Портативное устройство для быстрого определения жирности молока разработали ученые 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.
Студент Самарского политеха Алина Паршина демонстрирует работу прототипа измерителя жирности молока
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.
Иллюстрация к статье:
Обсуждение