Контрольная работа по "Физике"

 

Шумовые датчики.

 

 Действие шумовых термометров основано на зависимости шумового напряжения на резисторе от температуры.

 

 Практическая реализация метода  измерения температуры на основе  шумовых резисторов заключается  в сравнении шумов двух идентичных  резисторов, один из которых находится при известной температуре, а другой –при измеряемой. Шумовые датчики используются, как правило, для измерения температур в диапазоне –270 – 1100 0С.

 

 Достоинством шумовых датчиков  является принципиальная возможность  измерения термодинамической температуры на основе указанной выше закономерности. Однако это значительно осложняется тем, что среднееквадратическое значение напряжения шумов очень трудно измерить точновследствие его малости и сопоставимости с уровнем шума усилителя.

 

 

44.  Опишите методы, применяемые для измерения содержания белков и жиров в пищевых продуктах.

 

зобретение относится к области биохимии и биотехнологии. Способ определения количественного содержания пищевых белков включает последовательно проводимые смешивание опытных образцов субстрата и ферментативного вещества в соединении со стабилизирующим раствором, инкубирование образованной смеси при температуре 37°С, центрифугирование ферментативно-субстратного комплекса и определение количественного содержания пищевых белков расчетным путем. В качестве ферментативного вещества используют панкреатический сок, предварительно разбавленный стабилизирующим раствором до 50% концентрации при его соотношении с массой опытного образца субстрата 1:10. Инкубирование подготовленной смеси ведут в течение 5-15 мин. Перед проведением определения количественного содержания пищевых белков расчетным путем полученный в результате центрифугирования объем чистой жидкой фракции разбавляют стабилизирующим раствором в соотношении 1:100-200. При этом количество пищевых белков определяют как равное процентному расходу ферментов протеазы в сравнении с контрольной пробой раствора панкреатического сока. Изобретение обеспечивает повышение точности определения количественного содержания пищевых белков в пищевых продуктах. 3 табл.

 

 

 

 

 

 

 

Заявляемое изобретение относится к области биохимии и биотехнологии и может быть использовано при биохимических исследованиях для определения количественного содержания не только пищевых белков, но также и пищевых углеводов и жиров в продуктах растительного и животного происхождения.

 

Известен способ определения количественного содержания пищевых белков, включающий последовательно проводимые смешивание опытных образцов субстрата и ферментативного вещества в соединении со стабилизирующим раствором, инкубирование образованной смеси при температуре 37°С и определение количественного содержания пищевых белков расчетным путем (авторское свидетельство SU №1247750, МПК G01N 33/48).

 

Поскольку в этом известном способе определение количественного содержания пищевых белков производят по количеству общего остаточного белка в опытном образце субстрата в сравнении с контрольной пробой в виде опытного образца субстрата, который не инкубируют в ферментном растворе, то это приводит к повышенной длительности и многоступенчатости процесса исследования, необходимости применения более сложного технологического оборудования и реактивов и не обеспечивает достаточной точности в определении количественного содержания пищевых белков.

 

Известен способ определения количественного содержания пищевых белков, включающий последовательно проводимые смешивание опытных образцов субстрата и ферментативного вещества в соединении со стабилизирующим раствором, инкубирование образованной смеси при температуре 37°С, центрифугирование образовавшегося после инкубирования ферментативно-субстратного комплекса для получения чистой жидкой фракции и определение количественного содержания пищевых белков расчетным путем (патент RU №2022021, МПК C12Q 1/00, 1/37).

 

Данный способ определения количественного содержания пищевых белков, являющийся наиболее близким по совокупности признаков к заявляемому способу, также не позволяет обеспечить необходимую точность определения количественного содержания пищевых белков и требует повышенных затрат времени и многоступенчатости на процесс исследования и более сложного технологического оборудования и дорогих реактивов, поскольку определение количественного содержания пищевых белков производят по количеству содержания общих белков соответственно в опытных и контрольных пробах. Кроме того, данный способ не имеет возможности определения количественного содержания пищевых углеводов и жиров, поскольку в качестве ферментативного препарата используют только протеолитические ферменты (пепсины, папаины), которые не способны определять содержание пищевых жиров и углеводов.

 

Технический результат заявляемого способа определения количественного содержания пищевых белков заключается в повышении точности определения количественного содержания пищевых белков.

 

Указанный технический результат достигается тем, что в способе определения количественного содержания пищевых белков, включающем последовательно проводимые смешивание опытных образцов субстрата и ферментативного вещества в соединении со стабилизирующим раствором, инкубирование образованной смеси при температуре 37°С, центрифугирование образовавшегося после инкубирования ферментативно-субстратного комплекса для получения чистой жидкой фракции и определение количественного содержания пищевых белков расчетным путем, смешивание опытных образцов производят с ферментативным веществом в виде панкреатического сока, предварительно разбавленного стабилизирующим раствором до 50% концентрации при его соотношении с массой опытного образца субстрата 1:10, инкубирование подготовленной смеси ведут в течение 5-15 минут, перед проведением определения количественного содержания пищевых белков расчетным путем полученный в результате центрифугирования объем чистой жидкой фракции разбавляют стабилизирующим раствором в соотношении 1:100-200, при этом количественное содержание пищевых белков определяют как равное процентному расходу ферментов протеазы в сравнении с контрольной пробой раствора панкреатического сока.

 

Кроме того, на стадии определения количественного содержания пищевых белков расчетным путем при необходимости дополнительно проводят определение количественного содержания пищевых углеводов и жиров, при этом содержание пищевых углеводов определяют как равное процентному расходу ферментов амилазы в сравнении с контрольной пробой раствора панкреатического сока, а содержание пищевых жиров определяют как равное процентному расходу ферментов липазы в сравнении с контрольной пробой раствора панкреатического сока.

 

Использование в предлагаемом способе определения количественного содержания пищевых белков в качестве ферментативного вещества раствора панкреатического сока, представляющего собой натуральное ферментативное вещество, содержащее полный комплекс активных ферментов, включая и протеолитические ферменты, а также создание условий биохимической реакции, максимально приближенной к условиям пищеварения в живом организме, и определение количественного содержания пищевых белков по процентному расходу ферментов протеазы в сравнении с контрольной пробой раствора панкреатического сока позволяет повысить точность определения количественного содержания пищевых белков при одновременном устранении многоступенчатости процесса исследования и необходимости применения сложного оборудования и дорогих реактивов.

 

Сопоставительный анализ с прототипом показывает, что предлагаемый способ определения количественного содержания пищевых белков отличается тем, что смешивание опытных образцов производят с ферментативным веществом в виде панкреатического сока, предварительно разбавленного стабилизирующим раствором до 50% концентрации при его соотношении с массой опытного образца субстрата 1:10, инкубирование подготовленной смеси ведут в течение 5-15 минут, перед проведением определения количественного содержания пищевых белков расчетным путем полученный в результате центрифугирования объем чистой жидкой фракции разбавляют стабилизирующим раствором в соотношении 1:100-200, при этом количественное содержание пищевых белков определяют как равное процентному расходу ферментов протеазы в сравнении с контрольной пробой раствора панкреатического сока. Кроме того, на стадии определения количественного содержания пищевых белков расчетным путем при необходимости дополнительно проводят оценку количественного содержания пищевых углеводов и жиров, при этом содержание пищевых углеводов определяют как равное процентному расходу ферментов амилазы в сравнении с контрольной пробой раствора панкреатического сока, а содержание пищевых жиров определяют как равное процентному расходу ферментов липазы в сравнении с контрольной пробой раствора панкреатического сока. Такое отличие от прототипа дает основание утверждать о соответствии предлагаемого способа критерию патентоспособности изобретения «новизна». Сравнение заявляемого способа определения количественного содержания пищевых белков не только с прототипом, но и с другими аналогичными техническими решениями в данной области не позволили выявить в них признаки, аналогичные отличительным признакам, что позволяет сделать вывод о соответствии заявляемого способа условию патентоспособности изобретения «изобретательский уровень».

 

Предлагаемый способ определения количественного содержания пищевых белков осуществляют следующим образом.

 

В оптимальном режиме, установленном экспериментально, способ осуществляют следующим образом. Навеску опытного образца субстрата (100 мг), предварительно высушенную до воздушно-сухого вещества и измельченную, например зерно сельскохозяйственной культуры, до состояния муки или мясокостную муку смешивают с панкреатическим соком, предварительно разбавленным стабилизирующим раствором, в частности раствором Рингера, до 50% концентрации при его соотношении с массой опытного образца субстрата 1:10, т.е. 1 мл раствора панкреатического сока смешивают со 100 мг опытного образца субстрата. Полученную тщательно перетертую до однородной массы смесь выливают в три центрифужные пробирки, первая из которых предназначена для определения количественного содержания пищевых белков, вторая и третья пробирки могут быть использованы при необходимости определения количественного содержания пищевых углеводов и жиров. В отдельную четвертую пробирку выливают 1 мл раствора панкреатического сока 50% концентрации без добавления субстрата, предназначенной в качестве контрольной пробы. Инкубирование подготовленной смеси в первых трех пробирках и контрольной пробы раствора панкреатического сока в четвертой пробирке ведут в термостате при температуре 37°С в течение 10 минут по секундомеру. Температура 37°С является стабильной и соответствует нормальной температуре внутренних органов животных. Образовавшийся в первых трех центрифужных пробирках в процессе биохимической реакции, произошедшей в период инкубирования, ферментативно-субстратный комплекс подвергают центифугированию при 3000g в течение 2 минут. Полученные в результате центрифугирования объемы чистой жидкой фракции из каждой центрифужной пробирки сливают в отдельные три пробирки и затем разбавляют стабилизирующим раствором Рингера в соотношении 1:100. В этом состоянии и при этом соотношении, отвечающем условию оптимального соотношения субстрата с ферментами, содержимое в первых трех пробирках находится готовым для определения количественного содержания пищевых белков, углеводов и жиров. Четвертая пробирка, содержащая 1 мл раствора панкреатического сока 50% концентрации без субстрата и прошедшая стадию инкубирования, является обязательной в качестве контрольной пробы для применения на стадии определения количественного содержания пищевых белков, углеводов и жиров. Определение и расчет количественного содержания пищевых белков осуществляют по процентному расходу ферментов протеазы в сравнении с контрольной пробой раствора панкреатического сока и на основании известной методики расщепления казеина при фотометрическом контроле (Фотометрическое определение активности протеолитических ферментов в поджелудочной железе, соке по уменьшению концентрации казеина. Ц.Ж.Батоев Сб. научн. трудов Бурят. СХИ. 1971 г. №25, стр.122-126). Определение и расчет количественного содержания пищевых углеводов осуществляют по процентному расходу ферментов амилазы в сравнении с контрольной пробой раствора панкреатического сока и на основании известной методики оценки активности амилазы, т.е. по гидролизу крахмала (Сравнительная оценка сахарифицирующих и декстректирующих методов при определении активности амилазы в крови здоровых и больных острым панкреатитом. В.М.Мерина-Глузкинаю. Лаб. дело, 1965, №3, стр.143). Определение и расчет количественного содержания пищевых жиров осуществляют по процентному расходу ферментов липазы в сравнении с контрольной пробой раствора панкреатического сока и на основании известной методики гидролиза подсолнечного масла (Определение активности липазы панкреатического сока по гидролизу подсолнечного масла. Ц.Ж.Батоев, Г.Ц.Цыбекмитова. Болезни с-х животных в Забайкалье и на Дальнем Востоке и меры борьбы с ними. Благовещенск, 1985, стр.70-73).

 

Определив расчетным путем процентный расход ферментов протеазы, ферментов амилазы и ферментов липазы и руководствуясь известным научным положением о том, что молекулы указанных ферментов взаимодействуют исключительно только с молекулами пищевых белков, углеводов и жиров и строго в соотношении 1:1, можно констатировать, что в анализируемом субстрате количественное содержание пищевых белков равно процентному расходу ферментов протеазы, количественное содержание пищевых углеводов равно процентному расходу ферментов амилазы, количественное содержание пищевых жиров равно процентному расходу ферментов липазы. В частности из Таблицы 2 видно, что в оптимальном режиме 33% расхода ферментов протеазы равно 33% содержания пищевых белков, 54% расхода ферментов амилазы равно 54% содержания пищевых углеводов и 27% расхода ферментов липазы равно 27% содержания пищевых жиров, а из Таблицы 4 видно, что в мясокостной муке содержится белков 43,8%, жиров 7,99%, углеводов 0,78%.

 

Для практического осуществления заявляемого способа определения количественного содержания пищевых белков предлагается использовать в качестве ферментативного вещества панкреатический сок, получаемый в стационарных условиях от постоянных доноров, предпочтительно кур или других домашних птиц. В качестве эквивалентного по ферментативному составу заменителя панкреатического сока может быть использован гомогенат поджелудочной железы животных.

 

В экспериментальном режиме исследования проводились для определения оптимальной концентрации раствора панкреатического сока, оптимального соотношения раствора панкреатического сока к массе опытного образца субстрата, временного периода инкубирования и соотношения чистой жидкой фракции к раствору Рингера. Как показали данные экспериментов, отраженные в Таблице 1, оптимальная концентрация раствора панкреатического сока, необходимая для смешивания с субстратом опытного образца и проведения инкубирования, должна быть величиной 50%. Данные экспериментов, отраженные в Таблице 1, также дают основание сделать вывод о том, что оптимальным соотношением панкреатического сока 50% концентрации с массой субстрата опытного образца следует признать 1:10. Данные экспериментов, отраженные в Таблице 2, дают основание сделать вывод о том, что допустимый временной диапазон инкубирования, необходимый для осуществления оптимального биохимического взаимодействия ферментов протеазы, амилазы и липазы с субстратами опытных образцов, находится в пределах 5-15 минут. Данные экспериментов, отраженные в Таблице 3, дают основание сделать вывод о том, что оптимальным соотношением чистой жидкой фракции к раствору Рингера является 1:100-200.