Измерение влажности зерна и зернопродуктов

Система измерения влажности зерна и зернопродуктов в России требует дальнейшего совершенствования.

За последнее десятилетие в этом направлении нами сделано немало, но есть проблемы, решение которых требует совместных усилий государственных органов управления, научных организаций и производителей лабораторного оборудования.

По этому вопросу ведётся немало дискуссий, в том числе, и на страницах журналов.

Остановлюсь только на двух публикациях.

Первая относится к 2009 году. В заключительной части статьи под названием «Система измерения влажности зерна и зернопродуктов» ученые ВНИИЗ констатировали: «Необходимо срочно заменить морально устаревшее оборудование на приборы нового поколения; разработать национальные стандарты на прямые и косвенные методы определения влажности зерна и зернопродуктов, гармонизированные с национальными и международными нормативными документами» (1).

В 2015 году в статье «Опыт инструментальной гармонизации российских и международных стандартов при определении влажности зерна» (2) мы рассказали о том, что нам удалось сделать и какие проблемы остались нерешёнными.

В настоящее время в Российской Федерации ООО «ЭКАН» является лидером в области разработок и производства надёжных инструментов для определения влажности. Кроме того, совместно с научными организациями при поддержке государственных структур мы существенно обновили и усовершенствовали систему измерения влажности зерна и зернопродуктов в России.

Имея более чем пятнадцатилетний опыт сотрудничества с отечественными сельскохозяйственными лабораториями, хотим поделиться взглядами на пути дальнейшего развития в этом направлении.

Для этого оценим, что уже сделано, и чем можно и нужно пользоваться в настоящий момент.

В России создана современная надежная отечественная инструментальная база для определения влажности зерна и зернопродуктов арбитражным воздушно-тепловым методом.

Приведём несколько статистических фактов.

С 2010 года нами произведено более 1000 воздушно-тепловых установок АСЭШ, которые реализуют арбитражный воздушно-тепловой метод определения влаги. Важно отметить, что в состав установок входит лабораторная мельница Вьюга, размалывающая образцы без потери влаги. АСЭШ имеют беспрецедентный для лабораторного оборудования срок гарантии – 5 лет. Более подробно об этом мы неоднократно писали на страницах журналов. (3,4,5)

Именно наши установки являются основным инструментом при определении влажности зерна в государственных структурах, несущих ответственность за продовольственную безопасность страны, осуществляющих контроль импортно-экспортных операций.

При этом важно подчеркнуть, что специалисты государственных структур выступили пионерами в деле переоснащения отечественных лабораторий современным российским оборудованием.

На данный момент 130 установок АСЭШ работают в этих структурах, в их числе 82 в лабораториях ФГБУ «Россельхозцентр» и 30 в ФГБУ «Центр оценки качества зерна».


Посещение лаборатории Алтайского филиала Центр оценки качества зерна С.А. Данквертом и Ю.М. Королёвой

Многие региональные Центры стандартизации и метрологии России используют установки АСЭШ как эталонные. География распространения охватывает не только Россию, но и Украину, Белоруссию, Казахстан.

В короткие сроки мы достигли поставленной цели и дали отечественным лабораториям точный, надёжный и современный инструмент. Необходимо подчеркнуть, что все работы в данном направлении осуществляются при тесном научном взаимодействии с Уральским научно-исследовательским институтом метрологии.

Именно поэтому АСЭШ имеют мощное методическое сопровождение и метрологическую поддержку. Инструмент соответствует требованиям более 30 отечественных и международных стандартов.

Правомерность использования АСЭШ, как воздушно-тепловых установок, закреплена и в новой редакции ГОСТ 13586.5-2015 «Зерно. Метод определения влажности».

Своим оборудованием мы инструментально гармонизировали российские и международные стандарты при определении влажности зерна воздушно-тепловым методом. (2)

Для поверки и контроля работы установок используются эталонные образцы зерна, выпускаемые лабораторией метрологии влагометрии и стандартных образцов УНИИМ.

Эти эталоны являются связующим звеном между всеми лабораториями, оснащенными установками АСЭШ.

Учитывая всё вышесказанное, а также масштабы выпущенного оборудования и сферы его применения, можно утверждать, что в России создана национальная сеть для определения влажности зерна и зернопродуктов

Однако, время ставит перед нами новые задачи. И время – это ключевое слово данной статьи, рассматриваемое в разных контекстах.

Отзывы лаборантов, руководителей лабораторий и предприятий о выпускаемом нами оборудовании, многолетняя работа с ведущими научными организациями, опыт применения инструментов в государственных контролирующих органах и общее количество выпущенных приборов даёт право рассуждать об имеющихся проблемах в государственных масштабах.

Главная из них заключается в том, что в лабораториях для определения влажности зерна тратится неоправданно много времени.

При всей фундаментальности (универсален для абсолютного большинства твёрдых и сыпучих веществ) воздушно-тепловой метод обладает существенным недостатком. Этот недостаток – время проведения анализа.

По российским ГОСТам анализ влаги в зерне занимает от часа до двух, а по международным – от двух до пяти.

В (1) авторы дают свою оценку другим методам определения влажности. Они отмечают, что для экспрессного определения влажности хорошо зарекомендовали себя многопараметровые ИК-анализаторы, в основу которых заложен принцип диффузного отражения в ближней инфракрасной области. Прежде всего, это относится к приборам отечественного производства (ЛОМО, ВНИИЗ), пишут авторы. И объясняют это тем, что российские приборы обеспечены универсальной градуировкой по влажности, выполненной на большом количестве проб зерна (более 1000) разных сортов и качества.

В данной статье мы рассматриваем в качестве экспрессного только ИК-метод, не умаляя и не отрицая другие. Просто в этой области приборостроения мы являемся специалистами.

Кроме прямого назначения, цитата из (1) является мощным контраргументом архитекторам «Российской» зерновой сети, пытающимся построить её из импортных приборов на цельное зерно, метрологически привязанных к иностранной базе.

В чём причины того, что инфракрасный метод в нашей стране до сих пор не имеет нормативной базы, если еще 10 лет назад он себя хорошо зарекомендовал?

На наш взгляд их много. И объективных, и субъективных. И только объективными причинами этого объяснить невозможно. Назовём некоторые.

ИК-метод имеет ограниченную область применения

Многие переоценивают возможности ИК-метода, а иногда и спекулируют этим. Всем хотелось бы измерять всё, что угодно, при этом быстро и точно.

Однако, наука доказывает, а практика показывает, что это невозможно. Не надо ожидать, что ИК-метод вытеснит воздушно-тепловой. Но нельзя и недооценивать возможности метода.

Опыт нашей работы говорит о том, что для определения влажности ИК-метод необходимо применять избирательно. Все методы имеют границы области их применения, которые необходимо правильно определить.

А самое главное, методологию измерений нужно создавать для конкретных групп продуктов, а иногда ограничиваться только одним. При таком подходе можно добиться впечатляющих результатов.

ИК-метод является косвенным

Это не недостаток. Скорее, это психологическая преграда. Её надо преодолеть. Есть множество примеров в медицине и технике, когда о фактическом состоянии пациента или объекта судят по косвенным признакам. Иногда прямые методы просто отсутствуют или недопустимы. Но использование косвенных методов предотвращает аварийные ситуации и сохраняет жизни.

Преимущества экспресс-методов в нашем случае перечислять не требуется.

Нужно только представить себе работу лабораторий в период уборки урожая.

ИК-метод достаточно дорогой

В настоящее время ИК-анализаторы не относятся к категории дешёвых инструментов. Мы делаем всё возможное для того, чтобы наши приборы были доступны отечественным лабораториям. Помогает и тот факт, что ИК-анализаторы достаточно быстро окупаются. Да, купить ИК-анализатор под силу не каждой лаборатории. И покупают их, главным образом, не для определения влаги. Но иногда, имея в лаборатории этот инструмент, лаборанты для определения влаги круглосуточно используют только сушильные шкафы. Наша совместная задача облегчить их труд.

Сужение номенклатуры исследуемых продуктов и разумное ограничение диапазонов измерения влаги открывает возможность создания более дешёвых и надёжных ИК-инструментов.

ИК-метод недостаточно точный

Любой учебник по ИК-спектроскопии утверждает, что этим методом в органических веществах лучше всего определяются ОН и NН группы. Отсюда и основная область применения ИК-анализаторов – вода и белок.

Для достижения надёжных результатов необходимо прекратить играть в определение показателей качества (в том числе и влаги) в цельном зерне. И это не критика других приборов, это собственный опыт.

ИНФРАСКАН способен определять белок, влагу и клейковину в цельном зерне. Просто результаты разные. По отношению к перечисленным показателям мы укладываемся в допустимые погрешности в любом случае, но размалывая образец, мы получаем результаты точнее в разы.

Кстати, возможность работы только с цельным зерном – это достоинство прибора? Вы когда-нибудь задавались таким вопросом?

Наши ИК-анализаторы работают с различными продуктами. При этом целый ряд показателей определяется в пересчёте на абсолютно сухое вещество. Произвести такой пересчёт без определения влаги в образце невозможно. Естественно, мы определяем влагу в образцах ИК-методом. При этом пересчитанные показатели укладываются в рамки допустимых погрешностей.

Здесь уже ничего доказывать не надо. Практика – критерий истины.

И этот факт необходимо признать и завершить работу по созданию нормативной базы применения ИК-метода. Инструментальная база для этих целей уже находится в лабораториях.

Анализ продаж показывает, что большинство предприятий и организаций, где установлены наши анализаторы, имеют также и лабораторные мельницы семейства Вьюга. А установки АСЭШ стоят примерно на половине этих предприятий. Таким образом мы инструментально обеспечиваем единство средств измерений.

И таких лабораторий много.
Курский филиал ФГБУ ЦОКЗ


филиал ФГБУ Россельхозцентр, г. Пенза

Надо изучить и обобщить их опыт работы.

Надо научно обосновать и принять необходимую нормативную базу.

И совершенно точно надо изменить отношение к слову экспрессный.

К сожалению, специалистами и учеными в рассматриваемой области оно часто воспринимается в контексте «предварительный, неточный».

В русском языке слово иностранного происхождения «экспрессный» имеет два основных синонима – быстрый и срочный. Вот так его и надо рассматривать.

Надеемся на продолжение плодотворного сотрудничества со всеми заинтересованными сторонами.

 

Использованная литература:

  1. Т.С. Штейнберг, Т.А. Леонова Система измерения влажности зерна и зернопродуктов// Методы оценки соответствия. – 2009 – №9. ,С.8-10.
  2. Г.П. Петров Опыт инструментальной гармонизации Российских и международных стандартов при определении влажности зерна// Зерновой эксперт. – 2015 – №5(11)., С.58-61.
  3. Г.П. Петров Современное российское оборудование для определения влажности зерна// Хлебопродукты. – 2015 – №12., С.20-21.
  4. Г.П. Петров Российское оборудование для определения влажности комбикормов и его компонентов// Комбикорма. – 2018 – №12., С.27-29.
  5. Г.П. Петров Современное российское оборудование для определения влажности сельскохозяйственной продукции// Хлебопродукты. – 2018 – №12., С.22-25.

 

 

Г.П. Петров, доктор техн. наук,профессор, генеральный директор ООО «ЭКАН»

Печатные источники:

1. Петров Г.П. Измерение влажности зерна и зернопродуктов. // Хлебопродукты 2020 №10 с.22-25, скачать в формате.PDF

Опубликовано: 21 октября 2020
Читайте нас в Telegram

Узнавайте первыми все актуальные новости компании, читайте наши статьи