|
"Современный метод инфракрасного анализа качества молочной продукции"
Опубликовано в журнале "МОЛОЧНАЯ ПРОМЫШЛЕННОСТЬ" № 2, 2007 Во многих странах мира для оперативного анализа показателей качества молочной продукции широко применяется метод спектроскопии в ближней инфракрасной области. Инструментальной базой спектрального анализа являются специальные приборы - инфракрасные анализаторы. ИК-анализатор позволяет быстро получать данные о составе образца, тем самым помогает сократить расходы по производственному контролю, повысить качество продукции и достичь снижения ее себестоимости. Проведение анализа не требует применения дорогостоящих расходных материалов и химических реактивов, а также привлечения персонала высокой степени подготовки. История возникновения В 1960 г. Карлом Норрисом были проведены первые исследования и выявлена связь инфракрасного спектра с компонентным составом вещества, он пытался соотнести отраженную энергию и базовые измерения влажности в зерне. Позднее, в 1969 г., появились первые спектральные анализаторы, снабженные компьютером, позволяющие измерять содержание белка. В 1971 г., после изобретения первого аналогового прибора, были изготовлены НИР-спектрофотометры «Neotec» и «Dickey John». С этого момента началась эпоха инфракрасной спектроскопии, переход от ручного контроля состава и качества продукции к автоматизированному. Первым ИК-анализатором, предназначенным для контроля качества молочных продуктов, был прибор IRMA, работающий в дальней инфракрасной области, изготовленный фирмой GRUBB PARSONS (Великобритания). Область применения и экономическая целесообразность Во многих отраслях промышленности возникает потребность в быстром, надежным и объективном определении показателей качества и состава продукции. Классические метода анализа малопроизводительны, трудоемки, дорогостоящи и требуют высокой квалификации лаборанта, а также продолжительного времени, что не позволяет наладить необходимый контроль качества продукции на всех стадиях ее производства, а также в потоке. Альтернативой традиционных методов контроля может стать анализатор, работающий в ближней инфракрасной области. Применение подобных приборов делает возможным быстрое и недорогое определение показателей состава сырья, оказывающих влияние на качество продукции, а также других технологически значимых критериев (плотность, органолептические показатели - цвет и др.). Приборы можно использовать для входного, технологического и выходного контроля. По соотношению различных параметров спектра могут быть определены и другие физико-химические показатели, такие как pH. Метод инфракрасного анализа ИК-анализаторы работают по принципу спектрального анализа в ближней инфракрасной области. Существует два метода получения информации об образце: 1. Метод диффузного отражения применим для любых сыпучих и пастообразных веществ. При этом на образец направляют луч, часть излучения поглощается веществом, а часть отражается. Доля отраженного излучения, улавливаемая фотодетекторами, зависит от свойств вещества. Недостаток этого метода заключается в необходимости доводить образец до состояния высокой однородности путем перемешивания или размола. С другой стороны, это позволяет определять однородность состава вещества, в частности наличие пригорелых частиц в сухом молоке. 2. Метод трансмиссии не требует размола образца и применяется в основном для контроля качества зерновых культур. Анализу подвергаются цельные зерна, что значительно облегчает пробоподготовку. В этом методе измеряется доля излучения, прошедшего сквозь образец, а не отраженного. Общим для этих двух методов является то, что доля поглощенного излучения зависит от содержания в образце определенных веществ (белка, жира, влаги и т.д.). Каждая функциональная группа в молекуле (например, CN-связи белков, OH-группы в воде) имеет характерную длину волны, при которой поглощение энергии максимальное. В любом случае результатом измерения является регистрация спектра поглощения/ отражения вещества - зависимость степени поглощения образцом инфракрасного излучения от длины волны. Следующая часть>>
|