Экспресс-контроль Текст научной статьи по специальности «Прочие технологии»

ЭКСПРЕСС-КОНТРОЛЬ

Елена Алексеенкова, руководитель пресс-службы Институт развития сельского хозяйства

Российский рынок мясной и молочной промышленности постоянно растет, поэтому сегодня как никогда важна крепкая основа - качественные корма. Именно от них зависят привес, надои, яйценоскость, устойчивость к болезням и крепкое потомство. Контроль качества кормов осуществляют с помощью классического химического анализа. Однако сегодня все чаще используют экспресс-метод -выгодный, быстрый и с каждым днем все более точный.

ДОСТОИНСТВА И НЕДОСТАТКИ

Лабораторный экспресс-метод начал активно развиваться с середины 80-х годов и стал очень востребован в России. Сегодня ИК-анализатора-ми оснащены порядка 70% лабораторий, говорит Екатерина Здота, руководитель отдела маркетинга FOSS Россия.

Принцип БИК-анализа - это связь инфракрасного спектра поглощения и химического состава образца. Прибор сопоставляет инфракрасный спектр анализируемого вещества с библиотекой заранее загруженных в память данных и выдает результат сравнения. Это позволяет провести анализ за 1 минуту.

Как отмечают в компании «СовЛаТ», инфракрасная спектроскопия может быть полезна в тех случаях, когда исследование необходимо сделать быстро, в полевых условиях или без высококвалифицированного персонала. Классические же исследования проводятся только в оснащенных лабораториях. Это достаточно трудоемкий и длительный процесс, с высокими требованиями к сотрудникам лаборатории. Ошибка на любом этапе: пробопод-готовка, наведение химических растворов, проведение самих испытаний приведет к некорректным результатам. Это при том, что ошибки суммируются, в то время как инфракрасный спектр вещества - одно из наиболее однозначных физических

свойств, говорит Лев Деев, заместитель директора ООО «СовЛаТ».

- Преимущество ИК-анализа - скорость. Машина с зерном или другим продуктом не будет ждать несколько часов, когда анализ проведут по классике. Поэтому на каждом ККЗ нужен ИК-анализатор для контроля входящего сырья и исходящего продукта. А для построения и контроля калибровок каждого вида комбикорма (у всех своя секретная рецептура, как правило, построение новых калибровок проводится специалистами этого предприятия) требуется не менее 30 анализов каждого параметра качества, полученных классикой, - объясняет директор ООО «Агрола» Андрей Куричьев.

Протеин комбикорма - самый дорогой фактор питательной ценности продукта. Но несмотря на это, большинство предприятий его определение в сырье и комбикормах выполняют хотя и надежным классическим методом Къельдаля, но на оборудовании, технический уровень которого соответствует 60-летней давности, утверждают в компании «Элтемикс».

- Для проведения анализа содержания протеина образец озоляют в термостойких колбах на электрических плитках с плохо контролируемой температурой и даже с неоднородной поверхностью нагрева. Соответственно, скорость озоления параллельных проб изменяется тоже по-разному.

ЦНФРАСКАН

р|

ИНФРАСКАН-3150

инфракрасный анализатор

• ТОЧНОСТЬ ИЗМЕРЕНИЙ

• КОМПЛЕКСНЫЙ АНАЛИЗ ЗА 1 МИНУТУ

ВОЗМОЖНОСТИ

• Анализ цельного зерна (1)

• Точный анализ комбикормов и его компонентов

• Оценка аминокислотного состава сырья (2)

• Определение ИДК и ВПС

• Определение кислотного числа растительного масла

• Контроль технологического процесса

• ОТЛИЧНОЕ СОЧЕТАНИЕ ЦЕНЫ И КАЧЕСТВА

Сеть Ека№

Анализаторы-3150 могут быть интегрированы в корпоративные сети на платформе Ека№1.

• Управление и контроль работы анализаторов через ИНТЕРНЕТ

• Получение данных от всех приборов в режиме реального времени

ПРИБОРЫ ЭКСПРЕСС АНАЛИЗА И ЛАБОРАТОРНОЕ ОБОРУДОВАНИЕ

0 ООО «ЭКАН», г.Санкт-Петербург уд. Политехническая, д.22 тел: +7 (812) 986-23-55,649-77-69

■ Для проведения точного рекомендуем использовать ВЬЮГА, КАЛИБР, БОРЕИ

102

Тематический номер «Корма и кормопроизводство»

шшш. agroyug.ru

Анализы показывают, что только на этом этапе теряется 0,5-2% азотистых веществ, а следовательно и сырого протеина, - заявляет Оксана Баркалова, руководитель отдела продаж компании «Элте-микс». - Дополнительно к данному процессу, перенесение образцов из колбы в колбу также ведет к потерям летучих азотсодержащих веществ. Далее, при титровании мы придем к тому, что точка эквивалентности дает погрешность анализа до 5 %. Соответственно, потери завода за год возрастут до нескольких миллионов в год, - объясняет специалист.

Проводить анализ на качество стандартным методом очень дорого и долго. Так же есть шанс ошибки химика в ходе испытаний, подтверждают в компании «Экан».

- Некоторые комбикормовые производства приобретают несколько ИК-анализаторов: на готовую продукцию и входящее сырье. Допускается проводить экспресс-анализ на ИК-анализаторе и сравнивать с расчетными показателями. Контроль стабильности калибровок ИК-анализатора необходимо проводить не реже 1 раза в 2 недели для каждого вида (ПК, СК, КК, ОК и т.д.) комбикорма, - объясняет Татьяна Рутковская, директор по маркетингу ООО «Экан».

Р055

1 Дру . Ъ 4.о 1о.о г.: 17.0 39.0 А

МК5Т" ОД16ЬО

В компании FOSS обращают внимание на главное требование при отборе образца корма - он не должен быть случайным, однако обязан отражать свойства всей партии корма. Чтобы соблюсти это требование, нужно брать образец строго по регламентированным правилам: 5 образцов по каждому параметру, плюс средняя проба по ГОСТу. Также от каждой партии необходимо подготовить контрольную пробу с полной маркировкой, которая пломбируется и сохраняется на продолжительный период времени, объясняет Екатерина Здота.

- Я не знаю, как в регионах, но в Москве анализ на протеин стоит в среднем 2000 рублей. Только один образец. А из машины надо отобрать 5 проб. И это длительный процесс, тот же протеин определять в пшенице, часа 4 минимум, если это химический метод. Ну а здесь - 1 минута и все, машина проехала, - объясняет Виталий Чистяков, директор компании «Викомп».

Если говорить про экспресс-анализаторы FOSS, то для проведения анализа необходимо засыпать образец в чашку без пробоподготовки, нажать кнопку и получить результаты по всем основным параметрам в течение 60 секунд. Тогда как при классическом лабораторном анализе образцы измеряются отдельно по каждому параметру, при этом исходный образец разрушается. Для анализа одной

ЭФФЕКТИВНОЕ ЖИВОТНОВОДСТВО

№ 3 май Безопасный корм QBiOChem

2020 для здорового питания ~TTZ

_н н ^_Feed Safety for Food Safety»

www.biochem.net

103

пробы требуется несколько часов, заявляет Екатерина Здота.

По ее словам, плюсы экспресс-анализа очевидны - скорость, нет разрушения образца, минимизация человеческого фактора, не нужно работать с вредными реагентами. Кроме того, ощутимая экономическая выгода, которая включает возможность анализа по нескольким параметрам одновременно, его минимальная стоимость, практически полное отсутствие расходных материалов и требований по профессиональному обучению сотрудников.

Если говорить о недостатках БИК-анализа, как такового, в компании «Донау Лаб» отмечают то, что калибровки на новые продукты создаются по показателям мокрой химии, для чего требуется большое количество анализов (не менее 40 по каждому показателю), что занимает время и деньги компании. Результат может содержать ошибку стандартного метода, по которому калибровался прибор.

В компании FOSS поясняют, что экспресс-метод не предполагает возможности анализа неорганических соединений: кальций, фосфор и прочие. Да и точность исследований по классическому методу все еще остается выше.

КОГДА ОКУПИТСЯ?

Как правило, экспресс-анализатор зерновых, масличных и бобовых культур, а также продуктов их переработки стоит недешево. На его покупку требуются немалые деньги, поэтому не каждое предприятие решается на его приобретение. По мнению экспертов, на крупных и средних предприятиях прибор окупается за несколько лет -зависит от оборота.

Стоимость анализатора кормов российского производства - около 2 млн., зарубежного - доходит до 5-5.5 млн. рублей. Как правило, все они определяют набор показателей 5-6. Стоимость химического анализа, в среднем, около 3500 рублей. То есть прибор окупится через 600-1500 образцов. Много это или мало, и какой прибор они могут себе позволить, каждый решит сам, считает Лев Деев из компании «СовЛаТ».

Даже для небольших производств срок окупаемости БИК-анализатора составляет не более 3-х лет, заявляет Константин Тотомир, руководитель отдела продаж компании «Донау Лаб. Москва».

- Если брать небольшое комбикормовое производство, то помимо высчитывания стоимости одного анализа, так же нужно учитывать и риски. Мы начинаем приём сырья для комбикорма. Приезжает поставщик и говорит, что он привёз зерно 5-го класса. Как его будут проверять на соответствие? Какую сумму потеряет предприятие, если зерно окажется более низкого качества и итоговый продукт не будет соответствовать рассчитанным показателям? - спрашивает Константин Тотомир.

- Средняя цена анализа образца в рублях на сырой протеин - 580, сырой жир - 745, сырая клетчатка - 600, влажность - 450, кальций - 650, фосфор - 680. Итого: 3700 руб./образец. При анализе 1 образца в день, за год ИНФРАСКАН-3150 полностью окупается, - обозначает свои сроки Татьяна Рутковская.

В ООО «АГРОЛА» заявляют, что лучшим по соотношению цена-качество является БИК-ана-лизатор SupNIR-2700, который так же окупается за год интенсивного использования. Прибор стоит 1 398 000 руб. с НДС 20 %, имеет 2 года гарантии. Кроме того, в комплект анализатора комбикормов и входящих компонентов входят все имеющиеся

калибровки, говорит директор компании Андрей Куричьев.

- Анализаторы SupNIR-2700 позволяют быстро и точно без предварительной подготовки определять в комбикорме основные показатели качества, в том числе аминокислоты и химические элементы. Сочетание в конструкции прибора, сканирующего монохроматора и лучшего детектора InGaAs с уникальным ПО, дает пользователю возможность создавать собственные точные калибровки на каждый рецепт комбикорма без обращения в сервисную службу. SupNIR-2700 работает в диапазоне длины волны: 1000-2500 нм. Возможность удаленной помощи в настройке, калибровке позволяет пользователю не иметь персонал со специальными знаниями, - поясняет Куричьев. Анализатор имеет функцию самотестирования.

Достаточно иметь один прибор для контроля входящего сырья и исходящего продукта.

РАЗНОВИДНОСТИ ИК-АНАЛИЗАТОРОВ

В «Лабреактиве» отмечают 2 вида анализаторов для производителей кормов. Это стационарные анализаторы, установленные в лаборатории или на производственных участках, которые питаются от сети 220 вольт. И портативные анализаторы, так называемые, переносные, которые работают от аккумуляторов и заряжаются от прикуривателя в автомобиле. Их можно использовать как в стационарном режиме, так и в поле или у поставщика одного из сырьевых компонентов.

Есть еще третий вариант - поточные анализаторы, позволяющие отслеживать качество продукции непосредственно во время производства и

Быстрый и надежный анализ качества цельного зерна, масличных, кормов и др. продуктов

БИК анализатор кормов SupNIR-2700

ООО "Агрола" г. Москва, Дмитровское шоссе, д. 11 Тел. + 7 (499) 976-32-17 info@agrolla.ru www.agrolla.ru

Я**'

it

104

Тематический номер «Корма и кормопроизводство»

шшш. agroyug.ru

корректировать сырье в потоке, не останавливая технологический процесс.

- Если говорить о промышленных приборах, то они должны иметь высокую защиту от проникновения, чтобы их можно было использовать на производственных площадках. Например, фирмой ВисЫ был разработан спектрометр с классом защиты 1Р65. Его гигиеническое исполнение позволяет проводить очистку прямой струей воды, - говорит Константин Тотомир.

Все известные ИК-анализаторы можно разделить на две большие группы. Первая - это приборы, анализирующие световой поток, прошедший через исследуемую пробу (часто употребляемое выражение - приборы на пропускание). И вторая включает приборы, анализирующие световой поток, диффузно отраженный от пробы (или приборы на отражение), объясняет Илья Щёткин, инженер сервисной службы ООО «Экан».

Достаточно часто встречающийся вопрос - а что лучше? Однозначного ответа быть не может, в противном случае право на существование осталось бы только за одной из этих групп.

Важнейшей технической характеристикой приборов является спектральный диапазон работы. Принимая во внимание технические трудности при анализе в дальней ИК-области (до 50000-60000 нм), разрешение которых приводит к существенному удорожанию приборов, используемый спектральный диапазон ИК-анализаторов находится в ближней ИК-области в пределах 800-2500 нм.

По этому классификационному признаку, по словам Щёткина, приборы можно разделить на две большие группы:

1. Приборы, работающие в диапазоне 800-1600 нм.

2. Приборы, работающие в диапазоне 1400-2400 нм.

Наличие двух больших групп приборов обусловлено, прежде всего, тем типом фотоприемника, который регистрирует световой поток. Для первой группы таковым являются светодиоды или светодиодные матрицы - линейки. Для второй - фотосопротивления.

- С точки зрения информативности анализируемых спектров, преимущество имеет вторая группа. Говоря проще, в используемом диапазоне больше данных, позволяющих оценить показатели качества зерна, которые легче расшифровать для создания градуировочных уравнений. Первая группа приборов гораздо проще реализуется технически. Температурная стабилизация фотодиода - дело более простое, нежели температурная стабилизация фотосопротивления, - заключает эксперт.

КАК ВЫБРАТЬ

Анализаторы выбирают из допустимого бюджета и исходя из стоящих задач. Технические характеристики, на которые следует обращать особое внимание при выборе экспресс-анализатора - это диапазон регистрируемых длин волн, чувствительность на их длине и одно из самого важного - выбор моделей предсказания.

- У компании F0SS важная составляющая - обширная модель предсказания. Глобальные ANN-калибровки FOSS для кормов основаны более чем на 50 000 наборах спектральных данных,

ЭФФЕКТИВНОЕ ЖИВОТНОВОДСТВО

№ 3 май Безопасный корм QBiOChem

2020 для здорового питания ~TTZ

_н н ^_Feed Safety for Food Safety»

www.biochem.net

105

соотнесенных с 300 000 результатов классического химического анализа, и, таким образом, имеют огромную ценность с точки зрения доступных эталонных данных, - объясняет Екатерина Здота.

FOSS разрабатывает ANN калибровочные модели с начала 1990-х годов. Калибровки с очень большими наборами данных могут охватывать сезонные вариации, географические различия, а также разные породы и сорта. Например, калибровка FOSS для растительного субпродукта включает данные более 6700 образцов, заявляют в компании.

В «Элтемикс» акцентируют на преимуществе анализатора пищевой продукции и кормов Agricheck Plus компании Bruins. По мнению Оксаны Барка-ловой, прибор отличается высокой степенью надежности и позволяет анализировать влажность, протеин, жир, клетчатку, как в комбикорме, так и в сырье, а также микроэлементы. Точность - от 0,5 до 2% по каждому показателю. Для качественного анализа достаточно правильно выполнить отбор проб и измельчить продукт на лабораторной мельнице.

- Комбикормовое производство - это творчество. У каждого своя рецептура, своя сырьевая база, поэтому финальный продукт у каждого свой. И иметь калибровочную модель, работающую для всех - невозможно. Любой прибор любого производителя будет на каждое производство, лабораторию настраиваться отдельно. Вот эта поддержка со стороны поставщика - наличие специалиста, который может это корректно сделать, она является, наверное, превалирующей основной. Следовательно, если поддержки нет, то купите вы прибор хоть за 100 миллионов рублей, он все равно не будет работать полноценно, если эту работу по настройке и дальнейшие консультации, корректировки будут проводить не профессионалы, - констатирует Андрей Гриневич, генеральный директор компании «Лабреактив».

Кроме того, Гриневич рекомендует обращать внимание на референсную ссылку.

- Я бы независимо пообщался с каждым из клиентов, из тех, кто пользуется данным оборудованием, чтобы узнать мнение конечного пользователя, а не торгующей организации, - советует он.

НАШЕ ИЛИ ИМПОРТНОЕ?

Этим вопросом задаются на многих предприятиях, решившихся на приобретение ИК-анализато-ра. И, как правило, мнения здесь резко расходятся.

- Если компания хочет купить экспресс-анализатор за 1,5-2 млн. рублей, то автоматически все импортные производители отпадают, остаются только отечественные. Сказать, лучше они или хуже

- сложно. Я знаю много случаев, когда пользователи были довольны анализаторами российского производства. Но, в то же время, знаю, примерно, такое же количество случаев, когда клиенты не довольны. Но это не говорит о том, что оборудование плохое или хорошее. Скорее всего, это вопрос о поддержке и о том, насколько пользователь квалифицирован в работе с данным прибором, говорит Андрей Гриневич.

При выборе анализатора для своей лаборатории надо ориентироваться на множество факторов

- предполагаемую область применения, метрологические характеристики прибора, цену, сервисные и гарантийные обязательства предприятия-изготовителя.

- Хочу отметить, что за последнее время анализаторы, выпускаемые компанией ЭкАн, сделали существенный качественный скачок. Анализаторы

ИНФРАСКАН-3150 по своим метрологическим и надежным характеристикам не уступают зарубежным аналогам. Мы разработали и внедрили цифровую платформу EkaNet, позволяющую получать данные с приборов в режиме реального времени, а также производить удалённую диагностику и обслуживание приборов, осуществлять их метрологическую и методическую поддержку. В данный момент этот способ работы наиболее эффективен и востребован, - заявляет Татьяна Рутковская.

В FOSS считают, что у каждого производителя аналитического оборудования свой рынок и своя целевая аудитория. На сегодняшний день решения зарубежных производителей обладают высокой точностью анализа, но они ориентированы на более платежеспособных игроков рынка, утверждают в компании.

Более категоричны в ООО «Агрола».

- Полностью отечественное оборудование будет востребовано тогда, когда оно будет соответствовать мировому уровню, но если в стране нет отечественных комплектующих, отвечающих этим требованиям, то о каких исключительно российских анализаторах можно говорить? - рассуждает Андрей Куричьев.

Из-за сегодняшней экономической ситуации в стране большинство компаний-экспертов отмечают некоторый спад в востребованности сельскохозяйственной продукции. Однако в компании FOSS говорят о растущем спросе, и особенно поточных анализаторов, позволяющих отслеживать качество продукции online. Установив поточный анализатор, можно контролировать целевые параметры и вносить своевременные коррективы, чтобы достичь заданного качества конечного продукта.

- Так, например, уже действующий на российском рынке цифровой сервис SmartCare™ гарантирует бесспорные результаты и точность аналитики, - говорит Екатерина Здота. - Благодаря дистанционному мониторингу и управлению оборудования можно свободно контролировать и корректировать работу операторов и лаборантов, которые вовлечены в рабочий процесс, находясь в любой точке мира.