Рис. 5.2 Классификация измерительных методов
Особенностью классических методов (например, метод определения влажности высушиванием до постоянной массы) являются преобладание разрушительных операций, в большинстве случаев длительная подготовка образца к определению конечного результата, сравнительно невысокие чувствительность и точность измерений. Однако несмотря на это, многие классические методы применяются и в настоящее время, так как обладают высокой достоверностью при определении макропоказателей, для которых не требуется высокая чувствительность и точность, меньшими затратами средств, а порой и времени на испытания.
Современные методы отличаются от классической более высокой чувствительностью, меньшими затратами времени на проведение испытаний. Для этих методов характерно использование усовершенствованных средств измерения, зачастую с высокой точностью. Наряду с указанными достоинствами для этих методов, как правило, требуются хорошо оборудованные испытательные лаборатории и высококвалифицированный персонал, что увеличивает затраты на испытания.
|
|
Наиболее распространенными современными методами являются хроматографический, спектральный, фотоколориметрический, потенциометрический, рефрактометрический, реологический и микроскопирование.
Хроматографический метод — метод количественного и качественного определения веществ в пробах товаров, основанный на разделении сложной смеси веществ на компоненты с помощью сорбционных методов в динамических условиях. В основу метода положен принцип различной сорбируемости компонентов смеси на выбранном сорбенте, т. е. на распределении веществ между двумя не смешивающимися фазами.
Перечень физико-химических показателей качества продовольственных и непродовольственных товаров, которые можно определить с помощью хроматографического метода, достаточно широкий: содержание свободных и связанных аминокислот, органических кислот, углеводов, ароматических, красящих веществ, жирнокислотный состав липидов, пестицидов, витаминов, содержание в воздухе выделяемого из мебельных товаров формальдегида и др.
Спектральный метод — метод, основанный на измерении спектров излучения или поглощения света веществ. Эмиссионная спектроскопия исследует излучательную способность вещества, абсорбционная спектроскопия — поглотительную способность.
Спектральный анализ используется для определения разнообразных органических соединений, окрашенных и бесцветных растворов, а также минеральных элементов с концентрацией 10-2—10-6 моля. Точность метода высокая [±(0,1—0,5) отн. %)]. При применении спектральных методов используются сложные приборы — спектрофотометры (СФ-4, СФ-10 и др.).
|
|
С помощью абсорбционной спектроскопии можно определить степень окисленности жира в различных жиросодержащих продуктах (молоке, сливочном масле и т. п.), наличие пектиновых и красящих веществ, фенольные соединения (в вине, чае, кофе, плодах и овощах), кофеин, теобромин в чае и кофе, миоглобин в мясе, микроэлементы во всех товарах.
Фотоколориметрический метод — метод, основанный на избирательном поглощении света анализируемым веществом. Этот метод близок к спектральному, но в отличие от него обеспечивает хорошую точность [±(1—2) отн. %)], и для проведения его не требуется сложная аппаратура. Широко применяется для определения концентрации открашенных растворов. Для создания окраски проводится цветная реакция с определяемым веществом специально подобранного реагента. Интенсивность окраски тем сильнее, чем больше концентрация определяемого вещества.
Потенциометрический метод — метод, основанный на определении потенциала между электродом, насыщенным водородом, и жидкостью, содержащей водородные ионы. Используется для измерения рН при определении активной кислотности соков, вина, других напитков, плодов,
овощей и др.
Рефрактометрический метод — метод, основанный на измерении показателя преломления света при прохождении его через жидкий образец, который наносится на нижнюю призму рефрактометра.
Метод широко используется как в испытательных лабораториях, так и в производственных цехах для определения концентрации сухих веществ, сахаров, жира в пищевых продуктах (соках, пюре, варенье, повидле, томатопродуктах, жирах и др.).
Реологические методы — методы, основанные на измерении деформации различных веществ и материалов. Предназначены для определения структурно-механических свойств товаров (вязкость, упругость, эластичность и прочность), многие из которых характеризуют консистенцию. С их помощью определяют вязкость мясного фарша, пластичность теста, твердость плодов и овощей, консистенцию маргарина.
Результаты исследования структурно-механических свойств обычно выражают графически в виде кривых кинетики деформации. Для измерения используют вискозиметры различных марок, динамометрические весы, пластомеры и др.
Микроскопирование — метод, основанный на использовании микроскопа в качестве измерительного прибора. Применяются обычные биологические и электронные микроскопы, различающиеся кратностью увеличения.
Метод предназначен для определения строения тканей, клеток и их органелл, а также видового и количественного составе микроорганизмов. Наиболее широко микроскопирование применяется при определении вида крахмальных зерен, наличия в продуктах примесей и микроорганизмов, микроструктуры различных продовольственных и непродовольственных товаров. При микробиологических исследованиях микроскопирование сочетается с регистрационным методом (подсчет количества микроорганизмов).
В зависимости от времени, затрачиваемого на определение значений показателей качества, все измерительные методы делят на экспресс-методы и долгосрочные.
Многие из указанных классических и современных измерительных методов относятся к долгосрочным.
Экспресс-методы — методы, предназначенные для быстрого определения показателей качества товаров. Достоинством этих методов являются быстрота определения, использование несложных измерительных приборов и простейших приспособлений. Однако иногда быстрота отрицательно сказывается на точности результатов измерений.
Экспресс-методы применяют в тех случаях, когда необходимо быстро произвести экспертизу. Следует отметить, что большинство классических методов относятся к долгосрочным из-за продолжительной подготовки навески путем извлечения определяемых веществ в растворы, освобождения их из смеси и удаления посторонних веществ, мешающих определению. Зачастую подготовительный этап по продолжительности во много раз превосходит основной этап — измерение количественных характеристик показателя. Особенно это характерно для химических и биохимических методов.
|
|
Поэтому многие экспресс-методы основываются на химических, физических, физико-химических методах или микроскопировании, если при их использовании возможно непосредственно измерить показатели без длительной подготовки навески, например, определение титруемой или активной кислотности в напитках, содержания соли в рассоле или относительной плотности молока, определение сухих веществ и сахаров в растворах рефрактометрическим методом.
Определение качества пищевых продуктов люминесцентным методом
Люминесцентный анализ качества некоторых пищевых продуктов основан на свойстве веществ люминесцировать под действием ультрафиолетового излучения. Цвет люминесценции может быть установлен визуально.
Этот быстрый метод используется для диагностики порчи плодов и овощей, определения сорта муки и доброкачественности мяса, качества молочных продуктов и пищевых жиров, безвредности некоторых продуктов питания (табл. 5.1).
Необходим аппарат для люминесцентной диагностики (например, люминоскоп ЛПК-1) и кюветы из нелюминесцирующего материала.
Таблица 5.1
Определение качества образца по цвету люминесценции
№ | Продукт | Качество, дефекты | Цвет люминесценции | ||
Семена | Жизнеспособные | Желтый | |||
Мука: - высший сорт - I сорт - II сорт | Доброкачественн ая Доброкачественная Доброкачественная | Синий, слаб, интенсивности Синий, среди, интенсивности Синий, сильн. интенсивности | |||
Чем ниже сорт муки, тем более яркой флуоресценцией она обладает | |||||
Крупа: ячневая - гороховая - соевая | Доброкачественная Доброкачественная Доброкачественн ая | Матово-белый Розовый Сине-зеленый | |||
Картофель | Доброкачественный Пораж. фитофторой Подмороженный Поражен кольцевой гнилью Имеет вирусные заболевания | Желтый Интенсивно-голубой Беловатый Зеленоватый Разноцветный | |||
Лук | Доброкачественный Поражен серой гнилью | Бледный Желтоватый | |||
Лимон, апельсин | Доброкачественный | Желтый с голубым | |||
Мандарин | Доброкачественный Поражен голубой плесенью | Темно-оранжевый с фиолетовым оттенком Темно-синий в виде пятен в местах поражения | |||
Молоко коровье | Доброкачественное Сомнительной. свежести С добавлен. соды или воды Наличие бакт. группы кишечной палочки | Ярко-желтый Бледно-желтый Интенсивн. бледно-желтый Ярко-желтые палочки на желтом фоне | |||
Сыр | Доброкачественный - созревший - несозревший | Серо-синий до фиолетового Желтый | |||
Масло коровье | Доброкачественное | От бледно- до ярко-желт. | |||
Маргарин: - сливочный - столовый - любительский - российский - экстра - особый | Доброкачественный | Беловато-розовый Беловато-розовый Беловато-розовый Беловато-розовый Матово-белый Матово-белый | |||
Яйца со скорлупой - белой - темной | Доброкачественные Несвежие Доброкачественные Несвежие | Интенсивн. красно-коричневый Г олубовато-фиолетовый Интенсивно красный Голубой | |||
Продолжение табл.5.1 | |||||
Мышечная ткань: - говядины - баранины - свинины - любого мяса | Д оброкачествен н ое Д оброкачествен н ое Д оброкачествен н ое Сомнительной свежести Несвежее | Бархат., темно-красное Темно-коричневое Розовое со св.- коричневым На фоне появляются серовато-зеленые точки Темно-красный цвет с зеленоватым налетом | |||
Присутствие личинок гельминтов | Ярко-розовые точки | ||||
Соединительная ткань мяса | Свежая | Яркий, интенсивно-голубой | |||
Жировая ткань | Свежая | Светло-желтый | |||
Проведение анализа. Испытуемый объект в кювете из нелюминесцирующего материала помещают в смотровую камеру прибора и наблюдают люминесценцию. Визуально отмечают цвет, его интенсивность.
|
|