Определение массовой доли молочного жира в бутилированном молоке бесконтактным цветометрическим методом

Обложка

Цитировать

Полный текст

Открытый доступ Открытый доступ
Доступ закрыт Доступ предоставлен
Доступ закрыт Доступ платный или только для подписчиков

Аннотация

Предложен бесконтактный способ определения массовой доли молочного жира в бутилированном молоке по диффузному отражению излучения от светодиодов с длинами волн излучения 365, 390, 850 и 880 нм с использованием смартфона и специального устройства. Для регистрации аналитического сигнала применяли смартфон OnePlus 10 Pro, iPhone 14 с установленными приложениями PhotoMetrix PRO®, ColorGrab, RGBer и ИК-спектрометр с преобразованием Фурье для ближней ИК-области (4000–10 000 см–1). Экспериментальные данные обрабатывали с помощью специализированных программ TQ Analyst, The Unscrambler X, XLSTAT. Установлено, что одновременное участие в исследовании всех светодиодов с разными длинами волн способствует получению результатов с наименьшим относительным отклонением по сравнению с использованием отдельно взятых светодиодов. Выявлено незначительное изменение диффузного отражения от молока через упаковку на основе полиэтилентерефталата, что делает возможным проведение анализа бесконтактным способом, не вскрывая упаковки. Содержание молочного жира в анализируемых пробах молока оценивали, используя алгоритм многомерной градуировки данных – частичную регрессию наименьших квадратов. Относительное стандартное отклонение результатов анализа не превышало 0.08. Равноточность полученных в ходе анализа результатов подтверждена использованием метода ИК-спектроскопии с преобразованием Фурье в ближней области спектра.

Полный текст

Доступ закрыт

Об авторах

В. Г. Амелин

Всероссийский государственный центр качества и стандартизации лекарственных средств для животных и кормов; Владимирский государственный университет им. Александра Григорьевича и Николая Григорьевича Столетовых

Автор, ответственный за переписку.
Email: amelinvg@mail.ru
Россия, Звенигородское шоссе, 5, Москва, 123022; ул. Горького, 87, Владимир, 600000

О. Э. Емельянов

Владимирский государственный университет им. Александра Григорьевича и Николая Григорьевича Столетовых

Email: amelinvg@mail.ru
Россия, ул. Горького, 87, Владимир, 600000

З. А. Ч. Шаока

Всероссийский государственный центр качества и стандартизации лекарственных средств для животных и кормов; Владимирский государственный университет им. Александра Григорьевича и Николая Григорьевича Столетовых

Email: amelinvg@mail.ru
Россия, Звенигородское шоссе, 5, Москва; ул. Горького, 87, Владимир

А. В. Третьяков

Всероссийский государственный центр качества и стандартизации лекарственных средств для животных и кормов

Email: amelinvg@mail.ru
Россия, Звенигородское шоссе, 5, Москва, 123022

Список литературы

  1. Karoui R., Baerdemaeker J. D. A review of the analytical methods coupled with chemometric tools for the determination of the quality and identity of dairy products // Food Chem. 2007. V. 102. P. 621. https://doi.org/10.1016/j.foodchem.2006.05.042
  2. Karoui R., Mazerolles G., Dufour E. Spectroscopic techniques coupled with chemometric tools for structure and texture determinations in dairy products: A review// Int. Dairy J. 2003. V. 13. P. 607. https://doi.org/10.1016/S0958-6946(03)00076-1
  3. Zhu X., Guo W., Liu D., Kang F. Determining the fat concentration of fresh raw cow milk using dielectric spectroscopy combined with chemometrics // Food Anal. Methods. 2018. V. 11. P. 1528. https://doi.org/10.1007/S12161-017-1140-7
  4. Soulat J., Andueza D., Graulet B., Girard C.L., Labonne C., Aït-Kaddour A., et al. Comparison of the potential abilities of three spectroscopy methods: Near-infrared, mid-infrared, and molecular fluorescence, to predict carotenoid, vitamin and fatty acid contents in cow milk // Foods. 2020. V. 9. P. 592. https://doi.org/10.3390/foods9050592
  5. Risoluti R., Gullifa G., Materazi S. Аssessing the quality of milk using a multicomponent analytical platform microNIR/chemometric // Front. Chem. 2020. V. 8. Аrticle 614718. https://doi.org/10.3389/fchem.2020.614718
  6. Bogomolov A., Dietrich S., Boldrini B., W. Kessler R. Quantitative determination of fat and total protein in milk based on visible light scatter // Food Chem. 2012. V. 134. P. 412. https://doi.org/10.1016/j.foodchem.2012.02.077
  7. Galyanin V., Surkova A., Bogomolov A. Selecting optimal wavelength intervals for an optical sensor: A case study of milk fat and total protein analysis in the region 400–1100 nm / Sens. Actuators B. 2015. V. 218. P. 97. https://doi.org/10.1016/j.snb.2015.03.101
  8. Kucheryavskiy S., Melenteva A., Bogomolov A. Determination of fat and total protein content in milk using conventional digital imaging // Talanta. 2014. V. 121. P. 144. https://doi.org/10.1016/j.talanta.2013.12.055
  9. Амелин В.Г., Шаока З.А.Ч., Третьяков А.В. Анализ молочной продукции: определение массовой доли молочного жира и выявление фальсификации смартфоном с приложением Photometrix PRO® // Журн. аналит. химии. 2024. Т. 79. № 1. С. 105. (Amelin V.G., Shogah Z.A.Ch., Tretyakov A.V. Аnalyzing dairy products: measuring milk fat mass fractionand detecting adulteration using the Photometrix PRO® smartphone app // J. Anal. Chem. 2024. V. 79. № 1. P. 50. https://doi.org/10.1134/S1061934824010039)
  10. Böck F.C., Helfer G.A., da Costa A.B., Dessuy M.B., Ferrao M.F. PhotoMetrix and colorimetric image analysis using smartphones // J. Chemom. 2020. V. 34. Article 12. https://doi.org/10.1002/cem.3251
  11. Helfer G.A., Magnus V.S., Böck F.C., Teichmann A., Ferrãoa M.F., da Costa A.B. PhotoMetrix: An application for univariate calibration and principal components analysis using colorimetry on mobile devices // J. Braz. Chem. Soc. 2017. V. 28. № 2. P. 328. https://doi.org/10.5935/0103-5053.20160182
  12. Rateni G., Dario P., Cavallo F. Smartphone-based food diagnostic technologies: A review // Sensors. 2017. V. 17. P. 1453. https://doi.org/10.3390/s17061453

Дополнительные файлы

Доп. файлы
Действие
1. JATS XML
Скачать
2. Рис. 1. Внешний вид и блок-схема устройства для цветометрического анализа с разными светодиодами: 1 – смартфон, 2 – камера смартфона, 3 – резисторы, 4 – источники питания, 5 – светодиоды, 6 – молоко в бутылке.

Скачать (20KB)
Метаданные
3. Рис. 2. ИК-спектры молока “Суздальский молочный завод” с содержанием (%) молочного жира 1.5 (1), 2.5 (2), 3.2 (3) и 3.6 (4).

Скачать (5MB)
Метаданные
4. Рис. 1. Внешний вид и блок-схема устройства для цветометрического анализа с разными светодиодами: 1 – смартфон, 2 – камера смартфона, 3 – резисторы, 4 – источники питания, 5 – светодиоды, 6 – молоко в бутылке.

Скачать (20KB)
Метаданные
5. Рис. 2. ИК-спектры молока “Суздальский молочный завод” с содержанием (%) молочного жира 1.5 (1), 2.5 (2), 3.2 (3) и 3.6 (4).

Скачать (5MB)
Метаданные

© Российская академия наук, 2024