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阻抗法快速检测牛奶中菌落总数的研究

作　者: 张爱萍
导　师: 刘东红
学　校: 浙江大学
专　业: 食品科学
关键词: 牛奶阻抗菌落总数等效电路快速检测温度频率相关性可信性
分类号: TS252.7
类　型: 硕士论文
年　份: 2011年
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内容摘要

菌落总数是牛奶微生物学检测中一项重要的指标,实现其快速检测可以快速确定牛奶的品质,指导企业的质量管理人员选取合适的加工工艺参数,对保障产品的质量和安全有着积极意义。阻抗法进行微生物检测具有快速、操作简便、单次检测成本低的优点,可应用于牛奶中菌落总数的快速分析。本文主要从以下三个方面探索阻抗法在快速检测牛奶中菌落总数中的应用：1)检测过程中各阻抗参数(电导G,总阻抗Z,双电层电容值Cs,培养介质电容Cp,阻抗角θ)的变化规律及阻抗检测过程中的等效电路；2)检测温度、频率对G、Z、Cs、Cp、θ的变化率曲线的影响；3)阻抗法快速检测牛奶中菌落总数的实际应用价值。实验结果表明：1.在用阻抗法快速检测牛奶中的菌落总数过程中,G、Cs值增大,Z、Cp、θ值减小。在这个过程中,Cs对培养介质阻抗特性的改变最为敏感,其变化率幅值最大,Cp最小。双电极系统测得的总阻抗包含不随频率变化的电导、随频率呈指数变化的电导和随频率呈指数变化的阻抗虚部这三项。阻抗法检测过程中的等效电路可认为是常相位角元件CPE与电阻R的串联。Z值的计算公式：2.检测温度对G、Z、Cs、Cp值和阻抗检测的检出时间(DT)都有影响。G、Z、Cs、Cp值随温度的升高呈线性变化：G、Cs、Cp值线性增大,Z值则线性减小。温度过高或过低都会抑制微生物的生长繁殖,但在微生物适宜生长温度范围内,增加温度可以缩短DT值。得到,阻抗法快速检测牛奶中的菌落总数的适宜温度范围为30-40℃。3.检测频率对G、Z、Cs、Cp的变化率曲线影响不同,对于G、Z基本没有影响,高频对Cs、Cp有很大的影响。得到G、Z作为阻抗法检测参数,其检测频率范围为100Hz～1MHz,Cs检测频率范围为100Hz～100KHz。4.G、Z、Cs作为检测参数得到的检出时间DT跟菌落总数的对数值(lg CSPC)存在线性相关,可作为阻抗法的检测参数,其中以G、Z作为检测参数得到的检测结果与实际更符。综上所述,可以选择40℃、1KHz作为检测条件,在以G、Z、Cs作为阻抗法的检测参数快速分析牛奶的微生物品质时,其对应的检测时间DTTH分别为440min、440min、400min。

全文目录

摘要  8-10
Abstract  10-12
第一章文献综述  12-22
  1 阻抗法快速分析食品品质的研究进展  13-17
    1.1 阻抗法快速分析食品中的微生物  13-15
    1.2 快速分析食品中的抑菌剂  15-16
    1.3 快速预测食品的货架期  16
    1.4 食品其他品质的快速分析  16-17
  2 阻抗法快速分析食品中微生物的研究进展  17-20
  3 本论文选题的意义与总体研究设想  20-22
第二章阻抗微生物检测过程中的各阻抗参数及等效电路分析  22-38
  1 引言  22
  2 材料与方法  22-25
    2.1 实验材料  22-23
    2.2 实验设备  23
    2.3 实验方法  23-25
  3 结果与分析  25-36
    3.1 阻抗法检测过程中的G、Z、C_s、C_p、θ的变化规律  25-28
    3.2 菌落总数不同的奶样的G、Z、C_s、C_p、θ的变化率曲线比较  28-31
    3.3 阻抗法检测过程中Z、θ、G、X_i的阻抗谱  31-34
    3.4 阻抗法检测过程中的Nyquist图及其等效电路  34-36
  4 本章小结  36-38
第三章牛奶中菌落总数阻抗检测条件的研究  38-54
  1 引言  38-39
  2 材料与方法  39-41
    2.1 实验材料  39
    2.2 实验设备  39
    2.3 实验方法  39-41
  3 结果与分析  41-53
    3.1 检测温度对阻抗法快速检测牛奶中菌落总数的影响  41-49
      3.1.1 检测温度对G、Z、C_s、C_p的影响  41-43
      3.1.2 检测温度对G、Z、C_s、C_p的变化率曲线的影响  43-49
    3.2 检测频率对阻抗法快速分析牛奶中菌落总数的影响  49-53
  4 本章小结  53-54
第四章牛奶中菌落总数的阻抗检测  54-64
  1 引言  54
  2 材料与方法  54-56
    2.1 实验材料  54
    2.2 实验设备  54-55
    2.3 实验方法  55-56
  3 结果与分析  56-63
    3.1 阻抗法的线性回归  56-59
    3.2 阻抗法可信度的检验  59-61
    3.3 阻抗法准确性的检验  61-63
  4. 本章小结  63-64
第五章结论与展望  64-67
  5.1 本论文的结果及创新点  64-65
    5.1.1. 主要结果  64-65
    5.1.2 创新点  65
  5.2 本论文的不足和后续展望  65-67
    5.2.1 本论文的不足和需要进一步研究的工作  65-66
    5.2.2 后续研究展望  66-67
参考文献  67-73
致谢  73-74
个人简历  74
攻读硕士学位期间发表论文  74

阻抗法快速检测牛奶中菌落总数的研究

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