أخبار

نادراً ما تحتاج مختبرات الأغذية والمشروبات إلى جهاز مثالي واحد. بل تحتاج إلى جهاز يتناسب مع العينة، والطريقة، والفريق، وسرعة العمل اليومي. غالباً ما يُختار مطياف الأشعة فوق البنفسجية والمرئية لمراقبة جودة الأغذية لأنه يوفر نتائج سريعة تعتمد على الامتصاص للون، والمضافات، والمواد الحافظة، والسكريات، والإنزيمات، والفيتامينات، ومركبات النكهة، وغيرها من الفحوصات الروتينية. لا تكمن الصعوبة في تحديد مدى فائدة مطياف الأشعة فوق البنفسجية والمرئية، بل في اختيار المستوى الأمثل من البصريات وسير العمل قبل وضع الجهاز في غرفة مراقبة الجودة المزدحمة.

بالنسبة للعديد من الفرق، تبدأ عملية الشراء بدراسة واقع العينات. فالمشروبات الخفيفة، والشراب المخفف، والمستخلصات الصافية، والعينات المهضومة، والتحليلات اللونية، تختلف اختلافًا كبيرًا عن العصائر العكرة، ومنتجات الألبان، والأطعمة الغنية بالزيوت، أو المركزات عالية الامتصاص. إذا كان تحضير العينة بسيطًا، وكان للمركب المستهدف استجابة امتصاص ثابتة، فإن اختبار الأغذية بالأشعة فوق البنفسجية والمرئية يوفر الوقت. أما إذا كان تداخل المصفوفة كبيرًا، فإن الجهاز المستخدم يظل مهمًا، ولكن تصميم الطريقة لا يقل أهمية.

ابدأ بالاختبارات التي يجريها المختبر كل أسبوع

تبدأ عملية الاختيار العملية بقائمة الاختبارات الأسبوعية، وليس بالكتالوج. قد تشمل مراقبة جودة الأغذية والمشروبات فحص الإضافات، واختبارات المواد الحافظة، ومراقبة مركبات النكهة، وتفاعلات اللون المرتبطة بالدهون، واختبارات الجلوكوز أو الإنزيمات، والأساليب المتعلقة بالمعادن، واختبارات الفيتامينات، ومراقبة اللون بين الدفعات. بعض المختبرات تحتاج فقط إلى قراءات قياس ضوئي ثابتة الطول الموجي. بينما تحتاج مختبرات أخرى إلى مسح طيفي، ومنحنيات حركية، وقياسات متعددة الأطوال الموجية، أو أساليب معايرة كمية يمكن لفنيين مختلفين تكرارها دون الحاجة إلى إعادة بناء الجهاز في كل مرة.

فحوصات الامتصاص الروتينية

إذا كان المختبر يُعنى بشكل أساسي بالفحوصات الروتينية الواردة واختبارات الإصدار، فإن السرعة وقابلية التكرار تُعتبران أكثر أهمية من الميزات المتقدمة التي نادرًا ما تُستخدم. نظام شعاع مقسم صغير الحجم مثل T6U يُناسب هذا الجهاز العديد من الطرق البسيطة لأنه يغطي نطاقًا من 190 إلى 1100 نانومتر، ويستخدم مصادر ضوئية من الديوتيريوم والتنغستن، ويُبقي المسار البصري بسيطًا بما يكفي للاستخدام اليومي. كما أن عرض نطاقه الطيفي الثابت البالغ 2 نانومتر، وانخفاض الضوء الشارد بنسبة 0.05%، ودقة الطول الموجي البالغة 1 نانومتر، والتحكم المحلي في قياس الضوء ذي الطول الموجي الثابت، تجعله نقطة انطلاق منطقية لمراقبة جودة الأغذية والمشروبات بشكل روتيني.

لا يعني ذلك أن على كل مختبر أغذية شراء أبسط طراز. فإذا كانت قائمة الطرق تتضمن قمم امتصاص ضيقة، أو نقل طرق تنظيمية، أو أعمالاً كمية أكثر تعقيداً، يصبح دقة الجهاز وبرمجياته أكثر أهمية. لذا، ينبغي عند اختيار مطياف ضوئي للمختبر أن يُصنّف الاختبارات إلى ثلاث مجموعات: فحوصات روتينية بسيطة، وتطوير طرق، وعينات صعبة تتطلب نطاق امتصاص واسع أو أداءً عالياً في قياس الضوء المتناثر.

طابق الأداء البصري مع العينة، وليس فقط مع الميزانية. طابق الأداء البصري مع العينة، وليس فقط مع الميزانية.

يُحدد النظام البصري مدى ثقة المختبر في الفروقات الطفيفة في الامتصاص. في اختبارات الأغذية بالأشعة فوق البنفسجية والمرئية، قد تجتاز دفعة اختبار أو تفشل بسبب اختلاف طفيف في تفاعل اللون عن المواصفات. يمكن أن يؤدي عرض النطاق الطيفي الواسع إلى تسطيح القمم وتغيير سلوك المعايرة. قد تتأثر مستويات الإشارة المنخفضة جدًا سلبًا إذا كان التشويش مرتفعًا. قد تفقد العينات ذات الامتصاص العالي خطيتها إذا لم يتم التحكم بدقة في الضوء المتناثر.

متى يصبح عرض النطاق الترددي مهماً؟

بالنسبة للطرق التي تتطلب تحكمًا أقوى في الدقة، T8DCs يتميز الجهاز بنظام بصري ثنائي الحزمة حقيقي، وكشف أنبوب مضاعف ضوئي، ونطاق طيفي قابل للتحديد باستمرار من 0.1 إلى 5 نانومتر. وهذا أمر بالغ الأهمية عندما يُستخدم الجهاز نفسه في أنواع متعددة من التحليلات، بدءًا من فحوصات الامتصاص الروتينية واسعة النطاق وصولًا إلى فحوصات القمم الضيقة التي تتطلب تضييق النطاق الطيفي. يُرفق برنامج UV-Win كجزء أساسي من الجهاز، مما يجعل إدارة الطرق ومعالجة البيانات والتحكم في التقارير أكثر ملاءمة لبيئة مراقبة الجودة مقارنةً بإعدادات التحكم المحلية البحتة.

بالنسبة لمختبرات المشروبات، يُعدّ هذا مفيدًا عندما يتطلب الجهاز التنقل بين تحاليل اللون، والصفاء، والمواد الحافظة، والفيتامينات، والإنزيمات. قد تبدو الطريقة بسيطة نظريًا، لكن الاستخدام اليومي غالبًا ما يُحدث اختلافات طفيفة: استخدام أنابيب اختبار مختلفة، وتغيير المشغلين، وسخونة رفوف العينات، ووجود لون خلفي أعلى من المتوقع في بعض الدفعات. يساعد نظام الحزمة المزدوجة والإلكترونيات المستقرة على تقليل الانحراف أثناء التشغيل لفترات طويلة.

تحقق من نطاق الطول الموجي والضوء الشارد وعرض النطاق الترددي معًا

قد يكون نطاق الطول الموجي وحده مضللاً. فجهاز قياس الطيف الضوئي لتحليل المشروبات قد يحتاج إلى أطوال موجية فوق بنفسجية للمواد الحافظة أو الفيتامينات، وأطوال موجية مرئية لتحليل الألوان، ومسح ضوئي ثابت لمقارنة الطرق. لكن النطاق ليس سوى جزء واحد من اختيار الجهاز. يُعدّ انخفاض الضوء المتناثر أمرًا بالغ الأهمية عند العمل بأطوال موجية منخفضة أو امتصاص عالٍ. كما أن عرض النطاق الترددي مهم عندما تكون القمم ضيقة. وتُعد قابلية تكرار الطول الموجي مهمة عند نقل الطرق بين المواقع أو تكرارها على مدى أشهر.

برسي تُدرج هذه القائمة مجموعة الأجهزة التحليلية المتعلقة بالتحليل الطيفي الجزيئي، والتحليل الطيفي الذري، والكروماتوغرافيا، وقياس الطيف الكتلي، وتنقية المياه، وأنظمة المختبرات ذات الصلة. ضمن سلسلة أجهزة الأشعة فوق البنفسجية والمرئية، لا يقتصر التدرج من T6U إلى T8DCS، ثم إلى نماذج أحادية اللون المزدوجة المتطورة، على مجرد اختلاف في السعر، بل يعكس مستويات مختلفة من التحكم البصري. وهذا مفيد لمديري مراقبة الجودة الذين يحتاجون إلى تبرير استخدام مختبر ما لنموذج أساسي بينما يحتاج موقع آخر إلى وحدة ثنائية الحزمة أكثر كفاءة.

متى يكون الضوء الشارد المنخفض يستحق الدفع؟

بالنسبة للعينات الصعبة، T9DCs يُعد هذا خيارًا متطورًا. يتميز بتصميم بصري فائق الدقة، حيث يصل مستوى الضوء الشارد فيه إلى أدنى حد ممكن، لا يتجاوز 0.00004% عند 220 نانومتر باستخدام يوديد الصوديوم، ويدعم نطاقًا ضوئيًا من -8.0 إلى 8.0 امتصاص، ويوفر نطاقًا طيفيًا قابلًا للتحديد باستمرار من 0.1 إلى 5 نانومتر. كما تدعم البصريات المُنقّاة بالنيتروجين قياس الأشعة فوق البنفسجية العميقة، بينما يُساعد مصباح انبعاث الزئبق المُدمج في التصحيح التلقائي للطول الموجي. هذا المستوى ليس ضروريًا لجميع مصانع المشروبات، ولكنه يصبح ذا أهمية خاصة عندما تكون الطرق المستخدمة دقيقة للغاية، أو عندما تمتص العينات الضوء بقوة، أو عندما يُجري المختبر أيضًا أبحاثًا وتحققًا وأعمالًا مشتركة بين مختلف الصناعات.

اطلع على طريقة التعامل مع العينات قبل شراء الملحقات

يمكن أن تُسهّل الملحقات العمل الروتيني أو تُصبح سلعًا باهظة الثمن. ينبغي على مختبر الأغذية تحديد مسار العينات خلال اليوم. هل يقيس الفنيون عينات مفردة، أم مجموعات من ثماني عينات، أم عينات ذات أحجام صغيرة جدًا، أم خلايا ذات مسار ضوئي طويل، أم تفاعلات حساسة للحرارة، أم عينات صلبة ومعتمة؟ هل تتطلب الطريقة مضخة شفط لتقليل استخدام الماصة يدويًا؟ هل يلزم التحكم في درجة الحرارة لتفاعلات الإنزيمات أو حركية التفاعل؟

الملحقات التي تؤثر على الإنتاجية اليومية

يمكن إقران جهاز T6U بملحقات مثل مضخة الشرب، وحامل درجة الحرارة الثابتة، وحامل العينات الصلبة، وحامل أنابيب الاختبار، ومبدلات الخلايا الآلية، ووحدة بلتييه، وحامل الخلايا ذي المسار الطويل. يدعم جهازا T8DCS وT9DCS خيارات أوسع من الملحقات، بما في ذلك حوامل الخلايا الدقيقة، وحوامل الخلايا ذات المسار الطويل، وخيارات كرة التكامل، والحوامل الحرارية، وحوامل العينات الصلبة القابلة للتعديل، ومعالجة الخلايا الآلية. عادةً ما يكون الخيار الأمثل هو الذي يزيل عائقًا حقيقيًا. نادرًا ما يكون شراء ملحق متطور لطريقة تُجرى مرتين شهريًا مفيدًا بقدر اختيار مبدل الخلايا المناسب لطريقة تُجرى كل صباح.

في مجال مراقبة جودة الأغذية والمشروبات، يُعدّ الاستخدام المتكرر عاملاً بالغ الأهمية. لذا، ينبغي التحقق من استبدال مصدر الضوء، وسهولة الوصول إلى حجرة العينات، وإجراءات البرامج، والتنظيف بعد أخذ عينات لزجة أو ملونة قبل الشراء. أما بالنسبة للشرابات والمستخلصات والمشروبات الملونة، فإن سير العمل والصيانة يؤثران على جودة البيانات بنفس قدر تأثير ورقة المواصفات.

اختر النموذج حسب دور المختبر

إحدى الطرق البسيطة لتضييق نطاق الاختيار هي تخصيص دور مختبري للجهاز. بالنسبة لوحدة مراقبة الجودة في المصنع التي تُجري فحوصات ذات أطوال موجية ثابتة، وفحوصات قياس الألوان، وأعمال المعايرة الروتينية، قد يُلبي جهاز T6U الاحتياجات دون تعقيد عملية التدريب. أما بالنسبة لوحدة مراقبة الجودة المشتركة ووحدة تطوير الأساليب، فيوفر جهاز T8DCS تحكمًا أكبر في عرض النطاق الترددي وحساسية أعلى. وبالنسبة للمختبر المركزي، أو بيئة اختبار تابعة لجهة خارجية، أو منشأة تُجري أعمالًا تتطلب معالجة بالأشعة فوق البنفسجية، يوفر جهاز T9DCS هامش أمان أكبر لانخفاض الضوء الشارد، ونطاق امتصاص واسع، وتطبيقات تتطلب عددًا كبيرًا من الملحقات.

ينطبق المنطق نفسه على البرمجيات. قد يُقدّر مختبر صغير القياسات المحلية السريعة. بينما قد يحتاج فريق أكبر إلى تخزين الطرق، وتصدير البيانات، وسير عمل مُوجّه نحو ممارسات المختبرات الجيدة، ومعالجة تقارير مُوحّدة. يُسهّل اتصال UV-Win بين أنظمة PERSEE المكتبية للأشعة فوق البنفسجية والمرئية الحاجة إلى بيئة تشغيل مُتشابهة لعدة أجهزة. كما تُذكر خيارات برمجيات CFR21 الجزء 11 لـ T6U، والتي قد تكون مهمة في إجراءات السجلات الإلكترونية الأكثر صرامة.

فيما يخص عملية الشراء، ينبغي صياغة الفحص النهائي بلغة مخبرية واضحة: تحديد العينات، ونطاق الطول الموجي، ونطاق الامتصاص، وعدد الاختبارات في كل وردية، ومن يُشغّل الجهاز، وكيفية تخزين النتائج، والملحقات اللازمة فعلاً. يجب أن يُسهّل جهاز قياس الطيف الضوئي للأشعة فوق البنفسجية والمرئية المستخدم في مراقبة جودة الأغذية تكرار الطريقة اليومية، لا أن يقتصر دوره على تحسين المظهر النظري فقط.

أسئلة متكررة

س1: هل اختبار الأشعة فوق البنفسجية والمرئية مناسب لجميع اختبارات الأطعمة والمشروبات؟

ج1: لا. يعمل التحليل الطيفي للأشعة فوق البنفسجية والمرئية بشكل جيد في التحليلات القائمة على الامتصاص، وتفاعلات اللون، والمواد الحافظة، والفيتامينات، والإنزيمات، وفحوصات المشروبات، ولكن قد لا تزال هناك حاجة إلى طرق فصل للمصفوفات المعقدة.

س2: متى يكون طراز الشعاع المزدوج يستحق التكلفة الإضافية؟

A2: يُعد نموذج الحزمة المزدوجة مفيدًا عندما تتطلب عمليات التشغيل الطويلة، أو اختلافات الامتصاص الصغيرة، أو القمم الضيقة، أو أعمال مراقبة الجودة متعددة الطرق استقرارًا أفضل وضوضاء خلفية أقل.

س3: أي نموذج من نماذج PERSEE يناسب مختبر مراقبة جودة الأغذية الروتيني؟

ج٣: يُعدّ T6U نقطة انطلاق عملية للأعمال الروتينية. أما T8DCS أو T9DCS فيناسبان المختبرات التي تحتاج إلى تحكم أقوى في عرض النطاق الترددي، أو حساسية أعلى، أو إضاءة متشتتة منخفضة.