Ковальчук А.В., к.т.н. Дадеко Л.И.

ПрАО «ДКТБ ТЕП», Украина

Тихонюк А.В.

Институт технической теплофизики НАН Украины

Любченко В.А.

ГП «Всеукраинский государственный научно-производственный центр стандартизации, метрологии, сертификации и защиты прав потребителей»

Особенности контроля содержания протеина в муке анализатором АБЗ-1

При необходимости высокоточного определения содержания протеина в зерне пшеницы, сои и др. зерновых применяется метод Кьельдаля с погрешностью не превышающей ±0,25%. Однако при использовании метода Кьельдаля оператору приходится работать с конценрированными кислотами, вредными для здоровья человека [1, 2]..

Альтернативным методом, доступным для производителя по стоимости аппаратуры является контроль содержания протеина в зерне и муке методом красителя (в частности, биурета) с использованием анализатора АБЗ-1 [3].

Преимуществами метода являются достаточно высокая точность определения содержания протеина: ±0,5% и отсутствие при проведении анализа контакта с вредными для здоровья человека веществами. Время определения содержания протеина в зерновых для 10 образцов (5 параллельных проб) анализатором АБЗ-1 не превышает 30 мин.

Блок-схема измерительной части анализатора представлена на рис. 1.

Рисунок 1. Блок-схема измерительной части анализатора.

1, 2, 3 – светодиодные излучатели,

4 – широкополосный фотоприемник (фотодетектор), 5 – конденсор.

При исследовании образцов, в каждом канале используется последовательное включение светодиодных излучателей ближнего инфракрасного и видимого диапазонов, в результате один цикл работы алгоритма позволяет передать данные со всего поля кюветы исследуемого образца.

Началом работы является первичная инициализация и установка всех заданных параметров функционирования аппаратной части анализатора. После установки времени свечения светодиодных излучателей каждого канала необходимо определить «эталонный черный» и «эталонный прозрачный» цвет. Для получения данных о первом выключают все светодиодные излучатели и считывают информацию, повторяют процедуру несколько раз и запоминают средние значения. Для получения данных об «эталонном прозрачном» последовательно измеряют прозрачный эталон при освещении каждым светодиодным излучателем, повторяя процедуру несколько раз и учитывая среднее значение, из которого вычитают данные «эталонного черного». Полученное значение и есть «эталонный прозрачный» для каждого излучателя. Эти «эталонные» значения используют для процедуры коррекции на аппаратном уровне (рис. 1).

По полученным данным эталонных сигналов определяются два параметра:

– базовое смещение – BIAS (вычисляется на основе сигнала уровня черного);

– коэффициент усиления – GAIN (вычисляется на основе сигнала уровня прозрачного).

Из полученного от фотодетектора сигнала каждого излучателя вычитается уровень BIAS, после чего проводится усиление этого сигнала на индивидуальный коэффициент усиления GAIN для каждого канала. Таким образом, каждая порция данных от излучателей подвергается индивидуальной цифровой обработке, в результате которой достигается высокая точность определения исследуемого параметра, в частности, содержания белка. Кроме того, такой алгоритм обработки позволяет компенсировать такие явления, накапливаемые со временем, как запыление элементов оптической системы и изменение яркости свечения излучателей.

Для контроля содержания белка в пшеничной муке были исследованы шесть образцов муки с содержанием белка в диапазоне 12,0 – 15,0%

Результаты определения содержания белка в муке приведены в табл.1

Таблица 1

Образец муки	Содержание белка Pr,%	Pr сред, %	Сходимость |Сх| (Р=0,95)
1	15,0	14,96	0,04
	14,7		0,3
	15,2		0,2
2	14,6	14,9	0,3
	15,0		0,1
	15,1		0,2
3	15,2	15,03	0,17
	14,9		0,13
	15,0		0,03
4	12,4	12,4	0,0
	12,6		0,2
	12,2		0,2
5	12,2	12,1	0,1
	12,3		0,2
	11,8		0,3
6	12,2	12,3	0,1
	12,6		0,3
	12,1		0,2

Расхождения результатов определений содержания белка в муке с помощью анализатора АБЗ-1 не превышали ±0,3%. Таким образом, применение анализатора АБЗ-1 является перспективным для контроля качества зерна и муки вследствие обеспечения высокой точности измерений при значительном снижении стоимости прибора по сравнению с зарубежными аналогами.

Литература

1. ГОСТ 10846-91 Зерно и продукты его переработки. Метод определения белка.

2. Лабораторное оборудование для контроля качества зерна, муки, кормов и пищевых продуктов / Soc Trade, 2013. – с.28.

3. Дадеко Л. И. Определение содержания белка в зерновых на анализаторе АБЗ-1 с ускоренной пробоподготовкой / Л. И. Дадеко, А. В. Тихонюк, Ж. Э. Завражная. // Хранение и переработка зерна. – 2012. – №8. – С. 66–67.