Использование аналитического

оборудования для решения задач

в производственных

лабораториях

Содержание 1. MilkoScan FT

1.1. Инструменты. Отличия. 1.2. Принцип работы. 1.3. Ежедневная работа. Анализы. 1.4. Калибровка. 1.5. Обнаружение фальсификатов. 1.6. Mosaic.

Принцип работы. Теория инфракрасной спектроскопии.

Электромагнитное излучение

История

1800г. – У. Гершель. Открытие инфракрасного излучения.

Т

Занимаясь исследованием солнца обнаружил, что «максимум тепла» света лежит за насыщенным красным цветом и за видимым преломлением

Диапазоны инфракрасного излучения

Аббревиатура Длина

волны

Характеристика

Near-infrared, NIR 0,75 – 2,5 um С одной стороны ограничен видимым

светом, с другой – прозрачностью

воды.

Middle-infrared, MIR 2,5 – 50 um Излучают тела нагретые до

нескольких сотен градусов Цельсия.

Long-wavelength

infrared, LWIR

50 – 2000 um Террагерцевое излучение. Излучают

тела около нуля градусов Цельсия.

Механизм поглощения

Атомы в молекулах постоянно вибрируют с определенной частотой.

При прохождении электромагнитной волны (света) через образец часть энергии будет поглощаться молекулами, но если частота падающего излучения будет соответствовать

частоте молекулы (резонанс).

C H

H

Интерферометр Майкельсона – Морли и Преобразование Фурье

Интерферограмма

Преобразование

Фурье

Спектр

Спектр поглощения

-2,5

-2

-1,5

-1

-0,5

0

0,5

1

1,5

2

2,5

3

240

270

300

330

360

390

420

450

480

510

540

570

600

630

660

690

720

750

780

810

840

870

900

930

960

990

1020

1050

1080

Milk

Cream

Fat A Fat B

Protein

Fat C

Solids

FTIR Инструменты для анализа молочной продукции

MilkoScan FT120

MilkoScan FT2 MilkoScan FT1 MilkoScan MARS

MilkoScan Minor

MilkoScan FT1

Золотой стандарт индустрии

Фурье интерферометр с полным спектром Прекрасная повторяемость (<0,25% CV) и точность измерений (<1% CV) Встроенный нагрев и гомогенизация образца Автоматическая чистка и обнуление Стандартизация Быстрота (30 сек. на один анализ молока)

Устройство

Система потока и «доставки» образца

Оптическая часть: Интерферометр + Кювета + Детектор

MilkoScan

Система потока

MilkoScan FT2

• Высокая защита от вибрации (IP45) • Измененная система потока и насос высокого давления. • Новый интерферометр и твердотельный лазер. • Двойной нагрев образца. • Модуль проводимости для улучшенного измерения Точки замерзания. • Детектор находится максимально близко к кювете для меньших потерь излучения. • Обратная промывка фильтра кюветы. • Высочайшая точность (0,8%CV) и повторяемость (0,2%CV) измерения

Система потока MilkoScan FT2

Пипеточный модуль

Нагреватель

Насос высокого

давления с

гомогенизатором

Теплообменник

Перистальтический насос

Модуль проводимости

Детектор с кюветой

Внутренний фильтр

Фильтры растворов

Насос нулевого раствора

Насос моющего раствора

То, что

красным

шрифтом,

необходимо

периодически

обслуживать.

Емкость моющего р-ра

Емкость нулевого р-ра

Основные элементы MilkoScan FT2

Насос поршневого типа. Обеспечивает максимально точное и плавное закачивание продукта в кювету (особенно при анализе густых образцов)

Фильтр кюветы имеет двойную фильтрующую поверхность и промывается обратным потоком при каждой мойке.

Интерферометр находится в подвешенном состоянии для защиты от вибраций. Детектор располагается максимально близко к кювете для уменьшения потерь излучения.

MilkoScan MARS

Простота

Загрузить Старт Результат

MilkoScan MARS

Автоматическая стандартизация

MilkoScan Mars MilkoScan Minor FT1 (basic)

Продукты Молоко и сливки. Коровье, козье, овечье, буйволиное.

Молоко и сливки. Коровье, козье, овечье, буйволиное.

Молоко, сливки, йогурт, мороженное, соки, и т.д.

Параметры Жир, Белок, Сухие в-ва, СОМО, Лактоза, Т.З.

Жир, Белок, Сухие в-ва, СОМО, Лактоза, Т.З.

Жир, Белок, Сухие в-ва, СОМО, Лактоза, Т.З., Низкая лактоза, Глюкоза, Галактоза, Казеин, Мочевина, Плотность, СЖК, Кислотность, Яблочная кислота (соки).

Время 60 sec 90 sec. 30 sec

Точность Accuracy :1.2% CV Rep : 0,5 % CV on raw milk

Accuracy :1.5% CV Rep : 0,5 % CV on raw milk

Accuracy :1.% CV Rep : 0,25 % CV on raw milk

Загрязнители Общие и целевые загрязнители

NO Общие и целевые загрязнители

Интерфейс 6,5” сенсорный экран с простым ПО.

Экран с простым программным интерфейсом (старого образца).

Программа на ПК. Простой интерфейс с большим количеством функций.

Сравнение приборов

Поиск загрязнителей в MilkoScan MARS

Загрязнитель № образц

ов

Станд. Откл Предел детект.

Единица

Мочевина 79 0.011 0.04 % Сахароза 79 0.066 0.25 % Нитрат калия 79 0.004 0.02

%

Бикарбонат натрия 79 0.017

0.06

%

Формальдегид 79 0.019 0.07 %

Целевой поиск

Общий поиск по всему спектру

Предел детектирования: 0,15 – 0,7%

Ежедневная работа на приборах. Анализ.

Методы диагностики и подтверждения рабочих

характеристик.

Методы диагностики и подтверждения рабочих характеристик

1. Обнуление. 2. Контрольное тестирование. 3. Проверка эффективности мойки. 4. Стандартизация

Установка нуля

Контрольное тестирование

Контрольное тестирование

• Контрольный образец желательно использовать в виде одной партии небольших пакетов стерилизованного молока, использовать нужно часто, ежедневно до начала работы и каждый раз, когда возникли сомнения в правильности показаний.

Контрольное определение

Настройки контрольного образца выполняются на Уровне настроек.

В диалоговом окне настроек контрольных образцов вы можете определить до 10 различных контрольных образцов, называемых типами контрольных образцов. Вы также можете указать, какие компоненты должны включать отдельные контрольные образцы, и как следует рассчитывать измерение контрольных образцов.

Контрольное тестирование

Контрольная карта. Дрейф.

Задача контрольных образцов

• Контрольные образцы

• Проверяют действительно ли инструмент устойчив в долгой перспективе.

• Определите контрольный образец

• Измеряйте его ежедневно и сравнивайте значение с предыдущим по контрольной карте.

• Контрольная карта

• Определение ± пределы указывается вместе с результатами

• График подготовлен со средними результатами

• Если предел превышен, значит:

• Инструмент дрейфует

- Исследуйте инструмент • ПРОВЕДИТЕ СТАНДАРТИЗАЦИЮ

Пилотные или контрольные образцы

3.00

3.05

3.10

3.15

3.20

3.25

3.30

0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14

Pilot limit

Average limit

Pilot measurements

Pilot average

3 последовательных образца вне пределов = дрейф

Характеристики контрольного образца

• Должен быть стабилен 10 и более дней

• Типы образцов, которые можно использовать:

- Молоко стерилизованное цельное или обезжиренное молоко, сливки, соевое молоко.

• Выберите стерилизованное молоко, чтобы обеспечить тот же самый образец на многие недели.

• Литровые картонные упаковки можно использовать в течение максимум 5 дней после открытия, т.е. когда хранятся в холодильнике.

• Около 200 картонных коробок можно использовать до даты окончания срока хранения

Стабильность измерений

Цель контрольных образцов -

Проверять стабильность и воспроизводимость прибора

Не проверяет точность

Повторяемость измерений

Для проверки качества пробоподготовки можно провести тест повторяемости.

Для этого выберите «Новое быстрое задание» и «Повторяемость».

Повторяемость измерений

По умолчанию установлено 8 повторений (можно изменить при

необходимости).

Для использования одного образца, нужно поставить галочку в графе “Options”

под “Same sample”.

Повторяемость измерений

В конце измерений программа посчитает среднее отклонение и коэффициент

вариации (относительную ошибку). Сильные отклонения в повторяемости

свидетельствуют о неоднородности образца и необходимости дополнительной

пробоподготовки.

Проверка эффективности мойки

• Проверка эффективности мойки MilkoScan основана на проверке последействия IDF.

• После однократной последовательности прокачки образца через ячейку, остаточный объем предыдущего образца не должен превышать 1 % полного объема ячейки 99%, т.е. эффективность очистки должна быть выше 99%.

• Процедура Возьмите 300 мл гомогенизируемого образца цельного молока в хорошем состоянии и 300 мл нейтрального раствора S-6060.

• Налейте нейтральный раствор в 12 мензурок, а молоко в 10 мензурок (всего 22).

• Выполните 22 последовательных анализа молока и нейтрального раствора, используя последовательность: раствор, раствор, молоко, молоко, раствор, раствор, и т.д., заканчивая двумя мензурками нейтрального раствора.

• Для этой проверки выберите тип задания New job>Advanced>Quality Assurance>MSC Carry-over.

• Замечание: Для цельного молока в диапазоне 2-10 % для каждого компонента эффективность мойки должна превышать 99%.

Стандартизация

анализатора

MilkoScan FT

Стандартизация

Не открывайте бутылку с эквалайзерной жидкостью раньше времени!

Стандартизация

Анализаторы стандартизуются каким образом, чтобы спектры одного образца, измеренные на двух различных анализаторах, были идентичны. Это означает, что можно переносить калибровочные коэффициенты на другие анализаторы. Таким образом, калибровки, разработанные FOSS, могут импортироваться на другие стандартизованные анализаторы и будут работать на них должным образом.

• Перед стандартизацией убедитесь в исправности пробора (обнуление) и проведите мойку.

• Для этой проверки выберите тип задания New job > Advanced > Quality Assurance > MSC Standardisation.

• Возьмите эквалайзерную жидкость из холодильника и начните стандартизацию.

FT 2 измерит сначала нулевую жидкость, а потом эквалайзерную жидкость. После окончания установите на ноль.

Стандартизация

• ЗАЧЕМ?

- Воспроизводимость

•Все анализаторы должны давать одинаковый результат на одном и том же образце.

- Стабильность

•Инструмент должен всегда показывать то же самое на том же образце.

Что такое Стандартизация

Спертр прибора - Мастера ИК-Спектр

Принцип Стандартизации

Спектр Мастера Спектр анализатора Мастер Анализатор

Несовпадение

Спектр стандартизован

Совпадают по оси Х

Совмещение

Стандартизация

• Все анализаторы должны быть стандартизованы под «Анализатор Мастер»

• Делайте стандартизацию после ремонта или обслуживания.

• Делайте стандартизацию для исправления дрейфа от износа кюветы.

• Делайте стандартизацию, чтобы убрать эффект от замены кюветы.

Износ кюветы

• Износ кюветы = Основная причина дрейфа показателей

• Кювета сделана из фторида кальция, одного из немногих материалов, совершенно прозрачных для инфракрасного излучения. Однако, этот материал изнашивается, истончается при прохождении жидкости через кювету.

• Учитывая множество различных типов анализируемых образцов и множество компонентов каждого образца, интенсивность износа может сильно разниться...

• Срок службы кюветы зависит от нагрузки, а не от времени.

Число стандартизации ‘A’

• Число стандартизации ‘A’:

- Корректирует изменения расстояния между стеклами кюветы при износе, где проходит образец.

- Фактор корректировки износа кюветы.

- Коэффициент отклонения для корректировки дрейфа.

• По закону Ламберта - Бера

I1 = I0Exp(-αCl )

Стандартизация

• ФАКТ: Интервал между стандартизациями не зависит от времени, но прямо пропорционален количеству анализов.

А коэффициент

Стандартизация

• ФАКТ:

НЕ ДЕЛАЙТЕ регулировку поправочных коэффициентов для компенсации износа кюветы, вместо этого производите стандартизацию, которая уберет дрейф показателей.

Изменение расстояния между стеклами на 1% 50um x 1% = 0.05um 5% жир х 1% = 5.05%

Стандартизация

1,000000

1,020000

1,040000

1,060000

1,080000

1,100000

16.0

8.2

010

19.0

8.2

010

01.0

9.2

010

15.0

9.2

010

22.0

9.2

010

06.1

0.2

010

14.1

0.2

010

26.1

0.2

010

09.1

1.2

010

22.1

1.2

010

08.1

2.2

010

22.1

2.2

010

29.1

2.2

010

10.0

1.2

011

24.0

1.2

011

02.0

2.2

011

16.0

2.2

011

02.0

3.2

011

15.0

3.2

011

29.0

3.2

011

12.0

4.2

011

26.0

4.2

011

10.0

5.2

011

24.0

5.2

011

07.0

6.2

011

22.0

6.2

011

28.0

6.2

011

05.0

7.2

011

20.0

7.2

011

03.0

8.2

011

17.0

8.2

011

24.0

8.2

011

07.0

9.2

011

08.0

9.2

011

14.0

9.2

011

FT120 Нестабильный 'A‘ коэффициент

A

0,950000

0,970000

0,990000

1,010000

1,030000

1,050000

1,070000

1,090000

1,110000 16.1

0.2

009

27.1

0.2

009

09.1

1.2

009

07.1

2.2

009

23.1

2.2

009

06.0

1.2

010

22.0

1.2

010

01.0

2.2

010

24.0

2.2

010

22.0

3.2

010

19.0

4.2

010

05.0

5.2

010

26.0

5.2

010

22.0

6.2

010

18.0

7.2

010

13.0

8.2

010

28.0

8.2

010

20.0

9.2

010

18.1

0.2

010

17.1

1.2

010

12.1

2.2

010

21.1

2.2

010

18.0

1.2

011

25.0

1.2

011

25.0

2.2

011

23.0

3.2

011

14.0

4.2

011

28.0

4.2

011

25.0

5.2

011

14.0

6.2

011

30.0

6.2

011

18.0

7.2

011

05.0

8.2

011

25.0

8.2

011

FT120 'A' values = Normal

A

Контрольные образцы и Стандартизация

• Когда нужно делать стандартизацию?

• Как узнать, начался ли дрейф?

Стандартизация

ПРЕДУПРЕЖДЕНИЕ:

• Неправильная стандартизация приведет к скачку в спектре, т.е. будет скачок в результатах.

• Что может к этому привести:

- Не было стандартизации после ремонта измерительной системы

- Не было стандартизации после замены кюветы.

- Неправильные интервалы между стандартизациями.

- Стандартизация на неправильно эксплуатируемом анализаторе.

- Стандартизация на грязной кювете.

Стандартизация

• Требование:

- Эквалайзерная жидкость

- Чистый анализатор

- Установка на ноль до и после стандартизации

• Когда делать стандартизацию?

- Может быть, раз в неделю. Может быть раз в месяц

- Дрейф контрольного образца слишком большой

- До калибровки и коррекции коэффициентов наклон/смещение

- После полугодового ТО

- После замены кюветы

Мойка

Автоматическая мойка после анализов

Промывка 1% раствором щелочи

«Ночное отмачивание». FossClean.

Промывка высококонцентрированным моющим раствором (1 пакетик на 1 литр; 5х концентрация).

Пробоподготовка

ГНУ ВНИМИ аттестовал методику проведения измерений на анализаторах MilkoScan, Foodscan и Soleris.

MilkoScan FT и FoodScan внесены в ГОСТ 32255-2013

Пробоподготовка для МилкоСкана

• Работа с образцом

- Перемешивание

- Нагрев

- Фильтрование

- Разведение

• Сортировка образцов

- Высокожирные образцы

- Неоднородные образцы

- Образцы с частичкам

- Высоковязкие (густые) продукты

Пробоподготовка и анализы

• Нагревайте образцы для наилучшего перемешивания и снижения вязкости, но не перегревайте.

• Температура должна быть между 5 и 55 гр. С

• Калибровочные образцы должны быть нагреты до 40 гр. C

• Перемешайте образец для достижения однородности

• Проверьте образец на наличие инородных включений

• Проведите тест повторяемости

• Не перегрейте образец, не нагревайте дольше 15 мин.

Пробоподготовка на анализы для калибровки

• Проверьте, чтобы образцы были бы представительными

Качество образца

• Действительно ли образец свежий?

• Может быть, он старый?

• Может быть, он сидел в водяной бане в течение многих часов?

• Он был подогрет?

• Масляное пятно на поверхности Вашего образца - плохой признак.

• Он представляет весь грузовик, бак, танк?

• Танк однородный сверху донизу?

- Когда вы проверяете образец, показатель жира повышается, т.е. жир всплывает?

• Качество образца влияет на результат больше, чем что бы то ни было.

Калибровки. Коррекция. Построение. Точность.

Что такое отклонение/отступ?

Коррекция калибровок

Наклон и Отступ

Прибор

Ар

би

траж

y= kx + b y

x

α

k = x/y = tgα

k – наклон (slope)

b – смещение (intercept)

Что такое отклонение/отступ?

• Поправочные коэффициенты вводятся, чтобы анализатор показывал правильно

- На отклонение умножают

- Отступ прибавляют/вычитают

• Измеренное значение x Отклонение + Отступ = Правильное значение, совпадающее с арбитражными данными.

• Отклонение • 10 % x 1.5 = 15%

• Отступ • 10 % + 2 = 12 %

• Отклонение & Отступ • 10 % x 1.5 + 2 = 17%

Отклонение/Отступ

Отклонение и Отступ Только Отклонение Только Отступ

Ref

MSC

Ref Ref

Отклонение/Отступ

Отклонение/Отступ

Пределы

Отклонение Отступ Отклонение

& Отступ

Цель 0 1.0 1.0 & 0

R2 < 0.6 < 0.6 >0.7

Отступ < 20 % от среднего значения

Отклонение > 0.8 и < 1.2

Точность < 2 x Лабораторная Точность

Заводские калибровки и калибровки,

созданные пользователями на

МилкоСкан ФТ1/120 можно переносить

на МилкоСкан ФТ2

С помощью программы Mosaic можно

быстро переносить калибровки между

всеми анализаторами и контролировать

качество их работы.

MilkoScan FT2 Перенос калибровок

Построение калибровок

Что делать, если вне пределов…?

• Глобальные калибровки Foss могут не соответствовать местным образцам.

- Отклонение & отступ вне пределов

- GH вне пределов (> 6)

• Соберите набор образцов со спектрами и арбитражными значениями в соответствии с аттестованной методикой и ГОСТ 32255-2013.

- Выполните калибровку PLS на этом наборе

- Проверьте калибровку Foss

Что делать, если все же нужно делать калибровку?

Спектр + Химия+ Математика= Калибровка

Спектры калибровочных образцов

+ Арбитражная химия

+ Регрессия МНК = Калибровка = Модель предсказания

Работает ли Глобальная Калиброва на Вашем продукте?

• Глобальные калибровки ФОСС

- Построены по данным самой точной «мокрой химии»

- Более 1000 образцов со всего мира из надежных источников

- Клиенты, которые хотят сотрудничать с ФОСС в разработке калибровок

- Распространенные продукты и рецепты

• Местные образцы - Поизводите ли Вы аналогичные продукты?

- Географическое положение влияет на состав молока

• Вкус

• Показатели

- Вид молока • Коровье, буйволиное,

• Ароматизаторы

• Добавки

Требования к калибровке

• Точность

- Калибровки настолько хороши, насколько хороши данные «мокрой химии»

- Мусор на входе = Мусор на выходе

• Надежность

- Содержит все варианты для всех составов.

• Молоко

– Коровье, буйволиное

• Добавленые сахара

– фруктоза, лактоза, сахароза

• Добавленные белки

– Сыворотка, выпаренное молоко

• Доборавленные сухие вещества

– Мука, шоколад, пектин, желатин……

• Вариации

- Диапазон значений… Жир от 0.1% до 10%

Арбитражные методы

Арбитражные методы

&

Лабораторная точность для калибровки

«Вещь в себе» - thing-in-itself

Факторы, влияющие на арбитражный метод

Факторы, влияющие на арбитражные методы

Точность / Повторяемость Разные лаборанты

Различное оборудование

Различные продукты

День недели

Рабочая нагрузка

и т.д.

Арбитражные методы

ИК метод – непрямой метод

Это значит, что точность аналзатора напрямую

зависит от качества лабораторных данных на

основании которых были построены

калибровки.

Сум (Химия 1 – Химия2 )

Число образцов

2

Точность лаборатории =

EXAMPLE:

Chemistry Result Secondary Instrument Difference Diff Squared

10.13 10.21 0.08 0.0064 6.55 6.49 -0.060 0.003618.23 18.35 0.12 0.003610.43 10.21 -0.22 0.048417.98 18.1 0.12 0.0144Sum Of the Differences Squared 0.0728Number of samples 5

Secondary Method Laboratory Accuracy 0.12

Your laboratory reference method is accurate to + 0 .12 (66% of the time)

Лабораторная точность

Лабораторная точность

Определение качества арбитражного метода

Лабораторная точность

• Вы никогда не можете ожидать, что калибровка будет работать точнее, чем лабораторная точность х 1.5 - 2.0 раза, используемая при построении.

Точность и Повторяемость

Точность

и

Повторяемость

Точность & Повторяемость

Повторяемость

Точность & Повторяемость

Нет точности, нет поторяемости

СКО

• НЕ ЗНАЧИТ точность • Описывает распределение около среднего значения

3.8 3.9 4.0 4.1 4.2

66%

95%

99%

Нормальное распределение

• При наличии многих образцов используется распределение Гаусса:

• 2 результата имеют разные значения, но оба правильные

• 100 образцов с 4% жира, CV=1%: - 66 из них попадут в ±0.04%

- 5 из них попадут в ±0.08%

- 1 из них попадет в ±0.12%

Коэффициент вариации - CV

• Коэффициент вариации представляет собой относительную ошибку.

40% жира в среднем 0.4% SEP

1% CV = 1/100 x 40 % жира = 0.40% жира

1% CV = 1/100 x 4 % жира = 0.04% жира

• Для жира, белка и лактозы в молоке:

- Точность=1.00%CV

- Повторяемость=0.25%CV

Факторы, влияющие на результаты

• Изменение в молекулярном составе

• Гомогенизация

• Термообработка

• Липолиз

• Молочная кислота и pH фактор

• Соль

• Немолочный жир

• Добавки

• Консерванты

Наборы образцов

• Наборы образцов для:

- Проверки калибровки

- Коррекции калибровки (наклон/отступ)

- Разработки калибровки

Калибровка: СОВЕТЫ

• Максимальный диапазон!

• Проверка точности лаборатории

Набор образцов: ДИАПАЗОН

• У набора образцов должен быть хорший диапазон для всех компонентов

• Коэффициент корреляции - R не менее 0,70

• Не менее 10 образцов

• Лучше иметь более 20 образцов в наборе

Набор образцов: ДИАПАЗОН

• R растет

• Комбинирование

• Больше образцов

• Предсказание более точное

Калибровка

Точность

Повторяемость

Пробоподготовка Соотношение сигнал - шум

Лаборант Арбитражный метод

Температура

Калибровка

Арбитражные данные

Калибровка

Инструмент

?

• Спектры набора образцов

• Арбитражная Информация для каждого образца

• Определите Длины волн, которые будут использоваться

• Вычислите коэффициенты (PLS)

• Утвердите поправочные коэффициенты с регулированием Отклонения & Отступа

Калибровка

ИК спектр каждого образца

Спектры образцов

Проверка образцов

FT1 & FT2

Выбросы GH

Что такое GH ?

• Сравнение спектров

• Никакая Мокрая Химия не требуется

• Сравнение неизвестных спектров со спектрам калибровочных образцов.

• Действительно ли Ваш образец подобен используемым, чтобы включить его в калибровочный набор?

Контроль качества молока

и

Определение загрязнений

ИК спектроскопия

• ИК спектроскопия может теоретически определять любые

органические компоненты

- Определять фальсификаты

- Определять присутствие посторонних веществ в

соответствующих концентрациях

- На существующем оборудовании

- Результат выдается вместе с другими параметрами

- Себестоимость ничтожна

- Быстрота

MilkoScan FT1 MilkoScan FT2 MilkoScan FT6000 / FT+

Что такое ASM?

• Модуль определения фальсификатов – ASM (Abnormal spectrum screening ) – это программный инструмент, который определяет все, что не является «хорошим продуктом»

• FTIR спектр содержит уникальную информацию о химическом составе образца

• Все компоненты имеют «отпечаток пальца», который можно распознать в наборе образцов

• ASM модуль позволяет сравнить спектр нового образца со спектром нормального образца. Если отклонение превышает допустимый порог, новый образец классифицируется как ненормальный, независимо от первопричины отклонения.

• ASM модель представляет собой библиотеку спектров нормального (нефальсифицированного) молока и используется, чтобы различить является ли исходный образец нормальным. Показателем модели является безразмерное число, которое описывает меру отличия, при превышении допустимого порога образец классифицируется как ненормальный.

Опция контроля качества

Натуральное сырое молоко имеет определенный спектр. Если данный образец отличается по составу, он немедленно будет выделен красным, как нестандартный.

Некоторые нежелательные добавки, которые можно определить, приведены ниже:

• Моющие средства

• Молочные смеси

• Добавленная вода

• Фальсификаты молочного белка и жира

Модуль контроля качества позволяет наладить определение неограниченного числа известных и неизвестных фальсификатов и загрязнителей, например, известные фальсификаты – растительный жир, мочевина, а загрязнители – моющие средства и меламин.

Типы загрязнений

• Умышленная фальсификация

- Экономический смысл

• Добавка дешевых пищевых компонентов вместо

дорогих (растительные масла, сахароза,

мальтодекстрин, молочный порошок, сыворотка,

крахмал, и др.)

• Добавка непищевых компонентов (мочевина,

меламин, циануровая кислота, перекись и др. )

• Случайные загрязнения

- Случайное попадание немолочных загрязнителей

• Моющее средство

• Вода

Что может быть определено?

Любые загрязнения, которые имеют спектр поглощения в ИК области

• Чистящие реагенты

• Различные типы молока (коровье, козье, буйволиное, …)

• Белковые фальсификаты(1% Мочевина, 1% Меламин, 1% Сульфат аммония)

• Жировые фальсификаты

• Фальсификаты углеводов(1% Сахарозы)

Целевые загрязнения:

• Меламин - белок

• Мальтодекстрин – сухие вещества, глюкоза

• Циануровая кислота – в сочетании с меламином может вызвать серьезные повреждения почек

• Гидроксипролин - белок

• Нитрат натрия – консервант

• Мочевина - белок

Как это работает – определение случайных загрязнителей

Как это работает – определение конкретных загрязнителей

Легко или сложно определить

Общие правила:

• Чем больше ”химии”, тем легче определить:

• Меламин и сульфат аммония

• Если это «природа», то это труднее определить:

• Растительные масла и белки, сахара.

• Соли с ионными связями не определяются:

• Столовая соль полностью диссоциируется

• Соли с ковалентными связями можно определить

• Сульфат аммония это соль, но состоит из 2 частей – ион

сульфат и ион аммоний.

Набор обычных образцов для валидации

• Набор обычных «хороших» обазцов

• Набор должен быть представительным и отражать все вариации состава

• Чем больше количество образцов, тем более радежным будет результат.

• Получите предел неправильных положительных определений.

• Если этот предел слишком высок, т.к. Ваша калибровка определяет слишком много

образцов хорошего молока как загрязненные, калибровку нужно переделать.

• Если нет неправильных положительных определений, это не значит , что калибровка

не работает

• Проведите регулировку отклонения

Как это работает?

• Действительные негативные образцы (правильно

определенные «хорошие» образцы) должны иметь число

ASM ниже порога определения

• Действительные положительные образцы (правильно

определенные «неправильные» образцы) должны иметь

число ASM выше порога определения

• Можно ожидать примерно 1% неправильных положительных

определений

Предел определения (LoD) в пропромилле (ppm)

1ppm=0,0001%,

Спектр молока

0.0

0.1

0.2

0.3

0.4

1000 1100 1200 1300 1400 1500 1600

wavenumber

absorbance

ammonium sulphate

ureamelamine

Milk

Контроль качества и идентификация

• Идентификация конкретных загрязнителей (PLS) • Одна калибровка определяет один загрязнитель

• Другие загрязнителя не определяются

• Определяет массовую долю загрязнителя

• Порог определения очень низкий (~ 50%% = 0,005% для меламина)

• Определения общего загрязнения (ASM) • Не определяет, что случилось с продуктом

• Выявляет почти любые загрязнения

• Выявляет новые и ранее неизвестные загрязнителя

• Порог определения высокий (~ 300%% = 0,03% для меламина)

Спасибо за внимание!