Инфракрасная спектроскопия – самый быстрый современный метод оценки качества пищевых продуктов, зерна и кормов. Благодаря ИК-спектроскопии можно получить информацию о составе органических веществ и их строении. Данный метод используется при анализе состава зерна, кормов, молочных и мясных продуктов по показателям: жир, белок, влажность и др., а также для контроля технологических процессов при производстве кормов и пищевых продуктов.
В основе анализа – связь инфракрасного спектра поглощения и состава образца. Спектр представляет собой совокупность полос, разбитых на участки, которая несет информацию о качественном составе образцов, а интенсивность определенных участков (показатель пропускания) соответствует зависимости от концентрации определяемого компонента. Для установления этой зависимости необходима калибровка.
Калибровка – предварительное определение зависимости между показателем пропускания и концентрацией компонента или свойством образца. Для проведения калибровки необходимо зарегистрировать калибровочную модель, которая связывает содержание определяемого компонента с результатом спектрального анализа, что позволяет по спектру поглощения количественно определить интересующий компонент. Таким образом составляется библиотека данных.
При анализе прибор сопоставляет инфракрасный спектр анализируемого вещества с библиотекой данных и выдает результат менее, чем за минуту. В настоящее время различными научными институтами и компаниями изучены инфракрасные спектры более 20 тысяч соединений, что облегчает практическое проведение исследования.
Обычно метод ИК-спектроскопии используют в качестве дополнительного метода анализа продуктов после использования арбитражных методов. Однако инфракрасная спектроскопия может быть полезна в тех случаях, когда анализ необходимо провести быстро или в полевых условиях. При этом точность результатов остается высокой, так как инфракрасный спектр вещества – одно из наиболее однозначных физических свойств, которое более точно характеризует вещество, чем температура плавления, показатель преломления или плотность.
К основным преимуществам ИК-спектроскопии можно отнести:
1) сокращение времени анализа: результат исследования готов за несколько секунд, а не за несколько часов, как при химическом анализе;
2) экономия ресурсов: для работы не требуются дорогостоящие расходные материалы и реагенты;
3) менее жесткие требования к персоналу, который может и не иметь высокой квалификации, так как анализ проводится нажатием нескольких кнопок;
4) одновременный анализ нескольких параметров;
5) возможность обновления градуировок: калибровки можно обновлять в зависимости от потребности.
К недостаткам данного метода относятся:
1) высокая стоимость анализатора;
2) анализирует строго определенный спектр продуктов, для дополнительного анализа необходимо докупать кюветы или обновлять калибровки;
3) влияние матрицы образца: иногда даже при наличии калибровки, например, на пшеницу, спектрометр может выдать некорректный результат из-за отсутствия исследуемого сорта в библиотеке данных;
4) отсутствие большинства методов ИК-спектрометрии в нормативно-правовом поле: для того, чтобы оформить сертификат качества или иные документы, необходимы исследования в аккредитованной лаборатории по арбитражным методам, которых среди ИК-методов немного.
Специалисты Санкт-Петербургского филиала ФГБУ «Центр оценки качества зерна» данным методом осуществляют исследования таких культур, как рожь, пшеница, кукуруза, лен, рапс, горох, овес, ячмень, подсолнечник и другие по основным показателям качества (влага, сырой протеин, клетчатка, зола, масличность и т.д.). Особой популярностью среди экспортеров/импортеров пользуется экспресс-исследование клейковины в пшенице, т.к. арбитражный метод исследования является достаточно трудоемким и продолжительным.
Для оформления сертификата безопасности и качества необходимо использование арбитражных методов исследования. Однако для экспортера/импортера в рамках производственного процесса, контроля качества сырья, ИК-спектроскопия является одним из наиболее рациональных решений.

А.С. Миляев - заместитель заведующего испытательной лаборатории Санкт-Петербургского филиала