CN107179296A - 一种检测奶制品中乳糖含量的牛奶杯 - Google Patents

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罗辉
杜丽娟
李刘海
陈阳
李万建
陈志远
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    • G01N21/17—Systems in which incident light is modified in accordance with the properties of the material investigated
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Abstract

本发明提供一种检测奶制品中乳糖含量的牛奶杯，包括杯体和杯盖，所述杯体设置两层，外层为不透明的外壳，内层为透明储物腔；所述不透明外壳上包括激发光源、滤光器、单色器、检测器、微处理器、无线传输模块、电源装置，所述不透明外壳外侧设置有显示屏。本发明提供一种检测奶制品中乳糖含量的牛奶杯，操作简单，自动化程度高，检测速度快，快速鉴定奶制品中乳糖的含量，利于乳糖不耐症患者对于摄入乳糖含量的管理。

Description

一种检测奶制品中乳糖含量的牛奶杯
技术领域
本发明涉及一种牛奶杯，具体涉及一种检测奶制品中乳糖含量的牛奶杯。
背景技术
牛奶是一种营养丰富的食品，含有丰富的蛋白质、矿物质、维生素和碳水化合物。牛奶中碳水化合物的主要成分是乳糖，牛奶中乳糖的含量高达4-5％。一般情况下，乳糖能被人体直接吸收，但是对于患有“乳糖不耐症”的人群，饮用正常含量乳糖的牛奶会引起腹部紧张、肠鸣、腹痛、排气和腹泻等症状。乳糖不耐受的发生往往由于一次性摄入乳糖过多，却无法被完全消化以及吸收进血液而导致的。即使是乳糖酶缺乏个体，也可耐受少量乳类，限制一天中摄入乳糖总量，一般乳糖限量为12克。
牛奶中乳糖的测定常用滴定分析以及色谱分析等方法，费时且不能实现在线测定，而且需要专业的操作和分析仪器，实验操作复杂，不适合快速检测和普通人使用。拉曼光谱分析因经济、简单、快速的特点，近年来在食品的分析中越来越广泛。拉曼光谱为振动光谱，物质结构的细微差异都能够从其振动光谱的差异中反映出来，因此不同碳水化合物，如乳糖、葡萄糖、半乳糖的拉曼光谱也很容易区分。通过对奶制品中乳糖含量的快速测定，便于乳糖不耐症的患者管理自己的饮食，保障健康。
发明内容
本发明的目的在于提供一种检测奶制品中乳糖含量的牛奶杯，可以像普通牛奶杯一样使用，同时可以通过乳糖在拉曼光谱中特征峰判断乳糖的存在，以及特征峰的峰高来定量检测乳糖的含量，使用所属的牛奶杯，帮助乳糖不耐症者管理乳糖的摄入量。
本发明提供一种检测奶制品中乳糖含量的牛奶杯，所述牛奶杯包括杯体和杯盖，所述杯体设置两层，外层为不透明的外壳，内层为透明储物腔。所述不透明外壳上包括激发光源、滤光器、单色器、检测器、微处理器、无线传输模块、电源装置，所述不透明外壳外侧设置有显示屏。
进一步的，所述杯盖用不透明材料制成。
进一步的，所述激发光源采用Ar离子激光器。
进一步的，所述滤光器采用瑞利滤光片，去除瑞利散射光。
进一步的，所述单色器采用平面全息光栅干涉器。
进一步的，所述检测器采用CCD探测器。
所述微处理器电连检测器，处理检测器收集的光谱信号，此外所述微处理器中植入乳糖特征峰的参数以及不同浓度乳糖的特征峰峰高数据。
所述无线传输模块将检测光谱信息传递至智能终端。
所述电源装置为所述牛奶杯的检测提供所需的电能。
所述显示屏显示所述牛奶杯检测乳糖含量的信息。
所述激发光源设置于不透明外壳的一侧，激发光源照射透明储物腔中存放的所需检测的样品，所述滤光器设置于与激发光源与透明储物腔所成直线的90度夹角的方向，所述单色器与储物腔、滤光器成直线排列，所述检测器与单色器与储物腔、滤光器成直线方向呈90度夹角，所述微处理器电连检测器，所述检测器电连无线传输模块和显示屏。
本发明的有益效果在于：本发明提供一种检测奶制品中乳糖含量的牛奶杯，操作简单，自动化程度高，检测速度快，快速鉴定奶制品中乳糖的含量，利于乳糖不耐症患者对于摄入乳糖含量的管理。
附图说明
下面结合附图对本发明作进一步的说明。
图1是本发明的结构示意图；
图2是本发明的工作原理示意图；
图中标号说明：
1——杯体 2——杯盖
11——不透明外壳 12——透明储物腔
13——激光光源 14——滤光器
15——单色器 16——检测器
17——微处理器 18——无线传输模块
19——显示屏
具体实施方式
为了使本发明的目的、技术方案更加清楚，下面结合附图及实施例，对本发明进行详细的说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
如图1所示，本发明提供一种检测奶制品中乳糖含量的牛奶杯，所述牛奶杯包括杯体1和杯盖2，所述杯体设置两层，外层为不透明的外壳11，内层为透明储物腔12。所述不透明外壳11上包括激发光源13、滤光器14、单色器15、检测器16、微处理器17、无线传输模块18、电源装置，所述不透明外壳11外侧设置有显示屏19。
所述杯盖2为不透明材料制成。
所述激发光源13为Ar离子激光器，为乳糖的检测提供光源。
所述滤光器14为瑞利滤光片，激光波长的瑞利光要比拉曼信号强几个数量级，通过瑞利滤光片将其在进入检测器16之前滤除。
所述单色器15为平面全息光栅干涉器，为多层镀硅的CaF2或者镀Fe2O3的CaF2分束器。
所述检测器16为CCD探测器，一种硅基多通道阵列探测器。
所述激发光源13设置于不透明外壳11的一侧，激发光源13照射透明储物腔12中存放的所需检测的样品，所述滤光器14设置于与激发光源13与透明储物腔12所成直线的90度夹角的方向，所述单色器15与透明储物腔12、滤光器14成直线排列，所述检测器16与单色器15和透明储物腔12、滤光器14成直线方向呈90度夹角，所述检测器16电连接所述微处理器17，所述微处理器17电连接无线传输模块18和显示屏19。
在使用所述牛奶杯时，当需要检测奶制品中乳糖的含量时，将所需检测的奶制品倒入所述牛奶杯的透明储物腔12中，所述倒入奶制品液面高度高于激发光源13的光轴线；盖上杯盖2，使其处于一个黑暗的环境中，开启检测电源，所述激发光源13发射激光照射所需检测的奶制品，散射光经过滤光器14过滤掉瑞利光，通过单色器15后，被检测器16检测，将检测到的光谱信号传递至微处理器17中，所述微处理器17中植入乳糖特征峰的参数以及不同浓度乳糖的特征峰峰高数据，通过与检测的拉曼光谱信息进行对比，得出检测奶制品中乳糖的含量，将其显示在显示屏19上，并且通过无线传输模块18传递至智能终端，用户可以通过智能终端中匹配的APP对摄入的乳糖含量进行统计和管理。
本发明提供的检测奶制品中乳糖含量的牛奶杯，可以帮助患有乳糖不耐症的患者进行乳糖摄入量监测和管理，保证在一定量的奶制品摄入的情况下，不影响身体的健康状态。
以上是对本发明的较佳实施进行了具体说明，但本发明创造并不限于所述实施例，熟悉本领域的技术人员在不违背本发明精神的前提下还可做作出种种的等同变形或替换，这些等同的变形或替换均包含在本申请权利要求所限定的范围内。

Claims (9)

1.一种检测奶制品中乳糖含量的牛奶杯，包括杯体和杯盖，其特征在于：所述杯体设置两层，外层为不透明的外壳，内层为透明储物腔；所述不透明外壳上包括激发光源、滤光器、单色器、检测器、微处理器、无线传输模块、电源装置，所述不透明外壳外侧设置有显示屏；
所述微处理器电连检测器，所述检测器电连无线传输模块和显示屏。
2.根据权利要求1所述的一种检测奶制品中乳糖含量的牛奶杯，其特征在于：所述杯盖用不透明材料制成。
3.根据权利要求1所述的一种检测奶制品中乳糖含量的牛奶杯，其特征在于：所述激发光源采用Ar离子激光器。
4.根据权利要求1所述的一种检测奶制品中乳糖含量的牛奶杯，其特征在于：所述滤光器采用瑞利滤光片。
5.根据权利要求1所述的一种检测奶制品中乳糖含量的牛奶杯，其特征在于：所述单色器采用平面全息光栅干涉器。
6.根据权利要求1所述的一种检测奶制品中乳糖含量的牛奶杯，其特征在于：所述检测器采用CCD探测器。
7.根据权利要求1所述的一种检测奶制品中乳糖含量的牛奶杯，其特征在于：所述微处理器中植入乳糖特征峰的参数以及不同浓度乳糖的特征峰峰高数据。
8.根据权利要求1所述的一种检测奶制品中乳糖含量的牛奶杯，其特征在于：所述激发光源设置于所述不透明外壳的一侧，所述激发光源照射所述透明储物腔中存放的所需检测的样品，所述滤光器设置于与所述激发光源与所述透明储物腔所成直线的90度夹角的方向，所述单色器与所述透明储物腔、所述滤光器成直线排列，所述检测器与所述单色器与所述透明储物腔、所述滤光器成直线方向呈90度夹角。
9.根据权利要求1所述的一种检测奶制品中乳糖含量的牛奶杯，其特征在于：所述牛奶杯在检测过程中盖上所述杯盖，使其检测过程处于黑暗环境中。
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