值和感觀性狀都會(huì)發(fā)生變化。目前，市場(chǎng)上存在許多未經(jīng)檢測(cè)的散裝生鮮乳出售，這些生鮮乳很有可能存在微生物含量超標(biāo)的問(wèn)題，危害消費(fèi)者的健康。國(guó)標(biāo)規(guī)定的菌落總數(shù)檢測(cè)方法是平板計(jì)數(shù)法，該法雖然具有檢測(cè)準(zhǔn)確度較高的優(yōu)點(diǎn)，但操作繁鎖、檢測(cè)時(shí)間長(zhǎng)，無(wú)法實(shí)現(xiàn)在線檢測(cè)或現(xiàn)場(chǎng)檢測(cè)。因此，探索生鮮乳中菌落總數(shù)的快速檢測(cè)方法

2、對(duì)保障乳品安全具有深遠(yuǎn)意義。為了探究基于介電譜預(yù)測(cè)生鮮乳中菌落總數(shù)的可行性，本文以生鮮牛乳和羊乳為對(duì)象，以國(guó)際上先進(jìn)的同軸探頭技術(shù)和GB4789.2-2010規(guī)定的平板計(jì)數(shù)法為檢測(cè)手段，在25±0.5℃下研究生鮮乳的菌落總數(shù)對(duì)其介電特性和品質(zhì)的影響規(guī)律，并建立基于介電特性預(yù)測(cè)生鮮乳菌落總數(shù)的模型。本研究取得的主要結(jié)論如下:
　　(1)研究了儲(chǔ)藏期間牛乳的菌落總數(shù)與介電特性的關(guān)系。在4℃的儲(chǔ)藏條件下，隨著儲(chǔ)藏時(shí)間的增加，牛乳中的菌落

3、總數(shù)不斷增加，pH值不斷變小;在大于100MHz時(shí)ε'值逐漸減小，在20～800MHz時(shí)ε"值逐漸增大。儲(chǔ)藏期間牛乳的介電參數(shù)與其pH值和菌落總數(shù)在一定的頻率下存在良好的線性相關(guān)性。
　　(2)基于介電譜建立了預(yù)測(cè)生鮮牛乳中菌落總數(shù)的定量分析模型。采用X-Y共生距離算法(SPXY)法進(jìn)行樣本劃分，選用偏最小二乘(PLS)、極限學(xué)習(xí)機(jī)(ELM)和最小二乘支持向量機(jī)(LSSVM)三種建模方法分別基于全頻譜(FF)和連續(xù)投影算法(SPA

4、)優(yōu)選的特征介電變量建立預(yù)測(cè)模型。建模結(jié)果表明，六種預(yù)測(cè)模型的校正集與預(yù)測(cè)集相關(guān)系數(shù)(Rc和Rp）均小于0.8;且校正集與預(yù)測(cè)集均方根誤差(RMSEC和RMSEP)均較大;剩余預(yù)測(cè)偏差RPD除了FF-LSSVM模型外均小于1.5。
　　(3)基于介電譜建立了預(yù)測(cè)生鮮羊乳中菌落總數(shù)的定量分析模型。采用SPXY法劃分樣本，基于FF和SPA優(yōu)選的特征介電變量建立預(yù)測(cè)TPC的PLS、ELM和LSSVM模型。建模結(jié)果表明，F(xiàn)F-PLS和FF

5、-LSSVM模型的Rc和Rp較高且RMSEC和RMSEP較低，但只有FF-PLS模型的RPD達(dá)到2.0以上，表明該模型可以對(duì)羊乳中的菌落總數(shù)進(jìn)行粗略地定量預(yù)測(cè)。
　　(4)基于介電譜建立了定性分析模型以檢測(cè)菌落總數(shù)超標(biāo)的生鮮牛乳。采用Kennard-Stone(KS)法進(jìn)行樣本劃分，選用PLS、誤差反向傳播網(wǎng)絡(luò)(BP)和支持向量機(jī)(SVM)三種建模方法，建立基于FF和SPA選取的特征介電變量的定性識(shí)別模型。結(jié)果表明，F(xiàn)F-BP模型

6、對(duì)生鮮牛乳中菌落總數(shù)超標(biāo)和未超標(biāo)的正確識(shí)別率較高，校正集和預(yù)測(cè)集的正確識(shí)別率分別為86.0％和94.4％。
　　(5)基于介電譜建立了定性分析模型以檢測(cè)菌落總數(shù)超標(biāo)的生鮮羊乳。采用KS法進(jìn)行樣本劃分，建立基于FF和經(jīng)SPA選取的特征介電變量的PLS、BP和SVM模型。結(jié)果表明，F(xiàn)F-BP模型對(duì)生鮮羊乳中菌落總數(shù)超標(biāo)和未超標(biāo)的正確識(shí)別率較高，校正集和預(yù)測(cè)集的正確識(shí)別率分別為96.1％和90.4％。
　　研究表明，生鮮乳的菌落總