Cikk
A tej metilénkék-redukciós próbája: alapelv és korlátok
Egy hallgató két tejet tartalmazó kémcsövet emel fel. Az egyik egy óra alatt kifehéredett. A másik öt órán át kék maradt. A kékre mutat, és azt mondja, hogy biztonságosan megiható.
Ez a következtetés hibás szemléletet tükröz. A tej metilénkék-próbája nem a biztonságosságot mutatja ki. Azt jelzi, milyen gyorsan csökkenti az adott kémcsőben lévő mikroorganizmus-populáció a redoxpotenciált rögzített körülmények között. A lassú eredmény a minta alacsony összesített anyagcsere-aktivitását jelenti. Semmit nem mond arról, milyen mikroorganizmusok vannak jelen, van-e köztük kórokozó, vagy megfelelően pasztőrözték-e a tejet.
Ez a különbség azért fontos, mert a próba meggyőzőnek tűnik. A kék szín eltűnik. Az óra egy számot ad. A számok túlértelmezésre csábítanak. Ez a cikk megtartja a hasznos értelmezést, és kizárja a veszélyeset.
Mit mér valójában a redukció?
A metilénkék oxidált állapotban kék, leukometilénkékké redukálva pedig csaknem színtelen. A friss tej oldott oxigént tartalmaz, amely kéken tartja a festéket. A légző és erjesztő baktériumok felhasználják ezt az oxigént, és redukáló vegyületeket bocsátanak ki. Amikor a redoxpotenciál kellően lecsökken, a festék elektronokat vesz fel, és elveszíti a színét. A Guelphi Egyetem tejipari mikrobiológiai tananyaga ugyanezt a folyamatot írja le: az oxigén eltávolítását redukáló anyagok képződése követi a baktériumok anyagcseréje során.
A Journal of Dairy Science folyóiratban megjelent klasszikus munka kétlépcsős folyamatként írja le ezt: először a mikroflóra kimeríti az oxigént, majd a tej összetevői gyorsan redukálják a festéket. A tej metilénkék-redukciós próbája ezért leginkább az együttes anyagcsere-aktivitás funkcionális vizsgálataként értelmezhető, nem pedig sejtszámlálásként. A metilénkék redoxviselkedése magyarázza meg az átalakulás kémiáját.
Az oxigén visszafordítja a végpontban bekövetkező változást. A levegőnek kitett, redukált leukofesték újra oxidálódik, és ismét kékké válik. A rázás, az áttöltés, a széles kémcsövek és a nagy légtér ezért késleltetik az eredményt. A levegővel érintkező felszínen gyakran megmarad egy vékony kék gyűrű, miután a kémcsőben lévő folyadék többi része már elszíntelenedett. A szabványos eljárások elfogadják ezt a gyűrűt, ahelyett hogy megvárnák az eltűnését.
A mikroorganizmusok típusa további torzító tényező. A koliform baktériumok és sok tejsavbaktérium gyorsan redukálják a festéket. Sok pszichrotróf és hőtűrő mikroorganizmus viszont lassan, vagy szinte egyáltalán nem. Két azonos lemezes csíraszámú tejminta kék színe órák eltérésével tűnhet el. Már ez a tény is kizárja, hogy az időt telepszámmá lehessen átszámítani.
Ellenőrzött laboratóriumi eljárás
A terepi és a tankönyvi változatok részleteikben eltérnek, ezért az eredmény csak az alkalmazott módszer keretein belül érvényes. Egy hagyományos élelmiszer-laboratóriumi változat menete a következő:
- A nyers tejet a lehető legkisebb levegőztetéssel gyűjtsük be, és haladéktalanul hűtsük le. Mintavétel előtt óvatos átfordítással keverjük össze.
- Mérjünk 10 mL tejet steril kémcsőbe, és adjunk hozzá 1 mL festék-munkaoldatot. Egy széles körben alkalmazott munkaoldat festékkoncentrációja 0.005 százalék, a tej és a festékoldat aránya pedig 10 : 1.
- Zárjuk le a kémcsövet dugóval, óvatosan fordítsuk át kétszer, majd perceken belül helyezzük vízfürdőbe. A szokásos inkubációs hőmérséklet 35 és 38 Celsius-fok között van, az alkalmazott szabványtól függően. Jegyezzük fel, melyiket követjük.
- Inkubálás közben védjük a kémcsöveket a fénytől, mert a fény gyorsítja a redukciót.
- A leolvasást 30 perc elteltével, majd rögzített időközönként végezzük. A végpont az az időpont, amikor a kémcső színe megegyezik a forralt tejből készült referenciáéval, vagy eléri az eljárásban meghatározott elszíntelenedést.
- Ha a módszer előírja, ugyanabból a tejből tartsunk meg egy kezeletlen kémcsövet vizuális kontrollként.
A FAO tejvizsgálati kézikönyve ennek a folyamatnak egy pontosan meghatározott terepi változatát ismerteti: 10 mL tejhez 1 mL festékoldatot adnak, a kémcsövet dugóval lezárják, óvatosan átfordítják, körülbelül 37 és 38 fok között inkubálják, és 30 percenként leolvassák. A kontrollkémcsövekben forralt tejet használnak a természetes redukáló rendszer megszüntetésére és a szín-összehasonlítás viszonyítási alapjának biztosítására.
A fenti ábra kijelöli az ellenőrzött vizsgálat kereteit. Azonos térfogatok, azonos festék, azonos hőmérséklet, azonos keverés, azonos fényvédelem, azonos végpontszabály. Ha ezek közül bármelyik megváltozik, a mért idő is változik vele. Ezért nem hasonlíthatók össze a laboratóriumi minősítésekkel azok az otthoni változatok, amelyek tetszőleges festékkoncentrációt alkalmaznak.
Mit jelez a redukciós idő?
A hosszabb idő alacsonyabb összesített aktivitást jelent a megadott körülmények között. A rövidebb idő magasabb összesített aktivitást jelent. A tejipari oktatási táblázatok hozzávetőleges minősítéseket rendelnek ezekhez az időkhöz: például egy BIS-en alapuló rendszerben az 5 vagy több óra nagyon jó, a 30 percnél rövidebb idő pedig gyenge minősítést jelent.
A tanulság éppen az eltérés. Az 5 órás eredménynek nincs általánosan érvényes minősítése. Ahhoz az eljáráshoz tartozik, amely meghatározta. A szakmailag védhető eredményközlési forma ezért a következő:
Az MBRT a megnevezett módszer szerint X óra, ami az adott módszer szerinti minősítésnek felel meg.
Soha nem közölhető úgy, hogy az MBRT X telepképző egység per mL. A Standard Methods alapján készült útmutatás kimondja, hogy a festékredukció eredményeit nem szabad baktériumszámként jelenteni. Az egyszerű metilénkék-festési eljárás szintén más kérdésre válaszol, mivel mikroszkóp alatt a sejtek alakját mutatja meg, nem pedig a kémcsőben zajló összesített aktivitást.
Az értelmezés és a korlátok táblázata
Ez a táblázat a cikk eredeti referenciatáblázata. Mindig a teljes sort olvassuk végig. Egyetlen cella sem értelmezhető önmagában.
| Megfigyelés vagy állítás | Mit jelez? | Mit nem bizonyíthat? | Fő zavaró tényezők |
|---|---|---|---|
| A kék szín gyors eltűnése, egy nyerstej-minősítési rendszerben 2 órán belül | Magas redukáló aktivitás, amely összhangban lehet nagy mikrobiális terheléssel vagy gyenge eltarthatósággal | A fajokat, a pontos csíraszámot, a toxinok jelenlétét vagy a pasztőrözés elégtelenségét | Meleg tárolás, koliformokban gazdag mikroflóra, fény, alacsony festékmennyiség |
| Közepes idő, 2 és 4 óra között | Mérsékelt aktivitás; minősítés csak a megnevezett rendszeren belül | A biztonságosságot vagy a lassan redukáló mikroorganizmusok hiányát | Magas inkubációs hőmérséklet, a levegőztetés eltérései, a zsír elkülönülése |
| Lassú redukció, 5 vagy több óra | Alacsony összesített aktivitás az adott rendszerben | A kórokozók hiányát, a pasztőrözést vagy a kémiai biztonságosságot | Antibiotikum-maradványok, tartósítószerek, többlet oldott oxigén, magas festékmennyiség |
| A felszínen kék gyűrű marad, miközben a folyadék többi része elszíntelenedik | Újraoxidálódás a levegővel érintkező határfelületen, szokásos peremhatás | A próba sikertelenségét vagy a reakció befejezetlenségét | Széles kémcső, laza dugó, ismételt felnyitás ellenőrzés céljából |
| Fehér kémcső a hőkezelt tej inkubálása után | Megváltozott redukáló rendszer és a túlélő mikroorganizmusok aktivitása | Hogy a hőkezelés egyenértékű volt a validált pasztőrözéssel | Hőkárosodás, regenerálódás az inkubálás során, későbbi szennyeződés |
| Bármely egyetlen MBRT-érték, amelyet a módszer megadása nélkül idéznek | A vizsgálati körülmények ismeretlenek | Bármilyen minősítést vagy csíraszámot | A festék összetételét, az arányt, a hőmérsékletet, a keverést és a végpontszabályt sem közölték |
A számláláshoz és az izoláláshoz továbbra is növekedésen alapuló vizsgálatokra, például baktériumtenyésztő táptalajokra van szükség. A redukciós kémcső szűrővizsgálatot végez. A tenyésztőlemez azonosít és számlál.
Mit nem bizonyíthat a próba a biztonságosságról?
A lassú eredmény nem bizonyíthatja a kórokozók hiányát. Egy klinikai szempontból jelentős mennyiségben jelen lévő kórokozó csak kis mértékben járulhat hozzá az összesített oxigénfogyasztáshoz. A kórokozók kimutatása mikroorganizmus-specifikus módszerek feladata, amelyeket a jelenlegi Standard Methods az általános minőségi szűrővizsgálatoktól elkülönült területként kezel.
A próba nem igazolhatja a pasztőrözést. A hőkezelés ellenőrzésére a Codex tejipari higiéniai útmutatása szerint alkalikusfoszfatáz-vizsgálatot vagy más validált módszert alkalmaznak. Egy fehér vagy kék kémcső semmit nem mond a tétel idő–hőmérséklet-előzményeiről.
A próba nem tanúsíthatja az élelmiszer-biztonságot. A biztonság függ a kórokozóktól, a már korábban képződött toxinoktól, a gyógyszermaradványoktól, a kémiai szennyezőktől, a hűtési lánc előzményeitől és a mintavétel utáni szennyeződéstől. A Codex a tejtermékek biztonságát ellenőrzési intézkedések láncolataként kezeli, nem pedig egyetlen szűrővizsgálati eredményként.
Az élelmiszer-laboratóriumi környezet nem otthoni vizsgálat
Egy tejipari laboratóriumban a próba a beérkező tej szűrővizsgálatára, a beszállítók időbeli összehasonlítására vagy a redoxmikrobiológia felügyelet melletti oktatására szolgál. A minták nyomon követhetők. A reagensek szabványosítottak. A hőmérsékleteket naplózzák. A hulladékot a laboratóriumi hulladékkezelés szabályai szerint ártalmatlanítják.
Az otthoni vizsgálatból mindez hiányzik. A konyhában mért térfogatok hozzávetőlegesek. Az interneten árult festékek koncentrációja nagyon eltérő. Az inkubálás gyakran meleg helyiségben történik, nem kalibrált vízfürdőben. A színváltozás így is bekövetkezik, ezért az eredmény megbízhatónak tűnik, miközben minden olyan ellenőrzött feltétel hiányzik, amely értelmet adott neki.
A nagyobb kockázat a viselkedésben rejlik. Egy otthoni kék kémcső olyan nyers tej elfogyasztására csábít, amelyet egy laboratórium továbbra is lemezes csíraszámlálásra, kórokozó-szűrésre és maradékanyag-vizsgálatokra küldene. A tej metilénkék-próbáját a nyers tej átvételkori minősítésére tervezték, nem arra, hogy fogyasztásra alkalmasnak nyilvánítsa a tejet. A gyorsabb rezazurinos szűrővizsgálatnak ugyanez a korlátja: gyorsabb színleolvasást ad, de a kórokozókra továbbra sem ad választ.
Rövid szabály a laborasztalhoz
Szabványosítsuk a festéket, az arányt, a hőmérsékletet, a keverést, a fényviszonyokat és a végpontot. Az időt a módszer nevével és a minősítéssel együtt közöljük. A perceket a tárolási előzmények, a mikroflóra típusa, a maradékanyagok és a mintavétel minősége alapján értelmezzük. A rövid idő kivizsgálásra érdemes aktivitást jelez. A hosszú idő soha nem tanúsítja a biztonságosságot.