Методологія підготовки груп калібрувальних зразків сухих молочних продуктів для ІЧ-спектроскопії
Дисертація, - 480 руб., Доставка 1-3 години, з 10-19 (Московський час), крім неділі
Автореферат -безкоштовно, доставка10 хвилин, цілодобово, без вихідних та свят
Чигасов, Олексій Іванович. Методологія підготовки груп калібрувальних зразків сухих молочних продуктів для ІЧ-спектроскопії ближньої області спектра: дисертація. кандидата технічних наук: 05.18.04 / Чигасов Олексій Іванович; [Місце захисту: Всерос. наук.-дослід. ін-т м'ясної промисловості ім. В.М. Горбатова]. - Москва, 2012. - 147 с.: Іл. РДБ ОД, 61 12-5/2054
Введення в роботу
Актуальність проблеми.Склад молока - основний фактор у застосуванні молочної сировини при його переробці в молочній промисловості. Істотно впливають на нього породний склад худоби, раціон годівлі, режим утримання, сезонність, кліматичні умови. За складом молока визначають ефективність використання ресурсів тваринницьких господарств, поточні питання проведення селекції та зміни раціонів. Щоденне визначення складу молочної сировини та готової продукції є важливим інформаційним джерелом для прийняття рішень, спрямованих на підтримку якості продукції, що виробляється. Точність аналізу молочної сировини та готової продукції важлива для визначення ефективності роботи підприємств молочної промисловості, прийняття рішень щодо різноманітних питань технології виробництва.
Знання складу молока дуже важливо, але не менш важливо знати, що результати методів аналізу достовірні, відтворювані і знаходяться в рамках певних похибок, що були обраніоптимальні методики щодо випробувань, а самі випробування проведено відповідно до належних алгоритмів. Інформацію щодо складу молока необхідно сприймати, зокрема, й у контексті похибок методів випробувань.
Розвиток машинного доїння на молочних фермах, систем вхідного контролю молочної сировини та вихідного контролю готової продукції підприємств переробної промисловості, зростання виробництва та реалізації молочної продукції – все це потребує організації сучасної ефективної багатоступеневої оперативної системи контролю якості.
Класичні методи, які зазвичай застосовуються при визначенні складу молока, характеризуються високою точністю результатів вимірювань, але в цілому далеко не завжди ефективні. Їх використання зазвичай поєднане з низкою незручних моментів: високою собівартістю проведення аналізів та низьким потенціалом до її зниження; високою час- та трудомісткістю; низ-
якими характеристиками поточності виконання вимірювань; руйнуванням структури продукту; високими вимогами до кваліфікації штатного персоналу; відсутністю потенціалу включення до технологічних виробничих циклів; низькою екологічністю, шкідливим впливом на здоров'я персоналу. З цих причин інформація, що отримується дорога і не завжди оперативна.
Великими потенційними можливостями у вирішенні вищезазначених проблем має метод спектроскопії в ближній області інфрачервоного спектру (БІК-спектроскопія). Він довів свою ефективність під час аналізу харчової продукції і на правильному використанні здатний вирішувати поставлені вище завдання. На даний момент через низку проблем метод не має в Україні настільки широкого застосування, як у країнах Центральної та Західної Європи, США, Японії, Китаю та ін.
Великий внесок у розвиток цього напрямудосліджень внесли українські та зарубіжні дослідники Зінченко B.C., Бєляєв Н.В., Пінчук М.В., Калінін А.В., Крашенінніков В.М., Крищенко В.П., Родіонова О.Є., Фетісов О.О. , Barbano D.M., Baumgartner М., Cen Н, Di Wu, Goulden J.D., Kaylegian K.E., Laporte M.F., Lynch J.M., Tsenkova R., Van de Voort F.R. та ін.
Зараз в Україні ІЧ-спектроскопія ближньої області спектру може застосовуватися лише для внутрішнього контролю на підприємствах за умови калібрування за арбітражним методом (з числа стандартизованих) та проведення порівняльних вимірів. Опрацювання питання побудови калібрувальних груп розширить можливості БІК-спектроскопії.
Недостатню вивченість питання проведення калібрувальних заходів у ІЧ-спектроскопії ближньої області спектра слід відзначити особливо. На сьогоднішній день офіційної методики підготовки груп калібрувальних зразків за фізико-хімічними показниками для побудови калібрувальних залежностей у БІК-спектрометрії не існує. У зв'язку з цим необхідність проведення досліджень у цій галузі є дуже актуальною.
Мета роботи- розробка «Методики підготовки груп калібрувальних зразків сухих молочних продуктів для ІЧ-спектроскопії ближньої області спектру» для здійснення калібрувальних заходів виробничими та випробувальними лабораторіями при виконанні вимірювань показників якості.
Для досягнення поставленої мети були сформульовані наступнізавдання:
розробити алгоритм приготування калібрувальних зразків (з вихідних зразків СОМ, СЦМ, ССО та СС) та визначити вплив підбору таких зразків до складу калібрувальних груп на точність результатів спектрального аналізу;
уточнити алгоритм проведення калібрувальних заходів та отримати калібрувальнізалежності для БІК-спектрометрії за показниками масових часток жиру, білка, лактози та сухих речовин;
уточнити алгоритми проведення процедури оцінки калібрування;
встановити закономірності впливу таких факторів як якісний та кількісний склад калібрувальної групи, використання приготовлених калібрувальних зразків (із застосуванням штучних компонентів і без) на ефективність калібрувальної моделі;
- за результатами досліджень розробити «Методику підготовки груп калібрувальних зразків сухих молочних продуктів для ІЧ- спектроскопії ближньої області спектра».
Наукова новизна роботи.Сформульовані правила приготування та використання калібрувальних зразків сухих молочних продуктів для калібрувальних заходів БІК-аналізу у виробничих та випробувальних лабораторіях.
Встановлено, що якісний склад зразків калібрувальної групи впливає на характеристики калібрувальної залежності набагато більше, ніж кількісний. Показано негативний вплив використання штучних компонентів при виготовленні калібрувальних зразків на характеристики калібрувальних залежностей.
Основною ідеєю роботи стало висування гіпотези про ефективність підбору вихідних зразків для приготування калібрувальних за результатами їх оцінки стартовим калібруванням. Це дозволило вести пошук нового підходу для формування калібрувальних груп за принципом дотримання однорідності спектральних властивостей зразків. Експерименти підтвердили гіпотезу про ефективність підбору приготовлених зразків до складу калібрувальної групи з фізико-хімічних характеристик, що дозволило розробити методику підготовки груп калібрувальних зразків для побудови калібрувальних залежностей у БІК-спектрометрії.
Практична значимість роботи.Систематизовано та узагальнено теоретичні та експериментальні матеріали щодо визначення раціональних підходів до підготовки та використання зразків для калібрувальних заходів у БІК-аналізі.
У рамках розробленої «Методики підготовки груп калібрувальних зразків сухих молочних продуктів для ІЧ-спектроскопії ближньої області спектру» запропоновано оптимальний алгоритм проведення калібрувальних заходів для сухих молочних продуктів з метою збільшення точності контролю, що здійснюється БІК-аналізаторами виробничих та незалежних випробувальних лабораторій. Створено передумови до скорочення та оптимізації трудовитрат при отриманні достовірних калібрувальних залежностей.
Апробація роботи.Основні результати роботи доповідено на конференції-конкурсі науково-інноваційних робіт молодих учених та спеціалістів Відділення «Зберігання та переробки сільськогосподарської продукції» Россільгоспакадемії за 2007 та 2008 р, ДНУ ВНДІМП Россільгоспакаде- мії, м. Москва; конференції «Сучасні технології створення харчових продуктів у рамках вимог державної політики у галузі здорового харчування» 2009 р., ДНУ НДІММП Россільгоспакадемії, м. Волгоград; ювілейній конференції «Науково-практичні аспекти вдосконалення якості продуктів дитячого та геродієтичного харчування» 2009 р., НДІДП, м. Істра; міжнародній науково-практичній конференції «Інноваційні
шляхи у розробці ресурсозберігаючих технологій виробництва та переробки сільськогосподарської продукції» 2010 р, ДНУ НДІММП Россельхо-закадемії, м. Волгоград; 4-ї конференції молодих вчених та фахівців «Науково-інноваційні технології як основа продовольчої безпеки України» 2010 р., ДНУ ДержНДІГП Россільгоспакадемії, м. Москва.
Основні положення, що виносяться на захист.
Результати роботи з визначення правил підготовки та використання калібрувальних зразків сухих молочних продуктів за фізико-хімічними показниками для проведення калібрувальних заходів.
Механізм формування калібрувальної групи сухих молочних продуктів без внесення штучних та сторонніх компонентів.
Результати роботи з формування алгоритму проведення калібрувальних заходів для сухих молочних продуктів.
Результати роботи з вивчення впливу використання штучних компонентів у рецептурі калібрувальних зразків.
Структура та обсяг дисертації.Дисертація складається із вступу, літературного огляду, методичної частини, експериментальної частини, висновків, списку літератури та 2 додатків, містить 30 малюнків, 18 таблиць. Список літератури містить 156 джерел. Роботу викладено на 133 сторінках машинописного тексту.