Производственный контроль предприятий отрасли. Лабораторный практикум. Учебное пособие

Общепринятым способом определения общей жесткости воды является комплекно-метрический с помощью трилона Б - двухзамещенной натриевой соли этилендиаминотетра-уксусной кислоты. Этот способ основан на свойстве трилона Б образовывать с катионами некоторых двух- и трехвалентных металлов (кальцием, магнием, медью, двух- и трехвалентным железом, марганцем, никелем, кадмием, алюминием) растворимые в воде комплексы и таким образом выводить их из ионного состояния.

При этом образуется прочное комплексное соединение с тремя пятичленными кольцами за счет замещения металлом атомов водорода карбоксильных групп и связывания металла с азотом. Комплексы с трилоном Б обладают различной прочностью и образуются при различных для каждого катиона значениях .рН Если в раствор, содержащий ионы одного из вышеупомянутых металлов, ввести индикатор, дающий непрочное цветное соединение с ионами этого металла, то при добавлении трилона Б к такому окрашенному раствору в эквивалентной точке произойдет изменение окраски.

Трилонометрическое определение каждого иона производят при том значении рН, при котором этот ион образует с трилоном Б более прочное соединение, чем с индикатором. Ионы кальция магния определяют при рН выше 9, железа при рН 1,2, меди при рН от 3,5 до 12.

В качестве индикатора для определения ионов кальция и магния используется преимущественно хромовый черный(эриохром черный Т), который в водном растворе в присутствии ионов кальция и магния имеет винно-красный цвет, а в их отсутствие сине-зеленый. Эквивалентная точка при титровании определяется очень четко. Ввиду того что во взаимодействие с трилоном Б в щелочной среде, кроме кальция и магния, вступают также медь, цинк и марганец, их (при наличии в анализируемой воде) перед титрованием переводят в соединения, не влияющие на определение ионов кальция и магния. Ионы меди и цинка переводят путем добавления сульфида натрия в очень мало растворимые сульфиды, а марганец связывают в прочный комплекс гидроксиламином.

51

4. Определение ионов кальция(кальциевая жесткость).

Для анализа берут такой объем воды, чтобы содержание в нем ионов кальция не превышало0,5 моль/дм3. Поэтому в зависимости от ожидаемой концентрации ионов кальция в коническую колбу на 250 см3 отмеривают 100; 50 или 25 см3 воды. Если взятый объем воды меньше 100 см3, к ней добавляют до 100 см3 дистиллированную воду. В эту же колбу добавляют 2 см3 1 моль/дм3

0,1 моль/дм3 раствором трилона Б до перехода розовой окраски раствора в лиловую. Точку эквивалентности можно сделать более отчетливой, если анализируемую воду предварительно подкислить соляной кислотой и прокипятить для удаления углекислого газа. В этом случае в анализируемую пробу прибавляют несколько миллилитров 0,1 моль/дм3 соляной кислоты до кислой реакции по лакмусовой бумажке, кипятят 5 мин и после этого в нее добавляют гидроксид натрия и индикатор.

Кальциевая жесткость ЖСа, моль/дм3, определяется по формуле

ЖСа=VK·1000/a,

где V - объем трилона Б, пошедшего на титрование, см3; К - коэффициент молярности трилона ;Б а - объем воды, взятой для анализа, см3.

Определение содержания ионов кальция основано на свойстве ионов кальция в щелочной среде (при рН 12) образовывать с индикатором мурексидом (пурпуреатом аммония) соединения, окрашивающие водный раствор в розовый цвет. Однако, это соединение менее прочное, чем комплекс, образующийся с трилоном Б. Поэтому при добавлении к воде, содержащей ионы кальция, мурексида и титровании ее трилоном Б в момент полного связывания ионов кальция в комплексе с трилоном Б розовая окраска раствора изменится в лиловую.

52

Контрольные вопросы

1.Как влияет ионный состав воды на активную кислотность воды?

2.По каким показателям контролируется качество воды?

3.Как определяются органолептические показатели воды?

4.Что такое жесткость воды и как она определяется?

5.Что такое щелочность воды и как она определяется?

6.Что означает пригодность воды по щелочности?

7.Какие основные требования предъявляются к производственной воде?

Лабораторная работа № 9.

Определение витамина С (аскорбиновая кислота) в фармакологических препаратах и плазме крови

Цель работы: определить витамин С в комплексном препарате, содержащем витамин С и в плазме крови

Реактивы и материалы: растительный продукт для определения витамина в количестве 5 г, комплексный препарат витаминов с содержанием витамина С, 5—10 г стеклянного порошка, 15 см3 раствора соляной кислоты с массовой долей 2 %, 0,4 г х.ч.

Теоретические сведения

Витамин С (аскорбиновая кислота) очень важен для человека, он участвует в синтезе коллагена, обеспечивающего структуру мышц и костей, предохраняет организм от многих вирусных

53

и бактериальных инфекций, помогает нейтрализовать накопленные яды, участвует в выработке адреналина, защищает от окисления необходимые организму жиры и жирорастворимые витамины, защищает зрение и участвует более чем в300 биологических процессах, является сильным антиоксидантом.

Витамин С в продуктах питания встречается в свободной, окисленной и связанной формах. В окисленной форме аскорбиновая кислота обладает такой же витаминной активностью, что и в свободной, а в связанной усваивается организмом значительно

хуже. Содержание витамина С в связанной форме в продуктах питания составляет до 70 % от его общего количества (табл. 8).

Суточная потребность организма взрослого человека в витамине С 60-70 мг. Аскорбиновая кислота является очень нестойким соединением. Она разлагается при высокой температуре, при соприкосновении с металлами, быстро окисляется, при долгом вымачивании овощей переходит в воду. При хранении продуктов питания содержание её в них быстро уменьшается. Уже через 2-3 мес. хранения в овощах, фруктах и ягодах витамин С наполовину разрушается.

Большое количество витамина С разрушается при кулинарной обработке, особенно при жарении и варке - до 90 %. Для большего сохранения аскорбиновой кислоты овощи для варки следует погружать в кипящую воду.

Таблица 8

Содержание витамина с в продуктах

54

Ход работы

1. Определение содержания витамина С в твердых продуктах и фармакологических препаратах. Экстракцию витамина С из навески производят следующим методом. Навеску фармакологического препарата от 1 до 5 г тщательно растирают, применяя в случае необходимости5-10 г стеклянного порошка, и при-

ливают постепенно раствор соляной кислоты с массовой долей 2 % в количестве не менее 3 см3 на 1 г навески. При использова-

нии в ходе анализа мерной посуды стеклянный порошок не употребляют.

После растирания смесь оставляют в ступке настаиваться в течение 10 мин. После настаивания содержимое ступки количественно переносят в мерную колбу вместимостью50-100 см3, промывая ступку и пестик соляной кислотой с массовой долей 2 % и доводя ею содержимое колбы до метки.

Далее пробу фильтруют через гигроскопическую , вату сложенную в несколько слоев марлю или центрифугируют до просветления пробы. Содержимое центрифужных стаканов сливают в одну емкость, перемешивают и получают так называемый первоначальный экстракт.

При применении фильтрования содержимое ступки после настаивания тщательно перемешивают и отфильтровывают не всю жидкость, а только некоторую часть ее в таком количестве, чтобы в случае надобности возможно было многократное повторение анализа первоначального экстракта.

Из первоначального экстракта берут 10 см3 первоначального экстракта в коническую колбу или центрифужный стакан вместимостью 60-80 см3 и прибавляют 0,4 г х. ч. углекислого кальция, слегка встряхивая. Затем приливают пипеткой 5 см3 раствора уксуснокислого свинца с массовой долей5 %, взбалтывают и тотчас центрифугируют в течение 1-2 мин или фильтруют через складчатый фильтр.

2. Определение содержания витамина С. Из центрифугата или фильтрата солянокислых экстрактов отбирают 1-5 см3 в зависимости от содержания витамина С, определяемого первым титрованием, вносят в коническую колбу вместимостью50-100 см3,

55

куда заранее налито 0,5 см3 растворa йодистого калия с массовой долей 1 %, 2 см3 раствора крахмала с массовой долей0,5 % и столько воды, чтобы общий объем жидкости равнялся10 см3; затем титруют из микробюретки раствором йодноватокислого -ка лия с массовой долей 0,001 моль/дм3 до появления стойкого слабо синего окрашивания.

Жидкие пробы разводят непосредственно перед титрованием соляной кислотой или водой или титруют без разведения; последних случаях титрование производят в присутствии1 см3 соляной кислоты с массовой долей 2 %.

Поправка на реактивы(контрольный опыт) производится следующим образом: в коническую колбу наливают 0,5 см3 раствора йодистого калия с массовой долей 1 %, 2 см3 раствора крахмала с массовой долей 0,5 %, 1 см3 HCl с массовой долей 2 % и столько воды, чтобы общий объем равнялся10 см3 и титруют 0,001 y раствором KJO3 до появления слабо синего окрашивания.

Содержание аскорбиновой кислоты (витамина С) X, мг %, вычисляют по формуле

56

кислоты, перемешивают, смесь оставляют на 30 мин и центрифугируют 15 мин при 3 000 мин-1. Оптическую плотность супернатанта измеряют против контроля при700 нм в кювете шириной

1 см.

Концентрацию аскорбиновой кислоты рассчитывают по калибровочному графику, построенному с использованием свежеприготовленного стандартного раствора аскорбиновой кислоты (0,5 мг/см3) в растворе щавелевой кислоты с массовой долей 0,5 %. График линеен в интервале концентраций аскорбиновой кислоты от 0,5 до 2,0 мг в 100 см3.

Контрольные вопросы

1.Какова роль витамина С для человека?

2.Каким образом ведут экстракцию витамина С из навески фармакологического препарата?

3.Как определяется содержание витамина С в фармакологических препаратах?

4. Как определяется содержание витамина С в плазме крови?

Лабораторная работа № 10.

Микробиологический анализ лекарственных пробиотических препаратов для ветеринарного применения

Цель работы: изучить методы определения мезофильных аэробных факультативно анаэробных микроорганизмов, выявления бактерий рода Staphylococcus, осмотолерантных дрожжей и плесневых грибов.

Реактивы и материалы: лекарственные средства, содержащие пробиотики.

Теоретические сведения

Лекарственные средства, содержащие пробиотики, анализируют по ГОСТ Р 55291-2012 «Средства лекарственные пробиотические для ветеринарного применения. Методы микробиологического анализа». Настоящий стандарт распространяется на про-

57

биотические лекарственные средства для ветеринарного применения, а также пробиотические кормовые добавки, закваски и молочные сыворотки, вырабатываемые из отходов молочной отрасли, содержащих пробиотические микроорганизмы, и устанавливает методы микробиологического анализа.

Метод основан на определении посторонних микроорганизмов и грибов при высеве определенного количества пробиотических лекарственных средств (пробиотических кормовых добавок, заквасок, молочных сывороток) для ветеринарного применения и (или) их разведения в жидкие или агаризованные селективные питательные среды и при необходимости определения морфологических и биохимических свойств обнаруженных микроорганизмов и грибов и их подсчете.

Ход работы

1. Определение общего числа мезофильных аэробных и факультативно анаэробных микроорганизмов(КМАФАнМ). Для определения КМАФАнМ из каждой пробы пробиотического препарата (пробиотической кормовой добавки, закваски, молочной сыворотки) анализируемую пробу или его исходное разведение высевают с таким расчетом, чтобы на каждой чашке выросло от 30 до 300 колоний.

Для определения общего числа КМАФАнМ в анализируемом пробиотическом препарате(пробиотической кормовой добавке, закваске, молочной сыворотке) анализируемую пробу или его соответствующее разведение вносят в две параллельные стерильные чашки Петри, после чего в каждую чашку вливают тонкий слой расплавленного остуженного до температуры(45±1) °С питательного агара. Для предотвращения роста на поверхности агара спорообразующих бактерий и бактерий родаProteus в Н- форме рекомендуется наслоить расплавленный и охлажденный агар в количестве 1/3 объема первоначально внесенной в чашку среды. В результате образуется слой толщиной 3-4 мм.

При определении общего количества КМАФАнМ в 1 г (1 см3) анализируемого пробиотического препарата (пробиотической кормовой добавки, молочной сыворотки) подсчитанное количество колоний умножают на степень разведения анализируе-

58

мой пробы по каждой чашке и выводят среднеарифметическое результатов подсчета колоний в 2 чашках.

Если анализ предполагает качественную оценку и искомые микроорганизмы обнаружены, результат выражают следующим образом: - "Обнаружен", при этом указывают род микроорганизмов и разведение анализируемого препарата.

Если искомые микроорганизмы отсутствуют, результат выражают следующим образом: - "Не обнаружен", при этом указывают род микроорганизмов и разведение анализируемого препарата.

Если анализ предполагает количественную оценку, и искомые микроорганизмы обнаружены, то количество искомых микроорганизмов Х1, КОЕ/г или КОЕ/см3, рассчитывают по формуле

Х1=NP/V,

где N - среднее количество колоний, выросших на чашках Петри из одного разведения; V - объем разведения, использованного для проведения анализа, см3; P- степень разведения.

Далее результаты подсчета, полученные по каждому разведению, суммируют, делят на количество разведений и получают конечный результат - количество искомых микроорганизмов в 1 г (см3) пробиотического лекарственного средства, микробиологической кормовой добавки, закваски или молочной сыворотки.

Посевы из жидких пробиотических препаратов не должны давать роста посторонней микрофлоры. При обнаружении роста посторонней микрофлоры или грибов, определения повторяют на удвоенном количестве проб пробиотического препарата(пробиотической кормовой добавки, молочной сыворотки). Данные повторного определения считают окончательными и распространяют на всю серию (партию).

При обнаружении роста посторонней микрофлоры в повторном определении серию(партию) препарата (пробиотической кормовой добавки, молочной сыворотки) считают не соответствующей требованиям нормативного документа на конкретный препарат (пробиотическую кормовую добавку, молочную сыворотку) и бракуют с последующей утилизацией.

59

В посевах из пастообразных и твердых(порошкообразных) препаратов допускается наличие сапрофитной микрофлоры в количестве не более 300 000 КОЕ/г.

Не допускается наличие патогенной микрофлоры(бакте-

рии рода Staphylococcus aureus, Proteus vulgaris, Pseudomonas aeruginosae, семейства Enterobacteriaceae).

2. Определение бактерий рода Staphylococcus. Метод ос-

нован на способности микроорганизмов родаStaphylococcus расти на питательных средах с повышенным содержанием хлорида натрия.

Для выявления бактерий рода Staphylococcus в анализируемом пробиотическом препарате(пробиотической кормовой добавке, закваске, молочной сыворотке) анализируемую пробу или

его исходное разведение высевают на поверхность одной из предварительно подсушенных агаризованных питательных сред.

Посевы инкубируют при температуре (37±1) °С в течение 24-48 ч, через 24 ч проводят предварительный учет результатов, через 48 ч - окончательный.

После инкубирования посевы просматривают и отмечают рост колоний, характерных для бактерий рода Staphylococcus.

При необходимости идентификации из выросших колоний готовят препараты, окрашивают по Граму.

В мазках, окрашенных по Граму, стафилококки располагаются поодиночке, парами или в виде скоплений(гроздей) грамположительных кокков неправильной формы. Размеры микробных клеток у стафилококков 0,5-1,5 мкм. Стафилококки относятся к каталазоположительным микроорганизмам. Результаты оценивают визуально по каждой анализируемой пробе отдельно.

средах характерный рост в виде колоний от белого до золотистожелтого цвета, располагающиеся в мазках, окрашенных по Граму, в виде овоидных клеток, собранных парами или скоплениями, то их относят к бактериям рода Staphylococcus.

Если на средах обнаружены каталазоположительные свет- ло-желтые или золотистые колонии, образующие зону преципи-

60