Сливочное масло состоит из большого количества веществ. Одна часть этих веществ растворена в молочном жире, флуоресцирующем в ультрафиолетовых лучах сине-голубым цветом, а вторая часть растворена в воде - молочной плазме и содержит в том числе витамин В2, флуоресцирующий ярким зелено-желтым цветом.
Водный раствор рибофлавина имеет зелено-желтую флуоресценцию с максимумом длины волны флуоресценции, 530 нм.
Молочный жир, как и другие триглицериды (растительные масла и животные жиры) обладает сине-голубой флуоресценцией с максимумами длин волн флуоресценции, 400 – 480 нм с цветовой температурой для молочного жира 19740 градусов Кельвина.
Спектры флуоресценции сливочного масла и молока, как мы видим, складываются из пиков характерных для молочного жира и рибофлавина. В сине-фиолетовой области спектра пики флуоресценции молочного жира, а в зелено-желтой пики флуоресценции рибофлавина. Видно, что в сливочном масле большой пик флуоресценции молочного жира, а в молоке, как и должно это быть, маленький. Соответственно, суммарный цвет флуоресценции, ощущаемый глазом, формируется смешением сине-фиолетового и зелёно-желтого цветов. Чем больше жирность молочного продукта – тем более «холодным» оттенком он флуоресцирует. Т.е. сливочное масло имеет более «холодный» оттенок флуоресценции чем молоко, и соответственно плазма обезжиренного молока или сыворотка, отделяемая при производстве творога, имеют более «теплый» оттенок флуоресценции чем у молока, содержащего молочный жир. Суммарный цвет флуоресценции имеет 6700 градусов Кельвина для сливочного масла и 5360 градусов Кельвина для молока. Таким образом, цветовая температура для молочного продукта может быть не менее 4740 градусов Кельвина для обезжиренного, а максимальная 19740 градусов Кельвина для топлёного масла в случае его нагрева выше температуры разложения рибофлавина.
Суммарный цвет флуоресценции грубо фальсифицированного сливочного масла имеет 12860 градусов Кельвина.
Визуально шкала возможного изменения цветового тона флуоресценции молочных продуктов в зависимости от содержания в них жира выглядит приблизительно так,как изображено выше. При этом зависимость величины цветовой температуры флуоресценции от концентрации жира не линейная т.к. рибофлавин флуоресцирует сильнее (имеет больший квантовый выход) чем молочный жир, и поэтому вклад последнего в величину цветовой температуры флуоресценции в значительной мере проявляется только при подавляюще большой его концентрации.
Визуально оценить такие переходы тона цвета, изменения цветовой температуры очень сложно. В то же время, наиболее распространённым лабораторным экспресс-методом выявления фальсифицированных добавкой пальмового масла молочных продуктов является метод флуоресцентного анализа с помощью люминоскопа.
При этом практикуется визуальная, методом сравнения, не количественная оценка тона цвета флуоресценции образцов в люминоскопе. Это требует соблюдения сложных процедур, изложенных в ГОСТ ISO 6658-2016. Для правильной интерпретации результатов анализа требуется как долгая практика, так и обучение использованию этого метода.
Таким образом, с помощью люминоскопа и приложения на смартфоне можно быстро выявить фальсифицировано сливочное масло или это качественный продукт. В следующей статье я опишу принцип работы и варианты конструкции люминоскопов, а так же рассмотрим, как можно контролировать другие молочные продукты.