Санитарлы-микробиологиялық зерттеулердің принциптері

Санитарлы- микробиологиялық зерттеулердің нəтижесіне əртүрлі факторлар əсер етуі мүмкін, сондықтан келесідей шарттарды орындау қажет: үлгілерді дұрыс алу; жүргізілетін анализдердің қайталану жиілігі; зерттеудің тек ғана стандартты жəне унифицирленген əдістерін қолдану; тестерді (тікелей жəне жанама) кешенді түрде қолдану; объектілерді бағалауды алынған нəтижелерді жинақтай отырып жүргізу (органолептикалық, химиялық, физикалық жəне басқада əдістер арқылы алынған нəтижелерді ескеру).

«Микробиологиялық төзімділік» түсінігі потенциалды мүмкіндіктерін бұзылмай сақтау дегенді білдіреді. Өнімнің микробиологиялық төзімділік көрсеткіштері тобына екі көрсеткіштер жатады: микроскопиялық саңырауқұлақтардың санын және дрожжилардың болуын анықтайды. Бұл микроорганизмдер кең температуралық диапазонда дамуға кабілетті және тағам өнімдерін ұзақ уақыт сақтау кезінде бұзылуының себебі болып табылады. Сондықтан бұл көрсеткіштер сақтау мерзімін және сақтау режимін, сонымен қатар өсімдіктектес және өсімдік шикізаты қосылған жануартектес өнімдерді орнықтылау үшін міндетті түрде анықталады.

Анализдің физика-химиялық әдістері (немесе инструментальдік) үлкен сезімталдығы мен жылдам орындалуымен ерекшелінеді. Олар заттардың физика химиялық қасиеттерін қолдануына негізделген.

Физика химиялық әдістермен анализдеуді орындау кезінде стехиометриялылық нүктені (эквиваленттік нүкте) визуальдік түрде емес, эквиваленттік нүктеде зерттелетін заттың физикалық қасиетінің өзгеруін тіркейтін прибор көмегімен анықтайды. Осы мақсат үшін күрделі оптикалық немесе электрлік схемалы приборлар қолданылады, сондықтан оларды инструментальдік анализдеудің әдістері деп атайды.

Анализдің инструментальді әдістері аналитикалық химияда маңызды орын алады, қоршаған ортаның ластануын бақылау кезінде маңызды роль атқарады. Қазіргі таңдағы аналитикалық химия физика, кванттық механика жетістіктерін кеңінен қолданады.

Негізгі физика химиялық әдістерінің ішінен анализдің электрохимиялық, оптикалық және хроматографиялық әдістері кеңінен қолданылады.

Анализдің электрохимиялық әдістері электрод бетінде немесе электрод алды кеңістігінде жүретін процестерді қолдануға негізделген. Анализденетін ерітінді концентрациясымен функциональді байланысқан және өлшеуге болатын кез келген электрлік параметр (потенциал, ток күші, кедергі және т.б.) аналитикалық сигнал бола алады.

Анализдеудің оптикалық әдістері анализденетін заттың оптикалық көрсеткіштерін өлшеуге, сәулеленумен, сіңірумен немесе сәуле (сәулелі) энергиясының шағылуымен бірге жүретін электромагниттік сәулеленудің заттың атомдары немесе молекулаларымен әрекеттесуін зерттеуге негізделген.

Хроматографиялық әдістер құрамы мен құрылымы жақын немесе ұқсас заттардың сорбенттермен сіңіруінде белгілі бір айырмашылығын анықтауға негізделген. Бұл қоспадағы жеке компоненттердің мөлшерін жылдам және анық анықтайтын заманауи әдіс компоненттерді концентрлейді және идентифицирлейді. Әдіс тамақ өнімдерін бақылауда, заттарды тазалауда, пестицидтерді табуды және т.б. кеңінен қолданылады.

Тамақ өнімін сертификациялау кезінде биологиялық құндылықтың, дәм және иістің анықтаушы мәні бар. Бұл сипаттаманың сенсорлық бағасы толық субъективті және белгілі бір уақытты талап етеді. Биологиялық құндылық өнімнің энергиялық қабілеттілігін, тамақ өнімдерінің құрамын (көмірсулар, ақуыздар, майлар, минералдық тұздар, микроэлементтер және т.б.) анықтайтын компоненттердің жиынтығымен анықталады. Тамақ өнімдерінің дәмі мен иісі негізінен молекулалық, иондық және атомдық деңгейдегі бейорганикалық және органикалық қосылыстардың (қышқылдар, спирттер, альдегидтер, кетондар және аз және өте аз дозадағы басқа да қосылыстар) үлкен жиынтығымен сипатталады.

Өнімнің дәмі мен иісін бағалау негізінен дегустацияның ғылыми негізін қамтамасыз ететін «сенсорлық анализ» жолымен және де химиялық құрал қолдану арқылы аналитикалық әдіспен жүргізіледі. Тамақ өнімдерінің (мысалы, нан өнімдері, шарап, сыра т.б.) дәмі мен ароматын (иісін) бағалаудағы сенсорлық әдісті қолдану адамзат органдарының сезу қабілеттерінің аналитикалық әдістермен салыстырғанда жетік екендігін білдіреді. Бұл артықшылық сезімталдығымен және спецификалығымен белгіленеді.

Алайда соңғы жылдағы өнеркәсіптік электроника, микропроцессорлық пен есептеу техникасының жетістіктері сенім туғызады. Ол тамақ өнімдерінің иісі мен дәмін бағалауды арнайы инструментальдік әдістердің (спектральді анализ, хроматография, жеткілікті объективтік бағалайтын масс-спектрометрия) көмегімен аналитикалық әдістер арқылы шешімін табуға мүмкіншілік бар.

Хроматографиялық әдісі физикалық-химиялық әдістердің қатарына жатады. Әдістің жетістігі қолдану қарапайымдылығы, іс жүзіндегі тиімділігі, талғамының жоғарылығы, сезімталдығы, дәлдігі, тез орындалуы, әмбебаптығы сияқты қасиеттері жиынтығында болса керек. Хроматография әдісімен көптекті заттардың кез келген агрегат күйдегі және кең концентрациялық диапозондағы қоспасын талдауға болады.

Хроматография әр түрлі объектілерді сандық және сапалық тұрғыдан талдауға, қосылыстың физикалық-химиялық қасиеттерін оқып-үйренуге кейбір реакциялардың кинетикасын зертеп білуге мүмкіндік береді. Тез жүргізілген - хроматографиялық талдаумен көптеген технологиялық процестер реттеледі.

Мұнымен қатар, хроматографияны қоспа құрамындағы керекті қосылысты таза күйінде бөліп алу үшін колданады. Заттарды хроматографиялық бөлу әдісі сорбциялық процестерге негізделген. Сорбция - сұйық не қатты сіңіргіштердің (сорбеттер мен эксфогенттермен) өзіне газды, буды, аэрозолъды, сұйықты, еріген затгы сіңіру процесі. Бұған кері процесті десорбция (кері сорбция) деп атайды. Сорбция адсорбция фаза бетіндей сіңіру және абсорбция (фаза көлемінде сіңіру) процестерін қамтиды. Сорбцияны статистикалық және динамикалық жағдайда да жүргізуге болады. Статистикалық сорбция екі фазада салыстырмалы тыныштықта тұрған кезде басталып, сорбция заңы бойынша фазалар арасында заттың таралу тепе-теңдігі орнағанда аяқталады. Динамикалық сорбция қозғалыссыз фазаға қатысты қозғалатын фазаның тиісті бағытта орын ауыстыруы нәтижесінде кері сорбция процесі кезінде басталады. Динамикалық жағдайдағы қоспаның бөлінуі әсерлі өтеді.

Хроматография тамақ өнімдерінің дәмі мен иісін анализдеудің әмбәбап инструментальдік әдістердің бірі. Наннан оның дәмі мен иісін түзуге қатысатын 211 қосылыс табылғаны, ал шарап құрамынан одан да көп қосылыс табылғаны белгілі.

Хроматография қозғалыста және қозғалмайтын фазадан тұрады; екі фаза арасында компоненттер тең таралады және қозғалмайтын фазада анализденетін ағынқозғалыста болады.

Сорбцияның 4 түрі белгілі:

- абсорбция – сұйық фазамен немесе барлық көлеммен газдарды буды сіңіру;

-адсорбция – қатты немесе сұйық сорбент бетімен затты сіңіру;

-хемосорбция – химиялық қосылыс түзетін қатты немесе сұйық сорбентпен заттарды сіңіру;

-капиллярлы конденсация – заттардың буын сіңіру кезінде қатты сорбент кеуегінде және капиллярында сұйық фазаның түзілуі.
№ 7 дәріс

Тақырыбы: Санитарлық-көрсеткіштік микроағзалардың-ластау индикаторлары-ның негізгі топтарының сипаттамасы
Рефрактометрия. Екі түрлі оптикалық ортадағы жарық сәулесінің сынуы – рефракция деп аталады. Бұл әдісте аналитикалық сигнал ретінде – сыну көрсеткіші (n) қолданады.

Рефрактрометриялық әдіс жетістіктері: оның қарапайымдылығы, жылдамдығы, жоғары дәлдікпен өлшеуі болып саналады.

Рефрактрометрияны биологиялық тамақ өнімдерін, дәрілерді жасауда және олардың физикалық мәндерін анықтағанда пайдаланады. Сыну көрсеткіші деп түскен жарықтың синус бұрышын шағылысқан жарықтың синус бұрышына қатынасын айтады. Берілген ортаның тығыздығына және сәуле бағытына байланысты сыну көрсеткіш екі түрлі болады.

Рефрактометрия (латынша Refractus — сынған және ...метрия) — оптикалық сәуле шығару спектрінің әр түрлі телімдерінде қатты, сұйық және газ тәрізді орталардың сыну көрсеткішін (n) өлшеудің әдістері мен құралдарына арналған оптикалық техниканың бөлімі.

Рефрактометрияның негізгі әдістері:

1)екі ортаның шекарасы арқылы өткен жарықтың сыну бұрышын тікелей өлшеу әдістері;

2)жарықтың толық іштей шағылу құбылысына негізделген әдістер;

3)интерференциялық әдістер. Рефрактометрия заттың құрамы мен құрылымын анықтау үшін физикалық химияда, сондай-ақ химия, фармацевтика, тамақ, т.б. өнеркәсіп салаларында әр түрлі өнімдердің сапасы мен құрамын бақылау үшін кеңінен қолданылады.

Рефрактометрия әдістері аэро- және гидродинамикалық зерттеулерде қатты үлгілер мен сұйықтықтардың әртектілігін тексеру үшін пайдаланылады. Рефрактометрия оптикалық өнеркәсіпте ерекше рөл атқарады, өйткені n мен шынының және т.б. оптик. материалдардың дисперсиясы олардың маңызды сипаттамалары болып табылады. Рефрактометрлік анализдеу әдісі. Бұл әдіс жарық сәулесінің бір ортадан екінші ортаға өткен кездегі сыну көрсеткішін өлшеуге негізделген. Теориялық эксперимент түрде мына тәуелділік қойылған: f(n) = r • р, мұндағы n - анализденетін заттың сыну көрсеткіші; p=m/V концентрацияға тәуелді ерітіндінің тығыздығы; r - меншікті рефракция. Меншікті рефракция заттың табиғатына тәуелді, мына қатынаспен табылады: r= n²-1 / n²+2 • 1/p

R=r • M, мұндағы R - мольдік рефракция.

Мольдік рефракация заттың кұрылысын анықтаған кездегі маңызды аналитикалық параметр болып келеді. Мольдік рефракция аддитивтілік ережесіне бағынады, яғни қоспаның мольдік рефракциясы құраушылардың мольдік рефракцияларының қосындысына тең, ал зат үшін - атомдардың, функционалды топтардың немесе байланыстардың мольдік рефракцияларының қосындысына тең. Атомның, топтардың рефракциялары немесе байланыс рефракциясы анықтамалық әдебиетте келтіріледі. Рефрактометрлік талдау аспаптары



Призманың сыну көрсеткіші зерттелетін судың сыну көрсеткіштігінің мән аралығын шектейді, сондықтан да рефрактометрдің құрамында n-нің әр түрлі диапазонында жұмыс істеуге мүмкіндік беретін бірнеше призма болады. Рефрактометрлерде шекті бұрыш әдісінен басқа призма иммерсиондық, интерференсиялық және тағы басқа әдістер пайдаланылады. Иммерсиондық әдісте зерттелетін ерітіндінің сыну көрсеткішін эталонмен салыстыру арқылы табады. Бұл әдісті ұқсас карбонаттар. Рефрактометрдің схемасының, сульфаттардың, тағы басқа изоморфты бинарлық құрамын анықтау үшін химиялық технологиядағы өнімдерді талдауда кеңінен қолданады. Сондай-ақ, қиыршықталатын құрамның жекелеген бөлігін анықтауға, қос тұздарды қоспа тұздан ажыратуға, бір құрылымдағы заттың изомерін тануға мүмкіндік береді. Бұл әдіспен қопарылғыш және улы заттарды талдауға болмайды. Әйтсе де, бұл аналитикалық химияда жиі қолданылмай келеді.

Рефрактометриялық зерттеу әдістері тамақ өнеркәсібінде әр түрлі технологиялық процестерді және тағам өнімдерінің сапасын бақылау үшін қолданылады.

Рефракция немесе сызық сындыру құбылысы бір ортадан екінші ортаға көшу кезінде орын алады. Сыну коэффициентін өлшеу екі компонетті ерітінділердің концентрациясын тікелей табуға мүмкіндік береді. Бұл үшін есептік формулалар немесе графиктер қолданылады. Ерітіндінің сыну коэффициенті мен онда ерітілген заттардың концентрациясы арасындағы тәуелділік анықталады. Салыстырмалы сыну коэффициентін өлшеу үшін рефрактоматрлер қолданылады.

Атомдық спектрлер. АСТ-ның физикалық негізі. АСТ әдістері: сапалық және сандық эмиссионді, атомды– абсорбциялық және атомды – флуоресценттік. Аспаптар мен эксперимент техникасы.

Атомды спектрлік талдау (АСТ) жұтылу мен шығару атомды (ионды) спектрлері бойынша үлгінің элементті құрамын анықтайды.

Сапалы АСТ-да зерттелетін заттан алынған спектрді арнайы кестелер мен атластарда келтірілген элемент сызықтарының спектрімен салыстыруды жүзеге асырады.

ν-сәулелену жиілігі;

h – Планк тұрақтысы;

с-жарық жылдамдығы;

λ – сәулеленудің толқын ұзындығы.
Қозған атомдағы белгілі бір энергетикалық көшуге сәйкес келуші қандай да бір толықын ұзындығының сәулеленуі, спектрлік сызық деп аталады. Атомдардың әртүрлі жоғарғы энергетикалық деңгейлерден бір төменгі энергетикалық деңгейге көшуі спетрлік сызықтар сериясының пайда болуына әкеледі. Атомның біріуінен екіншісіне көшуге сәйкес келетін спектрлік сызықтың толқын ұзындығы (7) теңдеуімен анықталады. Әрбір сызық оның жоғарғы деңгейінің энергиясына тең белгілі қозу потенциялына ие. Әрбір элементтің атомы арнайы энергетикалық деңгейлер жүйесіне ие болғандықтан, олар берілген элементке сипатты спектрлік сызықтарды сәулелендіруге шығарады. Спектрдің оптикалық аймақтарына инфрақызыл, көрінетін және инфракүлгін кіреді.

Эмиссионды спектрлік талдау әдісі. Тіркеу және спектрлік сызықтарының интенсивтілігін өлшеу әдісіне байланысты эмиссионды спектрлік талдаудың визуал, фотографиялық және фотоэлектрлік әдістері бар.

Визуалды әдістер визуалды тіркеуге, талдалынатын үлгінің спектрлік сызығының фотометриясына негізделген және жарық сәулеленуінің қабылдауышы қызметін атқаратын көз қасиеттерінен тәуелді көбінесе қарапайым әдіс болып табылады. Визуалды әдістерді 400-700 нм толқын ұзындығы аумағындағы спектрлерді зерттеуде ғана қолдануға болады. Визуалды әдістер стилоскопиялық және стилометриялық болып бөлінеді.

Фотоэлектрлік әдіс талданатын үлгі спектрінің фотометрия және фотоэлектрлік тіркеуіне негізделген. Аналитикалық анықталатын элементтің спектрлік сызығының жарықтық ағыны оны монохромат немесе полихроматпен (квантометрмен) қалған басқа спектрлерден бөлу оны электрлік сигналға түрлендіреді және осы сигнал шамасы бойынша сызықтың интенсивтілігін өлшейді. Жарық ағынын электрлік сигналға түрлендіру электрлік жарық қабылдауыштары көмегімен жүзеге асырылады (вакуумдық фотоэлементтерді немесе фотоэлектрлік көбейткіштерді).

T – өткізу немесе мөлдірлік;

I – атомның жұтушы қабаты арқылы өткен сәулелену

интенсивтілігі;

I₀ – түсетін резонанстық сәулелену интенсивтілігі.
D және T шамалары заттың табиғатынан оның ерітіндіні концентрациясы мен таңдалған сәулелену толқын ұзындығынан тәуелді әртүрлі заттардың құрамын жұтылу спектрлі бойынша анықтау үшін бірінші немесе екінші сәулелік сұлба бойынша жұмыс істейтін спектрофотометрлер құрастырылған.

Атомды – флуоресцентті талдау үлгіні атомизаторда буландырады. (жалынды, графитті трубкада, жоғары жиілікті және орташа жиілікті разряд плазмасында). Үлгінің атомды буын, зерттелінетін элементті резонанстық сәулеленумен сәулелендіру, оның флуоресценциясын тіркейді.