جشنواره ی تعطیلی قربان تا غدیر

جشنواره ی تعطیلی قربان تا غدیر

دانشجویان مواد دانشگاه تجن

در پاییز 90

واقعا معلوم نیست چی شد که این شد
به همین سادگی کلاس های این چند روز تعطیل شد
همه چی به راحتی شد
واااااااای فکر کلاسهای جبرانی این وسط چی شد
ولی نکته ای هم هست که این طور شد
دوری از فراغ خانواده برای دوستان مزیدی بر علت شد
تا که تعطیلی رسم این روز های ما شد
عاقبت اینکه  داستان روز های ما نیز چنین تعطیل شد

جلسه ی سوم: 90/8/7

پتانسیل اکسیداسیون و احیا (Eh): میکروارگانیزم های مختلف نسبت به پتانسیل اکسیداسیون و احیای محیط های کشت مختلف حساسیت های متفاوتی دارند. این فاکتور به صورت زیر تعریف می شود:

توانایی یک ماده در کسب یا از دادن الکترون

به طور کلی وقتی وقتی یک عنصر یا ترکیب شیمیایی الکترون از دست می دهد، اصطلاحا گفته می شود که اکسید شده و بلعکس عنصر یا ترکیباتی که الکترون دریافت کنند، احیا می شوند.

تعریف دیگر اکسیداسیون و احیا: ترکیب سوبسترا با اکسیژن

Cu ⁺ <====> Cu²⁺ + e

Cu ⁺ + O₂ <====> 2Cu²⁺O  

سوبسترا (Cu): هر ماده ای که در واکنش شرکت می کند.

بنابراین ماده ای که به آسانی الکترون از دست می دهد، یک احیا کننده ی خوب محسوب شده و ماده ای که به راحتی الکترون می گیرد، یک اکسید کننده ی خوب خوانده می شود. زمانی که الکترون از یک جسم به جسم دیگر منتقل می شود، بین آن دو ماده اختلاف پتانسیل ایجاد می شود که مقدار آن بر حسب میلی ولت (mv) قابل اندازه گیری است.

به طور کلی هر چه ترکیبات شیمیایی بیشتر اکسید شوند به همان نسبت پتانسیل الکتریکی بالاتری خواهد داشت و برعکس احیا شدن یک ماده سبب می گردد که پتانسیل الکتریکی آن به همان نسبت کاهش یابد. ایجاد پتانسیل های مثبت و منفی در مواد غذایی نتیجه ی وجود ترکیبات شیمیایی خاص در آن فراورده ها است. برای مثال وجود گروه های SH (سولفیدرین که از میتورین، سیتئین، سوفوریل تشکیل شده است) در گوشت و اسید آسکوربیک و قند های احیا کننده در میوه ها و سبزی ها موجب ایجاد شرایط احیا در این محصولات می شوند.

Eh فراورده های گیاهی به ویژه عصاره ی میوه ها و سبزی ها بین +300  تا +400 میلی ولت می باشد. بنابراین جای تعجب نیست که عامل اصلی فساد این گونه مواد غذایی قارچ ها و باکتری های هوازی هستند. قطعات بزرگ گوشت دارای Eh   200- میلی ولت هستند. ولی Eh گوشت چرخ کرده بین +200 تا  -200میلی ولت متغیر است (در گوشت چرخ کرده به دلیل ورود هوا و بار مثبتش، در هنگام چرخ کردن Eh می تواند به این گونه متغیر بوده و محدوده ی مثبت را در برگیرد). پنیر های مختلف دارای Eh منفی بوده، مقدار Eh از -20 تا -200 میلی ولت در نوسان است.

میکروارگانیزم ها احتیاجات Eh متفاوتی دارند. میکروب های هوازی برای رشد خود، احتیاج به Eh مثبت و میکروب های بی هوازی نیاز به Eh منفی دارند. مثلا باکتری های جنس کلستریدیوم که بی هوازی هستند، وجود Eh منفی برای رشدشان ضروری است و بلعکس باکتری های جنس باسیلوس جزء گروهی هستند که احتیاج به Eh مثبت دارند. پتانسیل اکسیداسیون و احیا بسته به نوع ماده غذایی  و وضعیت شیمیایی متغیر است.

بر نوع مثبت و منفی بودن Eh، نیاز اکسیژنی دخیل است به گونه ای که باسیلوس ها شدیدا هوازی (aerobe) هستند و هم چنین کلستریدیوم ها کاملا بی هوازی اند (anaerobe) و این دو دسته هر دو ترموفیل هستند.

بعضی از باکتری های هوازی عملا در شرایطی که کمی احیا شده باشد، بهتر رشد می کنند. اغلب این میکروارگانیزم ها از نوع میکروآئروفیل (micro aerophil) هستند، از این دسته لاکتوباسیلوس ها و استرپتوکوکسی ها را می توان نام برد.  دسته ی دیگر میکروارگانیزم ها در شرایط هوازی و بی هوازی قادر به رشدند که به این دسته بی هوازی اختیاری   (facultative anaerobe)  گفته می شود.

اکثر مخمر ها و کپک ها که درون غذا یا بر سطح آن ها رشد می کنند، از انواع هوازی هستند هر چند که برخی از آن ها به شرایط بی هوازی اختیاری نیز تمایل دارند.

ترکیبات مغذی: رشد و زندگانی میکروارگانیزم ها به آن وابسته است.

منابع ترکیبات مغذی:

·      منبع انرژی: منشا آن کربن است که جهت انجام واکنش ها و فعالیت ها در میکروارگانیزم ها مصرف می شود. کربن برای یک میکروارگانیزم از طریق تجزیه ی قندها، اسید های آمینه، پلی ساکاریدها، الکل ها، چربی ها بدست می آید.

میکروارگانیزم ها تمایل به سهولت زندگی دارند و در یک محلول برای بدست آوردن کربن در صورت وجود چند منبع کربنی ابتدا به سمت منبع ساده تر یعنی قند ها می روند و سپس به سراغ پلی ساکارید ها که با تجزیه آن ها به قند ها منبع کربنی خود را بدست می آورند و چربی ها با سوزاندن آن ها جهت تامین کربن، می روند.

همانطور که یک انسان در صورت نبود منبع انرژی مناسب در صورت تغذیه نادرست از غذای نامناسب آسیب می بیند (بیماری نقرس بر اثر کمبود های غذایی بوجود می آید)، یک میکروارگانیزم نیز در چنین شرایطی آسیب می بیند.

قارچ ها و کپک ها توقع کم تری نسبت به باکتری ها داشته و با کم ترین نیاز ها زندگی می کنند. در بین باکتری ها نیز باکتری های G+ حساس ترند به طوری که آن ها را باکتری های عیانی یا پرتوقع (Fastiduce) می نامند هم چنین G-ها حساسیت و تمایل کم تری دارند .

·      ازت: برای تامین نیتروژن که ساختار میکروارگانیزم ها را تشکیل می دهد، میکروارگانیزم ها به سوی اسید های آمینه  می روند که به اسید های آمینه، پپتید ها و پپتید ها پروتیین ها را می سازند که با توجه به این مورد پلی آمینو اسید ها یا     پروتیین ها، ترکیبات پپتیدی، نوکلئوتید ها در صورت نبود، آمینو اسید منابع دیگر تامین کننده ی اسید مورد نیاز میکروارگانیزم هستند.

·      املاح: به طور معمول در مواد غذایی وجود دارند و به مصرف میکروارگانیزم ها می رسند.

·      ویتامین ها: بخصوص ویتامین گروه B که باید در مواد غذایی مصرفی میکروارگانیزم ها وجود داشته باشد به استثناء قارچ ها و باکتری های G- که توان سنتز ویتامین B را دارند. اما G+ ها باید حتما مواد اندکی ویتامین B را در اختیار داشته باشند تا زیست کنند.

میوه ها ویتامین B کمتری نسبت به گوشت ها و هم چنین با وجود PH پایین و Eh مثبت، قارچ ها و کپک ها عامل فساد آن ها می باشند.

·      ترکیبات ضد میکروبی: در بررسی های انجام شده بر روی ترکیبات آروماتیک، گیاهان، برخی خواص میوه ها، ادویه ها به ترکیباتی ضد میکروبی پی برده شد.

برخی گونه های گیاهان دارای روغن های اساسی (Esetial oil) هستند که نقش ضد میکروبی دارند. از جمله اوژنول (Eugenol) در میخک، آلیسین (Allicin) در سیر، سینامیک آلدهید (Cinamic aldehyde) و اوژنول در دارچین و   آلیل ایزوتیوسیانات (Allyl isothiocyanat) در خردل و هم چنین در میوه ها، سبزی ها، چای، ملاس و دیگر منابع گیاهی ترکیباتی چون کافئیک اسید (Coffeic acid)، کلروژنیک اسید (Cholerogenic acid)، فرونیک اسید          (Feronic acid) و پی کوماریک (P-qumaric) وجود دارند که دارای خواص ضد باکتری و ضد قارچی اند. اسید های آلی موجود در میوه ها و سبزی ها مثل اسید مالیک (اسید سیر، سبزی) اسید تارتاریک (انگور، ریواس) و اسید سوبکینیک (ریواس، چغندر) نیز از دسته ی ترکیبات ضد میکروبی اند. ترکیبات اوژنول و تیمول در مریم گلی و ایزوتیمول (کاواکرول) و تیمول در پونه کوهی را نیز می توان نام برد.

شیر گاو دارای چندین ترکیب ضد میکروبی است نظیر لاکتوفرین (Lactoferin)، سیستم لاکتوپراکسیداز و ترکیبی به نام لاکتینین.

تخم مرغ نیز دارای لیزوزیم (روی پوست) است که همراه با کنالبومین در تخم مرغ موجب حفاظت از میکروارگانیزم ها    می شوند.

در واکوئل گیاهانی مثل کلم، گل کلم و شلغم ترکیبی به نام گلوکز زنیلات موجود است که در اثر صدمات و تخریب مکانیکی تولید ایزوتیوسیانات می کند که این ترکیب دارای خواص ضد باکتری و ضد قارچی است.

ساختمان بیولوژیک: پوشش طبیعی برخی مواد خوراکی که محافظی خوب در برابر میکروارگانیزم ها است و از ورود آن ها به بافت های داخل جلوگیری می کند. در این مورد می توان از ساختمان پوششس داخل دانه ها و پوشش سطحی میوه ها و پوسته ی سخت محصولات روغنی مثل پسته و بادام و...، پوسته ی خارجی تخم مرغ یا غشای نازک در بردارنده ی گوشت نام برد.

عوامل خارجی:

شامل خصوصیات محیط نگهداری و انبار داری مواد غذایی می شود که این خصوصیات هم ماده ی غذایی را تحت تاثیر قرار می دهد و هم بر روی میکروارگانیزم های موجود در مواد خوراکی تاثیر می گذارد که مهم ترین این فاکتور ها عبارتند از درجه حرارت انبار، رطوبت نسبی محیط، حضور گاز های مختلف و غلظت آن ها در اتمسفر انبار و حضور سایر میکروارگانیزم ها.

درجه حرارت انبار: دامنه ی حرارتی مناسب برای میکروارگانیزم ها بسیارگسترده است. پایین ترین درجه ای که برای فعالیت میکروارگانیزم ها مشاهده شده است دمای -34 درجه ی سانتی گراد می باشد. در حالی که بالاترین دما برای فعالیتشان قدری بیش از 90 درجه ی سانتی گراد است.

میکروارگانیزم ها از نظر نیاز حرارتی به سه دسته ی کلی سرما دوست، معتدل دوست و گرما دوست طبقه بندی می شوند.

·      سرما دوست ها به دو دسته ی سایکروفیل (Psychrophil) که دمای بهینه ی آن 10-15 درجه ی سانتی گراد است و هم چنین سایکروتروف (Psychrotroph) (تروف به معنی تحمل کننده است) با دمای بهینه 20-30 درجه سانتی گراد تقسیم بندی می شوند.

·      معتدل دوست ها یا مزوفیل (Mesophil) که دمای بهینه ی آن ها برای تکثیر و زیست 30-40 درجه سانتی گراد است و باکتری های بیماری زا عموما در این دسته قرار می گیرند.

·      گرما دوست ها که در دو دسته ی ترموفیل (Thermophil)  با دمای بهینه ی بیش از 45 درجه سانتی گراد یا بالاتر و ترمودیوریک (Thermoduric) که دمای بالا را تحمل می کند و رشدی ندارند؛ تقسیم می شوند. مهم ترین باکتری های دسته ترموفیل، باسیلوس ها و کلستریدیوم ها (غذاهای کنسروی) هستند.

میکروارگانیزم های سایکروفیل و سایکروتروف در درجه حرارت یخچال به خوبی رشد و نمو می کنند و باعث فساد مواد غذایی خوراکی مثل گوشت ها، ماهی ها، فراورده های گوشتی طیور، تخم مرغ و ... می شوند. قارچ هایی نظیر آسپرژیلوس  نیز در دمای یخچال فعال می مانند. مخمر ها بیشتر به شرایط سایکروفیل ها و مزوفیل ها تمایل دارند و کم تر در دامنه ی ترموفیل فعالیت می کنند.

کیفیت مواد خوراکی نیز باید در انتخاب درجه حرارت مناسب برای نگهداری آن ها مورد توجه قرار بگیرد. شاید نگهداری کلیه ی مواد خوراکی در دمای یخچال یا کم تر از آن، امر مطلوبی به نظر آید ولی گاهی چنین نیست مثلا موز در درجه حرارت 13 تا 17 درجه سانتی گراد بهتر از دمای 5 تا 7 درجه سانتی گراد قابل نگهداری است. هم چنین برای بسیاری از سبزیجات مانند سیب زمینی، کرفس و کلم سفید درجه حرارت مناسب 10 درجه سانتی گراد می باشد.

جلسه ی سوم: 90/8/7

پتانسیل اکسیداسیون و احیا (Eh): میکروارگانیزم های مختلف نسبت به پتانسیل اکسیداسیون و احیای محیط های کشت مختلف حساسیت های متفاوتی دارند. این فاکتور به صورت زیر تعریف می شود:

توانایی یک ماده در کسب یا از دادن الکترون

به طور کلی وقتی وقتی یک عنصر یا ترکیب شیمیایی الکترون از دست می دهد، اصطلاحا گفته می شود که اکسید شده و بلعکس عنصر یا ترکیباتی که الکترون دریافت کنند، احیا می شوند.

تعریف دیگر اکسیداسیون و احیا: ترکیب سوبسترا با اکسیژن

Cu ⁺ <====> Cu²⁺ + e

Cu ⁺ + O₂ <====> 2Cu²⁺O  

سوبسترا (Cu): هر ماده ای که در واکنش شرکت می کند.

بنابراین ماده ای که به آسانی الکترون از دست می دهد، یک احیا کننده ی خوب محسوب شده و ماده ای که به راحتی الکترون می گیرد، یک اکسید کننده ی خوب خوانده می شود. زمانی که الکترون از یک جسم به جسم دیگر منتقل می شود، بین آن دو ماده اختلاف پتانسیل ایجاد می شود که مقدار آن بر حسب میلی ولت (mv) قابل اندازه گیری است.

به طور کلی هر چه ترکیبات شیمیایی بیشتر اکسید شوند به همان نسبت پتانسیل الکتریکی بالاتری خواهد داشت و برعکس احیا شدن یک ماده سبب می گردد که پتانسیل الکتریکی آن به همان نسبت کاهش یابد. ایجاد پتانسیل های مثبت و منفی در مواد غذایی نتیجه ی وجود ترکیبات شیمیایی خاص در آن فراورده ها است. برای مثال وجود گروه های SH (سولفیدرین که از میتورین، سیتئین، سوفوریل تشکیل شده است) در گوشت و اسید آسکوربیک و قند های احیا کننده در میوه ها و سبزی ها موجب ایجاد شرایط احیا در این محصولات می شوند.

Eh فراورده های گیاهی به ویژه عصاره ی میوه ها و سبزی ها بین +300  تا +400 میلی ولت می باشد. بنابراین جای تعجب نیست که عامل اصلی فساد این گونه مواد غذایی قارچ ها و باکتری های هوازی هستند. قطعات بزرگ گوشت دارای Eh   200- میلی ولت هستند. ولی Eh گوشت چرخ کرده بین +200 تا  -200میلی ولت متغیر است (در گوشت چرخ کرده به دلیل ورود هوا و بار مثبتش، در هنگام چرخ کردن Eh می تواند به این گونه متغیر بوده و محدوده ی مثبت را در برگیرد). پنیر های مختلف دارای Eh منفی بوده، مقدار Eh از -20 تا -200 میلی ولت در نوسان است.

میکروارگانیزم ها احتیاجات Eh متفاوتی دارند. میکروب های هوازی برای رشد خود، احتیاج به Eh مثبت و میکروب های بی هوازی نیاز به Eh منفی دارند. مثلا باکتری های جنس کلستریدیوم که بی هوازی هستند، وجود Eh منفی برای رشدشان ضروری است و بلعکس باکتری های جنس باسیلوس جزء گروهی هستند که احتیاج به Eh مثبت دارند. پتانسیل اکسیداسیون و احیا بسته به نوع ماده غذایی  و وضعیت شیمیایی متغیر است.

بر نوع مثبت و منفی بودن Eh، نیاز اکسیژنی دخیل است به گونه ای که باسیلوس ها شدیدا هوازی (aerobe) هستند و هم چنین کلستریدیوم ها کاملا بی هوازی اند (anaerobe) و این دو دسته هر دو ترموفیل هستند.

بعضی از باکتری های هوازی عملا در شرایطی که کمی احیا شده باشد، بهتر رشد می کنند. اغلب این میکروارگانیزم ها از نوع میکروآئروفیل (micro aerophil) هستند، از این دسته لاکتوباسیلوس ها و استرپتوکوکسی ها را می توان نام برد.  دسته ی دیگر میکروارگانیزم ها در شرایط هوازی و بی هوازی قادر به رشدند که به این دسته بی هوازی اختیاری   (facultative anaerobe)  گفته می شود.

اکثر مخمر ها و کپک ها که درون غذا یا بر سطح آن ها رشد می کنند، از انواع هوازی هستند هر چند که برخی از آن ها به شرایط بی هوازی اختیاری نیز تمایل دارند.

ترکیبات مغذی: رشد و زندگانی میکروارگانیزم ها به آن وابسته است.

منابع ترکیبات مغذی:

·      منبع انرژی: منشا آن کربن است که جهت انجام واکنش ها و فعالیت ها در میکروارگانیزم ها مصرف می شود. کربن برای یک میکروارگانیزم از طریق تجزیه ی قندها، اسید های آمینه، پلی ساکاریدها، الکل ها، چربی ها بدست می آید.

میکروارگانیزم ها تمایل به سهولت زندگی دارند و در یک محلول برای بدست آوردن کربن در صورت وجود چند منبع کربنی ابتدا به سمت منبع ساده تر یعنی قند ها می روند و سپس به سراغ پلی ساکارید ها که با تجزیه آن ها به قند ها منبع کربنی خود را بدست می آورند و چربی ها با سوزاندن آن ها جهت تامین کربن، می روند.

همانطور که یک انسان در صورت نبود منبع انرژی مناسب در صورت تغذیه نادرست از غذای نامناسب آسیب می بیند (بیماری نقرس بر اثر کمبود های غذایی بوجود می آید)، یک میکروارگانیزم نیز در چنین شرایطی آسیب می بیند.

قارچ ها و کپک ها توقع کم تری نسبت به باکتری ها داشته و با کم ترین نیاز ها زندگی می کنند. در بین باکتری ها نیز باکتری های G+ حساس ترند به طوری که آن ها را باکتری های عیانی یا پرتوقع (Fastiduce) می نامند هم چنین G-ها حساسیت و تمایل کم تری دارند .

·      ازت: برای تامین نیتروژن که ساختار میکروارگانیزم ها را تشکیل می دهد، میکروارگانیزم ها به سوی اسید های آمینه  می روند که به اسید های آمینه، پپتید ها و پپتید ها پروتیین ها را می سازند که با توجه به این مورد پلی آمینو اسید ها یا     پروتیین ها، ترکیبات پپتیدی، نوکلئوتید ها در صورت نبود، آمینو اسید منابع دیگر تامین کننده ی اسید مورد نیاز میکروارگانیزم هستند.

·      املاح: به طور معمول در مواد غذایی وجود دارند و به مصرف میکروارگانیزم ها می رسند.

·      ویتامین ها: بخصوص ویتامین گروه B که باید در مواد غذایی مصرفی میکروارگانیزم ها وجود داشته باشد به استثناء قارچ ها و باکتری های G- که توان سنتز ویتامین B را دارند. اما G+ ها باید حتما مواد اندکی ویتامین B را در اختیار داشته باشند تا زیست کنند.

میوه ها ویتامین B کمتری نسبت به گوشت ها و هم چنین با وجود PH پایین و Eh مثبت، قارچ ها و کپک ها عامل فساد آن ها می باشند.

·      ترکیبات ضد میکروبی: در بررسی های انجام شده بر روی ترکیبات آروماتیک، گیاهان، برخی خواص میوه ها، ادویه ها به ترکیباتی ضد میکروبی پی برده شد.

برخی گونه های گیاهان دارای روغن های اساسی (Esetial oil) هستند که نقش ضد میکروبی دارند. از جمله اوژنول (Eugenol) در میخک، آلیسین (Allicin) در سیر، سینامیک آلدهید (Cinamic aldehyde) و اوژنول در دارچین و   آلیل ایزوتیوسیانات (Allyl isothiocyanat) در خردل و هم چنین در میوه ها، سبزی ها، چای، ملاس و دیگر منابع گیاهی ترکیباتی چون کافئیک اسید (Coffeic acid)، کلروژنیک اسید (Cholerogenic acid)، فرونیک اسید          (Feronic acid) و پی کوماریک (P-qumaric) وجود دارند که دارای خواص ضد باکتری و ضد قارچی اند. اسید های آلی موجود در میوه ها و سبزی ها مثل اسید مالیک (اسید سیر، سبزی) اسید تارتاریک (انگور، ریواس) و اسید سوبکینیک (ریواس، چغندر) نیز از دسته ی ترکیبات ضد میکروبی اند. ترکیبات اوژنول و تیمول در مریم گلی و ایزوتیمول (کاواکرول) و تیمول در پونه کوهی را نیز می توان نام برد.

شیر گاو دارای چندین ترکیب ضد میکروبی است نظیر لاکتوفرین (Lactoferin)، سیستم لاکتوپراکسیداز و ترکیبی به نام لاکتینین.

تخم مرغ نیز دارای لیزوزیم (روی پوست) است که همراه با کنالبومین در تخم مرغ موجب حفاظت از میکروارگانیزم ها    می شوند.

در واکوئل گیاهانی مثل کلم، گل کلم و شلغم ترکیبی به نام گلوکز زنیلات موجود است که در اثر صدمات و تخریب مکانیکی تولید ایزوتیوسیانات می کند که این ترکیب دارای خواص ضد باکتری و ضد قارچی است.

ساختمان بیولوژیک: پوشش طبیعی برخی مواد خوراکی که محافظی خوب در برابر میکروارگانیزم ها است و از ورود آن ها به بافت های داخل جلوگیری می کند. در این مورد می توان از ساختمان پوششس داخل دانه ها و پوشش سطحی میوه ها و پوسته ی سخت محصولات روغنی مثل پسته و بادام و...، پوسته ی خارجی تخم مرغ یا غشای نازک در بردارنده ی گوشت نام برد.

عوامل خارجی:

شامل خصوصیات محیط نگهداری و انبار داری مواد غذایی می شود که این خصوصیات هم ماده ی غذایی را تحت تاثیر قرار می دهد و هم بر روی میکروارگانیزم های موجود در مواد خوراکی تاثیر می گذارد که مهم ترین این فاکتور ها عبارتند از درجه حرارت انبار، رطوبت نسبی محیط، حضور گاز های مختلف و غلظت آن ها در اتمسفر انبار و حضور سایر میکروارگانیزم ها.

درجه حرارت انبار: دامنه ی حرارتی مناسب برای میکروارگانیزم ها بسیارگسترده است. پایین ترین درجه ای که برای فعالیت میکروارگانیزم ها مشاهده شده است دمای -34 درجه ی سانتی گراد می باشد. در حالی که بالاترین دما برای فعالیتشان قدری بیش از 90 درجه ی سانتی گراد است.

میکروارگانیزم ها از نظر نیاز حرارتی به سه دسته ی کلی سرما دوست، معتدل دوست و گرما دوست طبقه بندی می شوند.

·      سرما دوست ها به دو دسته ی سایکروفیل (Psychrophil) که دمای بهینه ی آن 10-15 درجه ی سانتی گراد است و هم چنین سایکروتروف (Psychrotroph) (تروف به معنی تحمل کننده است) با دمای بهینه 20-30 درجه سانتی گراد تقسیم بندی می شوند.

·      معتدل دوست ها یا مزوفیل (Mesophil) که دمای بهینه ی آن ها برای تکثیر و زیست 30-40 درجه سانتی گراد است و باکتری های بیماری زا عموما در این دسته قرار می گیرند.

·      گرما دوست ها که در دو دسته ی ترموفیل (Thermophil)  با دمای بهینه ی بیش از 45 درجه سانتی گراد یا بالاتر و ترمودیوریک (Thermoduric) که دمای بالا را تحمل می کند و رشدی ندارند؛ تقسیم می شوند. مهم ترین باکتری های دسته ترموفیل، باسیلوس ها و کلستریدیوم ها (غذاهای کنسروی) هستند.

میکروارگانیزم های سایکروفیل و سایکروتروف در درجه حرارت یخچال به خوبی رشد و نمو می کنند و باعث فساد مواد غذایی خوراکی مثل گوشت ها، ماهی ها، فراورده های گوشتی طیور، تخم مرغ و ... می شوند. قارچ هایی نظیر آسپرژیلوس  نیز در دمای یخچال فعال می مانند. مخمر ها بیشتر به شرایط سایکروفیل ها و مزوفیل ها تمایل دارند و کم تر در دامنه ی ترموفیل فعالیت می کنند.

کیفیت مواد خوراکی نیز باید در انتخاب درجه حرارت مناسب برای نگهداری آن ها مورد توجه قرار بگیرد. شاید نگهداری کلیه ی مواد خوراکی در دمای یخچال یا کم تر از آن، امر مطلوبی به نظر آید ولی گاهی چنین نیست مثلا موز در درجه حرارت 13 تا 17 درجه سانتی گراد بهتر از دمای 5 تا 7 درجه سانتی گراد قابل نگهداری است. هم چنین برای بسیاری از سبزیجات مانند سیب زمینی، کرفس و کلم سفید درجه حرارت مناسب 10 درجه سانتی گراد می باشد.

آزمایش محلول سازی

موضوع آزمایش: محلول سازی

محلول سازی

یکی از متداواترین و در عین حال دقیق ترین کارهایی است که در آزمایشگاه انجام می شود.

محلول سازی به معنای ساختن محلول مورد نظر و لازم از محلول های استاندارد می باشد.

محلول استاندارد

محلولی است که در آن ، رابطه بین مقادیر ماده حل‌شده و محلول یا رابطه بین مقدار ماده حل‌شده و حلال به نحوی معلوم باشد. با معلوم بودن مقدار ماده حل‌شونده و مقدار حلال تشکیل دهنده محلول ، غلظت محلول مشخص می‌گردد . بسیاری از واکنش‌ها در حالت محلول انجام می‌شوند و محاسبه‌های کمی برای این‌گونه واکنش‌ها بر مبنای غلظت آن ها صورت می‌گیرد. برای بیان غلظت ، روش‌های گوناگونی وجود دارد و محلول های استاندارد را براساس غلظت بیان می‌کند.

محلول های استاندارد کاربردهای زیادی دارند ، از جمله در تجزیه های تیترسنجی (تیتراسیون) ، واکنش‌های خنثی شدن و واکنش‌های اکسیداسیون-احیا و...

وسایل و مواد مورد نیاز:

پیپت، پوار، بالن حجمی،  با توجه به آزمایش گروه (هیدروکلریک اسید)، آب مقطر

روش کار:

با توجه به مسئله 1:  100 cc  از محلول هیدروکلریک 0/05 N از اسید غلیظ تجاری:

از طریق معادلات مقدار لازم اسید جهت انجام واکنش را محاسبه می کنیم:

(مشخصات هیدروکلریک اسید: a=37% , d=1.19 , fw=36.46)

N_c = 10ad / E ==> (10 x 37 x 1/19) / 36.46 = 12.07 ==> N_c = 12.07

E = fw / N ==> 36.46/ 1 = 36.46

N_c V_c = N V_t ==> 12.07 x V_c = 0.05 x 100 ==> V_c = 0.4 cc

حال مقدار بدست آمده را بوسیله ی پیپت و پوار برداشته و به بالن ژوژه انتقال می دهیم و سپس با آب مقطر به حجم 100 می رسانیم و حال به مسئله ی دوم می پردازیم.

مسئله 2: 100 cc  از هیدروکلریک اسید 0/005 N در محلول بالا:

N_c V_c = N V_t ==> 0.05 x V_c = 0.005 x 100 ==> V_c = 10 cc

حال از محلول بدست آمده مسئله ی قبل مقدار 10cc توسط پیپت و پوار برداشته و در بالن ژوژه همراه با آب مقطر به حجم می رسانیم.

نتیجه آزمایش:

مسئله ی 1: V_c = 0.4 cc

مسئله ی 2: V_c = 10 cc

خطای آزمایش:

امکان خطا در برداشت نمونه ها و حجم رساندن وجود دارد.

سوال هفته:

بر روی بر چسب روی شیشه اسید نیتریک آزمایشگاه مشخصات زیر نوشته شده است:

( d=1.14g/cm³ , a=70% , fw=63g/mol)

الف) تعداد اکی والان گرم های موجود در 100 میلی لیتر از این محلول؟

E = fw / n ==> E = 63 / 1(تعداد هیدروژن) ==> E = 63 در 1 لیتر

63/1000 * 100 = 6.3 در 100 میلی لیتر

ب) نرمالیته محلول غلیظ؟

N_c = 10ad / E ==> N_c = (10 x 70 x 1.14) / 63 ==> N_c = 12.66

ج) برای تهیه 500 میلی لیتر محلول اسید نیتریک 0/3 M، چه حجمی از اسید غلیظ فوق لازم است؟

C_M V_c = C_M V_t ==> 12.66 x V_c = 0.3 x 500 ==> V_c = 150 / 12.66 = 11.84 cc

C_M = 10ad / fw = (10 x 70 x 1.14) / 63 = 12.66 M

شمارش میکروارگانیزم های زنده، هوازی و مزوفیل و کشت شیر (روش کشت

روش کشت صفحه ای حلقه ای:

این را برای مواد غذایی مایع غیر ویسکوز که دارای شمارش کلی میکروبی بیش از 3000 در هر میلی لیتر بوده یا برای مواد غذایی ویسکوز یا جامدی که دارای شمارش کلی بیش از 30000 در هر میلی لیتر می باشند، مناسب است.

مواد و لوازم مورد نیاز:

1.       حلقه کشت 0/01 یا 0/001 میلی لیتر

2.       محلول رقیق کننده

3.       پتری دیش (پلیت)

4.       محیط کشت

روش:

نمونه های ماده غذایی را بعد از آماده کردن رقیق نمایید. قبل از کشت، حلقه کشت به وسیله شعله دادن سترون کنید و بگذارید به مدت 15 ثانیه خنک شود. به دقت حلقه کشت را در داخل رقت مورد نظر وارد کنید. سعی نمایید که از حلقه قطرات مایع به خارج پراکنده نشود. سر پوش پتری دیش را برداشته و مایع درون حلقه را به داخل آن منتقل کنید و سپس مقدار 12 تا 15 میلی لیتر آگار اضافه کرده و در انکوباتور قرار دهید.

جهت محاسبه و شمارش پرگنه ها در صورتی که از حلقه 0/01 میلی لیتر استفاده شده است مقدار نمونه داخل پتری دیش معادل 100 بار رقیق کردن است. یعنی اگر 0/01 میلی لیتر از رقت 0/1 ماده غذایی استفاده شده است. رقت نهایی 0/001 خواهد بود. در صورت استفاده از حلقه کشت با اندازه 0/001 میلی لیتر رقت نهایی 0/0001 خواهد بود.

منبع: کتاب آزمون میکروبی مواد غذایی، دکتر گیتی کریم، انتشارات دانشگاه تهران، چاپ دوم 1374

شمارش میکروارگانیزم های زنده، هوازی و مزوفیل (روش کشت صفحه ای سط

روش کشت صفحه ای سطحی(روش پخش قطره ای)

الف: لوازم مورد نیاز:

1.       برای آماده سازی نمونه و تهیه رقت از ماده غذایی همگن شده استفاده می شود.

2.       پلیت های شیشه ای (10 x 15 mm) یا پلاستیکی (9 x 15 mm)

3.       پیپت های باکتریولوژی به اندازه های 1، 5 و 10 میلی لیتر

4.       حمام آب گرم یا گرمخانه دارای تهویه جهت گرم نگه داشتن محیط کشت در حرارت 46-44 درجه سانتی گراد

5.       گرمخانه 31-2 درجه سانتی گراد (توجه: ثبات و یکنواختی درجه حرارت گرمخانه همیشه یکسان نیست). برای کنترل ثبات درجه حرارت گرمخانه به وسیله ترموکوپل یا گرماسنج های مناسب در ساعات مختلف و متعدد حرارت داخلی گرمخانه را به طور مکرر اندازه گیری کنید. برای کنترل یکنواختی حرارت در ساعات مختلف باید حرارت نقاط مختلف گرمخانه را هنگامی که پر از پلیت های کحشت است اندازه گرفت. ستون های پتری دیش را در داخل گرمخانه باید با فاصله مناسب از یکدیگر و از دیواره ها و سقف گرمخانه قرار داد. (هر ستون نباید از پیش از شش پتری دیش و ترجیحا 4 عدد تشکیل شده باشد).

6.       پرگنه شمار

7.       محیط کشت پلیت کانت آگار یا محیط کشت استاندارد متد آگار

8.       محفظه خشک کن یا گرمخانه برای خشک کردن سطح محیط های کشت که ترجیحا در 50 در جه سانتی گراد انجام می گیرد.

9.       پخش کننده های شیشه ای (میله های شیشه ای سرعصایی شکل)

10.   پیپت مدرج باکتریولوژیک به حجم یک میلی متر با درجه بندی 1/0 میلی لیتر یا کمتر

ب: روش:

1.       15 میلی لیتر از محیط ذوب شده و خنک شده (45-60 درجه سانتی گراد) پلیت کانت آگار را به هر پلیت افزوده و بگذارید تا جامد شود. پلیت های حاوی محیط کشت را به مدت 5/1 تا 2 ساعت در حرارت 50 درجه سانتی گراد قرار دهید تا خشک شوند. اگر پلیت ها قبلا آماده شده است، نباید بیش از 24 ساعت در حرارت اتاق یا 7 روز در یخچال 5-2 درجه سانتی گراد نگهداری شوند.

2.       مقدار 1/0 میلی لیتر از هر رقت نمونه ماده غذایی آماده شده را به وسیله یک پیپت یک میلی لیتری برداشته و به سطح محیط کشت منتقل کنید. (حداقل از سه رقت استفاده نمایید) از بالاترین رقت شروع کرده و ادامه دهید. قبل از انتقال 1/0 میلی لیتر نمونه سه بار پیپت را پر و خالی کنید، در این صورت در طول مراحل کشت فقط از یک پیپت استفاده نمایید.

3.       با استفاده از میله شیشه ای پخش کننده به سرعت مقدار 1/0 میلی لیتر نمونه رقیق شده را در سطح محیط کشت پخش کنید (برای هر پلیت از یک میله شیشه ای مجزا استفاده نمایید) بگذارید که سطح پلیت ها برای 15 دقیقه خشک شوند.

4.       پلیت ها را به طور وارونه در گرمخانه (انکوباتور) قرار دهید. (31-29 درجه سانتی گراد به مدت 3 روز)

5.       شمارش کشت سطحی:

الف: دو پلیت از یک رقت را که دارای 30 تا 300 پرگنه است انتخاب کرده و با استفاده از پرگنه شمار تمام پرگنه ها را شمارش کنید. میانگین حسابی دو شمارش را که در ضریب رقت ضرب کرده اید را محاسبه کنید و عدد حاصل را به عنوان شمارش کلی میکروب ها گزارش نمایید.

ب: در این روش حتما باید دو پلیت شمارش شوند، حتی اگر یکی از آن ها دارای کمتر از 30 یا دیگری بیش از 300 پرگنه باشد.

ج: اگر دو رقت متوالی دارای 300 – 30 پرگنه باشند، برای هر کدام از رقت ها پرگنه ها را شمارش و میانگین دو رقت را مطابق آنچه گفته شد بدست می آورید، مگر این که پرگنه های رقت بالاتر ، بیش از دو برابر رقت پایین تر باشد. در این صورت شمارش پرگنه در رقت پایین تر را به عنوان شمارش کلی میکروبی گزارش کنید:

6.       محاسبه تخمینی شمارش کلی میکروبی

الف: اگر پرگنه های هر پلیت بین 30 تا 300 عدد نباشد، شمارش را به عنوان تخمین شمارش کلی گزارش و به شرح زیر محاسبه کنید:

ب: اگر در تمام رقت ها بیش از 300 پرگنه در هر پلیت دیده شود، سطح هر پلیت را به شعاع های مناسب تقسیم و پرگنه ها را در یک قسمت یا بیشتر شمارش کنید، سپس تعداد کل را در ضریب مناسب ضرب نمایید. میانگین شمارش را در دو پلیت محاسبه کرده و در ضریب رقت ضرب و نتیجه را به عنوان تخمین شمارش کلی گزارش کنید.

ج: اگر تعداد پرگنه ها در یک قسمت از 8  قسمت پلیت مربوط به بالاترین رقت از 200 بیشتر است (200 x 8 = 1600)، آن را در ضریب رقت ضرب کرده و عدد حاصل را به صورت بیشتر از (<) به عنوان تخمین شمارش کلی گزارش کنید. در تمام موارد توصیه می شود که رقت را در پرانتز ذکر نمایید.

د: موقعی که در پلیت های کشت شده از غلیظ ترین رقت پرگنه ای دیده نمی شود. شمارش تخمینی را کمتر از (>) نیم برابر رقت گزارش شود.

7.       محاسبه و گزارش نتایج: فقط دو رقم معنی دار باید در گزارش شمارش استاندارد میکروبی و شمارش تخمینی میکروبی بیان شود که این دو رقم اولین و دومین رقم از سمت چپ میانگین شامرش ها بوده و سایر ارقام با صفر بیان می شود. به عنوان مثال اگر شمارش 523000 باشد، به صورت 52 x 10⁴  گزارش می گردد. اگر سومین رقم از سمت چپ 5 یا بیشتر باشد، یک واحد به دو رقم اضافه می شود. به عنوان مثال اگر شمارش 83600 باشد، ان را به صورت 84000 یا 84 x 10³  بیان کنید.

8.       بازدارنده ها: وجود بازدارنده ها مخصوصا در مواردی که  رقت های پایین تر به طور محسوسی کمتر از میزان مورد انتظار است، مورد شک قرار می گیرد. در این صورت آزمایش های مختلفی برای تشخیص وجود بازدارنده های احتمالی باید مورد توجه قرار گیرد.

9.       گزارش و تفسیر نتایج:

الف: حسب مورد شمارش ها را به عنوان شمارش صفحه ای استاندارد (SPC) یا شمارش کلی تخمینی (ESPC) در یک ماده غذایی بیان کنید.

ب: هنگامی که آزمایش شمارش کلی برای تصمیم گیری در مورد قبول یا رد یک محموله غذایی مورد استفاده قرار گیرد، فقط باید از روش (SPC) استفاده شود و هرگز نباید از شمارش کلی تخمینی استفاده نمود.

از نظر سازمان های کنترل کننده ی روش (ESPC) فقط به عنوان نتیجه گیری تقریبی اولیه و برای ارزیابی کیفیت میکروبی ماده غذایی مفید است.

10.   قابلیت تکرار و خطا فردی: شمارش مجدد یک پلیت اگر توسط آزمایشگر قبلی انجام شود، باید حداکثر 5 درصد شمارش اولیه و موقعی که توسط شخص دیگری انجام می شود، حدود 10 درصد شمارش اولیه اختلاف داشته باشد. اگر تغییرات بیش از این حدود باشد، ممکن است علل مختلفی مانند ضعف دید، اشکال در تشخیص پرگنه های ریز یا معمولا اشکال در تشخیص پرگنه ها و تفکیک آن ها از ذرات غذا سبب آن باشد.

منبع: کتاب آزمون میکروبی مواد غذایی، دکتر گیتی کریم، انتشارات دانشگاه تهران، چاپ دوم 1374

شمارش میکروارگانیزم های زنده، هوازی و مزوفیل (روش شمارش صفحه ای

Total Count Bacteria

شمارش میکروارگانیزم های زنده، هوازی و مزوفیل

روش شمارش صفحه ای استاندارد:

الف- لوازم و مواد مورد نیاز

1.       برای آماده سازی نمونه و تهیه رقت از ماده غذایی همگن شده استفاده می شود.

2.       پلیت های شیشه ای (10 x 15 mm) یا پلاستیکی (9 x 15 mm)

3.       پیپت های باکتریولوژی به اندازه های 1، 5 و 10 میلی لیتر

4.       حمام آب گرم یا گرمخانه دارای تهویه جهت گرم نگه داشتن محیط کشت در حرارت 46-44 درجه سانتی گراد

5.       گرمخانه 31-2 درجه سانتی گراد (توجه: ثبات و یکنواختی درجه حرارت گرمخانه همیشه یکسان نیست). برای کنترل ثبات درجه حرارت گرمخانه به وسیله ترموکوپل یا گرماسنج های مناسب در ساعات مختلف و متعدد حرارت داخلی گرمخانه را به طور مکرر اندازه گیری کنید. برای کنترل یکنواختی حرارت در ساعات مختلف باید حرارت نقاط مختلف گرمخانه را هنگامی که پر از پلیت های کحشت است اندازه گرفت. ستون های پتری دیش را در داخل گرمخانه باید با فاصله مناسب از یکدیگر و از دیواره ها و سقف گرمخانه قرار داد. (هر ستون نباید از پیش از شش پتری دیش و ترجیحا 4 عدد تشکیل شده باشد).

6.       پرگنه شمار

7.       محیط کشت پلیت کانت آگار یا محیط کشت استاندارد متد آگار

ب- روش

1.       نمونه ماده غذایی را آماده و رقیق کنید.

2.       به دو سری پتری دیش مقدار یک میلی لیتر از رقت های 10^-1 و 10^-2 و 10^-3  و 10^-4 و 10^-5 و مقدار 1/0 میلی لیتر از رقت 10^-5 را منتقل کنید (این ترتیب در مواقعی که تعداد باکتری های نمونه ماده غذایی را نمی توان تخمین زد اجرا می گردد). هنگامی که حدود تقریبی تعداد میکروب ها در یک گرم یا یک میلی لیتر ماده غذایی مشخص نمی باشد، حداقل سه پلیت از رقت باید کشت داده شود.

3.       محیط کشت پلیت کانت آگار را در معرض جریان بخار یا آب جوش ذوب کنید. (برای مدت طولانی محیط را در این حرارت قرار ندهید). حرارت محیط کشت را به 46-44 درجه سانتی گراد برسانید و بعد از کنترل درجه حرارت به طوری که 8 باکتری ها در نمونه رقیق شده از بین نروند، بلافاصله  مقدار 15-10 میلی لیتر از محیط کشت را در پتری دیش ها بریزید. سعی کنید که فاصله زمانی بین تهیه رقت ها و ریختن محیط کشت کمتر از 20 دقیقه و ترجیحا کمتر از 10 دقیقه باشد.

4.       بلافاصله نمونه های رقیق شده و محیط کشت را تکان داد و چرخاندن پلیت ها مخلوط کنید. بدین ترتیب که ابتدا پلیت ها را پنج بار در جهت عکس عقربه های ساعت و 5 بار در جهت عقربه های ساعت چرخانده و پنج بار عمودی و پنج بار افقی آن ها تکان دهید.

5.       برای کنترل سترون بوده محیط های کشت و پلیت ها از محیط کشت و محلول رقیق کننده شاهد استفاده کنید.

6.       بعد از این که محیط های کشت به صورت جامد درآمد، پلیت را به طور وارونه در گرمخانه 31-29 درجه سانتی گراد به مدت 48 ساعت قرار دهید.

7.       شمارش کلی میکروبی (Total count) استاندارد را طبق بند 8 و 9 تعیین نمایید.

8.       محاسبه شمارشکلی میکروبی استاندارد:

الف: دو پلیت از یک رقت را که دارای 30 تا 300 پرگنه است انتخاب کرده و با استفاده از پرگنه شمار تمام پرگنه ها را شمارش کنید. میانگین حسابی دو شمارش را که در ضریب رقت ضرب کرده اید را محاسبه کنید و عدد حاصل را به عنوان شمارش کلی میکروب ها گزارش نمایید.

ب: در این روش حتما باید دو پلیت شمارش شوند، حتی اگر یکی از آن ها دارای کمتر از 30 یا دیگری بیش از 300 پرگنه باشد.

ج: اگر دو رقت متوالی دارای 300 – 30 پرگنه باشند، برای هر کدام از رقت ها پرگنه ها را شمارش و میانگین دو رقت را مطابق آنچه گفته شد بدست می آورید، مگر این که پرگنه های رقت بالاتر ، بیش از دو برابر رقت پایین تر باشد. در این صورت شمارش پرگنه در رقت پایین تر را به عنوان شمارش کلی میکروبی گزارش کنید:

9.       محاسبه تخمینی شمارش کلی میکروبی

الف: اگر پرگنه های هر پلیت بین 30 تا 300 عدد نباشد، شمارش را به عنوان تخمین شمارش کلی گزارش و به شرح زیر محاسبه کنید:

ب: اگر در تمام رقت ها بیش از 300 پرگنه در هر پلیت دیده شود، سطح هر پلیت را به شعاع های مناسب تقسیم و پرگنه ها را در یک قسمت یا بیشتر شمارش کنید، سپس تعداد کل را در ضریب مناسب ضرب نمایید. میانگین شمارش را در دو پلیت محاسبه کرده و در ضریب رقت ضرب و نتیجه را به عنوان تخمین شمارش کلی گزارش کنید.

ج: اگر تعداد پرگنه ها در یک قسمت از 8  قسمت پلیت مربوط به بالاترین رقت از 200 بیشتر است (200 x 8 = 1600)، آن را در ضریب رقت ضرب کرده و عدد حاصل را به صورت بیشتر از (<) به عنوان تخمین شمارش کلی گزارش کنید. در تمام موارد توصیه می شود که رقت را در پرانتز ذکر نمایید.

د: موقعی که در پلیت های کشت شده از غلیظ ترین رقت پرگنه ای دیده نمی شود. شمارش تخمینی را کمتر از (>) نیم برابر رقت گزارش شود.

10.   محاسبه و گزارش نتایج: فقط دو رقم معنی دار باید در گزارش شمارش استاندارد میکروبی و شمارش تخمینی میکروبی بیان شود که این دو رقم اولین و دومین رقم از سمت چپ میانگین شامرش ها بوده و سایر ارقام با صفر بیان می شود. به عنوان مثال اگر شمارش 523000 باشد، به صورت 52 x 10⁴  گزارش می گردد. اگر سومین رقم از سمت چپ 5 یا بیشتر باشد، یک واحد به دو رقم اضافه می شود. به عنوان مثال اگر شمارش 83600 باشد، ان را به صورت 84000 یا 84 x 10³  بیان کنید.

11.   بازدارنده ها: وجود بازدارنده ها مخصوصا در مواردی که  رقت های پایین تر به طور محسوسی کمتر از میزان مورد انتظار است، مورد شک قرار می گیرد. در این صورت آزمایش های مختلفی برای تشخیص وجود بازدارنده های احتمالی باید مورد توجه قرار گیرد.

12.   گزارش و تفسیر نتایج:

الف: حسب مورد شمارش ها را به عنوان شمارش صفحه ای استاندارد (SPC) یا شمارش کلی تخمینی (ESPC) در یک ماده غذایی بیان کنید.

ب: هنگامی که آزمایش شمارش کلی برای تصمیم گیری در مورد قبول یا رد یک محموله غذایی مورد استفاده قرار گیرد، فقط باید از روش (SPC) استفاده شود و هرگز نباید از شمارش کلی تخمینی استفاده نمود.

از نظر سازمان های کنترل کننده ی روش (ESPC) فقط به عنوان نتیجه گیری تقریبی اولیه و برای ارزیابی کیفیت میکروبی ماده غذایی مفید است.

13.   قابلیت تکرار و خطا فردی: شمارش مجدد یک پلیت اگر توسط آزمایشگر قبلی انجام شود، باید حداکثر 5 درصد شمارش اولیه و موقعی که توسط شخص دیگری انجام می شود، حدود 10 درصد شمارش اولیه اختلاف داشته باشد. اگر تغییرات بیش از این حدود باشد، ممکن است علل مختلفی مانند ضعف دید، اشکال در تشخیص پرگنه های ریز یا معمولا اشکال در تشخیص پرگنه ها و تفکیک آن ها از ذرات غذا سبب آن باشد.

منبع: کتاب آزمون میکروبی مواد غذایی، دکتر گیتی کریم، انتشارات دانشگاه تهران، چاپ دوم 1374

محلول سازی

محلول ، یعنی مخلوط شدن همگن یا ناهمگن یک یا چند ماده در یک حلال.
معمولا برای کار در آزمایشگاه از محلولهای استاندارد استفاده می‌کنند. محلولی را استاندارد می گویند که در آن ، رابطه بین مقادیر ماده حل‌شده و محلول یا رابطه بین مقدار ماده حل‌شده و حلال بنحوی معلوم باشد. با معلوم بودن مقدار ماده حل‌شونده و مقدار حلال تشکیل دهنده محلول ، غلظت محلول مشخص می‌گردد. بسیاری از واکنش‌ها در حالت محلول انجام می‌شوند و محاسبه‌های کمی برای این‌گونه واکنش‌ها بر مبنای غلظت آنها صورت می‌گیرد.


محلولی را استاندارد می گویند که در آن ، رابطه بین مقادیر ماده حل‌شده و محلول یا رابطه بین مقدار ماده حل‌شده و حلال بنحوی معلوم باشد. با معلوم بودن مقدار ماده حل‌شونده و مقدار حلال تشکیل دهنده محلول ، غلظت محلول مشخص می‌گردد. بسیاری از واکنش‌ها در حالت محلول انجام می‌شوند و محاسبه‌های کمی برای این‌گونه واکنش‌ها بر مبنای غلظت آنها صورت می‌گیرد. برای بیان غلظت ، روش‌های گوناگونی وجود دارد و محلولهای استاندارد را براساس غلظت بیان می‌کند.

محلولهای استاندارد کاربردهای زیادی دارند، از جمله در تجزیه های تیترسنجی (تیتراسیون) ، واکنش‌های خنثی شدن و واکنش‌های اکسیداسیون-احیا و...

محلول‌های استاندارد مورد کاربرد
متداولترین اصطلاحات:
مولالیته به صورت تعداد مولهای جسم حل شونده در کیلوگرم حلال بیان می شود.

محلولی را که شامل 1 مول جسم حل شونده در 1000 گرم حلال است، محلول 1 مولال نامیده می شود.

مولاریته به صورت تعداد مولهای جسم حل شونده در 1000 میلی لیتر یا یک لیتر محلول تعریف می شود.

محلول درصد جرمی
محلولی است که در آن مقداری ماده حل‌شونده در 100 گرم محلول ، حل شده باشد.

100*جرم محلول/جرم ماده حل شونده = درصد جرمی

در صورت و مخرج باید از یک نوع یکای جرم استفاده شود. یعنی هر دو باید برحسب میلی‌گرم ، گرم یا کیلوگرم بیان شوند. مثلا ، بر روی بر چسب محلول شست وشوی دهان نوشته می شود: "محلول استریل سدیم کلرید 9/0 درصد برای شستشو". عبارت "سدیم کلرید 9/0 درصد" یعنی در 100 گرم از این محلول 9/0 گرم سدیم کلرید وجود دارد و بقیه آن آب است.

برای محلول‌های بسیار رقیق ، معمولا غلظت بر حسب قسمت در میلیون (ppm) بیان می‌شود.

106*جرم محلول/جرم ماده حل شونده=ppm

اگر حلال ، آب باشد و مقدار ماده حل‌شونده چنان کم باشد که چگالی محلول هم‌چنان g.mL-1 1,0 باقی بماند، در اینصورت رابطه به قرار زیر خواهد بود:

لیتر محلول/میلی گرم ماده حل شونده≈ppm

از ppm برای بیان مقادیر بسیار کم کاتیون‌ها و آنیون‌ها در آب دریا ، بدن جانداران ، بافت‌های گیاهی و میزان آلاینده‌های هوا و بطور کلی ، در مواردی که مقدار ماده حل‌شونده خیلی جزئی باشد، استفاده می‌شود.

محلول گرم در لیتر (غلظت معمولی-C)
در این محلول‌ها ، مقداری ماده حل‌شونده در یک لیتر محلول وجود دارد.

حجم محلول به لیتر/مقدار ماده حل شونده به گرم= C

برای مثال ، اگر در 200 میلی‌لیتر از محلولی به اندازه 4 گرم پتاسیم کلرید حل‌شده باشد، غلظت معمولی این محلول ، 20 گرم در لیتر خواهد بود.

200ml*1 L / 1000 ml=0,2 L لیتر محلول

C=4g / 0,2 L=20 g.L-1

محلول مول در لیتر (مولار CM)
غلظت مولار رایج‌ترین روش برای بیان غلظت است و محلول مولار ، محلولی است که در هر لیتر آن ، به اندازه یک مول ماده حل‌شونده ، حل شده باشد. مانند محلول یک مول بر لیتر لیتیم کلرید که در آن ، یک لیتر محلول دارای یک مول لیتیم کلرید است.

حجم محلول (لیتر)/مقدار ماده حل شونده (مول)=غلظت مولار (M)

محلول مولال (m)
محلولی که در آن یک مول ماده حل‌شونده در یک کیلوگرم حلال شده باشد، محلول مولال نامیده می‌شود. از غلظت مولال در مطالعه خواص کولیگاتیو محلول‌ها بکار می‌رود.

مقدار ماده حل شونده (مول)/کیلوگرم حلال= غلظت مولال (m)

برای مثال ، اگر در 200 گرم آب خالص ، 0,03 مول کلرید پتاسیم حل شده باشد، مولالیته محلول عبارت خواهد بود:

200g*1 Kg/1000 g=0,2 Kg کیلوگرم حلال

مولال m=0,03(mol)/0,2Kg=0,15

محلول نرمال (N)
محلول نرمال ، محلولی است که یک اکی والان گرم ماده حل‌شونده در یک لیتر آن و یا یک میلی‌اکی‌والان گرم در هر لیتر آن حل شده باشد.

مفهوم اکی والان گرم: مقدار وزن اکی والان مواد مختلف طبق رابطه زیر به دست می‌آید:

E=M/n

که M ، جرم مولکولی و n (ظرفیت) برای مواد مختلف به قرار زیر بدست می‌آید:
مقدار n برای اسیدها برابر تعداد هیدروژن‌های اسیدی و برای بازها ، برابر تعداد -OH ، برای نمک‌ها برابر ظرفیت فلز ضرب‌در تعداد فلز و برای واکنش‌های اکسایش- کاهش برابر درجه کاهش یا اکسایش است.

با بدست آوردن مقدار E (وزن اکی والان) می‌توان تعداد اکی‌والان را از رابطه زیر حساب کرد:

وزن اکی والان/جرم ماده برحسب گرم= =m/E تعداد اکی والان

در نتیجه ، نرمالیته یک محلول بیانگر تعداد اکی‌والان‌ها در یک لیتر محلول یا تعداد میلی‌اکی‌والان در هر میلی‌لیتر محلول می‌باشد. پس ، یک محلول 0,2 N نقره نیترات ، 0,2 میلی اکی والان (meq) از نقره‌نیترات در هر میلی‌لیتر یا 0,2 اکی والان (eq) در هر لیتر محلول دارد.



روابط بین محلول های استاندارد

CM=C/M


C=NE


N=CM*n

در این روابط: CM مولاریته ، C غلظت گرم در لیتر ، N نرمالیته ، M جرم مولکولی ، E اکی والان گرم و n ظرفیت است.

http://daneshnameh.roshd.ir

محلول ها

دید کلی در مورد محلول ها

محلول ها ، مخلوط هایی همگن هستند. محلول ها را معمولا بر حسب حالت فیزیکی آنها طبقه بندی می‌کنند : محلول های گازی ، محلول های مایع و محلول های جامد . درمحلول گاز - مایع  یا  جامد - مایع معمولا مایع ، حلال و جز دیگر ماده حل شونده می‌باشد. اما دریک مخلوط مایع - مایع انتخاب جز حلال و حل شونده دشوار است. مگر اینکه مقدار یکی بیشتر از دیگری باشد. وقتی در مورد محلول ها بحث می‌شود. اولین چیزی که به ذهن می‌آید غلظت آنها می‌باشد. غلظت عبارت است از مقادیر نسبی اجزا موجود در یک محلول. مثلا محلولی که شامل مقدار کمی ماده حل شده باشد، محلول رقیق می‌باشد یا اگر مقدار ماده حل شده بیشتر شود، محلول غلیظ نامیده می‌شود. خواص محلول ها به مقادیر نسبی ماده حل شده در حلال بستگی دارد. برای همین است که درکارهای کمی مربوط به محلول ها ابتدا باید غلظت ها را مشخص کرد. محلول های مایع متداولترین محلول ها هستند و بیشترین کاربرد را در بررسی های شیمیایی دارند. هوا هم مثالی برای محلول های گازی می‌باشد.

ماهیت محلول ها

در یک محلول ، معمولا جزئی که از لحاظ کمیت بیشترین مقدار را دارد ، حلال و سایر اجزا را مواد حل شده (حل شونده) می‌گوییم. اما گاهی آسان تر آن است که جزئی از محلول را با آنکه مقدارش کم است، حلال بنامیم و گاهی اصولا اطلاق نام حلال و حل شونده به اجزای یک محلول (مثلا محلول های گازی ) چندان اهمیتی ندارد. بعضی از مواد به هر نسبت در یکدیگر حل می‌شوند.

امتزاج پذیری کامل از ویژگی های اجزای تمام محلول های گازی و بعضی از اجزای محلول های مایع و جامد است. ولی غالبا ، مقدار ماده ای که در حلال معینی حل می شود، محدود است. انحلال پذیری یک ماده در یک حلال مخصوص و در دمای معین ، بیشترین مقداری از آن ماده است که در مقدار معینی از آن حلال حل می شود و یک سیستم پایدار به وجود می آورد.

غلظت محلول ها

برای یک محلول معین ، مقدار ماده حل شده در واحد حجم حلال یا در واحد حجم محلول را غلظت ماده حل شده می‌گوییم. مهمترین نوع غلظت ها که در آزمایشگاه به کار می‌رود مولاریته و نرمالیته است. مولاریته عبارت است از تعداد مول های یک ماده که در یک لیتر محلول وجود دارد. به همین دلیل آن را مول بر لیتر یا  می‌گیرند. نرمالیته یک محلول عبارت است از تعداد هم ارز گرم های (اکی والان گرم های) ماده موجود در یک لیتر محلول. نرمالیته را با N نشان می‌دهند. در مورد این مفاهیم در ادامه توضیح داده خواهد شد .

انواع محلول ها

محلول سیر شده

اگر مقدار ماده حل شده در یک محلول برابر با انحلال پذیری آن در حلال باشد، آن محلول را محلول سیر شده می‌نامیم. اگر به مقداری از یک حلال مایع ، مقدار زیادی ماده حل شونده ( بیشتر از مقدار انحلال پذیری آن ) بیفزاییم ، بین ماده حل شده و حل شونده باقیمانده تعادل برقرار می‌شود. ماده حل شونده باقیمانده ممکن است جامد ، مایع یا گاز باشد. در تعادل چنین سیستمی ، سرعت انحلال ماده حل شونده برابر با سرعت خارج شدن ماده حل شده از محلول است. بنابراین در حالت تعادل ، غلظت ماده حل شده مقداری ثابت است.

محلول سیر نشده

غلظت ماده حل شده در یک محلول سیر نشده کمتر از غلظت آن در یک محلول سیر شده است.

محلول فراسیرشده

می‌توان از یک ماده حل شونده جامد ، محلول فراسیر شده تهیه کرد که در آن، غلظت ماده حل شده بیشتر از غلظت آن در محلول سیر شده است. این محلول ، حالتی نیمه پایدار دارد و اگر مقدار بسیار کمی از ماده حل شونده خالص بدان افزوده شود، مقداری از ماده حل شده که بیش از مقدار لازم برای سیرشدن محلول در آن وجود دارد، رسوب می‌کند.

خواص فیزیکی محلول ها

بعضی از خواص محلول ها به دو عامل ، نوع ماده حل شده و غلظت آن در محلول بستگی دارند. این مطلب برای بسیاری خواص فیزیکی محلول ها از جمله ، محلول های آبی درست به نظر می‌رسد. برای مثال، محلول نمک طعام در آب بی رنگ پرمنگنات پتاسیم در آب، بنفش صورتی است ( در اینجا نوع ماده حل شده مطرح است ). افزون بر این ، می‌دانیم که هر چه بر محلول پرمنگنات آب بریزیم و آن را رقیق تر کنیم، از شدت رنگ آن کاسته می‌شود ( اینجا غلظت محلول مطرح است ).

یکی دیگر از خواص فیزیکی که به این دو عامل بستگی دارد، قابلیت هدایت الکتریکی محلول آبی مواد گوناگون است. چهار خاصه فیزیکی دیگر از محلول ها وجود دارد که به نوع و ماهیت ذرات حل شده بستگی ندارد، بلکه فقط به مجموع این ذرات وابسته است. به عبارت دیگر ، تنها عامل موثر بر خواص محلول در اینجا ، غلظت است. چنین خواصی از محلول را معمولا "خواص جمعی محلول ها" (خواص کولیگاتیو Colligative properties) می‌نامند و عبارتند از کاهش فشار بخار ، صعود نقطه جوش ، نزول نقطه انجماد و فشار اسمزی.

جلسه ی دوم: 90/7/30

عوامل دورنی:

PH: حداکثر رشد میکروارگانیزم ها در 7=PH صورت می گیرد. (6/6 تا 5/7) با این وجود برخی از آن ها در PH کم تر از 4 نیز قابل رشدند. باکتری ها نسبت به قارچ ها و مخمر ها حساسیت بیشتری در مقابل تغییرات PH نشان می دهند و این خصوصیات در باکتری های پاتوژن (بیماری زا) نمود بیشتری دارند. زیرا PH بدن انسان خنثی است، مگر در صورتی که جهش های ژنی اتفاق بیافتد تا حساسیت کم تری نشان دهند.

باکتری ها در دو دسته ی مفید و غیر مفید قرار می گیرند. باکتری های غیر مفید عامل فساد هستند.

حدود دقیق PH رشد میکروارگانیزم ها به سایر عوامل موثر در رشد میکروارگانیزم ها بستگی دارد. به عنوان مثال حداقل PH  قابل تحمل برای برخی سویه های لاکتوباسیلوس به نوع اسید موجود در محیط وابسته است. این سویه ها در مجاورت اسید های سیتریک، کلریدریک، فسفریک و تارتاریک (موجود در انگور) می توانند PH پایین تری را تحمل کنند و نسبت به زمانی که در محیط اسید لاکتیک و استیک وجود داشته باشد.

در رابطه با PH رشد میکروارگانیزم ها، PH ماده غذایی نیز اهمیت دارد. مثلا میوه ها غالبا بوسیله ی کپک ها و مخمر ها مورد حمله قرار می گیرند. میوه ها که بیشتر شرایط اسیدی دارند و PH کم تر از 4 دارند، کم تر مورد حمله ی میکروب قرار می گیرند. چرا که این موجودات در pH کم تر از 5/3 نیز قادر به فعالیتند. اکثر سبزی ها در مقایسه با میوه ها PH بالاتری دارند و در نتیجه مورد حمله ی باکتری ها قرار می گیرند. هر چند کپک و مخمر نیز می توانند بر روی سبزی ها تاثیر گذار باشند. اما باکتری ها توان بیشتری بر تاثیر گذاری بر سبزی نسبتا به کپک ها و مخمر ها دارند، زیرا بهتر می توانند از ترکیبات مغذی استفاده کنند. هم چنین PH نهایی محصولات گوشتی در فراورده های دریایی در محدوده ی 6/5 و بالاتر واقع است، به همین جهت این محصولات دچار فساد باکتریایی و نیز فساد ناشی از کپک ها و مخمر ها می شوند.

در بحث دام های ذبح شده، دام ها را باید قبل از ذبح خوب غذا داد و بیشتر استراحت داد، زیرا در زمانی که استراحت بیشتری داشته باشند، گوشت آن ها ماندگاری بیشتری دارد، زیرا زمانی که دام دارای تحرک باشد، ذخیره گلیکوژنی آن که مورد حمله ی میکروارگانیزم هاست زود تمام شده و زمانی که ذبح شود، با ورود میکروارگانیزم ها و حمله به ذخیره ی گلیکوژنی ناکافی و کاهش تولید اسید لاکتیک (اسیدی که پس از تحرک از بافت های گوشتی بدن خارج می شود) باکتری ها دیگر عامل مزاحمی برای رشدشان را در پیش رو نخواهند داشت و به فساد گوشت دام می انجامد. اما زمانی که دام خوب استراحت کند اسید لاکتیک کافی برای از بین رفتن میکروارگانیزم ها وجود دارد. اسید لاکتیک عامل کاهش شرایط PH و ایاد عامل مزاحمی است.

در حالت کلی وجود ذخیره گلیکوژنی همراه است با وجود اسید لاکتیک و با وجود اسید لاکتیک، PH کاهش یافته و شرایط رشد میکروارگانیزم ها نامساعد می شود.

وقتی میکروارگانیزم ها در یک ماده ی غذایی رشد می کنند و از مواد مغذی آن ها استفاده می کنند، PH را تغییر می دهند به این صورت که بعضی میکروب ها اسید دوستند و با مصرف اسید موجود در غذا، PH افزایش می یابد و گاهی نیز با مصرف مواد مغذی موجود در مواد غذایی موجب کاهش PH می شوند. مانند مصرف ذخیره گلیکوژنی و مصرف اسید لاکتیک در دام ذبح شده.

وقتی میکروارگانیزم فعالیت می کند، تغییر PH در هر شرایط غذایی یکسان نیست، زیرا با توجه به نوع ترکیبات غذایی موجود در مواد و هم چنین نوع ساختار مواد غذایی، به طور مثال در محصولات گوشتی، پروتیین زیادی وجود دارد و خاصیت بافری وجود دارد ولی در سبزیجات به علت پروتیین کم تر این عمل کم تر اتفاق می افتد.

برخی مواد غذایی در مقابل تغییر PH مقاومند که به این گونه محیط هایی بافر گویند، مثل ترکیبات گوشتی که بهتر از سبزیجات نوسانات PH را تحمل می کنند. حالت بافری گوشت ها به دلیل وجود ترکیبات پروتیینی مختلف در آن هاست. سبزیجات معمولا به دلیل پروتیین کم، ظرفیت بافری کم تری دارند، به همین دلیل در مقابل نوسانات PH که در نتیجه ی رشد میکروارگانیزم ها بوجود می آید، مقاومت چندانی ندارد.

پروتیین ها در PH خاصی، شکل خاصی دارند و با تغییر PH شکل پروتیین ها تغییر می کند که به این عمل تغییر شکل، دناتوره می گویند. مانند تبدیل شیر به ماست، زمانی که لاکتوز به اسید لاکتیک تبدیل می شود موجب ترش شدن شیر می شود که این عمل زمانیست که تبدیل شیر به ماست درست اتفاق نیافتد.

رطوبت: برای نگهداری مواد غذایی در مدت طولانی از روش هایی نظیر فریز کردن، خشک کردن، نمک کردن، دودی کردن استفاده می شود که رطوبت را از ماده و از دسترس میکروارگانیزم خارج می کند.

خشک کردن مواد غذایی یکی از قدیمی ترین روش هایی است که بشر برای نگهداری این نحصولات به کار می گیرد. در این روش افزایش طول نگهداری، نتیجه ی مستقیم دور کردن آب از فراروده است.

رطوبت به گونه ای بر میکروارگانیزم ها تاثیر می گذارد که به طور مثال حتی وقتی تمام شرایط دیگر در حالت اپتیمم (بهینه) باشند و رطوبت کافی نباشد، میکروارگانیزم توان رشد کردن را ندارد.

امروزه این موضوع که کلیه ی میکروارگانیزم ها برای فعالیتشان نیاز به رطوبت نسبی مشخصی دارند به صورت یک اصل پذیرفته شده که البته انواع مختلف میکروارگانیزم ها دارای نیاز های رطوبتی متفاوتی هستند. در اصطلاح علمی به این نیاز رطوبتی فعالیت آبی (water activity) گفته می شود که با نماد aw نیز نشان داده می شود. در یک محیط، فعالیت آبی بدین ترتیب تعریف می شود: که نسبت فشار بخار آب در ماده ی غذایی در دمای معین به فشار بخار آب خالص در همان دما

aw = P / P₀   (P=فشار بخار آب ماده ی غذایی , P₀=فشار بخار آب خالص)

RH = aw * 100  (RH=رطوبت نسبی)

آب در ترکیبات غذایی در سه دسته ی تک لایه ((Mono layer) بین مولکول های مواد غذایی است و غیر قابل جدا شدن و غیر قابل دسترس است)، لایه نشر ((Diffusion layer) در حدود 800آنگستروم است و تحت جاذبه ی مولکول های مواد غذایی است و جدا سازی این لایه به روش های سخت صورت می پذیرد)، آب آزاد ((Free water) آب دسترس میکروارگانیزم ها است و aw نیز در همین بخش قرار می گیرد)

در بحث آب به دو مسئله بر می خوریم که یکی موجودیت آب و دیگری میزان آب است که میزان آب هر سه بخش آب را در بر می گیرد و موجودیت آب تنها بخش آب آزاد را در بر می گیرد.

میزان aw برای اکثر مواد غذایی خام و تازه در حدود 99/0 است که بسیاری از میکروارگانیزم ها، محیط های کاملا مرطوب را ترجیح می دهند.

نیاز آبی برای انجام فعالیت های حیاتی کپک و مخمر نسبت به باکتری ها کم تر است. اکثر باکتری های در کم تر از 91/0 قادر به رشد نیستند. البته در این زمینه استثنائاتی وجود دارد، مثلا استافیلوکوکوس اورئوس در aw=0/86 (84/0) تکثیر می کند. قارچ ها و مخمر ها در مقایسه با باکتری ها در طیف گسترده تری از aw می توانند رشد کنند. پایین ترین میزان aw برای فعالیت باکتری ها 75/0 است که برای باکتری های نمک دوست (Holophilic bacteria) گزارش شده در حالی که انواع قارچ ها و مخمر های خشکی دوست (Xerophil) در aw=0/65 و مخمر های غلظت دوست (Osmophil) در aw=0/6 تکثیر می یابند. وقتی aw کم تر از حد مورد نیاز باکتری شود، میزان رشد کم می شود.

در زمان خشک کردن مواد غذایی، باکتری در حالت کمون یا فاز تاخیری (lag phase) قرار می گیرد تا شرایط رشد باکتری ایجاد شود. به طور کلی کاهش aw به نحوی که مقدارش از حد مطلوب برای میکروب ها کم تر باشد، سبب    طولانی تر شدن فاز کمون می شود و در مرحله ی بعد این عامل سبب می شود تا از سرعت رشد و اندازه ی سلول میکروارگانیزم نیز کاسته شود. با تمام این اوصاف باید به خاطر داشته باشیم که aw تحت تاثیر پارامترهای دیگری مانند PH، درجه حرارت و .. است.

عواملی که aw را تحت تاثیر قرار می دهند، عبارتند از:

1.   ترکیبات حل شده در حلال ها، نظیر قند ها و نمک ها در حلال. در بعضی از مواد غذایی، غلظت قند و نمک به حدی بالاست که ممکن است، عامل خروج آب از پیکره ی میکروبی شود. نمک در این زمینه قوی تر از قند عمل می کند. به عنوان مثال هرگاه جهت کنترل aw ار کلرور سدیم و کلرور کلسیم استفاده شود، بهتر می توان از رویش اسپور باسیلوس ها و کلستریدیوم ها جلوگیری کرد، در حالی که اثر بازدارندگی گلوکز و سوربیتول (قندی است که از اضافه شدن هیدروکسیل به یک گلوکز، طی واکنش های شیمیایی ایجاد می شود) کم تر است.

2.   وجود عوامل آب دوست مثل پکتین، نشاسته، آگار به طور مثال در محیطی که سه تا چهار درصد آگار باشد، باعث توقف میکروب ها می شود. در ژله علی رقم آن که درصد رطوبت بالاست، به دلیل حضور پکتین، آب به طور پیوسته و متصل به بپپکتین بوده و نمی تواند در اختیار میکروارگانیزم ها قرار بگیرد.

3.   آب کریستاله و هیدراته، برای میکروارگانیزم ها قابل استفاده نیست، هرچه درجه حرارت پایین بیاید، aw کم تر می شود، چون آب یخ می زند و غلظت مواد در پیکره ی میکروبی افزایش می یابد. به طور مثال aw آب خالص در صفر درجه ی سانتی گراد 985/0 ، در دمای 10 درجه ی سانتی گراد 907/0  و در 20 درجه ی سانتی گراد 823/0 است. در خصوص شرایطی که می توانند روی aw حداقل مورد نیاز برای میکروارگانیزم های مختلف اثر گذارد، عوامل ذیل دخالت دارد:

·      نوع ترکیب مواد غذایی: برخی از میکروارگانیزم ها در رابطه با نوع ترکیبات مواد غذایی حداقل نیاز به aw در آن ها تغییر می کند. قارچ ها در این ارتباط حساس نیستند اما بعضی از باکتری ها عکس العمل نشان می دهند. برای مثال حساسیتباکتری ها نسبت به aw هنگامی که در محیط سولفات سدیم موجود باشد، بیشتر از حالتی است که در محیط کلرید سدیم موجود باشد و کلرید سدیم نیز از کلرید کلسیم بیشتر باشد.

Na₂SO₄ > NaCl > KCl

·      ارزش غذایی محیط کشت: در محیط های کشتی که از نظر نیاز تغذیه ای برای میکروارگانیزم شرایط بهینه است، میکروب نسبت به تغییرات aw مقاوم تر می باشد.

·      درجه حرارت: هر قدر از درجه حرارت بهینه ی رشد میکروارگانیزم دور شویم، حساسیت آن در مقابل مقادیر aw بیشتر می شود.

·      PH: در PH بهینه، در رشد میکروارگانیزم عکس العمل نسبت بهتغییرات aw کاهش می یابد.

·      اکسیژن: میکروب های هوازی در حضور O₂، میزان aw کم تری را تحمل می کنند. در خصوص باکتری های غیر هوازی، عکس این مطلب صادق است.

·      ترکیبات بازدارنده: حضور ترکیبات بازدارنده، سبب افزایش حداقل میزان aw مورد نیاز جهت رشد میکروارگانیزم می شود.