随着时代进步,食品安全问题日益突出,其中乳品安全受到了广泛的关注。由于对牛乳成分检测的要求日趋严格,传统的牛乳检测方法已无法满足质检需求,进而促使新型牛乳检测方法快速发展。光学类检测方法在牛乳检测领域拥有广阔的发展前景和技术优势,但由于对检测结果的影响因素分析不足,导致此类检测方法无法提高检测精度,未能投入市场。在光散射检测技术的研究中,针对检测结果影响因素的分析已经包含了均质程度、环境温度、光源波长等因素,但仍未涉及牛乳脂肪粒子粒径分布的存在对溶液成分检测产生的影响。因此分析牛乳脂肪粒径分布对于提高牛乳检测结果的准确性,促进光散射技术的应用有着重要意义。本文通过观察牛乳脂肪粒子镜下图片分析脂肪粒子微观状态,应用数字图像处理技术获得脂肪粒子粒径分布。运用Mie氏散射理论,建立多粒径分布的牛乳脂肪粒子光散射特性计算模型;基于此模型,讨论粒度、波长及浓度变化时,单脂肪球粒子、多粒径分布脂肪球及平均粒径脂肪球的光散射特性;由于牛乳脂肪溶液中脂肪粒子的散射系数和吸收系数随粒度分布变化而改变,因此多粒径分布脂肪球的光散射特性与平均粒径脂肪球的散射特性存在差异。在考虑光吸收作用的前提下,修正散透比理论模型及脂肪浓度计算模型;以红外光谱分析实验数据作为对比,分析了粒度分布的存在对吸收系数、透过率及散透比的影响,讨论了粒度分布对成分检测的影响;根据模型计算,在光源波长处于800nm~1600nm之间时,忽略粒度分布的存在将会获得较高的散透比结果,且脂肪浓度越高,这种影响将会越明显。光的吸收作用及粒度分布同时被考虑时,得到的脂肪含量理论值最接近实验值。脂肪粒子粒径分布在牛乳的光散射检测过程中不可忽略,考虑粒度分布及光吸收作用的影响将有助于提高牛乳脂肪检测的精确度;因此,本文对于完善牛乳光散射检测方法,促进牛乳安全检测的发展,加快牛乳质量在线测量均有着重要意义。