Сравнительный анализ приборов ПЧП производства Украины, России, Швеции

Комплексный анализ качества зерна проводится по обширному перечню направлений, по результатам которого формируется исчерпывающий набор физико-химических характеристик, числовых и процентных величин.

Каждый из видов исследований регламентирован соответствующим стандартом (ГОСТ, ДСТУ) и подразумевает применение специализированного лабораторного оборудования от производителей Украины, стран СНГ и Европы.

В свою очередь фермент альфа-амилазы определяет степень проросшести зерна. Этот показатель напрямую влияет на сроки хранения зерновых культур, отнесения пшеницы, ржи, ячменя к соответствующему классу, что влияет на цену, сферу применения (пищевые цели, фуражное зерно и др.) и качество производимых хлебо-булочных изделий.

По визуальным признакам проросшее зерно определить не всегда возможно, даже если активность альфа-амилазы высока, видимых признаков (увеличение объема – разбухание, изменение твердости, ростки) может не наблюдается.

На активность ферментов влияют условия произрастания или хранения зерновых и в первую очередь влажность, которую определяют влагомерами зерна или воздушно-тепловым методом при помощи лабораторного сушильного шкафа и весов.
Так же воздействие оказывает кислотность среды, температура зерна, условия произрастания, вентилирования и сушки.

 

При анализе качества зерна распространение получили как прямые, так и не прямые методы.
Приведем 2 примера.

Прямой метод - по методу Кьельдаля.

 

Непрямой метод – инфракрасная спектроскопия. Например содержание белка может определить инфракрасный анализатор зерна SupNIR 2700.

 

 

 

 

Прямой метод – термогравиметрический.

 

 

 

Непрямой метод – переносные влагомеры зерна, на основе точно подобранных заводских калибровок и уточненных по данным сушильного лабораторного шкафа и весов.

 

 

 

 

 

Прямые методы традиционно относятся к наиболее точным, они де факто являются стандартными, результаты которых признаются сторонами при заключении коммерческих контрактов на поставку и хранение сельхозпродукции. Это неоспоримый плюс.
С другой стороны, если обобщить прямые методы анализа, можно выявить устойчивые закономерности.

1. Необходим комплект дорогостоящего лабораторного оборудования
2. Квалифицированный, опытный персонал.
3. Наличие химических реактивов.
4. Длительность исследования.

Не исключение и прямой, колориметрический метод определения активности альфа-амилазы, стандартизованный ГОСТом 51228-98.

 

Для проведения исследования применяется йодистый калий, хлористый кальций, водяная баня, спектрофотометр, секундомер, сито, лабораторная мельница, центрифуга, весы лабораторные.

 

Представим себе, сколько это стоит, и сколько потребляет энергии. А еще лабораторное оборудование нужно где-то размещать, обслуживать, ремонтировать…
Одна только формула обработки результатов о многом говорит. Без специального образования и подготовки не разобраться.

Если методика достаточно сложна и прописана в стандарте, значит на сегодняшний день более простого способа не существует ?
Такой способ есть.

Определение числа падения при помощи прибора ПЧП

Для исследования активности альфа-амилазы предусмотрена альтернативная методика – определение числа падения, причем, что важно, тоже закреплена в ГОСТ 30498-97.

Образцы отбираются автоматическими пробоотборниками или ручными щупами для зерна.

Основной набор лабораторного оборудование для косвенного (не прямого метода) исследования активности альфа-амилазы включает прибор ПЧП, вискозиметрические пробирки и пипетку.

К дополнительному (подготовительному) оборудованию относится лабораторная мельница для измельчения отобранной пробы зерна, а также весы с 2 или 3 знаками после запятой.

 

 

 

Лабораторные весы необходимы для взвешивания навески размолотого зерна в зависимости от влажности зерна.
Мука просеивается через сито лабораторное в отверстиями диаметром 0,8 мм, чтобы раздробить имеющиеся комки. Перед отбором пробы муку необходимо тщательно перемешать.
Число падения, характерное для того или иного образца зерна, обычно на 0-30 единиц превышает показатель, отвечающий приготовленной из него муки.
Перед взвешиванием пробы следует определить ее влажность. Для измерения влажности можно использовать электронный влагомер зерна. Масса анализируемой пробы определяется влажностью зерна, а количество добавляемой в образец воды в любом случае остается неизменным и составляет 25 мл.

В принципе и все. Совсем немного по сравнению с прямым колориметрическим методом. Хотя дело даже не в количестве приборов, а во времени – скорость анализа ускоряется в десятки раз.

Произведем простые подсчеты.

Размол навески муки – возьмем по максимуму 30 секунд. С учетом загрузки зерна в размольную камеру и выгрузки измельченного материала, добавим еще 30 секунд.

 

Засыпание муки в вискозиметрические пробирки, добавление пипеткой дистиллированной воды и ручное взбалтывание 20-25 раз добавляет еще 60 секунд.

 

 

 

 

И еще 60 секунд согласно стандарта работают шток-мешалки прибора ПЧП.
Конечно, не исключены не запланированные паузы, но в любом случае время анализа измеряется минутами.

При этом важнейшим вопросом является корреляция между определением числа падения прибором ПЧП и активностью альфа-амилазы, поскольку не прямой метод определяет не непосредственно активность ферментов, а исследует степень клейстеризации суспензии из муки и дистиллированной воды при высокой температуре.
Эксперименты показывают, что коэффициент корреляции составляет 98 %.

Можно провести параллели с измерением влажности зерна. Эталоном являются данные сушильного лабораторного шкафа, по которым точно настраиваются инфракрасные анализаторы или влагомеры зерна для последующего оперативного применения на полях и в зернохранилищах.

Если переносной влагомер станет немножко “ошибаться”, например, если посеян новый сорт зерна, калибровки измерителя влажности зерна всегда можно снова подстроить по показателю влажности, полученного термо-гравиметрическим методом. И корреляция между двумя методами будет на высоком уровне.

Как и по каким критериям выбрать прибор ПЧП

ГОСТом 30498-97 регламентированы временные параметры, геометрические размеры лабораторной тары (вискозиметрические пробирки), шток мешалок, что позволило украинским и зарубежным производителям разработать приборы определения числа падения.

Традиционно, уже многие десятилетия на украинском рынке прижились лабораторные приборы ПЧП-3, ПЧП-5, ПЧП-7 российских производителей по двум причинам.

1. По инерции проводились поставки по наработанным еще во времена СССР финансово-экономическим связям.
2. В Украине не было собственных производителей приборов ПЧП.

 

 

Однако обстоятельства изменились. Качество, дизайн и функциональность российских приборов определения числа падения осталось на уровне 90-х годов, по причине низкой конкуренции, что не может удовлетворять специализированные лаборатории по анализу качества зерна.

 

 

 

При этом цена на лабораторные приборы ПЧП российского производства постоянно увеличивается без проведения модернизации и увеличения надежности.

Конечно нельзя снимать ответственности и с сотрудников лаборатории при попустительстве руководства, когда прибор для определения числа падения доводят "до ручки" и потребуется чистка, профилактика и скорее всего ремонт лабораторного оборудования.

 

 

 

 

Украинский прибор ПЧП-99 показывает результаты в соответствии с ГОСТом, однако качество сборки оставляет желать лучшего, что приводит к частым ремонтам, увеличению не запланированных расходов и простоем лаборатории, что в комплексе делает покупку этого вида оборудования не целесообразной в долгосрочной перспективе.

 

 

 

 

Лабораторный прибор FN-2, производимый в Китае, отличает высокое качество сборки, благодаря отлаженной производственной технологии, стабильность показаний в течение всего гарантийного срока службы, наличие встроенного принтера, подключаемой внешней системы охлаждения и при этом устройство характеризуется отличным соотношением “цена–качество”.

 

 

 

Шведский производителей приборов ПЧП – компания Perten, названная по имени создателя косвенного метода определения активности альфа-амилазы путем подсчета числа падения, широко известен в мире благодаря идеальному качеству аппаратов моделей FN-1700, FN-1900, наличию автоматизирующих работу аксессуаров и возможности подключения к ПК.

 

 

Однако чрезвычайно высокая цена, в 10 раз превышая отпускную стоимость украинских приборов, делает покупку ПЧП FN-1700, FN-1900 недоступной для украинских лабораторий, при том, что например прибор определения числа падения FN-2 - популярное оборудование для зерновой промышленности, выдает точно такой же результат.

Поскольку на рынке конкурируют приборы ПЧП нескольких моделей, необходим объективный многофакторный анализ, чтобы при приемлемой цене, поставить в лабораторию по анализу качества зерна лабораторное оборудование, способное прослужить не только в течение гарантийного срока, безусловно при сохранении первоначальных характеристик и с полной сервисной поддержкой.

 

Обращаем внимание на 3 важных момента.

✓ Во-первых, главный критерий это строгое соответствие стандарту. Поэтому в расчет берутся только приборы ПЧП, соответствующие ГОСТу 30498-97. Другие варианты мы даже не рассматриваем.

✓ Во-вторых, мы принимаем во внимание только компании-производители, поставляющие лабораторное оборудование напрямую, без посредников, поскольку торговые организации могут добавлять свою наценку, и что важно - не располагают собственным сервисным центром с инженерно-техническим персоналом, что приводит с значительному увеличению сроков обслуживания специализированного лабораторного оборудования  и ремонта.

✓ В-третьих, не подлежит обсуждению, что все подготовительные процедуры (размол зерна, просеивание, подготовка суспензии - взбалтывание) также выполняются в полном соответствии с ГОСТом, а оборудование, в частности лабораторная электромельница, обеспечивает необходимую степень измельчения, сохранение влажности, поскольку от содержания влаги содержит вес навески муки для анализа.

 

Лабораторный прибор ПЧП состоит укрупнено из следующих базовых компонентов:

• водяная баня для подогрева суспензии в вискозиметрических лабораторных пробирках;
• шток-мешалки;
• схема фиксации времени опускания штока;
• дисплей для отображения (индикации);
• печатающее устройство (принтер).

 

1. Цена.
2. Срок поставки приборов ПЧП.
3. Сервисное обслуживание и гарантия приборов ПЧП.
4. Водяное охлаждение бани приборов ПЧП.
5. Дополнительный функционал.

Стоимость прибора ПЧП при идентичных технических характеристиках играет определяющую роль, разумеется с учетом дополнительного функционала, наличия в комплекте лабораторной тары, инвентаря и расходных материалов.

Приборы FN-2 (Китай) и ПЧП-99 (Украина) для оснащения зерновой лаборатории имеют самую доступную цену из-за минимальных сроков доставки оборудования, комплектующих, сокращения до минимума времени сервисного и ремонтного обслуживания.

Приборы ПЧП-5 и ПЧП-7 (Россия) стоят значительно дороже из-за постоянного роста стоимости комплектующих, дорогой рабочей силы и значительного расстояния от завода-изготовителя до покупателя.

Приборы ПЧП FN-1700, FN-1900 (производство Perten, Швеция) имеют стоимость 20000 евро, что резко снижает их конкурентоспособность на украинском рынке. Потенциальные покупатели не станут вкладывать огромные инвестиции в оборудование с длительным сроком окупаемости, если существует доступная по цене альтернатива среди отечественных производителей.

Таблица 1. Сравнение приборов ПЧП по цене

ПЧП-5	ПЧП-7	ПЧП-99	FN-2	FN-1700, FN-1900
Россия	Россия	Украина	Украина	Швеция
92000 грн.	12000 грн.	60000 грн.	64000 грн.	20000 евро

 

Простая и выгодная логистика благодаря развитым почтовым сервисам и относительно небольшим расстояниям между даже отдаленными городами в Украине позволяют в течение недели максимум производить доставку приборов ПЧП-99 и FN-2 украинского и китайского производства.

Российские ПЧП-5 и ПЧП-7 могут доставляться в сроки 3 раза больше, что не всегда удобно, если нужно заменить вышедший из строя по причине неисправности или полностью отработавший весь период эксплуатации и подлежащий замене лабораторный прибор ПЧП.
Также растянуты по времени поставки комплектующих и расходных материалов.

Таблица 2. Сравнение приборов ПЧП по срокам поставки

ПЧП-5	ПЧП-7	ПЧП-99	FN-2
Россия	Россия	Украина	Украина
До 3-х недель		7 дней	3 дня

 

Гарантия на приборы ПЧП определяется накопленной статистикой отказов за выбранный период времени, что в первую свою очередь обусловлено конструктивными недостатками.

В ПЧП-99 отмечаются отказы электронного блока, который по стоимости достигает половины стоимости прибора.

В российских ПЧП-5 и ПЧП-7 водяная баня размещена под блоком электронного управления. Поднимающиеся горячие испарения отрицательно влияют на электронные компоненты, что приводит к поломкам и дорогостоящему ремонту.
Кроме того, к недостаткам российских лабораторных приборов для определения числа падения можно отнести не съемную водяную баню.

Сервисное обслуживание приборов ПЧП-5 и ПЧП-7 затруднено из-за логистических проблем, что может приводить к простоям лаборатории.

Даже если сгорели ТЭНы (нагреватели водяной бани), из-за того, что лаборант не контролировал уровень воды, российские приборы могут простаивать неделями, а например ПЧП FN-2 в зависимости от серьезности неисправности может быть отремонтирован в течение 5 дней, включая диагностику, сам ремонт, настройку и тестирование.

Таблица 3. Сравнение приборов ПЧП по срокам гарантии

ПЧП-5	ПЧП-7	ПЧП-99	FN-2
Россия	Россия	Украина	Украина
1 год		1 год	2 года

 

Для охлаждения водяной бани ряд приборов для определения числа падения снабжены встроенной или внешней системой охлаждения.

В частности ПЧП-7 российского производства включает встроенный блок охлаждения, а FN-2 – внешнюю подключаемую систему охлаждения.
В этом плане указанные приборы для лаборатории предпочтительней моделей ПЧП-5 и ПЧП-99.
При этом цена на FN-2 + внешняя система охлаждения в 1,6 раза меньше чем на ПЧП-7.

Таблица 4. Сравнение приборов ПЧП по наличию системы охлаждения

ПЧП-5	ПЧП-7	ПЧП-99	FN-2
Россия	Россия	Украина	Украина
Нет	Есть, встроенная	Нет	Есть, внешняя, подключаемая

 

 

Отдельно следует отметить преимущество внешней системы водяного охлаждения СВО-1 прибора FN-2:

• замкнутая циркуляция сводит расход воды до нуля, что позволяет уменьшить платежи за воду;
• не требуется подключение к водопроводу и канализации;
• о необходимости долива сообщит индикатор уровня;
• может подключаться не только к прибору ПЧП FN-2, но и к мельнице лабораторной LM-7020 для исключения перегрева размольной камеры и уменьшения эффекта замасливания стенок при измельчении масличных культур;
• двухлетняя гарантия.

 

 

Результаты анализа числа падения зерна необходимо передавать заказчикам в виде документа. Поскольку прибор ПЧП работает, как мы рассчитали очень быстро и за день можно провести десятки исследований, каждый раз вручную заполнять бланки с результатами не совсем удобно.

В этом плане лабораторный прибор FN-2 однозначно выглядит предпочтительней благодаря встроенному принтеру, печатающему результаты двух тестов с указанием среднего значения, даты и номера теста.

Таблица 5. Сравнение приборов ПЧП по наличию принтера

ПЧП-5	ПЧП-7	ПЧП-99	FN-2
Россия	Россия	Украина	Украина
Нет	Нет	Нет	Есть

 

---

Итоги

---

Комплексный анализ показывает, что при выборе прибора ПЧП, однозначно стоит обратить внимание на украинских производителей.

При этом учитывая увеличенную гарантию, квалифицированную предпродажную подготовку, наличие принтера, возможность подключения к системе охлаждения водяной бани, собственный сервисный центр, “пальму первенства” следует отдать прибору FN-2.
Лабораторный прибор определения числа падения FN-2 проводит тесты ржаной, пшеничной, ячменной муки, не требует подготовленного персонала лаборатории (достаточно почитать ГОСТ и инструкцию по эксплуатации).

Опыты свидетельствуют, что разница между показаниями в двух вискозиметрических пробирках не превышает 5 %, что полностью отвечает требованиям стандарта.

Встроенная водяная баня съемная, что облегчает наполнение водой и слив. Для контроля уровня воды предусмотрено смотровое окно.

Лабораторный прибор FN-2 комплектуется удобным стендом для охлаждения и сушки пробирок в перерывах между тестами.

В комплект поставки входят 10 вискозиметрических пробирок и ершики для чистки внутренних стенок пробирок от остатков суспензии.

При включении FN-2 проходит самодиагностику. При выявлении неисправностей на дисплее отображается код ошибки. Это удачное решение позволяет сократить до минимума время локализации неисправности в лабораторнои оборудовании и провести оперативный ремонт.