Содержание кальция
Молочная продукция
Аналитическая химия
Контроль качества пищи
Детские смеси
Инновационный способ для быстрого и простого установления количества макроэлемента в молоке и детских смесях
Определение содержания кальция в молочных продуктах
  • ≈ 60 минут
    занимает определение уровня кальция в молоке и детских смесях способом ученых СПбГУ
  • 4 мл
    продукта достаточно для проведения анализа, разработанного химиками Университета
  • 35 рублей
    составляет общая стоимость реактивов, необходимых для одной пробы
  • Смартфон
    с любой операционной системой подойдет для реализации способа, созданного исследователями СПбГУ
  • Одной формулы
    достаточно для установления содержания кальция в пробе, анализируемой способом ученых Университета
  • > 2000
    предприятий могут стать пользователями разработки химиков СПбГУ

О проекте

Ученые СПбГУ разработали новый способ для определения содержания кальция (Ca) в молоке и молочных детских смесях. Он позволит точно и быстро устанавливать количество жизненно важного макроэлемента в продукции и сделает мониторинг качества товаров из молока более простым и экономичным.

Анализ, предложенный химиками Университета, включает всего две стадии. В ходе первой кальций извлекается из образцов исследуемого продукта. Для этого используется раствор трихлоруксусной кислоты. Под ее воздействием белки выпадают в осадок, а сверху образуется прозрачная жидкость с ионами кальция. В нее исследователи добавляют специально подобранный реагент, задача которого объединиться с частицами Ca и придать им яркую окраску. В пробу также вводят вещества, позволяющие образовать над ней отдельный и хорошо заметный невооруженным глазом слой (фазу), в который переходит окрашенная форма кальция.

Вторая стадия анализа, разработанного учеными СПбГУ, — определение доли кальция в полученной фазе. Для этой цели химики Университета предлагают использовать цифровую колориметрию. При таком методе пробу помещают в бокс, защищенный от внешнего освещения. Внутри включают светодиодный фонарь и направляют его на пробу так, чтобы свет проходил через фазу с кальцием. Затем через специальное отверстие в корпусе бокса смартфоном фотографируют окрашенный участок. Получившееся изображение загружают в приложение для распознавания цветов, где узнают цветовые координаты окрашенного слоя по модели RGB. Полученные значения вносят в специальную формулу, выполняют расчеты и получают информацию о содержании кальция в конкретном молоке или молочной смеси.

Работоспособность нового способа ученые СПбГУ проверили на практике. Они успешно установили содержание кальция в бутилированном коровьем и овсяном молоке разной жирности, а также в сухих молочных смесях для детского питания. Корректность полученных результатов была подтверждена с помощью независимого метода. Таким образом, химики Университета доказали, что их разработку можно эффективно применять при проверке качества молочной продукции.

Анализ, созданный исследователями СПбГУ, уже сейчас готов к применению. Внедрить его не составит труда: для это не потребуются особые финансовые, временные или трудозатраты.
Преимущества
  • Оперативность пробоподготовки
    Процесс подготовки проб занимает 45–60 минут, не требуется нагревание и охлаждение образцов, центрифугирование выполняется быстрее обычного
  • Экономный расход
    Для успешной пробоподготовки нужно небольшое количество реагентов и исследуемого продукта
  • Быстрый результат
    На определение содержания кальция в подготовленной пробе необходимо не более 10 минут
  • Безопасность
    Предложенный учеными СПбГУ способ позволяет исключить применение концентрированных минеральных кислот, окислителей и токсичных хлорорганических растворителей
  • Дешевизна
    Необходимые для проведения анализа материалы имеют невысокую стоимость, широко распространены на отечественном рынке
  • Повышенная точность
    Выбранное химиками СПбГУ вещество для окраски кальция не образует связей с другими макроэлементами в подобранных условиях. Как следствие, в пробу для анализа не попадают частицы, способные исказить результат
  • Доступность оборудования
    Для фотографирования проб подойдет любой смартфон, а для колориметрии допустимо использовать любое бесплатное приложение, имеющееся на рынке
  • Простые расчеты
    Для определения уровня кальция используется одна формула, автоматизировать вычисления можно с помощью любой программы для работы с электронными таблицами, например Microsoft Excel
  • Эффективность
    Предложенный учеными СПбГУ способ отличается большой чувствительностью и позволяет успешно выявлять кальций в любой форме: как в свободных ионах, так и в составе соединений с другими веществами
  • Мобильность
    Анализ, разработанный учеными СПбГУ, можно проводить как в лаборатории, так и в любом другом удобном месте
  • Простота
    Для реализации предложенного способа не требуется стационарное и громоздкое оборудование
Пользователи
Молочные фермы, предприятия по производству питьевого молока и молочной продукции, санитарно-эпидемиологические службы, государственные и частные лаборатории контроля качества пищевых продуктов
Цели

Создать более простой, экономичный, оперативный и мобильный способ определения концентрации кальция в молоке и молочных детских смесях.

Выгоды
Пользователи смогут быстрее и с меньшими затратами оценивать содержание кальция в молочной продукции. Им будет доступно проведение анализа не только в стационарной лаборатории, но и на местах производства.

Команда
  • Марк Филипп Игоревич Жаворонок

    выпускник бакалавриата СПбГУ 2024 года (образовательная программа «Химия)

  • Алексей Сергеевич Почивалов

    старший преподаватель СПбГУ (кафедра аналитической химии), старший научный сотрудник Университета, к. х. н.

  • Андрей Васильевич Булатов

    профессор СПбГУ (кафедра аналитической химии), профессор РАН, д. х. н.


Документы

История успеха
Ученые СПбГУ предложили новый способ для определения содержания кальция в молоке и молочных детских смесях
Больше возможностей
Мембрана для очистки метилового спирта из производственных жидкостей
Быстрый и недорогой способ поиска вредных веществ в пищевых маслах
Слушать подкаст
Ученые СПбГУ отвечают на важные вопросы
Научно-популярные новости СПбГУ, исследования, видеолекции, интервью с учеными Университета
Ландау позвонит
Оставить заявку
Укажите контактную информацию, мы вам перезвоним и ответим на интересующие вопросы
Наши эксперты готовы ответить на ваши вопросы
Получить консультацию
Подписывайтесь на наши соцсети
Подпишитесь на соцсети СПбГУ, чтобы быть в курсе актуальных новостей
Простым языком об исследованиях и разработках ученых СПбГУ
Журнал «Санкт-Петербургский университет»