2018-03-09
286
Цель: приобрести практический навык в определении цветности мяса и мясных продуктов. В задачи работы входит освоение методики определения цветности на монохроматоре путем снятия спектральных характеристик и расчета оптической плотности по коэффициенту отражения.
Для исследования цветности мяса и мясных продуктов в отраженном свете используют монохроматор УМ-2 с лампой накаливания напряжением 12 В, мощностью 40 Вт и ахроматическим конденсором с фокусным расстоянием 90 мм. Напряжение стабилизируют феррорезонансным или электронным стабилизатором.
Монохроматор при снятии спектров отражения используют в комплекте со специальной приставкой, снабженной кольцевым селеновым фотоэлементом, эталоном сравнения и кюветами для измеряемых образцов диаметром 30 мм. Селеновый фотоэлемент воспринимает отраженный свет от эталона или измеряемого образца. Возникший поток измеряется зеркальным гальванометром.
Свет, прошедший через входную щель, попадает на объектив коллиматора и параллельным пучком проходит через дисперсирующую призму. Под углом 90° к падающему пучку света помещается выходная труба монохроматора. При повороте призменного столика на различные углы относительно падающего пучка света получают в выходной щели свет различной длины волны, проходящий через призму в минимуме отклонения.
Патрубок со щелью можно вынуть и заменить патрубком зрительной трубы со сменными окулярами. Первый патрубок применяют для выполнения измерений, второй - для градуировки прибора.
Вследствие того, что фокусное расстояние объектива для каждой длины волны изменяется, при помощи маховичка осуществляется фокусировочное движение; зависимость фокусировки от длины волны дается в аттестате прибора.
Сменные фильтры в револьверной оправе предназначены для того, чтобы освещение указателя при работе в каждой области спектра производилось светом той же длины волны.
В качестве источника света при исследовании используют лампу накаливания; при градуировке применяют неоновую и ртутную лампы, прилагаемые к монохроматору.
Для измерений в отраженном свете к монохроматору необходимо специальное приспособление. Это может быть фотометрическая сфера или приставка с кольцевым селеновым фотоэлементом, которая более проста в изготовлении.
В качестве эталона используют молочное стекло с известным коэффициентом отражения, калибрированное по окиси магния, или свежеприготовленную окись магния.
Объекты исследования: образцы мышечной ткани различных анатомических участков разных видов животных и птиц разных сроков хранения, мясные продукты кулинарной готовности.
Материалы, реактивы, оборудование: миллиметровая бумага, монохроматор (или спектрофотометр), ртутно-кварцевая лампа СВДШ-250.
Подготовка проб
При определении цвета на монохроматоре УМ-2 мышечную ткань разрезают на ломтики толщиной 4-5 мм перпендикулярно к направлению мышечного волокна. Из нарезанных ломтиков остро отточенным пробником вырезают образцы. Диаметр пробника должен быть равен диаметру кюветы (30 мм). Вырезанные образцы помещают в чашки Петри, закрывают и выдерживают в темноте не менее 10 мин. Небольшая выдержка образцов на воздухе необходима для превращения миоглобина в оксимиоглобин, а гемоглобина - в оксигемоглобин. В пределах от 10 мин до 4 ч пробы пригодны для измерения.
Для определения интенсивности окраски из каждой пробы мяса делают 4-5 срезов. В последующем среднее арифметическое измерения 4-5 срезов от каждой пробы является окончательным результатом определения. Для выполнения измерения образцы осторожно, не касаясь поверхности, переносят в кюветы, которые закрепляют в приставке.
При работе на спектрофотометре образцы готовят аналогично, используя пробник диаметром 48-50 мм (диаметр кювет 48 мм). Образцы помещают в металлические кюветы для измерения отражения.
Ход работы
Для снятия спектральных кривых, характеризующих цветность исследуемого образца, измерения делают в широкой области спектра через 2-3 нм в участках, где наблюдаются характерные изменения спектральной кривой, и через 5-10 нм в менее характерных участках. Для определения интенсивности окраски измерение производят при одной, двух или трех длинах волн.
Ширину входной и выходной щелей можно изменять для разных длин волн, подбирая наиболее пригодные. Однако определенные затруднения в работе связаны с тем, что измерения на монохроматоре проводят в темном помещении. Постоянные щели значительно упрощают работу: приемлемая ширина, выходной щели 0,1 мм и входной 0,2 мм при работе с приставкой с кольцевым селеновым фотоэлементом, высота 12 мм.
За 10 мин до начала определений включают источник света (лампу накаливания), лампочку осветителя гальванометра и осветительные лампочки на корпусе монохроматора. Перед выходной щелью устанавливают кювету с эталоном, снимают отсчет по шкале гальванометра. Затем на место кюветы с эталоном ставят кювету с испытуемым образцом и снова делают отсчет. После определения при одной длине волны микрометрическим винтом поворачивают барабан, устанавливают нужную длину волны и снова определяют отражение света эталоном и образцом.
При работе с шаровой приставкой и фотоэлектронным умножителем удобна ширина выходной щели 0,1 мм, а выходной такая же или меньше; ее подбирают после включения блока питания с гальванометром и установки эталона против отверстия шара.
В зависимости от отклонения светового указателя гальванометра ширину щели увеличивают, начиная примерно с 0,02 мм, до тех пор, пока указатель гальванометра не остановится на делении шкалы, примерно 60-68. При вычислении коэффициента отражения предварительно из показаний, полученных для образца и эталона, вычитают показание, полученное для черного тела.
На основании характера спектральной кривой того или иного продукта выбирают 2-3 длины волны, при которых в дальнейшем производят измерение для определения интенсивности окраски (например, интенсивность окраски говяжьего мяса определяют при длинах волн 545, 582 и 650 нм).
Коэффициент отражения ρλ, вычисляют путем деления числа, полученного при измерении образца, на число, полученное пои измерении эталона для одной и той же длины волны и одних и тех же условий измерения. Получают коэффициент отражения по отношению к эталону. Зная отражение эталона, вводят поправку. Например, если коэффициент отражения эталона равен 0,85, то поправочный множитель будет 1,176.
Коэффициенты отражения, выраженные в процентах, переводят в оптическую плотность по формуле:
D = lg 100/ρλ;
Результаты выражают в оптической плотности при длине волны 545 нм (D545) и при длине волны 582 нм (D582), а также в виде отношения
D 545/ D 650 и D582/ D650
