Шість питань про молочні аналізатори
Яке обладнання буває?
Ринок обладнання для аналізу молока та молочних продуктів дуже різноманітний і постійно поповнюється різними новими моделями, як від фірм-виробників, що давно працюють у цій галузі, так і від виробників раніше не представлених на ринку. Все устаткування можна умовно розділити на дві групи: яке «відтворює» прямі методи аналізу (екстракція, зважування ітд) і устаткування, використовує непрямі способи отримання даних про склад зразка.
До першої групи можна віднести будь-які пристрої, що визначають масу, температуру та обладнання, призначене для проведення власне хімічного аналізу з різним ступенем автоматизації. Як приклад, можна навести "апарати К'єльдаля", які представлені найрізноманітнішими моделями у широкій ціновій рамці, але відповідно і з такими ж широкими рамками за можливостями.
До другої групи можна віднести прилади, що використовують інструментальні методи аналізу. Це велика кількість різноманітних пристроїв, що використовують спектроскопію в різних діапазонах, пристрої, що використовують ультразвукові коливання, що вимірюють оптичну активність зразка, а також «комбіновані пристрої», в яких можуть застосовуватися відразу два методи або ж передбачена попередня пробопідготовка (наприклад, осадження або «зв'язування» якого- або компонента зразка), з подальшим аналізом отриманого таким чином зразка стандартним методом (наприклад оптичної спектроскопією).
На жаль, обговорити в цій статті окремо кожен тип обладнання і кожну модель неможливо, таке обговорення було б занадто об'ємним, навіть деякі моделі відомі нам тільки «за картинками» і обговорювати їх голослівно думається некоректно. Проте ми постараємосявиділити деякі загальні питання, властиві всім пристроям, призначеним для визначення показників молока та молочних продуктів.
Як правильно використовувати обладнання?
В цілому вибір, як і для чого, застосовувати куплене обладнання є прерогативою власника, але часто трапляється так, що саме некоректне використання обладнання викликає і питання, і конфліктні ситуації. Зокрема, користувач будь-якого аналізатора молока повинен уявляти, якого виду молочного продукту призначена конкретна модель аналізатора і всі пов'язані з цим обмеження за характеристиками проби. Наприклад, немає сенсу проводити вимірювання вмісту жиру в морозиві з використанням ультразвукового аналізатора, на якому є тільки заводське калібрування на цільне сире молоко. Правильно визначити показники аналізатор не зможе. Те саме можна сказати для будь-якого інфрачервоного аналізатора, наприклад, для нього сире молоко і молоко, що йде на продаж (як правило, гомогенізоване і термооброблене) повинні калібруватися окремо. Значні помилки в аналізі можуть мати місце при вимірюванні продукту, що містить повітря, причому природна дегазація проби протягом двох годин може бути і не повною. Буває це не має особливого значення для одного аналізатора, що має власну вбудовану систему гомогенізації та нагрівання проби перед аналізом, а для іншого наявність повітря в пробі є «критичним» для правильної роботи.
Яка потрібна точність?
Що таке ідеальне калібрування?
Як уже згадувалося вище, якимось «наріжним» каменем правильності показань будь-якого аналізатора є коректне накладення та застосування калібрування. Ідеального калібрування не буває.
По-перше тому, що калібруванняпередбачає визначення показників проби з використання референс-методів у яких теж існує похибка часом дуже значна. Наприклад візьмемо визначення жиру по Герберу, дискретність власне бутірометрів вже 0,05% (для вершків ще більше), тобто говорити про менше значення похибки вже немає сенсу. Фраза «жир по Гербер дорівнює 3,67», так само некоректна, як і фраза «температура людини 36,652». Тому, зазвичай, виробник при калібруванні аналізатора використовує, назвемо це, якісь «статистично обгрунтовані» значення калібрувальних величин, які можуть відрізнятися від величини окремого аналізу. І, природно, виробник намагається використовувати методики з максимальною точністю визначення компонентів (наприклад, метод Розе-Готліба для визначення молочного жиру).
По-друге, виробник калібрує прилад з використанням своїх зразків, якщо зразок - молоко, то тоді виробник використовує для калібрування молоко свого регіону, з яким властиві характеристики клімату, раціону годівлі і порід молочного стада. З великою ймовірністю слід припускати, що заводське калібрування, виконане в Німеччині, не збереже закладених у неї метрологічних характеристик при експлуатації приладу в Сибіру.
Підсумовуючи сказане, можна зробити висновок, що найкращим (близьким до ідеального) буде калібрування, виконане в умовах експлуатації приладу. У цьому випадку помилка приладу після калібрування безпосередньо залежить лише від помилки під час виконання хімічного аналізу. Це ми обговоримо нижче.
Тепер обговоримо питання, як часто потрібно калібрувати прилад. У багатьох випадках виробники цей факт замовчують (оскільки це дещо знижує «купність» обладнання), або перекладають «відповідальність»калібрування на кінцевого користувача приладу, тобто взагалі, не забезпечуючи прилад будь-яким калібруванням. Тут слід зважати на кілька моментів. Існує власне сам метод аналізу, наприклад, ІЧ спектроскопія, який теоретично стверджує, що при кількісному аналізі біооб'єкта, зокрема такого як молоко, бажано проводити калібрування щодня. Це безпосередньо пов'язано з самим методом, оскільки по суті метод не визначає масу жиру або білка, а визначає їх моляльність, яка схильна до значних коливань від цілого ряду всіляких факторів. Дещо простіше ситуація з ультразвуковими аналізаторами, оскільки ті, за аналогічної точності, мають " грубу " чутливість до змін у молекулярної структурі речовини і отже значно меншою мірою залежні від сезонних, кліматичних та інших змін фізико-хімічних властивостей молока. Але і для них при різкій зміні властивостей об'єкта помилка аналізу може перебувати поза межами метрологічних характеристик приладу.
З вищесказаного виникає питання необхідність у досягненні максимальної точності з одного боку, і технічної можливості її підтримувати з іншого. Напевно, більшість покупців обладнання (особливо дорогого), вважають, що, купуючи повністю автоматизований прилад, вони позбавляють себе також і всіх операцій з його обслуговування, Це, звичайно ж, далеко не так, і, як правило, чим дорожче прилад, тим він потребує більш трудомісткого обслуговування та більш висококваліфікованого персоналу. У результаті складається ситуація, коли високоточний аналізатор не працює адекватно своїм характеристикам і швидко виходить з ладу.
Про це в першу чергу варто задуматися при виборі обладнання, яким передбачається оснастити лабораторію абопункт приймання молока.
А як ви робите хімічний аналіз?
Як було зазначено вище хімічний аналіз зразка, є важливим компонентом діяльності лабораторії, незалежно використовується цей аналіз для калібрування обладнання або контролю його роботи. Найчастіше проведений аналіз це визначення молочного жиру, показник жирності практично завжди необхідний будь-якого молочного продукту. Як правило, як основний метод застосовується метод Гербера з використанням стандартних бутірометрів. Давайте обговоримо використання цього методу для аналізу сирого коров'ячого молока, хоча тема аналізу інших об'єктів також дуже цікава. Нерідко виникає ситуація в якій показання використовуваного приладу калібрування виробника відрізняються від даних, отриманих методом Гербера, на значні величини, скажімо більше 0,3% жиру. При цьому при всій простоті методу, що здається, існує значна кількість тонкощів, яким, як правило, не приділяється особливої уваги, а саме вони можуть давати значні систематичні помилки аналізу. Буває, що при аналізі жиру по Гербер не витримується навіть температурний режим, що вже тут говорити про контроль ізомерного складу використовуваного ізоамілового спирту. Досить часто виникає ситуація, коли є розбіжність показань аналізатора молока та результатів отриманих за даними хімічного аналізу саме через те, що контрольний метод аналізу (метод Гербера) виконаний некоректно.
На жаль, залишається тільки констатувати, що на сьогоднішній день, щось змінити неможливо. Очевидно, необхідно залучення максимальної кількості лабораторій з максимально можливої кількості областей до звіряльних випробувань з метою домогтися єдності вимірювань натериторії всіх регіонів, де експлуатуються будь-які види аналізаторів складу молока та молочних продуктів. Як і хто має цим займатися тем'я для окремої дискусії.