Глава 5 контаминанты мяса и мясных

ПРОДУКТОВ

Приобретая конкретный мясной продукт, потребитель прежде всего оценивает его товарные качества — внешний вид и свежесть, однако ему подчас совершенно неизвестно о другой важнейшей его характеристике — экологической безопасности, которая ха­рактеризуется наличием в нем веществ, способных вызвать специ­фическую и неспецифическую токсичность.

Непригодность в пищу продукта, изготовленного из сырья, по лученного от здоровых животных, обусловлена, как правило, ис­ключительно внешними источниками. Например, пищевые до­бавки, используемые в мясном производстве (нитриты, фосфаты, антиокислители, коптильные препараты), в больших дозах могут быть причиной нарушения процессов жизнедеятельности, в связи с чем возникает необходимость строго дозировать их в соотвег ствии с пороговой концентрацией.

Другой группой химических веществ, способных вызвать от­равления, являются пестициды, гормоны, антибиотики, радио­нуклиды, содержащиеся в сырье и материалах, а также соли тяже­лых металлов (цинка, олова, свинца), которые могут попасть в продукт при контакте с тарой (консервы) или оборудованием. Ко­личество этих веществ регламентируется нормативно-технически­ми документами.

5.1. ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА КОНТАМИНАНТОВ МЯСА И МЯСНЫХ ПРОДУКТОВ

Потенциально опасные токсиканты мяса делятся на две боль­шие группы. К первой группе относятся вещества, которые попа­дают в организм животного с водой и кормом. Такие вещества более или менее прочно связываются в системе метаболизма с органами и тканями сельскохозяйственных животных и могут со­храняться в них достаточно длительное время. К этой группе ток­сикантов относятся устойчивые неорганические ионы тяжелых и переходных металлов, радионуклиды, а также сложные органичес­кие вещества: гормоны, антибиотики и пестициды, способные не только сохраняться в мясных продуктах определенное время, но и

404

вследствие химико-ферментативных и окислительных реакций превращаться в структурные аналоги, многие из которых пред­ставляют опасность для организуй! человека. Например, дехлори­рование в структуре пестицида ДДТ вовсе не приводит к сни­жению токсичности. Теряя содержащийся хлор, пестицид ДДТ превращается в свои аналоги — ДДД и ДДЕ, отрицательно дей­ствующие на здоровье человека.

Вторая группа токсикантов включает те химические вещества, которые могут образовываться в мясном продукте в результате разложения тканей либо как продукты жизнедеятельности микро­флоры. Например, в условиях длительного хранения липиды мо­гут образовывать пероксиды и эпоксиды; при нарушении режимов технологической обработки (копчение) могут накапливаться кан­церогенные вещества — 3.4-бенз(а)пирен, фенол; при использова­нии некоторых электрофизических, микробиологических и фер­ментативных процессов также могут образовываться вещества с токсическим эффектом. К ним относятся нитрозамины, появля­ющиеся в результате разложения нитритных консервантов и азотсодержащих групп в аминокислотах белков мяса, пирены (бенз(а)пирен) и полихлорированные бифенилы — конечные и весь­ма стойкие продукты биохимической трансформации органичес­ких препаратов первой группы, а также афлатоксины — результат жизнедеятельности патогенных микроорганизмов при соответству­ющей нежелательной бактериальной контаминации. Формально в эту группу можно отнести также микроорганизмы, наличие кото­рых оценивается по микробиологическим показателям.

Контаминация продуктов животного происхождения болезне­творными микроорганизмами наблюдается вдоль всей «пищевой» цепи: от кормов до готового пищевого продукта (рис. 5.1). В настоя­щее время насчитывается 18 видов бактерий, 26 видов паразитов, включая простейшие, 9 групп вирусов, 4 группы биотоксинов, 9 групп химических веществ, 3 группы биологически активных ве­ществ, различные токсические растения, грибы, пищевые добавки и т. д., которые играют роль этиологических факторов пищевых отрав-

Корма Разведение Транспорт Мясо- Обработ- Хранение Потре- мясного тирование комби- ка мясных и продажа битель скота на нат продуктов

фермах

Рис. 5.1. Схема «пищевой» пепи

лений человека. Однако около 80% пищевых отравлений вызвано микроорганизмами, большинство из которых имеют зоонозную при­роду (например, сальмонеллы, иерсинии. кампилобактерии и др.). За содержанием в мясных продуктах вредных веществ, относящихся к первой группе, необходим тщательный инструментальный конт­роль. Содержание токсикантов второй группы можно регулировать вплоть до предупреждения их образования, обеспечивая правильные режимы технологической обработки и хранения продукции.

Важным условием получения экологически чистых продуктов является использование экологически чистого сырья. Под послед­ним следует понимать растительное и животное сырье, произве­денное в условиях, не допускающих попадания в него вредных или нежелательных компонентов из окружающей среды.

Источниками химических веществ в мясном сырье в основном являются корма и вода. Учитывая низкую [порядка (1—5) ■ 10⁶ г/дм³) растворимость органических токсикантов в воде, потребляемую животными и птицей воду можно рассматривать как источник за­грязнения токсичными элементами и органическими веществами с низкой степенью разложения и высоким кумулятивным эффек­том. Пестициды, антибиотики, гормоны попадают в организм жи­вотного либо путем непосредственного введения лекарственных средств, либо с кормами. Остаточное содержание таких элементов и веществ в мясе и мясных продуктах зависит от полученной дозы токсиканта на стадии выращивания скота и птицы, скорости его выведения из организма, а также скорости окисления и распада самого вещества.

Металлы являются одним из главных источников загрязнения окружающей среды. В результате выбросов металлургических за­водов, сжигания топлива тяжелые металлы отравляют атмосферу, воду, почву и, как следствие, попадают в организм животных и человека. Характерная черта распределения тяжелых металлов в биосфере — весьма значительные колебания концентраций. Уси­ливающееся загрязнение тяжелыми металлами создает в ряде мест серьезную опасность для здоровья населения.

Наиболее часто в пищевых продуктах встречается свинец, ко­торый обладает сильно выраженными токсикологическими и ку­мулятивными свойствами. Повышенное содержание свинца в ок­ружающей среде связано главным образом с техногенным загряз­нением воздуха, почвы и воды. Источниками загрязнения явля­ются энергетические установки, работающие на угле, жидком топливе, двигатели внутреннего сгорания, в которых используется топливо с добавлением антидетонатора — тетраэтилсвинца.

Повышенная загрязненность свинцом отмечается в промыш­ленных районах и городах. Выбросы металлургических заводов, химических предприятий, отходящие газы автомобильного транс­порта, попадая в почву, увеличивают содержание свинца в расте­ниях в зонах, прилегающих к автотрассам, в десятки раз. Скарм-

406

ливанпе травоядным травы иди сена из придорожных и пригород­ных зон приводит к накоплению свинца в организме животных. Часть свинца можег выводиться из организма с молоком, и в этом случае молоко становится опасным для употребления в пищу, а часть — накапливаться в органах и тканях животного. При поступ­лении в большом количестве может возникнуть острое отравле­ние, при незначительных дозах, но частом потреблении — хрони­ческое (у человека при ежедневном поступлении 2 мг отравление развивается через несколько недель), в результате чего поврежда­ется мозг, развивается рак.

Мышьяк в чистом виде ядовит только в больших количествах. Соединения мышьяка (мышьяковистый ангидрид, арсениты, ар- сенаты) чрезвычайно опасны и токсичны, обладают высокой сте­пенью аккумуляции. Основную опасность представляет техноген­ное загрязнение окружающей среды соединениями мышьяка вок­руг металлургических заводов, предприятий, перерабатывающих цветные металлы, сжигающих бурые угли. В зоне их действия со­здается высокая концентрация мышьяковистого ангидрида и дру­гих соединений мышьяка в воздухе, происходит их накопление в воде, почве, растениях с последующим перераспределением сна­чала в органы и ткани животных, потребляющих загрязненные корм, воду, а затем в молоко и мясо.

Вторым источником загрязнения продуктов животноводства мышьяком являются лечебные мышьяковистые препараты (осар- сол, новарсенол, миарсенол, атоксил, аминорсен и др.), акари- циды (арсенит натрия, кальция и др.), антигельминтики (арсенат олова, марганца, калия и др.). Применение указанных веществ в животноводстве длительное время или в высоких дозах может привести к их накоплению в получаемых от животных мясе, мо­локе, а при противочесоточных обработках — в шерсти. Человек принимает ежедневно с пищей около 1,2—2,0 мг мышьяка, что близко к максимально допустимому количеству. При потребле­нии продуктов, содержащих повышенную концентрацию мышь­яка, создается опасность интоксикации и других отрицательных последствий. Соединения мышьяка обладают высокой степенью материальной кумуляции, и поэтому их поступление с пищей в повышенных количествах может привести к острой или хрони­ческой интоксикации, развитию злокачественных новообразова­ний. Известны массовые случаи рака кожи у людей, возникаю­щие в результате использования одежды, изготовленной из шер­сти, содержащей соединения мышьяка после противочесоточной обработки овец мышьяковистыми препаратами. Карциномы, ин­дуцированные мышьяком, возникают главным образом в коже, а также в легких и печени.

Соединения кадмия довольно широко распространены в окру­жающей среде. Наибольшие количества их встречаются в почве (в среднем 0,1 мг/т). В более высокой концентрации кадмий со­

407

держится в минеральных удобрениях (особенно в фосфорсодержа ­щих) и некоторых фунпшидах (до 4о ⁽с). Значительным источни­ком загрязнении являются арматура и пластмасса, окрашенные кадмиевыми соединениями и используемые в пищевой промыш­ленности для машин и оборудования. Токсичность кадмия прояв­ляется весьма сильно, в связи с чем этот металл рассматривается в числе приоритетных загрязнителей. Имеются данные об эмбрио- тропном и канцерогенном действии кадмия. Этот металл спосо­бен замещать цинк в энзиматических системах, необходимых для формирования костных тканей, что сопровождается тяжелы­ми заболеваниями. Кадмии обладает высоким коэффициентом биологической кумуляции (период биологической полужизнп 19—40 лет), в связи с чем возникает реальная угроза неблагопри ­ятного воздействия его на население даже при низких дозах.

Ртутные соединения относятся к наиболее опасным глобаль­ным загрязнителям биосферы. Они содержатся в большом коли­честве в стоках химических заводов (главным образом предприя­тий, производящих гидроксид натрия, ацетальдегид), бумажных и целлюлозных производств. Их много в продуктах сжигания ка­менного угля, в результате сжигания которого в атмосферу еже­годно выбрасывается около 3000т ртути. Соединения ртути явля­ются действующей основой многих пестицидов, используемых для протравливания семян растений, некоторых лекарственных препаратов (каломель, сулема, ртутные мази).

В почве ртутные соединения находятся преимущественно в виде менее токсичного сульфида ртути или могут вноситься в нее с протравленными семенами в виде очень ядовитых ртуть- органических соединений, используемых в растениеводстве как фунгициды (гранозан, агрозан, агронал, меркургексан, меркур- бензол и др.).

В природе существует цепочка передачи ртутных соедине­ний: промышленные выбросы, смывы с полей —> водоемы —> зоо­планктон, ракообразные, моллюски, рыбы, морские живот­ные (кормовая мука из рыб, морских животных) —> домашние животные —> человек. Скармливание животным рыбы, рыбной муки, других кормов, содержащих соединения ртути, например зерна, обработанного ртутными пестицидами (гранозан, мер­кургексан и др.), сопровождается длительным (до 60 дней) вы­делением ртути с молоком, а также может вызвать ее накопле­ние в большом количестве в органах и тканях животных, упот­ребляемых в пищу. Органические соединения ртути — стойкие вещества, очень медленно разрушающиеся и выводящиеся из организма. Они способны накапливаться в организме человека в опасных концентрациях, имея период полураспада примерно 70 дней. Особую опасность представляют метилртуть и ал киль- ные соединения, обладающие высокой токсичностью (с пре­имущественным действием на центральную нервную систему.

408

почечный эпителий, печень), эмбриотоксическим (мертворожда- емоеть) и мутагенным (эмбриональные уролегва) лейсгвием.

Цинк вхолит в состав разнообразных биокатализаторов. Он из бирательно по1'лотается растениями и животными, концентриру­ется в органах размножения, участвует в биохимических процес­сах белкового. VI.(сводного и жирового обмена веществ. В то же время цинк мигрирует среди металлов, поступающих в окружаю­щую среду с технологическими и бытовыми отходами. Суммарная масса выбросов цинка превысила производство этого металла пе­ред второй мировой войной. Валовое содержание цинка в гумусо­вом горизонте почв СНГ колеблется от 20 до 80 мкг/'г. Влияние высоких концентраций цинка проявляется преимущественно в синергическом действии, усиливая эффект других загрязнителей. Заболевания, связанные с загрязнением цинком, недостаточно изучены, хотя в литературе имеются данные, которые говорят о том, что цинк поражает органы дыхания, печень и почки.

Загрязнение продуктов животноводства радиоактивными ве­ществами может происходить в результате непосредственного их воздействия на животных естественных природных источников (сухие и мокрые атмосферные осадки), ионизирующих излучений (первичные и вторичные космические излучения) или вследствие включения радиоактивных веществ в абиотические (почва, вода) или биотические (флора, фауна) компоненты биосферы. В послед­них случаях передача радиоактивных веществ осуществляется по це­почке: почва (вода) —> растения —> животные —> продукты животно­водства —> человек. Ионизирующее излучение этих источников раз­лично. В некоторых районах (главным образом за счет выхода на по­верхность земли радиоактивных руд, пород) доза радиоактивного излучения может превышать среднемировой фон в 100—500 раз.

В связи с широким использованием ядерной энергии в окружа­ющую среду поступает дополнительное количество радиоактив­ных веществ. Загрязнителями организма животных и продуктов животноводства могут быть искусственные источники ионизиру­ющих излучений: ядерные и термоядерные взрывы, выбросы из реакторов с термоядерными процессами, отходы атомной про­мышленности, радиоактивные изотопы, используемые в сельском хозяйстве и других сферах деятельности человека.

Из большого количества радиоактивных веществ наиболее опасными для биологических объектов являются стронций-90 и цезий-137.

Стронций — щелочноземельный элемент второй группы пе­риодической системы элементов Д. И. Менделеева. Он имеет ряд радиоактивных изотопов — от стронция-81 до стронция-97. В ра­диотоксикологическом плане наибольший интерес представляют стронций-89 и стронций-90, образующиеся при делении урана в ядерных реакторах, а также при взрывах атомных бомб как про­дукты ядерного деления.

409

Стронций-90 — (З-излучатель. имеющий период полураспада 28 лет и энергию (3-частиц 0.54 МэВ. Претерпевая (3-распад. он превращается в дочерний радиоактивный элемент иттрий-90. ко­торый находится вместе с ним в равновесном по радиоактивности состоянии. Период полураспада иттрия-90 составляет 64.2 ч. мак­симальная энергия (3-частин — 2.18 МэВ.

Являясь аналогом кальция, стронций при поступлении в орга­низм включается в минеральный обмен, его соединения раство­римы в воде.

При выпадении на поверхность земли в виде сухих, а чаще мокрых осадков (вместе с атмосферными), в виде радиоактивных отходов в связи с широким использованием атомной энергии в мирных целях стронций-90 включается в компоненты биосферы (почву, воду, растения, животных), мигрирует по биологическим цепочкам и с продуктами растительного и животного происхожде­ния может попасть в организм человека.

В организме стронций-90 хорошо всасывается в желудочно- кишечном тракте, значительные количества его откладываются в скелете. Это приводит к облучению не только самих костей и костного мозга, но и других тканей. Всасывание сгронция-90 из желудочно-кишечного тракта колеблется от 5 до 100 % и зависит от многих факторов (рациона, физико-химических свойств со­единения, возраста животных и человека и физиологического со­стояния организма). Значительно больше стронция всасывается из кишечника у молодых животных. Это связано с более высокой потребностью их организма в щелочноземельных элементах, не­обходимых для построения скелета. Добавка кальция к рациону с целью уменьшить усвоение стронция-90 эффективна только для молодых животных, а для взрослых и старых существенного зна­чения не имеет.

Изотопы стронция имеют скелетный тип распределения. При любом пути поступления в организм они избирательно отклады­ваются в костях. В мягких тканях стронция-90 накапливается не более 1 %. Стронций-90 концентрируется в участках костей, обла­дающих наибольшей зоной роста. В компактном веществе кости концентрация стронция-90 всегда больше, чем в губчатом. С воз­растом животных эта разница уменьшается.

Из организма стронций-90 выделяется при пероральном по­ступлении в основном с калом, а при ингаляционном — с мочой. Период полувыведения стронция-90 из мягких тканей составляет 2,5—8,5 сут, а из костей — 90—154 сут. Стронций выделяется и с молоком. После перорального поступления количество его в мо­локе в 8—10 раз ниже, чем после внутривенного или внутрибрю- шинного.

Благодаря специфике отложения стронция-90 создаются такие условия, когда облучается не весь организм, а преимущественно скелет и костный мозг.

410

Цезии — элемент нерпой ipyniibi периодической спслемы эле­ментов Д. И. Менделеева. Большинство его химических соедине­ний (хлориды. нптраш. карбонаты) раемюрпмы в воте. поэтому хорошо всасыванием в желудочно-кишечном rpaKie. разносятся кровью по организму и быс тро выводятся из него.

Из радиоактивных изоюпов иезпя наибольшую биологи­ческую опасность представляет пезий-137. ядра которого при (3-распаде излучают [^-частицы и у-кваты. Период полураспада цезия-137 равен 30 юлам. Является продуктом деления ядер тяжелых элементов.

Глобальные осадки радиоизотопов, в том числе и цезий-37. выпадают в течение ряда лет после ядерного взрыва, загрязняя всю биосферу (воздух, воду, почву и растительность). Степень загрязненности почвы зависит не только от количества годовых атмосферных осадков, но и от локальных условий — типа почв, вида и густоты растительности и агротехнической обработки почвы. Цезий-137 сорбируется почвой значительно сильнее, чем стронций-90, и поэтому выносится из нее с урожаем раститель­ности во много раз меньше. Органические вещества в почве за­трудняют корневое поглощение радиоизотопов. Из влажных почв растения извлекают значительно больше цезия-137, чем на суходольных участках.

Цезий-137 поступает в растения как через корневую систему, так и через наземные их части. Переработка it подготовка кормов к скармливанию могут значительно изменить в них концентрацию радионуклидов. С кормом, водой, почвой, воздухом пезий-137 по­ступает в организм животных в основном через пищеварительный тракт и дыхательные пути, а в организм человека он поступает с продуктами питания животного и растительного происхождения, а также с водой и воздухом.

Степень всасывания цезия-137 в желудочно-кишечном тракте достигает 100 %, так как он не образует труднорастворимых со­единений. Молодые животные усваивают его быстрее, чем ста­рые. Характер метаболизма цезия-137 своеобразен, сходен с об­меном калия и определяется его физико-химическими свойства­ми. Отмечена исключительно высокая скорость обмена радио­изотопа в звене кровь — органы — ткани. Быстрое снижение концентрации его в крови после поступления в нее объясняется тем, что, с одной стороны, происходит интенсивное включение его в органы и ткани, а с другой — выведение через органы выде­ления или молочную железу.

Больше всего цезия накапливается в мышцах, сердце, печени, почках и меньше — в коже, крови и жировой ткани. При длитель­ном или хроническом поступлении цезия-137 отмечается посто­янное увеличение обшего содержания его в организме, а затем на­ступает состояние равновесия, когда ежедневное поступление его уравновешивается выведением.

411

\11n;-i uhhi. оарднипа к свинина) максимам

пая кониен грация этого ради»миоi ома в баранине; и твлдине и 2 раза, а в свинине в 3 pa ui меньше, в оленине в 10 pa s больше. чем в мясе других видов животных.

Использование в пишу продуктов животноводства, содержа­щих радиоактивные вещее 1ва в больших дозах, может вызвать у людей нарушение функций эндокринной, кроветворной, сердеч­но-сосудистой. иммунной, нервной, половой, дыхательной и дру­гих систем с развитием тяжелых заболеваний (лейкемии, злока­чественных новообразований, дистрофии, ожирения и др.).

Авария на Чернобыльской АЭС резко обострила воздействие ионизирующей радиации на огромные контингенты людей, про­живающих на обширных территориях и отличающихся по возрас­ту, полу, исходному состоянию здоровья и условиям жизни. След­ствием радиационной ситуации после аварии на Чернобыльской АЭС является повышение заболеваемости в целом за счет потреб­ления загрязненных радионуклидами продуктов питания, загряз­нения почвы, воды и воздуха, воздействия ионизирующей ради­ации на организм.

Обеспечение радиационной безопасности при повышенном со­держании изотопов во внешней среде неразрывно связано с норми­рованием и контролем концентрации радиоактивных веществ в объектах окружающей среды и организме человека. Для ограниче­ния радиационного облучения человека установлены гигиеничес­кие нормативы содержания радионуклидов (цезия-137 и сгрон- ция-90) в продовольственном сырье и пищевых продуктах, которые разработаны на основе предельно допустимых суточных доз (ПДС) их поступлений в организм в составе пищевых рационов.

Выборочный анализ мясных продуктов показывает, что в 1—5 % образцов содержатся токсичные элементы и соединения в коли­чествах, неприемлемых для безопасного потребления. В силу чрезвычайной важности и глобального характера проблемы конт­роля за остатками стимуляторов и химических токсикантов в пище в законодательстве развитых стран наблюдается тенденция ужесточения требований к контролю за содержанием указанных веществ в пищевом сырье, расширению перечня контролируемых показателей, снижению предельно допустимых остаточных уров­ней этих препаратов. Аналитический контроль за уровнем содер­жания опасных веществ в продуктах осуществляют аккредитован­ные при соответствующих органах исследовательские сертифика­ционные лаборатории.

Контроль безопасности пищевых продуктов на территории РФ осуществляется системой сертификации в соответствии с прави­лами ГОСТ Р, согласованными с требованиями международных стандартов в ИСО/МЭК в области стандартизации, а также с соб­ственными стандартными правилами, разработанными с учетом специфики объектов сертификации и обеспечивающими безопас-

412

НОС ГЬ .1.1 И иороВЬЯ И ЖИ ИП! ЧС ЮВЛК : ( С р И К jji I К а I Ш Я мяса И МЯС­НЫХ продуктов я и.! >1 с 1 с я обязательной 11еред проведением серти­фикационных испытании проводят идентификацию продукции на соотве 1С i вис указанному наименованию по органолептическим и физико-химическим показателям, предусмотренным норматив­ными документами (НД) на продукцию.

Для сертификации продукцию мясной промышленности раз­деляют на 6 групп: мясо, колбасные изделия, полуфабрикаты и кулинарные изделия, консервы, жиры и желатин. При этом серти­фикация продукции в мясной промышленности отличается рядом специфических особенностей:

зависимостью показателей безопасности продукции от безо­пасности сельскохозяйственного сырья:

зависимостью качества мясного сырья от экологического бла­гополучия региона, производящего сырье;

зависимостью качества готовых мясных изделий от качества применяемых специй, пряностей, пряно-вкусовых ароматизато­ров и других вспомогательных материалов;

наличием мясной продукции как длительных сроков хранения, так и скоропортящейся.

Содержание веществ, вредных для здоровья человека, в про­дуктах питания строго нормируется и не должно превышать пре­дельно допустимых уровней, установленных гигиеническими тре­бованиями к качеству и безопасности продовольственного сырья и пищевых продуктов (СанПиН 2.3.2.560—96).

Пищевые продукты и продовольственное сырье подвергают­ся обязательной ветеринарно-санитарной экспертизе, проводи­мой государственной ветеринарной службой в соответствии с дей­ствующими ветеринарно-санитарными правилами и с оформле­нием ветеринарного свидетельства, выдаваемого органами госу­дарственной ветеринарной службы. Только после ветеринарно- санитарной экспертизы проводится санитарно-гигиеническая оцен­ка продовольственного сырья и пищевых продуктов животного происхождения. Новыми санитарными правилами не допускается наличие в продовольственном сырье и пищевых продуктах пара­зитарных организмов и патогенных микроорганизмов, вызываю­щих инфекционные болезни животных и человека. Действующие гигиенические нормативы по микробиологическим показателям включают контроль четырех групп микроорганизмов:

мезофильные аэробные и факультативно-анаэробные микро­организмы и бактерии группы кишечных палочек (санитарно-по- казательная группа);

условно-патогенные микроорганизмы и сульфитредуцирую- щие клостридии;

патогенные микроорганизмы, в том числе сальмонеллы; микроорганизмы порчи — в основном дрожжи и плесневые грибы.

413

_ . w.^wu м[А).'1л<т) ibClHCHHOlo СЫрЬЯ H illilili'Bbl.X lipO.lVkTOH

нормируется содержание пеешппдов: гскеахлорциклогексана (а . [}-, у-изомеры). .1.1 I и его мегабо шюь В продуктах животновод­ства регламентируется содержание ветеринарных лечебных препа­ратов. а также антибиотиков, применяемых для откорма, лечения и профилактики -заболеваний скота и типы. В мясе и мясных про­дуктах контролируются допущенные к применению в животновод­стве кормовые антибиотики —гризин. бапптрапин и лечебные ан­тибиотики т е т р а ц и к л и н о в о и группы и левомицетин.

В продуктах растительного происхождения необходимо конт­ролировать содержание следующих микотоксинов: афлатоксина В,, дезоксиниваленола, зеараленола, патулина, а в молоке и молоч­ных продуктах — афлатоксина М,. В новых санитарных правилах содержание микотоксинов в мясе, мясных продуктах, яйцах и яй~ цепродуктах не регламентируется.

В соответствии с новыми санитарными правилами в продукции отечественного животноводства не контролируется содержание гормональных препаратов. В импортных мясе и мясных продуктах содержание гормональных препаратов, антибиотиков и ветери­нарных средств учитывается в экспертном порядке по сертифика­ту страны-экспортера и фирмы-производителя с учетом рекомен­даций Объединенного комитета экспертов по пищевым добавкам ФАО/ВОЗ. При необходимости (в конфликтных ситуациях) гор­мональные препараты в мясных и молочных продуктах определя­ются в арбитражном порядке. Регламентируется содержание азот­содержащих соединений, в частности нитрозаминов (суммы нит- розодиэтил- и нитрозодиметиламина), и дополнительно для коп­ченых мясных продуктов — полициклических ароматических уг­леводородов (бенз(а)пирена).

Для ограничения радиационного облучения человека уста­новлены гигиенические нормативы содержания радионуклидов (цезия-137 и стронция-90) в продовольственном сырье и пище­вых продуктах.

В табл. 5.1. приведен перечень наиболее часто встречающихся токсикантов мясных продуктов, который объединяет представите­лей разных классов с существенно разными физико-химическими свойствами и остаточным регламентированным содержанием ве­щества от 0,5 мкг до 200 мг в 1 кг продукта.

Таблица 5.1

Контаминанты мясных продуктов

Контаминанты

Химический класс

ПДК, мг/кг

Медь Цинк

Токсичный элемент То же

5,0 70,0 0,5 0,03

Свинец Ртуть

» »

414

Продолжение

Кип LIMHIUH ! М

Химическим к.шее

Г1ДК. мг/к[

Олово Хром Кадмии М ы ш ья к

Диэтилсгильб эслрод

Эстрадпол

Тестостерон

Н итрозоди этил а м и н

Нитрозодпмстиламин

Тетрациклин

Левомицетин

Стрептомицин

Гризин

Бацитрацин

(Бензил) пенициллин

ДДТ

ддд

ДДЕ

Гексахлорциклогексан Альдрин Цезий-137 Стронций-90

Гормон

Нитрозамин

»

Антибиотик

Хл о рс од е ржа щи й пестицид То же

Радионуклид

>>

200 Л) 0.5 0.05 0.1

0,0005 0,015 0,001 0.001 <0,01* < 0,01* <0,01*

< 0,50*

< 0,02* < 0,01*

0,1

0,1 0,1 0,1

Не допускается 160-320 Бк/кт 50-200 Бк/кг

"'Допустимое содержание антибиотиков приведено в ед/г.

5.2. МЕТОДЫ КОНТРОЛЯ БЕЗОПАСНОСТИ МЯСА И МЯСНЫХ ПРОДУКТОВ

Оптические колориметрические методы контроля токсичных элементов достаточно просты и используются как для их качест­венного обнаружения, так и количественного определения. Они предусматривают получение растворов токсичных элементов и проведение одной или нескольких химических реакций с развити­ем специфического окрашивания.

Распространенными методами количественного определения токсичных элементов в пищевых продуктах являются атом­но- абсорбционная спектрометрия и вольтамперометрия, свя­занная с использованием ртутного капающего электрода (по­лярография)I.

Атомно-абсорбционная спектрометрия предложена Уолшем в 1955 г. Метод сразу получил признание в связи с рядом многих своих достоинств.

415

Наиболее вероятным изменением энергетического состояния атома при возбуждении является его переход на уровень, ближай­ший к основному энергетическому состоянию, т.е. резонансный переход. Если на невозбужденный атом направить излучение с частотой, равной частоте резонансного перехода, кванты света бу­дут поглощаться атомами и интенсивность излучения будет уменьшаться. Использование этих явлении составляет физичес­кую основу атомно-абсорбционной спектрометрии.

Принципиальная схема атомно-абсорбционного спектрофото­метра приведена на рис. 5.2.

В атомно-абсорбционном методе анализа в качестве источни­ков излучения чаще всего используют специальные газоразрядные лампы с полым катодом. Конструкция ламп такова, что в спектре испускания интенсивно проявляются спектральные линии ато­мов, входящих в состав материала катода, или веществ, специаль­но помещенных в полость катода. Изменяя материал катода или состав помещаемого в полость катода вещества, можно получать спектры испускания различных атомов. Обычно каждая лампа для атомно-абсорбционного анализа дает спектр испускания атомов какого-либо одного элемента (табл. 5.2).

Для определения нескольких элементов в пробе необходимо иметь набор ламп на различные элементы, поскольку лампы, по­зволяющие определять сразу несколько элементов, пока не нашли широкого применения в практике атомно-абсорбционного анали­за. Таким образом, несколько элементов определяют при последо­вательной замене ламп, используя их поочередно в качестве ис­точников излучения.

Рис. 5.2. Принципиальная схема двухлучевого атомно- абсорбционного спектрофотометра:

7 —лампа с полым катодом; 2—модулятор; 3 — зеркало; 4 — щелевая горелка; 5— пламя; 6— тонкая пластинка, обеспечи­вающая наложение двух лучей: 7— входная щель монохрома­тора; дифракционная решетка; выходная щель; 10 — фотоумножитель; 11 — усилитель; 12 — измерительный блок

416

Г л 6 л и а а 5.2

Длины волн резонансных линий и максимальная сила тока для дамп

с полым катодом

Максимальная сила тока. м.Л

С'а 422.7 20

Cd 228.8 10

Со 240.7 25

Сг 357.9 20

Си 324.7 20

Рс 248.3 20

Mg 285.2 20

Мп 279,5 20

Ni 232,0 20

Pb 217,0 15

Zit 213,8 15

Мерой поглощения излучения служат обычно показания при­бора, прокалиброванного в единицах оптической плотности или пропускания, при условии, что первое измерение соответствует 100% пропускания. Оптическая плотность прямо пропорциональ­на концентрации поглощающих атомов, поэтому калибровочный график обычно строят в координатах: оптическая плотность —- концентрация определяемого вещества.

Методики атомно-абсорбционного определения разработаны более чем для 70 элементов (Mg, Zn, Си, Са, Pb, Fe, Ag, Ni, Hg, Cd, Bi и др.), в том числе токсичных.

Атомно-абсорбционный спектральный анализ получил широ­кое распространение в практике вследствие многих своих досто­инств. Однако метод также имеет ряд ограничений. Атомно-аб- сорбционным методом не определяются элементы, резонансные линии которых лежат в далеком ультрафиолете (углерод, фосфор, галогены и др.). Необходимость растворения пробы также можно рассматривать как недостаток, поскольку эта операция удлиняет анализ. Однако работа с растворами упрощает выбор эталона и обеспечивает высокую воспроизводимость результатов. К сущест­венным недостаткам метода относится невозможность одновре­менного определения нескольких элементов, хотя для этого име­ются все предпосылки.

Вольтамперометрия основана на изучении поляризационных, или волътамперных кривых (кривых зависимости силы тока от напряжения), которые получаются, если при электролизе раст­вора анализируемого вещества постепенно повышать напряже­ние и фиксировать при этом силу тока. Электролиз следует про­водить с использованием легкополяризуемого электрода с неболь-

О и редел я смып хт с мс i it

Дтпнл волны резонансно! линии, нм

417

шоп поверхностью, на котором происходит электровосстанов- ление иди электроокисление вещества.

Изменение внешней ЭДС в системе, где катодом служит ртут­ный капающий электрод, а анодом — практически неполяризуе- мый каломельный электрод, будет полностью идти на изменение потенциала катода. Если в растворе нет веществ, способных восста­навливаться под действием электрического тока, сила тока I будет пропорциональна приложенному напряжению £ (закон Ома):

I = Е /R. (5.1)

где R — сопротивление.

В присутствии веществ, способных восстанавливаться на ртут­ном электроде в области исследуемых напряжений, вид кривой за­висимости тока от напряжения существенно изменится. По дости­жении потенциала восстановления ионы начнут разряжаться на ртутном катоде нередко с образованием амальгамы:

М"⁺ + пе~ + Hg = M(Hg), (5.2)

где M(Hg) — условное обозначение амальгамы металла, которая образуется при растворении выделившегося металла в ртути.

В результате процесса сила тока в цепи начнет возрастать, и концентрация восстанавливающихся ионов у поверхности ртут­ной капли уменьшится. Однако за счет диффузии из массы раст­вора к поверхности капли доставляются новые порции ионов. Сила тока в цепи будет зависеть от скорости диффузии, которая пропорциональна разности концентраций ионов металла в массе

раствора (cf,) и в приэлектродном слое (с_м). Сила полярографи­ческого тока / будет пропорциональна этой разности:

/ =/c_M(cJ -с_м), (5.3)

где к_м — постоянная, характеризующая процесс диффузии ионов металла из раст­вора в приэлектродный слой.

Концентрация восстанавливающегося иона в глубине раствора постоянна, так как электролиз идет при очень небольшой силе тока (порядка Ю^-5 А), а концентрация в прикатодном слое близка к нулю. Поэтому разность концентраций, определяющая скорость диффузии при данной температуре, будет постоянна, что и приве­дет к постоянной скорости поступления ионов к катоду. Насту­пившее состояние равновесия будет характеризоваться постоян­ной силой тока, не изменяющейся при дальнейшем увеличении напряжения. Этот постоянный ток, контролируемый диффузией,

418

называют диффузионным и обозначаю т I _г Исходя из уравне ­ния (5.3) и допущения с\, = 0 сила диффузионного тока

hi = ^AVm-

Сила диффузионного тока прямо пропорциональна концентра­ции восстанавливающегося иона в массе раствора. При сочетании уравнений (5.3) и (5.4) получим

' = ',/" V'm (⁵-⁵)

ИЛИ

=

W

(5.6)

Концентрация атомов металла на поверхности амальгамы, об­разовавшейся в результате процесса, пропорциональна силе поля­рографического тока:

/

^{Са =} "Г' ⁽⁵-⁷⁾

где А"_а — постоянная, характеризующая процесс диффузии атомов металла с по­верхности в глубину ртутной капли.

Напряжение, при котором начинается электролиз, зависит прежде всего от природы восстанавливающихся ионов. Оно зависит также от концентрации этих ионов в растворе, от присутствия в растворе других электролитов, а также от того, находится ли опре­деляемый металл в виде хлорида, нитрата, аммиачного комплекса и т. д. Имеет значение также характер анодного процесса.

В самом деле, напряжение разложения электролита представля­ет собой алгебраическую разность потенциалов анода и катода*:

Е = Е_Л-Е_К. (5.8)

Запишем уравнение Нернста для реакции (5.2):

_г 0,058. с_м

где с , с — концентрации ионов металла в водном растворе вблизи поверхности ртутной'капли и атомов металла в поверхностном слое ртутной капли.

* Падением напряжения в растворе можно пренебречь, так как обычно оно невелико.

419

I

I

Подставляя значения с_м и с^ из уравнении (5.6) и (5.7) в урав­нение Нернста (5.9). подучим

Е - /.

0.058

п

К,

0,058

п

1.-1

(5.10)

Это уравнение называют уравнением полярографической волны.

Потенциалом полуволны называют то значение потенциала, при котором полярографический ток достигает половины пре­дельного значения, т. е.

2

(5.

Типичная зависимость силы тока от приложенного напряже­ния (полярограмма) показана на рис. 5.3. Потенциал полуволны является качественной характеристикой иона в растворе данного фонового электролита, и его определение составляет основу ка­чественного полярографического анализа.

Связь диффузионного тока I_d с концентрацией иона с_м и други­ми величинами выражается в виде уравнения Ильковича:

= 605nD^l/²m^2/3t ^]/Ъс

(5.12)

где l_d — сила тока, мкА; п — количество электронов, участвующих в электрохими­ческом восстановлении определяемого иона; D— коэффициент диффузии опре­деляемого иона, см² ■ с^-1; т — масса ртути, вытекающей из капилляра за 1 с, мг с*~'; /•—период капания, с; с_м — концентрация восстанавливающегося иона, ммоль/дм³.

Среди величин, входящих в это уравнение, труднее всего под­дается экспериментальному определению коэффициент диффу­зии D, а использование соответствующих справочных данных не всегда возможно. Поэтому коэффициент пропорциональности

между концентрацией вещества и си­лой диффузионного тока обычно уста­навливают с помощью стандартных ра­створов. Действительно, при постоян­ных условиях полярографирования Д т и t постоянны и уравнение примет соответствующий вид

(5.13)

Рис. 5.3. Полярограмма:

/ — остаточный ток; 2 — диффу­

зионным ток

Линейная зависимость (5.13) являет­ся основой количественного полярогра­фического анализа.

420

Принципиальная схема и о л я р о г р а ф и ч е с к о й у с та н о в - ки представлена на рис. 5.4. Анализируемый раствор на­ходится в электролизере 1. на дно которого помещен слой ртути, являющийся ано­дом. Часто в качестве анода используют насыщенный ка­ломельный электрод (НКЭ). Катодом служит ртутный ка­пающий электрод 2, соеди­ненный с резервуаром рту­ти 3. Внешнее напряжение, подаваемое на электроды, можно плавно менять с по­мощью реохорда 5 или де­лителя напряжения и изме­рять при этом гальваномет­ром 4 силу тока, проходя­щего через раствор.

Как уже отмечалось, на­пряжение, которое подается на электроды, будет практически цели­ком определять потенциал катода (капающего ртутного электрода).

В вольтамперометрии с успехом применяют также твердые микроэлектроды, изготовляемые из благородных металлов или графита. Основными достоинствами твердых электродов являются возможность работы в более положительной области потенциалов (до 1,3 В), чем с ртутным электродом (ртутный капающий элек­трод используется в области примерно от плюс 0,3 до минус 2,0 В) и их нетоксичность (пары ртути, как известно, чрезвычайно ядо­виты, и работа с ртутным электродом требует строгого соблюде­ния специальных правил техники безопасности).

Однако использование твердых электродов также имеет свои трудности, связанные главным образом с обновлением поверхности электродов. Стационарные твердые электроды не нашли широкого применения в практике из-за медленного установления предельно­го тока, невысокой чувствительности и других недостатков.

Наиболее широко в количественном полярографическом ана­лизе применяется метод калибровочного графика на основе урав­нения (5.10). График строят по данным полярографирования нескольких стандартных растворов. На оси ординат откладывают высоту полярографической волны, пропорциональную силе диф­фузионного тока, а по оси абсцисс — концентрацию анализируе­мого вещества. В соответствии с уравнением (5.10) калибровоч­ный график должен представлять собой прямую линию, проходя­щую через начало координат. Метод дает точные результаты при

Анализируемый раствор Слой ртути (анод)

Рис. 5.4. Схема полярографической уста­новки:

1 — электролизер; 2— ртутный капающий элек­трод (катод); 3 — резервуар ртути; 4— гальвано­метр; 5 — реохорд

421

Ni.iumin с i ротой идет ичности условий поляро!рафирования стан­дартных растворов и неизвестной пробы. К условиям полярогра- фированпя относи т\словия работы капилляра, температуру и сре­ду (фоновый электролит). Метол калибровочного графика наибо­лее трудоемкий, но и наиболее точный!.

При анализе некоторых хорошо изученных систем, для кото­рых применимость уравнения (5.10) установлена вполне надежно, часто применяется менее т рудоемкий! метод стандартных раство­ров. В этом методе в строго одинаковых условиях снимают подп­рограммы стандартного и анализируемого растворов и из пропор­ции, основанной на уравнении (5.10). рассчитывают неизвестную концентрацию с.:

И

<-'х ^{71 С}сл

X

к,.

(5.14)

где — концентрация стандартного раствора; />_х и , — высота водны при поля- poi рафировании соответственно анализируемого и стандартного растворов.

Метод применим только в условиях строгой стандартизации уел о в и й п о л я р о гра ф и рова! i и я.

В количественной полярографии широко распространен также метод добавок.

Пусть при поляро!рафировании исследуемого раствора сила диффузионного тока

I_x = kc_x. (5.15)

Добавим к этому раствору известное количество стандартного раствора с_ст и снова определим диффузионный ток:

4₊ст = k(c_x+_cct). (5.16)

При почленном делении уравнений (5.15) и (5.16) получим

/v Cv

Л"

' х + с г *-c t

откуда

(5.17)

C.v = Сст

/v

-V

Av + СТ 1}

(5.18)

По соотношению (5.14) находим концентрацию анализируемо­го раствора.

422

Вольтамперометрпческпи метол лостаточно универсален и при­меним к многочисленном}' кругу объектов. Основными достоин­ствами метода являются быстрота анализа, возможность опретеле- ния нескольких веществ в смеси без предварительного разде­ления, достаточно высокая точность и применимость к анализу небольших содержании определяемого элемента. Погрешность полярографического метода в обычных условиях составляет ± 2 ^сс для растворов концентрацией И)"-' - 10 ⁴ моль/дм-¹ и около ±5⁽с для более разбавленных. При сочетании вольтамперометрическо- го метода с методами экстракции, хроматографии и т.д. предел обнаружения снижается еще больше.

Для определения сложных химических контаминантов исполь­зуют две группы аналитических методов. К первой относятся тра­диционно применяемые спектральные (например, флуориметрия) или хроматографические методы: тонкослойная хроматография (ТСХ), высокоэффективная жидкостная хроматография (ВЭЖХ), жидкостная хроматография с масс-спектрометрическим детекти­рованием (ЖХМС). газожидкостная хроматография (ГЖХ).

Вторую группу составляют современные иммунные методы: им- муноферментный метод (ELISA), радиоиммунный метод (RIA).

Среди требований, предъявляемых к методам экспресс-мо­ниторинга продовольствия, основными являются чувствитель­ность и селективность метода, а также время и стоимость вы­полнения анализа.

Метод ТСХ характеризуется недостаточной чувствительностью и экспрессностыо. Хроматографические методы с масс-спектро­метрическим окончанием отличаются высокой стоимостью обору­дования и малопригодны для массовых анализов в силу сложности выполняемых операций и длительной подготовки проб. Реализа­ция методов ГХМС, ЖХМС и ВЭЖХ требует высокой квалифика­ции персонала.

Методы контроля первой и второй групп различаются по чув­ствительности определения в 5—10 раз, а продолжительность ана­лиза одной пробы для методов первой группы составляет в сред­нем не менее 30 мин, не считая подготовки проб, осуществляе­мой, как правило, в десятки стадий.

Наиболее удачное сочетание чувствительности, экспрессности и стоимости анализа отличает иммуноферментный метод, позво­ляющий быстро проводить скрининг пищевой продукции по мак­симальному числу показателей. Техническая реализация данного метода состоит в том, что экстракт из анализируемого образца пропускают через аффинную колонку, надетую, например, на шприц, в результате чего полностью отделяется анализируемое ве­щество. Последующее его смещение путем капельного прибавле­ния специальных ферментсодержаших конъюгатов позволяет по развитию цветной окраски и сравнению со стандартом простым спектрофотометрированием определять содержание веществ на

423

vpvnwse v*, i Л1м/м пи/см ). ь настоящее время ряд заруоежных фирм ос во ид 11 серийныи выпуск специальных наборов и методов определения этих веществ по типу экспресс-анализа.

В табл. 5.л приведены перечень и характеристика базовых анали­тических методов, применяемых для количественного определения сложных химических контаминантов мясных продуктов.

T а б л и ц а 5. >

Характеристика аналитических методов количественного определения

конгаминангов

Ме'юд исслс - лон.шия

ВЭЖХ

Флуорпмст рия ТСХ

Флуоримсгрня Е LISA- ELI S А

тех

ГЖХ RIA

тех

ГЖХ ГЖХ

тех

Определяемое кешсе'1 во

1 1реле.т oohj - руления

Лфдатоксин В,

Венз(а)пирсн

Тетрациклин

Лсвомицетпн

Эстадиол 17|i

Лдпгилстильбэстрол »

ДДТ ДДТ

10 мкг/кг 0.2 мкг/кг 0.1 мкг/кг

1 мкг/к1

6 пг/'г 1 нг/г (мкг/кг) 0.5 мкг/кг 0,2 нг/г 4 нг/г 0.01 мг/кг 0.5 мкг/кг 0.007 мг/кг 10 мкг/кг

ПДК. мг кг

0.005 0.001 0.01* 0.01 * 0.01* 0.01 0,01* 0.0005 0.0005

0.1 0.1

Время анализ;! (нключая под- тговку проб), ч

14

Ь

5

4 3 1

5 10 8 12 12 8

* ПДК антибиотиков приведены в сд/г.

Контроль содержания радионуклидов в мясном сырье и про­дуктах осуществляют на основе современных экспресс-методов радиометрии и радиохимии.

Безвредность пищевых продуктов оценивают также специаль­ными медико-биологическими методами, в частности путем введе­ния водной вытяжки из продукта внутривенно, внутрибрюшинно и под мозговую оболочку экспериментальным животным, в эмбрион куриного яйца с последующим инкубированием последнего и оп­ределением патологических изменений в развитии животных и ха­рактере их поведения. Исследование общего состава белка сыво­ротки и фагоцитарной активности лейкоцитов крови животных или человека при длительном кормлении опытным рационом также дает возможность отметить отклонения в иммунобиологической реактивности организма. В некоторых случаях токсичность изучают в опытах на культуре ткани — на клетках почек эмбриона человека по характеру цитологического действия субстрата.

Таким образом, опыты in vitro — на культуре ткани и in vivo — на экспериментальных животных (в хроническом и остром опы­

424

тах). так же как и комплекс химико-мпкроОиологпческпх мето­дов. позволяют установить наличие токсических веществ в пище­вых продуктах, реализовать эффективные пути обезвреживания и обеспечить их безопасность для здоровья человека.

Актуальным является Tie только контроль, но и разработка рекомендаций по совершенствованию технологических процес­сов. обеспечивающих минимальное попадание токсических элементов с продуктами питания в организм человека. Техно­логическая обработка мясного сырья играет немаловажную роль, так как такие технологические параметры и процессы, как степень измельчения сырья, продолжительность посола, применение отдельных компонентов при посоле, подбор раци­онального вида термической обработки, могут изменить не только конечные органолептические показатели готового про­дукта, но и показатели его безвредности.

В данной главе рассмотрены методы, нашедшие наибольшее распространение и доступные для учебных, производственных и аккредитованных лабораторий. В связи с этим специалистам мяс­ной отрасли необходим практический навык в анализе различных токсичных веществ для совершенствования технологии и управле­ния технологическими процессами.

Лабораторная работа № 1

ОПРЕДЕЛЕНИЕ МИКРОБНЫХ КОНТАМИНАНТОВ

В МЯСЕ

Цель работы. Освоить практические методы определения микробных контаминантов в мясе на основе бактериологичес­кого анализа.

Задачи. Отбор проб мяса для проведения микробиологических анализов; изучение и реализация схемы бактериологического ис­следования мяса; санитарная оценка мяса.

Объекты исследования. Образцы мяса различных видов убой­ных животных и гттицы.

Материалы, реактивы и оборудование. Стерильные ножницы: стерильные (стеклянные) стаканы или колбы; электрический гомогенизатор; фарфоровая ступка: спиртовка; петли для засева: пастеровские пипетки: предметные стекла; покровные стекла: фильтровальная бумага; карандаши по стеклу; скальпель; пинцет; пипетки мерные с делениями вместимостью I см^?; лупа ручная; пробирки Уленгута: агглютиноскоп и вогнутое зеркало (от микро­скопа); микроскоп; чашки Петри; термостат; штативы большие (для постановки линейной агглютинации); автоклав: аппарат Коха; ватно-марлевый фильтр; культуры сальмонеллезных и ки­шечных бактерий на скошенном агаре; мясо, в которое инъециро­ван смыв агаровой культуры сальмонеллезных бактерий; генциан

425

фиолетовым (генцианвиолет) или кристаллический фиолетовый (кристаллвиолет): фенол: этанол: иод; иодид калия: сафранин и его водный раствор с массовой долей 2 фуксин и его водный раствор: синь метиленовая и ее водный раствор массовой долей 0.5 %: раствор эозина (бактериологического) массовой долей 2 ^сс: лактоза; маннит: карболовый раствор генцианвиолета или крис- таллвиолета (для окраски мазков по Граму); раствор Люголя: мас­ло вазелиновое.

Питательные среды. Мясо-пептонный агар (МГ1А): мясо-пеп- тонный бульон (МПБ): элективные среды (Эндо, Левина, Плос- кирева. Хейфепа); среды обогащения (селенитовый Ф-бульон: среды Мюллера, Кауфмана. Киллиана; хлористомагниевая среда «М»); среда Симмонса; желатин; бульон, основной раствор Хот- тингера: агар с кровью; висмут-сульфитный агар; среда Китта— Тароцци; набор флуоресцирующих иммунных сывороток; физио­логический раствор.

Приготовление реактивов для окраски мазков, растворов, смесей, питательных сред. Карболовый раствор генциан- виоле т а (для окраски по Граму): 1 г генцианвиолета растира­ют в ступке с 2 г кристаллической карболовой кислоты (фенола). Во время растирания небольшими порциями прибавляют 10 см³ этанола (96 об.%). После полного растворения краски прибавляют при постоянном помешивании 100 см³ дистиллированной воды и фильтруют через бумажный фильтр. Растворы карболового генци­анвиолета нестойкие и хранению не подлежат.

Раствор Л ю г о л я: в 10 см³ дистиллированной воды растворяют 2 г иодида калия и добавляют 1 г кристаллического иода. Раствор выдерживают в течение 5—6 ч до полного растворе­ния иода, после чего прибавляют 290 см³ дистиллированной воды. Хранят раствор в склянке из темного стекла.

Красящая фильтровальная бумага (для ви­доизмененной окраски по Граму в модификации Синева): в 100 см³ этанола (96об.%) растворяют 1 г кристаллвиолета и 1 см³ глицерина. Краску сливают в лоток. Полоски фильтровальной бумаги длиной 30—-50 см и шириной 2,0—2,5 см погружают на несколько секунд в краску так, чтобы она окрасилась с обеих сто­рон. Пинцетом вынимают окрашенные полоски, дают стечь крас­ке и подвешивают их на шпагате для высушивания. Сушат полос­ки на воздухе при температуре 18—23 °С. Высушенные полоски хранят в закрытой банке из темного стекла.

Раствор генцианвиолета (для окраски капсул по методу Ребигера): 15—20 г генцианвиолета растворяют в 100 см³ раствора формалина массовой долей 40 %. Раствор оставляют на 8—10 ч при температуре 20 °С, а затем фильтруют, после чего он готов к употреблению.

Раствор сафранина массовой долей 2% (для окраски капсул методом Ольта). Сафранин растворяют в воде,

426

доведенной до кипения, и фильтрую! через бумажный фидьтр. Раствор готовят непосредственно перед употреблением.

Водны й р а с г в о р ф у к с и н а Ц и л я: в ступке рас­тирают 1 г основного кристаллическою фуксина. 5 г кристалли­ческой карболовой кислоты (фенола) и 0,5 см-^; нпшерина. Во время растирания приливают небольшими порциями 10 см-³ эта­нола (96об.%). После того как краска полностью растворится, прибавляют при постоянном перемешивании 100 см³ дистилли­рованной воды. Затем раствор краски фильтруют. Фуксин Циля стоек, поэтому его хранят во флаконах из темного стекла с при­тертой пробкой.

М я с о-п е п т о н н ы й а г а р (МПА): к 1000 см³ мясо- пептонного бульона перед стерилизацией добавляют 20 г агара и кипятят на слабом огне при постоянном помешивании до полного растворения. Мясо-пептонный агар, охлажденный до 50—55 °С, осветляют яичным белком (из расчета один белок на 1000 см³ МПА), помещают в автоклав, не завинчивая его крыш­ку, или в аппарат Коха на 1 ч. чтобы белок свернулся. Оседая, он увлекает за собой взвешенные частицы. Горячий МПА филь­труют через ватно-марлевый фильтр, устанавливают рН 7,0— 7,4, разливают во флаконы или пробирки и 20 мин стерилизуют в автоклаве при 120 °С.

М я с о-п ептонный бульон (М П Б) из мясной воды: к 1дм³ мясной воды добавляют Юг пептона и 5 г хлорида натрия, устанавливают рН на уровне 7,3—7,4, кипя­тят в течение 20 мин и фильтруют. Стерилизуют 20 мин при давлении 10⁵ Па.

Мясная вода: к 1 кг мясного фарша, приготовленного из говядины высшего сорта, добавляют 2 дм³ водопроводной воды и настаивают в холодильнике в течение 24 ч; затем кипя­тят в течение 30 мин при постоянном помешивании и фильтруют через ватно-марлевый фильтр. К полученному фильтрату добав­ляют воду до первоначального уровня. Стерилизуют 20 мин при давлении Ю³ Па.

Основной раствор X о т т и н г е р а: 1000 г мяса, ос­вобожденного от жира и сухожилий, нарезают кусками размером 1—2 см и опускают небольшими порциями в кастрюлю с двой­ным объемом кипящей водопроводной воды. Кипятят в течение 15—20 мин, пока цвет мяса не станет серым; это указывает на то, что белки свернулись. Мясо вынимают шумовкой и измельчают на мясорубке. Оставшуюся жидкость фильтруют и в ней устанав­ливают рН 8,0 с помощью раствора гидроксида натрия массовой долей 10%. Фарш опускают в отфильтрованную жидкость и ох­лаждают до 40 °С в открытой кастрюле, затем добавляют очищен­ную от жира, соединительной ткани и дважды измельченную поджелудочную железу массовой долей 10 % к полученной взвеси (на 1000 см³ жидкости 100 г железы) или сухой панкреатин массо-

427

ной долей ().^---1,() % (15 'зависимости oi ею активное i it в Получен­ную смесь хорошо размешиваюi. после чего снова полшелачивакн раствором гил.роксида натрия массовой долей 10 % до рН 7-8—8.0. Подщелачиванпе повторяют чере з 30 мин. Отсутствие сдвша ре­акции смеси указывает на ее доброкачественность.

После доведения рН до 7.8—8.0 смесв переливают в бутыль с хорошо подобранной резиновой пробкой с таким расчетом, чтобы 1/3 часть бутыли оставалась свободной. Затем добавляют хлоро­форм объемной долей 1—3% (is холодное время года — меньше, чем в теплое), закрывают бутыль пробкой и несколько раз встря­хивают. после чего вынимают пробку для удаления избытка хло­роформа и тут же снова закрывают.

Через 1—2 ч после добавления поджелудочной железы или пан­креатина проверяют реакцию, устанавливают рН 7,4—7,6 и остав­ляют смесь при комнатной температуре на 7— 16сут до образова­ния аморфного осадка. Первые 3—4 суд переваривания ежедневно проверяют реакцию среды и поддерживают рН на уровне 7,4—7,6. В течение этого времени встряхивают жидкость не менее трех раз в сутки так, как указано выше. В дальнейшем встряхивать можно реже. За 1—2 сут до окончания переваривания встряхивание пре­кращают, чтобы гидролизат отстоялся. Конец переваривания ха­рактеризуется следующими признаками: на дне бутылки собира­ется аморфный осадок; жидкость над осадком просветляется и принимает соломенно-желтый цвет; гидролизат легко фильтрует­ся; реакция на триптофан с бромной водой должна быть положи­тельной (в пробирку наливают 3—4 см³ фильтрованного гидроли­зата, добавляют три-четыре капли бромной воды); при наличии триптофана жидкость принимает розово-фиолетовый цвет, в то время как контрольная пробирка с гидролизатом без бромной воды имеет желтое окрашивание. Раствор гидролизата массовой долей 5 % должен содержать 1100—1200 мг% общего азота. После гидролиза жидкость фильтруют через полотняный или бумажный фильтр, сливают в бутыль и стерилизуют в течение 30 мин при температуре 120 °С.

Приготовленную среду можно хранить в течение 5 мес. Перед употреблением жидкость фильтруют.

Бульон Хоттингера: к 100см³ основного раствора Хоттингера добавляют 500 см³ водопроводной воды, 3 г хлорида натрия и 0,12 г двузамещенного фосфата калия. Полученный раствор кипятят в течение 10 мин, фильтруют, устанавливают рН 7,2—7,4 и стерилизуют в течение 20 мин при 120 °С.

М я с о-п е п т о н н ы й бульон (МПБ) на основе бульона Хоттингера: основной раствор Хоттингера раз­водят в 5—10 раз (до соломенного цвета). К 1 дм³ разведенного бульона добавляют 10 г пептона и 5 г хлорида натрия. Затем уста­навливают рН на уровне 7,3—7,4, кипятят 20 мин и фильтруют. Стерилизуют 20 мин при давлении Ю³ Па.

428

Ф и з и и л о г и ч е с к и и р а с г в о р: 8.5 г \. ч. хлорида натрия растворяю! в 1000 см' дистиллированной воды. Раствор доводят до кипения, охлаждают, фильтруют через бумажный фильтр, разливают в колбы или пробирки и стерилизуют в авто­клаве в течение 20 мин при 120 ^СС.

Сред а Л е 15 и н а: к 100 см-¹ расплавленного мясо-пептон- ного агара рН 7.0—7.4 добавляют 2 см³ предвари тельно подогрето­го на водяной бане водного раствора мегиленовой сини массовой! долей 0,5 %. 1,5 см³ раствора эозина (бактериологического) массо­вой долей 2 %, 2 г лактозы и 0.2 г двузамещенного фосфата калия. Растворы красок готовят на дистиллированной воде и стерилизу­ют в течение 1 ч при 100 °С. После добавления всех компонентов в указанном порядке среду тщательно перемешивают, разливают в чашки и подсушивают. Готовая среда должна быть красно-фиоле­тового цвета.

Среда Левина может быть приготовлена из сухой стандартной среды по методике, указанной на этикетке.

Среда Эндо и бактоагар Плоскирева: гото­вят из сухих стандартных сред. Способ приготовления указыва­ется на этикетке.

Среда Мюллера: вначале готовят растворы тиосульфа­та натрия и Люголя. Для приготовления раствора тиосульфата натрия в мерном цилиндре со 100 см³ дистиллированной воды растворяют 50 г тиосульфата натрия. Раствор переливают в бутыль и стерилизуют текучим паром в течение 30 мин.

Для приготовления раствора Люголя в 100 см³ дистилли­рованной воды растворяют 25 г металлического иода и 20 г иодида калия.

Для приготовления среды Мюллера в стерильные флаконы помещают по 4,5 г мела и стерилизуют их сухим паром в тече­ние 1ч. Затем наливают в каждый флакон по 90 см³ бульона Хоттингера, содержащего 130— 150 мг% аминного азота, устанав­ливают рН 7,2—7,4 и стерилизуют 30 мин при температуре 120 °С. После стерилизации вновь устанавливают рН 7,2—7,4, для чего проверяют в одном из флаконов и определяют необходимый для подтитровки данного объема среды объем соляной кислоты или гидроксида натрия. Перед употреблением в асептических усло­виях добавляют по 2 см³ раствора Люголя и по 10 см³ раствора тиосульфата натрия.

Среда Кауфмана: к 500 см³ стерильной среды Мюллера добавляют 25 см-⁵ стерильной желчи крупного рогатого скота и 5 см³ водного раствора бриллиантовой зелени массовой долей 0,1 %. Смесь хорошо взбалтывают, разливают в стерильные фла­коны, но не стерилизуют.

Селенитовый Ф-б у л ь о н: готовят из двух основных растворов —А и Б. Раствор А (рН 6,9—7,1): 5 г пептона фирмы «Спофа» (Чехия) или «Рихтер» (Венгрия), 7 г безводного двузаме-

429

iiui(.ihh. однозамещенного (фосфата натрия,

4 г х.ч, лактозы растворяют в 100см ^; дистиллированной воды: стерилизую! 30 мин при 112 4.'. Раствор Ь: раствор кислого селе­нита натрия массовой долей 10% готовят на стерильной воде не­посредственно перел у потреблением.

При изменении серии любого из входящих в сред\ компонен­тов (пептона, кислою селенита натрия, фоефаюв) предваритель­но проводят подтитровку. для чего экспериментально определяют точную пропорцию двузамешенного безводного фосфата натрия и однозамещенного фосфата натрия, которая с используемыми об­разцами пептона и селенита натрия дает рН не выше 6.9—7,1. что регулируется изменением соотношения фосфатов.

Для приготовления селенитовой среды к 50 см³ раствора А в стерильных условиях добавляют 2 см³ раствора Ь. Среду разлива­ют в стерильные флаконы или колбы, но не стерилизуют.

Хлор и с т о м а г н и е в а я с р е д а М (модифицирован­ная): готовят из трех основных растворов: А, Ь и В. Раствор А: 0,42 г сухого ферментативного пептона, 0.7 г хлорида натрия, 0.15 г однозамещенного фосфата калия. 4 с\Г лрожжевого автоли- зата растворяют в 90 см³ дистиллированной возы. Раствор Б: 3.6 г кристаллического хлорида магния растворяют в 9 см³ дистиллиро­ванной воды. Раствор В: 0,09 см³ водного раствора бриллиантовой зелени массовой долей 5 %.

Для приготовления хлорисгомагниевой среды М (модифици­рованной) растворы А, Б и В смешивают и стерилизуют в течение 30 мин при температуре 112,5 °С и давлении 5 - 10⁴ Па.

Концентрированную среду готовят, удваивая содержание всех компонентов, кроме дистиллированной воды.

При отсутствии дрожжевого диализата допускается применять дрожжевой экстракт.

Дрожжевой экстракт: в 2000 см³ дистиллированной воды растворяют 1000 г прессованных хлебопекарных дрожжей. Полученную суспензию стерилизуют 30 мин текучим паром, затем отстаивают в холодильнике при 4 °С в течение 5—6 сут. Жидкость над осадком декантируют, добавляют 2,5 см³ раствора кристаллви- олета массовой долей 0,01 %, разливают во флаконы или пробир­ки и вновь стерилизуют при 100 °С в течение 30 мин. Экстракт хранят в холодильнике при 4—6 °С в течение двух недель.

Среда Кил лиан а: к 100 см³ стерильного питатель­ного бульона (рН 6,8—6.9) в стерильных условиях добавляют 1 см³ раствора бриллиантовой зелени массовой долей 0,1 %. Раствор бриллиантовой зелени: к 0,1 г бриллиантовой зелени добавляют 100 см³ дистиллированной воды, наливают во фла­коны с резиновой или корковой пробкой и помещают в термо­стат при 37 °С на сутки.

Среда Крумвид е—О лькеницкого (в модифика­ции Ковальчука): 2 г глюкозы, 3,5 г сахарозы, 15 г лактозы, 0,6 г

430

соли Мора. 1 г тиосульфата натрия и Юг мочевины растворяют в 1000 см-¹ дистиллированной воды. Соль Мора и тиосульфат натрия предварительно растворяют в 5—7 см³ дистиллированной воды в пробирках. Затем углеводы и мочевину также растворяют в 10см³ дистиллированной воды в колбе на водяной бане. До стерилизации рН устанавливают на уровне 7.4—7.6 и добавляют 46 г сухой среды с сахарозой и индикатором «ВР». Раствор разме­шивают и кипятят до расплавления агара, разливают в пробирки по 5—6 см³. Среду, разлитую в пробирки, стерилизуют текучим паром 2 дня по 30 мин или при 112°С в течение 20 мин. После стерилизации среду скашивают так. чтобы остался небольшой столбик (не менее 3 см).

Г1 е и г о н н а я в о л а: к 1000 cnb' дистиллированной воды добавляют 10 I пептона и 5 г хлорида натрия, кипятят до растворе­ния пептона, фильтруют и устанавливают рН 7,2—7.4. после чего стерилизуют 30 мин при 120°С.

Цитрат н а я п л а з м а крови кролик а: в пробир­ку вносят 2 см³ раствора цитрата натрия массовой долей 5% и 8 см³ только что полученной крови кролика. Нитратную кровь ставят на 18—20 ч в холодильник при 4—6 °С или центрифугируют с частотой вращения 50 с"¹ в течение 15 мин, в результате чего над осадком эритроцитов формируется прозрачный слой жидкости желтоватого цвета — плазмы, которую разводят физиологическим раствором в соотношении 1:4.

Агар с кровью: к 100 см³ расплавленного стерильного мясо-пептонного агара, охлажденного до 45 °С, стерильно прибав­ляют 5—10 см³ стерильно взятой дефибринированной крови. Го­товую среду разливают в стерильные чашки Петри, дают ей за­стыть, а затем подсушивают в термостате при 37 °С. Слой агара должен быть равномерно окрашен в красный цвет.

Среда Китт а—Т а р о ц и и: свежую печень крупного ро­гатого скота разрезают на куски массой по 50—60 г, заливают рав­ным объемом воды и кипятят 30 мин при постоянном помеши­вании. Печеночный экстракт фильтруют через ватно-марлевый фильтр и смешивают с мясо-пептонным бульоном в соотношении 1:3. Смесь нагревают до температуры кипения, добавляют хлорид натрия из расчета 1,25 г на 1000 см³ среды и рН устанавливают на уровне 7,6—7,8, после чего кипятят в течение 15 мин и фильтруют через бумажный фильтр.

В пробирки кладут мелко нарезанные кусочки печени по 1,5— 2 г и заливают смесью печеночного экстракта с мясо-пептонным бульоном. На поверхность среды наслаивают 0,5—1 см³ вазелино­вого масла. Среду стерилизуют в течение 30 мин при 120 °С.

Среда Эндо: к 100 см³ расплавленного мясо-пептонного агара (МПА) добавляют 1 г лактозы, растворенной в 5 cm^j водо­проводной воды, прокипяченной в течение 5 мин. МПА охлажда­ют до 60—70 °С и к нему добавляют смесь растворов основного

431

._t ^у.юцл! Ici нафия. для приготовления смеси 0,5 г суль­фита натрия растворяют в 5 см³ стерильной волы, кипятят в тече­ние 5 мин и добавляют 1 см-"¹ спиртового раствора основного фук­сина массовой долей 10 %. После перемешивания среду разливают в чашки Петри. Готовая среда Эндо в чашках должна быть бледно- розового цвета.

Среду Эндо готовят в день ее использования. Ее можно приго­товить также из сухой готовой среды.

Среда КОДА (сухая готовая): готовят согласно инструк­ции. указанной на этикетке.

Среда ХБ (хинозол-бромкрезол-пурпурная): для приго­товления бромкрезол-пурпура к 0,8 г порошка добавляют 50 см³ ректификованного этанола. Через день раствор готов к употребле­нию. Раствором можно пользоваться в течение месяца со дня при­готовления.

Для^ приготовления хинозола 0,1 г порошка растворяют в 100 см³ стерильной дистиллированной воды. При хранении свой­ства его не изменяются. Срок хранения не ограничен.

Краски хранят в темном месте при комнатной температуре.

Дрожжевой автол и за т: в 600 см³ стерильной воды растворяют 1 г однозамещенного фосфата калия и 0,1 г сульфата магния, затем добавляют 100 г прессованных хлебопекарных дрожжей и взбалтывают до получения суспензии. В колбу с сус­пензией добавляют 8—10 см³ хлороформа, закрывают ватной пробкой и накрывают колпачком из парафинированной бумаги (для предотвращения испарения). Затем колбу помещают в термо­стат при 45—47 °С на 10 сут. Далее кипятят на водяной бане в тече­ние 20 мин, фильтруют и стерилизуют при давлении 5- 10⁴Па в течение 15 мин. Готовый дрожжевой автолизат хранят в холодиль­нике при 4—6 °С в течение двух недель.

Среда Хейфеца: в1 дм³ водопроводной воды растворяют Юг пептона, 5 г хлорида натрия и 5 г маннита, устанавливают рН на уровне 7,4—7,6, нагревают до кипения, фильтруют, добавляют 1 см-³ спиртового раствора розоловой кислоты массовой долей 5 % и 2,5 см³ раствора метиленовой сини массовой долей 0,1 %, стерили­зуют однократно, нагревая 20 мин в аппарате Коха, или кипятят в колбе, закрытой ватной пробкой, в течение 5 мин. Среду разливают в стерильные пробирки размером 19 х 180 мм по 7—9 см³. Цвет сре­ды в пробирках должен быть красно-фиолетовым.

Среда Хейфеца двойной концентрации: гото^ вят аналогично, уменьшив объем водопроводной воды до 500 см³ и увеличив объем, разливаемый в пробирки, до 10 см³.

Раствор метиленового голубого массовой долей 0,1%: 0,1 г порошкообразного метиленового голубого заливают 100 см³ дистиллированной воды. Через сутки раствор го­тов к употреблению. При хранении свойства его не изменяются, срок хранения не ограничен.

432

Краски хранят в темном месте при комнатной температуре.

Среда К е с с д е р а (модифицированная): к I дм³ дистил­лированной воды добавляют Юг пептона. 50см-' желчи, кипятят 30 мин, фильтруют через вату, добавляют 2,5 г лактозы и доводят объем дистиллированной водой до первоначального (1дм³), до­бавляют 2 см¹ водного раствора генцианвиолета массовой долей 1 %. Среду разливают в пробирки с поплавками по 10см^; и стери­лизуют при давлении 5- 10⁴ Па в течение 15 мин. Готовая среда имеет фиолетовый цвет. Допускается замена поплавков клочками стерильной ваты.

Среда С и м м о н с а: в 1000 см³ дистиллированной воды растворяют 5 г хлорида натрия, 0,2 г сульфата магния, 1,5 г фосфа­та натрия — аммония, 2 г двузамещенного фосфата калия, 5 i нейтрального цитрата натрия, 20 г агара. Раствор фильтруют, до­бавляют 40 мл раствора бромтимолового синего (1 : 500). Среду разливают в пробирки по 5—6 л в каждую, стерилизуют при тем­пературе 120 °С в течение 20 мин, после чего скашивают. Готовая среда должна быть оливкового цвета.

М о л о ч н о-с олевой агар массовой долей 6,5 %: к 1 дм³ расплавленного мясо-пептонного агара добавляют 6,5 г х. ч. хлорида натрия, устанавливают рН 7,4, стерилизуют в автоклаве 20 мин при давлении 10³Па. К 100 см³ расплавленного и охлаж­денного до 45 °С солевого агара добавляют 10 см³ стерильного обезжиренного молока, разливают по чашкам Петри. Хранят при 4—9 °С в течение недели со дня приготовления.

Ж е л т о ч н о-с олевой агар (среда Чистович): к 150 см³ расплавленного и охлажденного до 45 °С солевого агара мссовой долей 6,5 % стерильно добавляют 50 см³ желточного раствора, взбалтывают и разливают по чашкам Петри. Хранят при 4—9 °С в течение недели со дня приготовления.

Желточный раствор: к 200 см³ стерильного физио­логического раствора стерильно добавляют один яичный желток, раствор взбалтывают. Хранят при 4—9 °С в течение одной недели со дня приготовления.

Среда циклосериновая (СЦС): к 1 дм³ питатель­ной основы (бульон Хоттингера, бульон Вайнберга, сухая кито- пептоно-дрожжевая среда) добавляют последовательно 5 см³ раст­вора сульфата железа массовой долей 10 %, 10 см³ раствора суль­фита натрия (кристаллического) массовой долей 10% и 40 см³, раствора D-циклосерина массовой долей 1 %. Все перечисленные компоненты готовят отдельно на стерильной дистиллированной воде. Не следует их смешивать вместе перед добавлением к осно­ве, так как может образоваться осадок. Среду хранят при 4—9 °С не более недели со дня приготовления.

Среда Вильсон а—Б л ера: к 100 см³ расплавленного и | охлажденного до 80 °С мясо-пептонного агара добавляют 1 г глю­

козы (рН не ниже 7,2), 10 см³ раствора сульфита натрия массовой

433

долей 20 % и 1 см' раствора хлорида железа массовой долен 8 /с. Смесь разливают в стерильные пробирки столбиками высотой 10 см³.

Раствор хлорида железа готовят на стерильной дистиллиро­ванной воде: раствор сульфита натрия стерилизуют в течение 1 ч текучим паром.

Методические указания. Вследствие высокого содержания влаги и белков мясо здоровых животных является благоприятной средой для развития микрофлоры, вызывающей гнилостную порчу. В обыч­ных условиях убоя стерильного мяса не бывает, в нем идентифици­руются все группы микроорганизмов: бактерии, микромицеты, лу­чистые грибки, дрожжи и фильтрующиеся вирусы.

Санитарное состояние мяса и его устойчивость к гнилостному разложению зависят от соблюдения санитарно-гигиенических требований при выращивании и заготовке скота, транспортирова­нии, первичной переработке и производстве мясных продуктов. У истощенных и утомленных животных понижается устойчивость организма, и бактерии из кишечника и лимфоузлов проникают в кровь и ткани. В этом случае в мясе обнаруживают кишечную па­лочку, палочку протея, стафилококки и анаэробные палочки. При различных заболеваниях животных и птицы мышцы и внутренние органы нередко обсеменены микроорганизмами. Продукты убоя этих животных (птицы) могут вызвать у человека инфекционные заболевания или пищевые отравления.

Обсеменение мяса микроорганизмами может происходить и в процессе переработки скота: при съемке шкуры, извлечении внут­ренних органов, обескровливании, зачистке, шпарке, а также при использовании грязного инструмента, низком уровне личной ги­гиены работников.

С целью предотвращения микробной кросс-контаминации мяса в процессе переработки рекомендуется делать акцент на вы­явление потенциально опасного пищевого сырья и ингредиентов, которые могут содержать токсические вещества, патогенные бак­терии или большое количество микроорганизмов, вызывающих порчу продуктов; обнаружение вдоль всей технологической цепи источников и конкретных точек, где может возникнуть контами­нация продукта; предотвращение условий, при которых возможны выживание и рост микроорганизмов.

Учитывая скоропортящийся характер сырья и благоприятные естественные условия развития микрофлоры в мясе, контроль об­щей микробиологической обсемененности и определение нали­чия патогенных бактерий и бактериальных токсинов являются обя­зательным этапом исследования сырья и готовой продукции.

Бактериологический анализ проводят в следующих случаях:

при подозрении на остропротекающие инфекционные заболе­вания, обнаружении в мышцах единичных некротических очагов, наличии патологических изменений в мышцах туши и во внутрен­

434

них органах; при поражении отдельных лпмфат пчеекпх узлов или органов, нескольких органов и удовлетворительной упитанности туши; при мыте: при беломышечноп болезни и кегозах: при мас­титах, эндометритах, параметритах коров и овец: во всех случаях вынужденного убоя животных независимо от причин убоя и при­надлежности животных: при отравлении пли подозрении на от­равление ядовитыми веществами химического или растительного происхождения: при подозрении на сальмонеллез: при желудоч­но-кишечных заболеваниях; при заболеваниях органов дыхания; при обширных ожогах, кровоизлияниях и небольших кровоизлия­ниях в подкожной клетчатке, во внутренних органах, на слизис­тых оболочках: при отеках внутренних органов и частей туши; при жировом перерождении печени; при наличии гнойных очагов в печени, почках, селезенке и легких; при желтушном окрашивании всех тканей туши, исчезающем в течение двух суток: при сомни­тельной свежести мяса или других продуктов и невозможности ус­тановить их доброкачественность органолептическим путем и в других случаях.

Кроме указанных случаев бактериологическое исследование мяса может проводиться также по требованию ветеринарного или медико-санитарного надзора.

Параллельно с бактериологическим анализом в лаборатории проводят биохимические, органолептические и физико-химичес­кие исследования. Это позволяет сделать более обоснованное за­ключение о предубойном состоянии животного и порядке реали­зации продуктов убоя.

Бактериологическое исследование мяса проводят по схеме, приведенной на рис. 5.5.

Придерживаясь этой схемы, можно сравнительно быстро дать заключение о наличии в мясе возбудителей основных микробных инфекций, вызываемых аэробами (сибирской язвы, рожи свиней, пастереллеза, листериоза, кокковых инфекций), а также бактерий рода сальмонелла (Salmonella) и условно-патогенных микроорга­низмов, вызывающих пищевые отравления.

Лабораторная работа состоит из ряда этапов, объем выполне­ния и перечень которых конкретизируются с учетом имеющих­ся в вузе специализаций, объема и специфики рабочих про­грамм, и включает в себя элементы, максимально приближен­ные к условиям и требованиям бактериологического анализа на предприятиях.

Исследование мяса и мясопродуктов на наличие микро­организмов основано на бактериоскопии мазков-отпечатков из глубоких слоев образцов и посеве на простые и элективные (избирательные) среды и среды обогащения. В зависимости от результатов бактериоскопии и характера роста на пита­тельных средах проводят исследования на наличие определен­ных микробов.

435

х

ю

— о

у с.

н с

с S

с. ^

с го

о С-

5_>

о.

-а X ь о

о X

i 3

О.

О

о g

s

ю о

	ЛЛ
к	О
X	«
t= о	н га
и.	CD
о о	С s
S,
<и	a
(-	о
^	«
сз	со
LC	га
	S

'-> zz

О ^ — X

с с. С- Т-

о

X

U

у ~

Е- х

² *

о ^

2 £

— £ С

£ С

га U С, G

(-

S С.

CJ
	h-
—
о	и
1—	J—
	л
о	^
	г;
1—	О'
О	с

С, ъ-

о о

3

(- с

С-

-1

IKXXfuOHCJ

Ь'ХЛКЧ11'СЯО>{ ИИПЮШфИГГСЖ У о.ю»пин -OMTi'o-omiHsvAd» dim? !1пнс1ихпэ\'0с1 ]

Л

^ аЗ

^ _х

с; о

х I

о —

3 d

5 g

ю х

О 5

³ §

3 §

о. *

и 3

	га
	1— .—.
	га га
	Е5 с
	о О
	У ^
	2 га
	1—
	р: га
	^ о
	р к
	« S
	U (?)
	fO

-хт

с_) га

Н й

3 * a

X о

о «

s ^г~>

X °

=i X

	н
	и
	о
	X
			ч
	CQ ^		с.
	О
	с
	о	->
			(-
	X		CJ
	CJ		<и
			и
	aJ
	Ч
	0J
	о.
	X
	О

omaodN

оуШМ

ni\V!Mi0tl0Hi'in и i\ 1' 1 и 11 wiodиgdcoi'v- j ] и -q hjy - rnidoiuonodoHoiv э иипвтиопшк кипяиэ_с[

со

ей (- и

О еа

& о

W ^

Сн 2

о £

& f

Л £

о

ГО

S

§

t=

<u

s

<u <u о

ЕЬ

С О

з

со

гз Ю О О.

Сн

О

е- о

и*

t; и

ю о

у

сз о

а.

с о

га т

f |

-Q-

О гз

С. Н

* <->

_ J

Л н

S Я

со О

Я X

5 *

X о

НИ1ЕТ/ЭЖ

шп

VLTW

СJ К

<я

S3

о а»

4 и о

5

о •х и о В" S

I—

о о

ate

с.

о

н и: се ю

се S

а< X

U

ич

iri

о К С-

Рекомендуемый мдан исследований, проводимых студентами на занятии по бак гериоло! ическому исследованию мяса, пре­дусматривает:

изучение характера роста бактерии на мясо-пептонном агаре. Цветным карандашом по донышку чашки студенты обводят не­сколько колоний, готовят' из них мазки, окрашивают по Граму. микроскопируют:

определение обшей бактериальной загрязненности мяса по числу колоний, выросших на мясо-пептонном агаре;

изучение характера роста бактерий на среде Эндо или других элективных средах. Студенты обводят цветным карандашом не­сколько колоний, похожих по внешнему виду на колонии бакте­рий сальмонеллезной группы; подсчет колоний на среде Эндо;

приготовление мазков из подозрительных колоний на среде Эндо, окрашивание по Граму, определение морфологии бактерий;

исследование бактерий из подозрительных колоний на под­вижность:

постановка предметной агглютинации со взвесью микробных тел из подозрительных колоний;

высев микробов из подозрительных колоний на пестрый ряд, в 2—3 пробирки на скошенный агар и в 2—3 пробирки со средой для определения образования индола.

Примерный план лабораторной работы может быть расширен дополнительными заданиями (см. п. 3 настоящей работы), демон­страцией засеянных питательных сред и результатов серологичес­ких реакций или, наоборот, сужен в зависимости от целей, осо­бенностей учебного плана, наличия курсов по углубленной подго­товке и т. д.

Подготовка проб. Отбор проб для анализа ведут в соответствии с действующей нормативной документацией в производственных условиях. При анализе в учебной лаборатории в образцах мяса ус­танавливают патологоанатомические и органолептические харак­теристики. После этого проводят бактериоскопию мазков-отпе­чатков из глубоких слоев и посев на простые и элективные (изби­рательные) среды и среды обогащения, спектр которых зависит от имеющейся материальной базы и конкретного задания.

Для этого каждый образец перед посевом освобождают от ви­димых жировой и соединительной тканей, погружают на 2—3 мин в этанол и два раза обжигают с поверхности. Затем стерильными ножницами из глубины различных мест каждого образца выреза­ют кусочки размером не менее 2,0 х 1,5 х 2,5 см; лимфатические узлы разрезают пополам. Затем все вырезанные кусочки измельча­ют стерильными ножницами.

Для посева готовят две пробы по 15 г каждая, одна из которых состоит из кусочков мышц и лимфатических узлов, другая — из ку­сочков паренхиматозных органов (печень, почки и селезенка).

437

Каждую проб\ оиельно пометают в стерильный стакан (колбу) гомогенизатора для приготовления взнеси. Для этого в стакан (колбу)добавляют по 15 см¹ физиологического раствора, объем которого соответствует массе каждой пробы, и обрабаты­вают в электрическом гомогенизаторе. Сначала исследуемый материал измельчают с небольшой частотой вращения, а затем с большей частотой вращения не более 2.5 мин (в зависимости от числа оборотов).

1 см³ приготовленной взвеси содержит 0.5 г продукта.

При органолептической и визуальной оценке следует обра­щать внимание на цвет, консистенцию, запах, состояние поверх­ности, а также наличие изменений структуры тканей, нехарак­терные включения и другие показатели. Результаты органолеп­тической и визуальной оценки фиксируют в тетради. В зави­симости от результатов органолептических исследований с пре­подавателем (или специалистом) намечают план дальнейшего бактериологического анализа.

1.ПРИГОТОВЛЕНИЕ И БАКТЕРИОЛОГИЧЕСКИЙ АНАЛИЗ

ПРЕПАРАТОВ

Порядок проведения анализа. В зависимости от характера патоло­гических изменений и предполагаемого диагноза из проб готовят от 2 до 10 мазков-отпечатков. Препараты сушат на воздухе, фиксиру­ют и окрашивают одновременно по Граму и раствором сафранина массовой долей 2 % (метод Ольта) или раствором Ребигера.

1.1. ОКРАСКА МАЗКОВ ПО ГРАМУ

Общепринятая модификация. На фиксированный мазок по­мещают полоску фильтровальной бумажки и наливают карболо­вый раствор генцианвиолета или кристаллвиолета. Выдерживают 1—2 мин, после чего снимают бумажку, сливают краску, мазок промывают водой и наносят на него раствор Люголя (мазок чер­неет). Через 1—2 мин раствор сливают и наливают этанол на 0,5—1 мин. Затем мазок вновь промывают водой и дополнительно окрашивают водным раствором фуксина или раствором сафрани­на в течение 1—2 мин. Затем мазок промывают водой и высушива­ют фильтровальной бумагой.

Окраска мазков по Граму в модификации Синева. Предусмат­ривает использование окрашенных полосок приготовленной фильтровальной бумаги вместо карболового раствора генциан­виолета. Для окрашивания мазков на фиксированный мазок накладывают полоску фильтровальной бумаги, пропитанной спиртовым раствором генцианвиолета, и наносят две-три капли "

438

воды, которые полностью впитываются бумагой, последняя плотно прилегает к стеклу. Выдерживают 2 мин. затем бумагу удаляют пинцетом и в дальнейшем мазок окрашивают по Граму по общепринятой схеме.

1.2. ОКРАСКА КАПСУЛ ПО МЕТОДУ ОЛЬТА

Мазки окрашивают водным раствором сафранина массовой до­лей 2 % в течение I—3 мин (лучше при нагревании) и быстро про­мывают водой, высушивают фильтровальной бумагой.

Препараты микроскопируют. Наличие в мазках грамположи- тельных палочек с обрубленными концами, палочек или цепочек с капсулами, при обнаружении теней в мазках из лимфатических узлов свиней со специфической для сибирской язвы патологоана- томической картиной дает основание для предварительного за­ключения о бактериоскопическом выявлении микробов, харак­терных для возбудителя сибирской язвы.

1.3. ОКРАСКА КАПСУЛ ПО МЕТОДУ РЕБИГЕРА

Мазки окрашивают и фиксируют одновременно. Нефиксиро­ванные мазки окрашивают раствором генцианвиолета в течение 15—20 с, быстро промывают водой и высушивают фильтроваль­ной бумагой.

При окраске по методу Ребигера сибиреязвенные бациллы окрашиваются в темно-фиолетовый цвет, а капсулы — в крас­но-фиолетовый.

Результаты бактериологического анализа представляют в виде таблицы рекомендуемой формы:

Образец	Оценка органо­лептических по­казателен	Способ окраски препарата	Зарисовка микро­скопического поля препарата	Описание мик­роскопической картины

Студенты самостоятельно делают выводы о наличии признаков исследуемых возбудителей и строят дальнейший план бактериоло­гического анализа.

2. ПРИГОТОВЛЕНИЕ ПОСЕВОВ И ОПРЕДЕЛЕНИЕ ФИЗИОЛОГО-БИОХИМИЧЕСКИХ И КУЛЬТУРАЛЬНЫХ ПРИЗНАКОВ МИКРООРГАНИЗМОВ

Порядок проведения анализа. Готовят посевы из исследуемого материала на мясо-пептонный агар, на агар Эндо (по секторам) или на другую элективную среду, на среду накопления и в конден­сационную воду скошенного агара (по Шукевичу).

439

Полученные на этапе подготовки проб взвеси отстаивают 10 мин. Из верхней части налосадочной жидкости пипеткой Пас- тера пли петлей вносят в чашку с мясо-пептонным агаром и элек­тивной средой (Эндо. Левина) одну-две капли взвеси (или одну петлю) и тщательно втирают материал в поверхность предвари­тельно подсушенных сред.

Одновременно с посевом на плотные среды проводят посев ма­териала для накопления сальмонелл в одну из сред обогащения (селенитовый Ф-бульон, Мюллера, Кауфмана. Киллиана, хлорис- томагниевую среду «М»), Для этого 20 см³ взвеси из мыши и лим­фатических узлов вносят в один флакон (колбу), а 20 см³ взвеси из паренхиматозных органов — в другой. В каждый флакон наливают по 50 см³ среды обогащения.

При отсутствии гомогенизатора допускается посев кусочка пробы размером не менее 2,0 х 1,5x2,5 см путем нанесения отпе­чатков разными сторонами пробы на поверхность питательной среды в чашках с предварительно подсушенным мясо-пептонным агаром и элективной средой (Эндо, Левина).

Посевы помещают в термостат при температуре 37 °С. Через 18 ч чашки с первичными посевами на плотных средах извлекают из термостата и просматривают визуально, при необходимости — через лупу или под малым увеличением микроскопа.

При отсутствии роста через 18 ч посевы выдерживают в термо­стате дополнительно еще 6 ч.

На мясо-пептонном агаре отыскивают колонии, характерные для сибирской язвы, рожи, пастереллеза, листериоза, кокковых инфек­ций и др., а на чашках с элективными средами (Эндо, Левина) — ко­лонии, характерные для бактерий группы кишечных палочек.

При обнаружении в мазках микробов, подозрительных на си­бирскую язву, посевы на элективные среды и среды обогащения не проводят.

2.1. ОБНАРУЖЕНИЕ АЭРОБНЫХ БАКТЕРИЙ

Бациллы сибирской язвы. Сущность метода заключается в опре­делении характерной морфологии и характера роста на питатель­ных средах.

Бациллы сибирской язвы неподвижны, в организме образуют капсулы, а во внешней среде при доступе кислорода и температуре 12—42 °С — споры. При микроскопии мазков из патологического материала обнаруживают крупные грамположительные палочки, соединенные в короткие цепочки; иногда цепочки имеют форму бамбуковой трости.

При окраске раствором сафранина массовой долей 2 % сибире­язвенные бациллы окрашиваются в кирпично-красный цвет, а капсулы и тени (следы распада бактерий) — в светло-желтый.

440

При окраске раствором Ребигера бациллы антракса окра­шиваются в темно-фиолетовый цвет, а капсулы — в красно- фиолетовый.

На МГ1А через 16—24 ч бациллы растут в виде серо-белых, ше­роховатых. с бахромчатыми краями колоний, напоминающих при осмотре через лупу головку медузы или львиную гриву. Из подо­зрительной колонии делают посев в пробирку с МПБ.

На МПБ сибиреязвенные бациллы растут в виде крупных хло­пьев, оседающих на дно пробирки к концу первых суток, с образо­ванием осадка, напоминающего комок ваты. Бульон остается про­зрачным. Из бульонной культуры готовят препарат «раздавлен­ная», или «висячая», капля. При микроскопировании препарата под средним увеличением микроскопа обнаруживают неподвиж­ные сибиреязвенные палочки.

Иногда возникает необходимость отличать сибиреязвенные ба­циллы от сапрофитных бацилл, которые морфологически очень похожи. В этом случае чистую культуру, выросшую на МПА или МПБ, исследуют: на капсулообразование in vitro, на гемолитичес­кую активность, на тест «жемчужное ожерелье», на чувствитель­ность к сибиреязвенному фагу или на свертываемость желтка ку­риного яйца.

Основанием для подтверждения диагноза сибирской язвы яв­ляются: наличие в мазках капсулообразуюших палочек, а из ко­лоний грамположительных — неподвижных бацилл; характерный рост на питательных средах; положительная реакция преципита­ции и положительный результат биологической пробы.

Бактерии рожи свиней, листериоза и пастереллеза. Сущ­ность метода заключается в определении специфического роста этих микроорганизмов на мясо-пептонном агаре и их диффе­ренциации по морфологическим, культуральным и биологичес­ким свойствам.

На мясо-пептонном агаре они растут в виде мелких прозрач­ных колоний. Из этих колоний готовят мазки, окрашивают по Граму, исследуют на подвижность и проводят посев на мясо-пеп- тонный агар и мясо-пептонный бульон.

Для проведения анализа пробы на каталазу к суточной культуре добавляют 1 см³ раствора пероксида водорода массовой долей 10 %. Листерии, выделяя каталазу, расщепляют пероксид водоро­да с образованием пузырьков газа.

При необходимости проводят дополнительную дифферен­циацию листерий от возбудителя рожи свиней с применением дополнительных сред. Так, бактерии листериоза в отличие от бактерий рожи свиней на желатине дают медленный рост в ви­де узловатой нити с неровными краями и пушистыми отростка­ми; желатин не разжижают; ферментируют салицин; вызывают (3-гемолиз на агаре с кровью; на мясо-пептонном печеночном агаре с добавлением 0,5 % глюкозы, 3 % глицерина и 0,01 % тел-

441

лш.пл _Fati_vi ииj.i,с мелких чериых колонии; вызываю] кератоконъюнктивит у морских свинок.

О наличии бактерии судя~1 по характеристикам, представлен­ным в табл. 5.4.

'Г а б лпи а 5.4

Морфологические и культуральные свойства возбудителей рожи свиней,

листериоза и пастереллеза

Показатель

Рост на МП Б

Мазки-отпе­чатки из ма­териала

Мазки из культуры

рожи евпнеп

Характеристика бактерии листериоза

Рост на МП А

Мелкие, росинча- тые прозрачные колонии

Окраска по Граму

Подвижность

Слабое помутне­ние, поднимаю­щийся при встря­хивании осадок

Неспорообразую- щие, тонкие, пря­мые или слегка изогнутые палоч­ки, иногда нити

Короткие, прямые или изогнутые па­лочки; при хрони­ческом течении ин­фекции — корот­кие тонкие палоч­ки и удлиненные цепочки и нити

Положительная Неподвижны

Проба на ка­тал азу

Отрицательная

Мелкие, росинчатые прозрачные колонии, через 2—3 сут — помут­нение колоний

Слабое помутнение с выпадением слизисто­го осадка, при встря­хивании которого об­разуется косичка

Неспорообразуюшие короткие палочки с за­кругленными концами: расположены пооди­ночке, попарно, в фор­ме римской цифры или в виде палисада

Короткие, прямые, овоидные палочки, иногда почти кокки; располагаются кучка­ми или поодиночке

Положительная

Подвижны лишь в мо­лодой 6—20-часовой культуре, выращен­ной при температуре 20-22 °С

Положительная

пастереллеза

Мелкие, росинча­тые. слегка опалес- цируюшие. про­зрачные колонии; через 2—3 сут при­обретают серовато- белый цвет

Равномерное по- мчтнение с осадком

Неспорообразую­шие мелкие, бипо­лярно окрашиваю­щиеся палочки

Мелкие палочки, биполярностъ поч­ти всегда отсутст­вует

Отрицательная Неподвижны

Не ставят

442

Бактерии кокковой группы (стафилококки, стрептококки). Сущ­ность метода заключается и определении морфологии, характера роста на питательных средах и способное!и отдельных стафило­кокков коагулировать нитратную плазму крови кролика под воз­действием фермента коагулазы.

В зависимости от шп мента. образующеюся на пи тательных средах, различают золотистый, белый и лимонно-желтып стафи­лококки (St. aureus, album, citreus). Из различных серологических групп стрептококков (А. В. D, Н) в патолопш животных и чело­века имеют значение St т. haemolyticus, Str. viridans, St г. faecalis. Стафилококки и стрептококки — аэробы или факультативные анаэробы шаровидной формы, располагаются в виде единичных кокков, скоплений диплококков и в других сочетаниях, не име­ют капсул и жгутиков, не образуют спор, хорошо растут на обыч­ных питательных средах, окрашивание по Граму дает положи­тельную реакцию.

Золотистый и другие виды стафилококков, а также некото­рые стрептококки обладают патогенными свойствами и проду­цируют токсины.

Наличие на чашках с мясо-пептонным агаром мелких прозрач­ных или мутноватых колоний, иногда образующих различные пиг­менты, вызывает подозрение на присутствие возбудителей кокковых инфекций (диплококкоза, стафилококкоза, стрептококкоза).

Дифференциальный диагноз ставят на основании микроскопи­ческого исследования (грамположительные, неподвижные, неспо- рообразующие, круглые клетки, располагающиеся поодиночно, цепочками, гроздями и в виде ланцетовидных диплококков), а также определения характера роста на питательных средах.

На мясо-пептонном бульоне стафилококки и диплококки дают равномерное помутнение с выпадением обильного осадка.

При росте стрептококков на бульоне с 2 % глюкозы бульон ос­тается прозрачным, а на дно пробирки выпадает осадок.

Для установления патогенности стафилококков ставят реакцию коагулирования плазмы крови. Плазму крови кролика, приготов­ленную соответствующим образом, разливают в две стерильные пробирки по 0,5 см³. В одну из них вносят нетлей суточную агаро­вую культуру испытуемого стафилококка, другая пробирка слу­жит контрольной. Внесенную культуру тщательно перемешивают, после чего обе пробирки помешают в термостат при температуре 37 °С. Затем пробирки осторожно, избегая встряхивания, просмат­ривают. Результаты реакции коагуляции регистрируют в течение 2—4 ч и через 24 ч. Штаммы стафилококков, продуцирующие фермент плазмокоагулазу. вызывают свертывание плазмы, вслед­ствие чего она превращается в студнеобразную массу, не вылива­ющуюся при перевертывании пробирки. Свертывание плазмы обозначают знаком «+» с указанием времени, в течение которого произошла реакция.

443

Бактерии рода ca.ibMouej.ia (Salmonella), Наиболее ipy тоемкая чаеть бактериологического исследования мяса и мясопротуктов установление вида бактерий, вызывающих пищевые токсикоин- фекции. к которым относятся сальмонеллы. Бактерии различных видов рода Salmonella по морфологическим и культуральным свойствам друг от друга не отличаются: помимо этого они имеют общие признаки с бактериями рода Е. coli (кишечная группа) и рода Shigella (дизентерийная группа).

Сущность метода выявления сальмонелл заключается в опреде­лении их характерного роста на элективных (избирательных) сре­дах и установлении их специфических ферментативных и сероло­гических свойств.

Сальмонеллы выявляют в четыре последовательных этапа: первичный посев, обогащение, посев со среды обогащения и подтверждение.

На первом этапе из взвеси исследуемого материала делают по­сев на плотные элективные среды. Эти среды выдерживают в тер­мостате при 37 °С в течение 18—24 ч и определяют наличие коло­ний типичных или подозрительных на сальмонеллы.

На плотных элективных средах сальмонеллы растут в виде ха­рактерных колоний, на среде Эндо — в виде круглых бесцветных или слегка розоватых прозрачных (полупрозрачных) мелких коло­ний. На среде Левина сальмонеллы растут в виде прозрачных бледных нежно-розовых или розовато-фиолетовых колоний.

На втором этапе (этапе обогащения) для накопления сальмо­нелл проводят посев на жидкие селективные среды (среды Мюл­лера, Киллиана, Кауфмана, селенитовый Ф-бульон, хлористомаг- ниевую среду «М») и выдерживают в термостате при температуре 37 °С. Оптимальная температура для накопления сальмонелл на селенитовом Ф-бульоне 43 °С.

На третьем этапе осуществляют пересев из жидких сред на плотные селективные диагностические среды, которые после тер- мостатирования исследуют на присутствие колоний типичных или подозрительных на сальмонеллы.

На четвертом этапе проводят подтверждение наличия бактерий из рода сальмонелл определением морфологических, биохимичес­ких и серологических свойств.

При наличии роста микроорганизмов на питательных средах берут три—пять подозрительных колоний с каждой чашки. Из части колоний готовят мазок, окрашивают по Граму, микроскопи- руют. Одновременно исследуют на подвижность в «висячей» кап­ле. Оставшуюся часть колонии растирают в конденсационной воде скошенного агара или в одной-двух каплях добавленного к агару стерильного бульона. Эта взвесь служит исходным материа­лом для биохимической и серологической типизации.

Сальмонеллы относятся к одному из 1 2 родов семейства бакте­рий Enterobacteriacae. По серологической типизации систематизи­

444

ровано около ](И)0 cepoinmui сд.д. доне.и. Они встречаются (обитаки) ii кишечнике животных и человека, а 1акже во внеш­ней с ре тс-. Морфологически ли палочки имеют закругленны е концы, иногда овальной формы, длиной 2—\ и шириной 0.5 мкм. Подвижны, окрашивание по Граму дает отрицательную реакцию, спор и капсул не образуют. Аэробы иди факультативные ана­эробы. Оптимальная реакция среды для роста — слабощелочная (рН 7,2—7,5), оптимальная температура роста — 37 ^Г'С, хотя саль­монеллы хорошо растут- и при комнатной температуре, и даже при низких плюсовых температурах (5—8 °С). По росту на простом агаре и обычных жидких питательных средах сальмонеллы почти неразличимы. На мясо-пептонном агаре гладкие формы (Л-фор- мы) этих бактерий образуют круглые, полупрозрачные, выпуклые, иногда со слегка вдавленным центром и влажные колонии с лег­ким металлическим блеском. Шероховатые (7?-формы) растут в виде неровно округленных, шероховатых, тусклых и сухих коло­ний. На скошенном агаре растут пышно, образуя в конденсацион­ной воде сильную муть, на мясо-пептонном бульоне они вызыва­ют равномерное помутнение среды, желатин не разжижают, индол не образуют, молоко не ферментируют.

На плотных селективных средах сальмонеллы растут в виде ха­рактерных колоний: на среде Плоскирева — бесцветные мелкие колонии; на висмут-сульфитном агаре — черные или коричневые колонии с характерным металлическим блеском с прокрашивани­ем участка среды под колонией в черный цвет. Лишь некоторые серологические типы сальмонелл из группы С растут на висмут- сульфитном агаре в виде нежных светло-зеленых или крупных серовато-зеленых колоний.

Сальмонеллы продуцируют эндотоксины — глюцидолипоидо- полипептидные комплексы, тождественные с соматическим анти­геном бактерий, термостабильные. При парентеральном введении они высокотоксичны.

Вместе с большой общностью морфологических и культуральных характеристик, а также токсинообразования бактерии рода Salmo­nella отличаются друг от друга по биохимическим и антигенным (се­рологическим) свойствам. Эти различия положены в основу методов типизации (установления видов) бактерий рода Salmonella.

Условно-патогенные бактерии. Определенную роль в пищевых токсикоинфекциях могут играть некоторые бактерии, объединяе­мые под названием «условно-патогенные». К ним относят группы кишечной палочки и протея, которые могут быть источниками пищевых отравлений. Морфологически они представляют собой палочки с закругленными концами или овальной формы, длиной 1—4 и шириной 0,5—0,6 мкм. За исключением некоторых видов, эти бактерии подвижны, окрашивание по Граму дает отрицатель­ную реакцию, спор и капсул не образуют, аэробы хорошо растут на обычных питательных средах.

445

Название ^кишечная палочка- поен г собирательный характер, виды отличаются друг от друга культуральными. биохимическими, серологическими и патогенными свойствами.

Биохимически кишечные палочки весьма активны. Все они расщепляют лактозу, глюкозу, маннит. мальтозу, декстрозу, галак­тозу и ксилозу: разжижают желатин, редуцируют нитраты в нит­риты, подавляющее большинство образует индол, но не раз.кпаег инозита и не образует сероводорода. Для выделения кишечной па­лочки из различных объектов и дифференциации их подгрупп в лабораторных условиях используют элективные среды Эндо. Ле­вина, Плоскирева и Хейфеиа.

При выявлении бактерий из рода кишечной палочки (рода Escherichia) определяют морфологию, характер роста на электив­ных средах с лактозой, неспособность образовывать цитохромо- ксидазу, утилизировать цитрат, образовывать сероводород и спо­собность продуцировать индол.

На среде Эндо бактерии из рода кишечной палочки растут в виде красных с металлическим блеском (или без блеска), розовых с красным центром или белых колоний; на среде Ле­вина — в виде темно-фиолетовых блестящих колоний; на среде Плоскирева — в виде кирпично-красных с глянцевой поверх­ностью колоний.

Для определения подвижности культуры готовят препарат «раздавленная капля» и микроскопируют. Бактерии кишечной па­лочки чаще подвижны.

При наличии колоний, характерных для бактерий кишечной палочки (рода Escherichia), их выделяют из других сходных микро­организмов по биохимическим свойствам (табл. 5.5).

Таблица 5.5

Биохимическая дифференциация бактерий групп кишечной палочки и протея

	Род микроба
Биохимические дифференцирующие свойства	Биохимические варианты Escherichia						Pr. vul­garis	Pr. mi- rabilis
	1	2	3	4	5	6

Образование серово- ______ + +

дорода на трехсахар- ном агаре с солью Мора

Образование газа на + — + — + — + + глюкозе, на трехса- харном агаре с солью Мора

446

Продолжение

Рид микроба

Биохимические дифференцирующие

cBoiicTRa

Биохимические варианты Eschcrich			а
				Рг. vul­	Pi", mi-
| 1 |	1 3 4	5	6	garis	rabilis

Ферментация раство- + + + + - — ра лактозы массовой долей 10 %

Образование индола + + — - + +

Растепление моче- _____ _ _

вины

Утилизация цитрата _____ _ _ (на среде Симмонса)

Подвижность +/— +/— +/— +/- +/— +/-

Ферментация маль- + + + + + +

тозы

Ферментация ман- + + + + + +

нита

+ +

Раз- Раз­лично лично + +

Примечание. Под знаком «+» в таблице обозначен положительный резуль­тат; знаком «—» — отрицательный результат; знаком «+/—» — положительный или отрицательный результат.

Бактерии рода Proteus. Сущность метода заключается в опреде­лении морфологии, роста на питательных средах, способности гидролизовать мочевину, образовывать сероводород и отсутствии ферментации маннита.

Бактерии группы протея также имеют различную антигенную структуру.

На обычных средах бактерии рода Proteus растут в виде вуа- леобразного налета (Я-форма), при микроскопировании кото­рого находят полиморфные грамотрицательные подвижные па­лочки. Это указывает на присутствие вульгарного протея. Од­нако могут быть определены изолированные колонии сред­ней величины, нежные полупрозрачные с розоватым центром (О-форма). При микроскопировании этих колоний палочки лишены жгутиков и неподвижны.

Для подтверждения наличия протея (//-форма) проводят по­сев в конденсационную воду скошенного агара (по Шукевичу). Для обнаружения О-форм делают посев на среде Плоскирева. На этой среде протей растет в виде прозрачных колоний с ха­рактерным запахом. Общую характеристику признаков выявле­ния см. в табл. 5.5.

447

2.2. ОБНАРУЖЕНИЕ: АНАЭРОБОВ

К анаэробам, представляющим большую опасность для лю­дей и животных, относят палочку ботулинпум (CI. botnliniim) и перфрингенс (CI. perfringens).

CI. botnliniim — слабоподвижная палочка длиной 4—8 и шири­ной 0,6—0,8 мкм. окрашивание по Граму дает положительную ре­акцию. Спора обычно располагается на конце палочки, в связи с чем споровые формы микроба имеют вид теннисной ракетки или короткой свечи с пламенем. Вегетативные формы CI. botnliniim инактивируются при 80 °С в течение 30 мин, а споры не погибают при кипячении даже в течение 4—5 ч. Палочка ботулиниум отно ­сится к группе сапрофитных почвенных микробов, широко распро­страненных в природе. Она присутствует в почве, листьях, траве, сене, овощах, фруктах, на поверхности тела и в кишечнике круп­ных рыб, кишечном канале человека и животных, навозе и т. д. Раз­личают шесть серотипов этого возбудителя, которые обладают раз­личной патогенностью по отношению к животным и человеку. Последние заболевают ботулизмом только при проникновении в их организм токсинов, накопившихся в продуктах и кормах.

При наличии анаэробных условий в продуктах и кормах живот­ного и растительного происхождения CI. botulinum продуцирует токсин, в среднем по активности в семь раз превышающий столб­нячный. Образование токсина происходит при температуре выше 20 °С. Однако имеются сведения, что он может образовываться и при 10 °С, исключение составляет серотип Е, который может про­дуцировать токсин даже при температуре 3,3 °С. Содержание в продуктах поваренной соли 6 % и более тормозит образование токсина, а при содержании соли более 10 % токсин вообще не об­разуется. Для образования токсина оптимальной является нейт­ральная среда (рН 6,95—7,0). Кислая среда препятствует развитию возбудителя ботулизма, поэтому в продуктах, где происходит мо­лочнокислое брожение (моченые яблоки, кислая капуста, соленые огурцы и томаты), токсин развивается слабо. Однако кислая среда не разрушает токсин, а щелочная способна его разрушить. Токсин не обладает и высокой термостабильностью. При температуре 80 °С и выше он разрушается в течение 30—60 мин, а при 100 °С — через 10—15 мин. Для образования ботулинического токсина тре­буется 5—7 сут, поэтому употребление в пищу свежих продуктов после тепловой стерилизации к отравлению не приводит.

CI. perfringens — короткая, спорообразующая, неподвижная, грамположительная палочка, анаэроб. Существуют 6 типов CI. per­fringens, обозначаемых начальными буквами латинского алфавита. Некоторые представители этих типов могут быть патогенными. Типы В, С, D, Е являются возбудителями энтеротоксемии различ­ных животных, а тип С служит также возбудителем некротичес­кого энтерита у людей.

448

В отличие от ботулизма пищевые заболевания, связанные с за­ражением продуктов CI. perfringens. по-видимому, следует о тнести к токсикоинфекпиям.

Сущность выявления анаэробов заключается в определении их способности расти в отсутствие кислорода воздуха, морфо­логии возбудителей, роста на питательных средах и на выяв­лении патогенности возбудителей путем заражения лабора­торных животных.

Удовлетворительные анаэробные условия создаются в жид­кой питательной среде, где в качестве восстановителя приме­няют мясо, печень, которые одновременно служат и источ­ником питания.

Среда должна быть расфасована во флаконы или пробирки та­ким образом, чтобы площадь поверхности среды по абсолютной величине не превышала 1/10 ее объема и поверхность ее была изо­лирована от кислорода воздуха.

Диагноз на анаэробные инфекции ставят на основании бакте­риоскопии, посева материала на питательные среды и биопроб на лабораторных животных.

Для бактериоскопии готовят 2—5 мазков-отпечатков из каждой пробы и окрашивают по Граму или метиленовой синью, а при не­обходимости выявления спор или капсул сибиреязвенных ба­цилл — по методу Ребигера. При микроскопировании обращают внимание на форму, наличие спор и капсул и расположение от­дельных микроорганизмов.

Для посева на питательные среды пробы обжигают и навеску массой около 10 г растирают в стерильной ступке с физиологичес­ким раствором в соотношении 1 : 2.

По 3—5 см³ приготовленной взвеси засевают в четыре боль­шие пробирки с мясной средой Китт—Тароцци, залитой слоем вазелинового масла толщиной 0,5 см, предварительно прогретой на водяной бане при температуре кипения в течение 20—30 мин, а затем быстро охлажденной до температуры не ниже 50 °С. Посевы перед термостатированием прогревают при температуре 80 °С в течение 20 мин (две пробирки); при исследовании на CI. botulinum типа Е одну пробирку нагревают при температу­ре 60 °С в течение 15 мин (при этом сохраняются споры CI. botulinum типа £), а другую — при 80 °С в течение 20 мин. Остальные пробирки не нагревают.

При подозрении на CI. botulinum для выявления типа Е две пробирки — одну непрогретую и одну прогретую до 60 °С — вы­держивают при температуре 28 °С. Другие две пробирки (непро­гретую и прогретую при 80 °С) инкубируют при температуре 37 °С для выявления остальных анаэробов.

Термостатирование проводят в течение 5—10 сут, за ростом на­блюдают ежедневно. При обнаружении роста проводят микроско­пическое исследование.

449

полученные результаты оформляют в виде протокола, в кот- ром фиксируют морфологические, культуральные и другие при­знаки выявленных микроорганизмов. Bee сведения представляю! в таблице рекомендуемой формы:

MiiKpoopi ашгзмы

Обра sen ! ■ -■ - - -

I аэробные анаэробные

Саншарная оценка мяса

По итогам экспериментальных исследований студенты само­стоятельно делают вывод о пригодности мяса для использования на пищевые цели.

3. УСКОРЕННОЕ ОБНАРУЖЕНИЕ БАКТЕРИЙ НА ОСНОВЕ ЛЮМИНЕСЦЕНТНО-СЕРОЛОГИЧЕСКИХ

МЕТОДОВ

3.1. ВЫЯВЛЕНИЕ ВОЗБУДИТЕЛЕЙ РОЖИ СВИНЕЙ. ЛИСТЕРИОЗА, САЛЬМОНЕЛЛЕЗА В КУЛЬТУРЕ ПРИ ПОМОЩИ ФЛУОРЕСЦИРУЮЩИХ АНТИТЕЛ

Порядок проведения анализа. Сущность метода заключается в определении способности антител иммунных сывороток при со­единении через карбамидные группы со специальными красите­лями (флуорохромами) вступать в специфическую связь с соответ­ствующими антигенами. Образующийся при этом комплекс анти­ген — антитело флуоресцирует и легко определяется при люми­несцентной микроскопии.

Метод может быть применен в качестве экспрессного и для ус­коренной идентификации микробов. Экспресс-метод проводится в начале исследования наряду с бактериоскопическим и не требу­ет выделения чистой культуры микробов из исследуемого матери­ала. Полученный в течение 2—6 ч ответ является предваритель­ным, сигнальным, требующим подтверждения бактериологичес­ким методом.

Метод люминесцирующих сывороток для идентификации выделенной культуры микробов применяют для ускорения ис­следования, исключающего в ряде случаев определение культу- ральных и биохимических свойств, серологические реакции и типирование.

Используют 18—24-часовые чистые или смешанные культуры, из которых готовят по три мазка на отдельных предметных стек­лах. Один из мазков используют для обработки рожистой люми- несцирующей сывороткой, два других — для обработки листериоз- ными люминесцирующими сыворотками.

450

Перед применением флуоресцирующую сыворотку разводят физиологическим раствором с фосфатным буфером (рН 7.4) до рабочего разведения, указанного на этикетке ампулы. Сыво­ротки в рабочем разведении могут храниться при температуре 2—4 °С в течение 2 сут.

Мазки готовят средней густоты (несколько десятков микробов в поле зрения микроскопа), размером не более 1 см². Место нане­сения культуры очерчивают специальным карандашом с обратной стороны предметного стекла, подсушивают мазки на воздухе, мар­кируют и фиксируют этанолом в течение 15 мин; мазки для фик­сации погружают в вертикальном положении в стеклянный сосуд с этанолом. Каждое стекло отделяют металлической проволочкой или стеклянной соломкой.

После фиксации и испарения этанола мазки ополаскивают физиологическим раствором с фосфатным буфером (рН 7,4). На слегка подсушенный мазок наносят одну-две капли соответствую­щей люминесцирующей сыворотки в рабочем разведении.

Мазки с сывороткой помещают во влажную камеру (чашки Петри с влажной фильтровальной бумагой на дне) и выдерживают в термостате при температуре 37 °С в течение 30 мин.

Мазки допускается ополаскивать физиологическим раствором или дистиллированной водой без фосфатного буфера.

Затем сыворотку отмывают, погружая мазки в кювету, со­держащую физиологический раствор с фосфатным буфером (рН 7,4), на 20 мин. Раствор в кювете периодически помеши­вают и меняют через 10 мин.

Отмытые мазки ополаскивают дистиллированной водой и вы­сушивают на воздухе. Для быстроты высушивания можно исполь­зовать вентилятор.

На поверхность мазка наносят небольшую каплю глицерина с буфером рН 8,0, накрывают покровным стеклом, излишки глице­рина удаляют.

На покровное стекло наносят нефлуоресцируюгцее иммерси­онное масло или его заменитель и проводят люминесцентную микроскопию.

О наличии возбудителей судят по интенсивности свече­ния. Диагностическую оценку выражают в крестах соглас­но представленным ниже характеристикам: «+ + ++» — яркая, сверкающая зеленая люминесценция морфологически типич­ных бактерий с более интенсивным свечением по их перифе­рии (положительная); «+ ++» —- отчетливо выраженная, доста­точно яркая, зеленоватая люминесценция морфологически типичных бактерий с более интенсивным свечением по их периферии (положительная); «++» — недостаточно яркая жел­то-зеленая люминесценция, периферический ободок выяв­ляется с трудом (сомнительная); «+» —люминесценция очень слабая, морфология бактерий различается с трудом (отрица-

451

гельная); «—» — люминесценция огеутст вуе г, видны лишь тени бактерий (отрицательная).

Виловую принадлежность обнаруженною возбудителя устанав­ливают по определенной сыворотке, которая вызывает специфи­ческое свечение исследуемой культуры интенсивностью не менее чем на «+ + + ».

3.2. ЛЮМИНЕСЦЕНТНО-СЕРОЛОГИЧЕСКОЕ ИССЛЕДОВАНИЕ ВОЗБУДИТЕЛЕЙ РОЖИ СВИНЕЙ И ЛИСТЕРИОЗА В МЯСЕ И ПАРЕНХИМАТОЗНЫХ ОРГАНАХ

Порядок проведения анализа. Материал для исследования должен быть свежим. Для люминесцентного микроскопирования из паренхиматозных органов готовят взвесь на физиологическом растворе хлорида натрия в соотношении 1:5. После осаждения крупных частиц взвеси из разных участков ее поверхности готовят по два-три мазка на каждый вид сыворотки.

Обработку препаратов и люминесцентное микроскопирование проводят так же, как при исследовании культур (см. п. 3.1).

Диагностическая оценка интенсивности свечения бактерий рожи свиней и листериоза состоит в том, что при обнаружении возбудителя с типичной морфологией, специфическим свечением интенсивностью не ниже чем на «+++», ставят положительный люминесцентно-серологический диагноз соответственно той сы­воротке, которая вызвала свечение возбудителя.

При сомнительных или отрицательных результатах (слабое све­чение на «+» или «++», свечение микробов с атипичной морфоло­гией или отсутствие свечения возбудителя в мазках) диагноз уточ­няют люминесцентным микроскопированием культур, выделен­ных из посевов патологического материала.

3.3. ЛЮМИНЕСЦЕНТНО-СЕРОЛОГИЧЕСКОЕ ИССЛЕДОВАНИЕ САЛЬМОНЕЛЛ

Порядок проведения анализа. Для исследования могут быть использованы мазки-отпечатки из органов и тканей, пробы мяса после подращивания в термостате в течение 4—6 ч, а так­же мазки, приготовленные из бактериальных культур (как чис­тых, так и смешанных).

Сухую флуоресцирующую сальмонеллезную сыворотку и аль­бумин, меченный родамином, перед применением растворяют каждый отдельно дистиллированной водой в объеме, указанном на этикетке ампулы.

При использовании сыворотки вместе с альбумином для при­готовления рабочей смеси флуоресцирующую сальмонеллезную сы­

452

воротку и альбумин, меченный родамином, разводят каждый отдельно раствором хлорида натрия молярной концентрацией! 0,15 моль/дм³ (рН 7.2 — 7.4) на одно разведение меньше, чем их рабочие титры, указанные на этикетках препаратов. Разведен­ную флуоресцирующую сыворотку и альбумин, меченный ро­дамином. смешивают" в равных объемах. Рабочую смесь хранят в пробирке с плотной резиновой пробкой в темном месте при температуре 4 °С. Различают прямой и непрямой способы обна­ружения сальмонелл.

Прямой способ. Исследованию подлежат молодые чистые или смешанные культуры, выращенные в жидких или лучше на плот­ных элективных средах после появления макроскопически види­мого роста.

Из двух-трех типичных для сальмонелл колоний готовят мазки на предметных стеклах соответственно числу сывороток, которые должны быть использованы для исследования.

Препараты помещают в чашки Петри с влажной фильтроваль­ной бумагой на дне, на каждый мазок наносят одну-две капли сыворотки в рабочем разведении или сыворотку с альбумином, меченным родамином, сыворотку распределяют по всей поверх­ности мазка и выдерживают при комнатной температуре в тече­ние 30 мин или в термостате при температуре 37 °С в течение 15 мин. Затем сыворотку отмывают дважды по 10 мин раствором хлорида натрия молярной концентрацией 0,15 моль/дм³. Отмы­тые мазки ополаскивают дистиллированной водой и высушивают на воздухе или в термостате.

Обработку и микроскопирование мазков ведут аналогично п. 3.2.

В свежих пробах мяса и паренхиматозных органов при отсут­ствии патологических изменений типичные формы сальмонелл можно обнаружить в редких случаях, поэтому люминесцентное микроскопирование проводят после накопления сальмонелл. Для этого от всех органов отрезают кусочки размером 2 х 3 х 4 см и помещают их в закрытых чашках в термостат на 4—6 ч для подра­щивания. Затем их исследуют при отрицательном результате пер­вичной микроскопии.

Готовят две серии мазков-отпечатков (по три мазка в каждой серии). Одну серию мазков окрашивают по Граму и исследуют по общепринятой методике. Вторую серию окрашивают люминесци- рующими сальмонеллезными сыворотками или смесью люминес- цирующей сальмонеллезной сыворотки с альбумином, меченным родамином. Окрашивание проводят аналогично окрашиванию сальмонелл в культуре.

Непрямой способ. На первом этапе после фиксации мазков эта­нолом на мазки из культур или мазки-отпечатки из мяса или орга­нов наносят пастеровской пипеткой одну-две капли поливалент­ной сальмонеллезной сыворотки, разведенной физиологическим раствором в соотношении 1 : 32. Мазки помещают в чашки Петри

453

с влажной фильтровальной бумагой и выдерживают 30 мин при комнатной температуре или 15 мин при температуре 37 X.

Несвязавшуюся иммунную сыворотку отмывают в течение 5 мин водопроводной водой, мазки высушивают на воздухе иди в термостате при температуре 37 ^СС.

На втором этапе для окраски используют рабочую смесь люми- несцируюшей сыворотки против у-глобулина кролика (меченного ФИТЦ) или рабочую смесв люминесцируюшей сыворотки с аль­бумином, меченным родамином, которую готовят заранее.

Обработку и микроскопирование мазков проводят по 3.2.

При диагностической опенке интенсивности свечения сальмо­нелл учитывают, что при микроскопировании мазков из культуры или мазков-отпечатков из органов и тканей бактерии сальмонелл дают яркое изумрудно-зеленоватое свечение по периферии бакте­рий с хорошо выраженной центральной темной зоной. Фон пре­парата темный с оранжево-красным окрашиванием посторонней микрофлоры, тканевых элементов и других органических частиц (при применении альбумина, меченного родамином), содержа­щихся в исследуемых препаратах.

Характерное свечение контура (ободка) при визуальном осмот­ре оценивается в крестах: «++++» — сияющее зелено-желтое свече­ние; «+++» — яркое желто-зеленое свечение; «++» — умеренное желто-зеленое или белое свечение отчетливо заметного контура; «+» — слабое белое свечение различимого контура; «—» — клетки в виде сероватых теней, контур отсутствует или слабо заметен на от­дельных участках периферии клеток (не у всех микробов).

Положительным результатом обнаружения сальмонелл счита­ется свечение типичных для них форм, оцениваемое не ниже чем на «++» при условии, что в контрольных препаратах, окрашенных рабочим разведением гетерологической сыворотки, оно оценива­ется отрицательно, а также при отрицательных результатах окра­шивания сальмонеллезными флуоресцирующими сыворотками те- терологических бактерий (кишечной палочки, протея).

Свечение на «+» оценивается как сомнительное, и исследова­ние повторяют.

Результаты ускоренного анализа возбудителей студенты офор­мляют в виде протокола. Самостоятельно делают выводы и фор­мулируют общее заключение по работе.

Лабораторная работа № 2

ОПРЕДЕЛЕНИЕ МИКРОБНЫХ КОНТАМИНАНТОВ В КОЛБАСНЫХ ИЗДЕЛИЯХ И ПРОДУКТАХ ИЗ МЯСА

Цель работы. Приобрести практический навык в анализе мик­робных контаминантов колбасных изделий и продуктов кулинар­ной готовности на основе бактериологического анализа.

454

Задачи. Отбор и подготовка проб, определение обшей микроб­ной обсемененности и анализ на выявление отдельных наиболее опасных возбудителей токсикоинфекпий.

Объекты исследования. Вареные, полукопченые, варено-коп­ченые колбасные изделия, сосиски, сардельки, продукты кули­нарной готовности из мяса на основе цельномышечной ткани (деликатесная продукция в ассортименте), студни, паштеты, мясные хлеба.

Материалы, реактивы и оборудование: см. лабораторную рабо­ту № 1 настоящей главы; среды Вильсона—Блера, «ХБ», Кес- слера, КОДА. Хейфеца двойной концентрации, Крумвиде— Олькеницкого в модификации Ковальчука. СЦС: цитратная плазма крови кролика; молочно-солевой и желточно-солевой агар; Н-сыворотки.

Подготовка реактивов: см. лабораторную работу № 1 насто­ящей главы.

Методические указания. Обсеменение колбасных изделий мик­рофлорой происходит в основном через сырье, оборудование, ин­вентарь, тару и т. п. По количественному и качественному соста­вам микрофлора сырого колбасного фарша разнообразна. Общее количество микроорганизмов в 1 г сырого фарша вареных колбас, например, составляет 0,6 • 10^э— 1,4- 1(Р.

В готовых колбасах или копченых изделиях не должно быть па­тогенной и условно-патогенной микрофлоры.

Бактериологический анализ колбасных изделий и продуктов из мяса включает определение: общего количества микроорганиз­мов; бактерий группы кишечной палочки; бактерий рода Salmo­nella; бактерий рода Proteus; коагулазоположительных стафило­кокков; сульфитредуцирующих рода Clostridium perfringens.

Обнаружение кишечной палочки и протея в глубоких слоях про­дукта указывает на нарушение технологии изготовления и прежде всего температурного режима. Наличие в колбасных изделиях ки­шечной палочки свидетельствует о неудовлетворительных санитар­но-гигиенических условиях технологического процесса и обязывает принять незамедлительные меры по их улучшению.

При наличии кишечной палочки и протея, но при хороших ор­ганолептических показателях вареные и полукопченые колбасы направляют на переработку на низшие сорта с повторной провар­кой. Сыровяленые и сырокопченые изделия в этом случае допол­нительно выдерживают 10—12 сут и повторно исследуют в лабора­тории на наличие микрофлоры. При отрицательном результате продукцию реализуют без ограничений, при положительном — перерабатывают на вареные виды колбас.

При обнаружении в колбасных изделиях аэробных сапрофитов (В. subtilis, В. mesentericus) или спорообразующих непатогенных ана­эробов (В. putrificus, В. sporogenes и др.), но при хороших органолеп­тических показателях продукцию выпускают без ограничений.

455

.v.^.i.,.,^ иыииш и продуктов из мяса рекомендуется

проводить по следующему плану:

бактериоскопическое исследование колбасных изделий пли продуктов из мяса:

посев на среду Эндо для определения обеемененности ее бакте­риями группы кишечной палочки;

посев для учета общего количества микроорганизмов в 1 г продукта:

посев в конденсационную волу скошенного агара (по Шукеви- чу) с целью выявления протея.

По истечении времени (24-—48 ч) рекомендуется организовать анализ по плану:

изучение характера роста микрофлоры на питательных средах:

подсчет общей бактериальной обеемененности продукта; приготовление мазков из подозрительных колоний с окраши­ванием по Граму и микроскопированием;

определение подвижности микроорганизмов; пересев на одну из сред накопления (Мюллера. Киллиана или Кауфмана);

изучение биохимических и антигенных свойств выросшей культуры и идентификация вида микроорганизма.

Предложенный план может быть изменен преподавателем с учетом специфики учебного процесса и материально-техничес­кой базы вуза.

Микробиологическое исследование колбасных изделий заклю­чается в приготовлении мазков-отпечатков из поверхностных и глубинных слоев батона и посеве на питательные среды с последу­ющим изучением полученной культуры и подсчетом количества микробных тел в 1 г продукта.

Для бактериоскопического исследования пробы берут не­посредственно из-под оболочки и из середины батона. Если колбасное изделие без оболочки, то срезают верхний слой на 1—2 мм. Стерильными ножницами вырезают два кусочка кол­басы и прикладывают к поверхности предметного стекла. Под­сушивают, фиксируют их над пламенем горелки, окрашивают по Граму и микроскогшруют. В случае порчи колбас накоп­ление микрофлоры отмечается в мазках-отпечатках из поверх­ностных слоев.

Для выявления аэробов и анаэробов, а также для подсчета об­щего количества микробных тел в 1 г готового продукта готовят взвесь, которая служит исходным материалом для посева на пита­тельные среды.

Определение общего количества микробов в колбасных изде­лиях служит дополнительным методом установления их свеже­сти. Наличие более 1,5 млн микробов в 1 г продукта свидетель­ствует о его порче.

456

Подготовка проб. Учитывая, что микробы развиваются в колбасных изделиях неравномерно (иогнездно). пробы для приготовления взвеси отбирают как можно с большей площа­ди продукта.

Отбор точечных проб в условиях производства для бактериоло­гического анализа проводят в соответствии с действующей норма­тивной документацией.

В зависимости от вида продукта объединенную пробу массой 50 г составляют из точечных проб следующим образом:

колбасные изделия в оболочке и продукты из свинины, барани­ны и говядины помещают в металлический или эмалированный тазик (тарелку), тщательно протирают ватным тампоном, смочен­ным этанолом, и дважды обжигают над пламенем. Затем батоны разрезают вдоль стерильным ножом или скальпелем на две поло­винки, Tie рассекая оболочку противоположной стороны батона. Пробу отбирают из нескольких участков центральной части и из- под оболочки обеих половинок батона;

из свиных, бараньих, говяжьих продуктов на костях и из бекона пробы вырезают стерильным инструментом из различных участ­ков обожженного образца на глубине 2—3 см от поверхности, предпочтительно ближе к кости;

изделия без оболочки (мясные хлебы, паштеты, студни и дру­гие изделия) исследуют с поверхности и в глубине продукта.

Тампоны помещают в пробирки, заполненные на 3/4 их высо­ты средой «ХБ>>, Хейфеца или 5 см³ среды Кесслера.

Для анализа глубинных участков продукта образцы помещают в металлический или эмалированный тазик (тарелку), смачивают этанолом и обжигают. Затем делают продольный разрез и отбира­ют навеску методом, указанным для колбасных изделий и продук­тов в оболочке, составляя из них одну объединенную пробу для каждого образца в отдельности, которую помещают в предвари­тельно взвешенный стерильный бюкс или чашку Петри.

Из объединенной пробы каждого образца в стерильную посуду (пергамент) берут навеску массой 20 г с точностью ±0,1 г.

Навеску помещают в стерильную колбу (стакан) гомогенизато­ра для приготовления испытуемой взвеси. Для этого в колбу до­бавляют раствор стерильной пептонной воды массовой долей 1 % в соотношении 1 : 4 и гомогенизируют в электрическом смесителе. Сначала материал измельчают на кусочки с замедленной скорос­тью вращения ножей, затем при частоте вращения 250—333 с^-1 в течение 2,5 мин.

При отсутствии гомогенизатора допускается готовить взвесь путем растирания 20 г продукта в стерильной фарфоровой ступке с 2—3 г стерильного песка, постепенно приливая 80 см³ раствора стерильной пептонной воды массовой долей 0,1 %. При растира­нии проб вареных изделий мажущейся консистенции (ливерные, кровяные колбасы) стерильный песок можно не добавлять.

457

с ic-рильнои 1радуированноп

пипеткой отбирают взвесь после 15 мин выдержки при комнатной! температуре.

1 см" приготовленной взвеси содержит 0.2 i продукта.

1. ОПРЕДЕЛЕНИЕ ОБЩЕГО КОЛИЧЕСТВА МИКРООРГ АНИЗМОВ

В 1 г ПРОДУКТА

Сущность метода заключается в способности мезофильных аэробов и факультативных анаэробов расти на питательном агаре при температуре (37.0 ± 0,5) ⁼С с образованием колоний, видимых при увеличении в 5 раз. Метод не распространяется на сырокоп­ченые колбасы.

Порядок проведения анализа. Для определения общего количе­ства микроорганизмов микропипеткой берут 0,1см³ взвеси из верхнего слоя жидкости, выливают на середину стерильной чашки Петри и заливают 12—15 см³ остуженного мясо-пептонного агара (45—50 °С), равномерно распределяя его по всей поверхности. Чашку помещают в термостат и спустя 48 ч подсчитывают общее количество колоний на поверхности среды и в глубине.

Мясо-пептонный агар расплавляют на водяной бане и охлаж­дают до температуры 45 "С. Стерильные чашки Петри раскладыва­ют на столе, подписывают наименование анализируемого продук­та, дату посева и количество посеянного продукта.

Из каждой пробы должно быть сделано не менее двух посевов, различных по объему, взятых с таким расчетом, чтобы на чашках выросло от 30 до 300 колоний. При этом на одной чашке Петри проводят посев 0,1 г, а на другой — 0,01 г продукта.

Для посева 0,1 г продукта готовят первое разведение испытуе­мой взвеси: стерильной пипеткой с широким концом отбирают 5 см³ испытуемой взвеси, переносят ее в пробирку с 5 см³ сте­рильного физиологического раствора или пептонной воды. Конец пипетки должен быть опущен ниже поверхности раствора, не прикасаясь к стенкам пробирки, чтобы избежать смывания бак­терий с наружной стороны. 1 см³ полученного раствора содержит 0,1 г испытуемого продукта.

Другой стерильной пипеткой тщательно перемешивают содер­жимое пробирки продуванием, отбирают 1 см³ и переносят в сте­рильную чашку Петри, слегка приоткрывая крышку.

Для посева 0,01 г продукта готовят следующее разведение: сте­рильной пипеткой тщательно перемешивают содержимое пробирки, отбирают 1 см³ и переносят в пробирку с 9 см³ стерильного физиоло­гического раствора. 1 см³ испытуемого раствора вторичного разведе­ния содержит 0,01 г испытуемого продукта. 1 см³ этого раствора пе­реносят в стерильную чашку Петри так, как описано выше. При не­обходимости таким же образом готовят последующие разведения.

458

[{осле внесения пазветеним анализируемой вв;есп в чашки Петри иослеллпою кипвакн 12 15 см¹ расплавленной) и охлаж­денного питательного а! аре при фламбпровании врасв пробирки или бутылки. Lie он содержигс». Высгро смепшвлкн с мясо-пеп­тонным шпател1>1 П)1М агаром, острожно наклоняя пли вращая чашку по поверхности с юла. Необходимо избиаль образования пузырьков воздуха, незалптых участков лна чашки Псгри. попада­ния среды на края и крышку чашки.

Для того чтобы помешан, развиипо на поверх)юсiи aiapa спо- рообразующп.х микробов и бактерий группы протея в //-форме, допускается наслоение расплавленного и охлажденного до темпе­ратуры 45-—50 °С голодного aiapa толщиной 3 -4 мм.

После застывания aiapa чашки Петри перевертывают и поме­щают в термостат температурой 37 °С на 48 ч. Затем подсчитывают общее количество колоний бактерий, выросших на чашках.

Колонии, выросшие как на поверхности, так и в глубине агара, подсчитывают при помощи лупы с пятикратным увеличением или специальным прибором с лупой. Для этого чашку кладут вверх дном на черный фон и каждую колонию отмечаю! со стороны дна тушью или чернилами для стекла.

Для определения общего количества микробов в 1 г продукта подсчитанное количество колоний умножают па степень разведе­ния анализируемого продукта.

За окончательный результат определения количества бактерий в 1 г анализируемого продукта принимают среднее арифметичес­кое результатов подсчета двух чашек разной массы продукта.

2. ОПРЕДЕЛЕНИЕ БАКТЕРИЙ ГРУППЫ КИШЕЧНОЙ ПАЛОЧКИ

В 1 г ПРОДУКТА

Метод основан на способности бактерий группы кишечной па­лочки расщеплять глюкозу и лактозу. При этом в средах «ХБ», Хейфеца и КОДА образуются кислые продукты, меняющие цвет индикаторов, а в среде Кесслера в поплавке вследствие расщепле­ния лактозы образуется газ.

Порядок проведения анализа. Для установления характера микрофлоры по 0,1 см³ взвеси наносят на поверхность мясо-пеп­тонного агара и среды Эндо. равномерно распределив ее по всей площади. После суточного термостатирования изучают морфоло­гию выросших колоний, а из подозрительных на кишечную па­лочку или на сальмонеллы готовят мазки, окрашивают по Граму и микроскопируют. При необходимости идентификации микробов взвесь пересевают на среду накопления и типизируют по биохи­мическим и серологическим свойствам.

В пробирки, содержащие по 5 см³ среды «ХБ», среды Хейфеца двойной концентрации или среды КОДА, вносят стерильной пи-

459

пегкои вмесгимостыо > — 11) с\i^ с широким концом по 5 см¹ испы­туемой взвеси. Для анализа можно также использовать среду Кес- слера (10 см³).

Пробирки со средами «ХБ». Кесслера. Хейфеца и КОДА поме­шают в термостат температурой (37 ± 0.5) °С на 18 — 20 ч.

Посевы смывов, отобранных тампонами с поверхности изделий без оболочки, выдерживают при температуре 43 ^СС (для обнаруже­ния повторного бактериального загрязнения).

При росте бактерий группы кишечной палочки среды «ХБ» и КОДА окрашивают в желтый цвет, среда Хейфепа приобретает также желтый цвет, который может изменяться до салатно-зеле- ного, на среде Кесслера в поплавке образуется газ.

Для окончательного заключения о наличии в продукте бакте­рий группы кишечной палочки проводят высев со среды Кесслера (забродившие пробирки) или Хейфеиа (с измененным цветом сре­ды) в чашки Петри со средой Эндо или Плоскирева, или Левина. Чашки Петри помешают в термостат температурой 37 °С на 18— 20 ч, после чего посевы просматривают. На среде Эндо бактерии группы кишечной палочки образуют темно-красные колонии с металлическим блеском или розово-красные без блеска, на среде Плоскирева — кирпично-красные с глянцевой поверхностью, на среде Левина — темно-фиолетовые или фиолетово-черные блестя­щие колонии. Из подозреваемых колоний готовят мазки, которые окрашивают по Граму.

Специфическое изменение сред «ХБ» и КОДА не требует даль­нейшего подтверждения.

При заведомо высокой обсемененности анализируемый про­дукт массой не более 0,25 г помещают в пустую пробирку, в которую закладывают комочек стерильной фильтровальной бумаги размером 5 х 5 см, и стерильной стеклянной палочкой или фламбированной проволокой проталкивают материал до дна (не уплотняя). В пробирку наливают среду «ХБ», КОДА или Хейфеца (нормальной концентрации), заполняя ее на 3/4 высоты пробирки. Последнюю помещают в термостат температурой 37 °С на 8—10 ч. При росте бактерий группы кишечной палочки на средах «ХБ» и КОДА среда изменяет свой цвет из фиолетово-пурпурного в желтый, на среде Хей­феца — из красно-фиолетового в желтый, который затем мо­жет меняться до салатно-зеленого.

Пробы, отобранные с поверхности изделий без оболочки там­понами, анализируют аналогично.

Обнаружение грамотрицательных не образующих спор пало­чек, специфически изменяющих цвет жидких дифференциально- диагностических сред и образующих характерные колонии на элективных средах с лактозой, указывает на наличие бактерий группы кишечной палочки.

460

3. ОПРЕДЕЛЕНИЕ БАКТЕРИИ ИЗ РОДА SALMONELLA

Сущность метола заключается и определении характерного роста сальмонелл на элективных средах. При необходимости ре­комендуется проводить пдегп ификашпо биохимических и сероло­гических свойств.

Порядок проведения анализа. Навеску продукта массой 25 г. взятую из объединенной пробы, вносят во флакон Сокслета, со­держащий 100 см³ среды обогащения (Мюллера. Кауфмана, хло- риетомагниевой среды «М»), Жидкость во флаконе должна подняться до отметки 125 см³. Флаконы тщательно встряхивают и помещают в термостат температурой 37 °С. Через 16—24 ч пос­ле тщательного перемешивания с помощью бактериологической петли (диаметр 0.4—0,5 мм) или пастеровской пипетки проводят высев из среды обогащения в чашки Петри с предварительно подсушенной средой Эндо, Плоскирева, Левина или Вильсона— Блера (по выбору).

Чашки с посевами помещают в термостат температурой 37 °С. Посевы, выращенные на средах Эндо, Плоскирева и Левина, просматривают через 16—48 ч, на висмут-сульфитном агаре — через 24—48 ч.

На среде Эндо бактерии из рода сальмонелл образуют бесцвет­ные или с розовым оттенком колонии.

На среде БФА сальмонеллы образуют крупные, гладкие, крас­новатого оттенка прозрачные колонии (колонии сальмонеллы Salm. tuphi suis, как и на среде Эндо, мелкие). Бактерии группы кишечной палочки образуют колонии желто-зеленоватого цвета. Бактерии группы протея дают рост через 72 ч.

На среде Плоскирева сальмонеллы растут в виде бесцветных колоний, но они более плотные и несколько меньшего размера, чем на среде Эндо.

На среде Левина сальмонеллы растут в виде прозрачных, бледных, нежно-розовых или розовато-фиолетовых колоний. На висмут-сульфитном агаре сальмонеллы растут в виде чер­ных или коричневых колоний с характерным металлическим блеском. При этом наблюдается прокрашивание в черный цвет участка среды под колонией. Исключение составляют некото­рые серологические типы из группы С, которые на этой среде растут в виде нежных светло-зеленых или крупных серовато- зеленых колоний.

Изолированные колонии, характерные для бактерий из рода Salmonella, пересевают на среду Крумвиде—Олькеницкого в мо­дификации Ковальчука штрихом по скошенной поверхности и уколом в столбик. Посевы помещают на 12—16 ч в термостат тем­пературой 37 °С.

При росте бактерий из рода сальмонелл цвет скошенной по­верхности среды Крумвиде—Олькеницкого в модификации Ко-

461

- > - Г ■ ~ - . -

клгишлиниют по наличию I j кл I и и I ii разрыву столбика агара, серо- водоролобра юшие вы швами жмемпсние столбика.

Другие грамотрииате п.ные бактерии лают следующие измене­ния цвета среды:

бактерии !руппы кпшечнои палочки вся среда окрашивается в синий пли сине-зеленый цвет с образованием газа или без него:

бактерии in фуппы протея — среда окрашивается в ярко-крас­ный цвет, может образоваться черный осадок:

шигедды и возбудители брюшною тифа - косяк окрашивается в розовый цвет, столбик --- в синий или сине-зеленый.

Вместо среды Крумвпде—-Олькенипкого в модификации Ко- вальчука допускается посев на углеводные среды в короткий пест­рый ряд, включая среды с глюкозой, лактозой, сахарозой, манни- том и мальтозой, полужидкий агар уколом (для определения под­вижности) и бульон Хоттингера (для определения образования индола и сероводорода).

Для дальнейшей идентификации бактерий готовят мазки, ко­торые окрашивают по Граму. микроскопируют и изучают сероло­гические свойства микроорганизмов путем постановки пробной агглютинации на предметном стекле с агглютинирующей адсор­бированной поливалентной сальмонеллезной! О-сывороткой. При получении положительной реакции на стекле с поливалентной сывороткой проводят идентификацию с помощью монорецептор- ных агглютинирующих О-сывороток.

Установив серологическую группу, к которой относятся ис­следуемые бактерии, с помощью //-сывороток можно определить тип бактерий.

Обнаружение подвижных (кроме S. pullorum и S. gallinarurn) грамотрицательных палочек, дающих характерный рост на элек­тивных средах, не ферментирующих лактозу и сахарозу, фер­ментирующих глюкозу и маннит с образованием кислоты и газа (Salm. typhi suis не ферментирует маннит), дающих положитель­ную реакцию агглютинации с монорецепторными О- и //-сальмо- неллезными сыворотками, указывает на наличие бактерий из рода Salmonella.

4. ОПРЕДЕЛЕНИЕ ПРОТЕЯ

Метод основан на определении морфологии и роста на пита­тельных средах, способности гидролизовать мочевину и образовы­вать сероводород.

Порядок проведения анализа. Для определения присутствия протея вносят 0,1 см³ взвеси в конденсационную воду скошенного мясо-пептонного агара (по Шукевичу), термостатируют 18—24 ч и изучают полученную культуру.

462

Для подтверждения наличия протея в //-форме 0,5 ем³ анали­зируемой взвеси вносят в конденсационную воду свежескошенно- го мясо-пептонного агара, разлитого в широкие пробирки, не ка­саясь поверхности среды (метод Шукевича). Пробирки помещают в термостат температурой 37 °С строго вертикально. Через 18—24 ч посевы просматривают. Обращают внимание на образование пол­зучего вуалеобразного налета с голубым оттенком: на скошенном мясо-пептонном агаре культура поднимается из конденсационной жидкости вверх но поверхности среды. При появлении характер­ного роста микробов рода Proteus окрашенные по Граму мазки микроскопируют и изучают подвижность микробов в «раздавлен­ной» или «висячей капле».

Для обнаружения нерояшихся 0-форм можно проводить посев на поверхность среды Плоскирева. 0-форма протея растет на этой среде в виде прозрачных колоний, слегка подщелачивающих сре­ду, окрашивая ее в желтый цвет. После пересева на среду Крумви­де—Олькеницкого в модификации Ковальчука при наличии бак­терий из группы протея среда окрашивается в ярко-красный цвет (вследствие расщепления мочевины) и может образовываться чер­ный осадок с возможным разрывом агарового столбика (вслед­ствие образования сероводорода).

Обнаружение в среде полиморфных грамотрицательных пало­чек, образующих характерный рост на средах в Я-форме (подвиж­ные) и О-форме (неподвижные), ферментирующих глюкозу и мо­чевину и не ферментирующих лактозу и маннит, указывает на на­личие бактерий из рода Proteus.

5. ОПРЕДЕЛЕНИЕ КОАГУЛАЗОПОЛОЖИТЕЛЬНЫХ СТАФИЛОКОККОВ

Сущность метода заключается в определении морфологии, харак­тера роста на питательных средах и в способности отдельных стафи­лококков продуцировать лецитиназу и коагулировать цитратную плазму крови кролика под воздействием фермента коатулазы.

Порядок проведения анализа. Из разведения анализируемой взвеси продукта (1 : 10) в физиологическом растворе или пептон- ной воде для выявления пигмента проводят посевы на молочно- солевой агар, содержащий 6,5 % хлорида натрия, или желточно- солевой агар, содержащий 6,5 % хлорида натрия, для выявления лецитиназной активности.

Взвесь объемом 0,2 см³ наносят на поверхность агара и равно­мерно растирают по всей поверхности агаровой среды.

Посевы термостатируюг в течение 24 ч при температуре 37 °С и в течение 24 ч выдерживают при комнатной температуре.

На поверхности питательной среды колонии стафилококка имеют вид плоских или слегка выпуклых блестящих колоний с

463

ровным краем. При этом на молочно-еолевом агаре лучше проявляется пигмент (эмалево-белый или золотистый), а на желточно-солевом агаре колонии стафилококков могут обра зовывать радужный венчик, что является одним из признаков их патогенности.

Из подозрительных колоний готовят препараты, которые ок­рашивают по Граму. При наличии стафилококков в препарате грамположительные мелкие кокки располагаются в виде непра­вильных гроздьев.

Для подтверждения признаков патогенности стафилококков ставят реакцию плазмокоагуляции. В пробирку с 0,5 см³ нитрат­ной плазмы крови кролика, разведенной физиологическим раст­вором в соотношении 1 : 4, вносят петлю чистой суточной культу­ры стафилококка и ставят в термостат при температуре 37 °С. Ре­зультаты реакции плазмокоагуляции фиксируют через 3—4 ч (не встряхивая пробирку) и оставляют в термостате на сутки для окон­чательного заключения.

Для постановки реакции плазмокоагуляции можно использо­вать также сухую цитратную плазму крови кролика.

Реакцию считают положительной, если плазма коагулирует­ся в сгусток.

Для определения количества стафилококков учитывают ко­лонии стафилококков, давшие положительную реакцию плаз­мокоагуляции. При расчете на 1 г продукта количество подсчи­танных колоний умножают на степень разведения и на коли­чество посевного материала.

6. ОПРЕДЕЛЕНИЕ СУЛЬФИТРЕДУЦИРУЮЩИХ КЛОСТРИДИЙ

Сущность метода заключается в специфическом росте клостри- дий перфригненс в средах СЦС и Вильсона—Блера, на которых в результате восстановления сульфита натрия в сульфат натрия про­исходит взаимодействие с хлоридом железа и фиксируется почер­нение среды за счет сульфида железа.

Порядок проведения анализа. Анализируемую взвесь объемом 1 см³ стерильной пипеткой вносят в пробирку с 9 см³ жидкой сульфит-циклосериновой среды (среды Вильсона—Блера), затем проводят последовательные пересевы на аналогичные объемы среды, в результате чего получают возрастающие десятикратные разведения суспензии. Инкубируют в течение 8—12 ч при 46 °С. При наличии роста сульфитвосстанавливающих клостридий фик­сируют почернение среды.

Почернение среды Вильсона—Блера могут вызвать многие эн- теробактерии. Для подтверждения роста сульфитвосстанавливаю­щих клостридий используют пересев в пробирки со средой Кит- та—Тароцци, предварительно прогретой в течение 25 мин в водя­

464

ной бане при температуре кипения и быстро охлажденной до 45 С Термостатирование посевов проводят при (37 ±0,5) С. ежедневно в течение 5 сут проверяя в них помутнение среды, выделение газа, появление постороннего запаха, иногда разложение кусочков пече­ни. Сразу после появления признаков роста готовят микроскопи­ческий препарат. Для этого материал берут пастеровской пипеткой со дна пробирки. При микроскопировании отмечают грамположи- тельные палочки, образующие овальные споры.

У спорообразующих грамположительных микроорганизмов вы­являют каталазную активность с помощью раствора пероксида во­дорода концентрацией 30 г/дм³. Отсутствие пузырьков газа при добавлении к капле культуральной жидкости такого же объема раствора пероксида водорода позволяет считать, что в посевах присутствуют микроорганизмы из рода клостридий.

При отсутствии спор в микроскопическом препарате положи­тельной пробы на каталазу и наличии в посевах смешанной мик­рофлоры 1—2 капли накопительной среды переносят в стериль­ную чашку Петри и заливают расплавленной и охлажденной до 45°С средой Вильсона—Блера. Застывшую поверхность плотной среды заливают холодным агаром. Посевы термостатируют в тече­ние 24—48 ч при (37 ± 0,5) °С. Появление в нижнем слое агара черных или коричневых колоний свидетельствует о присутствии в посевах сульфитвосстанавливающих клостридий.

За положительный титр клостридий (сульфит-восстановите­лей) принимают то максимальное разведение суспензий, в посеве которого произошло почернение среды. Например, если харак­терные изменения наблюдаются в пробирках с разведением 10~', то считают, что в исследуемом продукте будет 10 (или 1 • 10¹) кле­ток в 1 г; если характерные изменения наблюдаются в пробирках с разведением 10~², то считают, что в исследуемом продукте 100 (или 1 • 10²) микробных клеток в 1 г.

Результаты бактериологического исследования колбасных и мясных изделий оформляют в виде протокола, форма которого представлена ниже. При этом фиксируют морфологические и культуральные признаки выявленных микроорганизмов, сопос­тавляют результаты исследований с требованиями соответствую­щей нормативной документации, дают обоснованную оценку со­стояния мясных продуктов.

	Общее ко­личество микроорга­низмов, КОЕ/г			Наличие
Характе­ристика образца		Количест­во ста­филокок­ков, КОЕ/г	бактерий груп­пы кишечной палочки(коли- формы)	патогенных микроорганиз­мов (бактерий из рода Salmonella)	бакте­рий из рода Proteus	сульфит- редуцирую- ЩИХ К10С- тридий
			+/-		+/-	+/-

465

Лабораторная работа № 3 ОПРЕДЕЛЕНИЕ АНТИБИОТИКОВ

Цель работы. Приобрести практический навык в определении остаточных количеств антибиотиков в мясе, вторичных продуктах убоя скота и мясных продуктах.

Задачи. Установить наличие антибиотиков в продуктах убоя животных; провести их качественное определение и по результа­там исследований дать оценку мяса, вторичных продуктов убоя скота, мясных продуктов кулинарной готовности.

Объекты исследования. Мышечная ткань разных видов убойных животных и птицы, внутренние органы (почки) убойных живот­ных, мясные продукты различных ассортиментных групп.

Материалы, реактивы и оборудование. Мясо-пептонный агар с рН 7,0—7,3; спиртовка; ножницы; пинцет, пастеровские пипет­ки; бумажные диски, пропитанные 0,25 ЕД пенициллина (тетра­циклина); тест-культура микроорганизмов в лиофильно высу­шенном состоянии (Sar. lutea, St. aureus, Вас. subtilis — паспорти­зованные штаммы).

Методические указания. Наличие остаточных количеств анти­биотиков в пищевых продуктах животного происхождения может отрицательно сказываться на здоровье человека. Это обусловлено способностью антибиотиков воздействовать сенсибилизирующе и приводить к анафилактическим и аллергическим реакциям у че­ловека, вызывать дисбактериозы пищеварительного тракта и фор­мирование антибиотикоустойчивых штаммов патогенных микро­организмов. Не исключена возможность токсического, тератоген­ного и мутагенного действия.

Наиболее сильными аллергенами считаются пенициллин, стреп­томицин, олеандомицин. Высокой сенсибилизирующей способно­стью обладают пенициллин, стрептомицин и тилозин.

Несмотря на то что использование антибиотиков разрешено, производители мяса и молока должны гарантировать, что остаточ­ное содержание антибиотиков в их продукции не превышает мак­симально допустимых уровней.

Согласно действующим санитарным нормам и правилам пре­дельное содержание в мясе и мясных продуктах левомицетина и тетрациклина должно быть менее 0,01 ед/г, гризина — менее 0,5 ед/г, бацитрацина — менее 0,02 ед/г. Для мяса птицы и молока нормируется также содержание стрептомицина (менее 0,5 ед/г) и пенициллина (менее 0,01 ед/г). В зависимости от вида продуктов максимальное содержание антибиотиков не должно превышать (мг/кг): бензилпенициллина 0,004—0,05, спектиномицина 0,2—5, дигидрострептомицина 0,2—1, неомицина 0,5—5; гентамицина 0,1 — 1, хлор- и окситетрациклина 0,1—0,6, сефтиофура 0,2—4.

Контроль за наличием остаточных количеств антибиотиков не­обходим на всех стадиях производства, особенно в готовой про-

466

дукиии. Установленный законодакмьсгвом MHOinxcipan порядок предусматривает время обязательной выдержки животных перед убоем, во время которой содержание антибиотиков в крови и тка­нях животных постепенно снижается до безопасного уровня.

Присутствие антибиотиков в продуктах животного происхожде­ния затрудняет их бактериологическое исследование, нарушает тех­нологию производства сырокопченых колбас. Для решения практи­ческих задач ветеанэкспертизы часто бывает достаточно проводить качественное исследование продуктов животноводства на наличие антибиотиков и других ингибируюших рост и размножение микро­организмов веществ, без учета их количества и вида.

В основе метода исследования продуктов убоя животных на наличие антибиотиков лежит способность многих видов анти­биотиков задерживать рост микроорганизмов. Рекомендуется ис­пользовать одну из тесг-культур микроорганизмов в лиофильно высушенном состоянии: паспортизованные штаммы Sar. lutea, St. aureus, Вас. subtilis.

Подготовка проб. Перед исследованием гест-культуры выращи­вают на мясо-пептонном бульоне или другой жидкой питательной среде в течение суток при соответствующей температуре. Если культуры находятся на агаровой среде, хранить их нужно при тем­пературе 4—10 °С, пересевая на свежую питательную среду через 15—30 сут. Из образцов готовят навески массой 2—3 i.

Порядок проведения анализа. На пластинчатый мясо-пептон- ный агар пастеровской пипеткой наносят 2—3 капли бульонной тест-культуры (или смыва с агаровой культуры) микроорганизмов и тщательно распределяют по его поверхности. Затем на поверх­ность агара на одинаковом расстоянии друг от друга и от краев чашки Петри помещают три анализируемых пробы мяса (или про­дукта) массой 2—3 г и бумажный диск, пропитанный 0,25 ЕД пе­нициллина (тетрациклина). Чашку ставят сначала в холодильник при температуре 4—5 °С на 3—5 ч (для диффузии антибиотиков из мяса в питательную среду), а затем в термостат при температуре 37 °С на 15—20 ч. При наличии антибиотиков в пробе вокруг ку­сочка мяса образуется зона задержки роста микроорганизмов. Для контроля ее сравнивают с зоной задержки роста вокруг бумажного диска, пропитанного пенициллином (тетрациклином).

Полученные в ходе исследования результаты оформляют в виде протокола, форма которого приведена ниже:

Характеристика образца

Мышечная ткань

Внутренние органы (печень, почки и т.д.) Мясные продукты

Реакция тест-культуры микроорганиз­мов на наличие антибиотиков

+/- +/-

467

. . w п_Иснл1)щс1 i венной локализации ангиби-

отикон в соответствующих органах, лают опенку мяса и мясопро­дуктов по результатам исследований.

Лабораторная работа N° 4 ОПРЕДЕЛЕНИЕ ГОРМОНОВ

Цель работы. Изучить и освоить серийный анализ мясных продуктов на содержание гормональных препаратов методом ELISA с использованием стандартных наборов для иммунофер- ментного анализа.

Задачи. Подготовить пробы и определить остаточное содержа­ние гормональных препаратов в мясе и мясных продуктах.

Объекты исследования. Мясо и мясные продукты из говядины, свинины и птицы.

Материалы, реактивы и оборудование. Набор для иммунофер- ментной очистки экстрактов, включающий иммуноаффинную ко­лонку (кат. NSJ 2154, «Randox Lab. Ltd». Англия) на 10 определений с максимальной поглощающей емкостью по диэтилстильбэстролу 50 нг/колонку; концентрированный буферный раствор для про­мывки колонки; вспомогательный набор для определения стильбе- нов иммуноферментным методом (кат. NSJ 2152) на 96 определе­ний, включающий: микроплашку на 12x8 мм разборных ячеек с сенсибилизированными к стильбенам антителами; буферный раст­вор для промывки плашки и разбавления проб; белковый конъю- гат; субстрат для окрашивания пробы; набор стандартных раство­ров концентрацией стильбена от 0 до 10 нг/см³ и спектрофотометр для определения оптической плотности среды в ячейках плашек Strip Reader EL-301 производства «Bio-Тек Instruments» (США); метил-третбутиловый или серный эфир; хлороформ; раствор гид­роксида натрия молярной концентрацией 1 моль/дм³; раствор фос­форной кислоты молярной концентрацией 6 моль/дм³; раствор со­ляной кислоты молярной концентрацией 1 моль/дм³; раствор эта­нола (70 об.%); бидистиллированная вода.

Приготовление реактивов. Буферный раствор для промывки колонки. К одной части концентрированно­го раствора моющего буфера добавляют 19 частей бидистилли- рованной воды.

Буферный раствор для хранения колонки. К одной части концентрированного раствора буфера для хранения добавляют 4 объема бидистиллированной воды.

Белковый конъюгат. Концентрированный конъюгат разбавляют в 15 ООО раз (см. инструкцию к прибору).

Субстраты АиБ для окрашивания пробы (см. инст­рукцию к прибору). Перед применением субстраты смешивают в соотношении 1:1.

468

I

Методические указания. "Гак называемые <л ормональные техно­логии» привлекают внимание товаропроизводителей мяеа из-за известного положительного влияния некоторых гормонов на быс­трый прирост массы скота (на 5—25 %). Несмотря на запрет при­менения гормонов в России, в ряде европейских стран и на Аме­риканском континенте гормоны используются достаточно широ­ко. Рост импорта мяса у нас в стране делает проблему гормональ­ного контроля весьма актуальной.

Для аналитического определения остатков гормональных препаратов используют две основные группы методов: хрома­тографические (тонкослойная хроматография — ТСХ; высоко­эффективная жидкостная хроматография — ВЭЖХ; жидкост­ная хроматография с масс-спектрофотометрическим детектиро­ванием—ЖХМС; газовая хроматография с масс-спектрофото­метрическим окончанием — ГХМС) и современные иммунные методы (иммуноферментный метод — ELISA и радиоиммунный метод — RIA).

Среди требований, предъявляемых к методам экспресс-мони­торинга продовольствия, главное место занимают чувствитель­ность и селективность метода, а также время и стоимость анализа. Некоторые характеристики методов представлены в табл. 5.6.

T а 6 л и ц а 5.6

Максимальный уровень содержания гормонов в мясных продуктах, определяемый

различными методами

Метод

Определяемое вещество

Предел обнару­жения, мкг/кг

ПДК, мг/кг

Время анализа с подготовкой проб, ч

ГЖХ Эстрадиол 17(3 RIA

ТСХ Диэтилстильбэстрол

ГЖХ

EL1SA

0.2 0,0005

4 0,0005

0,01 Не допускается

0,5 То же

10 8 7 12 5

Как видно из данных табл. 5.6, метод ELISA, широко использу­емый в европейских странах для контроля безопасности мяса и мясопродуктов, имеет явные преимущества.

Анализ структурных особенностей сложных органических со­единений показывает, что развитие метаболических процессов в живых организмах, а также развитие дальнейших процессов при­водят к уменьшению концентрации, например, самого диэтил- стильбэстрола и появлению родственных химических метаболи­тов, отличающихся от исходного вещества наличием различных органических заместителей, т. е. через определенное время в зави­симости от химической устойчивости токсиканта он либо исчез­нет в продукте, либо трансформируется, а токсичность вновь об-

469

^„.пчншшп.м)! веществ со структурой, подобной исходному веще елву. окажеiся бди жоп к кжсичности первоначальною вещества чго также опасно для человека.

Предлагаемый к изучению и освоению п.ммунофермен гньп: мего i оодаласч ! а к называемой перекрестно;! чувствительное тью. т.е.. являясь пеключинмыю специфичным методом приме­нительно к какому-либо веществу, гюзволяс! определить всю lpynny родственных соединений, что повышает его ценность для реальной сертификации пищевой продукции по максимально воз­можному числу вредных токсикантов.

Подготовка проб. Гомогенизируют 2,5 г образца мяса или мясо­продукта с 15 см³ мет п.ттре гбутилового пли серною эфира, гомо генат перемешивают и отделяют центрифугированием при часто­те вращения 33,3 с"¹ в течение 10 мин или отстаиванием 12 см³ эфирного слоя, который испаряют в токе сжатого воздуха. Сухой остаток растворяют в 1 см³ хлороформа, добавляют 2 см³ раствора гидроксида натрия молярной концентрацией I моль/дм³, раствор перемешивают и отделяют 1 см³ водного слоя с последующим добавлением еще 1 см³ раствора гидроксида натрия молярной концентрацией 1 моль/дм³ к слою хлороформа и отделением 1 см^; водного экстракта. Водный экстракт нейтрализуют, добавляя к

2 см³ экстракта 200 мкдм³ раствора фосфорной кислоты молярной концентрацией 6 моль/дм; и раствор соляной кислоты молярной концентрацией 1 моль/дм³.

Порядок проведения анализа. Весь объем нейтрализованного раствора наносят на иммуноферментную колонку после ее конди­ционирования, которую для этого промывают 15 см³ предвари­тельно разбавленного раствора моющего буфера (расход менее

3 см³/мин). Экстракт пропускают через колонку самотеком, про­мывают колонку 5 см³ разбавленного раствора моющего буфера и 5 см³ бидистиллированной воды (расход менее 5см³/мин). Элюи- руют фракцию стильбенов, промывая колонку 3 см³ раствора эта­нола (70 об. %). Колонку окончательно промывают 10 см³ раствора этанола (70 об. %).

С помощью пипетки в лунки плашки вносят по 100 мкдм³ разбавленного буферного и 25 мкдм³ анализируемого растворов с иммуноферментной колонки (или стандартного образца). За­тем плашку выдерживают в темноте при комнатной температуре (19—25 °С) в течение 1ч. С помощью пипетки добавляют по 75 мкдм³ разбавленного раствора конъюгата в каждую лунку плашки, выдерживают в течение 30 мин, промывают плашку 10—12 раз разбавленным буферным раствором и высушивают. Затем добавляют по 25 мкдм³ смеси субстратов А и Б в соотноше­нии 1:1, выдерживают плашку в темноте при комнатной темпе­ратуре в течение 20 мин и добавляют в каждую лунку по 50 мкдм³ раствора соляной кислоты молярной концентрацией 1 моль/дм³. При этом наблюдают за изменением голубого окрашивания ра-

470

Рис. 5.6. Зависимость оптической плот­ности комплекса лиэтилстильбэстрола с конъюгатом Ramlox при длинах волн 450 (I) и 495 нм (2 ) or концентрации стильбе- на в растворе панода 70 об.^гс (при исполь­зовании в качестве стандарта растворов гексаэстро.тл концентрациями 0,05: 0.24;

0.56: 0.95 и 4.6 нг/см^д)

створа в лунках n.'iaiiJKn на желтое. Оптическую плотность раство­ров в лунках измеряют при длине волны на спектрофотометре 450 нм. Содержание гормонов определяют по калибровочному графику.

Построение калибровочного графика. Для построения графика используют стандартные растворы известной концентрации гор­мона, которые помещают в лунки плашки и окрашивают в анало­гичных с исследуемой пробой условиях. Пример калибровочного графика определения гормонов представлен на рис. 5.6.

Экспериментальные данные оформляют в виде таблицы:

Образец

Оптическая плотность раствора в лунке

Концентрация гормонов, полученная по калибровочному графику, нг,/см^;

Лабораторная работа № 5 ОПРЕДЕЛЕНИЕ ПЕСТИЦИДОВ

Цель работы. Освоить методы контроля остаточных количеств пестицидов в мясе, вторичных продуктах убоя скота и мясных продуктах.

Задачи. Определить наличие хлорорганических пестицидов (ХОП) хроматографией в тонком слое (ТСХ) и фосфорорганичес- ких пестицидов (ФОП) энзимохроматографией.

Объекты исследования. Образцы мышечной ткани разных ви­дов убойных животных и птицы: субпродукты I и II категорий; мясные продукты различных ассортиментных групп; пищевые животные жиры.

Методические указания. Необходим строгий контроль остаточ­ных количеств ХОП, ФОП и их метаболитов в продуктах живот­новодства, в частности в мясе и мясных продуктах, на соответ­ствие санитарно-гигиеническим нормам. В соответствии с требо­ваниями безопасный уровень содержания хлорорганических пес­

471

тицидов (ДДТ и его метаболитов, iексахлорциклогексана) в продукте должен составлять не более 0.1 мг/кг продукта, а пре­дельно допустимая концентрация большинства хлорорганичес­ких, фосфорорганических и триазиновых пестицидов — 0.01 — 1 мг/кг продукта.

Метод ТСХ для определения остаточных количеств пестицидов в пищевых продуктах считается перспективным с точки зрения экспрессности и избирательности. Его широко используют для контроля за остаточным содержанием пестицидов в пищевом сы­рье и готовой продукции.

Метод основан на экстрагировании препаратов из исследуемо­го материала органическими растворителями, очистке экстрактов и последующем хроматографировании в тонком слое сорбентов. Подвижным растворителем служит гексан или гексан в смеси с ацетоном. Места локализации пестицидов обнаруживают после опрыскивания пластинок раствором аммиаката серебра с последу­ющим ультрафиолетовым облучением пластинок «Силуфол», со­держащих о-толуидин. Количественное определение проводят ви­зуальным сравнением или измерением площадей пятен пробы и стандартных растворов. Этим методом можно определить ДДТ, гексахлоран, альдрин, кельтан, гептахлор, метоксихлор, эфир- сульфонат и другие препараты. Наименьшее содержание пестици­да, выявляемое в мясе, органах и жире, 0,02 мг/кг.

Определение ФОП энзимохроматографическим методом (ме­тод М. В. Письменной) основано на экстрагировании ФОП из ис­следуемой пробы органическим растворителем, очистке экстракта охлажденным ацетоном и определении препарата на пластинке методом хроматографии в тонком слое с ферментным проявлени­ем без активации или после активации. Фосфорные (ДДВФ, диб- ром и др.) и тиофосфорные эфиры (рицид, циодрин и др.) оп­ределяют без активации, а тиофосфорнокислые эфиры (метафос, метилнитрофос, пиразофос и др.), дитиофосфаты (карбофос, фталофос, фозалон, ротор и др.) и эфиры фосфорной кислоты (хлорофос) необходимо предварительно активировать. Препара­ты, угнетающие холинэстеразу, проявляются в виде белых пятен на голубом фоне.

1.ОПРЕДЕЛЕНИЕ ХЛОРОРГАНИЧЕСКИХ ПЕСТИЦИДОВ

МЕТОДОМ ТСХ

Материалы, реактивы и оборудование. Пластинки для хромато­графии; хроматографическая камера (можно использовать эксика­тор); прибор для отгонки растворителей; ртутно-кварцевая лампа ПРК-4; баня водяная; пульверизатор стеклянный для опрыскива­ния пластинок; прибор для встряхивания; микропипетки для на­несения стандартных растворов; пипетка или шприц для нанесе­

472

ния пробы: хроматографическая колонка размером 20x400 мм: ступка: ножницы: колбы с притертыми пробками вместимостью 250 и 500 см³: воронка диаметром 6 см: круглодонная колба со шлифом вместимостью 250—300 см³: цилиндры мерные вмести­мостью 50 и 100 см³; пипетки вместимостью 1, 5 и 10 см³: чашки для выпаривания: сульфат натрия безводный; гексан; петролей­ный эфир (температура кипения 40—70 ^СС): диэтиловый эфир; бензол; ацетон; стандартные образцы гексахлорана, гептахлора. эфирсульфоната и др.; стандартные растворы ядохимикатов; про­являющие реактивы № 1 или 2.

Приготовление растворов и реактивов. Стандартные об­разцы гексахлорана, гептахлора, эфирсульфо­ната и других ядохимикатов. 10 мг пестицида раство­ряют в гексане в мерной колбе вместимостью 100 см³ и доводят до метки этим же растворителем. Хранят в стеклянной посуде с при­тертыми пробками в холодильнике.

Проявляющий реактив №1. 0,5 г нитрата серебра растворяют в 5 см^ дистиллированной воды, прибавляют 7 см³ ам­миака и доводят объем раствора до 100 см³ ацетоном. В готовый раствор добавляют 0,2 см³ пероксида водорода. Раствор хранят в колбе с притертой пробкой в течение 3 сут. Расход раствора на пластинку размером 9 х 12 см — 8—10 см³.

Проявляющий реактив №2. 0,5 г нитрата серебра растворяют в 5 см³ дистиллированной воды, прибавляют 10 см³ 2-феноксиэтанола и доводят объем раствора ацетоном до 200 см³, затем добавляют 6 капель раствора пероксида водорода массовой долей 30 %.

Подготовка проб. Навеску мяса массой 20 г тщательно измель­чают в ступке ножницами, смешивают с безводным сульфатом натрия и помещают в колбу с притертой пробкой. Экстрагируют в течение 1,5 ч при встряхивании, дважды приливая по 50 см³ смеси гексана (или петролейного эфира) с ацетоном 1:1.

Подготовка хроматографической колонки. В нижнюю часть колонки помещают стекловату или 500 мг обезжиренной ваты, засыпают 70 см³ силикагеля АСК, уплотняют его постукива­нием по колонке, промывают 50 см³ гексана или петролейно­го эфира.

Порядок проведения анализа. Экстракт фильтруют через ворон­ку с бумажным фильтром, заполненным на 2/3 безводным сульфа­том натрия. Растворитель отгоняют, а сухой остаток растворяют в 20 см³ гексана и переносят в хроматографическую колонку. После впитывания экстракта в сорбент пестициды элюируют 110 см³ смеси бензола с гексаном в соотношении 3 : 8 порциями по 25—30 см³. Элюат собирают в круглодонную колбу со шлифом вместимостью 250—300 см³. Через 10 мин после впитывания пос­ледней порции растворителя сорбент отжимают с помощью гру­ши. Элюат отгоняют до объема 0,1 см³.

473

Для хроматографированпя используют пластинку заводского изготовления типа «Силуфол» или готовят накат не с использова­нием в качестве сорбента оксида алюминия или силикагеля КГК. Пластинки «Силуфол» обрабатывают о-толуидином. Для этого их погружают в раствор о-толуидина в ацетоне массовой долей 0,1 ^сс. налитого в камеру для хроматографированпя. После того как фронт растворителя поднимется до верхнего края пластинок, их вынимают и сушат на воздухе. Хранят в эксикаторе.

На хроматографической пластинке на расстоянии 1.5 см от края отмечают линию старта (на которую наносят растворы, под­лежащие разделению), а на расстоянии 10 см от нее —линию фронта растворителей (до которой должен подняться раствори­тель в процессе хроматографированпя).

На стартовую линию шприцем или пипеткой наносят экстракт в одну точку так, чтобы диаметр пятна не превышал 1 см. Остаток экстракта в колбе смывают тремя порциями (по 0,2 см³) диэтило- вого эфира, которые наносят в центр первого пятна (после высы­хания). Справа и слева от пробы на расстоянии 2 см наносят стан­дартные растворы, содержащие 10, 5 и 1 мкг исследуемых препа­ратов. Хроматографическую камеру насыщают парами раствори­теля. Для этого на дно камеры наливают растворитель слоем толщиной около 0,5 см и выдерживают 30 мин. Пластинки с нане­сенными растворами устанавливают в камере в вертикальном по­ложении или под углом 80—85°. Нижний край пластинки (со стороны стартовой линии) погружают в растворитель на 0,5 см. При использовании пластинок с оксидом алюминия или силика- гелем в качестве подвижного растворителя применяют гексан или смесь гексана с ацетоном (6: 1), при использовании пластинок «Силуфол» — подвижный растворитель — раствор ацетона в гекса- не массовой долей 1 %, а в случае, если пластинки «Силуфол» об­работаны о-толуидином, — гексан с диэтиловым эфиром (49: 1). После того как растворитель поднимется до фронтальной линии, пластинку вынимают из камеры и оставляют на несколько минут для испарения растворителя. Затем ее орошают проявляющим ре­активом и облучают УФ-лучами в течение 10—15 мин (расстояние от лампы ПРК-4 — 20 см). При наличии хлорорганических пести­цидов на пластинке появляются пятна серо-черного цвета. При использовании пластинок «Силуфол», обработанных о-толуиди- ном, их сразу после хроматографирования облучают УФ-лучами в течение нескольких минут. При наличии указанных пестицидов появляются пятна сине-голубого цвета.

Вид и количество пестицида определяют, сравнивая величины и площади пятна пробы и стандартных растворов. Величина Rj— это отношение фронта вещества (расстояние в сантиметрах от линии старта до центра пятна) и фронта растворителя (расстояние от линии старта до линии фронта). Она служит качественной характеристикой каждого вещества и используется для его идентификации.

474

Содержание уторорганпчееких пестицидов в пес ie.i\емом ма­териале (мг/кМ ра ссч и I ы Pi а к) i по формуле

\

a S, mS\

(5.19)

где .. ел.и'ржаш.с прспарлы н стандартном растворе. \iki : 5. • площадь пятна ир'-ч. . мм : т - масса нроГя i. i> !ятои для анали <а. г: .V, • плбш.иь пятна стан- дар! но! ч раствора. мм-

2. ОПРЕДЕЛЕНИЕ ФОП ЭНЗИМ0ХР0МАТ0ГРАФИЧЕСКИМ МЕТОДОМ

{Материалы, реактивы и оборудование. Пластинки для хромато­графии на основе силикагеля КСК; прибор для отгонки раствори­телей; баня водяная; хроматографическая камера; ртутно-кварце- вая лампа ПРК-4; эксикаторы; пульверизатор стеклянный; ступ­ка; ножницы; делительная воронка, воронки диаметром 5 см (фильтровальные); мерные пробирки на шлифах вместимостью 5—10 см³; колбы на шлифах вместимостью 50, 100 и 250 см³; пи­петки вместимостью 1, 5 и 10 см³; мерные колбы вместимостью 25 и 100 см³; микропипетки для нанесения стандартных растворов; пипетка или шприц для нанесения пробы; ацетон; хлорид метиле­на; сульфат натрия безводный; гексан; бром; хлороформ; бензол; аммиак; раствор тиосульфата (еерноватистокислого) натрия мас­совой долей 2,5 %; стандартные образцы ФОП и приготовленные из них стандартные растворы.

Приготовление растворов и реактивов. Основной стан­дартный раствор (раствор А). 10 мг пестицида растворя­ют в 100 см³ ацетона.

Рабочие стандартные растворы. Получают раз­бавлением основного раствора так, чтобы в 1 см³ содержалось 0,5 мкг (раствор Б) и 0,1 мкг (раствор В) пестицида.

Пластинки для хроматографирования. Для 12 стеклянных пластинок размером 9х 12 см берут 35 г силикагеля, просеянного через сито 100 меш (число отверстий на 1 кв. дюйм), и 2 г сульфата кальция, просушенного при 160 °С в течение 6 ч, тща­тельно растирают в фарфоровой ступке. Порциями прибавляют 90 см³ дистиллированной воды и размешивают до однородной мас­сы. 10 г суспензии наносят на пластинку и равномерно распределя­ют по ее поверхности. Сушат в горизонтальном положении в тече­ние 18—20 ч при комнатной температуре, хранят в эксикаторе.

Ферментный раствор. Получают из печени круп­ного рогатого скота (свежую, однократно замороженную и хра­нимую в холодильнике печень можно использовать в течение 6 мес). 1 г печени растирают в ступке с 9 см³ буферного раство­ра и фильтруют через вату. К 1 см³ фильтрата прибавляют 4 см³

475

буферного раствора. Ферментный раствор используют для оп ­рыскивания пластинок; готовят непосредственно перед упот­реблением.

Б у ф е р н ы й р а с т в о р (рН 8,69). Смесь ортофосфорнои (2,1 см'), уксусной (2.3 см³) и борной (2,47 г) кислот доводят дис­тиллированной водой до 1 дм³. Для получения буферного раствора рН 8,69 к 100 см³ этой смеси прибавляют 65 см³ раствора гидро­ксида натрия молярной концентрацией 0,2 моль/дм³.

Проявляющие реактивы (один из двух).

Реактив 1. Смесь растворов дважды диазотированного о-диани- зидина и 2-нафтилацетата. Готовят два раствора: № 1 — 10 мг дважды диазотированного о-дианизидина растворяют в 100 см³ дистиллированной воды, № 2 — 125 мг 2-нафтилацетата растворя-; ют в 100 см³ этанола. Перед проявлением смешивают 16 см³ раствора № 1 и 4 см³ раствора № 2.

Реактив 2. 10 мг индоксилацетата (или броминдоксиоксидата) растворяют в 6 см³ этанола. К раствору прибавляют 6 см³ буферно­го раствора (рН 8,69), 1 см³ водного раствора феррицианида калия K₃Fe(CN)₆ молярной концентрацией 0,05 моль/дм³ и 1 см³ раство­ра ферроцианида калия [K₄Fe(CN)₆] • ЗН^О.

Для проявления пластинок используют свежеприготовлен­ный раствор.

Подготовка проб. Навеску мяса массой 25 г тщательно из­мельчают ножницами в ступке, переносят в колбу, прибавляют 60 см³ ацетона и экстрагируют в течение 20 мин, периодически встряхивая.

Порядок проведения анализа. Экстракт фильтруют через бу­мажный фильтр в делительную воронку. Экстракцию повто­ряют с 30 см³ ацетона. К объединенному экстракту прили­вают 150 см³ дистиллированной воды, перемешивают и препа­раты экстрагируют хлоридом метилена дважды по 50 см³, встряхивая по 2—3 мин. Органическую фазу объединяют, про­пуская через воронку с 10—15 г безводного сульфата натрия, отгоняют хлорид метилена (при температуре 30—35 °С) до объема 0,5—1 см³, досуха испаряют на воздухе. Сухой остаток смывают 5 см³ охлажденного при 0 °С ацетона, фильтруют че­рез бумажный фильтр в мерную пробирку, выдерживают 10—15 мин при комнатной температуре и доводят объем в пробирке точно до 5 см³.

На стартовую линию хроматографической пластинки по­очередно с интервалом около 2 см наносят 10 нм³ стандарт­ного раствора В (0,001 мкг пестицида), 2 нм³ пробы, 10 нм³ стандартного раствора Б (0,005 мкг), Юмксм³ пробы. Пластин­ку помещают в хроматографическую камеру, в которую пред­варительно за 30 мин до исследования наливают соответствую­щий подвижный растворитель. В качестве последнего при опре­делении большинства ФОП используют хлороформ, для хлоро­

476

фоса — смесь 1сксана с ацетоном (1:1). для рогора и антио — смесь бензола н анетона (3 : 2). Когда фронт растворителя под­нимется на 10 см, пластинку вынимают из камеры и раствори­тель испаряют. После этого, если необходимо, проводят акти­вацию (окисление). Для эфиров тиофосфорной и дитиофос- форной кислот окисление осуществляют парами брома, водным раствором брома или действием ультрафиолетовых лучей, для эфиров типа хлорофоса — аммиаком.

Окис л е н и е в и а pax б р о м а. Пластинки на 1 мин помещают в эксикатор, насыщенный парами брома. После этого их выдерживают 60 мин на воздухе для удаления избытка брома и подвергают дальнейшей обработке.

Окисление водным раствором бром а. Плас­тинки опрыскивают насыщенным водным раствором брома до слабого увлажнения слоя. После 15 мин экспозиции при ком­натной температуре избыточный бром удаляют легким опрыс­киванием пластинок раствором тиосульфата натрия массовой долей 2,5 %.

Активация У Ф-л у ч а м и. Проводят так же, как при определении хлорорганических соединений.

Активация аммиаком. Пластинки опрыскивают вод­ным раствором аммиака (1 : 4) до слабого увлажнения, а затем вы­держивают 15 мин при комнатной температуре.

После активации и высушивания при комнатной температуре пластинки опрыскивают свежеприготовленным ферментным ра­створом и выдерживают 40—-60 мин при температуре 38 °С в тер­мостате, насыщенном парами воды. В термостат предварительно ставят чашки Петри с водой. Затем их опрыскивают проявляю­щим раствором и снова помещают в термостат при той же темпе­ратуре. Пестициды проявляются в течение 10—30 мин в виде бе­лых пятен на голубом фоне.

Количественное определение ФОП проводят сравнением пло­щади пятна пробы с наиболее близкой к ней по величине площа­ди стандарта. Содержание пестицида в исследуемом материале (мг/кг) рассчитывают по формуле

_v aS₂V_} ■ 1000

где а —содержание препарата в стандарте, мкг; 5₂ и — площадь пятна пробы и стандарта, мм²; V_] — общий объем экстракта, см³;' V₂ — объем экстракта, нанесен­ного на пластинку, мкл/нм³; m — масса пробы, взятой для анализа, г.

По окончании экспериментальных работ анализируют резуль­таты, делают вывод о преимущественной локализации остаточных пестицидов в органах и тканях убойных животных, дают оценку

477

- .. >j/1v nin,ч ii(т.i\к 1 <im no содержа­нию остаточных количеств XOll и ФОГ1. Данные заносят в табли­цу рекомендуемой формы:

Xapat I cpilL i пк.I <.ора ты

Говядина Свинина Баранина Мясо птицы

Субпродуюы I каююрии Субпродукты II KaiL'iopini Мя сои род \ KI ы

Лабораторная работа № 6

ОПРЕДЕЛЕНИЕ ФЕНОЛОВ В КОПЧЕНЫХ МЯСНЫХ ПРОДУКТАХ

Цель работы. Освоить методы качественного обнаружения и количественного определения суммарных фенолов в колбасных и копченых изделиях.

Задачи. Определить зоны проникновения фенолов при копче­нии мясных продуктов различных ассортиментных групп; устано­вить суммарное содержание фенолов в копченых колбасных изде­лиях различного группового ассортимента; по результатам иссле­дований дать санитарно-гигиеническую оценку копченым мяс­ным изделиям.

Объекты исследования. Копченые колбасные изделия различ­ного группового ассортимента или копчености.

Материалы, реактивы и оборудование. Раствор ацетона массо­вой долей 50 %; раствор гетрабората натрия массовой долей 0,5 %; раствор 4-аминоантипирина массовой долей 2 %; раствор гекса- цианоферрата калия (II) массовой долей 8 %; гваякол (для постро­ения калиброчного графика); раствор персульфата аммония мас­совой долей 20 %: раствор карбоната натрия массовой долей 1 %: проявитель; фильтровальная бумага; дистиллированная вода; фо- тоэлектроколориметр ФЭК-56М или КФК-2; мерные колбы вмес­тимостью 50 см³; мерный цилиндр вместимостью 150 см³; пипетки вместимостью 1, 5, 10 см³; колориметрические пробирки; кони­ческая колба вместимостью 250 см³; стеклянная палочка; бумаж­ный фильтр «синяя лента»; весы технические, вибровстряхива- тель; гидроксид натрия NaOH и его водный раствор молярной концентрацией 0,1 моль/дм³; серная кислота H₂S0₄ и ее раствор массовой долей 25 %; сульфат цинка ZnS0₄ и его водный раствор массовой долей 0,45 %; нитрит натрия NaNO-, и его свежеприго-

( \i.u рл ШПС. Ml KI

XOll ФОП

норма! ш-anv фамическш. нормативное фактическое

478

товленныи водный раствор массовой долей и,? и: гидрокепд ам­мония NH₄OH и его раствор массовой доле!'! 10 : стандартный водный раствор фенола (с = 1 мг/см').

Методические указания. Фенольные соединения обладают ток­сическим и даже канцерогенньвм действием, в связи с чем коли­чество их в пищевых продуктах должно быть сведено до миниму­ма. Для гарантии экологической чистоты пищевых продуктов не­обходимо строю контролировать содержание фенолов.

При копчении фенолы сначала интенсивно накапливаются в поверхностном слое. В дальнейшем проникновение их в колбасу значительно замедляется. Одновременно происходит диффузия фенольных компонентов дыма во внутренние слои колбасы. На последней стадии копчения и сушки количество фенольных со­единений! в поверхност ном слое уменьшается почти наполовину и заметно возрастает во всех внутренних слоях колбасного батона. Фронт проникновения фенольных соединений внутрь колбасного батона тесно связан с химическим составом сырья и технологичес­кими режимами производства копченых изделий и характеризует качество копчения. Например, фенолы хорошо растворяются в жире. В жировой ткани их в 1,5 раза больше, чем в мышечной. В процессе холодного копчения в копченостях накапливается в среднем 15 мг % (9—24 мг %) фенолов.

При изучении вопроса о скорости и характере проникновения фенолов в колбасные изделия удобно пользоваться методом отпе­чатков, разработанным сотрудниками кафедры аналитической хи­мии Воронежской государственной технологической академии, который основан на развитии качественной реакции фенолов в присутствии карбоната натрия и специального проявителя.

Количественное определение фенолов в колбасных изделиях проводят одним из колориметрических методов. Суммарное опре­деление содержания фенолов основано на измерении оптической плотности окрашенного раствора, цвет которого возникает в ре­зультате качественной реакции:

с н я—С—с:—N н -

ОН + 4K;[Fe(CN)₆] + 4NH₄OH

CH,-C=C-N

0+ 3K₄(Fe(CN)₆| + (NH₄)₄Fe(CN)₆ + 4H₂0

479

Другой метол суммарного определения содержания фенолов основан на получении нптрозосоелпнений при взаимодействии фенола с нитритом натрия. В результате реакции нитрозосоедине- ние образует с избытком аммиака продукт, окрашенный в желтый цвет, который затем фотоэлектроколориметрируют.

Подготовка проб. Образцы продуктов (не менее 500 г) дважды измельчают на мясорубке.

Перед определением фенолов в копченых изделиях проводят органолептическую оценку продуктов. При этом осматривают по­верхность колбасного батона, отмечают вид колбасной оболочки, групповой ассортимент и наименование колбасы (с помощью пре­подавателя). Путем визуальной оценки устанавливают цвет, со­стояние поверхности на разрезе, запах и вкус. Данные фиксируют в таблице результатов.

1. ОПРЕДЕЛЕНИЕ ГРАНИЦ ПРОНИКНОВЕНИЯ ФЕНОЛОВ

Приготовление реактивов и материалов. Ф и л ь т р о в а л ь н а я

бумага для определения границ проникнове­ния фенолов. Фильтровальную бумагу погружают на 20— 30 с в раствор Na_?C0₃ массовой долей I %, после чего ее сушат на воздухе и хранят."

Проявитель для определения границ про­никновения фенолов. I г 4-аминоантипирина растворя­ют в 50 см³ раствора этанола (96 об. %).

Порядок проведения анализа. Полученный со среза копченой колбасы отпечаток проникших фенолов должен быть видимым и отличаться по цвету от фона предварительно подготовленной фильтровальной бумаги. Подготовленную фильтровальную бумагу опрыскивают из пульверизатора проявителем и плотно прижима­ют к срезу колбасного батона. Спустя 20—30 с бумагу отделяют от поверхности среза колбасы и опрыскивают раствором персульфа­та аммония массовой долей 20 %. Через 2 мин на бумаге образует­ся отчетливый, окрашенный в розовый цвет отпечаток границ проникновения фенолов. Отпечаток зарисовывают, измеряют с точностью до 0,1 мм границы проникновения или аккуратно вы­резают ножницами и вносят в таблицу результатов.

2. КОЛИЧЕСТВЕННОЕ ОПРЕДЕЛЕНИЕ ФЕНОЛОВ В КОЛБАСНЫХ ИЗДЕЛИЯХ

2.1. КОЛОРИМЕТРИЧЕСКИЙ МЕТОД НА ОСНОВЕ ЦВЕТНОЙ РЕАКЦИИ С 4-АМИНОАНТИПИРИНОМ И ГЕКСАЦИАНОФЕРРАТОМ КАЛИЯ (II)

Навески измельченных колбас массой 3—5 г помещают в ма­лый сосуд гомогенизатора, заливают раствором ацетона массовой долей 50 % в соотношении 1 :4 (по объему) и гомогенизируют в

480

течение 5 мин. а затем фильтруют. К 5 см-' прозрачного раствора добавляют 20 см³ раствора гетрабората натрия массовой! долей 0,5%. 0.5 см³ раствора 4-аминоантипирина массовой долей 2 % и 0^25 см³ раствора гексацианофсррата калия (II) массовой долей 8 %. Все реагенты перемешивают и по истечении 15 мин измеряют оптическую плотность (интенсивность окраски) на фотоэлектро- колориметре ФЭК-56М с зеленым светофильтром при длине вол­ны 510 нм в кювете с толщиной слоя 1 см.

Параллельно готовят контрольную пробу, в которой вместо ис­следуемого фильтра используют 5 см³ раствора ацетона массовой долей 50 %.

Содержание суммарных фенолов (мг/100г) вычисляют но формуле

_v £100,4 " Ут ⁽⁵-²¹⁾

где В — объем ацетонового экстракта, см³; 100 — коэффициент пересчета на 100 г продукта; А — содержание фенолов в 5 см³ окрашенного раствора, определенное по калибровочному графику; К—объем фильтрата, взятый для анализа, см³; т — масса навески продукта, г.

Для проведения расчетов готовят растворы гваякола в диапазо­не концентраций от 1 до 100 мкг/см³ и строят график в координа­тах: оптическая плотность (D) — концентрация гваякола.

2.2. КОЛОРИМЕТРИЧЕСКИЙ МЕТОД, ОСНОВАННЫЙ НА ПОЛУЧЕНИИ НИТРОЗОСОЕДИНЕНИЙ ПРИ ВЗАИМОДЕЙСТВИИ ФЕНОЛА С НИТРИТОМ НАТРИЯ

В коническую колбу помещают 15 г копченой колбасы, добав­ляют 50 см³ дистиллированной воды, закрывают пришлифован­ной стеклянной или корковой пробкой и встряхивают на вибро- встряхивателе в течение 15 мин. Содержимое конической колбы фильтруют в мерную колбу вместимостью 50 см³ и доводят дис­тиллированной водой до метки. Для осаждения белков 10 см³ по­лученного раствора переносят в колориметрическую пробирку, добавляют пипеткой 4 см³ раствора ZnS0₄ массовой долей 0,45 %, 1 см³ раствора NaOH молярной концентрацией 0,1 моль/дм³ и вы­держивают 5 мин на водяной бане при температуре кипения, пос­ле чего раствор фильтруют. В колориметрическую пробирку поме­щают 5 см³ фильтрата, добавляют 0,25 см³ раствора H₉SO^массо­вой долей 25 % и 2,5 см³ раствора NaN0₂ массовой долей 0,5 %. Содержимое пробирки нагревают в течение 5 мин на водяной бане, охлаждают и добавляют 5 см³ раствора NH₄OH массовой до­лей 10 %. Оптическую плотность окрашенного в желтый цвет раствора измеряют на фотоэлектроколориметре ФЭК-56М при

481

w .uuDui e. lujimiiHon раоочего слоя

3 см. Содержание фенола в пробе определяют по калибро­вочном) графпк\'. построенному по стандартным растворам фенола.

Построение калибровочного графика. В четыре мерные колбы вместимостью 50 см-¹ отмеряют пипеткой 2.5: 5.0: 7.5 и 10 см стандартного раствора фенола (с= 1 мг/см³) и доводя!' дистил­лированной водой до метки. В четыре колориметрические про­бирки помещают по 5 см³ фенола, добавляют 1 см³ раствора NaOH молярной концентрацией 0.1 моль/дм³, 0,25 см³ раствора H,S0₄ массовой доле]'! 25 % и 2,5 см³ раствора NaNO-, массовой долей 5 • Ю^-3 %. Содержимое пробирок перемешивают стеклян­ной палочкой, нагревают на водяной бане при температуре ки­пения, охлаждают и добавляют в каждую пробирку 5 см³ раство­ра NH₄OH массовой долей 10%. Растворы тщательно пере­мешивают и через 15 мин измеряют оптическую плотность ок­рашенных в желтый цвет растворов в кюветах с толщиной рабочего слоя Зсм при длине волны А. = 400 нм. В качестве раствора сравнения используют раствор, содержащий все ком­поненты, кроме фенола. Каждое измерение выполняют три раза. По результатам измерений строят калибровочный гра­фик D =f(c).

Содержание фенолов (мг %) рассчитывают по формуле

X — с ' 50/tn ■ 100,

(5.22)

где {.-—концентрация фенолов в водной вытяжке, найденная по калибровоч­ному графику, мг/см³; 50 — объем водной вытяжки, см-'; т — масса навески продукта, г.

Полученные результаты сводят в таблицу:

Групповой ассорти­мент продуктов

Органолептические показател11

Цвет

Запах

Вкус

Вид оболочки, со­стояние и окраска поверхности

Суммарное содержание фенолов, мг/100 г

Границы про­никновения

фенолов (отпечатки)

Полукопченые

Варено-копченые

Сырокопченые

На основании полученных результатов студенты самосто­ятельно формулируют выводы и делают общее заключение по работе с учетом отмеченных органолептических показате­лей и количественного содержания фенольной фракции в мяс­ных продуктах.

482

Лабораторная работа № 7

ОПРЕДЕЛЕНИЕ БЕНЗ(А)ПИРЕНА В КОПЧЕНЫХ МЯСНЫХ ПРОДУКТАХ

Цель работы. Освоить методы качественного и количественно­го определения нолициклическпх ароматических yiлеводородов (бенз(а)пирена) в копченых мясных продуктах на основе флуорес­центно-спектральных методов.

Задачи. Изучить методы подготовки проб к определению пол и циклических ароматических углеводородов. |бенз(а)пирена) в копченых мясных продуктах; провести качественное опреде­ление бенз(а)ппрена (БП) флуоресцентно-спектральным мето­дом с использованием эффекта Э. В. Шпольского: установить количественное содержание БП в копченых мясных продуктах флуоресцентно-спектральным методом в одной из модификаций (с помощью добавок или внутреннего стандарта): по результа­там исследований дать санитарно-гигиеническую оценку копче­ным мясным продуктам на соответствие требованиям гигиени­ческих нормативов по содержанию полициклических аромати­ческих углеводородов.

Объекты исследования. Колбасные изделия различного груп­пового ассортимента: вареные, варено-конченые, полукопченые, сырокопченые, а также копчености.

Материалы, реактивы и оборудование. Петролейный эфир: смесь хлороформ — петролейный эфир (1:2); //-октан; жидкий азот; колонка стеклянная длиной 120—140 мм; хроматографи­ческая колонка (или пластинка): сосуд Дьюара; ртутно-кварцевая лампа ДРШ-250. ДРШ-50 (или ПРК-2); фильтр УФС-1 (или УФС-2); спектрограф ИСП-51; эталонное вещество (1,12-бенз- перилен), чистый бенз(а)гшрен; мясорубка; этанол; этиловый эфир; дистиллированная вода; безводный Na₂S0₄; оксид алюми­ния; бензол.

Методические указания. Полициклические ароматические угле­водороды (ПАУ) присутствуют в продуктах растительного проис­хождения, копченых колбасах и копченостях. Одним из наиболее известных представителей ПАУ является бенз(а)пирен (БП), со­держание которого в копченых и полукопченых колбасах колеб­лется от 1 мкг до нескольких десятков микрограммов на 1 кг про­дукта, а в вареных — от 0,2 до 1,0 мкг/кг.

Для количественного определения канцерогенных ПАУ в пи­щевых продуктах широкое применение нашли люминесцентные методы исследования. Определение бенз(а)пирена и других кан­церогенных ПАУ проводится по тонкой структуре спектра флуо­ресценции при низкой температуре.

Флуоресцентно-спектральный метод определения бенз(а)пи- рена включает несколько этапов: извлечение из навески продукта

483

фракции, содержащей Г "I А N'; очистку полученной фракции oi прпмесеп и хроматографичеекое разделение ИДУ: качествен­ное определение БП и других ПЛУ по спектрам люмпнес пеннпп при JCMiicpai\pe жидкою азота; кодпчес 1'венное опре­деление БГ1 с помощью одной! из модификации спектрально флуоресцентно!о метода (методом добавок пли методом внул - реннего стандарта).

При выполнении всех этапов выделения, очистки и фрак­ционирования ПАУ предел чувствительности метода равен 0.1- 0.2 мкг/кг. Погрешность опыта составляет ± 10—15 %.

Качественное определение БП проводят спектральным мето­дом с использованием эффекта Э. В. Шпольского. При температу­ре минус 190 °С получают спектры люминесценции отдельных фракций ПАУ, растворенных в нормальных парафиновых углево­дородах. Спектры имеют тонкую структуру и называются квази­линейчатыми.

Подготовка проб. Из копченого продукта предварительно готовят фарш путем измельчения на мясорубке. К 1 кг фар­ша приливают 1 дм³ этанола, добавляют 150—250 г КОН (в за­висимости от содержания жиров в продукте) и кипятят 1,5— 2 ч для омыления липидов. Затем приливают 3—5-кратный объем дистиллированной воды и экстрагируют неомыляемые вещества этиловым эфиром. Первая порция эфира должна быть в 4—5 раз больше объема обрабатываемого раствора. Последу­ющие три-четыре порции эфира должны быть в 3 раза боль­ше первой.

Эфирный экстракт несколько раз промывают дистиллирован­ной водой, подкисляя первую порцию воды, потом сушат над без­водным Na₂S0₄. Эфир отгоняют, остаток растворяют в бензоле и пропускают через колонку длиной 120—140 мм, заполненную ок­сидом алюминия. Адсорбированные в колонку ПАУ, отделенные от других неомыляемых веществ, элюируют бензолом до тех пор, пока не прекратится выделение фракции с синей флуоресценци­ей. Бензол отгоняют из элюата, а остаток фракционируют коло­ночной или тонкослойной хроматографией.

Выделенную смесь ПАУ, содержащую некоторые примеси, растворяют в 10—15 см³ петролейного эфира и наносят на за­полненную оксидом алюминия колонку диаметром 10—14 мм и высотой 120—140 мм. Флуоресцирующие фракции ПАУ сначала элюируют петролейным эфиром, а затем с добавлением бензо­ла. Бенз(а)пирен содержится в III, IV или V фракциях. Для бо­лее четкого отделения бенз(а)пирена можно повторить фракци­онирование колоночным методом или в тонком слое оксида алюминия. При использовании второго метода в качестве растворителя служит смесь хлороформ — петролейный эфир в соотношении 1 : 2.

484

1. КАЧЕСТВЕННОЕ ОПРЕДЕЛЕНИЕ БЕНЗ(А)ПИРЕНА

Порядок проведения анализа. Для качественного определения БП используют смесь, состоянию пз I см^л бензольного экстракта и 2 см¹ //-октана. Пробирку со смесью пометают в сосуд Дьюара с жидким азотом. Возбуждают люминесценцию с помощью ртутно- кварцевоп ламны ДРШ-250 (ДРШ-50 пли ПРК-2). пропуская УФ-излученпе через фильтр УФС-1 или УФС-2. При определе­нии только БП (если другие фракции ПАУ не определяют) можно пользоваться также УФС-3 или УФС-4. Для записи спектра обычно используют спектрограф ИСП-51 с камерой / = 270 мм. В спектре замороженного //-октанового раствора БП имеются характерные квазилинии при длинах волн 403.0 и 408.5 нм.

2. КОЛИЧЕСТВЕННОЕ ОПРЕДЕЛЕНИЕ БЕНЗ(А)ПИРЕНА

Порядок проведения анализа. Количественное определение БП проводят с помощью флуоресцентно-спектрального метода. Оно может быть выполнено с использованием одной из двух модифи­каций: с помощью добавок и установкой прибора по фону, созда­ваемому люминесцирующими примесями, содержащимися в ис­следуемом экстракте, или с помощью внутреннего стандарта.

При определении бенз(а)пирена с помощью первой из указан­ных модификаций исследуемый раствор сравнивают не с раство­ром чистого бенз(а)пирена, а с таким же исследуемым, но сильно разбавленным раствором при добавлении в него определенного количества чистого бенз(а)гшрена (массовый излишек), на свече­ние которого посторонние вещества влияют гак же. как и в иссле­дуемом растворе.

При определении БП с помощью внутреннего стандарта в бенз(а)пиреновую фракцию вводят чистый эталон, дающий хоро­ший квазилинейчатый спектр в аналогичных условиях, причем в спектре этого вещества не должно быть линий, перекрывающихся с аналитическими линиями бенз(а)пирена. Таким веществом (стан­дартом) обычно служит 1,12-бензперилен. В спектре Э. В. Шполь- ского «-октанового раствора 1,12-бензперилена есть четкая линия при А = 406,3 нм, которая располагается между соответствующими линиями бенз(а)пирена, а вблизи аналитических линий бенз(а)пи- рена в спектре 1,12-бензперилена заметные линии отсутствуют. Стандарт вводят для сравнения и в эталонные растворы БП. В ис­следуемом растворе измеряют отношение интенсивности линии БП и добавленного вещества. Пользуясь ранее определенным по «растворам-свидетелям» отношением интенсивности линий для из­вестных концентраций БП и вещества-стандарта и зная количест­во добавленного стандарта, находят количество БП в бенз(а)пире- новой фракции, выделенной из продукта.

485

Полученные резульппы смолят в таблицу

Групповом ассор! имен : кою.кных mi kmimi

Вареные Полукопченые Варено-копченые Сырокопченые

Сочсрланис оон опирет мкг кг

Полученные данные анализируют, формулируют выводы и дают санитарно-гигиеническую опенку копченых мясных продуктов.

Лабораторная работа № 8 ОПРЕДЕЛЕНИЕ НИТРАТОВ И НИТРИТОВ

Цель работы. Освоить ионометрический и фотометрический методы определения нитратов и нитритов в мясе, вторичных про­дуктах убоя скота, мясных изделиях.

Задачи. Изучить ионометрический и фотометрические методы количественного определения нитратов и нитритов: установить содержание нитрат- и нитрит-ионов в мясе, вторичных продуктах убоя скота, мясных изделиях различного группового ассортимен­та; по результатам исследований дать санитарно-гигиеническую оценку мяса, вторичных продуктов убоя скота, мясных продуктов кулинарной готовности.

Объекты исследования. Мясо различных видов убойных живот­ных и птицы; субпродукты I и II категорий, колбасные изделия, продукты из свинины, говядины, баранины, мяса птицы; консер­вы, при изготовлении которых применяют нитрит натрия.

Методические указания. Среди перечня токсических и вред­ных веществ, обнаруживаемых в сырье и продуктах, большое практическое значение имеет определение нитрат- и нитрит- ионов, источниками которых служат корма животных и соб­ственно нитрит, добавляемый для имитации цвета при производ­стве мясных продуктов.

Проблема производства экологически чистых продуктов пи­тания связана с реализацией инструментальных методов конт­роля вредных веществ, применяемых в условиях производства и имеющих достаточную точность и экспрессность. Существующие фотоколориметрические, хроматографические, спектрофотометри- ческие и химические методы определения нитратов и нитритов не отвечают в полной мере требованиям и условиям производствен­ных лабораторий. Методики имеют ряд недостатков: длитель­ность, использование токсичных и дефицитных реактивов, доро­гостоящей аппаратуры, определенный уровень требований к ква­лификации оператора для выполнения работ и т. д. По сравнению

486

с перечисленными ионоселективный метол определения нитрат- и нитрит-ионов имеет ряд достоинств, прежде всего связанных с малой продолжительностью, точностью и простотой определения, а также компактностью приборов.

В зависимости от уровня материально]'! базы в аналитической практике могут быть применены те или иные методы. Принципы и основная суть их изложены ниже.

Манометрический метод определения нитрат- и нитрит-ионов предусматривает использование ионоселективного (нитратного) электрода типа ЭМ-ЛСК-01 путем индикации и измерения ЭДС электрода на ионометре И-130 (или нитратомере). Ионометр предназначен для измерения активности ионов водорода (рН). од­новалентных и двухвалентных анионов и катионов (рХ), окисли­тельно-восстановительных потенциалов в цифровой форме и в виде сигналов постоянного тока. Содержание нитрат-ионов мож­но фиксировать без предварительного измерения рН. На точность измерения не влияет присутствие фосфора, белков и жиров. Не рекомендуется проводить определение в объектах, содержащих хлорид натрия в массовых концентрациях более 3,5 %.

Измерение ЭДС и определение концентрации нитратов прово­дят в водной вытяжке, полученной из пробы продукта после пред­варительной экстракции при интенсивном перемешивании смеси с последующим фильтрованием.

Для исследования растворов с небольшими концентрациями нитрат- и нитрит-ионов используют метод добавок. В 50 см³ вытяж­ки измеряют ЭДС, затем в нее вводят нитрат калия так, чтобы мас­совая концентрация нитрата увеличилась до значений, соответству­ющих предварительно построенному калибровочному графику. По разнице значений рассчитывают искомую величину.

Для определения содержания нитритов их окисляют персуль­фатом аммония до нитратов. Разность между найденным суммар­ным содержанием нитрат-ионов и начальной концентрацией нит- рат-ионов равна концентрации нитрит-ионов.

Фотометрические методы применяют в ряде модификаций, каждая из которых имеет практическое значение в анализе мяс­ных продуктов и основана на той или иной химической реак­ции с образованием специфически окрашенных растворов. На­пример, применяется метод, основанный на реакции нитрита с N-1-нафтилэтилендиамином дигидрохлорида и сульфанилами­дом в фильтрате с удаленным белком с последующим фотометри- рованием или визуальным определением интенсивности окраски. При фотоколориметрическом определении интенсивности окрас­ки метод соответствует международному стандарту и применяется при разногласиях в оценке.

Используют также метод, основанный на реакции нитрита с реактивом Грисса (смесь растворов сульфаниловой кислоты и ос-нафтиламина в уксусной кислоте) в фильтрате с удаленным

487

белком е последующим измерением интенсивности окраски на фотоколориметре.

Подготовка проб. С колбасных изделий снимают оболочку, с фаршированных колбас и языков в шпике — поверхностный слой шпика и оболочку, с окороков, лопаток, рулетов, корейки и гру­динки — поверхностный слой шпика. Затем пробы дважды из­мельчают на мясорубке с отверстиями решетки диаметром от 3 до 4 мм. Продукты, полностью состоящие из шпика с промежуточ­ными слоями мышечной ткани (ветчина в форме, прессованный бекон и аналогичные им), измельчают полностью.

Полученный фарш тщательно перемешивают, помещают в стеклянную или пластмассовую банку вместимостью от 200 до 400 см³, заполнив ее полностью, закрывают крышкой. Пробу хра­нят при (4 ± 2) °С до окончания анализа. Анализ проводят не позднее чем через 24 ч после отбора проб. Пробу сырых продуктов анализируют сразу после измельчения.

1. ОПРЕДЕЛЕНИЕ НИТРАТ- И НИТРИТ-ИОНОВ ИОНОМЕТРИЧЕСКИМ МЕТОДОМ

Материалы, реактивы и оборудование. Ионометр И-130 или нитратомер; ионоселективный электрод на NO,-ионы; электрод сравнения — хлорсеребряный; весы технические и аналитичес­кие; конические колбы вместимостью 250 см³; химические стака­ны вместимостью 50 см³; мерный цилиндр вместимостью 100 см³: мерная колба вместимостью 1 дм³; пипетки вместимостью 5 и 10 см³; нитрат калия, ч.д. а.; водный раствор сульфата цинка массовой долей 0,45 %; водный раствор сульфата калия концен­трацией (1/2 K₂S0₄) 1 моль/дм³; водный раствор гидроксида натрия NaOH (0,1 моль/дм³); водный раствор персульфата аммо­ния (NH₄)S₂0₃ массовой долей 8 %.

С целью определения рабочего диапазона концентраций нит­рат-ионов предварительно строят калибровочный график.

Построение калибровочного графика. Навеску нитрата калия массой 10,1 г растворяют в дистиллированной воде в мерной кол­бе вместимостью 1 дм³, доводят содержимое колбы водой до мет­ки. Получают раствор нитрата калия молярной концентрацией Ю^-1 моль/дм³ (pN0₃ = 1). Методом последовательного разбавле­ния из полученного раствора готовят серию стандартных раство­ров нитрата калия концентрацией 10~~², 10~³, 10~⁴ и 10"° моль/дм³ (pN0₃ равны соответственно 2, 3, 4 и 5).

В пять химических стаканов отбирают по 50 см³ стандартных растворов нитрата калия, в каждый стакан добавляют по 1 см³ раствора сульфата калия. Погрузив электроды в стаканы, в каж­дом растворе регистрируют ЭДС элемента, составленного из нит-

488

ратселектпвно! о и хлорсеребряного электродов. Перед началом измерений электроды промывают несколько раз дистиллирован­ной водой. Измерения выполняют, переходя от разбавленных растворов к концентрированным. По полученным измерениям строят калибровочный) график в координатах £=/(pNO. ). откла­дывая по осп ординат значения Е(мВ), по осп абсцисс — соответ­ствующие значения pNO_v

Порядок проведения анализа. Для определения нитрат-ионов в коническую колбу вместимостью 250 см^; помещают навес­ку продукта массой 10—20 г, взятую с точностью 0,01 г, добав­ляют 100 см³ дистиллированной воды (подогретой до 50—60 °С) и экстрагируют в течение 30 мин при непрерывном переме­шивании. Содержимое колбы охлаждают и фильтруют через бумажный фильтр в коническую колбу. В полученном мутном растворе осаждают белки. Для этого добавляют к фильтрату 2,5 см³ раствора гидроксида натрия молярной концентрацией 0,1 моль/дм³ и Ю ем¹ раствора сульфата цинка массовой долей 0,45 %, нагревают 5 мин на водяной бане при температуре ки­пения, охлаждают колбу и полученный раствор фильтруют через бумажный фильтр. Фильтрат и промывные воды после промывания осадка белков на фильтре собирают в мерную кол­бу вместимостью 100 см³ и доводят объем до метки раствором сульфата калия молярной концентрацией 1 моль/дм³. В про­зрачном фильтрате измеряют ЭДС, по величине которой на ка­либровочном графике находят начальное содержание нитрат- ионов в растворе.

Для определения нитрит-ионов их окисляют персульфатом аммония до нитратов. К 25 см³ фильтрата добавляют 0,5 см³ раствора персульфата аммония массовой долей 8 %, энергично пе­ремешивают и через 5 мин измеряют ЭДС, по величине которой находят концентрацию нитрат-ионов после окисления нитрит- ионов, используя калибровочный график. Разность между най­денным суммарным содержанием нитрат-ионов и начальной кон­центрацией нитрат-ионов равна концентрации нитрит-ионов, со­держащихся в исследуемом растворе.

Содержание нитрат-ионов (мг %) в мясе и мясных продуктах находят по формуле

„ 62с-100 _1АА

Х\= ■ 100, р.23)

т

где 62 — молярная масса эквивалента нитрат-ионов, г/моль: с — концентрация нитрат-ионов до окисления, найденная по калибровочному графику, моль/дм³; 100 —объем фильтрата, см³; т — навеска измельченного мяса. г.

Содержание нитрит-ионов (мг %) в мясе и мясных продуктах

489

находят по формуле

46(с, - о • 100 , ₍ Л , ¹ ■ 100. (S 24)

т

гло 4(i -• молярная масса лквиналешл нптрпт-понои. i моль: с --концентра­ция нитрат-ионов после окисления, наплетшая по калиороночному |рафик\. моль/лм'; К)0--ооъем фильтрата, ем".

2. ОПРЕДЕЛЕНИЕ НИТРИТОВ ФОТОМЕТРИЧЕСКИМ МЕТОДОМ

2.1. МЕТОД ОПРЕДЕЛЕНИЯ НИТРИТОВ ПО РЕАКЦИИ С N-1 -НАФТИЛЭТИЛЕНДИАМИНОМ ДИГИДРОХЛОРИДА

Материалы, реактивы и оборудование. Мясорубка: весы ла­бораторные; водяная баня; фотоэлектроколориметр или спект­рофотометр; фильтровальная бумага: колбы мерные вместимос­тью 100, 200 и 1000 см³; пипетки мерные: калия гексаиианофер- рат; ацетат свинца; ледяная уксусная кислота; теграборат натрия Na₂B₄0₇ • ЮН₇0; нитрит натрия; растворы для осаждения белков: реактив Карреза I, реактив Карреза II. насыщенный раствор буры: растворы для проведения цветной реакции: раствор I, раствор II. раствор III, основной, рабочий и стандартные растворы нитрита натрия для построения калибровочного графика.

Приготовление реактивов. Реактив Карреза I: 106 г тек- сацианоферрата калия растворяют в дистиллированной воде и до­водят объем раствора до 1000 см³. Реактив хранят в склянке из темного стекла не более месяца.

Реактив Карреза II: 220 г ацетата цинка и 30 см³ ле­дяной уксусной кислоты растворяют в дистиллированной во­де и доводят объем раствора до 1000 см³. Реактив хранят не бо­лее месяца.

Н а с ы щ е н н ы й р а с т в о р б у р ы: 50 г тетрабората натрия растворяют в 1000 см³ теплой дистиллированной воды и охлажда­ют до (20 ± 2) °С.

Растворы для проведения цветной реакции.

Раствор /. Растворяют, подогревая на водяной бане. 2 г амино- бензола сульфамида NH₂C₆H₄S0₁NH₁ в 800 см³ воды. Охлаждают, при необходимости фильтруют й добавляют, помешивая, 100 см³ концентрированной соляной кислоты (р₂₀ 1,19 г/см³), затем доли­вают водой до 1000 см³.

Раствор II. Растворяют в воде 0,25 г N-1-нафтилэтилендиамина дигидрохлорида C₁₀H₇NHCH₂CH₂NH₂ • 2НС1, доливают водой до 250 см³. Полученный раствор хранят "в холодильнике, в хорошо укупоренной бутыли из коричневого стекла не более недели.

490

Раствор III. Разбавляют 445 см-' кониенiрированноп соляной кислоты (рт₀ 1.19i - см ') волоп .то 1000 см '.

Порядок проведения анализа. Обра зси лля анализа помешани в коническую колбу вместимостью 300 см '. Для освобождения от белков добавляют иосдедовагетыю 5 см' насыщенно! о расi вора тетрабората натрия (буры) и 100см' воды при температуре не ниже 70 °С.

Нагревают колбу на кипящеи бане в течение 15 мин. периоди­чески встряхивая.

Дают колбе с содержимым остыть до комнатной температу­ры и добавляют последовательно 2 см-' реактива Карреза I и 2см³ реактива Карреза II. тщательно перемешивая после каж­дого добавления.

Переливают содержимое в мерную колбу вместимостью 200 см'. доливают водой до метки и перемешивают. Содержимое колбы вы­держивают в течение 30 мин при комнатной температуре.

Осторожно сливают верхний слой жидкости и фильтруют его через гофрированную фильтровальную бумагу, получая прозрач­ный раствор.

Пипеткой переносят часть фильтрата объемом не более 25 см³ в мерную колбу вместимостью 100 см³ и доливают водой до 60 см³.

Добавляют 10 см³ раствора I для цветной реакции, затем 6 см³ раствора III для цветной реакции, перемешивают и оставляют на 5 мин в темноте при комнатной температуре.

Добавляют 2 см³ раствора II для цветной реакции, перемешива­ют и оставляют на 3—10 мин в темноте при комнатной температу­ре. Затем разбавляют водой до метки.

Измеряют показатель спектрального поглощения раствора на фотоэлектроколориметре или спектрофотометре при длине волны около 538 нм.

Построение калибровочного графика. Для приготовления основ­ного раствора нитрита натрия взвешивают навеску реактива, со­держащую точно 1 г нитрита натрия, растворяют в воде, количе­ственно переносят в мерную колбу вместимостью 500 см³, доводят водой до метки и перемешивают.

Массу навески (г) для химически чистого реактива с массовой долей основного вещества 99 % вычисляют по формуле

99

Для приготовления рабочего раст вора 5 см³ основного раствора переносят в мерную колбу вместимостью 1000 см '. доводят водой до метки и перемешивают. Из полученного рабочего раствора го­товят серию стандартных растворов: 5, 10 и 20 см³ рабочего раст­вора пипеткой вносят в три мерные колбы вместимостью 100 см³, доводят водой до метки и перемешивают.

491

Полученные стандартные расгноры содержат к ! см¹ соотвел- сгвенно 2.5: 5.0 и 10.0 mki ннтрнта натрия.

Готовят три серии стандартных растворов, начиная каждый рач с приготовления основного раствора из новой навески нитрита натрия. Рабочий и стандартные растворы нитрита натрия нестой­ки. поэтому их готовят непосредственно перед построением ка­либровочного графика.

Для построения калибровочного графика в четыре мерные кол­бы вместимостью 100 см- пипеткой вносят: в первую колбу для приготовления контрольного раствора 10см" воды, а в осталь­ные—по 10 см¹ стандартных растворов, содержащих 2.5: 5.0 и 10,0 мкг нитрита натрия в 1 см³ раствора.

В каждую колбу добавляют по 50 см³ воды, по 10 см³ раствора I и по 6 см³ раствора III для проведения цветной реакции. Растворы в колбах перемешивают и выдерживают в темном месте в течение 5 мин. Добавляют 2 см³ раствора II для проведения цветной реак­ции, перемешивают и выдерживают 3—10 мин в темном месте при (20 ± 2) °С.

Растворы в колбах доводят водой до метки и перемешивают. Измеряют интенсивность красной окраски на спектрофотометре при 1 = 538 нм или фотоэлектроколориметре с зеленым свето­фильтром в кювете с толщиной поглощающего свет слоя 1 см в отношении контрольного раствора.

По полученным средним данным из трех стандартных раство­ров на миллиметровой бумаге размером 25 х 25 см строят калибро­вочный график. На оси абсцисс откладывают концентрацию нит­рита натрия (мкг в 1 см³ окрашенного раствора); на оси ординат — соответствующую оптическую плотность. Калибровочный график должен проходить через начало координат. Пример калибровоч­ного графика приведен на рис. 5.7.

Если полученная оптическая плотность превышает максималь­ную оптическую плотность на калибровочном графике, то цвет­ную реакцию проводят с меньшим объемом фильтрата.

Содержание нитритов (мг/кг) в пересчете на нитрит-ион вы­числяют по формуле

D _v _ с И, У

Рис. 5.7. Пример калибровочного графика для определения содержа­ния нитрита натрия

где с — концентрация нитрита натрия, найденная по калибровочному графи­ку, мкг/см³; V_x — общий объем экст­ракта. см³; V₂ — объем колориметрируе- мого раствора, см³: т — масса навески образца для анализа, г; V, — объем фильтрата, взятый для проведения цветной реакции. см-\

492

2.2. МЕТОД ОПРЕДЕЛЕНИЯ НИТРАТОВ ПО РЕАКЦИИ С N-1 -НАФТИЛЭТИЛЕНДИАМИНОМ ДИГИДРОХЛОРИДА

Материалы, реактивы и оборудование. См. п. 1.2 настоящей ла­бораторном работы, а также кадмиевая колонка: раствор сульфата кадмия концентрацией 30 г/дм-¹: раствор соляной кислоты моляр­ной концентрацией 0.1 моль/дм-¹: буферный аммиачный раствор рН 9.6—9,7: эталонный раствор нитрата калия; цинковые стержни длиной около 15 см и диаметром 5—7 мм.

Приготовление реактивов. Р а с г в о р с у л ь ф а т а к а л - м и я к о н и е н т р а и и е й 30 г/дм-¹. Навеску сульфата кадмия 3CdS0₄ • 8Н₂0 массой 37 г растворяют в воде в мерной колбе вместимостью 1000 см-¹ и доводят объем до метки дистиллиро­ванной водой.

Раствор с о л я н о й кислот ы м о л я р н о й к о н- цент рацией 0,1 моль/дм³. Разбавляют дистиллированной во­дой 8 см³ концентрированной соляной кислоты (р₂₍₎ = 1,19 г/см³) до объема 1000 см³.

Буферный^ аммиачный раствор рН 9,6—9,7. Разбавляют 20 см³ концентрированной соляной кислоты (р₂₀ = = 1,19 г/см³) в 500 см³ воды. Перемешивают и добавляют 10 г эти- лендиаминтетраацетата натрия [CH₂N(CH₂COOH)CH,COONa]₂x х2Н,0 и 55 см³ концентрированного аммиака (р₂₀ ="0,88 г/см-³). Доливают водой до 1000 см³, перемешивают и проверяют рН.

Нитрат калия, эталонный раствор. Растворя­ют в воде 1,465 г нитрата калия KN0₃ и разбавляют до 100 см³ в мерной колбе. С помощью пипетки приливают 5 см³ получен­ного раствора в мерную колбу вместимостью 1000 см³ и разбав­ляют до метки. Полученный раствор содержит 73,25 мг нитрата калия на 1 см³.

Эталонный раствор готовят в день проведения анализа.

Порядок проведения анализа. Анализ состоит из подготовки кадмиевой колонки, проверки ее восстановительной способности, из подготовки пробы с целью освобождения от белков, перевода нитрата в нитрит и колориметрического измерения.

Подготовка кадмиевой колонки. Помещают 3—5 цинковых стержней в раствор сульфата кадмия, налитого в химический стакан (для одной кадмиевой колонки достаточно 1 дм³ раствора сульфата кадмия).

Удаляют губчатый металлический осадок кадмия с цинковых стержней каждые 1—2 ч, помешивая ими в растворе или потирая их друг о друга.

Через 6—8 ч сливают раствор и дважды промывают осадок 1 дм³ воды, чтобы кадмий был постоянно покрыт слоем жидкости.

Помещают осадок кадмия с 400 см³ раствора соляной кислоты в лабораторную мешалку и перемешивают Юс. Затем возвращают содержимое мешалки в химический стакан.

493

Вис. 5.8. кадмиевая колонка:

I |Vk'P!;>ap 2- носик. - с 1 с к. 1 11 н л.! i р \ о к л: 4 крап (или +.HML v. к'К .яииак Hal.,, n l.hui k:i ~ vick.MHll.. . м' и

Несколько раз перемешивают осадок ка ;\:л>! стеклянной палочкой и оставляют' его на ночь под слоем раствора соляной кислоты, после чего перемешивают еще раз. чтобы удалить все пузырьки газа из кадмия.

Сливают раствор и промывают кадмий два раза, используя каждый раз по 1 дм' воды.

На дно кадмиевой колонки помешают стек­ловолокно (рис. 5.8).

Смывают кадмий в колонку водой до тех пор. пока слой кадмия не достигнет высоты 17 см. При заполнении колонки дают воде сте­кать время от времени, следя, чтобы уровень воды не опускался ниже поверхности слоя кадмия. Удаляют пузырьки газа (напри­мер, с помощью швейной иглы). Вода должна вытекать со скорос­тью не более 3 см³/мин.

Промывают кадмиевую колонку последовательно 25 см³ раст­вора соляной кислоты, 50 см³ воды и 25 см³ аммиачного буферно­го раствора, разбавленного в соотношении 1 : 9. Не следует давать жидкости в воронке опускаться ниже верхней части капиллярной вводной трубки кадмиевой колонки.

Проверка восстановительной способнос­ти кадмиевой колонки. С помощью пипетки прили­вают 20 см³ эталонного раствора нитрата калия и одновременно 5 см³ аммиачного буферного раствора в резервуар на верху кадми­евой колонки. Собирают вытекающую жидкость в мерной колбе вместимостью 100 см³.

Когда резервуар почти полностью опустеет, обмывают его стенки два раза, используя каждый раз по 15 см³ воды.

После того как последняя порция воды стечет в колонку, пол­ностью заполняют резервуар водой.

После того как наберется около 100 см³ стекшей жидкости, уда­ляют колбу из-под колонки и доливают водой до метки.

С помощью пипетки приливают 10 см³ элюата в мерную колбу вместимостью 100 см³ и далее проводят цветную реакцию с последу­ющим фотометрическим измерением интенсивности окраски.

Для этого добавляют 10 см³ раствора I для цветной реакции, за­тем 6 см³ раствора III, перемешивают и оставляют на 5 мин в тем­ноте при комнатной температуре.

Добавляют 2 см³ раствора II, перемешивают и оставляют на 3— 10 мин в темноте при комнатной температуре. Затем разбавляют водой до метки.

<1

а л

<11

5

⁴ 'it

494

Измеряют показатель спектрального поглощения раствора на фотоэлектроколорнметре или спектрофотометре с оптической длиной камеры 1 см и при длине волны около 538 нм.

Если концентрация нитрита в элюате по калибровочном}' гра­фику составляет менее 0.9 мкг нитрита натрия на 1 см³ (т. е. 90 °с от теоретической величины), кадмиевую колонку нельзя исполь­зовать для анализа. Кадмий необходимо перенести в химический стакан и залить его на ночь раствором соляной кислоты молярной концентрацией 0,05 моль/дм³, промыть его водой и повторить операции по подготовке колонки.

Освобождение п робы от бе л к о в. Проводят в соот­ветствии с методикой, приведенной в п. 2.1 настоящей работы.

Пере в о д н и т р а т а в н и т р и т. С помощью пипет­ки приливают в резервуар на верху колонки 20 см³ освобожденно­го от белков фильтрата и одновременно 5 см³ аммиачного буфер­ного раствора.

Собирают жидкость, стекающую из колонки, в мерную колбу вместимостью 100 см³.

Когда резервуар почти полностью опустеет, обмывают его стенки два раза, используя каждый раз по 15 см³ воды. После того как пос­ледняя порция воды стечет в колонку, полностью заполняют резер­вуар водой. После того как наберется около 100 см³ стекшей жидко­сти, удаляют колбу из-под колонки и доливают водой до метки.

Колориметрическое измерение. С помощью пи­петки переносят произвольный объем элюата, но не более 25 см³ в мерную колбу вместимостью 100 см³ и доливают водой до 60 см³.

Добавляют 10 см³ раствора I для цветной реакции, затем 6 см³ раствора III для цветной реакции, перемешивают и оставляют на 5 мин в темноте при комнатной температуре.

Добавляют 2 см³ раствора II для цветной реакции, перемешива­ют и оставляют на 3—10 мин в темноте при комнатной температу­ре. Затем разбавляют водой до метки.

Измеряют показатель спектрального поглощения раствора на фотоэлектроколорнметре или спектрофотометре с оптической длиной камеры 1 см и при длине волны около 538 нм.

Далее необходимо воспользоваться калибровочным графиком и рекомендациями раздела «Порядок проведения анализа» п. 2.1 настоящей лабораторной работы.

Содержание нитратов в твердых продуктах (мг/кг) (в пересчете на нитрат-ион) вычисляют по формуле

X, = 1,35

^rcV_xV₂V_z __х^л

mV\V\

(5.26)

J

где с — концентрация нитритов по калибровочному графику, мкг/см³; ^—об­щий объем экстракта, см³; К, — объем элюата с колонки, см³; F₃ — объем колори- метрируемого раствора, см"; m — масса навески образца для анализа, г; V₄ — объем фильтрата, взятый для восстановления на колонку, см³; V₅ — объем элюата Для цветной реакции, см³; X — концентрация нитритов, мг/кг.

495

2.3. МЕТОД ОПРЕДЕЛЕНИЯ НИТРИТА НАТРИЯ ПО РЕАКЦИИ ГРИССА

Материалы, реактивы и оборудование. Мясорубка: весы .табора - юрные: баня водяная: колбы мерные вместимостью 100. 200 см': стакан химический: конические колбы вместимостью 100 см³: во­ронки стеклянные: фильтры беззольные бумажные: фотоэлек- гроколориметр пли спектрофотометр: раствор гидроксида натрия молярной концентрацией 0.1 мо.ть/дм\ раствор сульфата цинка массовой долей 0,45 5:: водный раствор аммиака молярной кон­центрацией 3,0 моль/дм-¹: раствор соляной кислоты молярной концентрацией 0,1 моль/дм-¹; реактив Грисса: раствор сравнения, сохтержащий 1 мкг нитрита натрия в 1 см³: рабочий раствор нитри­та натрия; кислота сульфаниловая безводная, ч.д. а. (иди х. ч.). а-нафтиламин, х. ч.

Приготовление реактивов. Р е а к г и в Г р и с с а. Готовят ра­створы 1 и 2 и смешивают их равные объемы. В случае появления при смешивании растворов розовой окраски добавляют цинковую пыль, взбалтывают и фильтруют. Готовят непосредственно перед употреблением.

Раствор 1. 0,5 г сульфаниловой кислоты растворяют в 150см³ раствора уксусной кислоты молярной концентрацией 2 моль/дм³.

Раствор 2. 0,2 г а-нафтиламина кипятят с 20см³ возы, раствор фильтруют и прибавляют к фильтрату 180см³^ раствора уксусной кислоты молярной концентрацией 2 моль/дм³. Раствор хранят в темной склянке.

Раствор сравнения. Готовят с использованием стан­дартного и рабочего растворов нитрита натрия.

Для приготовления стандартного раствора нитрита натрия взвешивают навеску нитрита натрия, содержащую 1 г основно­го вещества. Массу навески (г) для химически чистого реак­тива с массовой долей основного вещества 99 % вычисляют по формуле

х = Mil = l.oioi.

99

Навеску переносят в мерную колбу вместимостью 1000 см³ и доводят дистиллированной водой до метки. Для приготовления рабочего раствора нитрита натрия 10 см³ основного раствора пере­носят в мерную колбу вместимостью 500 см³ и доводят водой до метки. Рабочий раствор нитрита натрия используется для постро­ения калибровочного графика.

Для приготовления раствора сравнения 5 см³ рабочего раствора переносят в мерную колбу вместимостью 100 см³ и доводят водой до метки. 1 см³ раствора сравнения содержит 0,001 мг (или 1 мкг) нитрита натрия.

496

Порядок проведения анализа. Взвешивают 20 г подготовленной к анализу пробы с точностью не более 0.01 г. помещают в хими­ческий стакан, заливают 35—40 см³ дистиллированной воды, на­гретой до (55 ± 2)°С и настаивают, периодически перемешивая, в течение 10 мин. Затем вытяжку фильтруют через фильтр в мерну ю колбу вместимостью 200 см³. Навеску несколько раз промывают и переносят на фильтр, вновь промывают водой, затем раствор ох­лаждают и доводят водой до метки.

Для приготовления вытяжки сырокопченых продуктов из сви­нины, баранины, говядины и сырокопченых колбас навеску мас­сой 20 г заливают 200 см³ предварительно нагретой до (55 ± 2) ^СС дистиллированной воды и настаивают, периодически помешивая, в течение 30 мин. Затем вытяжку фильтруют через фильтр, не пе­ренося осадка на фильтр.

20 см³ вытяжки помещают в мерную колбу вместимостью 100 см³, добавляют 10 см³ раствора гидроксида натрия молярной концентрацией 0,1 моль/дм³ и 40 см³ раствора сульфата цинка массовой долей 0,45 % для осаждения белков. Смесь в колбе на­гревают в течение 7 мин на водяной бане при температуре кипе­ния, после чего охлаждают, доводят до метки водой, перемешива­ют и фильтруют через обеззоленный бумажный фильтр.

Параллельно проводят контрольный анализ на реактивы, по­мещая в мерную колбу вместимостью 100 см³ вместо 20 см³ вытяж­ки 20 см³ дистиллированной воды.

В коническую колбу вместимостью 100 см³ наливают 5 см³ про­зрачного фильтрата, полученного после осаждения белков, 1 см³ раствора аммиака, 2 см³ раствора соляной кислоты, 2 см³ дистил­лированной воды и, для усиления окраски, 5 см³ раствора сравне­ния, содержащего 1 мкг нитрита натрия в 1 см\ Затем в колбу приливают 15 см³ реактива Грисса и через 15 мин измеряют интен­сивность окраски на спектрофотометре при длине волны 538 нм или на фотоэлектроколорнметре с зеленым светофильтром (№ 6) в кювете с толщиной поглощающего свет слоя 2 см в отношении раствора сравнения.

Массовую долю нитрита (%) вычисляют по формуле

_{х =} М] 200-100 100-30

т- 20-5-10⁶ ' ⁽⁵'²⁷⁾

где М_х — массовая концентрация нитрита натрия, найденная по калибровочно­му графику, мкг/см³; т — масса навески продукта, г; 10⁶ — коэффициент пере­вода в граммы.

Построение калибровочного графика. В 6 мерных колб вмести­мостью 100 см³ каждая пипеткой вносят следующие объемы рабо­чего раствора: 0; 1,0; 2,0; 4,0; 6,0; 8,0 см³. В первую колбу рабочий раствор не вносят, используя ее как контрольную.

497

В каждую колбу добавляют 5 см¹ раствора аммиака. 10 см³ раствора соляной кислоты, доводят водой до метки^и переме­шивают. В конические колбы вместимостью 100см³ пипеткой переносят по 15 см³ приготовленных растворов. 15 см³ реактива Грисса и после 15 мин выдержки при комнатной температуре из­меряют интенсивность розовой окраски на спектрофотометре при л = 538 нм или фогоэлектрокол ори метре с зеленым светофиль­тром (№ 6) в кювете с толщиной поглощающего свет слоя 2 см в отношении раствора сравнения.

Готовят три серии стандартных растворов, начиная каждый раз с приготовления основного раствора из новой навески нит­рита натрия.

По полученным средним данным из трех стандартных раство­ров на миллиметровой бумаге размером 25 х 25 см строят калибро­вочный график. На оси абсцисс откладывают массовую концен­трацию нитрита натрия (мкг/см³), а на оси ординат — соответ­ствующие значения оптической плотности. Калибровочный гра­фик должен проходить через начало координат.

Полученные результаты анализа сводят в таблицу рекомендуе­мой формы:

Образец	Используемый метод J-— 1	Содержа! нитритов	ute.	мг/кг нитратов
	1

Полученные результаты студенты сравнивают с предельно до­пустимыми значениями для данного вида продуктов, делают вы­воды и формулируют общее заключение по работе.

Лабораторная работа № 9 ОПРЕДЕЛЕНИЕ ТОКСИЧНЫХ ЭЛЕМЕНТОВ

Цель работы. Освоить методы подготовки проб, качественного и количественного определения токсичных элементов в мясе, вто­ричных продуктах убоя скота, мясных изделиях.

Задачи. Подготовить пробы к определению токсичных эле­ментов способами сухой, мокрой минерализации и кислот­ной экстракции; определить массовую долю тяжелых метал­лов и мышьяка в мясных продуктах колориметрическими, нефелометрическим, атомно-абсорбционным и полярографичес­ким методами.

Объекты исследования. Образцы мышечной ткани различных видов убойных животных и птицы; субпродукты 1 и II категорий, колбасные изделия, продукты из свинины, говядины, баранины, мяса птицы, мясные консервы и пищевые животные жиры.

498

Методические указания. Лабораторная работа по определе­нию токсикантов является комплексной и включает в себя несколько этапов, каждый из которых может использоваться как самостоятельно, гак и в комплексе. Тяжелые металлы и мышьяк в биологических объектах прочно связаны с белками. Для их определения необходимо разрушить эти комплексы (альбуминаты). Цель достигается сухой, мокрой минерализаци­ей или кислотной экстракцией (в случае анализа жировых про­дуктов) исследуемого материала.

Способ сухой минерализации основан на полном разложении органических веществ путем сжигания образца сырья или продук­та в электропечи при контролируемом температурном режиме. Этот способ рекомендуется использовать при подготовке проб всех видов мясного сырья и продуктов, кроме жиров, для опреде­ления содержания свинца, кадмия, меди, цинка методом атомно- абсорбционной спектрометрии.

Способ мокрой (кислотной) минерализации основан на пол­ном разрушении органических веществ пробы продукта при на­гревании с серной и азотной концентрированными кислотами с добавлением хлорной кислоты или пероксида водорода и может быть использован для исследования всех видов мясного сырья и продуктов, кроме животных жиров.

Способ мокрой минерализации применяется при подготовке проб для качественных реакций обнаружения свинца и цинка, ка­чественного и количественного определений мышьяка, определе­ния олова в мясном сырье и продуктах, за исключением жировых, а также для определения содержания меди во всех видах продук­тов, включая жиры.

Каждый из способов имеет свои преимущества и недостатки.

При мокром озолении все металлы без потерь переходят в раствор, однако для пищевых продуктов, содержащих большое количество органических веществ и имеющих незначительную зольность, приходится брать достаточно большую навеску (10— 20) г. Расход кислоты для обугливания оказывается достаточным, чтобы внести в анализируемый раствор дополнительное количе­ство минеральных элементов, а это влияет на количественные результаты.

Поэтому для многих пищевых продуктов лучше применять осторожное сухое озоление. Хорошие результаты дает приме­нение для предварительного обугливания инфракрасной лампы мощностью 250 или 500 Вт. Озоление проводят при темпера­туре 450—550 °С до постоянной массы. Остаток растворяют в 1—2 см³ соляной кислоты, добавляют 3—5 см³ дважды дистил­лированной воды и нагревают до растворения. Раствор перено­сят в колбу вместимостью 50 см³ и доводят водой до метки. При температуре озоления не выше 550 °С сохраняются следующие элементы: натрий, калий, кальций, магний, железо, цинк, медь,

499

кобальт, марганец и олово. В незначительных количествах происхо­дит потери таких элементов, как свинец, серебро и мышьяк.

При неполном обугливании мель и железо адсорбируются углеродом и полностью не экстрагируются. Если зола имеет кислую реакцию и продукт богат фосфорными соединения­ми. то осадок растворяют в соляной кислоте, отфильтровывают и остаток дополнительно обугливают. Щелочная зола может взаимодействовать с керамикой тигля и образовывать нераст­воримые кремнистые соединения. Поэтому для озоления пи­щевых продуктов лучше использовать платиновые или квар­цевые тигли. При исследовании минерального состава живот­ных жиров сухое озоление приводит к значительным поте­рям меди и железа.

Способ кислотной экстракции (неполной минерализации) основан на экстракции токсичных элементов из пробы продук­та при кипячении с разбавленными растворами соляной или азотной кислоты. Способ может быть использован при подго­товке проб для определения содержания в животных жирах меди колориметрическим методом, а также других токсичных элементов методами атомно-абсорбционной спектроскопии и вол ьтамперометри и.

Рекомендации по выбору конкретных методов определения токсичных элементов в мясе и мясных продуктах и соответствую­щих способов подготовки проб приведены в табл. 5.7.

Таблиц а 5.7

Методы определения токсичных элементов в мясе и мясных продуктах

Токсичный элемент

Метол определения

Способ минерализации проб

Свинец

Мышьяк

Кадмий

Ртуть

Медь

Цинк 500

Колориметрический (качественные реакции)

Нефелометрический

Атомно-абсорбционной спектрометрии

Полярографический

Колориметрический

Полярографический

Колориметрический

Колориметрический (качественные реакции) Атомно-абсорбционной спектрометрии Полярографический

Колориметрический (количественное оп­ределение)

Колориметрический (качественные реакции) Полярографический

Мокрая Сухая

Сухая или мокрая Сухая

Деструкция закрытым или открытым спосо­бом

Мокрая

Сухая

»

Сухая или мокрая

Мокрая Сухая

При высоком содержании токсичных металлов и мьнльика в мясе и продуктах убоя животных их присутствие можно обнару­жить при проведении с мпнералпзатом несложных качественных цветных или других специфических реакций.

Методы качественною обнаружения свинца в минерализате основаны на его растворении в ацетате аммония с последующе!! постановкой цветной реакции с дитизоном или микрокристалло- скопических реакций.

Метод выявления меди основан на экстрагировании ее из мине­рализата хлороформом в виде диэтилдитиокарбамината меди, после­дующего вытеснения из этого соединения в водный слой ртут ью, где она и обнаруживается соответствующими цветными реакциями.

Метод обнаружения цинка основан на экстракции цинка из минерализата хлороформом, связывании ионов кадмия и меди (мешающих обнаружению цинка) тиосульфатом натрия или моче­виной. образовании окрашенного соединения цинка с дитизо­ном —дитизоната пинка.

Метод качественного и количественного определения мышья­ка (по Зангер—Блеку) основан на восстановлении мышьяка до мышьяковистого водорода AsH₃, который при взаимодействии с хлоридом HgCl₂ или бромидом ртути HgBr-, образует окрашенное в желтый или ж'елтовато-коричневый цвет соединение.

Нефелометричеекий оптический метод исследования дисперс­ных систем растворов связан с рассеянием света частицами дис­персной фазы, которое зависит от длины волны излучения, разме­ра и формы рассеивающих частиц и иногда от их расположения в пространстве. Для осуществления нефелометрического метода анализа ионы определяемого элемента или определяемое веще­ство переводят в малорастворимое соединение, способное образо­вывать относительно устойчивую дисперсную систему в началь­ный период формирования осадка.

Количественное определение свинца нефелометрическим ме­тодом основано на получении сульфата свинца, растворении его в ацетате аммония и последующем взаимодействии с хроматом ка­лия, сопровождающемся образованием малорастворимого в воде хромата свинца РЬСг0₄.

Атомно-абсорбционная спектрометрия основана на измерении поглощения электромагнитного излучения атомным «паром» анализируемого вещества. Разность интенсивности излучения до и после прохождения через анализируемый образец измеряют фотометрически. Ослабление излучения с интенсивностью /₀ до интенсивности / для выходящего светового потока происхо­дит по экспоненциальной зависимости, которая идентична закону Бугера—Ламберта—Бера:

/= /₀- (5.28)

где A¹—коэффициент поглощения; / — толщина поглощающего слоя; с— концен­трация поглощающих атомов.

501

После логарифмирования этого выражения получают та висимость

,1-lg/„// = /</г. (5.29)

сю А — аосорбцич помещающею слом плазмы: к-- агомныи коэффициент абсорбции.

При постоянно!! голшине поглощающего слоя калибровочный график, построенный в координатах А — с. представляет собой прямую, проходящую через начало координат.

Определение массовой доли токсичных элементов (свинца, кадмия, меди, цинка) методом атомно-абсорбционной спек­троскопии включает подготовку проб способами сухой, мок­рой минерализации или кислотной экстракции и непосред­ственное проведение количественного определения на спек­трофотометре.

Раствор минерализата испытуемой пробы распыляют в воз­душно-ацетиленовом пламени. Металлы, находящиеся в растворе минерализата, попадая в пламя, переходят в атомное состояние и поглощают излучения. Адсорбция электромагнитного излучения атомами с анализируемого элемента пропорциональна концентра­ции металла в испытуемой пробе.

Полученный раствор золы можно анализировать сразу или после дополнительной подготовки, которая необходима в следу­ющих случаях:

если концентрация элемента в растворе значительно пре­вышает верхний предел интервала рабочих концентраций. Ис­ходный раствор разбавляют бланковым раствором до необхо­димого уровня концентрации (бланковым называют раствор, который применяют для приготовления анализируемых раст­воров проб);

если концентрация элемента в исходном растворе ниже преде­ла его обнаружения. В этом случае концентрирование выполняют методом экстракции.

При эксплуатации атомно-абсорбционных спектрофотометров в лабораториях необходимо соблюдать следующие правила техни­ки безопасности:

1.К работе допускаются лица, знакомые с конструкцией и описанием прибора, правилами его эксплуатации, про­шедшие инструктаж по технике безопасности и расписавши­еся в журнале.

2. Студенты, прошедшие инструктаж, допускаются к работе только в присутствии преподавателя или ответственного за лабо­раторию.

3. Все работы следует проводить только при включенной вытяжке.

502

4. Необходимо тщательно следить за исправным состоянием вентилей, регулирующих доступ газа и воздуха.

5. Во время работы горелка должна быть закрыта специальным ультрафиолетовым защитным стеклом.

6. Профилактический осмотр, чистку прибора, замену ламп и пр. можно проводить только после отключения установки от сети.

Полярографический метод определения токсичных элемен­тов основан на предварительной сухой минерализации про­бы продукта, получении раствора минерализата с добавлением фонового электролита, проведении анализа в электролизере, получении полярографических кривых и измерении высоты пиков. Для количественного определения металлов использу­ют метод добавок.

Аналитические возможности метода вольтамперометричес- кого титрования очень широки. Электролитическая ячейка (электролизер), используемая в вольтамперометрии, представ­ляет собой сосуд вместимостью 1— 50 см- с погруженным в него рабочим электродом и электродом сравнения. Электро­литическим сосудом может быть обычный химический стакан или сосуд специальной конструкции, если он предназначен для работы без контакта с атмосферой. Систему электродов для вольтамперометрического титрования выбирают таким об­разом, чтобы плотность тока на этих электродах существенно различалась: на рабочем электроде плотность тока должна быть велика, на электроде сравнения — ничтожно мала. В этом слу­чае поляризоваться будет только рабочий электрод и только на нем возможны электрохимические процессы восстановления или окисления ионов из раствора. Рабочий электрод, как пра­вило, имеет очень малую поверхность по сравнению с поверх­ностью электрода сравнения — это микроэлектрод, который может быть изготовлен из твердого материала (платины, се­ребра, золота, графита специальной обработки и др.) или в ви­де ртутной капли, вытекающей из капилляра. Конструктивно твердые электроды более удобны и безопасны, чем ртутные, но область их использования ограничена.

Ртутный капающий электрод широко используют в каче­стве рабочего микроэлектрода при полярографическом анализе веществ, восстанавливающихся в области потенциалов + 0,2 — — 1,9 В относительно насыщенного каломельного электрода. Из стеклянного резервуара по гибкому шлангу ртуть поступает в стеклянный капилляр, из которого со скоростью, регулируемой высотой ртутного столба и диаметром капилляра (1 — 10 капель в 1 с), подается в анализируемый раствор. Постоянно обнов­ляющаяся поверхность ртутной капли, а также возможность электрохимически восстанавливать на таком электроде ионы

503

металлов, расположенных в ряду напряжений левее водорода, высокая точность и воспроизводимость результатов измерении делают ртутный капающий электрод одним из наиболее широко используемых для анализа токсичных элементов в мясе и мяс­ных продуктах.

Минимальная концентрация токсичных элементов в растворе, определяемая полярографическим методом, составляет (мкг/см³): меди 0,1; свинца 0,06; кадмия 0.02; цинка 0,2.

Однако работа с таким электродом требует тщательного соблюдения всех мер, предусмотренных правилами техники безопасности при работе с ртутью: электролизер с ртутным капающим электродом должен быть установлен в эмалиро­ванную или пластмассовую кювету, во время работы ртуть должна находиться в плотно закрытых сосудах или под слоем водного раствора. Отработанную ртуть необходимо хранить в толстостенных банках.

Практическое значение имеют и различные колориметричес­кие методы определения токсичных элементов.

Например, колориметрический метод определения ртути основан на деструкции анализируемой пробы мяса или мяс­ных продуктов смесью азотной и серной кислот, осаждении ртути иодидом меди и последующем колориметрическом оп­ределении в виде тетраиодомеркурата меди путем визуаль­ного сравнения со стандартной шкалой. Минимальная опреде­ляемая масса ртути составляет 0,15 мкг в колориметрируемом объеме пробы.

Фотоколориметрические методы определения меди и мышья­ка в мясе и мясных продуктах основаны на минерализации про­бы и последующем измерении интенсивности окраски раствора соответствующего комплексного соединения: меди — с диэтилди- тиокарбаматом натрия (желтого цвета), мышьяка — с диэтилди- тиокарбаматом серебра в хлороформе.

Минимальная масса токсичных элементов в колориметриру­емом объекте, определяемая фотоколориметрическими метода­ми, составляет: меди 5 мкг, мышьяка 2,5 мкг при использова­нии поглощающего раствора с моноэтаноламином и 5 мкг — с уротропином.

Подготовка проб. Состоит в тщательном измельчении навески исследуемого сырья или продукта массой 100—250 г и последую­щей минерализации.

Рекомендуемая масса навески для качественного обнаружения токсичных элементов 100 г.

Рекомендуемые массы навесок образцов в зависимости от оп­ределяемого токсичного элемента и метода его количественного определения приведены в табл. 5.8.

504

VC

f—

2_	'JL
пг	Ё j
	5 !
= *	—■ 1
— н	!
с Н
	о
	~ 1
	S
	___
о
о
S
С.
о п.
	ч
d
С
	=
	S
	о
	3
5	m
ю
с. о	и
и
ч
к
	^
н <	^
	л
	X
	S
	о
5
X
>,
ч
о
с.
с
в;
CZ
ш
о
н
о
U.
S
s
CJ
Б.
и

'Г. ГЧ

I/—,

01

i Л

ГЧ

uo '/-,

CN ГЧ

i/o

с, ro

1Г\ >r, Ol

гч гч

3

О CO

о

л f-

c.

e

in

Г I

I/O Ю I г,

О

H ^

Jo С-

н о ю

b.

и

c. о с

3

у~

X =5

>> О

с со о

о с. С

rt Н

о о

о

о с.

о

X

с >1 с. X

о о

Г !

I

'/о

X

CJ

с.

н >>

ю

<и

U >>

а.

S X

о с

л X о ■J⁴

(U

С

I

'Л,

I/O

г~1

X

С С.

о о S

h- с_< аз С. О о к 5

о

х и

с.

о и X

о

г-) — ^f

i/o oj

I/O Гч|

OJ

о

ГО

— Д —

ГО

I/O го

О

I/O О — (О)

О СЧ

о

J

X -о

о £-

X X f- 03 с;

о *

К

X

са* с^ о

О

-•s к

X о 3 о о. о с

э5

3

X

i/o

сч

i/O

гч

КО О СЧ —

Л С.

S *

<и 3 х н о ю

3

2 се

Ь

С

о

X

о

4

о ct О со

сS 3 х

о

X

о

о с

а с_>

П. Ю

О _

S X

ь о

ю

«

о.

о о.

<и с

X S

3

Ё

>>

о С.

с

«

ю 3 О.

X о

а

о

S ч о О а.

о х

л

CJ

ю

о

о

СО

О X

ч о

со о н х

<и

О с; (О

X S X J3 с; О У О (D X

о С

с; се

X

rf

S О X X

о ^

с. н

о

X

et

° S 5 ^

С ю

03

о _

- S X 2

о

- X

(U ГО

2 X

S I

С. X

Г-1 <U

505

1.РЕАКЦИИ КАЧЕСТВЕННОГО ОБНАРУЖЕНИЯ ТОКСИЧНЫХ ЭЛЕМЕНТОВ

1.1. МИНЕРАЛИЗАЦИЯ ПРОБ

Материалы, реактивы и оборудование. Колба Кьельдаля вмести­мостью 500 см"; лабораторный штатив; электроплитка или газовая горелка; ступка; фарфоровая луночка; пинцет, ножницы; дели­тельная воронка; стакан вместимостью 200 с\]³; мерная колба вме­стимостью 200 см³; мерный цилиндр вместимостью 100см³; пи­петка; бумажный фильтр: концентрированные серная и азотная кислоты; разбавленная азотная кислота (1:1); формалин; раствор хлорной кислоты массовой долей 42 %\ раствор дифениламина в серной кислоте (0,5 г дифениламина растворяют в смеси, состоя­щей из 100 частей х. ч. концентрированной серной кислоты и 20 частей дистиллированной воды).

Порядок проведения анализа. Навеску исследуемого материала массой 100 г тщательно измельчают в ступке, помещают в колбу Кьельдаля и приливают по 25 см³ дистиллированной воды, кон­центрированных азотной и серной кислот (можно заранее при­готовить смесь из этих ингредиентов и прилить сразу 75 см³). Для ускорения минерализации добавляют 25 см³ раствора хлорной кислоты массовой долей 42 %. При отсутствии хлорной кислоты минерализацию можно проводить и без нее. Колбу закрепляют в лабораторном штативе в вертикальном положении, над ней фик­сируют делительную воронку с разбавленной азотной кислотой (1 : 1). После прекращения вспенивания колбу нагревают на газо­вой горелке или плитке (при постепенном усилении нагревания) до начала потемнения жидкости. Затем при постоянном нагрева­нии по каплям добавляют разбавленную азотную кислоту, пока содержимое колбы не станет бесцветным и не будет изменяться по цвету при добавлении HN0₃. После этого продолжают нагревание без добавления HN0₃ до появления белых паров S0₂. Далее колбу охлаждают и ее содержимое переносят в стакан вместимостью 200 см³, несколько раз сполоснув водой.

Наличие оксидов азота в минерализате, мешающих дальнейше­му исследованию, определяют при помощи раствора дифенилами­на в серной кислоте. В фарфоровой луночке каплю минерализата смешивают с раствором дифениламина. В присутствии окислов азота появляется синее окрашивание, которое исчезает при добав­лении формалина. К нагретому до кипения минерализату по кап­лям приливают формалин до прекращения выделения пузырьков газа. Окончание денитрации определяют пробой с дифенилами­ном. Остатки формалина удаляют нагреванием жидкости в тече­ние 5—10 мин. Остывшую жидкость разбавляют водой до 180— 190 см³ и оставляют на 18—20 ч при комнатной температуре. Сви­нец и барий в виде сульфатов выпадают в осадок. Его отфильтро­

506

вывают на бумажном фильтре. Фильтра г в мерной ко нк- товодят водой до 200 ем " и пссдед\ ни на содержание юкинных > юментов (медь, цинк, мышьяк и др.).

При небольшой! массе исследуемого митсриатл можно брать 25 или 50 г. соответственно уменьшив o6i>cm рслклииив. :ieпользуе­мых для минерализации

1.'?. ОПРЕДЕЛЕНИЕ СВИНЦА

Материалы, реактивы и оборудование. Бумажный фильтр с осад­ком, полученным после фильтрования минерализата: микроскоп; спиртовка; колба: пробирки: предметные стекла; глазные пипет­ки: раствор ацетат аммония (насыщенный раствор ацетата аммо­ния разбавляю! равным обьемом воды и на 1 дм³ раствора добав­ляют 30 см³ ледяной уксусной кислоты); раствор серной кислоты молярной концентрацией 0,8) моль/дм-¹; раствор дитизона в хло­роформе массовой долей 0,01 96: раствор уксусной кислоты массо­вой долей 30 %; хлорид пезия; иодид калия; нитрит калия: раствор аиста га меди массово!! долей 1 %.

Порядок проведения анализа. Бумажный фильтр с осадком, полученным после фильтрования минерализата. промывают 15—20 см³ раствора H,S0₄ молярной концентрацией 0.1 моль/дм³, а затем 10 см³ воды (жидкость не собирают). Осадок на фильтре обрабатывают кипящим раствором ацетата аммония (от 0,5 до 10 см³ в зависимости от массы осадка). Сульфат свинца растворя­ется и переходит в фильтрат, который собирают в пробирку.

Реакция с дитизоном. В пробирке смешивают встряхиванием 1—2 см³ фильтрата с равным объемом раствора дитизона в хлоро­форме массовой долей 0,01 %. При наличии свинца (рН 7—10) слой органического растворителя окрашивается в пурпурно-крас­ный цвет.

Микрокристаллические реакции. По 0,5 см³ фильтрата распре­деляют на двух предметных стеклах и упаривают на пламени спиртовки.

1. К остатку добавляют 2—3 капли раствора уксусной кислоты массовой долей 30 %. С одной стороны капли вносят 2—3 крис­таллика хлорида цезия, а с другой — несколько кристаллов иодида калия. При наличии свинца через несколько минут под малым увеличением микроскопа обнаруживают желто-зеленые игольча­тые кристаллы, часто собранные в пучки и сфероиды.

2. К остатку прибавляют 1—2 капли раствора ацетата меди мас­совой долей 1 %, упаривают досуха и наносят 2—3 капли раствора уксусной кислоты массовой долей 30 %. На край капли помещают несколько кристаллов нитрита калия. При наличии свинца через несколько минут под микроскопом выявляются черные или ко­ричневые кристаллы в виде кубов.

507

1.3. ОПРЕДЕЛЕНИЕ МЕДИ

.Материалы, реактивы и оборудование. Фильтрат минерали­зата (после отделения сульфатов цинка и бария): лаборатор­ный штатив: делительная воронка; колба: пробирки: раствор гидроксида аммония МН₄ОН массовой долей 25 %. тетрарода- номеркурат аммония (5 г хлорида ртути и 5 г роданида аммо­ния растворяют в 6 см³ воды); спиртовой раствор 2,4-динитро- фенола массовой долей I % (индикатор); раствор ферроциа- нида калия массовой долей 5 %; раствор хлорида кадмия мас­совой долей 2 %; раствор соляной кислоты молярной! концен­трацией 6 моль/дм³; раствор хлорида ртути HgCl, массовой до­лей I %; хлороформный раствор диэтилдитиокар'бамата свинца РЬ(ДДТК)₂; хлороформ, сульфат цинка.

Приготовление реактивов. X л о р о ф о р м н ы й раствор д и э т и л д и т и о к а р б а м а т а евин ц а РЬ(ДДТК)₂. 0,5 г аце­тата свинца растворяют в воде, добавляют 25 см³ раствора нит­рата калия массовой долей 10% и 0,5 г растворенного в во­де 1Ма(ДДТК). Образовавшийся белый осадок [РЬ(ДДТК)₇| экс­трагируют хлороформом; водный раствор, свободный от белого осадка [РЬ(ДДТК)₂], отбрасывают, а хлороформный слой филь­труют, после чего к нему добавляют хлороформ, доводя объем до 250 см³.

Порядок проведения анализа. В делительную воронку по­мещают 10 см³ минерализата, прибавляют несколько капель спиртового раствора 2,4-динитрофенола массовой долей 1 % и по каплям раствор гидроксида аммония массовой долей 25 % до появления желтого окрашивания. Приливают 5 см³ хлоро­формного раствора диэтилдитиокарбамата свинца и энергично встряхивают. Хлороформный слой окрашивается от желтого до коричневого цвета (возможно, за счет естественного содержа­ния меди в мясе и органах). Хлороформный экстракт промы­вают раствором соляной кислоты молярной концентрацией 6 моль/дм³, а затем дистиллированной водой. Добавляют к не­му по каплям (периодически встряхивая) раствор хлорида ртути (0,5—1 см³) массовой долей 1 % до обесцвечивания. Прилива­ют 0,5—1 см³ воды, встряхивают и отделяют водный слой. Де­лят его на две равные части, переносят в пробирки и проводят две реакции.

В первую пробирку добавляют 0,2 г сульфата цинка и несколь­ко капель раствора тетрароданомеркурата аммония. При наличии меди осадок окрашивается в розово-лиловый цвет.

Во вторую пробирку вносят 10 капель раствора хлорида кадмия массовой долей 2 % и 1—2 капли раствора ферроцианида калия массовой долей 5 %. При наличии меди осадок окрашивается в лиловый цвет.

508

1.4. ОПРЕДЕЛЕНИЕ ЦИНКА

Материалы, реактивы и оборудование. Универсальная индика­торная бумага; насыщенный раствор тиомочевины или насыщен­ный раствор тиосульфата натрия; ацетатный буфер (смесь 4.2 г ацетата натрия и 3.2 г уксусной кислоты, доведенная до I дм³ дис­тиллированной водой); раствор дитизона в хлороформе массовой долей 0,01 %; хлороформ; раствор гидроксида калия (или натрия) массовой долей 10 %.

Порядок проведения анализа. В пробирку вносят 0,5 см³ минера­лизата, прибавляют 0,25 см³ насыщенного раствора тиосульфата натрия (или тиомочевины) для связывания ионов кадмия, по кап­лям добавляют раствор гидроксида калия массовой долей 10 % до рН смеси 5,0—5,5 (рН устанавливают по универсальной индика­торной бумаге). Добавляют 1 см³ ацетатного буфера, 2—3 капли раствора дитизона в хлороформе массовой долей 0,01 % и 1 см³ хлороформа. Смесь энергично встряхивают. При наличии цинка в смеси зеленый цвет хлороформного слоя переходит в розовый или красно-фиолетовый (в зависимости от его количества).

2. КАЧЕСТВЕННОЕ И КОЛИЧЕСТВЕННОЕ ОПРЕДЕЛЕНИЕ МЫШЬЯКА ПО ЗАНГЕР—БЛЕКУ

Материалы, реактивы и оборудование. Прибор Зангер—Блека; 6 колб к прибору вместимостью 50 см³; раствор хлорида олова массовой долей 10 % в серной кислоте молярной концентрацией 7,5 моль/дм³ или соляной кислоте молярной концентрацией 6 моль/дм³ (при растворении подогревают); раствор серной кис­лоты массовой долей 20 %; купированный мелкогранулированный цинк [гранулы цинка на несколько секунд (до потемнения) погру­жают в раствор сульфата меди массовой долей 0,05 %, а затем про­мывают дистиллированной водой]; бромо- или хлорортутная бу­мага (полоски фильтровальной бумаги смачивают спиртовым раствором хлорида или бромида ртути массовой долей 5 % и высу­шивают при комнатной температуре в вытяжном шкафу); вата, смоченная раствором ацетата свинца массовой долей 5 % и высу­шенная на воздухе; стандартный раствор мышьяка.

Приготовление стандартного раствора мышьяка. 0,1321 г пере­кристаллизованного мышьяковистого ангидрида растворяют в как можно меньшем объеме раствора гидроксида натрия массо­вой долей 10 %. Полученный раствор переносят в мерную колбу вместимостью 100 см³, нейтрализуют серной кислотой в при­сутствии фенолфталеина и доводят объем дистиллированной водой до 10 см³. Из нее отбирают 1 см³ в мерную колбу вмести­мостью 100 см³ и доводят объем водой до метки. 0,1 см³ полу­ченного второго раствора содержит 0,001 мг мышьяка. В 6 колб

509

Рис. 5.9. Прибор Зашер Блека для определения мышьяка:

¹ кож\\ р> ; m,i inn iV\\;ai,!. / - ил in. проиикшиая aneia- iifi еьпнпа. -! iikiiuj). :^T реакционная колба

прибора Зангер-— Блека последовательно вносят 0.1 (1-я колба). 0.3: 0.5: 0.7: 1 и 2.5 см³ стандартного раствора мышьяка.

Порядок проведения анализа. В коническую колбу прибора Зангер—Блека (рис. 5.9) вносят 2 см³ ми­нерализата или 5 г измельченного продукта, 10 см³ раствора серной кислоты массовой долей 20 %, 5 см³ дистиллированной воды, 1 см³ раствора хлори­да олова массовой долей 10% (в серной или соля­ной кислоте) и около 2 г купированного мелкогра- нулированного цинка. Колбу закрывают хорошо пришлифованной насадкой, в которую помещают комочек ваты, смоченной раствором ацетона массовой долей 5 % и высушенной на воздухе (для поглощения сероводорода). Выше размещают бромо- или хлорортутную бумагу. Колбу с насадкой оставляют на 1 ч, после чего реактивную бумагу снимают и осмат­ривают. При наличии в пробе мышьяка бумага окрашивается в желтый или коричневый цвет.

Для количественного определения мышьяка в исследуемом ма­териале анализ проводят в колбах, в которых вместо минерализата находится разный объем стандартного раствора. Из полученных окрашенных реактивных бумажек составляют стандартную шкалу, в которой интенсивность окраски возрастает в соответствии с ко­личеством мышьяка (точно известным), выделившимся из стан­дартного раствора. Приготовленная стандартная шкала может хра­ниться в темном месте в течение 5—6 мес, и ее можно использо­вать многократно. Полученную после исследования продуктов убоя животных окрашенную хлоро- или бромортутную бумажку сравнивают со стандартной шкалой, устанавливают количество связанного ею мышьяка, а затем проводят расчет на 100 г продукта в естественном состоянии.

3. КОЛИЧЕСТВЕННОЕ ОПРЕДЕЛЕНИЕ СВИНЦА НЕФЕЛОМЕТРИЧЕСКИМ МЕТОДОМ

Материалы, реактивы и оборудование. Нефелометр или фото- электроколориметр любой марки с толщиной рабочего слоя 3 см, светофильтром Х = 490нм; центрифуга; электропечь; весы техни­ческие; прибор Чижовой; фарфоровый тигель диаметром Зсм; колориметрические пробирки; градуированные пипетки вмести­мостью 5 и 10 см³; водный раствор ацетата аммония массовой до-

510

леи 3 %: серная кислота, разбавленная 1 : 1 (р= 1,62 г/ем-¹): вод­ный раствор хромата калия массовой долей 1 ^сс: стандартный водный раствор нитрата свинца с концентрацией свинца в раство­ре 1 мг/см³ (раствор 1).

Порядок проведения анализа. Сухая минерализация проб для определения содержания свинца нефелометрическим методом имеет некоторые особенности.

Взвешивают навеску мяса массой 5,00 г, удаляют влагу на приборе Чижовой, переносят навеску в тигель, добавляют 2 см³ раствора H^SO^ и помещают в электропечь, температуру которой повышают до 500—550 °С. Навеску озоляют до образования золы белого цвета.

Тигель после сухой минерализации пробы вынимают из печи, остывшую золу обрабатывают 12 см³ раствора ацетата аммония массовой долей 3 %. Содержимое тигля переносят в пробирку с оттянутым конусом и центрифугируют. Затем отбирают 10 см³ раствора в колориметрическую пробирку, добавляют 1 см³ раство­ра К₇Сг0₄ массовой долей 1 %, взбалтывают и измеряют оптичес­кую "плотность мутных растворов. По калибровочному графику находят массу свинца в пробе т_] (мг).

Содержание (мг%) свинца в мясе и мясопродуктах рассчитыва­ют по формуле

X=(mJm)- 100, (5.30)

где Wj — масса свинца, найденная по калибровочному графику, мг; т — масса навески мяса, г.

Построение калибровочного графика. Для построения калибро­вочного графика пипеткой отбирают 10 см³ стандартного раство­ра 1, переносят в мерную колбу вместимостью 1дм³ и доводят раствором ацетата аммония массовой долей 3 % до метки. Получа­ют стандартный раствор 2 с концентрацией свинца 0,01 мг/см³. Из раствора 2 готовят серию рабочих растворов для определения свин­ца в соответствии с приведенными ниже рекомендациями.

Реактивы для приготовления серии рабочих растворов	Номера пробирок
	0	1 1 2	3	4	5

Стандартный раствор 2, см³ 0

Раствор ацетата аммония, см³ 10 Раствор хромата калия, см-'

Масса свинца, мг 0

12 3 4 5

9 8 7 6 5 Во все пробирки по 1 см³

0,002 0,003 0,004 0,006 0,010

Оптическую плотность растворов измеряют при X = 490 нм в кюветах с длиной рабочего слоя 3 см. По полученным данным строят калибровочный график в координатах: оптическая плот­ность — масса свинца.

511

4. ОПРЕДЕЛЕНИЕ МАССОВОЙ ДОЛИ СВИНЦА, КАДМИЯ, МЕДИ, ЦИНКА МЕТОДОМ АТОМНО-АБСОРБЦИОННОЙ СПЕКТРОСКОПИИ

4.1. МИНЕРАЛИЗАЦИЯ ПРОБ 4.1.1. Способ сухой минерализации

Материалы, реактивы и оборудование. Вода дистиллированная: вода бидистиллированная или деионизированная; растворы азот­ной (I : I), соляной (I : I), серной (1:1) и уксусной кислот (1:19) по объему; этанол ректификованный; чаши или тигли кварцевые вместимостью 50, 100, 250 см³ или чашки (тигли) фар­форовые № 2—4; пипетки; стакан вместимостью 1000 см³; стекла часовые; весы лабораторные общего назначения с наибольшим пределом взвешивания 200 г (для взятия навесок массой меньше 10 г) и 500 г или 1 кг (для взятия навесок массой Юг и более); шкаф сушильный лабораторный; электропечь сопротивления ка­мерная лабораторная; лампа инфракрасная мощностью 250 или 500 Вт; щипцы тигельные; электроплитка бытовая или горелка газовая; баня водяная.

Подготовка посуды. Новую или сильно загрязненную лабора­торную посуду (колбы, пипетки, чаши или тигли) после обычной мойки в растворе любого моющего средства промывают водопро­водной и ополаскивают дистиллированной водой.

Непосредственно перед использованием посуду дополнительно обрабатывают горячим раствором азотной кислоты (1 : 1), ополас­кивают дистиллированной водой, обрабатывают горячим раство­ром соляной кислоты (1 : 1), ополаскивают 3—4 раза дистиллиро­ванной водой и 1—2 раза бидистиллированной или деионизи- рованной водой, а затем сушат. Обработку горячим раствором кислоты проводят следующим образом: посуду помещают в тер­мостойкий химический стакан вместимостью 1000 см³, заливают раствором кислоты и нагревают до кипения. Затем выдерживают до полного охлаждения и моют, как указано выше.

Вместо обработки посуды одним из растворов кислот допуска­ется выдерживание чаш или тиглей с раствором уксусной кислоты на водяной бане при температуре кипения в течение 1 ч.

Порядок проведения анализа. В чашу (чашку, тигель) берут на­веску продукта из подготовленной к испытаниям пробы. Необхо­димый объем жидкого продукта отмеряют пипеткой. Значения массы навески (или объема пробы) см. в табл. 5.8.

Чашу с навеской помещают на водяную баню при температуре кипения, или в сушильный шкаф (доводя его температуру до 150°С), или на электроплитку и удаляют влагу. Затем осторожно обугливают содержимое чаши на газовой горелке или электро­плитке до прекращения выделения дыма, не допуская сильного воспламенения и выбросов. Чашу помешают в электропечь, на­

512

гретую до 250 С (продукцию, содержащую более 20 ⁽г сахаро,- нагревают в печи до 150 С).

Для интенсификации процесса обугливания рекомендуется'

а) nai ре паи, чашу с навеской продукта, одновременно но по. и зуя инфракрасную лампу:

б) добави I в в чашу с нав.еекоп этнол и ; расчет 5 см ' на 1 i о хого вещеетва. закрыть часовым стек.том. выдержан. 24- -48 ч. а тем проводин, обугливание;

в) для проду ктов, содержащих 20 — 60 ^сс жира, в навеску до бавить раствор азотной кислоты (1 : 1) из расчета 1-- 1.5 см на каждые Ют навески, выдержан» 15.мин. а затем проводи i ь ooyi ли ватте.

После окончания обхтливания минерализацию проб проводя! в электропечи, постепенно (на 5i) X' через каждые 30 мин) повы­шая температуру до 450 С. Минерализацию продолжают при этой температуре до получения серой золы. Допускается минерализа ция зерна и зернопродуктов при температуре 500 °С.

Чашу с золой вынимают из электропечи через 10—15 i озоления. охлаждают до комнатной гемпературы и смачиваю! содержимое по каплям минимальным объемом раствора азот­ной кислоты.

Кислоту выпаривают досуха на водяной бане с последующей выдержкой в сушильном шкафу при температуре до 140 °С , либо под инфракрасной лампой, либо на электроплитке со слабым на­гревом. После охлаждения чашку с навеской снова помещают в охлажденную электропечь. Постепенно доводят температуру до 300 °С и выдерживают в течение 0,5 ч. Указанный цикл повторя­ют несколько раз. Минерализацию считают законченной, если зола станет белого или слегка окрашенного цвета, без обугленных частиц. При наличии обугленных частиц повторяют обработку золы раствором азотной кислоты или водой.

Параллельно в двух чашках проводят минерализацию добавля­емых к навеске реактивов для контроля их чистоты.

4.1.2. Способ мокрой минерализации

Материалы, реактивы и оборудование. Весы лабораторные об­щего назначения с наибольшим пределом взвешивания 200 г, 500 г или I кг для взятия навесок массой Юг и более; электроплитка бытовая или горелка газовая; штатив химический; баня водяная: колбы Кьельдаля или плоскодонные вместимостью 250 см³; стака­ны вместимостью 50 см³; цилиндры вместимостью 5—50 см³; во­ронки; пипетки: колбы мерные вместимостью 50 и 100 см³; колбы конические; шарики стеклянные (для обеспечения равномерности кипения); фильтры обеззоленные диаметром 11 см; кислота азот­ная, х. ч., концентрированная и ее раствор (1 : 5 по объему); кис­

513

лота серная концентрированная: кислота соляная. \. ч. и се раствор концентрацией Юг/дм³; кислота хлорная концентриро­ванная и ее раствор концентрацией 570 г/дм³: пероксид водорода, сульфат гидразина.

Подготовка посуды. Чистую стеклянную посуду дополнительно промывают раствором азотной кислоты, ополаскивают водопро­водной, а затем дистиллированной водой.

Порядок проведения анализа. Навеску подготовленной к выпол­нению анализа твердой или пастообразной пробы массой, указан­ной в табл. 5.9, берут на обеззоленный фильтр, заворачивают в него и стеклянной палочкой помешают на дно колбы Кьельдаля или плоскодонной колбы.

Навеску сухих продуктов (желатин, сухие яичные продукты) помещают в колбу Кьельдаля, добавляют 15 см³ воды, перемеши­вают. Желатин затем оставляют на 1 ч для набухания.

В колбу с пробой продукта, подготовленной к минерализации, вносят азотную кислоту из расчета 10 см³ на каждые 5 г продукта и выдерживают не менее 15 мин. Затем в колбу вносят 2—3 стеклян­ных шарика для равномерности кипения, закрывают грушевидной стеклянной пробкой и начинают нагревать на электроплитке, по­степенно увеличивая нагрев и упаривая содержимое колбы до объема 3—5 см³.

Колбу охлаждают, вносят 10 см³ азотной кислоты, содержимое упаривают до объема 5 см³, после чего снова охлаждают. Процеду­ру повторяют 2—4 раза.

В колбу^ вносят по 10 см³ азотной кислоты, 5 см³ серной кис­лоты, 4 см³ хлорной кислоты (или вместо хлорной кислоты 4 см³ пероксида водорода) из расчета на каждые 5 г пробы. Изменять последовательность внесения кислот не допускается. Хлорную кислоту всегда добавляют последней. Содержимое колбы упари­вают до объема около 5 см³, не допуская окрашивания жидкости в коричневый цвет. При появлении коричневой окраски нагре­вание прекращают.

Колбу охлаждают до комнатной температуры, добавляют 5 см³ азотной кислоты и 2 см³ хлорной кислоты (или вместо хлорной кислоты 2 см³ пероксида водорода) и снова нагревают до появления белых паров серного ангидрида. Если при этом раствор не обесцветился, процедуру повторяют. Минерализа­цию считают законченной, если раствор после охлаждения ос­тается бесцветным.

Для удаления остатков кислот в охлажденную колбу добавляют 10 см³ воды и кипятят 10 мин с момента выделения белых паров, затем охлаждают. Добавление воды и нагревание повторяют еще два раза. Если при этом образуется осадок, в колбу вносят 20 см³ воды, 2 см³ серной кислоты и 5 см³ соляной кислоты. Получен­ную смесь кипятят до растворения осадка, постоянно пополняя испаряющуюся воду. Минерализат после охлаждения используют

514

для анализа без разбавления или количественно переносят водой в мерную колбу вместимостью 50 см³, доводят до метки дистилли­рованной водой и перемешивают.

Кислотная минерализация проб пищевых жиров для определе­ния содержания мели имеет следующие особенности. Пробу про­дукта в колбе Кьельдаля, подготовленную к минерализации, на­гревают 7—8 ч на электроплитке до образования вязкой массы, ох­лаждают, добавляют 25 см³ азотной кислоты и вновь осторожно нагревают, избегая бурного вспенивания. После прекращения вспенивания колбу с содержимым охлаждают, добавляют еще по 25 см³ азотной и 12 см³ хлорной кислоты и нагревают до получе­ния бесцветной жидкости. Если в процессе нагревания жидкость темнеет, к ней периодически добавляют по 5 см- азотной кислоты и продолжают процесс до завершения минерализации. Минерали­зацию считают законченной, если раствор после охлаждения оста­ется бесцветным.

Для удаления остатков кислот в охлажденную колбу добавляют 10 см³ воды и кипятят 10 мин с момента выделения белых паров, затем охлаждают. Добавление воды и нагревание повторяют еще два раза. Если при этом образуется осадок, в колбу вносят 20 см³ воды, 2 см³ серной кислоты и 5 см³ соляной кислоты. Полученную смесь кипятят до растворения осадка, постоянно пополняя испа­ряющуюся воду. Минерализат после охлаждения используют для анализа без разбавления или количественно переносят водой в мерную колбу вместимостью 50 см³, доводят до метки дистилли­рованной водой и перемешивают.

4.1.3. Способ кислотной экстракции (неполной минерализации)

Материалы, реактивы и оборудование. См. п. 4.1.2 настоящей работы, а также колбы конические вместимостью 250 см³; воздуш­ный холодильник; делительная воронка; азотная кислота концен­трированная, х. ч. и ее раствор (1 : 2 по объему).

Подготовка посуды. См. п. 4.1.2 настоящей лабораторной работы.

Порядок проведения анализа. В термостойкую колбу с навеской продукта, масса которого указана в табл. 5.9, вносят цилиндром 40 см³ раствора соляной кислоты (1 : 1 по объему).

В колбу добавляют несколько стеклянных шариков, присоеди­няют к ней холодильник, помещают на электроплитку, покрытую асбестом, и кипятят в течение 1,5 ч с момента закипания. Затем содержимое колбы медленно охлаждают до комнатной температу­ры, не вынимая холодильника.

Колбу с экстракционной смесью (жир с кислотой) помещают в холодную водяную баню. Затвердевший жир прокалывают стек­лянной палочкой, водный слой фильтруют через фильтр, смочен­

515

ный раствором кислоты, используемом лля экстракции, в сосуд, выбор которого определяется дальнейшим ходом анализа и зави­сит от определяемого элемента (реакционную колбу, колбу Кьель- даля, кварцевую или фарфоровую чашу). Оставшийся в колбе жир расплавляют на водяной бане, добавляют 10с.м^? раствора исполь­зуемой кислоты, встряхивают и охлаждают. После охлаждения жир прокалывают и промывную жидкость сливают в тот же сосуд через тот же фильтр. Затем фильтр промывают 5—7 см³ воды.

В случае подготовки экстрактов к колориметрическому опре­делению содержания меди экстракционную смесь фильтруют в колбу Кьельдаля. При использовании для экстракции раствора азотной кислоты содержимое колбы упаривают на электроплит­ке до объема 5—7 см³, колбу охлаждают, добавляют 1 см³ хлор­ной кислоты и кипятят до получения бесцветного или слабо- окрашенного раствора.

При использовании для экстракции раствора соляной кислоты в колбу вносят 5 см³ азотной кислоты, упаривают на электроплит­ке до объема 5—7 см³, колбу охлаждают, добавляют 4 см³ азотной кислоты и 1 см³ хлорной кислоты и кипятят до получения бес­цветного или слабоокрашенного раствора.

При определении меди в растительных маслах и маргарине экстракты не обрабатывают.

Для удаления остатков кислот в охлажденную колбу с экстрак­ционной смесью добавляют 10 см³ воды и кипятят 10 мин, а затем охлаждают. Добавление воды и нагревание повторяют еще два раза. Полученный раствор количественно переносят в мерную колбу. Объем раствора доводят водой до метки и перемешивают.

При использовании полярографического и атомно-абсорбционно- го анализа экстракционную смесь фильтруют в кварцевую или фарфоровую чашу. Жидкость осторожно выпаривают, а затем обугливают на электроплитке. Затем содержимое чаши минера­лизуют в электропечи, постепенно (на 50 °С через каждые 30 мин) повышая температуру до 450 °С. Минерализацию продолжают при этой температуре до получения серой золы.

Параллельно в двух колбах проводят экстракцию и подготовку экстрактов к анализу добавляемых к навеске реактивов для конт­роля их чистоты.

4.2. ОПРЕДЕЛЕНИЕ СОДЕРЖАНИЯ ТОКСИЧНЫХ ЭЛЕМЕНТОВ МЕТОДОМ КАЛИБРОВОЧНОГО ГРАФИКА

Материалы, реактивы и оборудование. Атомно-абсорбирующий спектрофотометр; водяная баня; цинк или сульфат цинка; медь; свинец или нитрат свинца; кадмий; соляная и азотная кислоты; концентрированная соляная кислота, раствор (1:1 по объему) и раствор молярной концентрацией 1 моль/дм³; растворы азотной

кислоты молярной концентрацией 5 моль/дм' и .массовой! долей 40%: основные и рабочие стандартные растворы цинка, .меди, свинца, кадмия.

Приготовление основных и рабочих стандартных растворов. Ос­новные стандартные растворы (эталоны) готовят из чистых метал­лов (более 99,9 %) или чистых (х. ч., ос. ч.) устойчивых соедине­ний элементов. Для получения устойчивых при хранении раство­ров используют растворители.

Концентрация металла в основном стандартном растворе составляет 1 г/дм³ (1000 мкг/см³). Срок хранения растворов не должен превышать 2—3 лет при условии хранения в герме­тичной посуде из стекла, полиэтилена высокой плотности, полистирола, кварца. Разбавленные растворы концентрацией около 100 мкг/см-³ обычно хранят до 1 мес. концентрацией 10 мкг/см³ — в течение 2 — 3 сут.

Необходимые реактивы и схема приготовления основных стан­дартных растворов приведены в табл. 5.9.

Таблиц а 5.9

Реактивы и порядок приготовления основных стандартных растворов, концентрация металла 1000 мкг/см³

Элемент

Медь

Масса навески исходного реак­тива, г

Цинк Zn (1.000 г) ZnO (1.245 г)

Си (1,000 г)

Свинец Pb (1,000 г)

Pb (N0₃)₂, вы­сушенный при l'l0°C (1.599 г)

Кадмий Cd (1,000 г)

CdO (1,142 г)

Схема приготовления основного стан­дартного раствора объемом 1000 см"'

Концентрация кислоты в основ­ном стандартном растворе

НС1 (1:1) + н,о

1 моль/дм³ HC1

HNO, (массовая доля 40 %) + Н-,0 0,1 моль/дм³

50 см³ HNO, молярной концентра­цией 5 моль/дм³ (упарить досуха на водяной бане) + 5 см³ концен­трированной HC1 (упарить досу­ха) + разбавленная HCI + Н₇0

Минимальный объем HN0₃ молярной концентрацией 6 моль/дм- + Н₂0 + концентри­рованная НС1

Разбавленная NHO, (1 : 100)

HNO, моль/дм³ НС1

моль/дм³ НС1

% HNO,

Разбавленная NHO, (упарить до- 1 моль/дм³ НС1 суха и выдержать при 80—90 "С на водяной бане) + 5 см³ НС1 моляр­ной концентрацией 1 моль/дм³ (упарить досуха) + разбавленная НС1 + Н₂0

20 см³ НС1 молярной концентра­цией 5 моль/дм³ + Н₂0 + концен­трированная НС1

моль/дм³ НС1

517

Поясним пользование таблицей на примере полготовки стан лартного раствора для определения массовой доли цинка. Для приготовления основного стандартного раствора необходимы дис­тиллированная вода и соляная кислота, объем которой определя­ют с учетом ее концентрации в основном стандартном растворе 1 моль/дм³. Для приготовления основного стандартного раствора навеску цинка массой 1,000 г растворяют в рассчитанном объеме разбавленной соляной кислоты (1:1 по объему), объем получен­ного раствора доводят дистиллированной водой до 1000 см³.

Рабочие стандартные растворы готовят путем разбавления ос­новных стандартных растворов до концентрации, соответствую­щей рабочему диапазону концентраций и близкой к концентра­ции элемента в анализируемом растворе. Для разбавления исполь­зуют раствор, применяемый для приготовления анализируемых растворов проб.

Порядок проведения анализа. Проводят настройку прибора в со­ответствии с технической инструкцией фирмы-изготовителя. На­стройку монохроматора проводят по максимуму излучения источ­ника при минимальной щели.

Рекомендуемые условия измерений, а также значения предела определения приведены в табл. 5.10.

Таблиц а 5.10

Условия атомно-абсорбционной спектрометрии в воздушно-ацетиленовом пламени

Элемент	Длина волны, нм	Щель, нм	Пламя	Высота горелки, мм	Оптимальный диапазон ра­бочих кон­центраций, мкг/см5	Предел опре­деления, мкг/см"'
Цинк	213,9	1,5	Окислительное	6-7	1-10	0,002
Медь	324,8	1,5	Стехиометрическое	7-8	0,005-5	0,003
Свинец	283,3	2,0	»	7-8	0,1-2	0,02
	217,0	2,0	»	7-8	0,1-2	0,01
Кадмий	228,8	1,0	Окислительное	6-7	0,02-1	0,001

Измерения проводят в соответствии с технической инструкци­ей, прилагаемой к прибору.

Поскольку система распылителя в процессе работы может засо­ряться, чувствительность измерения может нарушаться. В этом случае приходится проводить повторные градуировки. Обычно достаточно выполнить две градуировки — в начале и в конце из­мерений. В других случаях целесообразно проводить измерения по следующей схеме: первая градуировка — первая серия замеров абсорбции (5—10 анализируемых растворов); вторая градуиров­ка — вторая серия замеров абсорбции тех же растворов в обратном порядке; третья градуировка — третья серия замеров. По результа­там, полученным в двух сериях, находят среднее значение.

518

По концентрации элемента в растворе находят его содержание в продукте (мг/кг):

т

где ( —концентрация химического элемента и растворе пробы, найденная по ка­либровочному графику, мкг/см': Г—объем исходного раствора пробы, см'; А' — коэффициент разбавления пли концентрирования исходного раствора пробы (от­ношение объема анализируемого раствора к объему раствора, взятому для разбав­ления или концентрирования): с_к — концентрация химического элемента в кон­трольном опыте, мкг/см': V_K — объем раствора в контрольном опыте, см-¹; т — масса навески пробы, г.

Построение калибровочного графика. Обычно для построения калибровочного графика в области рабочих концентраций доста­точно 3—5 рабочих стандартных растворов, при работе в линей­ной области — 2 раствора. При большой и особенно знакопере­менной кривизне графика необходимо увеличить число рабочих стандартных растворов или ограничить область рабочих концен­траций более узким диапазоном (см. табл. 5.9).

Поочередно фотометрируют стандартные растворы не менее трех раз каждый, начиная с наименее концентрированного. После каждого стандартного раствора устанавливают нулевое поглоще­ние прибора по дистиллированной воде. По результатам измере­ний строят калибровочный график в координатах: абсорбция — концентрация определяемого элемента (мкг/см³).

5. КОЛИЧЕСТВЕННОЕ ОПРЕДЕЛЕНИЕ ТОКСИЧНЫХ ЭЛЕМЕНТОВ ПОЛЯРОГРАФИЧЕСКИМ МЕТОДОМ

5.1. МИНЕРАЛИЗАЦИЯ ПРОБ

Минерализацию проб для определения массовой доли свинца, кадмия, меди, цинка проводят сухим способом (см. 4.1 настоящей лабораторной работы).

5.2. ОПРЕДЕЛЕНИЕ СОДЕРЖАНИЯ МЕДИ, СВИНЦА И КАДМИЯ

Материалы, реактивы и оборудование. Полярограф марки ПУ-1 или других марок, обеспечивающих возможность работы в ре­жиме переменного тока; баня водяная; рН-метр; электроплитка; пипетки мерные; фильтры обеззоленные; линейка; пробирки мерные вместимостью 10 и 15 см³; воронки делительные; набор ареометров без шара с пределом измерений от 700 до 1840кг/м , вода дистиллированная и бидистиллированная; фоновые электро-

519

.iiiii)! Л и Б: растнор азотной кислоты (1:1 по объему): ортофос- форная кислота молярной концентрацией 1.3 моль/дм-: хлорная кислота молярной концентрацией 0.7 моль/дм-¹: лимонная кисло­та: растнор тимолового синего: растворы дитизона в .хлороформе концентрацией 0.01: 0.2 и 1 г/дм³: раствор соляной кислоты мо­лярной концентрацией 0,2 моль/дм-¹: хлороформ: сульфат меди: нитрат свинца; контрольные растворы; основные, рабочие и стан­дартные растворы сульфата меди, нитрата свинца, кадмия: азот га­зообразный или другой инертный газ массовой долей кислорода не более 0,001 %: для очистки инертного газа от кислорода: гид- роксид калия, ч. д. а., гранулированный и раствор концентрацией 600 г/дм-¹; пирогаллол А. ч.д. а.; раствор пирогаллола концентра­цией 250 г/дм³; аммиак водный особой чистоты или ч.д. а., очи­щенный методом изотермической перегонки; для очистки аммиа­ка методом изотермической перегонки: эксикатор: чашка фарфо­ровая; гидроксид натрия или калия гранулированный.

Подготовка посуды и материалов. Лабораторную стеклянную посуду промывают хромовой смесью, водой, азотной кислотой плотностью 1,40 г/см³, несколько раз дистиллированной и дважды бидистиллированной водой и сушат. Затем посуду моют раство­ром дитизона концентрацией 0.01 г/дм³. Даже при незначитель­ном изменении окраски обработку дитизоном проводят несколько раз. Сначала посуду заполняют раствором дитизона концентраци­ей 0,30 г/дм³ и выдерживают 30 мин, после чего промывают хло­роформом и вновь повторяют обработку, используя раствор дити­зона концентрацией 0,01 г/дм³. Далее посуду моют хлороформом и высушивают на воздухе в вытяжном шкафу.

Очистка инертного газа от кислорода. При наличии кислорода более 0,001 % газ пропускают через поглоти­тельную смесь, состоящую из растворов пирогаллола и гидроксида калия в соотношении 1 : 5.

Очистка аммиака от примесей методом изотермической перегонки. На дно эксикатора по­мещают несколько кусочков гидроксида калия или натрия и при­ливают 500 см³ водного аммиака, а на фарфоровой сетке устанав­ливают фарфоровую чашку с 250 см³ бидистиллированной воды. Эксикатор закрывают крышкой и оставляют на 5 сут. В чашке по­лучают очищенный раствор аммиака концентрацией 130—150 г/дм³. Концентрацию аммиака в растворе уточняют на основе измерен­ных ареометром показателей плотности.

Приготовление реактивов. Фоновый электролит А. Смешивают растворы о{зтофосфорной кислоты молярной кон­центрацией 1,3 моль^дм³, хлорной кислоты молярной концен­трацией 0,7 моль/дм³ и бидистиллированную воду в соотно­шении 3 : 2 :5.

Фоновый электролит Б (раствор соляной кислоты молярной концентрацией 0,1 моль/дм³). Пипеткой переносят

520

8.2 см" соляной кислоты плотностью 1.19 г/ем '' и мерную кол­бу вместимостью 1000см³ и доводят бидистпллированноп во­дой до метки.

Основной раствор су л в ф а г меди CuS0₄ • 5 Н -X) концентрацией мед и 1000 мкг/см³. Навеску х. ч. CuS0₄ х х5Н-,0 1.965 г (F = ^cuS0₄-5H₂0/^Cu ⁼ 3,929) растворяют в 50 см³ H,S0₄ (1 : 20). переносят в мерную колбу вместимостью 500 см³ и доводят объем раствора до метки дистиллированной водой.

Рабочий раствор сульфата меди концен­трацией меди 100 мкг/см³. 10 см³ исходного раствора пе­реносят в мерную колбу вместимостью 100 см³ и доводят объем раствора до метки дистиллированной водой.

Стандартные растворы меди. Готовят четыре стан­дартных раствора, содержащих соответственно 1, 2, 4 и 8 мкг/см³ меди, для чего в мерные колбы вместимостью 100 см³ переносят соответственно 1,00; 2,00; 4,00 и 8,00 см³ рабочего раствора суль­фата меди, доводят объем раствора до метки дистиллированной водой и тщательно перемешивают.

Основной раствор нитрата свинца концен­трацией свинца 1000 мкг/см³. Навеску х. ч. Pb(N0₃)₉ 1,599 г (F = MpfyNOs^/^Pb = 1>599) растворяют в дистиллированной воде с добавлением 1 см³ концентрированной азотной кислоты, пере­носят в мерную колбу вместимостью 1000 см³ и доводят объем раствора дистиллированной водой до метки.

Рабочий раствор нитрата свинца концен­трацией свинца 100 мкг/см-. 10 см³ основного раствора пе­реносят в мерную колбу вместимостью 100 см³ и доводят объем раствора до метки дистиллированной водой.

Стандартные растворы свинца. Готовят пять стандартных растворов, содержащих соответственно 5, 10, 15, 20 и 25 мкг/см³ свинца, для чего в мерные колбы вместимостью 100 см³ переносят соответственно 5,00; 10,00; 15,00; 20,00 и 25,00 см³ рабо­чего раствора соли свинца, доводят объемы до метки дистиллиро­ванной водой и тщательно перемешивают.

Основной раствор кадмия. 1,000 г металлического кадмия помещают в коническую колбу вместимостью 250 см³ и растворяют при нагревании на электроплитке в 25 см³ разбавлен­ной (1:1) азотной кислоты. Раствор выпаривают на электроплит­ке со слабым нагревом до объема 3 см³, приливают 15 см³ соляной кислоты плотностью 1,19 г/см³ и вновь выпаривают до того же объема. Выпаривание повторяют еще два раза, добавляя каждый раз по 5 см³ соляной кислоты. После охлаждения добавляют 50 см³ соляной кислоты плотностью 1,19 г/см³, количественно переносят раствор в мерную колбу вместимостью 1000 см³ и доводят бидис- тиллированной водой до метки.

Раствор хранят не более 1 года. Концентрация кадмия в основ­ном растворе 1 мг/см³.

521

С т а н л а р т н ы е р а с т в о р ы к а л м и я. Готовят последо­вательным разбавлением в 10. 100 и 1000 раз основного раствора кадмия. При изменении концентрации кадмия в испытуемом растворе с использованием фонового электролита А разбавление проводят бидистиллированной водой, в остальных случаях — со­ответствующим фоновым электролитом.

Контрольные растворы. Готовят, используя все ре­активы и растворы, аналогично приготовлению испытуемого раствора.

Порядок проведения анализа. Для приготовления испытуемого раствора при использовании фонового электролита А золу после сухой минерализации пробы растворяют в тигле при нагревании на водяной бане в 5 см³ разбавленной (1 : 2) азотной кислоты. Раствор выпаривают до влажных солей. К осадку в тигле добавля­ют 2 см³ разбавленной хлорной кислоты и нагревают на водяной бане в течение 5 мин. Раствор охлаждают, добавляют по 3 см³ ор- тофосфорной кислоты и воды, тщательно перемешивают и дают отстояться осадку. Раствор фильтруют в мерную пробирку через обеззоленный фильтр, предварительно промытый фоновым элек­тролитом. Остатки золы в тигле и на фильтре смывают водой, до­водя объем до 10 см³.

Измерение на полярографе проводят в режиме переменного тока рту;тно-капельным электродом в электролизере вместимос­тью 5 см³. Выбирают режим работы в соответствии с инструкцией, прилагаемой к полярографу, при следующем напряжении относи­тельно донной ртути:

Определяемый элемент Напряжение, В

Прямое полярографирование используют в тех случаях, когда массовая доля определяемого элемента в пробе обеспечивает по­лучение четкого пика на полярограмме, а состав элементов в золе не создает помех.

Определение проводят следующим образом. В две конические колбы вместимостью 10 или 25 см³ помещают по 4 см³ кон­трольного или испытуемого раствора. В первую колбу добавляют 1 см³ соответствующего фонового электролита или бидистилли­рованной воды (при работе с фоновым электролитом А) и в тече­ние 10 мин пропускают через раствор азот или любой другой инертный газ.

Раствор немедленно переносят в электролизер, предварительно промытый дистиллированной водой, фоновым электролитом и полярографируемым раствором, полярографируют и измеряют высоту пика свинца.

Медь

Свинец

Кадмий

От - 0,1 до - 0.5 От - 0,4 до - 0,8 От - 0,6 до -1,0

522

Во вторую колбу вносят' добавку — стандартный раствор в та ком объеме, чтобы высота нпка евинна на подпрограмме пример но удвоилась по сравнению с первоначальной. Следует вносить Tie более 1 см³ добавки, чтобы предотвратить изменение концентра­ции фонового электролита и зольных элементов. Затем в колбу добавляют фоновый электролит или бидистиллированную воду (при работе с фоновым электролитом А) в объеме, необходимом для доведения его до 5 см-¹. Пропускают инертный газ. полярогра- фируют в тех же условиях и измеряют высоту пика свинца.

Полярографирование с предварительным внесением определяе­мого элемента в испытуемый раствор используют при анализе образцов с низкой массовой долей свинца или в тех случаях, когда на полярограмме вследствие помех из-за сложного эле­ментного состава золы в области пика свинца наблюдается только нечеткий изгиб.

Определение проводят следующим образом. В две конические колбы вместимостью 10 или 25 см³ помещают по 4 см³ контроль­ного или испытуемого раствора и добавляют минимальную массу определяемого элемента для свинца и кадмия (0,2—0,5 мкг), кото­рая обеспечила бы получение на полярограмме четкого пика. Да­лее поступают, как при прямом полярографировании. Необходи­мые объемы жидкости отбирают только пипетками.

Содержание токсичных элементов (мг/кг) или массовую кон­центрацию (мг/дм³) определяют по высоте пиков, измеренных на полярограммах с помощью линейки с точностью до 1 мм, и вы­числяют соответственно по следующим формулам: при прямом полярографировании

X

(Н₂ - Я,)К,

HL

/т\

(5.32)

X

,щН_}У_п

(Н₂ - Я,)К,

in.

/V;

(5.33)

при полярографировании с предварительным внесением эле­ментов в полярографируемый раствор

X =

т_]Н_]

(Н₂ - но

— т->

К

Улп

(5.34)

X =

^т\^и\

(И₂ -//,)

/77ч

л

w

(5.35)

523

не — масса свинца. добавленного перед вторым подярографнрованием. мм; //, — высота пика свинпа. полученного при первом полярографировании. мм: I', - общий объем испытуемого раствора, приготовленного из озоленноп навески, см": /Д — высота пика свинца, полученного при втором полярографировании. мм: Г, - объем испытуемого раствора, взятого для полярографировании. см^;: т_к — масса свинца в контрольном растворе, мкг: /// — .масса навески продукта, взятая для озо- ленпя. г: V— объем продукта, взятый для озоления. см-^;: ///-, — масса свинца, пред­варительно добавленная для получения четкого пика свинца, мкг.

Вычисления проводят до третьего десятичного знака.

В случаях, когда при полярографировании испытуемых раство­ров не удается получить четкий пик свинца или кадмия в связи с возникновением помех вследствие присутствия в золе мешающих элементов, проводят предварительное экстракционное выделение свинца или кадмия.

При этом золу растворяют в тигле при нагревании на водя­ной бане в 5 см³ разбавленной (1:2) азотной кислоты. Раствор ох­лаждают, добавляют 25 см³ бидистиллированной воды и 2 г ли­монной кислоты. После растворения лимонной кислоты вносят 1 см³ раствора тимолового синего и доводят рН раствора пример­но до 8,8, медленно вливая аммиак в пробу при охлаждении ее в ледяной бане. Цвет раствора должен измениться от красного через желтый до зеленовато-синего. Если при подщелачивании раство­ром аммиака образуется осадок, то количество добавляемой ли­монной кислоты увеличивают.

Раствор количественно переносят в делительную воронку вместимостью 250 или 500 см³ и, смывая несколько раз ти­гель бидистиллированной водой, доводят объем приблизитель­но до 150 см³.

Свинец или кадмий несколько раз экстрагируют раствором дитизона в хлороформе порциями по 5 см³ до стабилизации цвета, каждый раз встряхивая его в делительной воронке в тече­ние 2 мин. Сначала используют раствор дитизона концентраци­ей 1 г/дм³, затем —- 0,2 г/дм³.

Дитизоновые экстракты собирают в делительной воронке, про­мывают 50 см³ бидистиллированной воды и переносят в другую делительную воронку. Водный слой промывают 5 см³ хлороформа и смывные воды присоединяют к объединенным дитизоновым экстрактам.

В делительную воронку с дитизоновыми экстрактами до­бавляют 30 см³ раствора соляной кислоты молярной концен­трацией 0,2 моль/дм³, встряхивают в течение 2 мин и оставля­ют до разделения слоев. Дитизоновый раствор в хлороформе отбрасывают.

Оставшийся в делительной воронке раствор соляной кислоты промывают 5 см³ хлороформа. Хлороформ отбрасывают. Раствор фильтруют в тигель через обеззоленный фильтр, предварительно

524

промытый раствором соляной кислоты молярной концентрацией 0,2 моль/дм³. Делительную воронку и фильтр промывают два ра­за бидистиллированной водой порциями по 10 см³. Промывные воды присоединяют к раствору соляной кислоты, выпаривают на электроплитке при слабом нагреве до 1 см³, а затем досуха на во­дяной бане. Остаток растворяют в 10 см³ фонового электролита Б. Далее проводят прямое полярографироваипе или полярографи- рование с предварительным внесением определяемого элемента (свинца или кадмия) в испытуемый раствор.

5.3. ОПРЕДЕЛЕНИЕ СОДЕРЖАНИЯ ЦИНКА

Материалы, реактивы и оборудование. См. 5.2 настоящей ла­бораторной работы, а также цинк гранулированный или ок­сид цинка, растворы соляной кислоты плотностью 1,39 г/см³ и разбавленный (1:1 по объему); растворы хлорида аммония и аммиака молярной концентрацией 1 моль/дм-¹; основной и стандартные растворы цинка; фоновый электролит А; кон­трольные растворы.

Подготовка посуды и материалов. См. 5.2 настоящей лаборатор­ной работы.

Приготовление реактивов. Фоновый электролит А (раствор концентрацией хлорида аммония NH₄C1= 1 моль/дм³ и аммиака NH₃= 1 моль/дм³): 53,49 г хлорида аммония растворяют в небольшом объеме бидистиллированной воды и переносят в мерную колбу вместимостью 1000 см³. В колбу добавляют водный раствор аммиака в таком объеме, который содержит 17 г аммиака. Необходимый объем раствора аммиака рассчитывают на основе измеренных ареометром показателей плотности (от 63 до 75 см³ водного аммиака ос. ч. или от 120 до 130 см³ очищенного изо­термической перегонкой аммиака ч.д. а.). Объем в колбе доводят бидистиллированной водой до метки.

Основной раствор цинка. 1.1,000 г гранулиро­ванного цинка растворяют в 7 см³ разбавленной (1:1) соляной кислоты, количественно переносят в мерную колбу вместимос­тью 1000 см³ и доводят объем раствора бидистиллированной во­дой до метки.

2. 1,242 г оксида цинка, высушенного при (104 ± 1)°С до по­стоянной массы, растворяют в 3,65 см³ соляной кислоты плотнос­тью 1,39 г/см³, количественно переносят в мерную колбу вмести­мостью 1000см³ и доводят объем раствора бидистиллированной водой до метки.

Основной раствор хранят не более 1 года. Концентрация цинка в основном растворе 1 мг/см³.

525

С г а п л а р т н ы с р а с т и о р ы и и н к а. Готовят в лень использования последовательным разбавлением основного раст­вора пинка в 10, 100 и 1000 раз фоновым электролитом А.

К о н т роль н ы е рас т в о р ы. См. 5.2 настоящей лабо­раторной работы.

Порядок проведения анализа. Золу после сухой минерализа­ции растворяют в тигле при нагревании на водяной бане в 10см-¹ разбавленной (I : I) соляной кислоты. Растворы нейтра­лизуют водным раствором аммиака гю универсальной инди­каторной бумаге и количественно переносят в мерную колбу вместимостью 50 см³, смывая тигель несколько раз бидис- тиллированной водой. К раствору добавляют водный раствор аммиака в гаком объеме, который содержит 0,85 г аммиака. Необходимый объем этого раствора рассчитывают по его плот­ности, измеренной ареометром. Объем раствора в колбе до­водят бидистиллированной водой до метки, перемешивают и фильтруют через обеззоленный фильтр, предварительно про­мытый фоновым электролитом А.

Концентрация цинка в испытуемом растворе должна быть от 0,2 до Ю мкг/см³. При более шдсокой концентрации раствор дополнительно разводят фоновым электролитом.

Измерения проводят на полярографе в режиме перемен­ного тока с ртутно-капельным электродом в электролизере вместимостью 5 см³. Полярограмму записывают при напряже­нии от —1,0 до —1,4 В относительно донной ртути, выби­рая режим работы в соответствии с инструкцией, прилагаемой к полярографу.

В две конические колбы вместимостью 10 или 25 см³ вносят по 8 см³ контрольного или испытуемого раствора и по 1 см³ раствора сульфита натрия. В первую колбу добавляют 1 см³ би­дистиллированной воды. Раствор немедленно переносят в элек­тролизер, предварительно промытый дистиллированной водой, фоновым электролитом А и полярографируемым раствором, ис­следуют и измеряют высоту пика цинка.

Во вторую колбу вносят добавку — стандартный раствор цин­ка в таком количестве, чтобы высота пика цинка на полярограм­ме примерно удвоилась по сравнению с первоначальной. Следует вносить не более 1 см³ добавки, чтобы предотвратить изменение концентрации фонового электролита и зольных элементов. Затем в колбу приливают бидистиллированную воду в объеме, необходи­мом для доведения его до 10 см³. Далее поступают так же, как с раствором без добавки. Необходимые объемы жидкости отбирают только пипетками.

Содержание цинка (мг/кг) или массовую концентрацию (мг/дм³) определяют по высоте пиков, измеренных на поляро- граммах с помощью линейки с точностью до 1 мм, и вычисляют соответственно по формулам (5.32) и (5.33).

526

6. КОЛИЧЕСТВЕННОЕ ОПРЕДЕЛЕНИЕ ТОКСИЧНЫХ ЭЛЕМЕНТОВ КОЛОРИМЕТРИЧЕСКИМИ МЕТОДАМИ

6.1. ОПРЕДЕЛЕНИЕ МЕДИ С ДИЭТИЛДИТИОКАРБАМАТОМ

НАТРИЯ

Материалы, реактивы и оборудование. Весы лабораторные; ба­ня водяная; фотоэлектроколориметр; часы песочные на 1 мин; штатив химический; воронки делительные; колбы мерные вмес­тимостью 25. 50, 100, 500 и 1000 см³; пипетки; палочки стеклян­ные; стаканы, цилиндры мерные вместимостью 250 и 500 см³; эксикатор; вода дистиллированная; разбавленный раствор ам­миака (2 : 3 по объему); цитрат аммония; разбавленная соля­ная кислота (1:1 по объему):_s раствор диэтилдитиокарбамага натрия концентрацией 10 г/дм³ (хранят не более 7 сут в посуде из темного стекла); сульфат меди, дважды перекристаллизован­ный и высушенный в эксикаторе до постоянной массы; хлоро­форм или четыреххлористый углерод; трилон Б; этанол; раст­вор фенолфталеина в этаноле концентрацией 10 г/дм³; фильтры обеззоленные; серная кислота плотностью 1,84 г/см³; основной раствор меди концентрацией 1 мг/см³; смешанный раствор три- лона Б и цитрата аммония.

Приготовление реактивов. Основной раствор меди концентрацией 1 мг/см³. Сульфат меди дважды пере- кристаллизовывают и высушивают в эксикаторе до постоянной массы. Навеску сульфата меди массой 3,929 г растворяют дистил­лированной водой в мерной колбе вместимостью 1000 см³, добав­ляют 1 см³ серной кислоты плотностью 1,84 г/см³ и доводят объем водой до метки.

Смешанный раствор трилона Б и цитра­та аммония. 100 г цитрата аммония и 25 г трилона Б, взвешенных с погрешностью не более ±0,1 г, помещают в мер­ную колбу вместимостью 500 см³, растворяют и доводят объем раствора до метки дистиллированной водой. Содержимое кол­бы перемешивают. Раствор переносят в делительную воронку вместимостью 1000 см³, добавляют 0,5 см³ раствора диэтил- дитиокарбамата натрия и 50 см³ растворителя (хлороформа или четыреххлористого углерода). Воронку интенсивно встряхи­вают в течение 1 мин и оставляют в покое до разделения слоев. Нижний слой сливают и отбрасывают. В делительную воронку вносят 50 см³ растворителя, встряхивают в течение 1 мин и пос­ле разделения слоев нижний слой сливают и отбрасывают. Пос­леднюю операцию повторяют до получения бесцветного ниж­него слоя. Раствор хранят не более 2 мес.

Порядок проведения анализа. Золу, приготовленную сухой ми­нерализацией (см. 4.1.1), растворяют в 5 см³ разбавленной (1 : 1 по объему) соляной кислоты, нагревая на водяной бане при темпера­туре кипения.

527

При ожидаемом содержании меди в растворе юлы. большем чем 40 мкг. его количественно переносит в мерную колбу вмести­мостью 50 см'' и доводят объем раствора дистиллированной водой то метки: при ожидаемом содержании меди в растворе золы, меньшем 40 mki . раствор золы используют для последующего ис­пытания педиком, без дополни тельного разведения.

Раствор, полученный в результате мокрой минерализации (см. 4.1.2) иди кислотной экстракции (см. 4.1.3). используют для проведения испытания без дополнительной обработки.

В каждую делительную воронку вносят 10 см³ смешанного раствора цитрата аммония и трилона Б, две капли раствора фенолфталеина, раствор перемешивают, нейтрализуют, добавляя по каплям раствор аммиака до появления окраски, охлаждают и объем доводят дистиллированной водой до 100 см³. Затем в делительные воронки вводят 2 см³ раствора диэтилдитиокарба- мата натрия концентрацией Юг/дм' и 15см³ растворителя (хло­роформа или четыреххлористого углерода). Воронки интенсивно встряхивают в течение 1 мин и оставляют в покое до разделе­ния слоев. Нижний слой сливают в мерную колбу вместимос­тью 25 см³. В делительные воронки вливают 10 см³ растворителя, встряхивают в течение 1 мин и после разделения слоев нижний слой сливают в ту же мерную колбу. В случае необходимости объем раствора в колбе доводят до метки с помощью растворите­ля и перемешивают. Контрольный раствор готовят аналогич­но, без введения раствора меди. Содержимое колб с растворами сравнения и контрольным раствором фильтруют через сухой бумажный фильтр в кюветы. Оптическую плотность растворов сравнения измеряют по отношению к контрольному раствору на фотоэлектроколориметре при А,_тах = (440 ± 5) нм или на спектро­фотометре при длине волны ^=¹440нм в кюветах с расстоянием между гранями соответственно 20 и 10 мм. При анализе жировых продуктов расстояние между гранями кювет должно быть соот­ветственно 50 и 20 мм.

При определении меди в растворах с ожидаемым содержанием в них меди, большим 40 мкг, в делительную воронку вместимос­тью 250 см³ вносят аликвотный объем испытуемого раствора, со­держащий от 10 до 40 мкг меди, и добавляют реактивы в той же последовательности, что и в раствор сравнения; при определении меди в растворах с ожидаемым содержанием в них меди, меньшим 40 мкг, содержимое колбы Кьельдаля или чашки с раствором золы количественно переносят в делительную воронку вместимостью 250 см³ с помощью дистиллированной воды.

Контрольный раствор готовят из контрольной пробы аналогич­но. Оптическую плотность испытуемого раствора измеряют по от­ношению к контрольному раствору.

По полученному значению оптической плотности с помощью калибровочного графика находят массу меди.

528

Построение калибровочного графика. Для построения калибро­вочного графика 1 см³ основного раствора мели помешают в мер­ную колбу вместимостью 100 см³. объем доводят до метки дис­тиллированной водой. Затем в делительные воронки вместимос­тью 250 см³ помешают 0.5: 1: 2: 3 и 4 см³ раствора, что соответ­ствует 5, 10, 20, 30 и 40 мкг меди. В каждую делительную воронку помещают 10 см³ смешанного раствора цитрата аммония и три­лона Б. две капли раствора фенолфталеина, раствор перемеши­вают, нейтрализуют, добавляя по каплям раствор аммиака до по­явления окраски, охлаждают и добавляют дистиллированную воду до объема около 100 см³. Затем в делительные воронки вво­дят 2 см³ раствора диэтилдитиокарбамата натрия и 15 см³ раство­рителя (хлороформа или четыреххлористого углерода). Воронки интенсивно встряхивают в течение 1 мин и оставляют стоять до разделения слоев. Нижний слой сливают в мерную колбу вмести­мостью 25 см³. В делительные воронки помещают 10 см³ раство­рителя, встряхивают в течение 1 мин и после разделения слоев нижний слой сливают в ту же мерную колбу. В случае необхо­димости объем раствора в колбе доводят до метки с помощью растворителя и перемешивают. Контрольный раствор готовят аналогично, без введения раствора меди. Содержимое колб с растворами сравнения и контрольным раствором фильтруют че­рез сухой бумажный фильтр в кюветы. Оптическую плотность растворов сравнения измеряют по отношению к контрольному раствору на фотоэлектроколориметре при длине волны А._тах = = (440 ± 5) нм или на спектрофотометре при А. = 440 нм в кюве­тах с расстоянием между гранями соответственно 20 и 10 мм. При анализе жировых продуктов рекомендуемое расстояние между гранями кювет соответственно 50 и 20 мм.

Калибровочный график строят, откладывая на оси абсцисс массу меди (мкг), введенную в растворы сравнения, на оси орди­нат — соответствующие значения оптической плотности.

Содержание меди Х_] (мг/кг) или массовую концентрацию Х₂ (мг/дм³) при анализе растворов с использованием объема, взятого для анализа, вычисляют по формулам

X, =

=

т_х • 50 Цт

т_х • 50 КК

(5.36)

(5.37)

где /и, — масса меди, найденная по калибровочному графику, мкг; 50 — общий объем минерализата, см³; V_x — объем минерализата, взятый для анализа, см³; т — масса навески продукта, взятой для минерализации, г; V — объем продукта, взя­

тый для минерализации, см³.

529

Содержание меди X, (мг/кг) или массовую концентрацию Л', (мг/дм-¹) в анализе с использованием всей минерализованной про­бы вычисляют по формулам

Хч =

111 т

(5.38)

=

in

V

(5.39)

где ///, —масса меди. наиденная по калиоровочному графику. мкг; ///—масса на­вески продукта, взятой для минерализации, г; К—объем продукта, взятый для минерализации, см³.

6.2. ОПРЕДЕЛЕНИЕ МЫШЬЯКА С ДИЭТИЛДИТИОКАРБАМАТОМ СЕРЕБРА В ХЛОРОФОРМЕ

Материалы, реактивы и оборудование. Прибор для отгонки и поглощения мышьяка; фотоэлектроколориметр или спектрофото­метр; весы лабораторные с наибольшим пределом взвешивания 200 г и 1 кг; воронка Бюхнера; воронки стеклянные; эксикатор; колбы конические вместимостью 250 см³; конус взаимозаменяе­мый КШ-29/32; поглотительный прибор с пористой стеклянной пластинкой № 2; трубки стеклянные цилиндрические и дрот глу­хой; палочки стеклянные; колбы мерные вместимостью 100 и 1000 см³; пробирки мерные вместимостью 100 см³; фильтры обез- зольные с синей лентой диаметром 7 см; вата; этанол ректифико­ванный; фенолфталеин, раствор в этаноле массовой долей 0,1 %; соляная кислота плотностью 1,19 г/см³ и ее раствор молярной концентрацией 0,3 моль/дм³; раствор серной кислоты молярной концентрацией 1 моль/дм³; кислота азотная (1 : 1); вода дистил­лированная; раствор иодида калия 150 г/дм³; раствор дихлорида олова 200 г/дм³ в соляной кислоте плотностью 1,19 г/см³; цинк гранулированный; хлорид кальция двуводный гранулированный, прокаленный; сульфат натрия безводный, прокаленный; раствор гидроксида натрия молярной концентрацией 2 моль/дм³; гид- роксид калия гранулированный; ангидрид мышьяковистый; нат­рий мышьяковистый двузамещенный, семиводный или стандарт- титр; сульфат меди пятиводный, дважды перекристаллизованный и высушенный в эксикаторе до постоянной массы; моноэтанол- амин, ч., или гексаметилентетрамин (уротропин), ч., натрия N, N-диэтилдитиокарбамат; нитрат серебра; ацетат свинца (II), раствор 150 г/дм³; хлороформ.

Приготовление реактивов. Диэтилдитиокарбамат се­ребра. Раствор, содержащий 1,7 г нитрата серебра в 100 см³ воды, помешивая, медленно приливают к раствору, содержащему 2,3 г диэтилдитиокарбамата натрия в 100 см³ воды. При этом тем­

530

пература растворов должна быть не более 10 °С. Образовав­шийся лимонно-желгый осадок диэтилдитиокарбамата серебра отфильтровывают на воронке Бюхнера и тщательно промывают водой с несколькими каплями соляной кислоты молярной кон­центрацией 0,3 моль/дм³ до исчезновения реакции на серебро. Осадок разрыхляют стеклянной палочкой и высушивают в эк­сикаторе над хлоридом кальция в темноте до постоянной мас­сы при комнатной температуре. Сухое вещество хранят в тем­ноте не более 6 мес.

П о г л о щ а ю щ и й р а с т вор. 0,2 г диэтилдитиокарбама­та серебра растворяют в^ 100 см³ хлороформа, в который предвари­тельно добавлен 1,0 см³ моноэтаноламина или 1,0 г уротропина. Раствор с уротропином используют только для продуктов с массо­вой долей мышьяка более 0,1 мг/кг. Для работы используют толь­ко свежеприготовленный раствор.

Все основные реактивы допускается хранить в течение года.

Построение калибровочного графика. В шесть цилиндров или поглотительных приборов с пористой стеклянной пластинкой на­ливают по 10 см³ поглогцаюшего раствора. В трубки 2 с расшире­нием (рис. 5.10) помещают слой ваты, пропитанной ацетатом свинца, затем 5—6 гранул гидроксида калия. Отверстие трубки закрывают слоем ваты; пропитанной ацетатом свинца.

В шесть реакционных колб вместимостью 250 см³ вносят со­ответственно 0; 0,25; 0,5; 1,0; 1,5; 2,0 см³ рабочего раствора мы­шьяка, т. е. соответственно 0; 2,5; 5; 10; 15; 20 мкг мышьяка.

В каждую реакционную колбу добавляют 25 см³ соляной кис­лоты плотностью 1,19 г/см³, 2,5 см³ раствора иодида калия, 1,5 см³ раствора дихлорида олова. Объем колбы доводят водой до 100 см³, приливают 1 см³ раствора сульфата меди концентрацией Юг/дм³, все тщательно перемешивают и выдерживают 10—15 мин. Затем в каждую реакционную колбу вносят 5 г гранулированного цинка, после чего быстро надевают на колбу соединительную трубку с ка­пилляром, конец которого погружен в цилиндр с поглощающим раствором или поглотительным прибором с пористой стеклянной пластинкой, в который налит поглощающий раствор. Образовав­шийся мышьяковистый водород отгоняют в течение 1 ч. В случае помутнения поглощающего раствора его фильтруют через ватный тампон, помещенный в носик воронки.

Оптическую плотность растворов сравнения измеряют по отношению к поглощающему раствору на фотоэлектроколо- риметре при длине волны ^_max ⁼ (520 ± 10) нм в кюветах с рас­стоянием между рабочими гранями 20 мм или спектрофотометре при длине волны 520 нм в кювете с расстоянием между рабочими гранями 5 или 10 мм.

Калибровочный график строят, откладывая по оси абсцисс массы мышьяка (мкг), введенные в растворы сравнения, а по оси ординат — соответствующие значения оптической плотности.

531

Порядок проведения анализа. При приготовлении испы­туемых и контрольного растворов золу, полученную сухой минерализацией (см.4.1.1). осторожно растворяют в 30—50 см³ раствора соляной кислоты концентрацией 0,3 моль/дм³ и, из­бегая разбрызгивания, добавляют соляную кислоту плотностью 1,19 г/см³ из расчета 4 см³ кислоты на 1 г оксида магния, добав­ленной в пробу перед озолением. Если зола плохо растворяется, ее подогревают с соляной кислотой на водяной бане. Получен­ный раствор золы используют для последующего количествен­ного определения.

Раствор, полученный в результате мокрой минерализации или кислотной экстракции, используют без дополнительной обработки.

Контрольный раствор готовят из контрольной пробы, исполь­зуя все реактивы и растворы, аналогично приготовлению испыту­емых растворов. Контрольную пробу готовят, используя применя­емые для минерализации реактивы, прибавляя их в тех же коли­чествах, объемах и последовательности, что и при минерализации пробы, но без добавления испытуемой пробы.

Прибор для отгонки и поглощения мышьяка собирают в соответствии с рис. 5.10. Прибор состоит из реакционной кол­бы 1 вместимостью 250 см, соединительной трубки 2 (внеш­ний диаметр 4 мм) с расширением, шлифом и капилляром и цилиндра 3 (внутренний диаметр 11мм) с поглощающим раствором (или поглотительного прибора 4 с пористой стек­лянной пластинкой 5 для поглощения раствора). Перед упот­реблением прибор промывают разбавленной азотной кислотой

(1 : 1), а затем водой.

Для проведения измерений в реакционные колбы прибо­ра вносят испытуемый и кон­трольный растворы, затем опе­рации повторяют аналогично операциям, проводимым при построении калибровочного гра­фика.

По полученным значениям оптической плотности графика находят массу мышьяка.

Содержание X (мг/кг) и массовую концентрацию Х_{ (мг/дм³) мышьяка вычисляют по формулам

„ 1711 — УУ\~)

(5.40)

щения мышьяка М

5

Рис. 5.10. Прибор для отгонки и погло-

532

где /?/,. пи — маееы мышьяка соответственно в испытуемом и контрольном растворах."наиденные по калибровочному- графику, мкг: w — масса навески про­дукта. взятая для минерализации, г; Г—объем продукта, взятый для минерали­зации. см\

Вычисления проводят до третьего десятичного знака.

6.3. ВИЗУАЛЬНОЕ КОЛОРИМЕТРИЧЕСКОЕ ОПРЕДЕЛЕНИЕ РТУТИ

Материалы, реактивы и оборудование. Аппарат для встряхива­ния колб; баня водяная; бюретка; весы лабораторные общего на­значения с наибольшим пределом взвешивания 200 и 1000 г; во­ронки; воронка делительная; колбы конические; колбы мерные вместимостью 100, 500 и 1000 см³; палочки стеклянные; пипет­ки; пробки мерные; пробирки для колориметрирования из бес­цветного стекла; стаканы вместимостью 50 см³; штатив химичес­кий; цилиндры мерные вместимостью 25, 50, 100, 250, 500^ 1000 см³; сосуд стеклянный цилиндрический вместимостью 5 дм³ (для приготовления взвеси иодида меди); холодильник ХШ-1-300, 400, 500-29/32 ХС; бумага индикаторная универсальная (рН 1 — 10); бумага фильтровальная лабораторная; фильтры обеззоленные диаметром 5 и 9 см (синяя лента); ацетон; хлорид бария и его раствор концентрацией 200 г/дм³; вода дистиллированная; иод кристаллический, растворы 2,5 и 3,5 г/дм³ в растворе иодида ка­лия 30 г/дм³; иодид калия, раствор 30 г/дм³; калий надсернокис- лый и его раствор концентрацией Юг/дм³; кислота азотная ос.ч., кислота серная ос.ч.; сульфат меди пятиводный и его растворы концентрациями 100 и 200 г/дм³; мочевина и ее раствор концен­трацией 200 г/дм³; сульфат натрия безводный, раствор Юг/дм³ и насыщенный; сульфат натрия, раствор 1,25 моль/дм³; этанол; ди- хлорид ртути или стандарт-титр; дииодид ртути или стандарт- титр; взвесь иодида меди; основной и стандартный растворы рту­ти; составной раствор сульфата меди и сульфита натрия.

Приготовление реактивов. Основной раствор ртути. 0,135 г хлорида ртути (II) [или 0,226 г иодида ртути (II)] коли­чественно переносят в мерную колбу вместимостью 1 дм³ и до­водят до метки при постоянном перемешивании раствором иода концентрацией 2,5 г/дм³.

Аналогично готовят основной раствор ртути из стандарт-титра. Вскрывают стандарт-титр, содержащий 0,135 г хлорида ртути (II) [или 0,226 г иодида ртути (II)], количественно переносят в мерную колбу вместимостью 1 дм³ и доводят до метки раствором иода кон-

533

центрагшей 2.5 г/дм³. 1 см³ основного раствора содержит 100 мкг ртути. Раствор хранят в склянке с притертой пробкой в защищен­ном от света месте в течение 3 мес.

Стандартные растворы рту т и. Непосредствен­но перед определением ртути 1 см-¹ основного раствора ртути по­мещают в мерные колбы вместимостью 100 и 200 см³ и доводят объем в обеих колбах до метки раствором соляной кислоты моляр­ной концентрацией 0,5 моль/дм³. Полученные растворы содержат соответственно 1 и 0,5 мкг ртути в 1 см³.

Составной раствор сульфата меди и суль­фита натри я. Смешивают растворы сульфата меди концен­трацией 100 г/дм³ и сульфита натрия молярной концентрацией 1,25 моль/дм³ в соотношении 1 : 5. Смесь перемешивают в кони­ческой колбе вместимостью 100 см³ до получения прозрачного раствора и используют немедленно. При появлении мути раство­ром пользоваться нельзя.

И о д и д меди (взвесь). Для получения 1 дм³ взвеси 212 г иодида калия растворяют в 2 дм³ воды, смешивают с 800 см³ раствора сульфата меди концентрацией 200 г/дм³ в стеклянной банке вместимостью не менее 5 дм³ и оставляют до полного осаждения осадка (от 30 до 50 мин). С образовавшегося осадка декантируют жидкость. Осадок многократно промывают водой (по 2—Здм³) до светло-желтого цвета надосадочной жидкости. Для удаления розового оттенка осадок отбеливают. Для этого в сосуд со взвесью добавляют сначала от 10 до 20 см³ раствора суль­фита натрия концентрацией 1,25 моль/дм³, а затем — насыщен­ный раствор сульфата натрия от 10 до 20 см³ для коагуляции осадка. Если взвесь отбелена недостаточно и плохо осаждается, следует еще раз добавить перечисленные растворы. Надосадочную жидкость сливают декантацией, а осадок переносят на двойной фильтр, сделанный из лабораторной фильтровальной бумаги и плотно уложенный в воронку диаметром 250 мм, промывают на фильтре водой до почти отрицательной реакции на сульфат-ион (проба фильтрата с раствором хлорида бария не должна давать осадка). Фильтр прокалывают стеклянной палочкой, осадок смы­вают водой в мерную колбу и доводят объем до 1 дм³.

Взвесь считается приготовленной правильно, если имеет белый цвет и оседает в течение 15-—20 мин. Хранят взвесь в темной склянке не более 1 мес.

Порядок проведения анализа. При определении колориметри­ческим методом предварительно проводят деструкцию пробы за­крытым или открытым способом. Для анализа используют из­мельченную пробу массой 40 г. Параллельно ставят контроль на реактивы, учитывая его при расчете конечного результата.

Закрытый способ. Проведение деструкции закрытым способом рекомендуется при анализе жировых продуктов с использованием установки, схема которой приведена на рис. 5.11.

534

Рис.5.11. >стройство для деструкции:

/ — \о.ю;ш ibiiiik; 2 капельная ьоропк,:. - реакционная колба

В реакционную колбу установки помещают ис­следуемую пробу, добавляют реактивы, количество которых указано в табл. 5.1 I, и соединяют с обрат­ным холодильником. Колбу выдерживают 15— 20 мин при комнатной температуре, а затем поме­щают на водяную баню температурой около 70 °С. постепенно доводя ее до температуры кипения. Время пребывания колбы на водяной бане зависит от вида продукта. В случае бурного течения реак­ции (наполнение реакционной колбы и холодиль­ника бурыми парами оксидов азота) через боковую капельную воронку или холодильник в колбу до­бавляют порциями по 5—10 см³ кипящей воды, но так, чтобы общий объем приливаемой воды не превышал SO- SO см³. Деструкцию проводят до полного просветления придонно­го слоя. По окончании деструкции колбу снимают с бани и охлаж­дают в течение 15 мин, а затем промывают 50 см³ горячей воды через холодильник, который затем отсоединяют от колбы. Горя­чий деструктат фильтруют в колбу вместимостью 500 см³, в кото­рую предварительно наливают 20 см³ раствора мочевины через ув­лажненный водой двойной бумажный фильтр, уложенный в во­ронку диаметром 100—150 мм. Реакционную колбу и фильтр несколько раз промывают кипящей водой. Общий объем филь­трата и смывных вод должен составлять около 300 см³.

Открытый способ. Деструкцию проводят в термостойкой кони­ческой колбе вместимостью 750 см³. Пробу равномерно распреде­ляют по дну колбы, добавляют реактивы, количество которых ука­зано в табл. 5.11.

В колбу с пробой вносят последовательно этанол, воду и азот­ную кислоту. Колбу закрывают воронкой диаметром 25 мм, содер­жимое перемешивают и выдерживают при комнатной температуре в зависимости от вида продукта от 20 до 30 мин. Серную кислоту наливают в стакан вместимостью 50 см³ и осторожно по каплям добавляют в колбу с пробой через воронку. Скорость внесения серной кислоты должна постоянно поддерживать реакцию разло­жения азотной кислоты, но при этом необходимо следить за тем, чтобы не происходило выделения оксидов из колбы, так как при бурном течении реакции возможны потери ртути. По окончании внесения серной кислоты колбу оставляют в вытяжном шкафу при комнатной температуре до прекращения выделения бурых паров оксидов азота, но не более чем на 30 мин. Затем колбу помещают на водяную баню. В первые 15 мин пребывания колбы на водяной

535

Г а 6 л и и а 5.11

Рекомендации по проведению деструкции проб при колориметрическом определении ртути

Операция и вид продукта

Контроль на ре­

активы

Растительные масла, марга­рин, жировые продукты²

активы

Масса навес­ки, г

Добавление, см⁵

этано­ла

40,0

Контроль на ре- —

воды

концентрированной азотной кислоты

Выдерживание при комнатной темпе­ратуре, мин

Добавление концентри­рованной серной кис­лоты, см'

15,0

Деструкция закрытым способом 15,0 -

15.0

— 40,0 разбавленной (1:2) азотной кис- 20,0 по кап-

лоты перемешивают, выдерживают при комнатной температуре 30 мин, помещают на водяную баню 70 °С, выдерживают до прекращения вспе­нивания, а затем вновь помешают на баню 100°С на 60 мин, охлаж.пиог до комнатной температуры

Деструкция открытым способом

ля м

Выдержива­ние при ком­натной темпе­ратуре, мин

15,0 15,0 порциями по

2-3 см³

Температура и вре­мя нагрева на во­дяной бане,'С

70 °С — I 5 мин 100 ^СС - 90 мин

100 "С - 60 мин до полного ос­ветления при­донного слоя

20

20,0 по кап- До полного 100 °С лям прекраще­

ния выделе­ния оксидов азота

45 мин

Продолжение

Операция и вид	Масса	Добавление, см'
	навес­ки, г			концентрированной
продукта		этано­	воды
		ла		азотной кислоты

Выдерживание при комнатной темпе­ратуре, мин

Добавление концентри­рованной серной кис­лоты, см¹

Выдержива­ние при ком­натной темпе­ратуре, мин

Температура и вре­мя нагрева на во­дяной бане,"С

Мясо и мясо птицы, печень, почки и другие внутренние ор­ганы, мясные продукты и про­дукты мяса пти­цы, яйцепро- дукты³

40,0 1,0 15,0 15,0 порциями по 2-3 см³

20

20,0 по кап- До полного 100 °С — 45 мин лям прекраще­

ния выделе­ния оксидов азота

¹ Количество реактивов в контроле должно быть таким же, как и в исследуемом продукте.

² Навеску жиров перед деструкцией предварительно обрабатывают 10,0 см³ надсернокислого натрия и перемешивают.

³ При наличии в продукте более 30 % жира перед деструкцией в колбу вносят 10,0 см³ надсернокислого калия. Объем серной кислоты в этом случае увеличивается до 25—30 см³.

бане возможно бурное разложение азотной кислоты с большим выделением оксидов азота. В это время необходимо особенно внимательно следить за ходом реакции. При бурном течении ре­акции (выделение окислов азота или сильное ценообразование) в колбу добавляют кипящую воду порциями по 5—10 см³ так. чтобы общий объем добавленной воды не превышал 30—50 см³, или на 3—5 мин снимают ее с бани.

Деструкцию проводят до полного осветления придонного слоя жидкости в колбе, но не менее 45 мин. Колбу снимают с бани и горячий деструктат фильтруют в колбу вместимостью 500 см³, в которую предварительно наливают 20 см³ раствора мо­чевины через увлажненный водой двойной бумажный фильтр, уложенный в воронку диаметром 100—150 мм. Колбу из-под де- сгруктата и фильтр несколько раз промывают кипящей водой. Общий объем деструктата и промывных вод доводят приблизи­тельно до 300 см³.

При проведении количественного анализа в колбу с охлаж­денным деструктатом добавляют 15 см³ взвеси иодида меди. Со­держимое колбы перемешивают три раза с интервалом 5 мин и оставляют до полного осаждения осадка. Если образующийся осадок окрашен в ярко-розовый или кирпично-красный цвет, что свидетельствует о содержании ртути в образце более 25 мкг, добавляют еще 15 см³ иодида меди или анализ повторяют, соот­ветственно уменьшив навеску образца и количество реактивов для деструкции.

Через 1 ч максимально возможную часть надосадочной жид­кости сливают, стараясь не взмутить осадок, и отбрасывают. К осадку добавляют 5 см³ раствора сульфата натрия концентрацией Юг/дм³, взбалтывают и переносят на увлажненный водой одно­слойный бумажный фильтр (синяя лента), плотно уложенный в воронку диаметром не более 35 мм. Края фильтра должны высту­пать из воронки не более чем на 5 мм. Колбу из-под осадка не­сколько раз ополаскивают раствором сульфата натрия концентра­цией 10 г/дм³ и сливают на тот же фильтр, с тем чтобы весь осадок был перенесен на фильтр.

Когда вся жидкость профильтруется, осадок на фильтре про­мывают 10 см³ смеси ацетона с раствором сульфата натрия кон­центрацией Юг/дм³ в соотношении 1:1. После того как смесь полностью пройдет через фильтр, осадок и фильтр вновь про­мывают раствором сульфата натрия концентрацией Юг/дм³. Осадок проливают до исчезновения желтой окраски промыв­ных вод и до рН не менее 5 (по универсальной индикаторной бумаге). Промывные воды отбрасывают. Остаток жидкости из узкой части воронки удаляют полоской фильтровальной бума­ги, а осадок подсушивают на фильтре в течение 15 мин. Затем его обрабатывают на фильтре раствором иода концентрацией

538

3.5 г/дм³ зависимости от цвета осадка. Для этого необходимый объем раствора иода, указанный в табл. 5.12, помещают в ци­линдр или пробирку и обработку фильтра ведут небольшими порциями, нанося жидкость по краю фильтра. Полученный фильтрат доводят до выбранного объема. Фильтрат можно хра­нить в пробирках с притертыми пробками в темном месте в те­чение суток.

T а б л и п а 5.12

Ориентировочная схема визуального колориметрического определения ртути

Объем, взятый для коло- риметрирования, см"

Цвет осадка	Примерное со­держание ртути в образце, мкг	Объем раство­ра иода кон­центрацией 3,5 г/дм" для растворения ртути, ем5
Белый	0.0-0,5	6,0
Белый	0.5-5,0	10,0
Белый с розовым оттен­	5,0-15,0	15,0
ком
Бледно-розовый	5,0-25,0	25,0
Ярко-розовый	Более 25,0	25.0

6,0 3.0 и 6.0 0.5; 1,0 или 2,0

0,5; 1,0 или 2,0 0.5 и 1,0

Содержание ртути (мкг/г) вычисляют по формуле

(т₂ - m_x)V ^{х (5}-⁴²⁾

где тт_] — массы ртути соответственно в аликвотном объеме, взятом для коло- риметрирования. и в контрольном опыте, определенные по градуировочной шка­ле, мкг; V— объем раствора иода, использованный для растворения ртути, см³; V= 3,5 г/дм³; V_x — аликвотный объем, см³; т — масса образца, взятая для деструк­ции, г.

Вычисление проводят до третьего десятичного знака.

Для визуального колориметрического определения ртути раст­вор или его аликвотный объем, подобранный в соответствии с табл. 5.12, помещают в пробирки и доводят объем раствором иода концентрацией 2,5 г/дм³ до 6 см³. Затем прибавляют из бюретки по 3 см³ составного раствора, закрывают пробками, перемешива­ют и выдерживают в темном месте (не менее 15 мин) до полного осаждения тетраиодмеркурата меди.

Колориметрическое определение ртути проводят путем визу­ального сравнения цвета осадка в пробирках с пробой с цветом осадка в пробирках градуировочной шкалы (табл. 5.13).

539

T ;i 6 л п ц а 5.

Рекоменду емая схема приготовления градуировочной шкалы для визуального (колориметрического) определения ртути

Объем стандартного расгиопа , Объем растнорл пода кон- ,.

ртути. см' _х пентрациеп 2.5 г дм', см' ^С здание ртугп. мкг

0.00 6.00 0.00

0.15 5.85 0.15

0.25 5.75 0.25

0.50 5.50 0.50

0.75 5.25 0.75

1.00 5.00 1.00

1.25 4,75 1.25

1.50 4,50 1.50

1,75 4.25 1,75

2,00 4,00 2.00

Построение градуировочной шкалы. В мерные пробирки для колориметрирования вносят точные объемы стандартного раство­ра ртути и раствора иода, указанные в табл. 5.13. Затем добавля­ют из бюретки по 3 см³ составного раствора, закрывают пробками и тщательно перемешивают. Выдерживают в защищенном от света месте (не менее 15 мин) до полного осаждения осадка тетраиод- меркурата меди. Для этого пробирки располагают под углом 25—30° так, чтобы осадок оставался на дне пробирки, а надосадоч- ная жидкость переместилась к пробке.

Полученные результаты сводят в таблицу рекомендуемой фор­мы (см. ниже). Анализируют, дают оценку мяса и мясных продук­тов по содержанию токсичных элементов. При исследовании вто­ричных продуктов убоя делают вывод о преимущественной лока­лизации токсичных элементов в органах и тканях убойных живот­ных. При этом указывают используемый метод определения.

Содержание токсичных элементов, мг/кг

Наименование и

РЬ

As

Cd

Hg

Си

Zn

краткая характе­ристика образцов

пдк

фак­та- чес- кое

ПДК

фак­та- чес- кое

ПДК

фак- ти- чес- кое

ПДК

фак­та- чес- кое

ПДК

фак- ТИ- чес- кое

ПДК

фак- тн- чес- кое

Говядина Свинина Баранина Мясо птицы Субпродукты:

I категории

II категории Мясные про­дукты

540

Лабораторная работа №10

ЭКСПРЕСС-ОПРЕДЕЛЕНИЕ РАДИОНУКЛИДОВ МЕТОДАМИ РАДИОМЕТРИИ

Цель работы. Приобрести практический навык радиационного контроля мяса, вторичных продуктов убоя скота, мясных продук­тов экспресс-методами радиометрии.

Задачи. Отбор, подготовка проб и экспрессное определение суммарной объемной (OA) и уделвной (УА) активности у- и (3-излучающих нуклидов.

Объекты исследования. Мясо и кость различньвх видов убойных животных и птицы; субпродукты I и II категорий, колбасные из­делия, продукты из свинины, говядины, баранины, мяса птицы, мясные консервы, пищевые животные жиры, яйца.

Материалы, реактивы и оборудование. Радиометр СРП-68-Ol, КРК-l, РКБ4-1еМ или другой марки; кювета эмалированная; стеклянные стаканы вместимостью 1 дм³; пакеты для радиоактив­ных отходов; полиэтиленовые пакеты; раствор формалина массо­вой долей 4—5 %.

Методические указания. Для практического освоения методов контроля радиационной загрязненности продуктов питания следует уяснить ряд традиционных понятий и определений радиометрии.

Радиоактивность — испускание ионизирующих излучений при самопроизвольном превращении радиоактивных ядер.

Активность радионуклида — отношение числа dN самопроиз­вольных превращений ядер данного радионуклида, происходящих за интервал времени dt, к этому интервалу времени:

А = dN/dt. (5.43)

Единица активности — беккерель (Бк) — одно ядерное превра­щение в 1 с.

В зависимости от реального состава радионуклидов в измеряе­мых пробах разработаны два варианта экспресс-метода: для опре­деления объемной (OA) и удельной (УА) активности у- и (3-излу- чающих нуклидов.

Экспрессное определение объемной и удельной активности у-излучающих нуклидов в пищевых продуктах проводят с помо­щью радиометра СРП-68-01.

Экспрессное определение объемной и удельной активности (3-излучающих нуклидов в воде, продуктах питания, продукции жи­вотноводства проводят методом прямого измерения толстых проб.

Методика обеспечивает достоверность и единство измерений объемной (OA) и удельной (УА) активности (3-излучающих нукли­дов с максимальной энергией более 100 кэВ при использовании радиометров КРК-1, РКБ4-1еМ, КРВП-ЗАБ, ДП-100, СПР-68-01 и их аналогов для массовых экспрессных измерений количества

541

радиоактивных веществ в различных объектах с содержанием не менее 1 • 10 ~⁹ Ки/кг и 1 • 10~¹⁰ Ки/дм³ при контроле воды. Предел погрешности измерения равен 50%.

Перед измерением предварительно проводят подготовку прибо­ров в соответствии с прилагаемыми инструкциями и с учетом пра­вил и требований техники безопасности по их эксплуатации.

Предел основной относительной погрешности (5) при измере­нии объемной и удельной активности в пробах с постоянным со­ставом нуклидов для наиболее чувствительного ^-радиометра РКБ4-1еМ определяется по формуле (5.44) и составляет 40 %:

5 = 5₀ + -100, _{(5 44)}

%

где 5₍₎ — погрешность методики исходного раствора и приготовления образцовой меры; с]_{) — удельная (объемная) активность образцов меры; <у -- удельная (объемная) активность образцовой меры.

При контроле проб воды, растительности, продуктов пита­ния (кроме мяса, молока, грибов), почвы предел основной относительной погрешности определен для следующего соста­ва нуклидов:

¹³⁷Cs — 2 %;

144_{Ce +} 144p_v_ 5| _%;

¹⁰⁶Rn + ¹⁰⁶Rh — 12%;

⁹⁵Zr + ⁹⁵Nb — 31 %;

⁹⁰Sr + ⁹⁰Y — 4 %.

При контроле проб мяса, молока, грибов предел основной по­грешности определен для следующего состава нуклидов:

¹³⁷Cs — 30 %;

144_Ce+ 144p_v__36%;

106 _Ru+ i06_Rh_9_%;

⁹⁵Zr + ⁹⁵Nb — 22 %;

90_Sr+90y__3%.

При измерении суммарной объемной или удельной активности [3-излучающих нуклидов в пробах с неизвестным процентным со­ставом нуклидов предел погрешности для радиометра РКБ4-1еМ с блоком детектирования БДЖБ-02 составляет 60 %.

Подготовка проб. Объективность и точность результатов ана­лиза зависят от правильного выполнения отбора и подготовки проб к анализу.

Образцы проб отбирают от однородной партии.

Продукция считается однородной по уровню загрязнения, если результаты измерений, проведенных в разных точках, различают­ся не более чем в два раза.

Для проведения лабораторных исследований из объединен-

542

мой пробы берут в необходимом количестве среднюю пробу, которая должна характеризовать радиоактивное загрязнение всего образца.

Пробы мяса (без жира) от туш или полутуш отбирают кусками по 30—50 г в области четвертого-пятого шейного позвонка, ло­патки, бедра и толстых частей спинных мышц. Обшая масса про­бы должна составлять 0,2—0,3 кг.

Масса костей для исследования должна составлять 0.3—0.5 кг (позвоночник и второе-третье ребро).

Пробы из внутренних органов животных отбирают массой 0,1—0,2 кг частично (печень, почки, селезенка, легкие) или це­ликом (щитовидная железа).

Пробы мяса птицы отбирают в количестве 1/4 тушки (куры, индейки, утки, гуси) или одной целой тушки (цыплята).

Масса проб мясных полуфабрикатов, готовых мясных продук­тов и колбасных изделий соответствует массе проб мяса.

Яйца отбирают на птицефабриках или птицефермах по 5 —10 шт. от одной фермы, от упакованных партий — по Зшт. от каждой тысячи яиц.

Количество проб продуктов, используемых для лаборатор­ного анализа, определяется величиной партии и составляет при массе партии от 1 до 500 кг — 1 образец, от 500 кг до 3 т — 2 об­разца, от 3 до 5 т — 3 образца, от 5 до Ют — 5 образцов, от 10 до 20 т — 6 образцов, от 20 т и более — 10 образцов.

Отобранные средние пробы взвешивают, упаковывают в чис­тую сухую тару, соответствующую виду продукта (целлофан, пер­гамент, полиэтиленовые пакеты, стеклянная или полиэтиленовая посуда), наклеивают этикетки с указанием продукта или сырья, мощности дозы его у-излучения, массы, даты и места отбора. Про­бы мяса, рыбы, молока при длительном транспортировании кон­сервируют раствором формалина массовой долей 4—5 %.

1. ЭКСПРЕСС-ОПРЕДЕЛЕНИЕ ОБЪЕМНОЙ И УДЕЛЬНОЙ АКТИВНОСТИ 7-ИЗЛУЧАЮЩИХ НУКЛИДОВ с ПОМОЩЬЮ РАДИОМЕТРА СРП-68-01

Порядок проведения анализа. После подготовки к работе ра­диометра СРП-68-01 в соответствии с инструкцией к прибору проводят измерения в следующей последовательности:

измеряют фон в свинцовой защите не менее 5 см (при уров­не фона меньше 25 мкР/ч допускается проводить измерения без защиты). При измерении фона в свинцовой защите на дно колодца ставят банку с пробой. При использовании со­суда типа Маринелли его надевают на детектор и записывают показания N, (мкР/ч).

В пробу (по центру банки) погружают детектор (щуп) ра­диометра, покрытый полиэтиленовым пакетом, чтобы нижний

543

торец щупа не доходил до дна банки на 2—3 см. При ис­пользовании сосуда Маринелли последний с пробой уста­навливают на детектор и записывают показания радиомет­ра, обусловленные фоном и активностью измеряемой пробы N (мкР/ч). Объемную и удельную активность пробы рассчитыва­ют по формуле

N - /У_ф

Я = (5.45)

где Р — коэффициент пересчета. Для радиометра СРП-68-01 для всех про­дуктов при измерении в трехлитровом сосуде Маринелли значение Р со­ставляет 2,2 • 10"³ (8,2 ЛО), при измерении животных или туш —6,5-1 (2,4 • 10^s) дм³ (кг) • мкРч~> ■ Бк~> [или дм³ (кг) ■ мкР ч~' ■ Ки~>].

2. ЭКСПРЕСС-ОПРЕДЕЛЕНИЕ ОБЪЕМНОЙ И УДЕЛЬНОЙ АКТИВНОСТИ Р- ИЗЛУЧАЮЩИХ НУКЛИДОВ МЕТОДОМ ПРЯМОГО ИЗМЕРЕНИЯ

ТОЛСТЫХ ПРОБ

Перед анализом проводят подготовку радиометров КРК-1 или РКБ4-1еМ к работе в соответствии с инструкцией, прилагаемой к прибору. Определяют скорость счета фона А^ радиометра с пустой измерительной кюветой или в измерительной кювете с «чистой» фоновой пробой. Кювету с подготовленной пробой помещают в свинцовую защиту на вторую полку сверху измерительной этажер­ки (для ДП-100 и КРК-1). Включают радиометр и определяют скорость счета N' пробы несколько (п) раз, вычисляют ее среднее значение .

Объемную [Бк/дм³ (Ки/дм³)] или удельную [Бк/кг (Ки/кг)] ак­тивность пробы рассчитывают по формуле

N* - Л^ф

Я= ^Р_р ^Ф> (5.46)

где Р — чувствительность радиометра в измеряемой пробе.

Чувствительность Р радиометров при измерении OA и УА проб мяса и мясных продуктов, яиц, яичного порошка, питье­вой воды, водопроводной, колодезной воды (радионуклидный состав ¹³⁷Cs, ¹³⁴Cs 100%) составляет для радиометров ДП-100 — 1,7-Ю"⁵ (0,6 ДО⁶); КРК-1 - 1,6-Ю-⁴ (0,6 • 10⁷); КРВП-ЗАБ- 3,2-Ю-⁴ (1,2 • 10⁷); РКБ4-1еМ с блоком БДЖБ-07 - 2,5 • 10~⁵ (0,9 • 10⁶)дм³ (кг) • с^Бк"¹ [или дм³ (кг)-с-' Ки"¹].

Полученные результаты рекомендуется оформить в виде таблицы.

544

\ • .

У имьнау внп , миля ; лкипянч'п у- и [.лчамшпч h\n ш.и>!.

V.

у;

Nto.Iьи;!:I (ооьемнаи) актиносп, а- и ) !\чаюишх нчк.шюь

л: л;

В таблице (фиксируют массу и характеристику образной мис пых продуктов, отобранных для контроля удельной пли обье\ ной активности у- и р-пзлучающих нуклидов, результаты изме­рений и расчетов. Полученные данные анализируют, делают за­ключение о радиационном загрязнении или радиационной безо­пасности исследуемых мясных продуктов, сравнивая полученные значения с предельно допустимыми.

Лабораторная работа №11

ОПРЕДЕЛЕНИЕ УДЕЛЬНОЙ СУММАРНОЙ (5-РАДИОАКТИВНОСТИ МЯСА, КОСТЕЙ И МЯСНЫХ ПРОДУКТОВ ПО УДЕЛЬНОЙ АКТИВНОСТИ ЗОЛЬНЫХ ОСТАТКОВ

Цель работы. Приобрести практический навык в определении радионуклидов путем радиометрии зольных остатков проб.

Задачи. Отбор и подготовка проб, определение удельной суммарной {3-радиоактивности по удельной активности золь­ных остатков.

Объекты исследования. Образцы мяса и вторичных продуктов убоя различных видов животных и птицы: мясные продукты в ас­сортименте: яйца и яйпепродукты.

Материалы, реактивы и оборудование. Радиометр; стандартные алюминиевые подложки; весы аналитические или торзионные; по­лиэтиленовые пакеты: нож: мясорубка: тигли; чашки фарфоровые: эксикатор с прокаленным СаС1₂: ступка с пестиком: весы техничес­кие; шпатели; стеклянные палочки; асбестовые пластинки: газовые горелки или электроплитки; электропечь: сушильный шкаф на 105—110 °С; респиратор «Лепесток»; вата; марля; инфракрасная лампа; этанол: эталонный препарат ⁴⁰К (200 -300 мг КС1).

м. .и; г \ 'p.ik а:г..¹ очр.

V .

\

\ '

Методические указания. При мал oil радиоактивности объектов экспресс-методом обнаружить ее не удается, поэтому суммарную (3-активность определяют по зольному остатку пробы. Предвари­тельно пробу концентрируют (озоляют).

Навеску подученной золы определенной массы (200 или 300 мг) помещают на стандартную алюминиевую подложку пло­щадью 2,5 см², определяют скорость счета Л'₀ (имп/мин) и рассчи­тывают суммарную удельную (3-радиоактивность золы, а затем че­рез коэффициент озоления и суммарную удельную (3-радиоактив­ность пробы.

Суммарная {3-радиоактивность отражает удельную радиоак­тивность (Ки/кг, Ки/дм³) объектов ветеринарного надзора, обусловленную смесью (З-излучаюших изотопов неизвестного состава. Определение ее позволяет быстро (в течение дня) полу­чить сведения об уровне загрязнения объекта радиоактивными веществами.

Входящий в состав исследуемых объектов калий за счет- содержания в нем естественного радиоактивного изотопа ка- лия-40 (0,0119%) создает удельную радиоактивность порядка п ■ 10~⁹ Ки/кг сырой пробы. Суммарная (3-активность объектов при дефиците калия в пробе обусловливается повышенным со­держанием искусственных радиоизотопов — продуктов ядерного деления, среди которых могут быть радиоизотопы высокой ра­диотоксичности (например, иод-131, стронций-90, цезий-137 и др.). В этом случае уровень суммарной удельной радиоактивности объекта будет выше того, который обусловлен изотопом калий-40. Поэтому, определив суммарную (3-активность пробы, необходимо сопоставить полученные данные с расчетной активностью пробы за счет калия-40 (табл. 5.14).

Таблица 5.14

Удельная [З-активность (л • 10~⁹ Ки/кг) некоторых кормов и продуктов,

обусловленная калием-40

Продукт Удельная р-активность

Молоко коровье 1,0

Говядина 2,5

Свинина 1,9

Мясо кролика 2,9

Рыба 1,9

Подготовка проб. Образец пробы должен быть типичным для объекта, а масса (объем) — достаточной, чтобы после концентри­рования получить количество золы, необходимое для определения суммарной (3-радиоактивности и проведения радиохимического анализа. Сроки отбора проб определяются видом продукта, сезон­ностью его получения и уровнем радиоактивности (табл. 5.15).

546

Т а блиц а 5.15 Сроки и нормы отбора проб для исследования на радиоактивность

Ооъект

Сроки отбора проб

Масса пробы, кг

Мясо Кости

Весна и осень То же

0.5

Концентрированные корма Осень (по мере поступления)

Молоко Рыба свежая Вода

Ежеквартально По мере поступления Весна и осень

5-6 3,0

Необходимый объем

При отборе проб следует соблюдать установленные правила.

Пробы мяса берут из нежирной части туши, не снижая ее то­варных качеств. Для анализа можно использовать мышцы шеи или конечностей. Однотипность отбираемых проб мяса позволяет сопоставить получаемые результаты при исследовании мяса жи­вотных различных видов, пород и возрастов.

Однотипность следует соблюдать и при отборе проб костей, так как отложения остеотропных радиоизотопов (например, стронция-90) неравномерные не только в различных костях скеле­та, но и в разных участках одной и той же кости. Для исследова­ния удобно брать последние ребра, препарируя их с плевральной поверхности, что позволяет сохранить товарный вид туши.

При небольшой массе птицы на анализ берут 3—4 тушки, отде­ляют мясо от костей и делают среднюю пробу. Мышцы и кости исследуют отдельно.

Яйца отбирают от кур из одного птичника, содержащихся в одинаковых условиях и при одинаковом рационе. Для анализа берут 2—4 десятка яиц, объединяют в среднюю пробу. Всю пробу яиц разделяют перед анализом на съедобную часть (белок и жел­ток) и скорлупу, которые исследуют отдельно. Загрязненное с поверхности яйцо включать в пробу не следует. Пробу яиц транспортируют в целом виде в упаковке, обеспечивающей их сохранность.

Прием и предварительную обработку доставленных в лабора­торию проб проводят в специальном помещении, оборудован­ном вытяжными и сушильными шкафами, муфельными печами, приспособлениями для мытья тары, посуды и при необходимос­ти — проб.

Материал перед взятием средней пробы тщательно переме­шивают.

Мясо предварительно измельчают ножом или в мясорубке. Масса средней пробы должна быть такова, чтобы масса полу­ченного зольного остатка была достаточна для выполнения двух радиохимических исследований (40—60 г). Рекомендации приве-

547

юны в табл. 5.1 (в Далее проводит предварительную обработку проб, заключающуюся в их минерализации. Используемые при зтом методы могут быть различны в зависимости от вида исследу­емого материала, химической природы определяемых радионук­лидов и схемы радиометрического анализа.

Т а 6 а и и а \ 1 б Примерный выход золы из некоторых видов проб

Проба Выход золы, ^С1 к сырой массе

Мясо 1.0—1.5

Молоко 0,7—1.2

Кость 35.0-50.0

Вода Различный в зависимости от минерализации

Процесс минерализации проб состоит из 3 последовательных ггапов — высушивания, обугливания и озоления.

Высушивание про б. Пробы мяса, отделенные от жира, сухожилий и костей, измельчают, взвешивают, подсушива­ют при комнатной температуре, а затем сушат на лотках в сушиль­ном шкафу до постоянной массы.

Кости отделяют от мягких тканей, костного мозга, измельча­ют, взвешивают и сушат в сушильном шкафу при температуре 100—150 °С в течение 2—3 ч.

Концентрирование водных проб достигается упариванием с последующим озолением и радиометрией сухого остатка.

Обугливание проб. После установления постоянной массы пробы сухой остаток обугливают путем прокаливания на электроплитах в вытяжном шкафу. Пробы мяса и рыбы можно сжигать на металлических противнях или больших сковородах. По­лученный обугленный материал уже в меньшем объеме переносят в фарфоровые чашки или тигли и продолжают обугливание.

Фарфоровые тигли и чашки, предназначенные для озоления проб, тщательно моют, высушивают, нумеруют (можно раствором хлорного железа), прокаливают в муфельных печах до постоянной массы, затем охлаждают в эксикаторах и взвешивают. В прокален­ные и взвешенные тигли или чашки помещают навески пробы не­обходимой массы или объема.

Процесс обугливания считают законченным при прекращении вспучивания пробы и исчезновении дыма.

Озоление проб. Обугленные сухие остатки озоляют в муфельных печах при температуре 400—450 °С, а пробы костей — при 600—800 °С. В процессе озоления температуру в муфельной печи повышают постепенно во избежание возгорания материала и потери радионуклидов цезия-137, свинца-210, иода-131. Продол­жительность озоления зависит от количества и вида органических

548

соединений в пробе: оптимальным временем для растительных проб следует считать 2—4 ч. дли мяса, молока, костей и корне­клубнеплодов — 15—25 ч. Внешним признаком готовности золы является ее цвет — светло-серый. Для достижения такого состоя­ния зольного остатка может быть затрачено значительное время, а это. в свою очередь, связано с потерями определяемых радионук­лидов. Для ускорения процесса озоления в золу периодически по каплям вносят такое количество царской водки, чтобы капли кис­лоты не стекали на дно и стенки фарфоровой посуды. Для более быстрого выжигания органических частиц золу в фарфоровых чашках рекомендуется периодически перемешивать. Если после указанного времени термической обработки зола не приобрела светло-серого цвета, ее доозоление проводят в процессе радиохи­мического анализа после внесения в пробу носителей.

После некоторого остывания озоленные пробы переносят из муфеля в эксикатор, охлаждают до комнатной температуры и взвешивают. Вычитая из обшей массы тигля с золой массу тигля, получают массу полученной золы пробы, которую сравнивают с данными, приведенными в табл. 5.16.

Рассчитывают коэффициент озоления пробы, который будет использован для пересчета радиоактивности золы на радиоактив­ность сырой пробы.

Для твердых проб коэффициент озоления рассчитывают по формуле

v ^т->

^Koi = —' (5.47)

ш ] ^v '

где т₂ — масса полученной золы, г; от, — масса взятой сырой навески для озо­ления. г.

При определении коэффициента озоления следует иметь в виду, что получаемая зола гигроскопична, поэтому сразу же после ее взвешивания отбирают навеску золы на радиохимический и радиометрический анализы. При проведении указанных исследо­ваний в более поздние „•зроки золу взвешивают повторно с повтор­ным расчетом коэффициента озоления.

Готовую золу растирают до мелкого порошка обратным (узким) концом пестика в той же чашке или тигле.

Порядок проведения анализа. Суммарную (3-активность проб определяют, подвергая радиометрическому измерению непосред­ственно зольные остатки. Для этого на аналитических весах взве­шивают 200—300 мг золы, наносят на стандартные алюминиевые подложки, смачивают этанолом, равномерно распределяют и су­шат под инфракрасной лампой. Затем проводят испытание на ус­тановках ДП-100 или УМФ-1500 в течение времени, необходимо­го для получения результата с заданной точностью.

549

При подготовке радиометра к эксплуатации проверяют работу пересчетной схемьв Устанавливают по вольтметру рабочее напря­жение счетчика. Определяют скорость счета фона. Измерение проводят в течение 30 мин в тех же условиях, в которых будет про­ведена радиометрия проб. Скорость счета фона (ими/мин) вычис­ляют по формуле

N

^А'Ф=у (5.48)

где А'—общее миело сосчитанных импульсов от фона; г — продолжительность счета импульсов, мин.

После радиометрии проб скорость счета фона необходимо оп­ределить повторно. При заметном изменении фона для расчетов берут среднее двух измерений.

Под счетчик на расстоянии 3—5 мм от окна счетчика размеща­ют эталонный препарат ⁴⁰К (200 или 300 мг КО), приготовленный на стандартной алюминиевой подложке площадью 2,5 см². Опре­деляют число зарегистрированных импульсов от эталона за время счета (/), обычно равное 20 мин, и вычисляют N_Q3J (ими/мин).

Строго при одних и тех же условиях (расстояние от препарата до счетчика, размер и материал подложки, рабочее напряжение счетчика и т. п.), стандартных для данной радиометрической уста­новки, измеряют скорость счета от препаратов зольных остатков (по 200 или 300 мг) всех исследуемых проб. Время счета выбирают в зависимости от заданной величины относительной статистичес­кой ошибки счета.

Скорость счета (имп/мин) от препарата с фоном определяют по формуле

АГ> ^N

N = (5.49)

Скорость счета от каждого препарата без фона (имп/мин) оп­ределяют по формуле

N_Q= /Уф. (5.50)

Используя полученные данные радиометрии эталона и препа­рата и известные данные об эталоне ⁴⁰К, рассчитывают удельную [3-радиоактивно'сть исследуемой пробы (Ки/кг или Ки/дм³) по формуле

(N -

^А= ' (5.51)

ш | ^{v 7}

где N и ^ — скорость счета соответственно пробы и фона, имп/мин; А"_сп — коэф­фициент перехода от активности, выраженной в импульсах в 1 мин, к активности, выраженной в кюри (коэффициент связи); К₀₃— коэффициент озоления, равный массе золы в граммах, полученной при озолении 1 кг продуктов или 1 дм³ молока, воды; т_] — масса навески, взятой для радиометрических исследований, г.

550

Коэффициент связи определяют но хлориду калия, для чего на аналитических весах взвешивают точно такую же навеску высу­шенного хлорида калия х.ч.. что и навеску золы (200—300 мг). Из­мерение радиоактивности проводят в аналогичных условиях. Полученные данные сводят в таблицу.

v I L- 1 I ¹ Удельная суммарная

Характерней iika - Koj< н ищнеш ,> •

¹ - Масса зо.1ы проо, i ' ' , ¹ В-радиоактивность

и масса ооралш ¹ озолен я , ^h ' . f <

¹ | . прооь, Кп/кг

Лабораторная работа № 12

ОПРЕДЕЛЕНИЕ РАДИОНУКЛИДОВ РАДИОХИМИЧЕСКИМИ

МЕТОДАМИ

Цель работы. Приобрести практический навык в определении радионуклидов на основе радиохимических методов.

Задачи. Отбор и подготовка проб, определение стронция-90 фосфатным методом, определение цезия-137 сурьмяно-иодным методом.

Объекты исследования. Мясо и вторичные продукты убоя раз­личных животных и птицы; мясные продукты в ассортименте; яйца и яйце продукты.

Методические указания. Суммарную (3-радиоактивность опре­деляют, как правило, при анализе наиболее загрязненных ра­диоактивными веществами объектов. Основным методом оп­ределения радиоактивности в объектах ветеринарного надзора яв­ляется радиохимический анализ, который позволяет дать полную и объективную характеристику радиоактивной загрязненности объекта отдельными радиоизотопами, выделенными из пробы. При радиохимическом анализе в пробах определяют содержание наиболее опасных в биологическом отношении радиоизотопов: стронция-90, цезия-137 и др.

При выборе методов определения того или иного радиоизотопа следует учитывать как индивидуальные особенности исследуемых проб, так и характер их радиоактивного загрязнения.

Радиоактивные изотопы обладают теми же химическими свой­ствами, что и стабильные, и выделяют их так же, как и стабильные изотопы тех же элементов. При содержании в пробе нескольких радиоактивных элементов сначала их разделяют на химические группы, а затем на отдельные элементы и определяют их радио­активность. Значительные трудности при этом связаны с очень малым содержанием радионуклидов в исследуемом материале, так как свойства одних и тех же веществ, взятых в ультрамалых и больших количествах, могут отличаться. Эти особенности радио­

551

химической» ana.in sa учитываются уже при отооре проо. Объем (масса) otonpacMoiu \uucpna.ia должен обеспечивать возмож носib выделения радионуклида из пробы. Для этого следуем ориентироваться на количественный выход золы при обога­щении пробы путем озоления с\\ою оекпка. В среднем на один радиохпмпчеекпп анализ требуется 10—50 г золы пссле- !\емои пробы.

Большое значение ibmcct соблюдение режимов термической обработки исследуемого материала. Высушивание проводят при 80—100'С до постоянной массы. Продолжительность высуши­вания после каждого контрольного высушивания не более 1 ч. Взвешивание проводят после охлаждения проб ло комнатной температуры.

Особенно важно соблюдать температурный режим при озолении пробы. Озоление проводят в электропечи после обуишвания высушенной пробы на электроплитке или газо­вой горелке. Некоторые радионуклиды возгоняются пли раз­рушаются при высоких температурах. Так, например, субли­мация цезия-137 происходит при температуре 450 X и выше. Поэтому пробу для этого анализа озоляют при температуре tic выше 400 °С. Для выделения из пробы стронция-90 озоле­ние рекомендуется проводить при температуре 900—1000 °С. так как стронций не разрушается от действия этих температур, а удаление из зольного остатка калия-40. цезия-137 и других гермолабильных радиоизотопов в данном случае даже жела­тельно, так как способствует получению радиохимически чис­того стронция-90.

Поведение ультрамалых количеств вещества при растворении, нагревании, осаждении может не совпадать с известными для дан­ного элемента свойствами. Отмечают различия в летучести, повы­шенной адсорбции на поверхностях, способности образовывать коллоидные растворы. Многие из особенностей поведения эле­ментов в ультрамалых количествах еще недостаточно изучены, по­этому удобнее проводить выделение данного изотопа в таких ко­личествах, в которых поведение его при той или иной химической реакции будет проявляться типично и обеспечит более полное от­деление его от примесей.

Поэтому в пробу золы до ее растворения вносят точно извест­ное количество так называемого носителя.

Носителем служит элемент одноименный или сходный по хи­мическим свойствам с радиоактивным изотопом, извлекаемым из пробы. Носители используют в форме титрованных растворов с точно известной концентрацией (мг/см³). Введенный в пробу но­ситель, увеличивая массу извлекаемого элемента, позволяет ув­лечь за собой одноименный (или сходный) радиоизотоп по всем этапам анализа, чем достигается наиболее полное его извлечение.

552

По химическому выходу носи гедя судя т о полноте выделения радиоизотопа из пробы. Этот показатель использую! при расче­те радиоактивности объекта. Химический выход (х. в.) носителя определяют как отношение массы выделенного носителя (мг) в конце анализа к массе внесенного носителя в пробу золы перед анализом.

Носители бывают изотопные, птоморфные. инертные и удер­живающие.

Изотопный носитель — стабильный элемент того же изотопа (радиоактивного), который требуется выделить из пробы. Так, при выделении из пробы иттрия-90 в качестве носителя в пробу вводят стабильный иттрий в виде раствора (нитрата или хлорида).

Изоморфный носите.ib — стабильный химический элемент, сход ный но химическим свойствам с выделяемым радиоизотопом. На пример, стронций-89 при добавлении хлорида бария осаждается вместе с образующимся сульфатом бария.

Инертный носитель — стабильный элемент, который не сходен по химическим свойствам с выделяемым из пробы радиоизото­пом. но способен перевести его из одной фазы в другую (напри­мер. из раствора в осадок). Так. стронций-90 может быть выделен из раствора вместе с осадком гидроксида железа.

Удерживающий носитель -- стабильный химический элемент того радиоактивного изотопа, который необходимо отделить от выделяемого радиоизотопа. Например, чтобы отделить лантан-140 при выделении иттрия-90, в пробу вносят раствор соли ста­бильного лантана.

При добавлении к пробе изотопного носителя создаются наи­более благоприятные условия для выделения изотопа с данным носителем. Однако слишком большое количество носителя неже­лательно. При внесении изоморфного носителя можно сначала выделить радиоизотоп с этим носителем, а затем отделить радио­изотоп от носителя. В результате применения инертного носителя в ходе анализа можно полностью извлечь радиоизотоп из смеси, а в последующих реакциях быстро освободить радиоактивный изотоп от носителя. Добавление удерживающих носителей спо­собствует выделению радиохимического изотопа.

Носители вводят в пробу в виде титрованных растворов опреде­ленных веществ. На один анализ обычно требуется 10—30 мг но­сителя (в пересчете на металл).

Для приготовления титрованных растворов изотопных, изо­морфных и удерживающих носителей в зависимости от выбранной методики выделения радиоизотопа из пробы используют нитраты или хлориды стронция, цезия, иттрия, лантана, церия и др.

Хранить титрованные растворы рекомендуется в мерных кол­бах с притертыми или хорошо пригнанными резиновыми пробка­ми. Длительное хранение их нежелательно, так как в случае испа­рения раствора со временем может измениться его титр.

Для определения строииия-90 в мясе, костях и других мясных продуктах используют фосфатный метод, который ос­нован на предварительном выделении иттрйя-90. находящего­ся в пробе в равновесном по радиоактивности состоянии со стронние.м-90. Его выделяют из раствора золы пробы в виде фосфата иттрия по реакции

yck + h,p0₄ = yp0₄ + 3hc1.

В последующем проводят радиохимическую очистку игтрия-90 вместе со стабильным иттрием путем осаждения его в виде гид­роксида и оксалата иттрия.

Цезий-137 определяют сурьмяно-иодидным методом.

Метод основан на предварительном концентрировании цезия- 137 с носителем из кислотного раствора золы пробы в виде комп­лексного соединения ферроцианида никеля-цезия по реакции

К₄ lFe(CH)₆ J + Ni(N0₃ )₂ + 2CsCl = ₌ C_S2Ni|Fe(C_N)₆| _{+ 2KN03 + 2HC[}

Затем цезий осаждают из кислого раствора треххлористой сурьмой и иодидом аммония в виде сурьмяно-иодида цезия по реакции

3CsCl + 9NH₄J + 2SbCl₃ = ^Cs3^Sb2-*9 + 9NH₄C1.

Осадок сурьмяно-иодида цезия отфильтровывают, высу­шивают, по выходу носителя определяют химический выход цезия-137, радиометрируют и рассчитывают радиоактивность пробы (Ки/кг).

Метод позволяет выделить цезий-137 в радиохимически чистом состоянии из больших объемов растворов золы пробы с высоким содержанием солей. Кроме того, из одной навески золы можно одновременно выделить цезий-137 и стронций-90, что позволяет ускорить радиохимический анализ и провести его при ограничен­ном количестве золы пробы, что очень существенно при анализе молока и мяса, имеющих очень малый выход золы при концен­трировании пробы.

Существует также другая модификация анализа цезия-137 сурьмяно-иодидным методом. Она основана на осаждении цезия-137 вместе со стабильным цезием треххлористой сурьмой и иодидом аммония из солянокислого раствора золы пробы в виде соединения постоянного состава Cs₃Sb₂I₉ по реакции

3CsCl + 2SbCl₃ + 9nh₄J - ^Cs3^Sb2^J9 _{+ 9n}h₄C1.

554

1. ОПРЕДЕЛЕНИЕ СТРОНЦИЯ-90 ФОСФАТНЫМ МЕТОДОМ

Материалы, реактивы и оборудование. Радиометр; весы анали­тические; муфельная печь: сушильный шкаф: электроплитка или газовая горелка: химические стаканы термостойкие вместимостью 100 и 500 см³: пипетки вместимостью 1 и 5 см³: воронки: фильтры «синяя лента»: фильтровальная бумага: стеклянные палочки: алю­миниевые подложки стандартные: тигли фарфоровые; титрован­ные растворы носителей иттрия и стронция: раствор соляной кис­лоты молярной концентрацией 6 моль/дм³: вода дистиллирован ная; аммиак безугольный; насыщенный раствор щавелевой кисло ты; аммиачная вода; этанол.

Приготовление реактивов. П р и г о г о в л е н и е г и г р о - ванного раствора с т а б и л ь н о г о стронция и определение титра п о с у л ь ф а т у с т р о н и и я. На аналитических весах взвешивают 4 г хлорида стронция или 6 i нитрата стронция [SrCl-, или Sr(NO.)-,|. Навеску помещают в мер­ную колбу вместимостью 100 см³, растворяют в небольшом объеме раствора соответствующей кислоты (соляной или азотной) моляр­ной концентрацией 2 моль/дм³ и доводят дистиллированной во­дой до метки. Колбу закрывают пробкой и раствор тщательно пе­ремешивают. Титр приготовленного раствора проверяют конеч­ной реакцией при выделении данного изотопа из исследуемого материала, для чего в 3 или 5 стаканов вместимостью 100 см³ вно­сят по 1 см³ приготовленного раствора стронция. В каждый стакан вносят 30 см³ дистиллированной воды, 5 см³ раствора серной кис­лоты массовой долей 5 % и равный объем этанола. Полученную смесь тщательно перемешивают стеклянной палочкой. В резуль­тате выпадает осадок сульфата стронция, который отстаивают в течение нескольких часов (удобнее оставить на ночь), а затем от­фильтровывают через бумажные фильтры «синяя лента». Полу­ченные осадки на фильтрах высушивают в сушильном шкафу, ос­торожно переносят в фарфоровые тигли, прокаленные до посто­янной массы, обугливают на электроплитке или газовой горелке и озоляют в муфельной печи при температуре 800 °С до постоянной массы. Во избежание поглощения воды и СО, из воздуха тигли с прокаленными осадками охлаждают в эксикаторе, взвешивают и определяют массу каждого осадка. Расхождение по массе отдель­ных осадков не должно превышать 1 %. Среднее арифметическое 3—5 полученных значений масс принимают за титр раствора- носителя стронция по его соединению SrS0₄ (мг/см³).

Следовательно, в 1 см³ приготовленного раствора содержит­ся такое количество SrS0₄, какое соответствует средней массе выделенного осадка. Для выражения титра раствора по метал­лическому стронцию нужно величину титра по SrS0₄ умно­жить на 0,477.

Г1 р и г о т о 15 л с н и с т и г р о в а н н ы \ р а с т в о р о в и т - г р и я и о п р с л е л е н и е т и т р а п о о к с и л у и т т р и я. Для приготовления титрованного раствора носителя необходимо рассчитать массу соли стабильного изотопа. Пример расчета при­веден ниже.

Пример. Требуется приготовить 100 см-" раствора-носителя из стабильного нитрата иттрия Y(NO_;)_; • 6НлО с содержанием ме- 1аллического иттрия 40 мг в 1 см³ раствора." Молекулярная масса Y(NO.). • 6н₂0 равна 383 г. Атомная масса иттрия равна 88.92 г (округленно"89 г). Для расчета необходимого количества соли нитрата иттрия на 1 см-¹ раствора составляют пропорцию:

89 г- 383 г

40 мг — X г,

_v 40 • 383 • 10³ ,„

X = — = 172 мг,

89 • 10

тле 10' — перевод граммов в миллиграммы.

На 100 см³ раствора требуется 172 • 100 = 17 200 мг = 17,2 г.

Берут навески 17,2 г нитрата или 14 г хлорида иттрия, поме­щают их в мерную колбу вместимостью 100 см³, растворяют в небольшом объеме азотной или соляной кислоты молярной концентрацией 2 моль/дм³ и доводят объем дистиллированной водой до метки. Закрывают колбы пробками и растворы тща­тельно перемешивают.

Для установления титра отбирают по 1 см³ приготовленного раствора в три химических стакана вместимостью 100 см³, при­бавляют по 25—30 см³ дистиллированной воды и нагревают до 60—70 °С. В каждый стакан добавляют по 10 см³ насыщенного раствора щавелевой кислоты и, приливая по каплям аммиак, до­водят рН содержимого стакана до 1,5. В осадок выпадает оксалат иттрия (лантана). Некоторое время дают растворам отстояться для формирования осадков оксалатов. Проверяют полноту осаждения, прибавляя по каплям насыщенный раствор щавелевой кислоты. Если в просветленной части раствора не обнаружено помутнение, то осаждение оксалатов считают полным, если образуется помут­нение, то необходимо добавить минимальный объем насыщенно­го раствора щавелевой кислоты. Растворы оставляют на 4—5 ч для более полного выпадения осадка оксалатов (можно оставить растворы на ночь, закончив титрование на следующий день). Пос­ле отстаивания и охлаждения осадки фильтруют через бумажные фильтры «синяя лента», перенося полностью осадок на фильтр. Смывать остатки осадка со стенок стакана можно фильтратом. Фильтры с осадками высушивают в сушильном шкафу, переносят в фарфоровые тигли, предварительно прокаленные и взвешенные. Затем обугливают на электроплитке и прокаливают в электропечи

556

при температуре 900—1000 ^СС н течение часа (до постоянной мас­сы). Получают осадок оксида иттрия (Y.Ch). Тигли с оксидом иттрия охлаждают в эксикаторе, взвешивают и определяют массу каждого осадка. Среднее значение масс трех осадков принимают за титр приготовленного раствора, который указывает, какое чис­ло миллиграммов У₂0. содержится в 1 см³ раствора.

Порядок проведения анализа. Берут навеску золы массой 20—25 г в термостойкий стакан. Вносят титрованные растворы носителей: иттрия (60—70 мг по У₂0.) и стронция (200 мг по SrS0₄). Приливают 150—200 см³ раствора соляной кислоты мо­лярной концентрацией 6 моль/дм-¹ и кипятят при помешивании в течение 30 мин.

Нерастворившийся осадок отфильтровывают, промывают на фильтре раствором соляной кислоты молярной концентрацией 2 моль/дм³ и отбрасывают. Фильтрат упаривают до минимального объема (до получения влажных солей) и добавляют 300—400 см³ горячей дистиллированной воды. Из горячего раствора осаждают фосфат иттрия, для чего добавляют разбавленный в соотношении

1 : 5 безугольный аммиак при энергичном помешивании до уста­новления рН 3—4 (для проб молока и мяса) и рН 2—3 (для проб костей). При этом иттрий-90 отделяется от стронция-90. Фикси­руют время отделения иттрия от стронция.

Раствор с выпавшим рыхлым осадком фосфата иттрия подо­гревают в течение 1—2 мин и фильтруют. Осадок фосфата ит­трия на фильтре несколько раз промывают горячей водой, а фильтрат отбрасывают.

Осадок на фильтре растворяют в минимальном объеме горячего раствора соляной кислоты молярной концентрацией 2 моль/дм³. Приливают к раствору хлорида иттрия 1/2 объема насыщенного раствора щавелевой кислоты. Устанавливают рН раствора 1,5—2,0 добавлением безугольного аммиака. В осадок выпадает оксалат иттрия. Эту операцию проводят с целью дополнительной очист­ки иттрия от элементов второй аналитической группы (стронция, кальция и др.). Раствор с осадком оставляют на 20—30 мин для укрупнения кристаллов и формирования осадка.

Остаток оксалата иттрия отфильтровывают через обеззоленный фильтр «синяя лента» и промывают на фильтре несколько раз теп­лой водой. Осадок на фильтре помещают в фарфоровый тигель, подсушивают, сжигают и прокаливают в муфельной печи при тем­пературе 600—700 °С в течение 1 ч.

Прокаленный осадок карбоната иттрия растворяют в 100 см³ горячего раствора соляной кислоты молярной концентрацией

2 моль/дм³ и кипятят в течение 10 мин для удаления СО-,. Осаждают гидроксид иттрия У(ОН)₃ безугольным аммиаком при рН 7 и выше.

Осадок гидроксида иттрия отфильтровывают через обеззолен­ный фильтр и промывают 1—2 раза горячей аммиачной водой.

557

Фильтрат отбрасывают. Осадок на фильтре растворяют в 50 см³ горячего раствора соляной кислоты молярной концентрацией 2 моль/дм-\ Приливают к раствору 10 см³ насыщенного раствора щавелевой кислоты и безуюльным аммиаком устанавливают рН на уровне 1.5—2.0. В результате выпадает белый кристалличес­кий осадок оксалата иттрия. Это нереосаждение иттрия прово­дят с целью лучшей его очистки. Дают раствору с осадком посто­ять в течение 20—30 мин. затем фильтруют через обеззоленный фильтр «синяя лента». Осадок на фильтре промывают 2—3 раза горячей водой.

Фильтр с осадком помещают в фарфоровый тигель, подсуши­вают, сжигают и прокаливают в муфельной печи при температу­ре 800—1000 °С 15 течение 1 ч. Получают оксид иттрия (У₂0,). Осадок в тигле измельчают стеклянной палочкой, взвешивают, определяют химический выход носителя иттрия, помещают на стандартную алюминиевую подложку, смачивают 4—5 каплями спирта, высушивают (под лампой или в сушильном шкафу) и проводят радиометрию. Удельную радиоактивность стронция-90 по иттрию-90 в исследуемой пробе вычисляют аналогично расчету при приготовлении титрованных растворов-носителей для радио­химического анализа.

2. ОПРЕДЕЛЕНИЕ ЦЕЗИЯ-137 С ПРЕДВАРИТЕЛЬНЫМ КОНЦЕНТРИРОВАНИЕМ В ВИДЕ ФЕРРОЦИАНИДА НИКЕЛЯ-ЦЕЗИЯ

Материалы, реактивы и оборудование. Радиометр; весы ана­литические; муфельная печь; сушильный шкаф; электроплитка или газовая горелка; химические стаканы термостойкие вмести­мостью 100 и 500 см³, чашки фарфоровые; пипетки вместимос­тью 1 и 5 см³; воронки; фильтры «синяя лента», фильтровальная бумага; центрифуга; баня песчаная; тигли фарфоровые; стек­лянные палочки; алюминиевые подложки стандартные; титро­ванные растворы носителей цезия, иттрия; соляная кислота концентрированная и растворы молярной концентрацией 2 и 6 моль/дм³; раствор ферроцианида калия KJFe(CH)₆] массовой долей 10 %; раствор нитрата никеля Ni(NO^)₇ массовой долей 10%; вода дистиллированная; насыщенный раствор треххло- ристой сурьмы SbCl₃ в ледяной уксусной кислоте (740 мг SbCK на 1 см³ кислоты); кислота уксусная ледяная; иодид аммония или иодид калия; этанол.

Приготовление титрованного раствора ста­бильного цезия и определение его титра. Для приготовления титрованного раствора-носителя необходимо рас­считать массу соли стабильного изотопа. Пример расчета приве­ден ниже.

Пример. Требуется приготовить 100 см³ раствора-носи- теля стабильного цезия с содержанием металлического цезия 30 мг/см³. Молекулярная масса CsNO. 194.91 г (округленно 195 г). Атомная масса цезия 133 г. Для расчета соли нитрата це­зия на 1 см³ приготовленного раствора указанной концентрации с ос та вл я ют пропорцию:

133 г - 195 г

30 мг — X г,

_v 30 • 195 • 10³ _л,_п /V = = 43,9 мг.

133-10³

На 100 см³ раствора требуется 43,9- 100 = 4390 мг = 4,39 г нит­рата цезия.

Навеску нитрата цезия массой 4,4 г помещают в мерную колбу вместимостью 100 см³, растворяют раствором азотной кислоты молярной концентрацией 2 моль/дм-' и доводят дистиллирован­ной водой до метки. Титр приготовленного раствора устанавлива­ют экспериментально.

Навеску хлорида цезия (CsCl) 3,8 г или нитрата цезия (CsNO,) 4,4 г вносят в мерную колбу вместимостью 100 см³, растворяют в небольшом объеме соляной или азотной кислоты молярной концентрацией 2 моль/дм³ и доводят объем дистиллированной водой до метки. Закрывают колбу пробкой и раствор тщательно перемешивают.

Для определения титра раствора по висмут-иодиду цезия в три химических стакана вместимостью по 50 см³ помещают по 1 см³ приготовленного раствора-носителя. В каждый стакан добавляют по 2 см³ ледяной уксусной кислоты, нагревают до 50—70 °С и осаждают висмут-иодид цезия путем добавления (по каплям) осадителя — раствора иодида висмута (BiJ₃) объе­мом 1 см³. Для приготовления осадителя 5 г оксида висмута (Bi₂0₃) и 17 г иодида кэлия (KJ) растворяют в 50 см³ ледяной уксусной кислоты.

Стаканы с выпавшим осадком висмут-иодида цезия (Cs₃Bi₂J₉) выдерживают на водяной бане в течение 30—40 мин при темпера­туре кипения, затем охлаждают, отстаивают и отфильтровывают через предварительно высушенные и взвешенные фильтры «синяя лента». Осадки на фильтрах высушивают в сушильном шкафу при температуре 140—150 °С до постоянной массы, взвешивают и оп­ределяют массу каждого осадка.

Среднее из полученных значений принимают за титр раствора по висмут-иодиду цезия (Cs₃Bi₂J₉), который указывает, какое количество миллиграммов висмут-иодида цезия содержится в 1 см³ раствора. Для выражения титра по сурьмяно-иодиду цезия (Cs₃Bi₂J₉) необходимо полученное значение титра по висмут- иодиду цезия (Cs₃Bi₂J₉) в миллиграммах умножить на 0,91.

559

Порядок проведения анализа. Навеску золы пробы (15 — 20 г) помещают в термостойкий стакан или фарфоровую чашку. При­ливают титрованные растворы носителей: цезия (100—150 мг- по (VBiJ_i;) и иттрия (50— 60 мг Y\0.) (приготовление титрованных растворов иттрия см. в п. 1 настоящей лабораторной работы).

Проводят доозоление пробы. Для этого смачивают золу кон­центрированной соляной кислотой из расчета 2—3 см-¹ кислот Bi на 1 г золы. подс\шпвают па электроплитке пли песчаной бане в вытяжном шкафу. Охлаждают содержимое стакана и снова при­ливают концентрированную соляную кислоту с последующим выпариванием досуха. Этим достигается наиболее полная мине­рализация пробы.

Проводят растворение золы. К сухому остатку приливаю] 150—200 см³ раствора соляной кислоты молярной концентра­цией 6 моль/дм³, кипятят 30 мин и дают осадку осесть на дно. Фильтруют раствор, не перенося осадок на фильтр

Фильтр с частичным осадком переносят в стакан с оставшим­ся нерастворившимся осадком и заливают 150—200 см³ раствора соляной кислоты молярной концентрацией 2 мол в/дмКипятят 30 мин при помешивании.

Теплый раствор фильтруют, осадок на фильтре промывают горячим раствором соляной кислоты молярной концентрацией 2 моль/дм³. Оставшийся нерастворившийся осадок отбрасывают, а фильтраты объединяют.

Кислотный раствор золы слегка подогревают и осаждают из него цезий, добавляя при помешивании стеклянной палочкой 5 см³ водного раствора ферроцианида калия K₄|Fe(CN)₆] массовой долей 10% и 5 см³ водного раствора нитрата никеля Ni(NO.)₂ массовой долей 10 %. В осадок выпадает Cs-,Ni|Fe(CN)₆] — ферро- цианид никеля-цезия. Для укрупнения кристаллов осадок остав­ляют в покое не менее чем на 3 ч (лучше оставить на ночь). Затем осадок фильтруют через складчатый фильтр «синяя лента» (двой­ной) или центрифугируют. Оставшийся на фильтре осадок про­мывают 20—30 см³ раствора соляной кислоты молярной концен­трацией 2—3 моль/дм³. Объединенные фильтры оставляют для оп­ределения стронция-90 любым рекомендуемым методом.

Фильтр с осадком подсушивают в сушильном шкафу, помеща­ют в фарфоровый тигель и прокаливают в муфельной печи при температуре 400—450 °С в течение 1 ч. Прокаленный осадок пе­реносят в химический стакан объемом 100 см³, приливают 40 см³ дистиллированной воды и упаривают до 20 см³.

Нерастворившийся осадок отфильтровывают через фильтр «синяя лента» и промывают на фильтре 3—5 см³ дистиллиро­ванной воды.

Полученный фильтрат доводят концентрированной соляной кислотой до молярной концентрации по НС1 3 моль/дм³ (к 20 см³ фильтрата добавляют 7 см³ концентрированной соляной кислоты).

560

Раствор охлаждают на ледяной бане и приливают 0.2—0,3 см-' насыщенного раствора треххлористой сурьмы в ледяной уксусной кислоте. Добавляют к раствору 3 г иодида аммония (или иодида калия) в сухом виде. Раствор интенсивно перемешивают стеклян­ной палочкой до выпадения осадка сурьмяно-иодида цезия. Дают осадку отстояться в течение 1 ч, а затем фильтруют через фильтр «синяя лента» или центрифугируют.

Осадок на фильтре промывают несколько раз небольшими порциями (по 5—7 см³) ледяной уксусной кислоты (до исчез­новения желтой окраски вытекающего фильтрата), а затем еще раз 1—2 см³ этанола и высушивают на фильтре при темпера­туре 80-90 °С.

Цезий в виде Cs,Sb_?J₉ переносят на взвешенную стандартную подложку, смачивают 2—3 каплями этанола, равномерно распре­деляют на подложке, высушивают и взвешивают. Определяют массу осадка без подложки.

Удельную радиоактивность исследуемой пробы определяют на радиометре.

Удельную радиоактивность исследуемой пробы, обусловлен­ную содержанием цезия-137 (Ки/кг или Ки/дм³), рассчитывают по формуле

N_nK_CBK_m-\0' т х.в.Р

где N_q — скорость счета от препарата без фона, имп/мин; К_са — коэффициент связи счетной установки; К_т — коэффициент озоления пробы; т — масса навес­ки золы, взятой на анализ, г; х. в. — химический выход носителя; Р~ поправоч­ный коэффициент на самопоглощение р-частиц в препарате, определяется по табл. 5.17.

Таблица 5.17 Поправка на поглощение р-частиц цезия-137 в образце

Масса препарата, мг

Р

Масса препарата, мг

10	0,936	50	0.743
15	0,915	55	0.721
20	0,881	60	0,702
25	0.857	70	0.664
30	0.838	75	0.648
35	0,807	80	0.631
40	0.787	90	0.598
45	0,763	100	0.569

561

3. ОПРЕДЕЛЕНИЕ ЦЕЗИЯ-137 СУРЬМЯНО-ИОДИДНЫМ МЕТОДОМ

Материалы, реактивы и оборудование. Радиометр; вееы анали­тические; сушильный шкаф: электроплитка или газовая горелка: химические стаканы термостойкие вместимостью 100 см³; чашки фарфоровые; пипетки; воронки; фильтры «синяя лента»; центри­фуга;^ баня ледяная; пробирки центрифужные вместимостью 10 см³; алюминиевые подложки стандартные: титрованные раст­воры-носители цезия, иттрия; азотная кислота концентрирован­ная; раствор пероксида водорода массовой долей 30%; соляная кислота концентрированная и растворы молярной концентрацией 3 моль/дм³; и од ид аммония NH₄J кристаллический и насыщен­ный (свежеприготовленный) раствор (17 г NH₄J на 10 см³ воды); сульфит натрия Na₇SO_v насыщенный раствор треххлористой сурьмы SbCl₃ в ледянойЧксусной кислоте (740 мг SbCK на 1 см³ кислоты); кислота уксусная ледяная; этанол.

Приготовление титрованного раствора стабильного цезия и опре­деление его титра по еурьмяно-иодиду цезия. Для приготовления титрованного раствора 3,2 г хлорида цезия (CsCl) или 3,7 г нитрата цезия (CsN0₃) помещают в мерную колбу вместимостью 100 см³, растворяют в растворе соляной кислоты молярной концентрацией 3 моль/дм³, доводят объем дистиллированной водой до метки и тщательно перемешивают.

Для определения титра раствора в три химических стакана вместимостью 50 см³ вливают по 4 см³ приготовленного титрован­ного раствора, по 3 см³ свежеприготовленного насыщенного вод­ного раствора иодида аммония (NH^J) и охлаждают на ледяной бане. К охлажденным растворам прибавляют по 0,2 см³ насыщен­ного раствора хлорида сурьмы (III) в ледяной уксусной кислоте при постоянном перемешивании (с трением стеклянной палочки

0 стенки стаканов) до выпадения осадка, который отстаивают в течение 1—2 ч, а затем пропускают через предварительно высу­шенные до постоянной массы фильтры. Осадки на фильтрах про­мывают 3 раза ледяной уксусной кислотой порциями по 2 см³ и

1 раз этанолом, высушивают в сушильном шкафу при температуре 90 °С до постоянной массы. Охлажденные в эксикаторе фильтры с осадками взвешивают на аналитических весах и определяют чис­тую массу каждого осадка. Среднее значение масс осадков и будет показателем титра по еурьмяно-иодиду цезия (мг/см³).

Порядок проведения анализа. Навеску золы пробы (10—20 г) по­мещают в термостойкий стакан или фарфоровую чашку и вносят титрованные растворы носителей цезия (100—150 мг в расчете на Cs₃Sb₂J₉), иттрия (50—60 мг по Y-,0₃). Проводят доозоление про­бы. Для этого смачивают золу концентрированной азотной кисло­той с добавлением нескольких капель пероксида водорода, подсу­шивают. Затем смачивают золу концентрированной соляной кис-

562

лотом (из расчета 2—3 см¹ на 1 г золы) и упаривают досуха. Эту операцию повторяют 2—3 раза, чтобы полностью удалить азотную кислоту. Анализ проводят в вытяжном шкафу.

Проводят растворение золы. К сухому остатку при нагрева­нии приливают 25—30 см³ раствора соляной кислоты молярной концентрацией 3 моль/дм³. Необходимо следить за тем, чтобы раствор не упарился и в связи с этим не изменилась его кислот­ность. Нерастворившийся осадок отфильтровывают через фильтр «синяя лента» в химический стакан вместимостью 100 см³. Стакан, в котором проводилось растворение золы, смывают 2—3 раза не­большими порциями (по 2—3 см³) раствора соляной кислоты мо­лярной концентрацией 3 моль/дм³. Общий объем фильтрата не должен превышать 40—50 см³. Осадок на фильтре отбрасывают, а фильтрат используют для анализа.

Стакан с раствором помешают на ледяную баню. Если выпа­дет осадок избыточных солей, то раствор осторожно переливают в другой стакан, не перенося осадок. В охлажденный раствор вно­сят 2—3 см³ насыщенного (свежеприготовленного) раствора NH₄J (17 г NH₄J на 10 см³ воды). Если при этом появится темно-корич­невая окраска из-за выделения свободного иода, то добавляют су­хую соль NaS0₃ до образования светло-коричневой окраски раствора. Прибавляют 0,2 см³ насыщенного раствора треххлорис- той сурьмы в ледяной уксусной кислоте и интенсивно перемеши­вают стеклянной палочкой до выпадения осадка. Если осадок не выпадет, то необходимо добавить 2—3 капли раствора треххлорис- той сурьмы или несколько кристаллов иодида аммония и интен­сивно перемешать.

Раствору с осадком сурьмяно-иодида цезия дают постоять 20—30 мин, а центрифугируют в пробирках вместимостью 10 см³ (раствор с осадком из стаканчика переносят в пробирку в несколь­ко приемов, последней порцией раствора над осадком в пробирке смывают кристаллы со стенок стакана и снова центрифугируют). Осадок в пробирке промывают 2—3 раза порциями по 5—7 см³ ледяной уксусной кислоты и центрифугируют. Затем осадок про­мывают 1—2 см³ этанола и снова центрифугируют.

Осадок сурьмяно-иодида цезия можно отфильтровать через фильтр «синяя лента», предварительно высушенный при темпе­ратуре 90 °С до постоянной массы и взвешенный. Осадок на фильтре промывают небольшими порциями ледяной уксусной кислоты до прекращения окрашивания вытекающего фильтрата. Осадок на фильтре высушивают в сушильном шкафу при темпера­туре не выше 90 °С, переносят на предварительно взвешенную подложку, смачивают этанолом, равномерно распределяют по подложке, высушивают под лампой, определяют массу навески препарата и проводят радиометрию.

Если осадок отделен центрифугированием, то его следует под­сушить в пробирке при температуре не выше 90 °С и перенести

563

(сначала сухой осадок, затем остаток на стенках пробирки с помощью небольшого количества этанола) на предваритель­но взвешенную подложку, равномерно распределить, высу­шить, взвесить, определить массу препарата и провести ра­диометрию на радиометрической установке, отградиурованной по цезию-137.

Удельную радиоактивность исследуемой пробы рассчитывают аналогично п. 3 настоящей лабораторной работы.

В отчете студенты составляют акт отбора проб продуктов для радиологического исследования, в котором указывают: дату, наименование населенного пункта, района; название учреждения, должности, фамилии людей, производивших от­бор проб и присутствовавших при отборе; место (хозяй­ство, участок, поле, бригада, ферма) и время отбора; наз­вание продукта; место и время получения продукта (для привозных — номер и дату документа, по которому получе­на данная партия); общую массу продукта, из которого отоб­рана проба; опись взятых проб (с указанием пробы, ее номера и массы — сырой и высушенной); куда направляется и для какой цели; подписи.

Оформляют сопроводительные этикетки к пробам, отобран­ным для радиохимического анализа, при отправке для исследо­вания в лабораторию, а также этикетки на хранение измельчен­ной золы проб, подготовленных для проведения радиохимичес­кого анализа.

Данные, полученные радиохимическими методами (или одним из них), оформляют в виде протокола, в котором фиксируют мас­су и характеристику образцов мясопродуктов, отобранных для контроля удельной радиоактивности, массу золы проб, коэффи­циент озоления, результаты измерений и расчетов уровней радио­активной загрязненности исследуемых объектов. Рекомендуемая форма протокола представлена ниже.

Масса и харак­теристика образ­ца мяса или мя­сопродуктов	Масса золы проб,г	Коэффициент озоления	Удельная радиоактивность (Ки/кг) пробы, обусловленная содержанием
			стронция-90	цезия-137

Полученные данные анализируют, делают заключение об уровне загрязненности объектов контроля стронцием-90, це- зием-137 и о радиационной безопасности исследуемых про­дуктов.

564

Контрольные вопросы

1. Каковы источники загрязнений токсикантами мяса и мясных продуктов?

2. Что относится к основным контаминантам мяса и мясных продуктов?

3. Какова химическая природа контаминантов мяса и мясных продуктов?

4. Что называется предельно допустимой концентрацией?

5. Что относится к микробным контаминантам?

6. Какие этапы включает в себя бактериологический контроль мяса, мясных продуктов'.'

7. В чем суть метода ускоренного обнаружения бактерий?

8. Каким методом определяют антибиотики в мясе и мясных продуктах?

9. В чем суть метода определения гормонов?

10. Что такое пестициды и почему их относят к группе контаминантов мяса?

11. Какими методами анализа определяют пестициды в мясе?

12. В чем суть метода определения пестицидов методом тонкослойной хрома­тографии?

13. В чем преимущества анализа пестицидов энзимо-хроматографическим методом?

14. Как можно определить границы проникновения фенолов в копченых мяс­ных продуктах?

15. В чем суть методов количественного определения фенолов? Каковы разно­видности методов?

16. Как определить бенз(а)пирен в мясных продуктах?

17. Какова роль нитритов и нитратов в технологии мясных продуктов?

18. В чем суть ионометричеекого метода определения нитрит- и нит­рат-ионов?

19. Какими фотометрическими методами определяют нитраты и нитриты? На чем они основаны?

20. Какие элементы относятся к токсическим и почему?

21. Какие методы используются при анализе токсических элементов? В чем их сущность?

22. Каковы особенности подготовки проб при анализе токсических эле­ментов?

23. Каковы подходы при анализе свинца?

24. Как определяют кадмий в мясе и мясных продуктах?

25. В чем суть методов качественного обнаружения и количественного опреде­ления меди?

26. В чем суть метода определения мышьяка по Зангер—Блеку? Какие су­ществуют модификации?

27. Для чего проводят предварительную деструкцию проб при анализе ртути?

28. Что такое радионуклиды? Каковы их источники и действие на орга­низм человека?

29. Что относится к экспресс- и массовым методам определения радио­нуклидов?

30. В чем сущность и разновидности радиохимических методов определения радионуклидов?

РЕКОМЕНДУЕМАЯ ЛИТЕРАТУРА

Лрутюнян Н. С., Аеишева Е. А. Лабораторный практикум по химии жиров. — М.: Пищевая промышленность, 1979. — 176 с.

Биохимия: Практнкум/Н. Е. Кучеренко. Ю. Д. Бабенюк. А. Н. Василь­ев и др. — Киев: Высшая школа, 1988. — 125 с.

Биохимия-. Сборник задач и упражнений/Н. Е. Кучеренко. Ю. Д. Бабе­нюк. А. Н. Васильев и др. — Киев: Высшая школа. 1988. — 104 с.

Гурова //. В., Токаев Э. С.. Гуров А. Н. Методы определения эмульси­онных свойств белков. — М.: АгроНИИТЭТИММП, 1994. — 32 с.

Земяянухин А. А. Малый практикум по биохимии, — Воронеж: Изд-во ВЕУ, 1985. - 128 с.

Коренман Я. И. Практикум по аналитической химии. Титриметри- ческие методы анализа. — Воронеж: Изд-во ВЕУ, 1986. — 244 с.

Коренман Я. И. Практикум по аналитической химии. Оптические методы анализа. — Воронеж: Изд-во ВЕУ, 1989. — 228 с.

Коренман Я. И. Практикум по аналитической химии. Электрохими­ческие методы анализа. — Воронеж: Изд-во ВЕУ, 1992. — 191 с.

Коренман Я. И. Практикум по аналитической химии. Хроматографи­ческие методы анализа. — Воронеж. Изд-во ВЕУ. 2000. — 336 с.

Лабораторный практикум по технологии переработки жиров/Н. С. Ару- тюнян, Л. И. Янова, Е. А. Аршиева и др. — М.: Агропромиздат, 1991. — 160 с.

Лурье И. С. Технохимический контроль сырья в кондитерском про­изводстве. — М.: Агропромиздат, 2001. — 351 с.

Мачихин Ю.А., Мачихин С. А. Инженерная реология пищевых мате­риалов. — М.: Легкая и пищевая промышленность, 1981. — 216 с.

Павловский П. Пальмин В. В. Биохимия мяса. — М.: Пищевая про­мышленность, 1975. — 343 с.

Практикум по биохимии/Е. А. Соловьева и др.; под ред. С. Е. Севе­рина, Е.А.Соловьевой. — 2-е изд., перераб. — М.: Изд-во МЕУ. 1989. - 508 с.

Практикум по биохимии/Н. В. Алексахина, Н. Н. Зайцева, Н. П. Меш­кова и др.; под ред. Н. П. Мешковой и С. Е. Северина. — М.: Изд-во МЕУ, 1979. -429 с.

Практикум по биохимии/Т. М. Ермохина, М. В. Пахомова, И. А. Кра­шенинников и др. — М.: Изд-во МЕУ, 1991. Ч. 1. — 190 с.

Практикум по ветеринарной радиобиологии/А. Д. Белов, А. С. Ко- сенко, В. В. Пак и др.; под ред. А. Д. Белова. — М.: Агропромиздат, 1988. - 240 с.

Практикум по ветеринарно-санитарной экспертизе с основами технологии продуктов животноводства/Под ред. В. А. Макарова. — М.: ВО «Агропромиздат», 1987. — 271 с.

566

Рогов И. А.. Горбатов А. В.. Свиннрв В. Я. Дисперсные системы мяс­ных и молочных продуктов. — iVl.: Агропромизлат. 199(1. - 320 с.

Рогов И. А.. Забашта А. Г.. Казю.шп Г. П. Обитая технологи;! мяса и мясопродуктов. — М.: Колос. 2000. — 368 с.

Робина /' Т.. Byкс РА. Дегустационным анализ продуктов. М.: Колос. 1994. - 192 с.

Ca.iaeaniY.uiHa Р. А/.. Алиев С. А.. Любченко В. II. Нот Л11 м с г од о п р с. 1с ~ ления основных функциональных свойств фарша//Мясная индустрия СССР. - 1983. - №9. - С. 26- 27.

СанПиН 2.3,560—96. Гигиенические треоования к качеству и безопас­ное ш продовольственного сырья и пищевых продуктов. — М.: Изд-во стандартов. 1997, — 267 с.

Структурно-механические харак герметики пищевых продуктов/' Под ред. А. В. Горбатова. — М.: Легкая и пищевая промышленность. 1982. - 296 с.

Технохнмнческип контроль производства мяса м мясопродуктов/ Н. К. Журавская, Б. Е. Гутник. Н. Д. Журавская и др. — М.: Колос. 2001. - 476 с.

Филиппович К). В., Егорова Т. А.. Севастьянова Р. А. Практикум по об­щей биохимии. — М.: Высшая школа. 1982. — 318 с.

ПРЕДМЕТНЫЙ УКАЗАТЕЛЬ

А

Автолиз 7. 265

Аденозингрифосфорная кисло­та 49

Адреналин 303. 305 Активность воды 52, 54, 187 Актин 12 Акто миозин 13 Аминограмма 116 Аминокислоты 5, 10

— свободные 26, 30

Анализ фракционного состава белков 69—71

— аминокислот 113 Аниониты 110 Ансерин 16 Антикоагулянты 273

Б

Безвредность 310

Белки миофибриллярные 10

— мышечные 12

— неполноценные 9

— плазмы крови 19, 271

— полноценные 9

— саркоплазмы 10

— стромы 14

В

Взаимодействие Ван-дер-Ваальсо- во 51

Вискозиметр ротационный 247, 256

-Энглера 248, 259 Витамин А 315 D 315

Е 316 К 316

Влага свободная 49

— связанная 50

адсорбционно 51

капиллярно 51

осмотически 51

Влагоудерживающая способность 202, 233, 234 Вода 49

Водосвязывающая способность 230, 232

Вольтамперометрия 415 Вязкость пластическая 203

— эффективная 203

Г

Гель-хроматография 22, 30 Гем 18

Гем и целлюлоза 46 Гемоглобин 17, 18, 80, 91 Гидроксилизин 14 Гидроксипролин 14 Гистон 13

Гликоген 6, 44, 45, 267, 285 Гликолиз 284 Глицерофосфолипиды 36 Глобулин X 11 Глюкоза 45, 46

д

Дипептиды гистидинсодержа- щие 15

Дифосфатидилглицерин 37 Ж

Жиры животные 35

568

3

Закон Фурье 197 Застудневание 238

И

Индекс Корпачи 312

— Озера 312 Инсулин 276, 279, 297 Интенсивность звука 194 Ионообменники 110

К

Карбамид 61 Кардиолипин 37 Карнозин 16 Каротиноиды 40 Каротины 40 Катепсины 269-271, 288 Катиониты 110 Кефалин 37

Кислота аденозинтрифосфорная 49, 267

— арахидоновая 314

— аскорбиновая 54

— галактуроновая 46

— линолевая 313

—линоленовая 313

— метилгуанидинуксусная 47 Клетчатка 44

Коллаген 6, 14, 15, 74 Контаминация 405 Коэффициент отражения 192, 208

— разделения 107

— различия аминокислотного скора 356

— распределения 29

— температуропроводности 196

— теплопроводности 198

— утилитарности 357

— эффективности белка 318 Крахмал 44

Креатин 47, 48 Креатинфосфат 48 Кровь 16, 19, 271

Л

Лецитин 37 Лиганд 29 Лиогель 238

Липиды 6. 34. 35

— простые 35

— сложные 35

- неомыляемая фракция 35 Липкость 249. 261 Липоиды 40

М

Метод Ван-Гизона 229

— Воловинской 76

— Зангер — Блека 509

— Кьельдаля 57, 58

— Либермана-Бухарда 150

— Лоури 19, 63

— в модификации Ластыть 64 Дэвени — Гергей 63

— пептидных карт 28

— Салаватулиной 236

— Фолча 13 4 Миоальбумины 11 Миоген 11 Миоглобин 11,12 Миозин 12

Модуль упругости 203 Монохроматор 204, 207

Н

Нингидрин 94, 96 Нуклеопротеиды 13

О

Окраска препаратов по Граму 438

по методу Ольта 439

Ребигера 439

Олигосахариды 43 Определение аденозинтрифосфор- ной кислоты 178

— адреналина по Фолину 306

— активности воды 185—188

— актомиозина 71—73

— аминокислот 123—128

— аминного азота 92—98 медным способом 93, 95

— белка по связыванию красите­лей 65, 66

— белков суммарных 55, 60—68

— влаги 181-185

— влагосвязывающей способности

методом прессования 230

центрифугирования 232

569

— водоудерживающей способ­ности 236

— гелеобразующеи способности белков 238

— гемоглобина 80-84. 87. 89

— гликогена 157—161

— глюкозы по методу Бертрана 287

— дипептидов 131. 133

— жирнокислотного состава жиров 152-157

— жироудерживающей способнос­ти 234

— креатинфосфата 180

— липидов 135—137

— липкости 261, 262

— молочной кислоты 161 — 168

— органического железа крови 87-89

— пектина 169—173

— пигментов мяса 89—92

— пролина 101 — 104

— прочности студня 242

— стабильности эмульсии 236

— студнеобразующей способнос­ти 242

— температуры плавления жиров 140-144

— триптофана 98—101

— форм гемоглобина 84—86

— фосфолипидов 141 — 144

— фосфорорганических соедине­ний 177-181

— фракционного состава жиров 138-141

— холестерина 144—152

— целлюлозы 173—177

методом Ермакова 174

Лурье 175

— экстрактивных веществ 128—133

П

Панкреатин 275 Пектин 46

Пенетрометр 246, 153 Плазма крови 17, 40 Полисахариды 43 Полярография 415 Предельное напряжение сдвига 203

Прибор Валента 241

— Зангер — Блека 509

— Соколова — Большакова 262

— Тарр — Бепкера 243 Проба Тейхмана 83 Протамин 13

Р

Радиоактивность 541 Разделение белков

на ДЭАЭ-целлюлозе 11 1

на КМ-целлюлозе 1 12

Реактив Стокса 84 Реакция Ееллера 299

— Ерисса 496

— Залковского 148

— Либермана — Бухарда 149

— Миллона 299

— Паули 122

— Райдона и Смита 123

— Сакагуша 122

— Смита 123

— Фоля 299

— Эрлиха 122 Ретикулин 15

с

Свертывание крови 272

Скор аминокислотный 310, 312,

335

Смесь Ван Еизона 223, 225 Соединения фосфорорганичес- кие 47

Созревание мяса 45, 267 Сопротивление удельное акусти­ческое 193 Сорбент 31 Спектроскопия 415 Среда Вильсон — Блера 433

— Кауфмана 429

— Китта — Тароцци 431

— Крумвиде — Олькеницкого 430

— Мюллера 429

— Симмонса 433

— Эндо 429 Стериды 38 Стероиды 38 Студень 238 Сыворотка крови 17

Т

Теплоемкость удельная 196 Триглицериды 36, 40

570

Тромбин 272. 294 Тропомиозин 13 Тропонин 13

У

Углеводы 43

Уравнение Клапейрона — Менде­леева 186

— Нернста 419

— Ильковича 420 Установка для отгонки амми­ака 58

— Тышкевича 261

Ф

Фибриноген 17, 293 Фиксация 226, 229 Фосфатидилглццерин 37 Фосфатидилсерин 37 Фосфатидилтреонин 37 Фосфатидилхолин 37 Фосфатиды 38

Фракционный состав белков 69 жиров 69

X

Характеристики мяса акустичес­кие 211

микроструктурные 223

теплофизпческпе 215

Холестерин 39. 40 Хроматограмма восходящая 28

— нисходящая 28 Хроматография адсорбционная в тонком слое 30

— аффинная 21. 30

— газовая 21. 22, 30

— газожидкостная 30

— гель-проникающая 22

— жидкостная 21, 22. 30

— ионообменная 23, 25, 30

— тонкослойная 21, 26, 30 Хромопротеид 11

ц

Целлюлоза 173 Циклизация 109

Ч

Число кислотное 361

— перекисное 361

Э

Эластин 14

Элюирование 32, 108, 113 Элюит 112 Эмульсия 199 Энергия связи 50

Учебное издание

Людмила Васильевна Антипова Ирина Анатольевна Глотова Иосиф Александрович Рогов

МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЯ МЯСА И МЯСНЫХ ПРОДУКТОВ

Учебник для вузов

Художественный редактор В. А. Чуракова Технические редакторы Н. Н. Лопашова, Н. И. Зиновьева Корректор Л. А. Котова

Лицензия № 010159 от 06.03.97 г.

Сдано в набор 01.03.2001. Подписано в печать 23.10.2001. Формат 60x 88Via- Бумага офсетная № 1. Гарнитура Ньютон. Печать офсетная. Усд. п. л. 35,28. Уч.-изд. л. 38,70. Изд. № 045. Тираж 3000 экз. Заказ № 467 «С» № 047.

Государственное ордена Трудового Красного Знамени

унитарное предприятие «Издательство «Колос», 107996, ГСП-6, Москва. Б-78, ул. Садовая-Спасская, 18.

Типография ОАО «Внешторгиздат», 127576, Москва, Илимская, 7.

9

9785100036128

Уважаемые читатели!

В издательстве «Колос» в 2001 г. вышел в свет учебник для вузов

Курочкин А. А., Ляшенко В. В.

ТЕХНОЛОГИЧЕСКОЕ ОБОРУДОВАНИЕ ДЛЯ ПЕРЕРАБОТКИ ПРОДУКЦИИ ЖИВОТНОВОДСТВА

Под редакцией В. М. Баутина

Рассмотрены технологическое оборудование для переработки продукции животноводства, а также вспомогательные машины, обеспечивающие реализа­цию производственного цикла изготовления молоч­ных и мясных продуктов. Приведены технологические расчеты и справочные данные по основным видам оборудования.

Для студентов высших сельскохозяйственных учеб­ных заведений по агроинженерным специальностям.

По всем вопросам обращаться по адресу: 107996, ГСП-6, Москва, Б-78, ул. Садовая- Спасская, д. 18 (м. «Красные ворота»), тел. 207-65-18, факс 207-28-70.

Уважаемые читатели!

В издательстве «Колос» в 2001 г. вышел в свет учебник для вузов

Крусь Г. Н., Шалыгина А. М., Волокитина 3. В.

МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЯ МОЛОКА

И МОЛОЧНЫХ ПРОДУКТОВ

Под редакцией А. М. Шалыгиной

Рассмотрены спектрофотометрические, электро­химические, хроматографические, реологические и другие методы исследований молочных продуктов. Описаны современные методы определения состава и свойств молока и молочных продуктов, содержа­ния в них пестицидов, тяжелых металлов и других веществ.

Для студентов вузов, обучающихся по специаль­ности «Технология молока и молочных продуктов», может быть полезен для аспирантов, специалистов научно-исследовательских институтов и лабораторий предпрятий, вырабатывающих молочные продукты.

По всем вопросам обращаться по адресу: 107996, ГСП-6, Москва, Б-78, ул. Садовая- Спасская, д. 18 (м. «Красные ворота»), тел. 207-65-18, факс 207-28-70.

Уважаемые читатели!

В издательстве «Колос» в 2001 г. вышла в свет книга

Бредихин С. А., Бредихина О. В., Космодемьянский Ю. В., Никифоров Л. Л.

ТЕХНОЛОГИЧЕСКОЕ ОБОРУДОВАНИЕ МЯСОКОМБИНАТОВ

В книге приведены общие сведения о технологи­ческом оборудовании мясокомбинатов: структура, классификация, основные параметры, требования и организация эксплуатации оборудования. Рассмотрено основное технологическое оборудование, применяемое для переработки мясного сырья. Даны описание, уст­ройство, принципы работы оборудования и его тех­нические характеристики. В конце каждой главы при­ведены требования безопасности при эксплуатации оборудования.

Для работников мясной промышленности, может быть также использована для профессионального обу­чения рабочих на производстве.

По всем вопросам обращаться по адресу: 107996, ГСП-6, Москва, Б-78, ул. Садовая- Спасская, д. 18 (м. «Красные ворота»), тел. 207-65-18, факс 207-28-70.

Уважаемые читатели!

В издательстве «Колос» в 2001 г. вышла в свет книга

Рогов И. А., Забашта А. Г., Казюлин Г. П.

ОБЩАЯ ТЕХНОЛОГИЯ МЯСА И МЯСОПРОДУКТОВ

Приведены характеристики состава и свойств сы­рья. Описаны технологические процессы переработки скота, птицы, кроликов. Даны основы холодильной обработки мяса и мясопродуктов, переработки крови, обработки эндокринно-ферментного сырья, субпро­дуктов, шкур, кишок, кератин содержаще го сырья.

Для специалистов мясной промышленности, мо­жет быть использована в качестве учебного пособия для вузов.

По всем вопросам обращаться по адресу: 107996, ГСП-6, Москва, Б-78, ул. Садовая- Спасская, д. 18 (м. «Красные ворота»), тел. 207-65-18, факс 207-28-70.