【摘要】：牛乳中的體細(xì)胞數(shù)反映了乳牛感染乳房炎的嚴(yán)重程度,是表征乳牛健康狀況和乳品質(zhì)的一個(gè)重要指標(biāo)。傳統(tǒng)的牛乳體細(xì)胞數(shù)(SCC)測定方法大多為實(shí)驗(yàn)室法,存在操作繁瑣費(fèi)時(shí),設(shè)備昂貴,不利于在線實(shí)時(shí)檢測等缺點(diǎn)。射頻/微波介電特性法具有精度高、操作簡單及可在線檢測的優(yōu)點(diǎn),近年來已被廣泛應(yīng)用于液態(tài)食品品質(zhì)的分析中。為此,本文應(yīng)用同軸探頭技術(shù),在室溫25℃下,以生鮮牛乳為研究對(duì)象,研究不同頻率(20~4500MHz)與牛乳體細(xì)胞數(shù)(0.7~497.1萬個(gè)/m L)和乳牛乳房炎等級(jí)(陰性、弱陽性和陽性)對(duì)生鮮牛乳介電特性的影響規(guī)律;建立牛乳體細(xì)胞數(shù)與牛乳介電特性的數(shù)學(xué)模型;進(jìn)而結(jié)合化學(xué)計(jì)量學(xué)方法研究基于介電譜預(yù)測生鮮牛乳體細(xì)胞數(shù)和乳牛乳房炎等級(jí)的方法。主要工作及取得的結(jié)論如下:(1)研究了25℃、20~4500MHz頻率范圍內(nèi),牛乳介電參數(shù)隨頻率的變化規(guī)律。結(jié)果說明,在所測頻段范圍內(nèi),牛乳的相對(duì)介電常數(shù)隨頻率的增大而減小,介質(zhì)損耗因數(shù)隨頻率的增大先減小后增大,在1800MHz左右有最小值。(2)分析了25℃、20~4500MHz頻率范圍內(nèi),牛乳介電參數(shù)與體細(xì)胞數(shù)之間的線性關(guān)系。在所測牛乳體細(xì)胞數(shù)范圍內(nèi),牛乳的相對(duì)介電常數(shù)隨體細(xì)胞數(shù)的增加而線性減小,介質(zhì)損耗因數(shù)隨體細(xì)胞數(shù)的增加而線性增大,均可用一元一次方程式表達(dá)牛乳的介電參數(shù)與體細(xì)胞數(shù)的關(guān)系。對(duì)測試頻段內(nèi)153個(gè)生鮮牛乳樣本的介電參數(shù)和體細(xì)胞數(shù)進(jìn)行線性擬合,結(jié)果表明,單一頻率下,相對(duì)介電常數(shù)和介質(zhì)耗損因數(shù)均與牛乳體細(xì)胞數(shù)之間的線性相關(guān)性較弱。(3)研究了基于介電譜預(yù)測生鮮牛乳中的體細(xì)胞數(shù)的方法。采用x-y共生距離(SPXY)法劃分樣品,采用連續(xù)投影算法(SPA)優(yōu)選特征變量,建立了基于全頻譜和SPA優(yōu)選的特征變量定量預(yù)測生鮮牛乳體細(xì)胞數(shù)的偏最小二乘回歸、廣義神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)、支持向量回歸、極限學(xué)習(xí)機(jī)及最小二乘支持向量機(jī)模型。結(jié)果發(fā)現(xiàn),基于SPA優(yōu)選的特征變量建立的最小二乘支持向量機(jī)模型在預(yù)測生鮮牛乳體細(xì)胞數(shù)方面具有較高的精度,其校正集和預(yù)測集的相關(guān)系數(shù)分別達(dá)0.850和0.927,校正均方根誤差為0.294lgSCC和預(yù)測均方根誤差為0.173lgSCC,剩余預(yù)測偏差為2.375。(4)研究了基于介電譜定性預(yù)測乳牛乳房炎等級(jí)的方法。采用Kennard-Stone(KS)法劃分樣品,在全頻譜和SPA優(yōu)選變量下應(yīng)用偏最小二乘判別、支持向量機(jī)、極限學(xué)習(xí)機(jī)及誤差反向傳播網(wǎng)絡(luò)模型分別建立乳牛乳房炎等級(jí)的定性預(yù)測分析模型。結(jié)果發(fā)現(xiàn),基于SPA選取的特征變量建立的誤差反向傳播網(wǎng)絡(luò)模型在預(yù)測乳牛乳房炎等級(jí)方面具有較高的精度,其預(yù)測集正確率為94.12%,其中,陰性、弱陽性及陽性預(yù)測集的正確率分別為87.50%、95.24%及100.00%。本研究結(jié)果說明基于同軸探頭技術(shù),結(jié)合化學(xué)計(jì)量學(xué)方法可用于預(yù)測生鮮牛乳的體細(xì)胞數(shù)及乳牛乳房炎等級(jí)。該結(jié)果為開發(fā)基于介電特性的生鮮牛乳體細(xì)胞數(shù)及乳牛乳房炎等級(jí)的快速檢測儀提供了試驗(yàn)基礎(chǔ),對(duì)實(shí)現(xiàn)奶源質(zhì)量監(jiān)督有重要意義。
[Abstract]:......
【學(xué)位授予單位】：西北農(nóng)林科技大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2017
【分類號(hào)】：S858.23

【參考文獻(xiàn)】

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本文編號(hào)：2367700