【儀器儀表商情網(wǎng) 技術(shù)分析】在生鮮乳收購和生產(chǎn)過程中,需要準確、快速的測定牛乳中脂肪、蛋白質(zhì)、乳糖、總固體等主要成分的含量，脂肪和蛋白質(zhì)的含量是決定牛奶品質(zhì)的核心指標，因此乳成分的檢測就顯得尤為重要。檢測乳成分的方法很多，有前文敘述過的蓋勃法測定脂肪，凱氏定氮法測定蛋白質(zhì)等方法，本文主要敘述紅外法測定乳成分。
1、什么是紅外光譜法？
光譜測定法的基本原理是通過傳感器讀出將信號振幅疊加后的頻率/精確的波長。紅外光譜法則是利用近紅外和中紅外對樣品成份進行定性、定量分析。
圖1 幾種常見的有機光譜分析技術(shù)
2、紅外光譜如何產(chǎn)生？
來自紅外光源的紅外光束經(jīng)過光束分解器，這個光束分解器將一半光束送到一個固定鏡子，另一半光束送到可移動鏡子。來自鏡子的紅外光束在它們達到探測器之前發(fā)生反射并且重新結(jié)合。所有頻率的紅外光束在同一時間通過干擾儀，并且鏡子的快速移動能同時產(chǎn)生完整的干涉圖。然后利用傅立葉變換將干涉圖轉(zhuǎn)換為光譜圖。
圖2 紅外光譜的產(chǎn)生
3、紅外光譜如何分辨不同成分？
分子中存在著O-H, N-H, C-H, S-H等不同官能團，不同官能團對應(yīng)著不同組分。而引起官能團振動的波長也各不相同。紅外干涉儀中的動鏡可以提供不同頻率的紅外光束引起相應(yīng)的官能團振動，從而分辨不同的成分。
圖3 不同組分對應(yīng)的主要紅外吸收
4、紅外光譜如何確定成分的濃度？
當光譜與觀察室中的樣品接觸后，由于分子振動的原因，總有一部分紅外光被特定的官能團所吸收，通過比爾定律或其他內(nèi)置的數(shù)學模型可以確定樣品中的組分濃度。
圖4 不同分子的振動方式
5、乳成分的各組分之間是如何換算的？
以下是簡單的幾個計算公式，供大家參考：
牛乳=水+總固體即
水分+總固體=100% （1）
一般總固體含量在12%左右，水分含量在88%左右。
總固體（TS）=脂肪（F）+蛋白質(zhì)（P）+乳糖（L）+灰分（A） （2）
一般認為灰分含量在0.7%左右，在粗略計算中可以忽略不計。
