Студентка АлтГУ разрабатывает систему определения качества молока

Выпускница бакалавриата института цифровых технологий, электроники и физики АлтГУ, специалист по УМР кафедры общей и экспериментальной физики Полина Шмыкова разрабатывает метод импедансометрических измерений для исследования качества молочной продукции.

В своей выпускной квалификационной работе Полина предлагает экспериментальную установку для определения качества молочных изделий с использованием импедансометрии – метода, основанного на измерении электрического сопротивления.

«Самым распространенным мошенничеством при производстве молока является увеличение его объема. Недобросовестные производители часто используют воду для увеличения объема молока. Другим видом мошенничества в молоке является добавление крахмала, едкого натра или увеличение срока годности с помощью таких веществ, как перекись водорода, мочевина и формальдегид, с целью восстановления и сохранения физико-химических свойств молока. Под фальсификацией молока сырья подразумевается не только внесение различных компонентов, но и изменение его сортности и стоимости»,  - пишет Полина в своей работе.

Важную роль в оценке качества молока имеют массовая доля жира, массовая доля белка, массовая доля сухих обезжиренных веществ молока, кислотность, плотность и температура замерзания.

«В промышленности существует множество приборов, методов и материалов для определения качества молочной продукции. Достигнутый в последние годы прогресс в области инструментальных методов анализа, микроэлектронной техники, микропроцессорных программируемых средств обработки информации позволяет создать новое поколение экспресс-анализаторов для контроля состава и качества молока. Такой анализатор будет совмещать основные преимущества физико-химического и инструментального подхода. Он позволит обеспечить низкую стоимость анализа и высокую точность инструментальных методов», - отмечает Полина Шмыкова.

Вместе со своими научным руководителем, автором идеи, доцентом кафедра ОиЭФ Еленой Шимко и доцентом кафедры ОиЭФ Владимиром Маликовым, а также аспирантом Викторией Козловой студентка разработала  прототип прибора с двумя щупами, которые погружаются в молоко, по ним пропускается электрический ток. С помощью цифровой системы генерации и приема сигнала, работающей на базе персонального компьютера, можно оценить, как изменяется электрический ток, проходя через продукт.

Импедансометрия молочных продуктов имеет ряд преимуществ: быстрота и простота – исследование не требует сложной подготовки образца и проводится в реальном времени; позволяет определить микробиологическое загрязнение, изменение состава или структуры молока, указывающие на его низкое качество; импедансометрия может быть использована для определения содержания жира, белка и других компонентов в молоке; процесс может быть автоматизирован. 

В своей работе с помощью прибора студентка проанализировала образцы молока нескольких популярных торговых марок. Проведенные исследования позволили обнаружить ряд закономерностей, характерных для дорогого и дешевого молока, демонстрирующие связь импедансометрического сигнала и показателя жирности молока. Сделан вывод о возможности создания эффективной методики определения конкретной марки и производителя молока.