Молоко. Взаимосвязь показателей. Измерения, расчеты, финансы

В последнее время в ООО НПП «БИОМЕР» все чаще стали обращаться пользователи молочных анализаторов Клевер-2(2М) с просьбами изменить градировочные характеристики прибора. Как правило целью этого является занижение конечных измеренных показателей жира и белка в молоке. При этом в основном такие «коммерчески ангажированные» просьбы исходят со стороны владельцев приборов, которые осуществляют приёмку молока-сырья, расчет за которое как раз и осуществляется по указанным показателям.

ООО НПП БИОМЕР не изменяет и не корректирует заводскую градуировку. Такая принципиальность — часть политики качества нашей Компании, которая направлена на неукоснительное соблюдение законодательства РФ и нормативных документов, регламентирующих обеспечение единства измерений и прослеживаемость результатов. Подробнее об этом написано здесь.

При этом пользователь, при соответствующем обосновании, всегда может создать свою собственную градуировку или заказать ее создание в специализированных сервисных центрах. Как результат у пользователя на одном приборе могут использоваться одновременно заводская градуировка с метрологическими характеристиками установленными (в соответствии с Методикой Измерения (МИ), и градуировка пользователя для которой аттестация МХ не выполнена. Подробнее. Точность показаний такой «незаводской» градуировки должна устанавливаться пользователем самостоятельно, но зачастую это сделать невозможно, поскольку коррекция конкретных градуировочных характеристики (и в частности занижение показателя) может быть выполнена без каких-либо систематически обоснованных подтверждающих данных. Поэтому мы не рассматриваем расхождения в показаниях и разногласия в части применения при сравнении градуировок, одна из которых получена указанным образом. Напоминаем, что специализированная заводская градуировка ООО НПП «БИОМЕР», для анализаторов Клевер 2(2М) имеет номер 1 и соответсвующее название.

Следует отметить что невозможность изменения пользователем заводской градировки является не «странной особенностью» анализаторов, выпускаемых ООО НПП «БИОМЕР», а их конкурентным преимуществом, поскольку в этом случае наша Компания берет на себя ответственность за показания прибора и максимально заинтересована в правильности и точности проводимых измерений. И напротив, возможность отрегулировать показания заводской градуировки прибора по своему усмотрению является не «удобной опцией», а прямым нарушением законодательства для анализаторов утвержденного типа СИ, используемых в сферах государственного контроля единства измерений.

Для того что бы наши клиенты ориентировались в действительных абсолютных значениях показателей состава молока и их взаимосвязи мы даже составляли проект стандарта. Текст проекта доступен по ссылке.

А теперь все-таки про занижение\завышение показателей на приемке и про взаимосвязь показателей. Между показателями молока существует общеизвестные взаимозависимости мы неоднократно об этом писали, давайте подытожим еще раз.

Плотность молока имеет разнонаправленную зависимость от содержания жира и сухих обезжиренных веществ (СОМО), жир уменьшает плотность, СОМО ее увеличивает. Вариации соотношения основных компонентов СОМО в пределах естественного содержания белка, лактозы и минеральных солей в молоке сырье мало влияет на показатель плотности. Поэтому существуют эмпирические формулы которые довольно точно описывают значение плотности от количества сухих веществ и жира в молоке.

Точка замерзания (ТЗ, правильнее — изменение точки замерзания) описывается законом Рауля, то есть для молока она будет завесить практически полностью от растворенных в плазме молокам веществ — лактозы и минеральных солей (точнее истинной растворимой части солей) и общего количества сухих веществ в молоке (СМО). Общепринято, что содержание остальных компонентов и растворенных газов мало влияет на ТЗ.

В следствии неопределённости количества и конкретики растворенных солей каких-либо точных формул как правило не существует, но в целом для оценки зависимости можно считать, что для среднего значения СМО (12−14%) и растворенных солей (0,7−0,8%) в молоке при содержании лактозы 4,0 и менее точка замерзания будет выше минус 0,50, а для лактозы 5,0 и более ниже минус 0,56

Добавленная вода не является показателем в общепринятом смысле слова. Это есть некая расчетная функция от массовой доли сухих веществ в молоке. Не существует прибора, реализующего методику по определению физического добавления воды (это не означает что не существует способа это определить). В любом из известных нам анализаторов молока добавленная вода рассчитывается от выставляемого пользователем или производителем порога показателя, принятого за реперный. То есть если этот измеренный показатель меньше порога, то добавленная вода рассчитывается, вне зависимости от того разбавлялась ли проба водой или нет.

Абсолютные значения. В таблице ниже приведены данные (2013г, из открытого источника -«Показатели коров лучших хозяйств России») по содержанию основных компонентов сырья в зависимости от породы и места локализации стада. Естественно указанные цифры относительно верны для сборного молока здоровых коров, и могут варьироваться в зависимости от содержания и кормления, разница между минимальными и максимальными величинами может тоже быть весьма значительная, например, для черно-пестрой коровы по белку 3,05−3,37% (2005г).

Для ряда других пород коров, не так распространённых в РФ, содержание белка и жира в молоке может быть существенно больше. Например, высокобелковыми породами считаются джерсейская (3,78−4,23%), ярославская (3,55−3,64%), красная горбатовская (3,51−3,56%) и симментальская (3,44−3,51%). В целом соотношения между макро компонентами молока сильно зависят в первую очередь от кормления и здоровья стада и могут быть как пропорциональны так и непропорциональны между собой (см. жир в таблице) и общим содержанием сухих веществ.

Белок истинный и общий. Вопрос деления на «общий и истинный белок» как правило возникает при расчете содержания белка по Кьельдалю (после определения общего азота) или с использованием любого косвенного метода, в котором существует не исключённая систематическая погрешность (для анализа по Кьельдалью — это ошибка, связанная с небелковым азотом). Подробнее. То есть при градуировке анализатора с использованием данных полученных на основании такого метода систематическая ошибка «перенесётся» и на измерения прибора. При отсутствии указанной систематической ошибки белок истинный и общий считаются равнозначными, до тех пор пока ошибка не выявлена или же установить ее значение не представляется возможным.

Формулы

1. А= (СОМО-0,76- Ж/5)*4
2. СОМО = Ж/5 + А/4 + 0.76
3. СМО=СОМО +Жир
4. СОМО=Белок+Лактоза+Соли (зола)
5. ТЗ (вклад лактозы) = 1,86/(100-СМО)*(Лактоза/342)*1000

(плотность в градусах ареометра (А). Отметим, что существуют и другие формулы.

Если на приемке осуществляется комплексный анализ сырья (разными способами), взимосвязь показателей должна сохраняться.

Пример, как использовать на приемке все указанные выше значения и показатели. Предположим сдатчик предлагает на приемке неизвестное молоко, в котором он измерил плотность в 28А и точку замерзания (ТЗ) -0,5550 С^о. А приемка осуществляется по жиру\белку измеренному УЗ-анализатором. Приёмщик провел свои измерения и предлагает принять молоко с показателем жира 3,4 и белка 3,2. Но Т З и плотность на приемке неизвестны. Пусть, к примеру, сдатчик соглашается с предложенным показателем жира. Фиксируем, что СОМО в этом случае (для известной плотности) будет примерно 8,2, СМО 11,6 соответственно (см. формулы расчета). Смотрим показатель белка (3,2). Тогда опираясь на полученное выше значение СОМО (8,2) рассчитываем среднюю лактозу, при указанном белке это примерно 4,3, это критично низкое и маловероятное для здорового животного значение, более того ТЗ в этом случае будет примерно 0,52. Для измеренного показателя ТЗ (- 0,5550) очевидно требуются более высокие значения лактозы (выше 4,7) и солей (выше 0,75). Но при таких значениях ТЗ (-0,5550) и соответствующем СОМО (приблизительно 8,6), СМО должно быть выше 13,5. А жир тогда около 5.0. Не сходится.

Что делать дальше. В целом наше мнение что сдатчик должен весьма точно представлять, что у него за молоко и его состав. Доскональное знание измеряемого объекта — это половина правильности и точности любых измерений. Для приведенного примера обсуждаемые значения ТЗ и плотности становятся разумными и действительно характерны для высокобелковых пород. Например, значения 4,5 (жир), 4,0 (белок), 4,7 (лактоза) 0.75 (соли) вполне им соответствует. Если же у вас обычные «пеструшки» на подножном корму тогда в первую очередь следует задаться вопросом, а правильно ли вы провели измерения.

Выводы

1. Следует хотя бы приблизительно представлять естественный состав вашего сборного молока с учетом породы кормления и содержания животных, чтобы исключить значения показателей заведомо несоответствующие этим данным.
2. По возможности в спорных случаях, следует провести предварительный анализ своего образца с использованием любого анализатора или методики КХА. Рассчитать показатели, к которым применимы формулы расчета (см. выше).

В качестве дополнительной информации (мы не уверены, что это может пригодиться в контексте обсуждаемой темы) приведем основные способы коррекции инструментальных анализаторов. Предположим на анализаторе проведено занижение показателя белок на 0,2% масс. Такие изменения можно выполнить следующими способами (для завышения аналогично).

1. Аддитивно занизить белок на 0,2. Редкий случай, поскольку тогда на сливках, воде и на разбавленных пробах белок может быть отрицательный, или равен нулю, если программно выполнено зануление отрицательных значений.
2. Мультипликативно занизить белок, из расчёта занижения на 0,2 для белка цельного молока. То есть при белке, к примеру, 3,2, ввести дополнительный множитель (примерно 0,95) в расчет показателя. Остальные показатели без изменений.
3. При мультипликативном занижении (по п.2), пропорционально белку занизить все остальные связанные показатели (СОМО, плотность, итд).
4. Програмно считать, что белок не может быть больше порога (например, 3,35). При измеренном значении белка выше порогового индицируемое значение приравнивается к установленному порогу.
5. Занижение для перерасчета на истинный белок (как правило используется аддитивное занижение на 0,19. Подробнее об этом мы писали здесь

Все предложения и комментарии по теме принимаются, удачной и правильной сдаче-приемки!