Біологічні методи хімічного аналізу, що використовуються для контролю якості харчових продуктів.

Біологічні методи хімічного аналізу, що використовуються для контролю якості харчових продуктів.

Для забезпечення стабільної якості продукції на виробничих підприємствах розроблена система контролю та нагляду за якістю і безпекою продовольчої сировини та харчових продуктів. Нині розроблено декілька тисяч методів аналізу. Контроль харчової продукції здійснюють за допомогою: органолептичного, механічного та інструментального (вимірювального) методів, які застосовують повсякчасно як безпосередній засіб, за допомогою якого можна дати об’єктивну оцінку якості продукції Органолептичні методи – це методи оцінки якості продукції за допомогою органів відчуття людини. Механічні методи дослідження використовують для визначення таких показників, як: пружність, еластичність, твердість, в’язкість; їх часто застосовують для характеристики споживних властивостей продовольчої і непродовольчої продукції. Інструментальні методи здійснюють за допомогою спеціальної апаратури, установок із застосуванням приладів, лабораторного посуду, хімічних реактивів, а також відповідної техніки проведення вимірювання. Показники якості, які визначають цими методами, виражають у конкретних величинах: мл, л, г, º, вольтах, % тощо

Інструментальні методи широко використовують для встановлення хімічного складу, структури, фізико-хімічних і фізичних показників споживних властивостей продукції. Хімічні та біохімічні методи використовують для кількісної і якісної характеристики різноманітних споживних властивостей продукції. Наприклад, з допомогою хіміко-аналітичних методів визначають вміст цукру в харчовому продукті, відповідність кислотності продукту стандартним нормам, вміст солей важких металів для визначення доброякісності харчового продукту та багато інших показників. Хімічні методи базуються на проведенні хімічних реакцій між визначуваною речовиною і речовиною-реагентом. Ідентифікація речовини в якісному аналізі проводиться за можливістю перебігу реакції між досліджуваною речовиною і реагентом. Визначення кількості в кількісному аналізі – за кількістю реагенту, витраченого на реакцію. За допомогою біохімічних методів вивчають пакувальні матеріали, можливість їх використання для пакування продукції. За допомогою них також вивчають інтенсивність дихання плодів та овочів, що має дуже важливе значення для встановлення оптимальних умов зберігання і впливу цього процесу на харчову цінність продукції. Біохімічні методи дослідження використовують для якісної характеристики продукції, наприклад, цукроутворюючої та газоутворюючої здатності борошна. Ці показники мають вирішальне значення для отримання відповідної якості хлібобулочних і кондитерських виробів.

Мікробіологічні методи використовують для встановлення рівня обсіменіння мікроорганізмами харчових продуктів з метою виявлення в продуктах мікроорганізмів, наявність яких може спричинити швидке псування продукту або харчові отруєння і захворювання людей. За допомогою мікробіологічних методів також можна визначити наявність у харчових продуктах вітамінів, біологічно активних речовин тощо. Фізіологічні методи дослідження використовують для визначення засвоюваності харчових продуктів і їх реальної енергетичної цінності та вивчення впливу непродовольчої продукції на організм людини. Фізичні і фізико-хімічні методи використовують для визначення фізичних властивостей і хімічного складу продукції та матеріалів, які використовують у виробництві. Фізичні методи основані на реєстрації якого-небудь фізичного параметра, пов’язаного з наявністю або кількістю визначуваної речовини в досліджуваному об’єкті. У товарознавчій практиці нерідко застосовують такі фізичні методи, як оптична і електронна мікроскопія, які широко використовують для вивчення структури тканин, металів, наявності домішок. Відносну густину визначають за допомогою ареометрів, пікнометрів, гідростатичних терезів тощо. Визначення температурних констант проводять під час дослідження якості жирів, стійкості продукції і матеріалів до відповідного температурного режиму роботи або зберігання (температура плавлення полімерних плівок, загорання продукції тощо). Фізико-хімічні методи базуються на аналітичній реакції та явищах, якими ця реакція супроводжується. Вони є своєрідною комбінацією фізичних і хімічних методів.

Контроль якості та безпечності харчових продуктів є однією з ключових задач харчової промисловості, санітарно-епідеміологічного нагляду та системи захисту здоров’я населення. Окрім фізико-хімічних і інструментальних методів аналізу, важливе місце займають біологічні методи хімічного аналізу, які ґрунтуються на використанні живих організмів, клітин, ферментів, біомолекул або біологічних систем як чутливих індикаторів. Біологічні методи дозволяють:оцінювати біологічну активність речовин;виявляти токсичні домішки;контролювати мікробіологічну безпеку;визначати харчову та біологічну цінність продуктів.

Поняття біологічних методів аналізу Біологічні методи хімічного аналізу — це сукупність методів, у яких визначення якості або складу харчового продукту здійснюється за допомогою реакції біологічних об’єктів на досліджувану речовину. Як біологічні об’єкти використовують:мікроорганізми;культури клітин;рослини;лабораторних тварин;ферменти;антитіла;нуклеїнові кислоти.

Класифікація біологічних методів За рівнем організації біологічного об’єктамолекулярні (ферментні, імунологічні);клітинні;організменні;популяційні. За призначеннямметоди визначення токсичності;методи контролю мікробіологічної безпеки;методи визначення біологічної цінності;методи виявлення фальсифікації;методи контролю ферментативної активності.

Мікробіологічні методи аналізу Значення мікробіологічного контролю Мікробіологічні методи застосовуються для:виявлення патогенних і умовно-патогенних мікроорганізмів;оцінки санітарного стану виробництва;визначення терміну придатності продуктів;контролю ефективності теплової обробки. Основні мікробіологічні показники якостізагальне мікробне число (КМАФАн. М);наявність кишкової палички (БГКП);наявність Salmonella, Listeria, Staphylococcus aureus;дріжджі та плісняві гриби. Методи мікробіологічного аналізупосів на поживні середовища;визначення колонієутворювальних одиниць;біохімічні тести ідентифікації;експрес-методи (біосенсори, ПЛР).

Ферментні (ензиматичні) методи Принцип дії Ферментні методи базуються на високій специфічності ферментів до субстратів. Реакція ферменту з досліджуваною речовиною супроводжується:утворенням продукту;зміною кольору;зміною p. H;виділенням або поглинанням газу. Застосування в харчовій хіміївизначення глюкози, лактози, сахарози;визначення алкоголю;контроль свіжості м’яса та риби;оцінка активності ферментів у сирах, хлібобулочних виробах. Переваги і недоліки. Переваги:висока чутливість;селективність;швидкість. Недоліки:нестабільність ферментів;вплив умов середовища.

Біотестування та токсикологічні методи Сутність біотестування. Біотестування — це оцінка токсичності харчових продуктів або їх компонентів за реакцією живих організмів. Біологічні об’єкти для біотестуваннябактерії;водорості;дафнії;інфузорії;лабораторні тварини (обмежено). Показники токсичностісмертність;пригнічення росту;зміна поведінки;інгібування ферментів.

Біосенсорні методи Поняття біосенсорів Біосенсор — це аналітичний пристрій, який поєднує:біологічний чутливий елемент;фізичний перетворювач сигналу. Типи біосенсорівферментні;імунні;ДНК-сенсори;клітинні. Використанняекспрес-контроль якості;моніторинг безпечності;контроль фальсифікації.

Переваги та обмеження біологічних методів Перевагивисока чутливість;селективність;можливість експрес-аналізу;біологічна релевантність результатів. Обмеженняскладність стандартизації;вплив зовнішніх факторів;необхідність біологічних матеріалів. Біологічні методи хімічного аналізу є невід’ємною складовою сучасної системи контролю якості харчових продуктів. Вони доповнюють класичні фізико-хімічні методи, дозволяючи оцінювати не лише кількісний склад, а й біологічну дію, безпечність та функціональні властивості харчових продуктів.