本發(fā)明涉及食品檢測技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及一種原奶細(xì)菌濃度檢測方法。

背景技術(shù)：

隨著生活水平的提高，牛奶在人們飲食中的攝入量日益增加。牛奶營養(yǎng)價(jià)值高，幾乎含有人體活動所需的所有含營養(yǎng)成分，因而牛奶消耗量逐年遞增。然而牛奶也有其致命的缺點(diǎn)，如容易腐敗、變質(zhì)。近些年來國內(nèi)外發(fā)生了多起牛奶中毒事件，因此對牛奶的檢測極為重要。

牛奶細(xì)菌濃度嚴(yán)重超標(biāo)是引起奶制品中毒的一個(gè)重要原因，因此原奶的細(xì)菌濃度檢測對奶制品安全生產(chǎn)具有重要意義。目前，應(yīng)用于牛奶細(xì)菌濃度測量的方法主要有兩大類，第一類是需要培養(yǎng)基的方法，包括標(biāo)準(zhǔn)平板計(jì)數(shù)法，PetrifilmTM系統(tǒng)，疏水網(wǎng)格濾膜技術(shù)，Redigel系統(tǒng)，自動菌落計(jì)數(shù)，電導(dǎo)分析與阻抗分析，這類方法通過培養(yǎng)基對樣品進(jìn)行培養(yǎng)來得到細(xì)菌濃度，一般要48小時(shí)出結(jié)果，并且操作復(fù)雜，不適合現(xiàn)場實(shí)時(shí)檢測的要求；第二類直接計(jì)數(shù)法，包括直接涂片計(jì)數(shù)法，血球計(jì)數(shù)器，直接表面熒光濾膜技術(shù)，流式細(xì)胞計(jì)數(shù)；直接計(jì)數(shù)法雖檢測時(shí)間可以大為縮短，但其操作依舊過于復(fù)雜，需要經(jīng)過專門培訓(xùn)的人員才能操作，不利于技術(shù)推廣。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明實(shí)施例提供了一種原奶細(xì)菌濃度檢測方法，用以解決現(xiàn)有技術(shù)中存在的問題。

一種原奶細(xì)菌濃度檢測方法，包括：

將帶有拍照功能的移動設(shè)備插入外部檢測裝置中，所述外部檢測裝置中具有樣品池，所述樣品池中盛放有待檢測原奶和檢測試劑的混合物，所述移動設(shè)備按照預(yù)定的時(shí)間間隔采集所述樣品池中待檢測原奶和檢測試劑混合物的圖像；

所述移動設(shè)備對采集的圖像進(jìn)行去噪處理，然后統(tǒng)計(jì)圖像中的RGB三原色數(shù)據(jù)，根據(jù)所述三原色數(shù)據(jù)以及預(yù)先確定的顏色-濃度對應(yīng)關(guān)系確定所述待檢測原奶中的細(xì)菌濃度；

其中，所述顏色-濃度對應(yīng)關(guān)系由以下方法獲得：

將原奶樣品和檢測試劑的混合物分為兩份，一份置于標(biāo)準(zhǔn)平板計(jì)數(shù)器中進(jìn)行細(xì)菌計(jì)數(shù)，另一份置于所述外部檢測裝置的樣品池中，使用顯微鏡結(jié)合標(biāo)準(zhǔn)CCD或CMOS攝像機(jī)實(shí)時(shí)跟蹤采集所述混合物的圖像，由所述移動設(shè)備對采集的圖像進(jìn)行去噪處理，并統(tǒng)計(jì)圖像中的RGB三原色數(shù)據(jù)，結(jié)合所述標(biāo)準(zhǔn)平板計(jì)數(shù)器統(tǒng)計(jì)的計(jì)數(shù)結(jié)果確定所述顏色-濃度對應(yīng)關(guān)系。

優(yōu)選地，在確定所述待檢測原奶中的細(xì)菌濃度后，所述方法還包括：

所述移動設(shè)備將采集的圖像以及和圖像對應(yīng)的細(xì)菌濃度數(shù)據(jù)上傳至網(wǎng)絡(luò)，實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)共享。

優(yōu)選地，步驟統(tǒng)計(jì)圖像中的RGB三原色數(shù)據(jù)，結(jié)合所述標(biāo)準(zhǔn)平板計(jì)數(shù)器統(tǒng)計(jì)的計(jì)數(shù)結(jié)果確定所述顏色-濃度對應(yīng)關(guān)系具體包括：

原奶樣品的顏色由RGB顏色值表示，原奶樣品在加入檢測試劑之前的RGB三原色數(shù)據(jù)表示為RGB_s＝(R_s,G_s,B_s)，加入檢測試劑后混合均勻的原奶樣品混合物的RGB三原色數(shù)據(jù)表示為RGB_t＝(R_t,G_t,B_t)，則加入檢測試劑前后的色差為δRGB_t-s＝(δR_t-s,δG_t-s,δB_t-s)，其中

所述標(biāo)準(zhǔn)平板計(jì)數(shù)器統(tǒng)計(jì)的細(xì)菌濃度為n，則與加入檢測試劑前后色差的關(guān)系為：

n＝f(δR_t-s,δG_t-s,δB_t-s)

令RGB_s和RGB_t之間的顏色空間距離為：

則

n＝f(δM_t-s)

加入檢測試劑預(yù)定時(shí)間后的RGB三原色數(shù)據(jù)表示為RGB_t1＝(R_t1,G_t1,B_t1)，則加入檢測試劑預(yù)定時(shí)間后的色差為δRGB_t1-t＝(δR_t1-t,δG_t1-t,δB_t1-t)，其中

令RGB_t1和RGB_t之間的顏色空間距離為

則

n＝f(δM_t1-t)

考慮到光強(qiáng)等系統(tǒng)不穩(wěn)定性引起的誤差，采用白色標(biāo)準(zhǔn)白板和藍(lán)色標(biāo)準(zhǔn)白板進(jìn)行誤差補(bǔ)償，白色標(biāo)準(zhǔn)白板的RGB三原色數(shù)據(jù)表示為RGB_w＝(R_w,G_w,B_w)，藍(lán)色標(biāo)準(zhǔn)白板的RGB三原色數(shù)據(jù)表示為RGB_b＝(R_b,G_b,B_b)，原奶樣品加入檢測試劑之前的白色標(biāo)準(zhǔn)白板RGB三原色數(shù)據(jù)表示為RGB′_w＝(R′_w,G′_w,B′_w)；

經(jīng)過白色標(biāo)準(zhǔn)白板補(bǔ)償?shù)奈醇訖z測試劑的原奶樣品RGB三原色數(shù)據(jù)表示為RGB′_s＝(R′_s,G′_s,B′_s)，其中

原奶樣品加入檢測試劑后的藍(lán)色標(biāo)準(zhǔn)白板RGB三原色數(shù)據(jù)表示為RGB′_b＝(R′_b,G′_b,B′_b)；加入檢測試劑預(yù)定時(shí)間后的藍(lán)色標(biāo)準(zhǔn)白板RGB三原色數(shù)據(jù)表示為RGB″_b＝(R″_b,G″_b,B″_b)，經(jīng)過藍(lán)色標(biāo)準(zhǔn)白板補(bǔ)償加入檢測試劑后混合物的RGB三原色數(shù)據(jù)表示為RGB′_t＝(R′_t,G′_t,B′_t)，其中

經(jīng)過藍(lán)色標(biāo)準(zhǔn)白板補(bǔ)償?shù)募尤霗z測試劑預(yù)定時(shí)間后的混合物的RGB三原色數(shù)據(jù)表示為

則加入檢測試劑預(yù)定時(shí)間后的色差為δRGB′_t1-t＝(δR′_t1-t,δG′_t1-t,δB′_t1-t)，其中

令RGB′_t1和RGB′_t之間的顏色空間距離為

則

n＝f(δM′_t1-t)

經(jīng)過白色標(biāo)準(zhǔn)白板和藍(lán)色標(biāo)準(zhǔn)白板補(bǔ)償后的加入刃天青前后色差為RGB′_t-s＝(R′_t-s,G′_t-s,B′_t-s)，其中

令RGB′_t和RGB′_s之間的顏色空間距離為

則

n＝f(δM′_t-s)

根據(jù)以上確定的多組顏色空間距離和細(xì)菌濃度擬合得到所述顏色-濃度對應(yīng)關(guān)系f()。

本發(fā)明實(shí)施例中指示劑以刃天青為例，將其加入到正常原奶樣品中呈青藍(lán)色或微帶藍(lán)紫色，如果原奶樣品中含有細(xì)菌并生長繁殖時(shí)，其繁殖過程中產(chǎn)生的還原酶能使刃天青還原，并產(chǎn)生顏色改變。根據(jù)顏色從青藍(lán)-紅紫-粉紅-白色的變化情況，通過色差法就可以判定牛奶中細(xì)菌的含量?；谏鲜錾罘?，將外部檢測裝置集于一體，其中包括恒溫模塊、樣品池、光源組、濾光片等，將待檢測牛奶放入樣品池中，利用濾光片使得照明光均勻照射在待檢測樣品上。將手機(jī)等智能終端插入外部檢測裝置，對樣品進(jìn)行實(shí)時(shí)拍攝，系統(tǒng)設(shè)定拍攝時(shí)間為一分鐘。利用編寫的手機(jī)應(yīng)用軟件對拍攝圖片進(jìn)行顏色分析，即可檢測出牛奶中細(xì)菌含量。因此本發(fā)明可在手機(jī)等智能終端上實(shí)現(xiàn)牛奶細(xì)菌實(shí)時(shí)測試功能，采用色差法對樣品進(jìn)行測試，擺脫了冗長繁復(fù)的細(xì)菌培養(yǎng)過程，而且可以避免熒光檢測中的非特異性誤差，測量時(shí)間短，操作方便，測量精度高，系統(tǒng)價(jià)格低廉，適用于大眾對牛奶新鮮度檢測，具有廣闊的應(yīng)用前景。

附圖說明

為了更清楚地說明本發(fā)明實(shí)施例或現(xiàn)有技術(shù)中的技術(shù)方案，下面將對實(shí)施例或現(xiàn)有技術(shù)描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本發(fā)明的一些實(shí)施例，對于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來講，在不付出創(chuàng)造性勞動的前提下，還可以根據(jù)這些附圖獲得其他的附圖。

圖1為本發(fā)明實(shí)施例提供的一種原奶細(xì)菌濃度檢測方法的步驟流程圖；

圖2為圖1中使用的外部檢測裝置的結(jié)構(gòu)示意圖。

具體實(shí)施方式

下面將結(jié)合本發(fā)明實(shí)施例中的附圖，對本發(fā)明實(shí)施例中的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實(shí)施例僅僅是本發(fā)明一部分實(shí)施例，而不是全部的實(shí)施例?；诒景l(fā)明中的實(shí)施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒有做出創(chuàng)造性勞動前提下所獲得的所有其他實(shí)施例，都屬于本發(fā)明保護(hù)的范圍。

參照圖1和圖2，本發(fā)明實(shí)施例提供了一種原奶細(xì)菌濃度檢測方法，該方法包括：

步驟100，將帶有拍照功能的移動設(shè)備500插入外部檢測裝置600中，所述外部檢測裝置600具有恒溫模塊610，所述恒溫模塊610上方具有樣品池620，所述樣品池620中盛放有待檢測原奶和檢測試劑的混合物，所述樣品池620一側(cè)還設(shè)置有濾光片630和光源組640，所述濾光片630位于所述樣品池620和光源組640之間，所述光源組640發(fā)出的光經(jīng)所述濾光片630過濾后均勻照射在所述樣品池620上，所述移動設(shè)備500的攝像頭位于所述樣品池620正上方，所述移動設(shè)備500按照預(yù)定的時(shí)間間隔采集所述樣品池620中待檢測原奶和檢測試劑混合物的圖像；

步驟200，所述移動設(shè)備500對采集的圖像進(jìn)行去噪處理，然后統(tǒng)計(jì)圖像中的RGB三原色數(shù)據(jù)，根據(jù)所述三原色數(shù)據(jù)以及預(yù)先確定的顏色-濃度對應(yīng)關(guān)系確定所述待檢測原奶中的細(xì)菌濃度。

步驟300，所述移動設(shè)備500將采集的圖像以及和圖像對應(yīng)的細(xì)菌濃度數(shù)據(jù)上傳至網(wǎng)絡(luò)，實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)共享。

其中，步驟200中所述預(yù)先確定的顏色-濃度對應(yīng)關(guān)系由以下方法獲得：

以所述檢測試劑為刃天青為例，將原奶樣品和刃天青的混合物分為兩份，一份置于標(biāo)準(zhǔn)平板計(jì)數(shù)器中進(jìn)行細(xì)菌計(jì)數(shù)，另一份置于所述外部檢測裝置600的樣品池620中，使用顯微鏡結(jié)合標(biāo)準(zhǔn)CCD或CMOS攝像機(jī)實(shí)時(shí)跟蹤采集所述混合物的圖像，由所述移動設(shè)備500對采集的圖像進(jìn)行去噪處理，并統(tǒng)計(jì)圖像中的RGB三原色數(shù)據(jù)，結(jié)合所述標(biāo)準(zhǔn)平板計(jì)數(shù)器統(tǒng)計(jì)的計(jì)數(shù)結(jié)果確定所述顏色-濃度對應(yīng)關(guān)系，具體包括以下步驟：

步驟400，原奶樣品的顏色由RGB顏色值表示，原奶樣品在加入刃天青之前的RGB三原色數(shù)據(jù)表示為RGB_s＝(R_s,G_s,B_s)，加入刃天青后混合均勻的原奶樣品混合物的RGB三原色數(shù)據(jù)表示為RGB_t＝(R_t,G_t,B_t)，則加入刃天青前后的色差為δRGB_t-s＝(δR_t-s,δG_t-s,δB_t-s)，其中

步驟410，所述標(biāo)準(zhǔn)平板計(jì)數(shù)器統(tǒng)計(jì)的細(xì)菌濃度為n，則與加入刃天青前后色差的關(guān)系為：

n＝f(δR_t-s,δG_t-s,δB_t-s)

令RGB_s和RGB_t之間的顏色空間距離為：

則

n＝f(δM_t-s)。

步驟420，加入刃天青預(yù)定時(shí)間，例如一分鐘后的RGB三原色數(shù)據(jù)表示為RGB_t1＝(R_t1,G_t1,B_t1)，則加入刃天青預(yù)定時(shí)間后的色差為δRGB_t1-t＝(δR_t1-t,δG_t1-t,δB_t1-t)，其中

令RGB_t1和RGB_t之間的顏色空間距離為

則

n＝f(δM_t1-t)

步驟430，考慮到光強(qiáng)等系統(tǒng)不穩(wěn)定性引起的誤差，采用白色標(biāo)準(zhǔn)白板(R＝255，G＝255，B＝255)和藍(lán)色標(biāo)準(zhǔn)白板(R＝0，G＝0，B＝255)進(jìn)行誤差補(bǔ)償。白色標(biāo)準(zhǔn)白板的RGB三原色數(shù)據(jù)表示為RGB_w＝(R_w,G_w,B_w)，藍(lán)色標(biāo)準(zhǔn)白板的RGB三原色數(shù)據(jù)表示為RGB_b＝(R_b,G_b,B_b)。原奶樣品加入刃天青之前的白色標(biāo)準(zhǔn)白板RGB三原色數(shù)據(jù)表示為RGB′_w＝(R′_w,G′_w,B′_w)。

經(jīng)過白色標(biāo)準(zhǔn)白板補(bǔ)償?shù)奈醇尤刑烨嗟脑虡悠稲GB三原色數(shù)據(jù)表示為RGB′_s＝(R′_s,G′_s,B′_s)，其中

原奶樣品加入刃天青后的藍(lán)色標(biāo)準(zhǔn)白板RGB三原色數(shù)據(jù)表示為RGB′_b＝(R′_b,G′_b,B′_b)；加入刃天青預(yù)定時(shí)間后的藍(lán)色標(biāo)準(zhǔn)白板RGB三原色數(shù)據(jù)表示為RGB″_b＝(R″_b,G″_b,B″_b)。經(jīng)過藍(lán)色標(biāo)準(zhǔn)白板補(bǔ)償加入刃天青后混合物的RGB三原色數(shù)據(jù)表示為RGB′_t＝(R′_t,G′_t,B′_t)，其中

經(jīng)過藍(lán)色標(biāo)準(zhǔn)白板補(bǔ)償?shù)募尤肴刑烨囝A(yù)定時(shí)間后的混合物的RGB三原色數(shù)據(jù)表示為

則加入刃天青預(yù)定時(shí)間后的色差為δRGB′_t1-t＝(δR′_t1-t,δG′_t1-t,δB′_t1-t)，其中

令RGB′_t1和RGB′_t之間的顏色空間距離為

則

n＝f(δM′_t1-t)

則經(jīng)過白色標(biāo)準(zhǔn)白板和藍(lán)色標(biāo)準(zhǔn)白板補(bǔ)償后的加入刃天青前后色差為

RGB′_t-s＝(R′_t-s,G′_t-s,B′_t-s)，其中

令RGB′_t和RGB′_s之間的顏色空間距離為

則

n＝f(δM′_t-s)。

步驟440，根據(jù)以上確定的多組顏色空間距離和細(xì)菌濃度擬合得到所述顏色-濃度對應(yīng)關(guān)系f()。

盡管已描述了本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例，但本領(lǐng)域內(nèi)的技術(shù)人員一旦得知了基本創(chuàng)造性概念，則可對這些實(shí)施例作出另外的變更和修改。所以，所附權(quán)利要求意欲解釋為包括優(yōu)選實(shí)施例以及落入本發(fā)明范圍的所有變更和修改。

顯然，本領(lǐng)域的技術(shù)人員可以對本發(fā)明進(jìn)行各種改動和變型而不脫離本發(fā)明的精神和范圍。這樣，倘若本發(fā)明的這些修改和變型屬于本發(fā)明權(quán)利要求及其等同技術(shù)的范圍之內(nèi)，則本發(fā)明也意圖包含這些改動和變型在內(nèi)。