Биологические методы исследования свойств сырья и продуктов питания

Основанны на применении живых организмов в качестве аналитических индикаторов. Живые организмы всегда обитают в среде строго определенного хим. состава. Если нарушить этот состав, напр., исключив из питательной среды определяемый компонент или введя его дополнительно, организм через некоторое время подаст соответствующий сигнал. В биологические методы анализа устанавливаются связи характера и (или) интенсивности ответного сигнала с кол-вом определяемого компонента. В качестве индикаторов применяются микроорганизмы (бактерии, дрожжи, плесневые грибы), водоросли и высшие растения, водные беспозвоночные и позвоночные животные (простейшие, ракообразные, моллюски, личинки комаров, олигохеты, пиявки, рыбы и др.), насекомые, черви, а также ткани, разл. органы и системы (нервная, кровеносная, половая и др.) теплокровных. Питательная среда м. б. естественной, искусственной или синтетической.

Как правило, биологические методы анализа отличаются высокой чувствительностью и избирательностью определения биологически активных в-в, напр. предел обнаружения тиамина с помощью бактерий Streptococcus salivarius составляет 1*10^-5 мкг/мл, хлорофоса с помощью некоторых ветвистоусых рачков - 1*10^-4 мкг/мл. Биологические методы анализа применяют для определения ядов разл. назначения (в т. ч. средств защиты растений), витаминов, аминокислот, большого числа продуктов органического и неорганического синтеза, в частности при контроле загрязнений окружающей природной среды, оценке эффективности работы промышленных очистных сооружений.

Методы определения веществ с использованием микроорганизмов предполагают культивирование чистых индикаторных культур на плотных или жидких питательных средах при постоянных условиях (температуре, рН, воздухообмене, влажности), а также учет фаз их роста, зависящих от физиологического состояния клетки.
Изменение химического состава питательной среды приводит к подавлению или стимуляции роста как отдельной клетки микроорганизма, так и популяции в целом, и сопоставление наблюдаемого отклика организма с контрольным опытом, проводимым в постоянной по составу питательной среде, является основой биологического метода анализа.

10. Термические методы анализа. Химические или физические процессы, изменение состояния вещества или фазы (плавление, кристаллизация, испарение, горение и т.д.) сопровождается изменением внутреннего теплосодержания системы. Процессы, протекающие с выделением тепла, называются экзотермическими, а с поглощением тепла - эндотермическими. Физико-химические процессы часто сопровождаются изменением массы, которое может быть определено с помощью термогравиметрического метода.

Сущность метода дифференциально-термического анализа(ДТА) заключается в измерении микротоков термопары, помещенной в пробирку, которая нагревает с определенной скоростью.

Термогравиметрия (G) основана на методе непрерывного взвешивания исследуемого вещества в процессе изменения температуры. Термогравиметрия - это развитие метода исследования, заключающегося в измерении изменения массы образцов при нагревании. Первоначальную схему метода можно представить следующим образом: пробу нагревали до определенной температуры, затем охлаждали и после охлаждения взвешивали с аналитической точностью. Процесс повторяли циклически, каждый раз увеличивая температуру. Если результаты взвешивания, относящиеся к отдельным температурным значениям, представить в координатах температура - масса образца и соединить полученные точки, то получится кривая, именуемая термогравиметрической (ТГ).

Описанный метод является исключительно длительным и неточным, но применяется и сегодня, например, при аналитическом определении потери массы при прокаливании вещества. Значительно быстрее и точнее проводить измерения с помощью термовесов, непрерывно регистрирующих изменение массы пробы.

Метод дифференциальной термогравиметрии (ДТG) основан на измерении скорости изменения массы навески исследуемого вещества при данной температуре. Совмещение методов ДТА, ТG, ДТG позволяет определить направление и величину изменения теплового эффекта реакции (энтальпии), протекающей в веществе под действием температуры, определить характер структурных и фазовых превращений в веществе, определить изменение массы вещества в зависимости от температуры, а также температуры превращений в веществе.