Портативное устройство для быстрого определения жирности молока разработали ученые Самарского государственного технического университета (Самарского политеха, СамГТУ). По их словам, созданная система сконструирована на основе трех самых распространенных светодиодов и позволяет установить содержание жира в продукте не только в лаборатории, но и в полевых условиях. Результаты исследования представлены в Sensors.
Согласно статистике молоко является продуктом, массово востребованным во всем мире, а в некоторых странах ежегодное его потребление достигает десятков миллионов тонн.
Специалисты отмечают, что питательная ценность молочных продуктов определяется содержанием трех компонентов: жира, белка и лактозы. Причем молочный жир может быть выделен и использован как важный компонент для пищевого производства, например для изготовления мороженого и кондитерских изделий. Именно содержание жира определяет коммерческую стоимость молока.
Для определения жирности молока в промышленности используют либо прямое разделение пробы, либо ее спектральный анализ в инфракрасной области. Эти методы требуют применения дорогостоящего, громоздкого лабораторного оборудования, по большей части – зарубежного.
Ученые из Самарского политеха разработали недорогой компактный анализатор качества молока, который можно использовать и вне химической лаборатории, например в полевых условиях, или встраивать его непосредственно в производственную линию. Его работа основана на иных физических принципах измерения жирности молока.
«Необычность решения заключается в том, что в основу анализа положен эффект рассеяния света коллоидными частицами молока – глобулами жира и мицеллами белка в видимой области спектра. Светодиоды синего, зелёного и красного цвета по очереди облучают пробу, а детектор фиксирует прошедший через нее рассеянный свет. Рассеяние происходит по-разному в зависимости от размеров частиц, с одной стороны, и длины волны падающего излучения, с другой», – рассказал заведующий кафедрой «Аналитическая и физическая химия» химико-технологического факультета СамГТУ Андрей Богомолов.
Он пояснил, что, несмотря на малые интенсивности сигналов, современный математический аппарат способен использовать их для построения прогностических моделей. Обученная модель может определять содержание молочного жира в пробе, исходя из трех полученных значений – по одному от каждого светодиода.
По словам Богомолова, переход от лабораторного анализа к недорогим портативным устройствам открывает совершенно новые возможности для контроля качества молока и молочных продуктов. Оптические сенсоры могут быть встроены непосредственно в доильные аппараты, в молоковозы, в производственные линии молочных производств.
«Экономическая составляющая при массовом внедрении анализаторов молока является решающей, поскольку молоко является продуктом массового потребления. И тут у нашей новой светодиодной технологии нет конкурентов», – подчеркнул Богомолов.
В будущем прибор такого типа сможет приобрести любой потребитель молочной продукции и в бытовых условиях проверить жирность как парного, так и переработанного молока.
источник »
