Оборудование для определения химического состава продуктов

Эффективность промышленного производства пищевых продуктов и кор­мов, их питательная ценность в значительной степени связана с точным зна­нием химического состава и свойств. Химические превращения происходят в зерне во время его созревания, хранения, прорастания и порчи, а также при переработке зерна на мукомольных и крупяных заводах, изготовлении хлеба, макарон и других изделий. Знание химического состава позволяет оценить питательную ценность продуктов и. если необходимо, ее скорректировать использованием различных биологически активных веществ, что представля­ет исключительную важность с точки зрения сбалансированного рациональ­ного питания человека и животных.

Широко известны базовые системы и классические методы определения основных химических веществ в зерне (сырье) и продуктах: протеин, белок, жир, клетчатка. Это стандартизированные методы Къельдаля, Сокслета, Веенде. Однако химические анализы, проводимые на этих системах, занимают зна­чительное время, требуют применения дорогостоящих и вредных для здоро­вья реактивов. В данном разделе представлены выпускаемые рядом фирм раз­личные модели систем современного технического уровня для определения протеина, жира и клетчатки. В основу работы этих систем также положены вышеуказанные стандартизированные методы. Приведены также приборы и устройства, принципы работы которых являются альтернативой классичес­ким технологиям.

В связи с нехваткой квалифицированных кадров и хорошо оборудованных лабораторий на предприятиях в широкую аналитическую практику внедряет­ся метод, основанный на измерении спектра испытуемого образца в ближней инфракрасной области, так называемая БИК-спектроскопия. Метод БИК-спек-троскопии позволяет точно определять спектр, а значит химический состав и свойства образце, проводите одновременное определение содержания про­теина, влаги, жира, клетчатки, золы и других составляющих образца.

Метод БИК-спектроскопии реализован в приборах, называемых ИК - анализаторами. Первый ИК-анализатор разработан Карлом Норрисом (1968г., США) для определения белка, жира и влаги в соевых бобах.

В БИК-спектроскопии существует два основных способа измерения: изме­рение спектра отражения света от поверхности образца и измерение спект­ра поглощения образцом. К ближней инфракрасной области относит диапазон спектра от 750 до 2500 нм. Длинноволновая часть ближней инфракрасной об­ласти (1100-2500 нм) обычно используется для измерения отражения, о корот­коволновая (800-1100нм) - для измерения поглощения. Каждый из этих способов имеет свои достоинства и недостатки. Основное преимущество измерения способом поглощения заключается в том, что анализ не требует специальной пробоподготовки образца - тонкого измельчения. Спектр отражения б большой степени зависит от однородности частиц образца по размерам, т.е. требуется его предварительный размол.

Коротковолновая часть ближней инфракрасной области спектра болев удобна и в чисто техническом отношении. В качестве источников излучения света здесь можно использовать инфракрасные светодиоды, срок работы ко-пюрых исчисляется десятками лет по сравнению с традиционными галогенны­ми лампами. Светодиоды имеют очень малые размеры и могут быть скомпоно­ваны в небольшой матрице, что обеспечивает небольшие размеры оптической части прибора. Это позволяет конструировать компактные переносные ИК-гнализаторы на батарейном питании. В коротковолновой части ближней инф­ракрасной области могут использоваться более дешевая волоконная оптика и длинные световоды. Используемая область спектра безопасна как для опера­тора, так и для анализируемой пробы.

Метод БИК-спектроскопии позволяет проводить анализы в автоматичес­ком режиме с достаточно высокой степенью точности, без использования ка­ких-либо реактивов и расходных материалов, в производственных условиях даже малоквалифицированным персоналом.