XI Международная студенческая научная конференция Студенческий научный форум - 2019

В современных условиях необходимы экспресс-методы с учётом максимальной автоматизации анализов при контроле качества продуктов питания. Это позволит точно и быстро проводить оценку качества как готовых продуктов, так и сырья в условиях лабораторий производства.

Качество продуктов питания, в том числе и сельскохозяйственных, в некоторых случаях определяют методом люминесцентного анализа

Люминесцентный анализ основан на свойствах вещества люминесцировать в потоке ультрафиолетовых лучей [1].

В люминесцентном анализе используют все виды возбуждения, но чаще всего – фотовозбуждение.

Его можно разделить на:

- качественный (проводят по спектрам люминесценции; по их виду можно судить о присутствии того или иного вещества в пробе; сортовой анализ позволяет обнаружить малейшие различия в анализируемых образцах и используется для установления сортности и качества стекол, семян, сельхозпродуктов и т. д.);

- количественный (основан на измерении интенсивности люминесценции определяемого вещества).

В зависимости от длительности свечения различают:

- флуоресценция - свечение люминофора, прекращающееся сразу с окончанием действия возбуждающего света;

- фосфоресценция - свечение, продолжающееся заметное время после прекращения возбуждения.

Люминесцентные методы подразделяют на две группы:

1) основанные на наблюдении собственной люминесценции анализируемого вещества (сортовой анализ);

2) основанные на наблюдении возникновения или гашения люминесценции в результате взаимодействия анализируемого вещества с реактивами (химический флуоресцентный анализ).

Люминесцентным методом пользуются специалисты различных областей: криминалисты, археологи, геологи, гидротехники, палеонтологи, химики, но самое главное данную технологию можно использовать в продуктовой промышленности (люминесцентный контроль качества продуктов питания).

Данный анализ имеет широкое применение при контроле качества продуктов как животного, так и растительного происхождения. Он очень удобен для определения степени свежести мяса, рыбы, качества молока и масла, обнаружения зараженных клубней картофеля, определения жизнеспособности семян.

Широко используется для выявления примесей (химических консервантов, лекарственных веществ, антиокислителей, вкусовых и ароматизирующих добавок, пестицидов, пищевых красителей).

Люминесцентный анализ включает в себя:

- атомно-флуоресцентный анализ - метод элементного анализа по спектрам атомной флуоресценции.

- флуориметрия - основан на измерении спектров флуоресценции. Пределы обнаружения веществ флуориметрическим методом составляют 10^–9–10^–4%.

- фосфориметрию - основан на измерении спектров фосфоресценции. Пределы обнаружения веществ фосфориметрическим методом при фотовозбуждении достигают 10^–7–10^–4%.

- анализ по спектрам люминесценции кристаллофосфоров - с помощью этого метода пределы обнаружения достигают 10^–8–10^–6%.

- хемилюминесцентный анализ - основан на свечении, возникающем за счет энергии, выделяющейся в результате окисления ряда органических веществ, таких как люминол, лофин, люцигенин и др.

Достоинством метода является: высокая чувствительность (можно обнаружить стомиллиардные доли грамма люминесцирующего вещества), низкий предел обнаружения, объективность, не разрушаются исследуемые объекты, отсутствует контакт с анализируемым объектом, практическая безинерционность светового луча, как возбуждающего света, так и света люминесценции, относительная простота измерительного устройства, возможность автоматизации измерений, высокая точность и специфичность. Кроме того, люминесцентный анализ полностью отвечает требованиям экспресс-метода и не требует подготовки.

С помощью люминесцентного анализа можно выявить наличие аскорбиновой кислоты и комплекса флавоноидных соединений; проводить оценку зерновых, молочных других продуктов при переработке, хранении и транспортировании; определить продукты, продуцируемые микроскопическими грибами; пестициды и антибиотики; установить порчу (и ее степень) и фальсификацию продуктов; определить заболевания и повреждения, сорт, подмороженность.

Наиболее важные разработки в данной области:

1. Инновационный прибор фотолюминесцентного контроля параметров семян растений [2].

Авторами разработан прибор контроля влажности и всхожести семян сельскохозяйственных растений. Он создан на основе оптического фотолюминесцентного метода диагностики.

2. Разработка и применение люминесцентного метода для экологического анализа качества семян [3].

3. Определение всхожести семян растений люминесцентным методом [4].

Разработан метод определения всхожести семян растений по их люминесцентным свойствам. Авторами были исследованы спектральные характеристики возбуждения и люминесценции семян сельскохозяйственных растений различной всхожести.

4. Комплект для выявления возбудителей особо опасных заболеваний и токсинов люминесцентным иммунохроматографическим анализом [7].

Разработан иммунохроматографический анализ с люминесцентной детекцией для выявления бактерий, вирусов, токсинов и аппаратура для его проведения.

Предлагаемый авторами подход превышает по чувствительности выявления микроорганизмов и токсинов традиционный иммунохроматографический анализ, основанный на реакции антител, маркированных коллоидным золотом в несколько раз.

Авторам предложен комплект иммунохроматографического люминесцентного анализа (КИЛ-1), который может быть рассмотрен как техническое средство для экспресс-анализа образцов, взятых из объектов внешней среды, для индикации биологических поражающих агентов в случае возникновения чрезвычайных ситуаций, связанных с террористическими актами, на транспорте и местах массового скопления людей, при скрининге почтовой корреспонденции, либо для облегчения идентификации биопатогенов после этапа биологического обогащения отобранных проб.

5. Применение люминесцентного спектрального анализа для сортировки картофеля и влияние УФ облучения на сроки его хранения [8].

В работе рассматривается применение люминесцентного анализа для определения начальных стадий поражения клубней картофеля грибковыми или вирусными заболеваниями, а также для определения сортности клубней картофеля. Показано влияние обработки картофеля ультрафиолетовым излучением на сроки сохранения.

6. Результаты люминесцентного анализа соцветий пижмы обыкновенной (TANACETUM VULGARE L.) [9].

В работе приводятся результаты исследования люминесценции тканей в соцветиях пижмы обыкновенной и поиска селективных признаков, отличающих изучаемое сырье от возможных примесных видов.

Список литературы:

1. Люминесцентный анализ пищевых продуктов [Электронный ресурс]. – Режим доступа: http://biobloc.ru/lyuminescentnyy_analiz__pischevyh_p (дата обращения: 18 марта 2019).

2. Беляков М.В. Березникова Л.А. Инновационный прибор фотолюминесцентного контроля параметров семян растений [Электронный ресурс]. – Режим доступа: https://cyberleninka.ru/article/n/innovatsionnyy-pribor-fotolyuminestsentnogo-kontrolya-parametrov-semyan-rasteniy (дата обращения: 18 марта 2019).

3. Козарь В.И. Разработка и применение люминесцентного метода для экологического анализа качества семян Автореферат дис-ции по специальности 03.00.16-экология 03.00.02-биофизикана соискание ученой степени кандидата биологических наук. Москва, 2005 г. [Электронный ресурс]. – Режим доступа: http://earthpapers.net/razrabotka-i-primenenie-lyuminestsentnogo-metoda-dlya-ekologicheskogo-analiza-kachestva-semyan (дата обращения: 18 марта 2019).

4. Беляков М.В. Определение всхожести семян растений люминесцентным методом. Вестник ижевской государственной сельскохозяйственной академии. Изд-во: Ижевская государственная сельскохозяйственная академия, Ижевск, 2017. С. 35-40. № 3 (52).

5. Ловачева Г.Н., Успенская Н.Р. Новые методы исследования продуктов в общественном питании. М.: Экономика, 1971.

6. Зорин В.П., Черенкевич С.Н. Исследование с помощью люминесцентных методов патологических изменений в молоке при мастите. Тез.док. Вс. науч. совещ. "Люминесцентные методы исследования в сельском хозяйстве и перерабатывающей промышленности", Минск, 1985.

7. Ярков С.П., Щиленко И.В., Скопинская С.Н., Злобин В.Н. Комплект для выявления возбудителей особо опасных заболеваний и токсинов люминесцентным иммунохроматографическим анализом. Проблемы особо опасных инфекций. Изд-во: Российский научно-исследовательский противочумный институт "Микроб", Саратов) 2008. С. 46-49. № 2(96).

8. Караев М.К, Абдуллаев Х.М, Исаев З.А, Савина В.И. Применение люминесцентного спектрального анализа для сортировки картофеля и влияние УФ облучения на сроки его хранения. Инновационное развитие аграрной науки и образования. Сборник научных трудов Международной научно-практической конференции, посвященной 90-летию чл.-корр. РАСХН, Заслуженного деятеля РСФСР и ДР, профессора М.М. Джамбулатова. Изд-во: Дагестанский государственный аграрный университет им. М.М. Джамбулатова, Махачкала, 2016. С. 147-152.

9. Левшанова Е.В., Хусайнова А.И., Рыжов В.М., Тарасенко Л.В., Куркина А.В. Результаты люминесцентного анализа соцветий пижмы обыкновенной (TANACETUM VULGARE L.). Фармацевтическая ботаника: современность и перспективы. III Межвузовская научно-практическая конференция, посвященная 100-летию Самарского государственного медицинского университета. Сборник материалов. Под редакцией В.А. Куркина. Изд-во: Самарский государственный медицинский университет, Самара, 2018. С. 79-87.

Код для цитирования: Скопировать