Введение
1. Обзор литературы 11
1.1. Молоко как объект анализа 11
1.1.1. Состав молока 11
1.1.2. Молоко как полидисперсная система 13
1.1.3. Влияние различных факторов на химический состав молока 15
1.1.4. Методы определения массовой доли жира и общего белка в молоке. 17
1.2. Спектральные методы исследования молока 22
1.2.1. Основы оптической спектроскопии 22
1.2.2. Особенности анализа молока в видимой и ИК-областях спектра 25
1.2.3. Анализ молока методом спектроскопии комбинационного рассеяния 28
1.2.4. Турбидиметрия и нефелометрия 30
1.3. Математические методы обработки данных 32
1.3.1. Методы и приближения теории рассеяния 32
1.3.2. Теория представительных слоев 33
1.3.3. Хемометрика 35
1.3.3.1. Основные методы хемометрики: метод главных компонент и метод проекции на латентные структуры 36
1.3.3.2. Планирование эксперимента 40
2. Объекты исследования, методы проведения эксперимента и анализа полученных данных 46
2.1. Сбор и подготовка образцов з
2.1.1. Приготовление градуировочной серии лабораторной модели 46
2.1.2. Применение глубокой поэтапной гомогенизации образцов для исследования влияния размеров жировых глобул на спектры 50
2.1.3. Приготовление образцов для анализа молока при помощи гиперспектральных КР-изображений 51
2.1.4. Сбор образцов молока для построения глобальной модели 52
2.1.5. Сбор образцов гомогенизированного молока 55
2.2. Приборы и методы измерений 56
2.2.1. Оптическая спектроскопия в видимой и прилегающей коротковолновой области 56
2.2.2. Анализ молока при помощи цифровых изображений 58
2.2.3. Метод конфокальной микроскопии комбинационного рассеяния 60
2.3. Методы анализа данных 60
2.3.1. Изучение структуры данных 60
2.3.2. Построение градуировочных моделей 61
2.3.3. Интервальные методы отбора переменных 63
2.3.4. Обработка цифровых и КР-изображений 63
3. Качественный анализ молока методами оптическойспектроскопии 66
3.1. Использование КР-спектроскопии для изучения химического состава и коллоидной структуры молока 66
3.2. Объяснение спектральных изменений в процессе поэтапной гомогенизации молока с применением теории представительных слоев 70
Заключение к 3 главе 78
4. Количественный анализ молока на содержание жира и общего белка 79
4.1. Построение многомерных градуировочных моделей для определения жира и белка в молоке в присутствии вариабельности размеров жировых глобул 79
4.2. Построение градуировочных моделей на большом объеме исторических данных (глобальное моделирование) 90
4.3. Перенос градуировочной модели 95
4.4. Анализ гомогенизированного молока 97
Заключение к 4 главе 101
5. Разработка подходов к созданию оптической сенсорной системы для анализа молока 103
5.1. Использование сенсора на основе светодиодов в качестве альтернативы спектроскопии 103
5.2. Использование метода отбора интервалов для определения оптимальных длин волн светодиодов оптического сенсора 113
Заключение к 5 главе 118
Заключение 120
Выводы 122
Принятые сокращения и термины 123
Библиографический список
