基于电学特性的生鲜牛乳蛋白质含量检测仪研究

为了提供一种操作简单、成本低廉且便于现场检测的生鲜牛乳蛋白质含量检测仪器，基于农业物料的电学特性设计了扫频范围为1~100MHz的牛乳蛋白质含量检测仪。该检测仪的硬件系统由STM32单片机、扫频信号源模块、检测模块、信号处理模块和输入输出模块组成。基于MDK 5.0环境，利用C语言开发了检测仪的软件，主要实现系统初始化、频率扫描、数据采集、串口发送、按键处理和结果显示等功能。以生鲜牛乳为研究对象，分析了蛋白质含量与1~100MHz范围内199个采样点的输入、输出信号的幅值，以及输入与输出信号相位差之间的关系，基于采集的信号建立了牛乳蛋白质含量的偏最小二乘模型，该模型决定系数为0.835。对仪器检测精度进行了测试，本检测仪蛋白质含量绝对测量误差范围为-0.11~0.12g/(100g)，平均绝对测量误差为0.01g/(100g)，检测时间小于2min，可以快速、有效地检测生鲜牛乳中的蛋白质含量。

Design of Protein Content Detector for Raw Milk Based on Electrical Properties