Еще 10 лет назад исследование качества молока и молочной продукции было возможным исключительно в условиях лабораторий. Процесс анализа был достаточно трудоемким, требовал высокой квалификации персонала, мог занимать до 15 часов. Развитие техники кардинально изменило ситуацию. Современные способы экспресс-анализа, благодаря внедрению новых методов, помогают проводить исследования на порядок быстрее, не так зависимы от квалификации персонала при высокой точности определения параметров.
Анализаторы на основе ИК-излучения
Существует несколько различных методов исследования качества молока и молочной продукции, основанных на различных принципах, но обеспечивающих высокую точность и скорость анализа. Необходимое оборудование изготовляют как зарубежные, так и отечественные производители. Модели различной производительности рассчитаны на использование в фермерских хозяйствах и больших лабораториях.
К современному классу оборудования относят инфракрасные спектрометры. Это высокопроизводительные приборы, которые обеспечивают качественное, быстрое исследование образцов при минимальном объеме подготовительных работ. Такие экспресс-анализаторы оборудованы интерферометрами, работающими с использованием теории преобразования Фурье. Их действие основано на сканировании спектра среднего инфракрасного диапазона. Для анализа получаемого спектра используют специальное ПО, которое обеспечивает достоверность результатов на уровне 99%.
Инфракрасные спектрометры отлично подходят для крупных предприятий, которые закупают молоко в фермерских хозяйствах. С их помощью можно не только определить содержание примесей, но и точно установить, какое вещество было добавлено. Процесс анализа занимает в среднем 1 минуту.
Оборудование, которое использует принцип анализа инфракрасного спектра, обеспечивает оценку всего ряда молочных продуктов. Для исследования также применяют метод диффузного отражения с задействованием интегрирующей сферы. Таким образом оценивают качество:
- сметаны;
- масла;
- йогуртов;
- творожных продуктов;
- сыров.
Как видите, возможен анализ как пастообразных и твердых образцов, как и жидких продуктов. ИК-анализаторы сочетают:
- простоту использования;
- высокую точность;
- надежность;
- управление, понятное на интуитивном уровне.
Приборы, работающие на принципе анализа инфракрасного спектра, выпускают в различных ценовых категориях в зависимости от количества дополнительных функций и производительности.
Анализаторы на основе ультразвука
Второй распространенный метод исследования молока и молочной продукции – ультразвуковой. Он основан на четкой зависимости скорости распространения, а также степени поглощения молоком ультразвука в зависимости от своего состава. Таким образом определяют количество жира и сухих обезжиренных веществ. Экспериментально доказано, что при температуре 14°C скорость распространения звука в молочной среде не определяется массовой долей жира, но зависит от содержания СОМО.
Для анализа содержания жира молоко нагревают до 50°C и вводят поправку, которая определяется количеством сухого обезжиренного остатка. С помощью применения ультразвука доступен анализ содержания в молоке:
- жира;
- лактозы;
- протеина;
- солей.
Ультразвуковые приборы обеспечивают точность измерения содержания жира на уровне 0,1%. Необходимое время для проведения анализа составляет в среднем 1,5 минуты.
Альтернативные и перспективные методы исследования молока
Ультразвуковые и инфракрасные анализаторы доказали свою эффективность, но развитие техники не стоит на месте. Разработчики предпринимают попытки исследовать качественный состав молока другими методами. Наиболее интересным и перспективным из них является использование эффекта ядерного магнитного резонанса (ЯМР). Его неоспоримое преимущество заключается в неинвазивности и недеструктивности образцов в ходе исследований.
При помощи ЯМР-анализаторов легко контролировать качество молочных продуктов. Их действие основано на том, что у протонов воды скорость релаксации 1/T2 пропорциональна содержанию белка. Таким образом достаточно быстро и без трудоемкой предварительной подготовки образца можно исследовать его на содержание казеина (основного белка молока):
- молоко;
- творог;
- сгущенное молоко.
Точность исследований при использовании эффекта ядерного магнитного резонанса колеблется в пределах 0,5%. Это несколько выше, чем у ультразвуковых и инфракрасных аналогов, но в некоторых случаях простота использования прибора и скорость проведения исследования важнее.
Современные методы и аппаратные средства определения качества и состава молочных продуктов просты и надежны, гарантируют высокую точность полученных параметров. Они значительно облегчили задачу и помогли обеспечить возможность проведения исследований вне лабораторий. Сегодня подобный анализатор может быть приобретен и использован в любом фермерском хозяйстве для собственного контроля качества продукции.