近年来不断出现的奶粉质量问题正日益引起人们对奶粉质量监控的重视。如何快速检测奶粉的质量成了一个亟待解决的问题。目前奶粉的主要质量问题是蛋白质含量不达标。传统的蛋白质检测方法耗时较长、对操作人员的要求较高,因而无法满足现代质量控制的要求,因此需要研究一种简单快速的检测奶粉中蛋白质含量的方法。本文研究了两种快速检测奶粉蛋白质的方法:近红外漫反射光谱法和染料结合法,这两种方法都属于光学方法。对近红外漫反射光谱方法进行了可行性研究,对染料结合法进行了实验研究及仪器开发,并对这两种光学方法进行了比较。近红外检测技术具有检测速度快、不破坏样品,能够实现多参数同时检测,便于在线分析等特点,在食品分析领域具有广阔的应用前景。本文采用漫反射分析技术,在美国Nicolet公司的近红外傅立叶变换光谱仪上进行了奶粉蛋白质含量检测的探索性研究。首先确定了奶粉样品光谱的扫描次数,装样条件,评价了进样操作带来的误差。研究了SNV和MSC预处理算法,采用偏最小二乘回归(PLS)算法建立了奶粉蛋白质的模型,经过SNV预处理后模型的相关系数为0.98,RMSEP为0.43%。实验结果表明SNV和MSC算法都可以有效地减小粒子大小不同,进样密度不同等引起的散射干扰,提高了建模精度。为了减少建模计算工作量,利用蛋白质在近红外光谱区的11个特征吸收峰进行了波长优选,建模的相关系数为0.95,RMSEP为0.68%。染料结合法具有分析速度快,检测成本低的优点。本文首先研究了酸性橙12染料的光谱特性,确定了奶粉先加水溶解再与染料反应比奶粉直接与染料反应实验误差更小,模型线性更好。验证了通过测量483nm处的酸性橙12的吸光度值来获得奶粉蛋白质含量的可行性。在仪器设计部分,介绍了系统总体设计,电路及单片机控制系统设计。仪器采用发光二极管作为光源,取代传统的光源和分光器件,简化了仪器结构、降低了仪器成本。仪器的稳定性为0.12%。利用已知蛋白质浓度的奶粉样品对仪器进行了标定,蛋白质含量与吸光度的相关系数为0.994,测量的标准偏差为0.22%,基本可以满足蛋白质测量的要求。