ISSN 2658-6525 (Online)
ISSN 2658-4123 (Print)
Основан в 1990 году
Реестровая запись
ПИ № ФС 77-74640
от 24 декабря 2018 г.

Вы здесь: Главная Архив статей (2014-2016) 2026 №3 Список статей 06 Беляков М. В., Ефременков И. Ю. Обнаружение амоксициллина в молоке методом анализа температурных зависимостей фотолюминесценции

PDF Скачать статью в pdf.

DOI: 10.15507/2658-4123.26363.561-577

EDN: https://elibrary.ru/sycylt

УДК 628.9.037-035.571:577.182

 

Обнаружение амоксициллина в молоке методом анализа температурных зависимостей фотолюминесценции

 

Беляков Михаил Владимирович
доктор технических наук, доцент, главный научный сотрудник лаборатории инновационных технологий и технических средств кормления в животноводстве федерального научного агроинженерного центра ВИМ (109428, Российская Федерация, г. Москва, 1-й Институтский проезд, д. 5), ORCID: https://orcid.org/0000-0002-4371-8042, Researcher ID: ABB-2684-2020, Этот адрес электронной почты защищён от спам-ботов. У вас должен быть включен JavaScript для просмотра.

Ефременков Игорь Юрьевич
младший научный сотрудник лаборатории инновационных технологий и технических средств кормления в животноводстве федерального научного агроинженерного центра ВИМ (109428, Российская Федерация, г. Москва, 1-й Институтский проезд, д. 5), ORCID: https://orcid.org/0000-0003-2302-9773, Researcher ID: AGR-5540-2022, Этот адрес электронной почты защищён от спам-ботов. У вас должен быть включен JavaScript для просмотра.

 

Аннотация
Введение. Наличие остаточных количеств антибиотиков в молоке представляет прямую угрозу для здоровья потребителей, провоцируя аллергические реакции и нарушения микрофлоры кишечника. Для производителей молочной продукции данная проблема обусловливает экономические потери из-за некондиционного состояния существенного количества партий сырья. Бесконтактный фотолюминесцентный контроль наличия амоксициллина в молоке позволит существенно повысить качество продукции и снизить экономические затраты на покупку одноразовых тест-систем. Для входного контроля сырья на перерабатывающих предприятиях и защиты прав потребителей необходима разработка чувствительных и оперативных методов диагностики, таких как анализ температурных спектров люминесценции.
Цель исследования. Оценка спектральных характеристик люминесценции молока, загрязненного амоксициллином при изменении температуры, а также определение информативных параметров и диапазонов спектра для полученных зависимостей φ(T) при последующей разработке методики контроля наличия антибиотиков в молоке в технологическом процессе.
Материалы и методы. В качестве загрязняемой среды использовали молоко агрофирмы «Мичурино». Контроль наличия амоксициллина осуществляли тест-системой «BIOEASY» 4in1 BSCT. Измерение температурных спектров, а также возбуждения и люминесценции осуществляли на спектрофлуориметре СМ 2203. Обработку спектров, расчет чувствительности осуществляли в программе Microcal Origin.
Результаты исследования. При нагревании молока с 10 до 60 °C происходит тушение люминесценции, точка перегиба температурного спектра молока без амоксициллина отличается от молока с амоксициллином. При возбуждении ультрафиолетовым излучением отношение разности интенсивности к температуре уменьшается от 28 до 83 % при добавлении в молоко амоксициллина. Аппроксимации низко- и высокотемпературных областей имеет коэффициент детерминации больше 0,97.
Заключение. Тушение люминесценции молока связано с денатурацией белка при увеличении температуры. Изменение точки перегиба температурных спектров при добавлении амоксициллина в молоко может быть объяснено вкладом антибиотика в скорость денатурации белков. Для диагностики наличия антибиотиков в молоке целесообразно использовать источник излучения с λ = 325 нм, приемник излучения с режекторным фильтром, либо монохроматором, настроенным на λ = 439 нм, с последующим построением температурной зависимости в диапазоне 10–36 °C и расчетом чувствительности спектра. Результаты могут быть применены при разработке технологии фотолюминесцентного контроля молока в технологических процессах, связанных с изменением температуры.

<Ключевые слова: молоко, амоксициллин, температурные спектры, оптическая диагностика, температурная чувствительность люминесценции

Конфликт интересов: авторы заявляют об отсутствии конфликта интересов.

Для цитирования: Беляков М.В., Ефременков И.Ю. Обнаружение амоксициллина в молоке методом анализа температурных зависимостей фотолюминесценции. Инженерные технологии и системы. 2026;36(2):561–577. https://doi.org/10.15507/2658-4123.26363.561-577

Вклад авторов:
М. В. Беляков – разработка или проектирование методологии исследования; создание и подготовка рукописи: критический анализ черновика рукописи, внесение замечаний и исправлений членами исследовательской группы, в том числе на этапах до и после публикации исследования.
И. Ю. Ефременков – осуществление научно-исследовательского процесса, включая выполнение экспериментов или сбор данных; создание и подготовка рукописи: визуализация результатов исследования и полученных данных; написание черновика рукописи.

Все авторы прочитали и одобрили окончательный вариант рукописи.

Поступила в редакцию 18.11.2025;
поступила после рецензирования 23.01.2026;
принята к публикации 28.01.2026

 

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

  1. Павкин Д.Ю., Юрочка С.С., Никитин Е.А., Рузин С.С., Базаев С.О. Инструменты для сбора и обработки больших данных в сельском хозяйстве. Техника и технологии в животноводстве. 2025;15(3):91–101. https://doi.org/10.22314/27132064-2025-15-3-91
  2. Лобачевский Я.П., Дорохов А.С. Цифровые технологии и роботизированные технические средства для сельского хозяйства. Сельскохозяйственные машины и технологии. 2021;15(4):6–10. https://doi.org/10.22314/2073-7599-2021-15-4-6-10
  3. Сулковская А.А., Почицкая И.М., Комарова Н.В. Исследование содержания антибиотиков в пищевых продуктах. Пищевая промышленность: наука и технологии. 2023;16(1):85–94. https://elibrary.ru/edutvk
  4. Костомахин Н., Остроухова В., Ананьева Т. Контроль молока-сырья на содержание антибиотиков. Ветеринария сельскохозяйственных животных. 2024;(9):44–48. URL: https://panor.ru/articles/kontrol-moloka-syrya-na-soderzhanie-antibiotikov/105825.html# (дата обращения: 04.08.2025).
  5. Чаплыгина О.С., Козлова О.В., Жарко М.Ю., Петров А.Н. Оценка биологической безопасности молочных продуктов, содержащих антибиотики. Техника и технология пищевых производств. 2023;53(1):192–201. https://elibrary.ru/mgzxcf
  6. Юрченко А.А., Глазунова Л.А., Гагарин Е.М., Глазунов Ю.В. Мониторинг контаминации молока-сырья остаточными количествами антибиотиков. Международный вестник ветеринарии. 2021;(4):64–69. https://doi.org/10.52419/issn2072-2419.2021.4.64
  7. Чаплыгина О.С., Просеков А.Ю., Белова Д.Д. Определение остаточного количества антибиотиков в продуктах животного происхождения. Вестник Воронежского государственного университета инженерных технологий. 2022;84(1):140–148. https://doi.org/10.20914/2310-1202-2022-1-140-148
  8. Клюева А.В., Зайцева И.А., Роева Н.Н., Воронич С.С. Антибиотики: методы их обнаружения и аналитического контроля в пищевых продуктах. Экологические системы и приборы. 2021;(1):29–33. https://doi.org/10.25791/esip.01.2021.1205
  9. Singh S., Chudasasma M., Singh S., Patra F., Duary R.K. Optical Techniques/Probes for the Detection of Antibiotic Residues in Milk and Dairy Products. Optical Techniques for Assessing Food Adulterants. 2025;(35):61–88. https://doi.org/10.1007/978-981-96-8142-6_5
  10. Demosthenous P., Aspri M., Moyseos M., Sergides M. MILI: Biophotonics Technology for In-Situ, Fast, Accurate and Cost-Effective Milk Analysis. In: Proceedings of the 13th International Conference on Photonics: Optics and Laser Technology – PHOTOPTICS. Porto: SciTePress; 2025;(1);64–73. https://doi.org/10.5220/0013130100003902
  11. Safran V., Göktürk I., Bakhshpour M., Yılmaz F., Denizli A. Development of Molecularly Imprinted Polymer-Based Optical Sensor for the Sensitive Penicillin G Detection in Milk. Chemistry Select. 2021;6(43):11865–11875. https://doi.org/10.1002/slct.202103058
  12. Nag P., Sadani K., Mohapatra S., Mukherji S., Mukherji S. Evanescent Wave Optical Fiber Sensors Using Enzymatic Hydrolysis on Nanostructured Polyaniline for Detection of β-Lactam Antibiotics in Food and Environment. Analytical Chemistry. 2021;93(4):2299–2308. https://doi.org/10.1021/acs.analchem.0c04169
  13. Bakhshpour M., Göktürk I., Bereli N., Yilmaz F., Denizli A. Selective Detection of Penicillin G Antibiotic in Milk by Molecularly Imprinted Polymer-Based Plasmonic SPR Sensor. Biomimetics. 2021;6(4):72. https://doi.org/10.3390/biomimetics6040072
  14. Zhao Z., Yin H., Xiao J., Cui M., Huang R., Su R. Efficient Sequential Detection of Two Antibiotics Using a Fiber-Optic Surface Plasmon Resonance Sensor. Sensors. 2024;24(7):2126. https://doi.org/10.3390/s24072126
  15. Muthukumar A., Kalaiyar S. Fluorescence Entrenched Probe for Onsite Detection of Amoxicillin Residue in Bovine Milk. Journal of Fluorescence. 2025;(35):6387–6398. https://doi.org/10.1007/s10895-024-03959-4
  16. Shi B., Yin Z., Tang X., Yu H., Cui S., Chen W. Exploration of Novel Dual-Emission NL-CDs/Cu–Cy–I Ratio Fluorescent Probe for the Sensitive Detection of Amoxicillin. Journal of Materials Chemistry C. 2024;12(33):13104–13114. https://doi.org/10.1039/D4TC02183E
  17. Luiz L.C., Bell M.J.V., Batista R.T., Freitas R.P., Rocha R.A., Anjos V. Use of Energy Dispersive Spectroscopy and Principal Component Analysis for Detect Penicillin in Powdered Milk. Practice and Research in Food Science and Technology. 2020;(13):1–8. https://doi.org/10.22533/at.ed.270200603
  18. Khrushchev A.Y., Akmaev E.R., Kis I.V., Gulyaeva A.Yu., Bondarenko V.O. Combination of HPLC and SERS Detection Applied to the Analysis of the Trace Content of Amoxicillin in Milk. Vibrational Spectroscopy. 2022;(123):103473. https://doi.org/10.1016/j.vibspec.2022.103473
  19. Ouma J., Gachanja A., Mugo S., Gikunju J. Antibiotic Residues in Milk from Juja and Githurai Markets in Kenya by Liquid Chromatography-Tandem Mass Spectrometry. Chemistry Africa. 2021;(4):769–775. https://doi.org/10.1007/s42250-021-00269-1
  20. Anjos V.P., Freire M.R.V.B., Stasi R., Silva D.F.T., Zezell D.M. Fourier Transform Infrared Spectroscopy-Based Detection of Amoxicillin and Ampicillin for Advancing Antibiotic Monitoring with Optical Techniques. Medical Sciences Forum. 2025;35(1):7. https://doi.org/10.3390/msf2025035007
  21. Qian Y., Chen G., Ma C., Li L., Yang T., Zhu C., et al. N-Doped Carbon Nanodots as Temperature Sensors and Fluorescent Probes for the Detection of Tinidazole in Milk. Journal of Fluorescence. 2025;(35):7729–7739. https://doi.org/10.1007/s10895-024-04126-5
  22. Sullivan M.V., Henderson A., Hand R.A., Turner N.W. A Molecularly Imprinted Polymer Nanoparticle-Based Surface Plasmon Resonance Sensor Platform for Antibiotic Detection in River Water and Milk. Analytical and Bioanalytical Chemistry. 2022;(414):3687–3696. https://doi.org/10.1007/s00216-022-04012-8
  23. Lu J., Xu X., Chen J. Polyoxometalate-Based Nanozyme with Laccase-Mimicking Activity for Kanamycin Detection Based on Colorimetric Assay. Microchimica Acta. 2024;(191):544. https://doi.org/10.1007/s00604-024-06621-9
  24. Беляков М.В., Ефременков И.Ю. Люминесцентная диагностика амоксициллина в молоке по статистическим параметрам спектров методом дискриминантного анализа. Вестник КрасГАУ. 2025;(6):245–256. URL: https://vestnik.kgau.ru/ru/nauka/article/95507/view (дата обращения: 03.07.2025).
  25. Wang A., Li Y., Zhao W., Liu J. A Tb (Ⅲ) Coordination Polymer Based on 5-(2-(Pyrazole-1-yl) Pyridine-5-yl) Terephthalic Acid and its Visual Detection of Quinolone Antibiotics. Polymers. 2025;17(17):2277. https://doi.org/10.3390/polym17172277
  26. Zhang Z., Wu M., Phan A.D.T., Alanazi M., Yong J., Xu Z.P., et al. Development of Europium(III) Complex Functionalized Silica Nanoprobe for Luminescence Detection of Tetracycline. Methods. 2023;(214):1–7. https://doi.org/10.1016/j.ymeth.2023.04.003
  27. Ayala N., Zamora A., Rinnan A., Saldo J., Castillo M. The Effect of Heat Treatment on the Front-Face Fluorescence Spectrum of Tryptophan in Skim Milk. Journal of Food Composition and Analysis. 2020;(92):103569. https://doi.org/10.1016/j.jfca.2020.103569
  28. Kamal M., Karoui R. Monitoring of Mild Heat Treatment of Camel Milk by Front-Face Fluorescence Spectroscopy. LWT – Food Science and Technology. 2017;(79):586–593. https://doi.org/10.1016/j.lwt.2016.11.013
  29. Шишкина Л.Н., Козлов М.В., Константинова Т.В., Смирнова А.Н., Швыдкий В.О. Структурные группы природных фосфолипидов, участвующие в образовании комплексов с флавоноидами. Химическая физика. 2023;42(1):28–34. https://doi.org/10.31857/S0207401X23010107
  30. Астанов C., Шарипов М.З., Файзуллаев А.Р., Курталиев Э.Н., Низомов Н. Термодеструкция рибофлавина в различных агрегатных состояниях. Журнал прикладной спектроскопии. 2014;81(1):40–45. https://elibrary.ru/rstcfn
  31. Свириденко Г.М. Проблемы организации системного контроля антибиотиков в молоке и молочных продуктах. Молочная промышленность. 2020;(8):8–12. https://elibrary.ru/jwugye

 

Лицензия Creative Commons
Контент доступен под лицензией Creative Commons Attribution 4.0 License.

Подробности
Просмотров: 2