Рефрактометр для молока инструкция по применению

Рефрактометр для измерения качества молозива коровы

Источник:

Алин Кюинзи. Перевод Елены Бабенко специально для проекта soft-agro.com

Качество молозива можно определить с помощью рефрактометра. Потому что желтый цвет и густота молозива сами по себе не являются гарантией того, что концентрация антител в нём является достаточной для оптимального обеспечения телёнка.

Желтое, даже почти оранжевое и густое молозиво у коровы Ребекки. Она только что отелилась и её выдоили в первый раз. Цвет сдоенной жидкости позволяет предположить хорошее качество молозива. К тому же, Ребекка отелилась уже в четвертый раз. Это также признак того, что это первое молоко богато антителами. Оно предоставляет телёнку единственную иммунную защиту в первые недели жизни и поэтому жизненно важно. Потому что телёнок рождается без антител и c не полностью сформированной иммунной системой. Но действительно ли молозиво от Ребекки настолько хорошо, как выглядит?

Концентрацию иммуноглобулинов можно определить рефрактометром

Содержание антител в молозиве можно измерить. Особенно тогда, когда на предприятии есть проблемы с заболеваниями телят, имеет смысл исследовать качество молозива. До недавнего времени колострометр был единственным приспособлением для этого.

Работа колострометра основывается на принципе плотности. Чем больше антител содержит молозиво, тем выше его плотность, а значит настолько меньше погружается в жидкость мерный цилиндр. Но этот способ достаточно трудоёмок: нужно сравнительно много молозива, которое должно иметь определенную температуру (около 20°С). К тому же мерный цилиндр может разбиться, и его нужно мыть.

Но в продаже имеются так называемые рефрактометры со шкалой Брикса, которые также подходят для измерения уровня иммуноглобулинов в коровьем молоке. Работа с рефрактометром гораздо проще, чем с колострометром. В процессе работы жидкость приспосабливается к температуре работы прибора. Рефрактометр компактен, его просто чистить, и он может беспроблемно использоваться фермером на месте. А получаемые результаты – очень точны. Чем выше показатель на шкале, тем лучше молозиво.

Что такое рефрактометр

Рефрактометр – это прибор для определения концентрации растворов с помощью явления преломления света. Так, например, при сборе урожая винограда или сахарной свеклы можно измерить содержание сахара в соке, или, например, содержание воды в мёде. В пищевой промышленности показатели измеряются в градусах Брикса, градусах Охсле или градусах Плато. Рефрактометр по шкале Брикса для определения концентрации антител в молоке можно купить по цене около 60 франков (51 евро)

Пробы молозива из первых трех удоев первотёлки и взрослой коровы готовы к исследованию Фото: Алин Кюинзи

Перед первым использованием рефрактометр нужно откалибровать. Для этого на призму наносят дистиллированную воду.

Прибор калибрируют с помощью отвертки. Для этого нужно смотреть в окуляр и выставить шкалу на ноль.

Когда прибор откалиброван, на призму наносят одну-две капли молозива.

Защитную крышку дневного света закрывают так, чтобы молоко распространилось под ней по всей поверхности призмы.

Сейчас можно определить содержание антител по шкале. Чем выше показатель, тем лучше молозиво.

Цифровой рефрактометр измеряет точно, но в разы дороже, чем оптический

Минимум 50 грамм иммуноглобулинов

Достаточно пары капель молока, чтобы определить содержание иммуноглобулинов через окуляр рефрактометра. Содержание их выражается в градусах Брикса в процентах. Хорошее молозиво должно содержать минимум 22% (см. таблицу).

% по шкале Брикса	IgG, г/л	Качество молозива
с 13 до 19	меньше 25	недостаточное
с 20 до 21	с 25 до 49	посредственное
22 и выше	50 и выше	хорошее и очень хорошее

Чем выше значение по шкале Брикса, тем выше содержание иммуноглобулина G (IgG), и тем лучше качество молозива. Показатель 22% и выше говорит о хорошем качестве

Это соответствует содержанию иммуноглобулинов около 50 грамм в литре молозива. Молозиво содержит иммуноглобулины A, G и M. Рефрактометром определяют иммуноглобулины G (IgG). Они составляют около 90% всех антител молозива и отвечают за сопротивляемость организма болезням. Иммуноглобулины А и М ответственны за локальную защиту слизистых языка и кишечника.

Правильно интерпретировать показатели молозива

В окуляр видно такую картину: голубая и белая область. Граница между обеими областями и определяет концентрацию антител. Измеряется она в градусах Брикса и задаётся в процентах. При этом 22 процента Брикса соответствует 50 г/л. Больше чем 22% Брикса – это очень хорошо, а с 25% — молозиво высочайшего качества (нечеткая область между белым и голубым, рисунок 1). Показатели около 20-21% говорят о средней концентрации антител (рисунок 2). Такие показатели часто бывают у первотёлок. При показателях ниже 19% (рисунок 3) речь уже не может идти о чистом первом сдаивании, например, когда у коровы недержание молока, или к ней был допуск у другого телёнка. Показатели ниже 13% бывают у обычного молока.

Шкала рефрактометра для измерения качества молозива коровы

Часто исходят из того, что чем желтее молозиво, тем больше антител оно содержит. Но это не всегда так. Потому что бета-каротин, который и является причиной интенсивной окраски, содержится в жире молока. А иммуноглобулины – это составляющие белка молока.

Обычно молоко от более старших коров лучше, чем от молодых. Это связано с тем, что старшее животное в течение своей жизни имело больше контактов с различными возбудителями болезней, и поэтому образовало больше антител против них. К тому же у нетелей, приводящих телёнка впервые, часто не много молозива, потому что вымя еще не развилось в полной мере. Многие нетели, к тому же, поступают на предприятие лишь за несколько недель до отёла с отделения, где выращивают ремонтный молодняк. Их спектр антител не обязательно соответствует тому, что имеется в новом коровнике. И пока организм приспособится к новым условиям, должно пройти минимум 2-3 месяца.

Большую роль также играет и количество молозиво, которое корова отдает при первом сдаивании. У животных с очень большим надоем может наблюдаться более низкая концентрация антител (разбавление). И наоборот, первотёлка с небольшим количеством молозива может показать очень хорошие качественные характеристики. Большие потери из-за разбавления происходят, когда у коровы недержание молока (молоко выделяется самопроизвольно) или допуск к её соскам имели другие телята. Последнее часто встречается при содержании телят на откорм вместе с коровами. Также концентрация антител при втором сдаивании часто уже недостаточная. В таком молозиве содержание иммуноглобулинов очень сильно снижается. Поэтому очень важно телёнка в первый день жизни кормить молозивом первого сдаивания.

Но кормление и содержание коров в сухостойный период также играют важную роль для качества молозива.

Качественное молозиво в достаточном количестве и вовремя

Хотя теленок и рождается с иммунной системой, но она еще не полностью сформирована. К тому же в момент рождения у телёнка абсолютно нет антител. Он может получить их только из молозива матери.

Хороший менеджмент молозива базируется на двух столпах: первый – это описанное выше качественное, то есть богатое антителами молозиво. Второе – это правильное обеспечение ним телёнка. Это означает своевременно и в достаточном количестве. «Телёнок должен в течение первых шести часов жизни получить по возможности четыре литра молозива первого сдаивания», — рекомендует Мануэль Адлер. Он – ветеринарный врач, который курирует направление жвачных в компании MSD Animal Health. Почему именно четыре литра в первые шесть часов? Мануэль Адлер объясняет, что стенки кишечника остаются с наилучшей проходимостью для антител только в течение первых шести часов жизни, так, чтобы антитела могли из кишечника распространиться по всему организму. После этого проходимость кишечника снижается очень резко с каждым часом, и заканчивается после 24 часов. «Антитела, которые телёнок может получить в это время, являются бесценными», — говорит Адлер. Оптимально обеспеченным считается телёнок, если он получил 200 грамм иммуноглобулинов. При содержании IgG 50 г/л это соответствует рекомендуемым 4 литрам молозива, если концентрация ниже – нужно больше.

Создать запасы качественного молозива (банк молозива)

Для запаса молозиво должно замораживаться по возможности маленькими порциями, потому что нужно, чтобы оно быстро оттаивало

Тем временем рефрактометр откалиброван, и можно исследовать молозиво от Ребекки. Оно настолько же хорошо, как и выглядит. С содержанием в 25% оно даже исключительного качества (см. рисунок справа). Ребекка дала семь литров в первое доение. При этом её не выдоили полностью. Этого количества будет достаточно, для того, чтобы обеспечить её телёнка в течение первого дня, и часть молозива заморозить в запас, чтобы в случае необходимости использовать его.

Корова 1 лактация
1-е сдаивание: 23% IgG

2-е сдаивание: 14% IgG

3-е сдаивание: 12% IgG

Животное отелилось впервые. Практически не было молока при первом доении. Но концентрация антител была высокой. Без дополнительного молозива из резерва телёнок получил бы слишком мало антител.

Корова 4 лактация
1-е сдаивание: >25% IgG

2-е сдаивание: 20% IgG

3-е сдаивание: 15% IgG

Корова Ребекка отелилась в четвертый раз. При первом сдаивании её не выдоили полностью, но при этом получили 7 литров молозива. Оно имело очень высокую концентрацию антител.

«Когда молозива у коровы мало или оно плохого качества, нужно использовать запасы из банка молозива» — рекомендует Адлер. Важно, чтобы подверженное сильной заморозке молозиво, которое без проблем может храниться в течение 1 года, было аккуратно нагрето на водяной бане. Потому что ценнейшие антитела очень чувствительны.

Советы по молозиву

• Телёнок должен получить первое молозиво так быстро, так много и так продолжительно, как это возможно. Минимум 4 литра в течение первых 6 часов жизни.
• Молозиво из последующих сдаиваний содержит недостаточную концентрацию антител для первого дня жизни телёнка.
• До тех пор, пока молоко от вновь отелившейся коровы не станет товарным, его нужно скармливать телёнку.
• Молозиво с недостаточным содержанием IgG можно смешивать с размороженным молозивом от старших коров из резерва.
• Молозиво с первого сдаивания старших коров замораживают в пакетах, пол-литровых или литровых бутылках (чем меньше порция, тем быстрее оттает).
• Замороженное молозиво оттаивать в тёплой воде, без непосредственного контакта с нагревательным элементом. В таком случае температура слишком высока, что разрушает антитела.
• Прививки матери против рота-/корона-вируса и E.coli или гриппа обеспечивают больше специфических антител в молозиве против болезнетворных бактерий. Если возможно, замораживать молозиво от старших привитых животных.
• Необходимо обеспечить животных селеном в сухостойном периоде. Селен важен для образования антител.
• На предприятиях по откорму КРС, где коровы содержатся вместе с телятами, сложно распознать, сколько молозива потребляет телёнок, и какое его качество. В этом случае можно исследовать сыворотку крови телёнка в течение 24-48 часов после рождения. Так можно проконтролировать, достаточное ли количество антител получил телёнок.

Что это за прибор?

Рефрактометр – это оптический прибор с источником питания или без него, который измеряет концентрацию растворенных в жидкой среде частиц при помощи светового луча. В пчеловодстве он используется для определения массовой доли влаги в меде.

Согласно требованиям ГОСТа, данный показатель должен держаться в диапазоне 18,5-21%, который также считается диапазоном качества меда. Эти числа определены не случайно, а в связи с такими особенностями продукции пчеловодства:

• При влажности менее 18% мед становится излишне вязким.
• При влажности более 21% активизируются присутствующие в меде дрожжевые микроорганизмы, которые перерабатывают сахар и влияют на сахаристость продукта. Более того, они запускают процессы брожения, поэтому продукт становится непригодным для употребления.

Чтобы массовая доля воды меда не превышала 21%, при его откачивании из гнезд пчелиных семей нужно обтирать соты, которые на 2/3 своей высоты запечатаны восковыми крышечками. Дополнительно контролировать содержание воды нужно с помощью рефрактора.

Порядок работы

1. Образец меда, отобранный для замеров, нужно выложить в закрытую пробирку, на водяной бане растопить до прозрачности (примерно 40 градусов). Затем его следует остудить до температуры помещения. Если проверяемый образец не содержит кристаллов или твердых частиц, этот этап можно пропустить.
2. Несколько капель меда нанести на призму, открыв на приборе матовую пластину. Затем ее нужно закрыть таким образом, чтобы нанесенным медом призма покрылась равномерно по всей поверхности. При этом не должно оставаться ни сухих пятен, ни пузырьков воздуха. Стоит учитывать, что чем тоньше получится пленка, тем точнее будет результат измерений. После этого нужно подождать около 10 сек, в течение которых выравнивается температура меда и прибора.
3. Для получения результата нужно извлечь матовую пластину и направить ее на свет или осветительный прибор. На ней есть окуляр с круглым полем, на котором сверху вниз нанесена градуировка. Этот окуляр нужно предварительно отфокусировать, чтобы шкала была видна максимально четко. На пластине нижняя часть окрашена в белый цвет, а верхняя – в голубой. Влажность меда читается по цвету границы.

Разобравшись, что такое рефрактометр и как он работает, становится понятно, что для максимальной точности результатов измерения нужно тщательно откалибровать прибор. Также можно сделать выводы о влиянии на проведенные замеры температуры не только продукта, но и окружающей среды. Более того, сама измерительная призма тоже должна быть комнатной температуры.

К хранению рефрактометра нет особых требований. Он должен быть очищен мягкой влажной тканью после последних измерений и помещен в сухое помещение, чтоб не потускнел измерительный окуляр. Самостоятельно не стоит пытаться разобрать прибор и почистить его, лучше обратиться в специализированный сервисный центр.

Обзор популярных моделей

Пчеловоды часто выбирают такие модели рефрактометров:

• PAL-22S. Цифровой карманный прибор с жидкокристаллическим экраном, на котором отражаются показатели влажности меда. Их диапазон – 12-30%. Рефрактометр имеет функцию ATC (+10…+40°C) и работает от двух батареек типа AAA.
• PEN-HONEY. Прибор также работает от батареек и измеряет влажность меда в пределах 13-30%. В отличие от предыдущей модели исследуемый продукт не надо наносить на призму, а достаточно кончиком прибора прикоснуться к образцу. Показания можно снять и при источнике света. Корпус этого рефрактометра надежно защищен от попадания внутрь воды и пыли. Призма также имеет защиту от пыли и временного погружения в воду. Прибор оснащен функцией ATC, позволяющей точно анализировать образец при температуре окружающей среды +10…+100°C. Калибровка проводится дистиллированной водой.
• HHR-2N. Ручной прибор, который измеряет влажность продукта от 12 до 30%. Он не нуждается в источнике питания, так как в нём отсутствует электронная «начинка». Калибровка проводится с помощью специальной жидкости, которая поставляется в комплекте.
• Master-HONEY. Карманный вариант прибора, который позволяет сделать анализ меда в любом месте. Он оснащен функцией ATC и определяет содержание влаги в диапазоне 13-30%. Отличие этого рефрактометра от других в том, что исследуемый образец может быть и в жидком, и в твердом (кристаллизованном) виде. Корпус, кроме окуляра, защищен от струи воды и пыли. Работает прибор при температуре окружающей среды +10…+40°C.
• Master HONEY/BX. Ручной оптический рефрактометр с двойной шкалой. По первой из них определяют влажность меда (12-30%), а по второй (Brix) – сахаристость (58-90%). Для калибровки прибора используется дистиллированная вода или специальная жидкость «Сахарозка». Он оснащен функцией ATC и работает при температуре окружающей среды +10…+40°C.
• Портативные рефрактометры RHB. Все приборы этой линейки позволяют исследовать образец на влажность по шкале Water (12-27%), сахаристость по шкале Brix (58-90% – у моделей RHB-90 и RHB-90 АТС, 58-92% – у RHB-92 ATC) и плотность по шкале Боме (38-43Be°). Модель RHB-90 не имеет функции АТС, поэтому лучше выбирать приборы RHB-90 ATC и RHB-92 ATC. Все приборы RHB компактные, не нуждаются в источнике питания и поступают в продажу уже в откалиброванном виде.
• Рефрактополяриметр RePo-4. Прибор совмещает в себе рефрактометр и поляриметр, поэтому позволяет делать более глубокий анализ меда. Кроме влажности (13-30%) и сахаристости по Brix (0-85%), с помощью него можно узнать содержание фруктозы (от 0 до 99%). Последний показатель позволяет выявить подделку и определить тип меда. Прибор оснащен функцией ATC, имеет защиту от пыли и воды. Для его работы необходим источник питания в виде 4 батареек AAA. Необходимый объем образца для исследования – не менее 3 мл.

Обзор на рефрактометр RHB 90 ATC приводится в видео ниже:

Использование рефрактометра для проверки меда

Влажность меда имеет очень большое значение при определении его качества. Используя рефрактометр для меда, можно осуществить проверку в любом месте, причем очень быстро. Вместе с тем не потребуется ничего кроме портативного прибора и непосредственно продукта – меда.

Рефрактометр определяет влажность меда

Требования ГОСТа (19792-2001) к меду в достаточной мере строги – содержание воды не должно превышать 21%. Наиболее оптимальным процентным содержанием воды считают от 16 до 19%. Несоблюдение этого показателя говорит о плохом качестве продукта, а также, что в скором времени он потеряет первозданные качества (забродит).

При приобретении портативного прибора особое внимание следует уделять его габаритным размерам, минимальной градуировке и диапазону при измерении

Особенности при использовании

Калибровка рефрактометра необходима для достижения точных показателей влажности

Для достижения точных показателей проверки влажности, обязательно следует внимательно проводить калибровку рефрактометр

Во время осуществления операции следует обращать внимание на температуру призмы (во время и до измерения). Она должна быть комнатной

Калибровка рефрактометра для меда: видео

После каждого использования рефрактометр необходимо протереть влажной тряпкой

Правильный и тщательный уход за рефрактометром продлит его службу. Для этого после каждого использования устройство нужно аккуратно чистить влажной мягкой тряпочкой. Неправильное очищение портативного прибора, а особенно призмы, может привести к неточным показателям измерений и к повреждению непосредственно призмы.

Применение рефрактометра

Инструкция по применению портативного прибора предписывает следующую последовательность действий:

1. При неоднородной консистенции меда с присутствием твердых частиц перед проверкой его следует разогреть (но не выше 40 градусов). Водяная баня больше всего подойдет для разогрева, затем оставить остывать до достижения комнатной температуры.
2. Если мед однороден и чист, то его можно сразу проверять. На призму поместите несколько капель продукта, предварительно открыв пластину. Далее равномерно распределить, не допуская образования пузырьков и сухих фрагментов. Слой меда должен быть очень тонок – результат исследования окажется максимально точным.
3. Затем нужно выждать секунд 10 или немного больше. В этот момент рефрактометр для меда выравнивает свою температуру с температурой меда. По истечение времени можно проверять результат. Для этого необходимо направить прибор в сторону света, затем посмотреть в окуляр. Показатель влажности будет виден на границе бело-синей шкалы. Отметим, что возможно понадобится сфокусировать окуляр, для четкости определяемой градуировки (нанесенного сверху вниз изображения).

Использование рефрактометра способно облегчить жизнь пчеловодам и закупщикам. Ведь, что может быть лучше хорошего меда, за качество которого не придется краснеть.

Разновидности прибора

Рефрактометр бывает нескольких видов:

• лабораторный – настольный прибор большого размера и веса;
• промышленный (поточный) – автоматический рефрактометр, который встраивается в технологические установки и работает в реальном масштабе времени;
• портативный – оптический прибор, которым пользуется большинство пчеловодов и продавцов меда, поскольку он имеет компактный размер и с максимальной точностью проводит все измерения.

Портативные модели также могут быть двух типов:

• цифровыми – имеют жидкокристаллический экран, на котором изображаются показатели измерений, обычно работают от батареек и одновременно могут определять различные характеристики меда;
• ручными – лишены электронных схем и элементов питания, поэтому для их работы необходим естественный или искусственный свет.

Ручные рефрактометры привлекательны с точки зрения приемлемой цены, компактных размеров и высокой скорости анализа, однако более практичными являются цифровые модели, которые можно использовать даже ночью.

Основные характеристики рефрактометров

В целом рефрактометры предназначены для проверки сахаросодержащих жидкостей, таких как фруктовые соки и напитки, вина и мед

Выбирая прибор именно для меда нужно обратить внимание на некоторые параметры:

• на диапазон измеряемого параметра;
• на минимальную градуировку;
• на габаритные размеры.

Портативные приспособления очень компактны и не требуют подключения к сети электропитания. Более технологичные модели оснащены встроенным температурным корректором, который представляет собой биметаллическую пластину, соединенную с системой оптики самого рефрактометра.

Под воздействием температурных колебаний эта пластина сжимается или, наоборот, растягивается, тем самым плавно корректируя работу всей измерительной системы в соответствии с температурными условиями. Благодаря автоматическим расчетам этих сдвигов достигается максимальная точность при замере влажности в диапазоне от 12% до 27%.

Перед покупкой прибора нужно внимательно ознакомиться с инструкцией. Перед первым применением обязательно потребуется калибровка рефрактометра. Она должна быть проведена по показаниям эталонного прибора, используя идентичные образцы меда. Для осуществления настройки отверткой нужно зачистить винт калибровки и ввести границу, которая чаще всего окрашена в бело-голубой цвет, на показания, аналогичные эталону.

Видео: рефрактометр для меда.

Оптимальные показатели

Влажность, содержание сахара и плотность — это основные физико-химические показатели, которые необходимо контролировать для оценки качества меда.

Рефрактометры измеряют каждый из показателей по соответствующей шкале.

Шкала Brix – это массовая концентрация сахара в жидкости, выраженная в процентах. Например, Brix 50% соответствует 50% раствору сахара.

Шкала Baume показывает плотность жидкости, выраженную в условных градусах Боме. Плотность дистиллированной воды при 15оС принимается за ноль.

Шкала WATER – это массовое содержание воды, выраженное в %.

ГОСТ 19792-2017 устанавливает следующие значения для характеристик качества меда:

• массовая доля воды не должна превышать 20%;
• содержание сахара не должно превышать 65 %.

Плотность меда стандартом не нормируется, но этот показатель характеризует зрелость и качество продукта.

Содержание воды в меде зависит от многих факторов (погоды при медосборе, нектаровыделения), а также характеризует зрелость и возможность длительного хранения

Повышенная влажность меда благоприятна для развития процессов брожения, которые могут сделать его полностью непригодным.

Содержание сахара выше установленной нормы может свидетельствовать о том, что к мёду добавили сахарный сироп, или пчел подкармливали сахаром.

Принцип работы

Основным элементом рефрактометра служит блок, состоящий из измерительной и осветительной призм.

Специальное стекло, из которого изготавливается измерительная призма, характеризуется высоким показателем преломления. Угол призмы относительно оси прибора составляет около 60. Когда луч света проходит через измерительную призму, он значительно отклоняется от её поверхности

Рабочая грань осветительной призмы, которая одновременно служит крышкой измерительного блока, выполняется матовой, что бы измерениям не мешали отражения окружающих предметов.

• На измерительную призму наносится небольшое количество исследуемого материала, которое затем прижимается крышкой.
• Луч света, поступающий через крышку, проходит через тонкий слой жидкости, образуя угол падения.
• На поверхности измерительной призмы луч преломляется и проходит под углом внутри измерительной призмы, попадая через линзы прибора на градуированную шкалу.

Стоит заметить, что значительное влияние на точность показаний оказывает температура образца и окружающей среды, поэтому многие модели рефрактометров снабжены системами термокомпенсации.