تجهیزات آزمایشگاهی صنایع غذایی و کاربرد های آنها

در آزمایشگاه کار های متفاوت و متنوعی انجام میشود. و در همین راستا شاهد تعداد زیادی از وسیله های مختلف برای انجام ازمایشات گوناگون هستیم. در آزمایشگاه میکروبیولوژی باید تمام وسایل را پس از اتمام کارتان استریل کرده و در جایگاه اولیه آن قرار دهید. تا از گسترش آلودگی جلوگیری نموده و در هنگام استفاده مجدد از وسایل دچار مشکل نشوید. برخی تجهیزات مورد استفاده در آزمایشگاه میکروبیولوژی منحصر به فرد هستند و فقط در این آزمایشگاه ها و آزمایشات میکروبی کاربرد دارند . آشنایی با این وسایل ، کار با آنها و چگونگی مراقبت از آنها لازمه کار در آزمایشگاه میکروبیولوژی است .

معرفی تعدادی از وسایل آزمایشگاهی:

بشر: به منظور نگهداری، حمل و حرارت دادن مایعات به کار برده میشود. بسیاری از آنها به صورت مدرج شده هیتند.

پیپت: لوله بسیار نازکی برای برداشتن و جا به جا کردن مقادیر بسیار کم مایع. در دو دسته پیپت های ژوژه دار (حباب دار) و پیپت های مدرج تولید میشوند. پیپت ها باید قبل از استفاده استریل شوند که برای استریل کردن آنها می توان از آون استفاده کرد . به این صورت که تعدادی از آنها را که کاملا تمیز هستند ، داخل جای مخصوص پیپت قرار داده و به آون منتقل کنید . جهت شست و شوی پیپت ها زمانی که پیپت مورد استفاده قرار نمیگیرد آن را از سمت نوک به داخل یک محلول مناسب پاک کننده بدون کف بگذارید. و در موقع استفاده سطح خارجی و دهانه پیپت را کاملا با آب شستشو دهید تا از ماده پاک کننده عاری شود .

بطری: برای نگهداری و حفظ مواد جامد و مایع استفاده میشود.

آب فشان یا پیست: بطری پلاستیکی مجهز به یک لوله است و میتوان با آن محتوای بطری را به نقطه مد نظر ریخت.

لوله شوی : برای تمیز کردن لوله های آزمایش، ارلن، بالن ها و … استفاده میشود.

چراغ بونزن :  برای حرارت دادن مواد است و با گاز شهری کار میکند.

استوانه مدرج: برای اندازه گیری دقیق مایعات بکار میرود.

بورت: حهت اندازه گیری دقیق مایعات. بورت بزرگ است و همراه با آن از پایه بورت نیز استفاده میگردد. بورت دارای شیر تنظیم کننده است.

بوته چینی: برای حرارت بالا دادن به مواد کم.

ارلن مایر: برای نگهداری و مخلوط کردن محلول ها و حرارت دادن مواد به کار میرود.

قیف: جهت انتقال مایعات

قیف بوخنر :  با قیف معمولی تفاوت دارد و به جای مخروطی، به شکل استوانه ایی میباشد. این قیف معمولا ر وی ارلن تخلیه سوار شده و باعث جدا سازی محلول ها میشود.

قیف جدا کننده : برای جدا سازی محلول ها با چگالی متفاوت مورد استفاده قرار میگیرد.

بالن شیشه ایی: بالن ها در شکل های مختلف و برای استفاده های مختلفی ساخته میشوند. بالن ها غالبا ته گرد و ته صاف بوده و برای گرم کردن یکنواخت بکار میروند.

قطره چکان: برای برداشتن مایعات ب اندازه مشخص.

چوب پنبه ها: بستن محکم دهانه ظروف.

شیشه ساعت : برای توزین یا جابجایی جامدات.

کاغذ صافی : برای جدا سازی مواد جامد معلق به کار میرود و در شکلهای متنوع (بیشتر گرد) ساخته میشود.

لوله آزمایش: برای نگهداری، مشاهده، جابجایی، گرم و سرد کردن مواد و … استفاده میشود. بهتر است برای حمل آن از گیره لوله آزمایش استفاده نمود.

کاردک:برای برداشتن و جابجا کردن مقادیر اندک مواد شیمیایی جامد.

اسپاتول یا قاشقک آزمایشگاهی: برای نمونه برداری از مواد شیمیایی و گاهی برای نرم کردن مواد جامد.

کندانسور یا سرد کننده : به صورت لوله های پیچیده درون هم ساخته شده است. و به طور خاص برای جدا کردن مایعاتی که در هم حل شده اند به وسیله تبخیر و تقطیر به کار میرود.

توری نسوز: وسیله ایی مشبک فلزی که قسمت وسط آن روکش نسوز دارد. و باعث جلوگیری از رسیدن حرارت مستقیم به مواد و توزین یکنواخت حرارت میگردد

دیسکاتور یا خشک کن: از آن برای خشک کردن مواد یا مخلوط ماندن از خطر جذب گاز ها استفاده میشود.

ظرف پتری: ظرفی بشقابی با عمق کم برای جابجایی مواد و انجام ازمایشات کوچک در آزمایشگاه استفاده میشود.

سانترفیوژ: جداسازی رسوبات از محلول با استفاده از نیروی گریز از مرکز.

مثلث نسوز: وسیله ایی فلزی که روکشی از چینی نسوز دارد. و معمولا ان را روی سه پایه قرار میدهند.

باریل: نگهداری حجم زیاد مایعات. معمولا در اندازه های 5 لیتری و 10 لیتری ساخته میشود.

کاغذ پی اچ:  تعیین قدرت اسید ها و باز ها مورد استفاده قرار میگیرد.

دستگاه پی اچ متر: دستگاهی برای اندازه گیری دقیق پی اچ محلول ها

چراغ الکلی : ایجاد گرمای کم و سوختن بدون دود

پووار : برای مکش مایعات درون پیپت

گیلاسی مدرج: برای برداشتن حجم معینی از مایعات و پر کردن بورت و استوانه مدرج استفاده میشود.

دماسنج ها: برای اندازه گیری دمای محلول ها و … بکار میروند و در انواع بسیار مختلفی ساخته میشوند.

هاون چینی: برای سابیدن و له کردن مواد کاربرد دارد.

پنس: برای برداشتن و نگه داشتن مقد ار کمی از مواد روی آتش و … استفاده میشود.

هود: یکی از وسایل ایمنی موجود در آزمایشگاه است. هود بخارات و دود های سمی را از محیط آزمایشگاه دور میکند.

لوله رابط: لوله شیشه ایی قابل خم شدن روی آتش است و برای وصل کردن ظرف ها بکار میرود.

هیتر: وسیله آزمایشگاهی برای گرم کردن مقدار زیادی از مایعات. معمولا بازه دمایی هیتر از 100 تا 750 درجه میباشد.

کوره : برای گرم کردن مواد در بازه زمانی طولانی. معمولا در بازه حرارتی 1000 تا 3000 تولید میشوند.

همزن: در دو نوع مغناطیسی و شیشه ایی برای هم زدن مواد بکار میرود.

لباس ازمایشگاهی : یکی از وسایل حفاظتی از بدن و لباس های شخصی در آزمایشگاه است.

دستکش محافظ: برای محافظت از دست هنگام کار کردن با مواد شیمیایی مانند اسید هاست.

عینک محافظ: برای حفاظت از چشم در برابر مواد شیمیایی و بخار آنهاست.

میکروسکوپ: برای دیدن اجسام بسیار کوچک که با چشم غیر مسلح دیده نمیشوند. که در انواع متنوعی مانند میکروسکوپ های نوری، الکترونی، نیروی جانبی، اتمی و … میسازند.

بالن سه دهانه: معمولا در آزمایش های که میخواهیم همزمان دو ماده را وارد کرده و از دهانه سوم آن یک ماده را خارج کنیم استفاده میشود.

دستگاه کرایسکوپ: جهت اندازه گیری آب افزوده شده به شیر

دستگاه سوکسله: جهت اندازه گیری چربی

کلدال هضم و تقطیر: سیستم کلدال هضم و تقطیر جهت اندازه گیری پروتئین

دستگاه میلکواسکن: دستگاه آتوآنالایزر شیر جهت کشف تقلبات شیر به روش ftir

دستگاه سوماتیک سل کانتر: جهت اندازه گیری و شمارش دقیق سلول های سوماتیک شیر

و …….

در ازمایشگاه ها علاوه بر آزمایشات شیمیایی گوناگون و تولید مواد به کشت میکروارگانیسم ها و نابودی آنها نیز میپردازند. که در ادامه این مقاله به آنها خواهیم پرداخت.

کشت میکروارگانیسم ها:

محیط های کشت جز ملزومات آزمایشگاه میکروبیولوژی هستند چون در آزمایشگاه میکروبی ، نیاز به پرورش میکروب ها داریم و برای رسیدن به این منظور باید باکتری در شرایط رشد قرار گیرد ، لذا باید محیطی مناسب برای رشد باکتری فراهم کنیم تا باکتری در آن محیط تکثیر حاصل کند .

پس محیط کشت مجموعه ای است از مواد غذایی لازم برای رشد باکتری که در آن PH معینی بایستی در نظر گرفته شود .

در قدیم از محیط های کشت طبیعی مثل : سرم خون ، شیر ، آبگوشت و .. استفاده میکردند. اما محیط های کشت طبیعی برای تشخیص خوب نبودند. به همین دلیل محیط های کشت مصنوعی که استاندارد هستند متداول شدند.

در این محیط های کشت مواد مغذی مختلفی به کار رفته است تا آنرا از نظر پروتئین و قند غنی کنند ، همچنین در آنها یک معرف PH نیز وجود دارد که برای تشخیص باکتری ها بر مبنای واکنش های بیوشیمیایی که انجام می دهند لازم است ، این معرف در شرایط قلیایی و اسیدی دارای رنگ های مختلفی هستند که تشخیص را ساده تر می کند . علاوه بر اینها به محیط های کشت ، فاکتور های رشد ، نمک طعام ، بافرهای PH و .. نیز اضافه میشود .

تعدادی از تجهیزات مربوط به کشت میکروبی:

آنس آزمایشگاهی ( لوپ ) :

آنس سوزنی : از آن برای برداشت نمونه و انجام کشت های عمقی و ضربه ای استفاده می شود .

آنس حلقوی : از آن برای برداشت نمونه و انجام کشت خطی استفاده می شود .

نکته : آنس باید حتما قبل از استفاده استریل شود و برای استریل کردن آن نوک آنس روی شعله می گیریم تا کاملا سرخ شود .

سوآب :

یک چوب باریک است که انتهای آن پنبه پیچیده شده است( شبیه گوش پاک کن )  و برای برداشت نمونه از پوست ، مخاط گلو ، لباس ، سطوح آزمایش و … استفاده می شود . نکته : سوآب باید قبل از استفاده استریل شود و برای استریل کردن آن می توان تعدادی از انها را در داخل لوله آزمایش قرار داد و بعد از بستن درب آن با پنبه و فویل به اتوکلاو منتقل کرد و بعد از استفاده باید آنها را دور انداخت .

گرمخانه ( اینکوباتور )

این دستگاه دمای مناسب برای رشد میکروارگانیسم ها را فراهم میکند . ساختمان گرمخانه یک اتاقک گرم است شبیه یک کابینت که به خوبی عایق بندی شده و مجهز به سیستم های مناسب گردش هوا و تنظیم رطوبت است . سیستم حرارتی گرمخانه باید بسیار دقیق کار کند و درجه حرارت داخل گرمخانه نباید از حد تنظیم شده حتی یک درجه تغییر کند . دو نوع اینکوباتور داریم شامل :

اینکوباتور سرد :

جهت فراهم کردن دما برای میکروارگانیسم هایی که در دمای 25 درجه سانتی گراد و کمتر رشد میکنند مثل قارچ ها ، استفاده می شود .

اینکوباتور گرم :

جهت فراهم کردن دما برای میکروارگانیسم هایی که در دمای 37 درجه سانتی گراد و بالاتر رشد میکنند  مثل اکثر باکتری های بیماری زا ، استفاده میشود .

روش استفاده از گرمخانه به این صورت است که پلیت ها و لوله های مورد نظر را داخل گرمخانه قرار دهید ، طوری که فاصله ردیف پلیت ها از یکدیگر و فاصله آنها از دیواره گرمخانه 2/5 سانتی متر باشد تا هوای گرم به راحتی تبادل شود و اختلاف درجه حرارت در قسمت های مختلف آن به وجود نیاید و گرمخانه را نیز نباید خیلی پر کنید .

سپس درب گرمخانه را ببندید و دمای مورد نظر را تنظیم کنید و اگر گرمخانه مجهز به رطوبت سنج و زمان سنج باشد زمان و رطوبت را نیز تنظیم کنید .  باید توجه داشت که ظروف منتقل شده به گرمخانه در مدت حداکثر دو ساعت به دمای مورد نظر برسند .

تجهیزات مربوط به استیریلیزاسیون یا نابودی میکروارگانیسم ها :

اتوکلاو :

از این دستگاه که حرارت مربوط تولید میکند برای استریل کردن محیط های کشت و وسایلی که به حرارت خشک حساس هستند استفاده میشود .

این دستگاه شامل دو محفظه است که در یکی از آنها آب ریخته می شود و در دیگری وسایل و محیط های که باید استریل شوند قرار میگیرند .

دستگاه مجهز به یک ترموستات است که دمای داخل اتوکلاو را اندازه گیری می کند و یک فشارسنج که فشار داخل اتوکلاو را نشان میدهد . اتوکلاو های جدید و دیجیتال مجهز به یک زمانسنج و یک صفحه دیجیتالی هستند که دما و زمان روی آن نشان داده میشود . اتوکلاو دارای یک سوپاپ اطمینان و یک سوپاپ معمولی ( شیر تخلیه ) نیز هست . برای انجام عمل استریل کردن باید ابتدا از سلامت دستگاه مطمن شوید و داخل مخزن دستگاه آب به اندازه کافی بریزید ، سپس در مخزن دیگر وسایل و محیط هایی را که باید استریل شوند قرار دهید ، باید توجه داشت چون این دستگاه حرارت مرطوب تولید میکند و ممکن است بخارات آب وارد محیط های کشت شوند و آن را رقیق کنند .

نحوه کار با اتوکلاو :

محیط های کشت را در ارلن یا لوله آزمایش ریخته و درب آن را با پنبه و فویل آلومینیومی کاملا مسدود میکنید .

بعد از قرار دادن وسایل داخل اتوکلاو و بستن درب آن پیچ ها را دو به دو و مقابل یکدیگر ببندید تا مطمن شوید که درب کاملا بسته شده و روزنه ای وجود ندارد و سپس دما ، فشار و زمان را تنظیم کنید ، که معمولا ، برای استریل کردن دمای 121 درجه سانتی گراد ، فشار 15 پوند بر اینج مربع یا 1/5 اتمسفر و زمان 15 دقیقه لازم است .

بعد از بسته شدن کامل درب دستگاه شیر تخلیه را باز کنید تا بخاری که داخل دستگاه تولید می شود جانشین هوای داخل اتوکلاو شود ، تا زمانی که فقط بخار از شیر تخلیه خارج شود سپس شیر تخلیه را ببندید تا بخار در داخل اتوکلاو جمع شود و فشار داخل آن افزایش یابد و به 1/5 اتمسفر برسد و بعد از گذشت 15 دقیقه در دمای 121 درجه سانتی گراد و فشار 1/5 اتمسفر مواد داخل اتوکلاو کاملا استریل شده اند توجه داشته باشید که بعد از استریل شدن نباید بلافاصله درب اتوکلاو را باز کرد چون فشار داخل آن بالاست و امکان انفجار وجود دارد بنابراین ابتدا شیر تخلیه را باز کنید تا فشار داخل دستگاه به صفر برسد و سپس درب را باز کنید ، ضمنا برای باز کردن درب و خارج کردن وسایل باید از دستکش های مخصوص استفاده کنید تا از سوختگی جلوگیری شود .

آون ( فور ) :

این دستگاه که حرارت خشک تولید میکند برای استریل کردن وسایل شیشه ای یا فلزی مثل : پلیت ، پیپت ، پنس ، اسپاتول و … استفاده می شود .  بهتر است برای راحتی کار پلیت ها و پیپت ها را داخل جای مخصوص پلیت و پیپت که از جنس استیل یا آلومینیوم هستند قرار داده و سپس به آون منتقل کنید .

این دستگاه شبیه یک کابینت است که به صورت الکتریکی توسط یک هیتر ، هوای گرم ایجاد می کند . برخی از این دستگاه ها مجهز به یک فن هستند که هوای گرم را به جریان درآورده و باعث می شود دما در تمام قسمت های آون یکسان باشد . دستگاه مجهز به یک ترموستات ، زمان سنج یک صفحه دیجیتالی نیز میباشد . جهت استریل کردن در این دستگاه دمای 150 تا 180 درجه سانتی گراد و زمان 1/5 تا 2 ساعت لازم است .

یک روش دیگر استریل کردن توسط این دستگاه روش تندالیزاسیون یا گرمای متناوب است ، این روش برای مواردی که به حرارت بالا حساس هستند استفاده  میشود که در این روش حرارت 70 الی 80 درجه سانتی گراد برای دو تا سه روز متوالی اعمال می شود .

آزمایشگاه های صنایع مختلف غذایی و وسایل مورد نیاز آنها :

صنایع مختلف غذایی مختلف به منظور تولید، بهبود و کنترل کیفی دارای آزمایشگاه ها هستند. این آزمایشگاه ها بسته به صنعت غذایی استفاده شده، دارای کارکردها و وسایل آزمایشگاهی مختلفی هستند. در ادامه به تعدادی از وسایل آزمایشگی خاص و مورد نیاز صنایع غذایی مختلف میپردازیم.

تجهیزات آزمایشگاهی صنعت شیر و لبنیات:

• اتوآنالایزر شیر
• کرایسکوپ جهت آب افزوده به شیر
• سانتریفیوژ شیر
• دستگاه تعیین تقلبات در شیر و لبنیات
• بوتیرومتر شیر، بوتیرومتر خامه، بوتیرومتر پنیر
• کلدان هضم و تقطیر
• سوکسله اندازه گیری چربی
• رفراکتومتر
• پلاریمتر
• آون
• هود میکروبی
• هود شیمیایی

تجهیزات آزمایشگاه قند و شکر، شکلات و عسل

• تالامتر
• ساخاری متر
• رافینومتر
• رنگ سنج محلول شکر
• پلاریمتر مخصوص شکر
• رفراکتومتر عسل
• اسپکتوروفتومتر
• آب مقطرگیری
• همزن مقناطیسی
• میکروسکوپ نوری
• آنکوباتور یخچال دار
• آتوکلاو

تجهیزات آزمایشگاه روغن خوراکی وکره

• رفراکتومتر
• رنگسنج مخصوص روغن خوراکی
• رنسیمتر
• نقطه ذوب
• ویسکومتر
• آنکوباتور
• بن ماریجوش
• سختی سنج
• آون

تجهیزات آزمایشگاه آرد و غلات

• آتوآنالایزر آرد و غلات
• گلوتن این دکس و گلوتن واشر
• آمیلوگراف
• بذرشمار
• شیکر الک

تجهیزات آزمایشگاه نوشیدنی ها

• رنگ سنج نوشیدنی ها
• گاز سنج نوشیدنی ها
• رفراکتومتر
• پلاریمتر
• ویسکومتر
• چگالی سنج
• فلیم فتومتر
• جذب اتمی
• کوروماتوگراف گازی
• دستگاه اندازه گیری فشار درون بتری

تجهیزات آزمایشگاه گوشت و سوسیس و کالباس

• کلدال هضم و تقطیر جهت اندازه گیری پروتئین
• دستگاه سوکسله جهت اندازه گیری چربی
• دستگاه اندازه گیری فیبر خام
• کوره خاکسترگیری
• رطوبت سنج گوشت و فراورده ها
• اسیدیته سنج گوشت
• شوری سنج گوشت
• اسپکتروفتومتر
• کروماتوگراف مایع
• آنکوباتور
• آون
• هود میکروبی
• هود شیمیایی