Экспертиза мяса и мясопродуктов

       В режиме постоянного тока  система обратной связи микроскопа  обеспечивает постоянство тока путем подстройки расстояния "игла-образец" в каждой точке сканирования. Она отслеживает изменения тока и управляет напряжением, приложенным к сканирующему устройству, таким образом, чтобы компенсировать эти изменения. Другими словами, при увеличении тока система обратной связи отдаляет зонд от образца, а при уменьшении - приближает его. В этом режиме изображение строится на основе данных о величине вертикальных перемещений сканирующего устройства.

       Оба режима имеют свои достоинства  и недостатки. В режиме постоянной высоты можно быстрее получить результаты, но только для относительно гладких поверхностей. В режиме постоянного тока можно с высокой точностью измерять нерегулярные поверхности, но измерения занимают больше времени.

       Имея высокую чувствительность, сканирующие электронные микроскопы дали человечеству возможность увидеть атомы проводников и полупроводников. Но в силу конструктивных ограничений, на СТМ невозможно получить изображение непроводящих материалов. Кроме того, для качественной работы электронные микроскопа необходимо выполнения ряда весьма строгих условий, в частности, работы в вакууме и специальной подготовки образца.

       Прошло пять лет и Герхард  Биннинг совместно с Калвином  Куэйтом и Кристофером Гербером  изобрели новый тип микроскопа, названный ими атомно-силовым  микроскопом (АСМ), за что в  том же 1986г. Г. Бинниг и Х.  Рёрер были удостоены Нобелевской премии в области физики. Новый микроскоп позволил обойти ограничения своего предшественника. С помощью АСМ можно получать изображения поверхности как проводящих, так и непроводящих материалов с атомарным разрешением, причем в атмосферных условиях. Дополнительным преимуществом атомно-силовых микроскопов является возможность наряду с измерениями топографии поверхностей визуализировать их электрические, магнитные, упругие и др. свойства.

       Возникает вопрос: чем же это  достигается? В основе работы атомно-силовых микроскопов лежит использование различных видов силового взаимодействия зонда с поверхностью, а не эффекта туннелирования.

     По  мере приближения иглы к поверхности  атомы иглы начинают все сильней  притягиваться к атомам образца. Сила притяжения будет возрастать до тех пор, пока атомы не сблизятся настолько, что их электронные облака начнут отталкиваться электростатически. При дальнейшем уменьшении межатомного расстояния электростатическое отталкивание экспоненциально ослабляет силу притяжения. Эти силы уравновешиваются при расстоянии между атомами порядка двух ангстрем.

     Силы  взаимодействия зонда с поверхностью разделяют на короткодействующие и дальнодействующие. Короткодействующие силы возникают на расстоянии порядка 1-10A при перекрытии электронных оболочек атомов острия иглы и поверхности и быстро падают с увеличением расстояния. В короткодействующее взаимодействие с атомами поверхности вступает только несколько атомов (в пределе один) острия иглы. При получении изображения поверхности с помощью этого типа сил АСМ работает в контактном режиме.

     Возникновение дальнодействующих сил обусловлено  ван-дер-ваальсовым, электростатическим или магнитным взаимодействием. Такие силы характеризуются более  слабой зависимостью от расстояния и  проявляются при величине зазора игла - образец от единиц до нескольких тысяч ангстрем. Существенно, что в дальнодействующее взаимодействие в силу его сравнительно слабого спада с увеличением расстояния вносят вклад значительное число атомов, образующих острие иглы зонда. Исследование поверхности при использовании дальнодействующих сил производится в бесконтактном режиме.

     В зависимости от типа взаимодействия АСМ может работать в одном  из следующих режимов. В контактном режиме (соответствует области отталкивания на графике межатомных сил) зонд прижимается к образцу и его отклонение вызвано взаимным отталкиванием атомов острия иглы и поверхности в результате перекрывания их электронных оболочек и кулоновского отталкивания ядер. В бесконтактном режиме (соответствует области притяжения на графике межатомных сил) АСМ отслеживает притягивающие ван-дер-ваальсовые силы между острием сканирующей иглы и образцом. Зазор между острием и образцом обычно составляет 5-10 нм.

     Промежуточное положение между контактным и  бесконтактным занимает режим периодического кратковременного контакта иглы с поверхностью в процессе сканирования, так называемый режим "обстукивания" (tapping mode). В этом режиме консоль колеблется на собственной резонансной частоте с высокой амплитудой порядка 50-100 нм. При таких амплитудах игла соприкасается с поверхностью в момент максимального отклонения консоли вниз от положения равновесия, что существенно изменяет частоту, фазу и амплитуду его колебаний. Режим "обстукивания" характеризуется более высоким разрешением в горизонтальной плоскости по сравнению с контактным режимом.

       АСМ представляет собой мощный  метрологический инструмент, используемый  для получения изображений топографии, измерения шероховатости поверхностей, изучения различных органических и биологических объектов с атомарным разрешением.

       Для изучения с субмикронным  разрешением магнитных свойств  и полей рассеяния ферромагнитных образцов используются методы магнитной силовой микроскопии - одной из многих модификаций АСМ. По сути, магнитный силовой микроскоп (МСМ) представляет собой АСМ, действующий в бесконтактном режиме. Отличие заключается в том, что для МСМ игла покрыта тонкой ферромагнитной пленкой.

       В основе магнитной силовой  микроскопии лежит дальнодействующее взаимодействие магнитного зонда с локальным магнитным полем образца. Изображение формируется при сканировании иглой исследуемой поверхности и одновременном измерении силы магнитного взаимодействия как функции положения иглы.

       Изображение, принимаемое магнитной  иглой, содержит информацию как о топографии, так и о магнитных свойствах поверхности. Какой из эффектов будет доминировать, зависит от расстояния от иглы до поверхности, поскольку межатомная магнитная сила сохраняется для больших расстояний "игла - образец", чем ван-дер-ваальсовая сила. Если наконечник располагается близко к поверхности, где используется стандартная бесконтактная АСМ, будет преобладать изображение топографии. При увеличении расстояния "наконечник - образец" отображаются магнитные свойства образца, выводя их в виде системы графиков.

          Поэтому регистрацию магнитных  сил обычно проводят с использованием  двухпроходной методики. Суть этой методики заключается в том, что игла проходит над одним и тем же участком дважды: во время первого прохода происходит касание с поверхностью, профиль которой запоминается, а во время второго прохода игла, поднявшись на заданную высоту, движется по запомненной траектории, реагируя уже только на магнитные взаимодействия. Эта высота должно быть достаточно большой, чтобы избежать воздействия ван-дер-ваальсовых сил. Получаемый магнитный контраст будет соответствовать карте сил магнитного взаимодействия между поверхностными структурами и иглой. При работе по такой методике можно получать одновременно и топографию участка поверхности исследуемого образца, и магнитный образ того же участка.

      Вопрос 3. Особенности экспертизы мяса и мясопродуктов

     Несмотря  на то, что мясо обладает высокой  пищевой ценностью, в это же время  является скоропортящимся и потенциально опасным продуктом для здоровья человека. Мясо может стать причиной инфекционных заболеваний при употреблении заражённых субпродуктов, консервов в случаи экзогенного заражения мяса после убоя скота (вызванного нарушениями санитарно-гигиенических требований), а так же употреблении мяса, заражённого паразитами или микроорганизмами ещё при жизни животного.

     При длительном хранении мяса в условиях, благоприятных для развития микроорганизмов, наступает процесс гниения мяса, что сопровождается глубоким распадом белковых веществ мяса под действием ферментов, выделяемых гнилостными микроорганизмами. Гниение может быть аэробным и анаэробным и соответственно сопровождаться образованием различных продуктов распада аминокислот. Например, аэробные бактерии выделяют ферменты, дезаминирующие аминокислоты с образованием аммиака и летучих жирных кислот, оксикислот или кетокислот. Так же следует избегать образования кислой среды в которой прекрасно себя чувствует плесень, которые выделяют протеолитические ферменты, так же вызывающие распад белков.

     Мясо  убойных животных принимают по количеству и качеству. Качество оценивают по органолептическим показателям с проверкой соответствия его удостоверению качества или сертификату. Показатели качества мяса проверяют по внешнему виду и цвету, состоянию поверхности туши, запаху, консистенции, состоянию подкожного жира и мышц, сухожилий на разрезе, прозрачности и аромату бульона после варки. На тушах не допускаются сгустки крови, бахромки, загрязнения, а на замороженном — лед и снег.

     Полутуши I четвертины говядины не должны иметь повреждений поверхности, кровоподтеки, побитости, зачистки могут составлять 15 % поверхности туш. Туши со срывами выше нормы, неправильным разделением по позвоночнику, с потемнением в области шеи в реализацию не допускают, но его можно использовать для промышленной переработки или в общественном питании. Зачистки поверхности свиных туш должны быть не более 10 %, а срывы подкожного жира — не более 15 %.

     Нестандартным считается мясо тощее, от некастрированных быков, хряков, дважды замороженное, с желтым шпиком (у свинины), с заметным изменением цвета мяса и жира.

     Органолептически  определяют доброкачественность мяса, которое может быть:

     -  свежим — у мяса (остывшего  и охлажденного) корочка подсыхания  бледно-розовая, нелипкая. У размороженных — красная, жир мягкий, частично окрашен в ярко-красный цвет. Поверхность свежего разреза влажная;

     -  сомнительной свежести — туши  имеют поверхность местами увлажненную, слегка липкую, пожелтевшую; мышцы на разрезе влажные, запах кисловатый;

      - несвежим — туши имеют цвет серовато-коричневый, мышцы влажные, запах явно измененный.

     Бульон  из свежего мяса — ароматный и  прозрачный; из мяса сомнительной свежести — слегка мутный с запахом, не свойственным свежему мясу; из мяса несвежего — мутный, с большим количеством хлопьев, с резким неприятным запахом.

     Если  при оценке качества мяса возникают  сомнения в его свежести, то отбирают пробы для лабораторного анализа  в соответствии с действующей  документацией на методы испытания.

     По  химическим показателям определяют содержание летучих жирных кислот, проводят реакцию с сернокислой медью в бульоне, на аммиак с реактивом Неселера.

     Сертификация  продукции – это процедура  подтверждения соответствия продукции  установленным требованиям независимой  организацией.

       Обязательная сертификация мяса, мясной продукции, мяса птицы, яйца и продуктов их переработки (далее – продукции) проводится после проведения ветеринарно-санитарной экспертизы, клеймения (мясо) государственной ветеринарной службой и простановки маркировки в установленном порядке.

       Необходимым условием для выдачи  сертификата соответствия на  партию продукции является ветеринарное  свидетельство, а на серийно  вырабатываемую продукцию – наличие ветеринарного заключения (акта или регистрационного ветеринарного удостоверения), выданных государственной ветеринарной службой в установленном порядке.

       Перечень показателей, подлежащих  подтверждению при обязательной  сертификации продукции, и нормативные  документы, устанавливающие показатели  безопасности и методы испытаний.  Например: мясо, включая полуфабрикаты, свежие, охлажденные, замороженные, всех видов убойных, промысловых и диких животных и птицы; субпродукты убойных животных охлажденные, замороженные. Нормативные и методические документы, определяющие методы испытаний: ГОСТ 30178-96 (для свинца, кадмия, меди, цинка), ГОСТ 26927-86, МУ 5178-90 и др. Нормативные документы, устанавливающие показатели ГОСТ: 27095-86, 25391-92 и др.

       По решению органа по сертификации  испытания могут быть проведены по сокращенной номенклатуре показателей при условии, что остальные показатели подтверждены документами о состоянии почв, воды, кормов, скота и др., выданными соответствующими государственными службами конкретного региона.

       Перед проведение сертификационных  испытаний проводят идентификацию продукции на соответствие указанному наименованию по органолептическим и физико-химическим показателям, предусмотренными нормативными документами (НД) на продукцию.

       Выбор показателей для идентификации  продукта соответствующему наименованию (например: маркировка оттискам клейм, органолептические показатели, маркировка потребительской упаковки и др.).