تبلیغات
دانشجویان مواد دانشگاه تجن - مطالب آذر 1390
چهارشنبه 1390/09/23

اسپكتروفتومتری تشدید مغناطیسی هسته NMR

• نوع مطلب: شیمی تجزیه ،
• نوشته شده توسط: ArAm

«اسپكتروفتومتری تشدید مغناطیسی هسته NMR»

 وقتی پروتونی را در میدان مغناطیسی خارجی قرار می دهیم حاصل قرار گرفتن آن ایجاد چرخشی دیگر است. به فركانس چرخش پروتون در میدان مغناطیسی فركانس تقدمی پروتون ها می گویند و پروتونها به این ترتیب می توانند امواجی هم فركانس با فركانس چرخش را جذب كنند و جذب و نشر انرژی در پروتون ها اتفاق می افتد.

در ساخت دستگاه NMR به دو طریق می توان عمل كرد.

1- تغییر میدان مغناطیسی

2- تغییر فركانس رادیویی

دستگاهی كه در آن فركانس ثابت است و میدان را به میزان مختصر تغییر می دهیم ساده تر است.

دستگاههای NMR  میدان آنها در محدوده كوچكی تغییر می كند و فركانس ثابتی به همه پروتون ها می تابد.

بنابراین این نوع دستگاه یك میدان اولیه ثابت و یك میدان ثانویه متغیر دارد كه sweep generator این كار را انجام می دهد. به این دستگاهها دستگاه continuous wave (c.w) میگویند.

 

دستگاههای جدید FT-NMR یا pulse-NMR

به این دستگاهها pulse NMR system گویند. هر پالس شامل تمام فركانس هایی است كه برای رزونانس رسیدن تمام پروتونها لازم است كه در 0.01 ثانیه فراهم می شود.  میدان در آنها ثابت است و فركانس تغییر می كند Magnet باید همواره روشن باشد تا یكنواختی میدان به هم نخورد در زمان كوتاه پالسی به نمونه فرستاده می شود كه حاوی تمام فركانس هایی است كه برای به رزونانس رسیدن همه پروتون ها لازم است.

1- با این روش می توان تعداد زیادی طیف را در فواصل زمانی كوتاه گرفت

2- همچنین می توان از هسته هایی با فراوانی كم هم می توان طیف گرفت.(افزایش حساسیت)

3- از نمونه، با مقدار كم طیف بگیریم

طیف گیری از نمونه مقدار كم: زیرا با این دستگاهها می توان در زمان كوتاه تعداد Scanها را زیاد كرد كه با جمع كردن پیك ها noise به اندازه پیك اصلی افزایش نمی یابد. افزایش شدت پیك ها با رادیكال تعداد اسكن متناسب است. اما از حدی بیشتر با افزایش تعداد اسكن هم طیف خوبی نمی گیریم و فقط باید مقدار نمونه را زیاد كنیم.

برای یكنواخت (ثابت) بودن میدان لازم است مگنت دائما روشن باشد. روشن بودن دائمی مگنت گرماایجاد می كند با استفاده از chiller آن را خنك می كنیم. مگنت دستگاه ما الكترومگنت فركانس 80HTZ و میدان حدود 2Tesla است. البته از80HTZ  به بالا دیگر از الکترو مگنت استفاده نمی شودو به جای آن  از مواد ابر رسانا superconductive  برای ایجاد میدان استفاده می شود اما این مواد  در دمای زیر صفر این خاصیت را دارند كه برای تامین این دما از ازت یا هلیم مایع استفاده می شود. (عیب آن)

هر چه میدان را قویتر كنیم R(resolution)بیشتر می شود.

 

دستگاه قدیمC.W-NMR

میدان در محدوده کوچکی تغییر می کند و فرکانس ثابتی به همه پروتون ها می تابد.

 محل جذب پروتون ها در NMR را محل شیفت شیمیایی پروتون ها می گویند. محل شیفت اطلاعات زیادی راجع به ساختمان جسم و محل قرار گرفتن پروتون ها به ما می دهد.

محل جذب:

محل شیفت شیمیایی را بر مبنای استانداردی به نام TMS تترامتیل سیلان بیان می كنیم جذب TMS در صفر PPM است مهمترین عامل موثر بر شیفت شیمیایی الکترونهای های اطراف پروتون است هر چه eها بیشتر روی پروتون ها اثر شیلدینگ بگذارند اثر میدان مغناطیسی كم شده و باید بر شدت میدان مغناطیسی افزوده شود.

TMS محافظت شده ترین پروتونها ها را دارد بنابراین به شدت از میدان مغناطیسی كم می كند و باید بر شدت میدان افزوده شود. بنابراین صفر بالاترین میدان مغناطیسی را دارد.

یك قطره TMS به همه نمونه ها اضافه می شود برای اینكه پیك صفر داشته باشیم- چون TMS 12 پروتون دارد كه از لحاظ شیمیایی یکسان هستند با یك قطره جواب می دهد. در 27°C به جوش می آید و از نمونه ها به راحتی جدا می شود.تنها مشكل TMS اینست که با حلال های مائی قابل اختلاط نیست.

برای طیف از حلال مائی: TMS را در لوله مویین می ریزیم و آن را در لوله NMR می اندازیم  (استاندارد خارجی )ویا از DSS سدیم 2,2 دی متیل، سیلاپنتا سولفونات استفاده می کنیم . این ماده هم با یك قطره یك پیك شارپ می دهد.

استفاده از استاندارد خارجی دقت زیادی ندارد بعلت عدم یكنواختی اثرمیدان بر نمونه واستاندارد .

با دستگاه NMR قدیمی(CW-NMR) حدود 50mg نمونه و 0.5cc حلال لازم داریم در دستگاه جدید با 5mg هم می توان طیف گرفت.

وقتی از ماده ای مثل اتیل بروماید طیف می گیریم دو نوع پروتون داریم.

برای یافتن تعداد پروتون ها در هر محل احتیاج به انتگرال گیری داریم.

بنابراین قلم را طوری تنظیم می كنیم كه جایی كه پیك ندارد خط صاف رسم كند و ابتدای هر پیك متناسب با تعداد پروتون ها بالا رود.پروتون های تحت تاثیر اسپین پروتون ها كربن مجاور هم قرار می گیریند كه باعث شاخه دار شدن پیك ها می شود.

تعداد شاخه ها= تعداد پروتون های كربن مجاور +1

وقتی پروتونی از دو طرف تحت تاثیر اسپین كربن مجاور قرار بگیرد فواصل شاخه ها J گفته

 می شود.اگر هر دو كربن مجاور یك پروتون با یك J اثر بگذارند بعضی شاخه ها روی هم می افتند.بنابراین تعداد شاخه ها از فرمول (nA+nB+1) بدست می آید.مقدار J گاهی برای شناسایی تركیب به كار می رود و در تركیبات ترانس مقدار J بیشتر است و برای شناسایی شكل فضایی تركیب به كار می رود.

 

قسمت های مختلف دستگاه NMR:

1- میدان اولیه ثابت Magnet

2-میدان ثانویه متغییر sweep generator

3- فرستنده امواج رادیویی

4- گیرنده امواج رادیویی

5- ركوردر

6- لوله محتوی نمونه

تهیه نمونه:

مهمترین حلال بدون پروتون در NMR ،ccl4 است اگر تركیب در آن حل شود ، بعدCDCL3 كلروفرم دو تره و بعد CD3OD متانول دوتره و D2O و در نهایت DMSO دی متیل سولفوكساید استفاده می شود(هر چه تعداد D در حلال بیشتر شود گران تر می شود.)

حلال های دو تریوم صد در صد خالص نیستند و پیك حلال دیده می شود مثلا پیك پروتون كلرفروم مربوط به CDCL3 در 7.22ppm ظاهر می شود معمولا حلال های 99.5% استفاده می شود البته 99.999% هم وجود دارد كه خیلی گران است.

اگر جسم در هیچ كدام از حلال های گفته شده حل نشد در CF3COOH حل می كنیم پروتون اسید پیك می دهد.

اگر در حدود ppm12-11 ببینیم احتمال می دهیم پیك اسید است برای مطمئن شدن بعد از طیف گرفتن یكی دو قطره آب دو دوتره اضافه می كنیم و دوباره پیك می گیریم اگر پیك شدتش خیلی كم شد پروتون اسید بوده كه قابل تبادل بوده است.

برای كالیبراسیون دستگاه NMR از تركیبی استفاده می شود كه پیك های sharp داشته باشد، مثل اتیل بنزن كه سه نوع پروتون و سه پیك دارد.

 

روش كار C.W-NMR:

برای كالیبراسیون دستگاه، نمونه اتیل بنزن را داخل لوله NMR ریخته و داخل Magnet می گذاریم و با 20 دور در ثانیه آن را می چرخانیم .

هر 60HZ=1 ppm

زمان sweep (اسكن)، 50 ثانیه است.

با استفاده ازsweep zero، TMS را روی صفر تنظیم می كنیم.

شدت پیك ها را با Spectrum amplitude تنظیم می كنیم.

هدف از استفاده اتیل بنزن تنظیم دستگاه و اطمینان از تعداد شاخه هایی است که دستگاه می دهد. 

بعد از گرفتن طیف، انتگرال گیری را انجام می دهیم و برای این كار دكمه INT را می زنیم.

سپس دكمه reset را می زنیم برای اینكه مطمئن شویم كه قلم ثبات به بالای كاغذ بر خورد

 نمی كند ابتدا قلم را بالا آورده و انتگرال می گیریم و بعد از اطمینان از مناسب بودن شدت انتگرال انتخاب شده ، قلم را پایین می آوریم و انتگرال می گیریم.

برای در آوردن نمونه spin را قطع كرده و دكمه eject را می زنیم.

با پیچ vertical قلم را پایین می آوریم ،كنترل عمودی و پیك را رسم می كنیم اگر شدت زیاد بود شدت را كم می كنیم تنظیم شدت با spectrum amplitude است.

نمونه: بوتیریك اسید

برای مشاهده پیك اسید عرض صفحه را دو برابر می كنیم و برای اینكه روی پیك های قبلی نیفتاد قلم را بالا می آوریم و برای مشاهده پیك اسید off set  600HZ=5ppm می كنیم و مقدار offset را با محل جذب جمع می كنیم در اینجا 6ppm را off set کردیم.

وقتی پیك ها از هم فاصله كمی داشته باشند. انتگرال پیوسته می گیریم زیرا خط پایه مشخص نیست تا برای پیك بعدی روی آن reset  كنیم.

 

روش كار pulse-NMR

در شروع كار باید از یكنواخت بودن میدان مطمئن شویم كه مشخص كننده میدان ثابت، سیگنال دوتریوم است. یعنی اصطلاحا" میدان را روی سیگنالی كه از دوتریوم می آید lock می كنیم. (Lock D2) تا وقتی Lock برقرار باشد میدان هموژن است و می توان طیف گرفت. تا وقتی چراغ روشن باشد و اگر به هر دلیلی lock از دست برود مانند رفتن برق و ... هموژن بودن از بین رفته و حتی روی پیك های گرفته شده نمی توان حساب كرد و باید مجددا طیف گرفت. برای تامین سیگنال دوتریوم در همه حلالها دوتریوم داریم و حتی اگر نمونه تترا كلرید كربن (بهترین حلال) حل شود باز هم مقداری كلروفرم دوتره برای برقراری lock به آن اضافه می كنیم .

طیف گیری از هسته های با فراوانی كمتر: 13C در این مورد مهم است زیرا با فراوانی1.1% دارای اسپین 2/1 است. استفاده از طیف 13C وقتی اهمیت دارد كه مثلا آلكان داریم زیرا تمام آلكان ها در PNMR پیك مشابه در ناحیه ppm 101-0.9 می دهند. اما محل جذب آلكانها در 13CNMR در محدوده بیشتر 15-35ppm است بنابراین در طیف 13C هر كربنی یك پیك می دهد مگر دو كربن كه شرایط كاملا یكسان داشته باشند، یعنی محدوده وسیع طیف 13C سبب می شود كربن ها با اختلاف جزئی نیز با فواصل مناسب ppm 6-5 از هم جدا شوند.

محدوده جذب در PNMR ، 0-15ppm ولی در 13CNMR ، O-200ppm است كه سبب ایجاد پیك های مستقل می شود.

مثلا در طیف PNMR اتیل بنزن 3 پیك زیر را دیدیم.

1-     شاخه ppm 1

2-     4 شاخه 2ppm

3-     پیك آروماتیك 7ppm

ولی در طیف 13CNMR اتیل بنزن 6 پیك می بینیم.

در طیف 13C ، splitting شاخه شاخه شدن نداریم. زیرا اثر پروتونها بر C را خودمان با عمل decoupling از بین می بریم تا طیف ساده تر شود و در مورد اثر 13C بر 13C هم احتمال كنار هم قرار گرفتن و مزدوج شدن دو 13C حدود صفر است پس در طیف 13CNMR پیك ها یك شاخه است و سطح زیر پیك نداریم.

بعلاوه ارتفاع پیك ها كه نشان دهنده تعداد 13C در یک موقعیت خاص می باشد، هیچ اطلاعی در مورد ساختمان جسم نمی دهد، چون وجود 13C در مولكول، اتفاقی است و حتی ممكن است وقتی طیف كربن های همسان روی هم افتاده پیك كوچكتری ببنیم.

بنابراین در 13CNMR تنها محل شیفت شیمیایی است كه اطلاعاتی در مورد ساختمان جسم می دهد.

 

كار با دستگاه pulse-NMR :

 گرفتن طیف هیدروژن اتیل بنزن و طیف كربن اتیل بنزن: در دستگاه یك مخزن آب برای خنك كردن مگنت وجود دارد. نمونه می چرخد تا تحت تاثیر یكنواخت میدان قرار گیرد.

همانند دستگاه قبل ارتفاع نمونه ها را تنظیم كرده و در مگنت قرار می دهیم. سپس Spin را روشن می كنیم. نمونه شروع به چرخش می كند. سیگنال دوتریوم را پیدا كرده و در وسط صفحه تنظیم می كنیم سپس دكمه lock را می زنیم تا lock D2 برقرار شود و چراغ روشن شود و میدان یكنواخت گردد. برای كالیبره كردن دستگاه NMR از اتیل بنزن طیف می گیریم دستگاه وقتی تنظیم است كه با یك scan طیف خوبی از اتیل بنزن بگیریم. برای طیف كربن وقتی تنظیم است كه با یک Scan طیف خوبی را اتیل بنزن 80% بگیریم پس از گرفتن طیف انتگرال می كنیم.

منبع: وب شیمی www.WebShimi.ir

نظرات()

چهارشنبه 1390/09/23

گاز کروماتوگرافی جرمی GC-Mass

• نوع مطلب: شیمی تجزیه ،
• نوشته شده توسط: ArAm

«گاز کروماتوگرافی جرمی   GC-Mass»

  شناسایی دستگاه GC-Mass

مشابه دستگاه GC است. تنها تفاوت آن با GC معمولی این است كه در این دستگاه دتكتور مربوطه دتکتور Mass است .تفاوتهای دیگر آن عبارتند از 1- از ستون موئینه (كاپیلری) استفاده می كنیم. نوع ستون به اسم تجارتی DB-5 است. از نظر پلاریته ستون دارای پلاریته متوسطی است. طولش m30است و برای كارهای عمومی استفاده می شود از آنجا كه عوض كردن ستون زیاد ساده نمی باشد. سعی می كنیم ستونی را انتخاب كنیم كه نمونه های زیادی را با آن تعیین كنیم.

2- احتیاج به حجم نمونه خیلی كمی برای تزریق داریم. معمولا 0.1 میكرولیتر حجم تزریق است، گاهی همین ml0.1 هم برای تزریق به این دستگاه زیاد است پس از سیستمی كه برای رقیق كردن نمونه است و split یا spliless نام دارد استفاده می كنیم. Split یعنی چند شاخه شدن یعنی نمونه ای که به دستگاه تزریق می کنیم عدد split را به دستگاه می دهیم .مثلا100،نمونه به همان مقدار تقسیم شده و یكی از آن قسمتها وارد دستگاه می شود.

گاهی نمونه خالص، خیلی غلیظ است و حتی با طریق split خط پایه خوبی ندارد. پس این نمونه ها را رقیق می كنیم (معمولا با متانل) مجبوریم ml 0.2-0.1 از نمونه را تزریق كنیم، چون حجم حلال زیاد و حجم نمونه كم است كه در اینجا به مقدار زیاد حلال به دستگاه می رسد كه ممكن است فشار زیادی به دستگاه وارد کند، بنابراین به اندازه Rt حلال به دستگاه delay (تاخیر) می دهیم تا فیلاماندستگاه پس از خروج حلال روشن شود، كه متانل بعد از 2 دقیقه می آید، یعنی دستگاه 2 دقیقه طیف جرم نمی گیرد.

در Mass احتیاج داریم كه مقادیر میكروگرم از نمونه را تحت شرایط خلا بخار نموده و از آن طیف بگیریم . پس نیاز به خلا داریم كه توسط توربوپمپ Turbo pump خلا mmHg 7-10 ایجاد می شود. دو طریق عمده برای یونیزاسیون نمونه داریم: 1- طریقه Electron Ionization الكترون یونیزاسیون (EI): كه انرژی حدود ev 70 به جسم اعمال می شود. مقدار شكست ها خیلی زیاد است، پس اطلاعات راجع به ساختمان شیمیائی جسم بیشتر می شود. تنها اشكال آن ندیدن پیك یون ملكولی در برخی اوقات است.

2- روش chemical Ionization یونیزاسیون شیمیایی (C.I): از گاز متان، ایزوبوتان، آمونیاك برای شكستن جسم استفاده می كنیم كه طریق نرمتری است ولی یون ملكولی را می بینیم.ما به روش EI كار می كنیم.

در شروع كار با دستگاه بایدتشکیل خلا را چك كنیم كه به میزان قابل قبولی رسیده باشد به خاطر اینكه وجود آب پیک (18)، ازت (28)، اكسیژن (32) را ایجاد می کنند.با این حال معمولا وقتی طیف Mass می گیریم به آن برنامه می دهیم كه از mass 40 به بالا را بگیرد.

لازم است كه ماهی یكبار كالیبراسیون را برای دستگاه انجام می دهیم، یعنی از یك جسم استاندارد طیف Mass بگیریم و ببنیم آیا مطابقت دارد یا نه؟ استاندارد: پرفلوروتری بوتیل آمین كه در داخل خود دستگاه در داخل یك شیشه كوچك تعبیه شده این جسم دارای پیك های شارپی در نواحی به خصوصی هست، اگر دستگاه بتواند این پیك ها را پیدا كند، در آن صورت اعلام می دارد كه آیا دستگاه كالیبره هست یا نه.

مزیت دیگر این دستگاه: امكان جستجو در كتابخانه (Library) دستگاه هست، بعد از گرفتن طیف می توان در كتابخانه دستگاه رفته و search یا جستجو نمود. برای هر گروه از مواد، كتابخانه جداگانه ای وجود دارد. دستگاه 10 كاندید را پیشنهاد می كند.

فاكتور P (purity) درصد احتمال صحت كاندیداها را نشان می دهد كه اگر بالاتر از 80% (اعداد بالاتر از 800)  باشد، قابل قیول است.

اگر فاكتور P از 800 به بالا بود، به معنی این است كه جسم با احتمال بیش از 80%  همان كاندید است. فرض كنیم پیك جسمی از 3 فراكشن C,B,A تشكیل شده باشد. این دستگاه ضمن اینكه كروماتوگرام را به ما می دهد، طیف Mass را نیز به ما می دهد. یعنی از هر جزء (Fragment) طیف Mass گرفته می شود.

تنها محدودیت این دستگاه این است كه چون سیستم وارد كننده نمونه به دستگاه GC, Mass است. پس در واقع تنها موادی را می توان با GC شناسائی نمود كه فرار باشند یا از آنها بتوان مواد فرار (توسط مواد مشتق ساز مواد فرار) تهیه كرد. مواد مشتق ساز عبارتند از: مشتقات سیلیس (تری میتل سیلان) كه با جسم ایجاد مشتقات فرار قابل تزریق به GC را می نمایند.

قسمتهای مختلف دستگاه:

1- مخزن هلیم: He با خلوص بسیار بالا

2- injector: فلوی گاز حامل را روی Psi 12 تنطیم می كنیم. در قسمت split flow . میزان رقیق شدن نمونه را تعیین می كنیم، یعنی نمونه با گاز حامل تقسیم به نسبت می شود و تنها به نسبت 1به عدد تقسیم وارد ستون می گردد. ممكن است قسمت GC با یك دتكتور FID به عنوان یك بخش مستقل استفاده شود.

3- ستون: از نوع كاپیلری   طول: 30m                      نوع DB-5

بعد از مدتی ستون كثیف می شود كه باید آن را مجددا احیاء (رژنره) كنیم، برای این كار مدتی ستون را در دمای ° 215-200 قرار می دهیم تا اشغالها بسوزد. پس از چند بار با این روش هم دیگر نمی توان ستون را احیاء مجدد نمود، و باید cm 20 اول ستون را قطع نمود، چرا كه اغلب اشغالها در cm 20 اول ستون هستند.

4- detector( دتکتور همان دستگاه Mass می باشد.

5- Recorder

6- برای قسمت Mass احتیاج به پمپ برای ایجاد خلا داریم

برای كار با دستگاه : ابتدا وارد بخش Instrumental control می شویم كه در اینجا میزان آب و هوا را مشاهده می كنیم. سپس calibration Mass انجام می شود كه پیكهای استاندارد پیدا شده و منحنی استاندارد رسم می شود. اگر در هر بخش اشكالی ایجاد شود، در بخش Diagnostics اشكال را پیدا می كنیم.

سپس در بخش analysis موارد زیر تعیین می شود:

نام فایل مشخص می شود. 1- Data file

پارامترهایی مثل: دما، زمان و... مشخص می شود 2-GC Method

مشخصات فوق می تواند توسط فرد تعیین شود (با Edit) و یا پیش فرضهای دستگاه پذیرفته شود با فشار دادن كلید C، می توان كروماتوگرام تركیب را بدست آورد و با كلید F1 از هر محل دلخواه كروماتوگرام به طیف Mass را بدست آورد.

همچنین در بخش Chrome analysis می توان كروماتوگرام ماده را مشاهده كرد، بخشی از آن را بزرگ كرد و از هر قسمت دلخواه طیف Massرا بدست آورد.

پس از رسم طیف Mass با فشار دادن كلید L وارد كتابخانه (Library) دستگاه می شویم كه
می توان در این بخش تركیب را در كتابخانه موردنظر (مثلا
 Libraryترپنوئیدها، و ...) جستجو Search نمود. همانطور كه گفته شد فقط انتخابهایی كه purity بالاتر از 800  قابل قبول می باشد. در نهایت خاموش كردن دستگاه را می توان بصورت دستی (manual) انجام داد یا از قسمت shut down استفاده نمود كه انجام مراحل خاموش كردن دستگاه، چند ساعت طول
می كشد********

 

اساس كار با دستگاه

به ازای تعداد فراكسیونهای موجود در اساس در كروماتوگرام پیك ظاهر می شود. در كروماتوگرام محور Xها مشخص كننده Rt و محور yها تعیین كننده شدت پیك هاست، طوری كه با اندازه گیری AUC می توانیم تعیین مقدار كنیم و نیز با Rt شناسایی كیفی انجام می دهیم.

تفاوت این دستگاه با GC اینست كه در اینجا از هر فراكسیون در دستگاه Mass طیف جرم گرفته می شود. در این طیف های جرم پیك ها تك شاخه ایست. فراوانی Base peak ، 100% است و بلندترین پیك انتهایی پیك یون مولكولی می باشد. بعد از انتخاب پیك مربوط به هر فراكسیون در طیف كروماتوگرام تعیین (scan number)، دستگاه طیف جرم مربوط به آن را رسم كرده سپس طیف جرم را به كتابخانه دستگاه برده و برحسب درصد انطباق برای هر طیف 10 تا كاندیدا می دهد.

در این دستگاه GC و Mass از هم جدا نمی شود و طرز وارد كردن نمونه به دستگاه Mass  از طریق GC می باشد، بنابراین در این دستگاه، فقط از نمونه هایی می توانیم طیف جرم تهیه كنیم كه بتوانیم به GC تزریق نمائیم. پس به طور عمده این دستگاه برای شناسایی و تعیین مقدار فراكسیونهای اسانس هاست كه مواد فرار هستند.

ستون دستگاه GC از نوع لوله موئینه است زیرا باید حجم نمونه كم باشد تا طیف جرمی خوبی به دست آید. برای كاهش حجم نمونه چند كار انجام می شود: یك راه رقیق كردن اسانس با حلال (معمولا متانول) است و یا می توان به جای تزریق، فقط سرسوزن را به اسانس آغشته نمود. اما بازهم گاه مشاهده می شود كه تنها با رقیق كردن، پیك ها از صفحه بیرون می زند. به همین منظور در دستگاه سیستم Split  طراحی شده كه این سیستم آنچه را كه از طریق injector وارد دستگاه می شود، تقسیم می كند و یك قسمت را وارد ستون كرده و بقیه را از پشت دستگاه خارج می كند كه براساس میزان فلویی كه ما برای دستگاه مشخص می كنیم این تقسیم صورت می گیرد كه حداكثر آن معمولا 300/1 است.

برای شروع كار با دستگاه روش كار با دستگاه، باید مطمئن شویم كه در دستگاه خلا برقرار شده زیرا باید طیف جرم را در خلا بگیریم. سپس باید دستگاه را كالیبره كنیم. به این منظور از ماده پرفلوئورو تری بوتیل آمین استفاده می كنیم.

دستگاه این ماده را با FC-43 می شناسد. این تركیب دارای 6 پیك مشخص است و اگر این پیك ها سرجایشان بودند یعنی دستگاه درست كار می كند. این ماده را ما به دستگاه تزریق نمی كنیم، بلكه به دستگاه برنامه ای می دهیم تا براساس این ماده كالیبره شود، یعنی قبل از شروع هر كاری وقتی مطمئن شدیم خلا برقرار شده یك برنامه به دستگاه می دهیم تا از استاندارد استفاده كند.

در مرحله بعد باید متدهای GC و Mass را مشخص كنیم.

متدی كه برای GC انتخاب می كنیم ESS است. این متد تركیبی ازمتد ایزوترمال به مدت min 10 و بعد پروگرامیك  است كه در آن دمای شروع و اتمام كار مشخص است. در متدی كه برای Mass انتخاب می كنیم Mass range مشخص می شود كه معمولا این محدود را از 40 تا 300 می گیریم. زیرا در محدوده كمتر از 40 پیك نداریم و نیز در این جا مزاحمت هایی هم وجود دارد. در متد Mass یك مدت زمان تاخیر (delay time) هم در نظر می گیریم، در این مدت فقط حلال (متانول) از دستگاه خارج می شود و طیف جرم آنرا نمی گیریم بنابراین در دو دقیقه اول پیكی رسم نمی شود. علت این كار اینست كه تعداد مولكول های متانول نسبت به جرم ماده نمونه زیاد است كه اگر طیف جرم آن را بگیریم فشار زیادی به دستگاه می آید.

در متد Mass روش گرفتن طیف جرم (Ionization mode) را هم مشخص می كنیم. به طور كلی دو روش وجود دارد EI(Electron Ionization) و CI(Chemical Ionization) كه ما در این جا از روش EI استفاده می كنیم.شکسته شدن به روش EI شدیدتر از CI است و در این روش طیف های بیشتری مشاهده می شود زیرا شكست ها بیشتر است و ممكن است یون مولكولی مشاهده نشود.

ستون دستگاه با اسم تجارتی DB-5، دارای پلاریته متوسط بوده و در آن از گاز هلیوم به عنوان حامل استفاده می شود. (در اینجا از گاز ازت برای شكستن خلا استفاده می كنیم). اگر ببنیم كیفیت ستون كاهش یافته (به علت چسبیدن ماده به آن كارایی كم شده باشد) 10-20 سانتی متر اول ستون را قطع می كنیم. ستون از یك طرف به سیستم تزریق و از طرف دیگر به دتكتور وصل است. می توان تا 300 فلواسپلیت داشته باشیم. آنچه به ستون تزریق می شود با گاز حامل مخلوط شده و بعد تقسیم می شود.

در قسمت Instrumental control باید چك كنیم كه در قسمت خلا آب و هوا نباشد بعد وارد قسمت آنالیز شده و متدهای مورد نظر را به دستگاه download می كنیم. سپس باید منتظر بمانیم تا دستگاه GC  گرم و آماده شود. وقتی چراغ GC روشن شد آماده تزریق خواهد بود. در اینجا مدت تزریق 70 دقیقه طول می كشد. هر چه طیف جرم را با غلظت كمتر بگیریم. طیف بهتری خواهیم داشت مثلا اگر فراكسیون A در بین دقیقه های 3تا5 بیرون آمده در هر ثاینه آن یك طیف جرم گرفته می شود و معمولا طیف جرم از راس پیك با ابتدا و انتهای پیك متفاوت است زیرا در قسمت راس غلظت فراكسیونها بیشتر است. غلظت بیشتر باعث شلوغ شدن طیف جرم می شود. بنابراین از طیف های جرم پای پیك یعنی با scan number پائین تر برای بردن به كتابخانه استفاده می كنیم.

در دستگاه كتابخانه های مختلفی برای جستجو وجود دارد كه كتابخانه ترپن ها بهترین كتابخانه برای جستجوی اسانس هاست. (البته كتابخانه های بزرگ دیگری هم وجود دارد).گاه نتایج بسیار متنوعی با جستجو در كتابخانه های مختلف مشاهده می شود. معیار قبول كردن كاندیداها فاكتور purity می باشد كه حداكثر آن 1000 است و نشاندهنده انطباق 100% می باشد. معیار قبولی كاندیدا purity برابر 800 را انطباق 80% است. و معمولا سه كاندیدای اول اهمیت بیشتری دارند یادداشت می شوند.

منبع: وب شیمی www.WebShimi.ir

نظرات()

دوشنبه 1390/09/21

منگانومتری

• نوع مطلب: شیمی تجزیه ،
• نوشته شده توسط: ArAm

منگانومتری :

منگانومتری به دسته ای از تیتراسیونهای اکسایش کاهش گفته می شود که در آنها واکنش اکسیداسیون با پتاسیم پرمنگنات انجام می شود یعنی در این روش از محلول استاندارد پتاسیم پرمنگنات استفاده می شود.

شرح آزمایش:

ابتدا بورت را با آب مقطر بشویید. سپس آن را با پتاسیم پر منگنات KMnO4  شست وشو دهید وپس ازشست وشو آن را تا صفر پر از پتاسیم پرمنگنات کنید. سپس حدود ١٠ میلی لیتر اگزالیک اسید را داخل ارلن ریخته و به آن ١٠ میلی لیتر سولفوریک اسید N4 اضافه کنید. ارلن را تا ٦٠ درجه سلسیوس حرارت بدهید. 

حال ارلن را زیر بورتی که به پایه وصل است قرار داده و در حالی که با دست چپ شیر بورت را باز می کنید تا قطره قطره پتاسیم پرمنگنات که رنگ ارغوانی پر رنگی را دارد درون ارلن بریزد، با دست راست ارلن را به صورت دورانی به حرکت در می آوریم  مشاهده کردیم که پس از چند میلی لیتر مصرف پتاسیم پرمنگنات رنگ صورتی در مایع بوجود آمد. دقت شود که هنگامی که ارلن  را می خواهید زیر بورت قرار دهید نباید زیاد گرم باشد .پس از مصرف ١٠ میلی لیتر رنگ صورتی پایداری در محلول بوجود آمد. 

حال می توانیم نرمالیته پرمنگنات پتاسیم را محاسبه کنیم :

 جرم سدیم اگزالات     [NA2C2O4] .134g


نظرات()

دوشنبه 1390/09/21

عدد اکسایش

• نوع مطلب: شیمی تجزیه ،
• نوشته شده توسط: ArAm

مفهوم عدد اکسایش

اعداد اکسایش بارهایی (در مورد ترکیبات کووالانسی ، بارهایی فرضی) هستند که بر طبق قواعدی اختیاری به اتم‌های یک ترکیب نسبت داده می‌شوند. عدد اکسایش یونهای تک اتمی ‌، همانند بار آن یونهاست.

قوانین تعیین اعداد اکسایش

این قوانین باید ساده و روشن باشند و در صورت امکان نتایج مستدلی از نظر شیمیایی ارائه داده و ابهامی‌ نداشته باشند. این قواعد را که عموما پذیرفته شده‌اند، باید به همان ترتیبی که ارائه شده است، بکار برد. اعمال این قوانین برای تعیین اعداد اکسایش ترکیبات معدنی محکی از اظهارات فوق است. عدد اکسایش یونهای تک اتمی‌، همانند بار آن یونها است.


عدد اکسایش اتم‌های یک ترکیب کووالانسی را می‌‌توان با نسبت دادن الکترونهای هر پیوند به اتم الکترونگاتیوتر درگیر در پیوند بدست آورد. در مورد اتم‌های همانند که بین آنها یک پیوند غیرقطبی وجود دارد و الکترونهای پیوند به تساوی بین این اتمها تقسیم شده‌اند، عدد اکسایش صفر است.

                قاعده/کاربرد

                              عدد اکسایش


جمع اعداد اکسایش همه اتمهای موجود در گونه‌ها برابر با بار کلی گونه مربوطه است.



برای اتمها در شکل عنصری

0


برای عناصرگروه I

1+


برای عناصرگروه II

2+


برای عناصرگروه III (به‌غیر از B

3+ برای M+3 و 1+ برای M+1


برای عناصرگروه IV (به‌غیر از C و Si

4+ برای M+4 و 2+ برای M+2


برای هیدروژن

1+ در ترکیب با غیرفلزات و 1- در ترکیب با فلزات


برای فلوئور

1- در همه ترکیبات


برای Cl , Br , I

1- مگر در ترکیب با اکسیژن


برای اکسیژن

2- مگر در ترکیب با F ، 1- در پروکسیدها (O-22) ، 2/1- در سوپروکسیدها (O-2) ،3/1- در اوزونیدها (O-3)


در مواجهه با مولکول آلی و مثالهایی از جمله زنجیری شدن ، آب‌زدایی ، اکسایش و شروع با این قواعد را تشریح می‌کنند. آنچه باعث نگرانی می‌شود، عبارت است از:

·      زنجیری شدن، به عنوان یک واکنش اکسایش ـ کاهش ظاهر می‌‌شود.

·      عدد اکسایش اتم های کربن در هیدروکربنها 5 واحد اختلاف دارد، از 4- در تا صفر در

·      عدد اکسایش اتم کربن ، هنگامی ‌که از به می‌‌رویم، 8 واحد تغییر می‌‌کند.

·      عدد اکسایش اتم کربن موجود در متانول 2- ، در همه انواع الکلهای نوع اول 1- ، در الکل نوع دوم  0، و در الکل نوع سوم 1+ است.

·      آب‌دهی و آب‌زدایی هیدروکربنها مفهوم یکسانی از واکنش‌های اکسایش ـ کاهش هستند، همانند تشکیل الکل یا هالید.

·      عدد اکسایش هیدروژن در پیوند با اکسیژن و با اتم کربن یکسان است.

 


نظرات()

دوشنبه 1390/09/21

جدول شناساگرهای رایج اسید-باز

• نوع مطلب: شیمی تجزیه ،
• نوشته شده توسط: ArAm

شناساگر

محدوده pH

مقدار در هر 10 سی سی

رنگ محیط اسیدی

رنگ محیط بازی

Thymol Blue

1.2-2.8

1-2 drops 0.1% soln. in aq.

قرمز

زرد

Pentamethoxy red

1.2-2.3

1 drop 0.1% soln. in 70% alc.

قرمز-بنفش

بیرنگ

Tropeolin OO

1.3-3.2

1 drop 1% aq. soln.

قرمز

زرد

2,4-Dinitrophenol

2.4-4.0

1-2 drops 0.1% soln. in 50% alc.

بیرنگ

زرد

Methyl yellow

2.9-4.0

1 drop 0.1% soln. in 90% alc.

قرمز

زرد

Methyl orange

3.1-4.4

1 drop 0.1% aq. soln.

قرمز

نارنجی

Bromphenol blue

3.0-4.6

1 drop 0.1% aq. soln.

زرد

آبی-بنفش

Tetrabromphenol blue

3.0-4.6

1 drop 0.1% aq. soln.

زرد

آبی

Alizarin sodium sulfonate

3.7-5.2

1 drop 0.1% aq. soln.

زرد

بنفش

α-Naphthyl red

3.7-5.0

1 drop 0.1% soln. in 70% alc.

قرمز

زرد

p-Ethoxychrysoidine

3.5-5.5

1 drop 0.1% aq. soln.

قرمز

زرد

Bromcresol green

4.0-5.6

1 drop 0.1% aq. soln.

زرد

آبی

Methyl red

4.4-6.2

1 drop 0.1% aq. soln.

قرمز

زرد

Bromcresol purple

5.2-6.8

1 drop 0.1% aq. soln.

زرد

ارغوانی

Chlorphenol red

5.4-6.8

1 drop 0.1% aq. soln.

زرد

قرمز

Bromphenol blue

6.2-7.6

1 drop 0.1% aq. soln.

زرد

آبی

p-Nitrophenol

5.0-7.0

1-5 drops 0.1% aq. soln.

بیرنگ

زرد

Azolitmin

5.0-8.0

5 drops 0.5% aq. soln.

قرمز

آبی

Phenol red

6.4-8.0

1 drop 0.1% aq. soln.

زرد

قرمز

Neutral red

6.8-8.0

1 drop 0.1% soln. in 70% alc.

قرمز

زرد

Rosolic acid

6.8-8.0

1 drop 0.1% soln. in 90% alc.

زرد

قرمز

Cresol red

7.2-8.8

1 drop 0.1% aq. soln.

زرد

قرمز

α-Naphtholphthalein

7.3-8.7

1-5 drops 0.1% soln. in 70% alc.

گلی

سبز

Tropeolin OOO

7.6-8.9

1 drop 0.1% aq. soln.

زرد

گلی-قرمز

Thymol blue

8.0-9.6

1-5 drops 0.1% aq. soln.

زرد

آبی

Phenolphthalein

8.0-10.0

1-5 drops 0.1% soln. in 70% alc.

بیرنگ

قرمز

α-Naphtholbenzein

9.0-11.0

1-5 drops 0.1% soln. in 90% alc.

زرد

آبی

Thymolphthalein

9.4-10.6

1 drop 0.1% soln. in 90% alc.

بیرنگ

آبی

Nile blue

10.1-11.1

1 drop 0.1% aq. soln.

آبی

قرمز

Alizarin yellow

10.0-12.0

1 drop 0.1% aq. soln.

زرد

یاسی

Salicyl yellow

10.0-12.0

1-5 drops 0.1% soln. in 90% alc.

زرد

نارنجی-قهوه ای

Nitramine

11.0-13.0

1-2 drops 0.1% soln in 70% alc.

بیرنگ

نارنجی- قهوه ای

Poirrier’s blue

11.0-13.0

1 drop 0.1% aq. soln.

آبی

بنفش-صورتی

Trinitrobenzoic acid

12.0-13.4

1 drop 0.1% aq. soln.

بیرنگ

نارنجی-قرمز


نظرات()

دوشنبه 1390/09/21

مشاهده ماکروسکوپی کپک و مخمر در آرد

• نوشته شده توسط: ArAm

مشاهده ماکروسکوپی کپک و مخمر در آرد:

روش:

·     نمونه ی آرد را به وسیله ی ترازو به میزان 10 گرم وزن می کنیم و در یک ظرف می ریزیم.

·     مقدار 90 میلی لیتر آب مقطر را با استوانه مدرج اندازه گرفته و به ظرف اضافه می کنیم.

·     با یک همزن شیشه ای آرد و آب مقطر را هم می زنیم

·     5-10 دقیقه صبر کرده تا دو تشکیل ایجاد شده که یک فاز رسوب ایجاد شده و دیگری مایعی شفاف می باشد.

·     از مایع شفاف ایجاد شده یک میلی لیتر برداشته و در پلیت می ریزیم و سپس 10-15 میلی لیتر محیط کشت YGC به آن اضافه می کنیم و دوران می دهیم.

·     در انکوباتور با شرایط دمایی 20-25 درجه سانتی گراد به مدت 5 تا 7 روز قرار می دهیم.


نظرات()

دوشنبه 1390/09/21

مشاهده ی میکروسکوپی کپک و مخمر

• نوشته شده توسط: ArAm

مشاهده ی میکروسکوپی کپک و مخمر در آرد:

مشاهده ی میکروسکوپی به سه روش با استفاده از معرف های رنگی مختلف انجام می شود که این سه معرف عبارتند از پتاس 30%، پتاس گلایسین 20% و لاکتوفنول کاتن بلو. از آن جایی از قلیا و پتاس برای مشاهده استفاده می شود که باعث می شوند ساختار قارچ بهتر دیده شود.

با مشاهده میکروسکوپی قارچ ها، بر اساس ساختمان قارچ می توان نوع قارچ را تعیین کرد. مثلا با وجود میسیلیوم یا عدم وجود آن و این که میسیلیوم دیواره عرضی دارد یا خیر می توان نوع قارچ ها را تشخیص داد.

روش:

·     ابتدا یک لام برداشته و سپس یک قطره KOH 30% بر روی آن می ریزیم.

·     با استفاده از یک آنس حلقوی، از محیط کشت داده شده ی کپک و مخمر، یک ذره ی کوچک از کپک یا مخمر برداشته و در پتاس موجود بر روی لام پخش می کنیم.

·     یک لامل را بر روی نمونه قرار می دهیم و نمونه را روی شعله فیکس می کنیم.

·     حال نمونه را در زیر میکروسکوپ مشاهده می کنیم.


نظرات()

دوشنبه 1390/09/21

کاربرد افزودنی های ضد میکروبی و حداکثر مقدار مجاز

• نوشته شده توسط: ArAm

کاربرد افزودنی های ضد میکروبی در مواد غذایی مختلف:

نوع محصول غذایی

اسید بنزوییک و بنزوئات سدیم

متیل و پروپیل پرابن

سوربات ها

پروپیونات ها

سولفیت ها

استات ها و دی استات ها

نیتریت و نیترات

اکسید اتیلن

اکسید پروپیلن

نوشابه های گازدار

شربت های نوشیدنی

نوشیدنی های میوه ای

آب میوه ها

آبجو

پنیر

مارگارین

کلوچه ها

پرکننده های کلوچه

سوسیس

ماهی

انواع سالاد و سس سالاد

میوه ها و سبزی های خشک

میوه ها و سبزی های تازه

خیار شور و ترشی لیته

زیتون و کلم ترش

ادویه جات

نشاسته

+

+

+

+

 

 

+

 

+

 

 

+

 

 

 

+

+

+

+

+

+

 

 

+

+

+

 

+

+

 

 

+

 

+

+

+

+

+

+

+

+

+

+

+

+

+

+

 

+

 

 

 

 

 

+

 

+

+

+

 

 

+

+

 

 

 

 

 

 

 

+

 

 

+

 

 

 

 

 

 

 

+

+

 

 

+

 

 

 

+

 

 

 

 

 

 

 

 

 

+

+

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

+

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

+

+

حداکثر مقدار مجاز ترکیبات ضد میکروبی در مواد غذایی

ماده نگهدارنده

غلظت مجاز

اسید بنزوییک

متیل پاربن

پروپیل پاربن

اتیل پاربن

نیترات سدیم

نیتریت سدیم

سوربات ها

استات ها

اکسید پروپیلن

اکسید اتیلن

سولفیت ها

ناتامایسین

0/1 % تحت پوشش ضوابط تولید (GMPs)

0/1 % تحت پوشش  GMPs

0/1 % تحت پوشش  GMPs

غیر مجاز

500 ppm

200 ppm

تحت پوشش GMPs

تحت پوشش GMPs  با غلظت های بین 0/25 – 9 %

300 ppm در کاکائو، صمغ ها، نشاسته، ادویه جات، مغز های آجیلی (به غیر از بادام زمینی)

بقایای آن از 50 ppm تجاوز نکند

تحت پوشش GMPs

200 تا    300 ppm به صورت غوطه وری، پاششی یا محلول


نظرات()

دوشنبه 1390/09/21

مواد نگهدارنده

• نوشته شده توسط: ArAm

مواد نگهدارنده

مقدمه:

افزودنی های غذایی به هر ماده یا مخلوطی از مواد گفته می شود که به هنگام تولید، فراورده، نگهداری یا بسته بندی به مواد غذایی افزوده می شوند. یعنی افزودنی غذایی به یک ماده افزودنی عمدی گفته می شود. آن دسته از افزودنی های غذایی که اختصاصا برای جلوگیری از فساد یا تجزیه ی یک ماده غذایی افزوده می شوند، نگهدارنده ی شیمیایی نامیده می شوند. یکی از اهداف اصلی استفاده از نگهدارنده های شیمیایی جلوگیری از از رشد و فعالیت میکروارگانیزم هاست. مواد نگهدارنده با دخالت در غشای سلولی، فعالیت آنزیمی یا ساختار ژنتیکی، بر میکروارگانیزم ها اثر بازدارندگی دارند.

معرفی برخی از نگهدارنده ها:

بنزوات ها: نمک سدیم اسید بنزوئیک با کاربردی گسترده در مواد غذایی که در PH خنثی تقریبا بی اثر است و با افزایش اسیدیته، اثر آن افزایش می یابد و بهترین PH برای تاثیر بنزوات سدیم 2/5 تا 4 است که از رشد باکتری ها جلوگیری می کند اما ممانعت از رشد بعضی از مخمر ها و کپک ها در PH های دیگری صورت می گیرد. دو استر پاراهیدروکسی بنزوییک اسید (متیل پارابن و پروپیل پارابن) و استر های بوتیل و اتیل در PH های بالاتر نسبت به بنزوات ها اثر بیشتری دارند.

سوربات ها: اسید سوربیک به صورت نمک های کلسیم، سدیم یا پتاسیم به عنوان یک افزودنی ضد میکروبی مستقیما در مواد غذایی و یا به صورت اسپری، غوطی وری یا پوشش روی مواد بسته بندی مورد استفاده قرار می گیرد. بر کپک ها و مخمر ها اثر بازدارندگی دارد ولی اثر آن بر باکتری ها کمتر است. بیشترین تاثیر در PH های پایین است و حداکثر مقدار مورد استفاده در PH های حدود 6/5 است. در PH های بالاتر از 4 از بنزوات ها موثرترند.

نیتریت ها و نیترات ها: ترکیبات مختلف این نمک ها در محلول ها و مخلوط های عمل آوری گوشت استفاده می شود. استفاده از نیترات ها محدود است. نیتریت ها به علت واکنش با آمین های نوع دوم و سوم و تشکیل نیتروزآمین سرطان زا می باشند. خاصیت بازدارندگی نیتریت ها بر کلستریدیوم بوتولینوم در فراورده های گوشتی تاکید شده است. نیترات ها بر تعداد محدودی از میکروارگانیزم ها تاثیر می گذارد و نگهدانده ی خوبی محسوب می شود.

اسید پروپیونیک: این اسید جزء بی‌ ضررترین اسیدهای آلی بوده چون در بدن به راحتی تجزیه شده و هیچ خطری را ایجاد نمی ‌كند. این اسید در نوعی خاص از پنیرها به نام پنیر سوئیس توسط پروپیونی باكتریوم تولید می شود. از نظر كاربردی در فرآورده‌های نانوایی انواع كیک‌ها به عنوان ضد كپک كاربرد دارد. مقدار مجاز مصرف آن در انواع كپک‌ها 1/0 % و در انواع پنیر 2/0 تا 5/0 درصد تعیین شده است. در عین حال با توجه به آن كه در فرآورده‌های نانوایی كاربرد وسیعی دارد می ‌توان دریافت كه بر مخمرها تاثیر نخواهد گذاشت.

قند و نمک: این ترکیبات aw را کاهش می دهند و ثر شدیدی بر میکروارگانیزم ها دارند.

الکل: اتانل موجب انعقاد و دناتوره شدن پروتئین های سلولی می شود و بیشترین اثر میکروب کشی را در غلظت های بین 70 و 95 % دارد.

فرمالدئید: افزودن این ترکیب در مواد غذایی مجاز نیست مگر غلظت های کمی که در اثر دود دادن وارد مواد غذایی        می شود. در برابر کپک ها، باکتری ها و ویروس ها موثر است.

اسید سیتریک: اگرچه این اسید به عنوان عامل ضد میکروبی محسوب می شود ولی به اندازه ی سایر اسید ها یا مواد نگهدارنده موثر نیست. این اسید بر روی باکتری های فاسد کننده ی آب گوجه فرنگی موثر است. عمل باکتریواستاتیکی این اسید در PH=5 کم بوده و با کاهش PH عمل ضد میکروبی افزایش می یابد.

اسید لاکتیک: عمل ضد میکروبی این اسید توسط کاهش PH تا حدی است که باکتری ها قادر به رشد نباشند. اسید لاکتیک در PH=5 یک ممانعت کننده ی عالی برای باکتری های مولد اسپور است ولی روی کپک ها و مخمر ها بدون تاثیر است.

منبع:

کتاب میکروبیولوژی مواد غذایی مدرن (جی – 2000)، جلد دوم

کتاب میکروبیولوژی مواد غذایی فریزر-دنیس


نظرات()

پنجشنبه 1390/09/17

جلسه ی هفتم: 5/9/90

• نوشته شده توسط: ArAm

فساد تخم مرغ:

تخم مرغ از محصولاتی است که به طور طبیعی توسط ویژگی های درونی اش محافظت می شود، کوتیکول پوسته ی آهکی و غشای داخلی تخم مرغ از جمله موانع نفوذ میکرورگانیزم ها می باشند. کوتیکول از جنس پروتئین است و ضخامتی در حدود 0/01 میلی متر در سطح پوسته دارد. در صورت حضور این لایه امکان نفوذ باکتری از پوسته به درون تخم مرغ وجود ندارد ولی این لایه از طریق شستشو و به مرور زمان از بین می رود. پوسته دارای منافذی است که قطر آن در نقاط مختلف، متفاوت است. میکروارگانیزم هایی که اندازه ی کوچک تری از این حد داشته باشند می توانند از پوسته عبور کنند. در زیر پوسته غشای دو لایه ای وجود دارد که این دو لایه کاملا به هم چسبیده اند و فقط در انتهای تخم مرغ از هم باز می شوند و حفره ای را ایجاد می کنند که به آن کیسه ی هوا می گویند. غشای مذکور دارای منافذ بسیار ریزی است که امکان نفوذ میکروارگانیزم از این غشا به داخل تخم مرغ نیست اما به دلیل نازک بودن غشا امکان صدمه دیدن توسط میکروارگانیزم ها، درجه حرارت و ... وجود دارد.

در داخل سفیده ترکیبات ضد میکروبی مختلفی وجود دارد، لیزوزیم موجود در سفیده بر روی باکتری های G+ موثر است به علاوه کنالبومین و آویدین سفیده به ترتیب با آهن و بیوتین (ویتامین B1) کمپلکس داده و آن ها را از دسترس میکروارگانیزم ها دور نگه می دارد. از سوی دیگر به علت بالا بودن PH سفیده (9/3) رشد میکروارگانیزم ها در آن دچار وقفه می شود. (PH سفیده ی تازه حدود 7/6 تا 7/9 است و هر چه از زمان نگهداری آن می گذرد، PH بالاتر رفته به حدود 9 می رسد) ولی زرده ی تخم مرغ به علت PH=6/8 و وجود مواد غذایی کافی در آن مناسب برای رشد میکروارگانیزم هاست.

انواع فساد در تخم مرغ: در تخم مرغ دو نوع فساد باکتریایی و قارچی وجود دارد.

الف) فساد باکتریایی: رایج ترین انواع فساد باکتریایی عبارتند از:

1.   فساد سبز (Green rot): عامل اصلی این فساد سودومناس فلوئورسنس است. در موارد پیشرفته ممکن است، این فساد به سفیده هم سرایت کند و تمام تخم مرغ را در بر گیرد، در این مرحله بوی محسوس تعفن به مشام می رسد.

2.   فساد بی رنگ (Colorless rot): توسط سودومناس، آلکالیژنس و کلی فرم ها ایجاد می شود. حاصل رشد میکروارگانیزم ها لایه سفید رنگی است که زرده را می پوشاند و بنابراین تخم مرغ حالت بی رنگ و سفید به خود می گیرد و بوی تعفن در مراحل پیشرفته مشخص است.

3.   فساد سیاه (Black rot): عامل اصلی آن پروتئوس و سودومناس است. این باکتری ها H2S تولید می کنند که گاز H2S با آهن موجود در تخم مرغ ترکیب شده و سولفید آهن سیاه ایجاد می شود، در بعضی موارد گاز H2S تولیدی به قدری زیاد است که می تواند منجر به شکسته شدن تخم مرغ شود. پروتئوس بر روی پروتئین هایی با آمینو اسید گوگردی تاثیر          می گذارد.

4.   فساد قرمز (Red rot): گونه های مختلف سراتیا در صورت حضور و رشد می توانند این نوع فساد را ایجاد کنند و اختلاف عمده ی این نوع فساد در عدم ایجاد عطر و طعم زننده است.

5.   فساد صورتی (Pink rot): توسط گونه های مختلف سودومناس ایجاد می شود، لازم به ذکر است که گونه های مختلف سالمونلا از طریق آلودگی ثانویه وارد تخم مرغ شده و باعث مسمومیت مصرف کننده ی این تخم مرغ ها می شود. (سالمونلا حرارت پاستوریزاسیون را نمی تواند تحمل کند)

ب) فساد قارچی: عمده ترین قارچ هایی که امکان رشد بر روی سطح تخم مرغ را دارند. جنس های پنیسیلیوم (رنگ آبی مایل به سبز) و کلادوسپوریوم (سبز تیره تا سیاه) می باشند و با توجه به میسیلیوم تولیدی ایجاد لکه های رنگی می کنند که در مقابل نور قابل رویتند. رشد کپک ها در ناحیه ی کیسه ی هوا به دلیل حضور اکسیژن از شدت بیشتری برخوردار است. از گروه مخمر ها جنس رودوتورولا، در فساد تخم مرغ نقش بیشتری نسبت به سایر مخمر ها دارد.

فساد قند ها و آبنبات ها:

با توجه به رطوبت کم این محصولات چنان چه آن ها را به طور صحیحی تولید و فراوری و نگهداری کنیم ، به ندرت دچار فساد میکروبی خواهند شد. به هر حال مهم ترین باکتری های عامل فساد در آن ها عبارتند از باسیلوس ها و کلستریدیوم ها. لوکونستوک مزنترویدیس (Leuconostoc mesentroides) نیز یکی از باکتری های مشکل آفرین در صنعت قند      می باشد، چرا که پس از هیدرولیز مواد قندی، پلیمری از گلوکز به نام دکستران تولید می کنند که این پلیمر لزج و چسبناک سبب انسداد خطوط و لوله های عبور دهنده ی مخلوط ساکاروز می شود.

در صورت نگهداری مواد قندی در محیطی با رطوبت بالا، برخی از ارگانیزم ها در سطح خارجی آن رشد خواهند کرد. تورولا و گروه های اسموفیل (غلظت دوست) ساکارومایسس از مواد قندی با رطوبت بالا ایزوله (جداسازی) شده اند.

فساد ادویه جات:

ادویه جات دچار فساد میکروبی گسترده ای نمی شوند اما کپک ها و برخی باکتری ها روی آن دسته از ادویه هایی که فاقد ترکیبات ضد میکروبی و واجد رطوبت کافی هستند، رشد و تکثیر می یابند مثلا از خردل آماده سازی شده، مخمر ها و باکتری پروتئوس و گونه های مختلف باسیلوس جدا گردیده است که این فساد غالبا با تخمیر و تولید گاز همراه بوده است.

فساد مغزها:

مغزها عموما به دلیل چربی زیاد و رطوبت کم تا حدی در مقابل فساد باکتریایی مقاوم هستند، چنان چه رطوبت آن ها در حین برداشت زیاد باشد و یا در شرایط نامناسب نگهداری شوند، محیط مناسبی برای رشد و تکثیر کپک ها خواهند بود.

فساد فراورده های تخمیری:

ساور کرات (Sour crout): فراورده ی حاصل از تخمیر کلم تازه می باشد. PH نهایی این محصول  3/1-3/7 است.  فساد های عمده در ساور کرات عبارتند از نرم شدن که ناشی از فعالیت زود هنگام باکتری هاست که معمولا رشد و نمو خود را در محصول تولیدی آغاز می کنند، لزج شدن که این نوع فساد توسط گونه هایی مثل لاکتوباسیلوس کوکومریس (Lactobacillus cucumeris) و لاکتوباسیلوس پلنتاروم (L.plantarum) به ویژه در حرارت های بالا بوجود می آید، پوسیدن و گندیدن ناشی از فعالیت باکتری ها، کپک ها و مخمر ها می باشد، صورتی شدن به دلیل رشد گونه های مختلف تورولا به ویژه تورولا گلوتینیس (Torula glutinis) ایجاد می شود.

خیارشور: محصول دیگری است که PH آن در انتهای فرایند حدود 4 می باشد. سیاه شدن خیارشور ممکن است به دلیل پیگمان سیاه رنگ و محلول در آب باسیلوس نیگریکانس (B.nigricans) باشد. گونه های مختلف انتروباکتر، پدیکوکوس و لاکتوباسیلوس مسئول باد کردگی خیارشور است، ارگانیزم های پکتولیتیک از جمله جنس های باسیلوس، فوزاریوم، پنیسیلیوم، کلادوسپوریوم، آلترناریا، موکور، آسپرژیلوس و ... سبب نرم شدن خیارشور می شوند.

فساد مایونز، سس سالاد و ...:

با وجود این که میزان مواد مغذی این محصولات برای رشد اکثر میکروارگانیزم ها مناسب است، اسیدیته بالا و aw پایین   آن ها باعث محدود شدن فلور میکروبی به مخمر ها و تعداد بسیار کم از باکتری ها و کپک ها می شود. متخصصین مخمر زیگوساکارومایسس بیل (Zygosaccharomyces bail) را عامل ایجاد فساد در سس های سالاد و سس گوجه فرنگی معرفی کرده اند، علاوه بر این مخمر های جنس ساکارومایسس نیز در فساد مایونز، سس سالاد و سس فرانسوی موثر هستند. لاکتوباسیلوس برویس (Lactobacillus brevis) متداول ترین عامل فساد در این محصولات است. از طرفی در سس سالاد نیز گاز تولید می کنند. هم چنین بررسی های دیگر نشان داد که باسیلوس سابتیلیس (B.subtilis) و باسیلوس وولگاتوس (B.vulgatus) در فساد سس سالاد دخالت دارد.

جدا شدن فازهای امولوسیون از یکدیگر اولین نشانه ی فساد این محصولات محسوب می شود، با این وجود ممکن است تولید گاز و ایجاد بوی تند اسید بوتیریک قبل از این عمل صورت بگیرد.

فساد مواد غذایی کنسروی:

هدف از کنسرو کردن مواد غذایی از بین بردن میکروارگانیزم های موجود در آن هاست با این وجود چنین محصولاتی نیز در برخی موارد دچار فساد می شوند. عوامل زیر را می توان به عنوان دلایل اصلی فساد معرفی کرد:

·      صحیح نبودن فرایند حرارتی

·      صحیح نبودن فرایند خنک کردن

·      آلودگی قوطی در اثر نشت از طریق درب بندی

·      آلودگی قبل از فرایند

مطالعات انجام شده نشان می دهد که بار میکروبی کنسرو هایی که در اثر عدم کفایت فرایند حرارتی آلوده هستند، تابع PH محیط است و مواد غذایی را بر اساس  PH می توان به گروه های زیر تقسیم کرد:

1)  مواد غذایی کم اسید با PH بیش از 5 دارند مانند فراورده های گوشتی، مرغ، ماهی، حبوبات و برخی سبزی ها

2)  غذاهایی با اسیدیته متوسط که متوسط PH بین 4/5-5 دارند مانند سس ها، سوپ ها، اسپاگتی و برخی فراورده های گوشتی

3)  غذاهای اسیدی که PH بین 3/7-4/5 دارند مانند فراورده های گوجه فرنگی، کمپوت ها و آناناس و انجیر

4)  غذاهایی با اسیدیته بالا که PH کم تر از 3/7 دارند مانند ترشی ها، آب مرکبات و ریواس

فساد کنسروهای کم اسید یا اسیدیته ی متوسط: در مواد غذایی کم اسید یا اسیدیته ی متوسط، میکروارگانیزم های اسپورزا از گونه های هوازی اجباری، بی هوازی اختیاری و بی هوازی اجباری رشد می کنند.

الف) هوازی اجباری (Obligate aerob): این میکروارگانیزم ها برای رشد نیاز به اکسیژن دارند و در بسته های کنسرو معمولا اکسیژن مولکولی باقی نمی ماند. ایجاد این فساد نشان دهنده ی این است که هوا به نحوی در درون قوطی وجود دارد. عامل این فساد باکتری های جنس باسیلوس مانند باسیلوس سابتیلیس، باسیلوس مزنتریکوس، باسیلوس مایکوئید (B.mycoid) است. مقاومت حرارتی ارگانیزم های ایجاد کننده ی این نوع فساد متفاوت است و دامنه ی وسیعی را در بر می گیرد. حتی در 70 درجه سانتی گراد ممکن است رشد کنند.

ب) بی هوازی اختیاری (Facultative anaerobe): اسپورهای این میکروارگانیزم ها مقاوم تر از هوازی های اجباری است و بیشترین سهم را در فساد کنسرو دارد. مشخصه ی فساد حاصل از آن ها کاهش شدید PH محتوی بسته است. چون میکروارگانیزم های این گروه به کربوهیدرات های محتوی بسته حمله کرده و اسید سنتز می کنند، این نوع فساد یا فاقد گاز است یا مقدار گاز حاصل خیلی کم است بنابراین بسته های فاسد شده از این طریق باد کرده نبوده و در ظاهر سالم به نظر   می رسند و به همین جهت این نوع فساد را فساد ساور یا فساد مسطح (Flat sour) می نامند. سردسته ی میکروارگانیزم های این گروه باسیلوس استئاروترموفیلوس است که در دمای 50 تا 55 درجه سانتی گراد به خوبی رشد می کند و به ندرت ممکن است در درجه حرارت های کم تر از 38 درجه سانتی گراد رشد کند به همین جهت این نوع فساد بیشتر در مناطق گرمسیر یا انبارهای گرم اتفاق می افتد. از دیگر باکتری هایی که در این نوع فساد دخالت دارند، باسیلوس کواگولانس (B.coagolans) و باسیلوس ترمواسیدورانس (B.thermoacidurans) می باشند. ایجاد چنین فسادی می تواند ناشی از خنک کردن سریع قوطی های کنسرو و سپس خروج از اتوکلاو باشد.


نظرات()

شنبه 1390/09/12

معرف برموفنول آبی

• نوع مطلب: شیمی تجزیه ،
• نوشته شده توسط: ArAm

Bromophenol blue
Properties
Molecular formula C19H10Br4O5S
Molar mass 669.96 g mol−1

نظرات()

شنبه 1390/09/12

معرف متیل زرد

• نوع مطلب: شیمی تجزیه ،
• نوشته شده توسط: ArAm

Methyl yellow
Properties
Molecular formula C14H15N3
Molar mass 225.289 g.mol-1
Appearance Yellow crystals
Melting point

116 °C (decomp.)

Solubility in water 13.6 mg.l-1
log P 4.58


نظرات()

شنبه 1390/09/12

معرف مالاشیت سبز

• نوع مطلب: شیمی تجزیه ،
• نوشته شده توسط: ArAm

Malachite green
Properties
Molecular formula C23H25ClN2 (chloride)
Molar mass 364.911 g/mol (chloride)


نظرات()

شنبه 1390/09/12

معرف متیل بنفش

• نوع مطلب: شیمی تجزیه ،
• نوشته شده توسط: ArAm

Crystal violet
Properties
Molecular formula C25N3H30Cl
Molar mass 407.979 g mol-1
Exact mass 407.212825682 g mol-1
Melting point

205 °C, 478 K, 401 °F

Hazards
GHS pictograms The corrosion pictogram in the Globally Harmonized System of Classification and Labelling of Chemicals (GHS) The exclamation-mark pictogram in the Globally Harmonized System of Classification and Labelling of Chemicals (GHS) The health hazard pictogram in the Globally Harmonized System of Classification and Labelling of Chemicals (GHS) The environment pictogram in the Globally Harmonized System of Classification and Labelling of Chemicals (GHS)


نظرات()

جمعه 1390/09/11

معرف برموفنول آبی

• نوع مطلب: شیمی تجزیه ،
• نوشته شده توسط: ArAm

Bromophenol blue
Properties
Molecular formula C19H10Br4O5S
Molar mass 669.96 g mol−1

نظرات()

  • تعداد صفحات :2
  • 1  
  • 2