11 اصل ایمنی کار و تجهیزات اساسی موردنیاز در آزمایشگاه های خوراک دام و طیور

آزمایش های مختلف خوراک دام و طیور که به بررسی فیزیکی، شیمیایی و محتوای مواد مغذی یا عوامل چالش زا برای سلامتی دام می پردازند از اهمیت بسیار بالایی در صنعت دام و طیور برخوردارند. علاوه بر آگاهی نسبت به نحوه اصولی و درست نمونه گیری و انجام این آزمایش ها که در مقاله " نکاتی پیرامون نمونه گیری و آزمایش های رایج خوراک دام و طیور" شرح مختصری از آنها ارائه شد، نکات مربوط به تجهیزات انجام این آزمایش ها و نکات ایمنی کار با آنها نیز جزو موارد اساسی و حیاتی هستند که باید در مورد آنها دانش و آگاهی کافی کسب شود.

قبل از هر موضوعی باید به این نکته اشاره شود که افراد مشغول به فعالیت در آزمایشگاه، اعم از دانشجویان، محققین، پرسنل فنی و عوامل مشغول به کار چه به صورت موقت و پاره وقت و چه به صورت تمام وقت و دائمی، باید از خطرات بالقوه ای که کار در این گونه محیط ها می تواند در برداشته باشد به طور کافی آگاهی کسب نمایند. با توجه به وسایل و ابزار، مواد و روش هایی که تقریباً در آزمایشگاه های خوراک دام و طیور به طور دائمی افراد با آنها سروکار دارند، احتمال بروز آتش سوزی یا سوختگی و آسیب با حلال های آلی، اسیدها و بازها و مواجه با بخارات سمی محتمل است. به همین دلیل است که در ادامه مطلب و قبل از پرداختن به وسایل و ابزار اصلی موجود در آزمایشگاه های خوراک دام و طیور به مهم ترین موارد ایمنی الزامی در آزمایشگاه های مذکور به طور خلاصه پرداخته خواهد شد.

- نظافت محیط آزمایشگاه: تمیز نمودن سطوح مورداستفاده در آزمایش ها بعد از هر بار آلودگی آنها به مواد مورداستفاده باعث می شود که خطر آسیب به البسه و دست ها و پاهای فعالین درون آزمایشگاه به حداقل ممکن برسد. همچنین، رعایت نظم و نظافت اصولی در تمام سطوح و بخش های کاری آزمایشگاه، علاوه بر کاهش احتمال ریختن مواد شیمیایی و آسیب ناشی از تماس با مواد شیمیایی ریخته شده به هر دلیل، باعث کاهش احتمال بروز آتش سوزی در محل می شود.

- رفتار حرفه ای و مناسب در محیط آزمایشگاه: اصولاً هر کاری جز انجام دادم آماده سازی های لازمه، مراحل آزمایش ها و ثبت اولیه نتایج در محیط آزمایشگاه مانند خوردن و آشامیدن و یا شوخی و سرگرم نمودن یکدیگر (هر نوع رفتار پرت کننده حواس و تمرکز از کار) می تواند خطرات بالقوه را افزایش دهد. بهتر است فضای مناسب و مشخص جهت خوردن و آشامیدن و استراحت پرسنل در بیرون از محیط اصلی استقرار وسایل و انجام آزمایش ها در نظر گرفته شود.

- اصول کار با ظروف آزمایشگاهی (به خصوص ظروف شیشه ای): همان طور که برای همگان مشخص است، کار در آزمایشگاه ها و از جمله آزمایشگاه های خوراک دام و طیور مستلزم سروکار داشتن با تعداد کثیر و انواع متنوعی از ظروف شیشه ای است که استفاده از آنها نکات فنی و ایمنی خاص خود را دارد. برای باز کردن ظروف شیشه ای یخ زده یا منجمد شده یا داغ و دارای محتوای جوشان و داغ احتیاط لازم باید رعایت شود. همچنین باز نمودن ظروف شیشه ای حاوی مواد سمی یا دارای بخارات یا گردوغبار نیز نیازمند رعایت احتیاط و موارد ایمنی مربوطه است. از دست زدن به ظروف و لوله های آزمایشگاهی شیشه ای تا موقع کسب اطمینان از خنک شدن آنها به اندازه کافی یا بدون استفاده از دستکش های مناسب ضد حرارت خودداری شود. در مورد جمع نمودن و دورریختن ظروف شیشه ای شکسته یا خرد شده نیز نباید بدون احتیاط و بی‌مسئولیتی عمل نمود. دفع زباله هایی مانند شیشه های خرد شده و شکسته یا مواد شیمیایی واکنش پذیر باید به شکل ایمن و در زباله دان های فلزی یا هر جنس مناسب دیگر صورت گیرد و از کاغذ و سایر مواد قابل اشتعال به طور مجزا نگهداری، حمل و از محیط دفع شوند. نگهداری و کار با ظروف شیشه ای مستلزم استفاده از حلقه ها و گیره های مناسب و محفظه های نگهدارنده مناسب است که احتمال ترک برداشتن و شکستن آنها را (به خصوص در صورت واردآمدن ضربه ناگهانی) به حداقل ممکن می رساند.

- لباس های آزمایشگاهی: در صورت لزوم باید از عینک، دستکش ها و لباس یا پیشبندها محافظ نیز علاوه بر روپوش آزمایشگاه استفاده نمود. نکاتی کوچکی مانند آستین لباس آزمایشگاه نیز می توانند به سهم خود بسیار مهم باشند. به عنوان مثال، آستین لباس باید نه آن قدر تنگ باشد که راحتی و آزادی عمل فرد را محدود کند و نه آن قدر گشاد و شُل باشد که با برخورد یا گیرکردن به وسایل و ظروف باعث ضربه ناخواسته و یا افتادن و آسیب دیدن آنها شود. علاوه بر لباس ها، استفاده از کفش مناسب نیز باید مدنظر قرار گیرد. تا از آسیب ناشی از ریختن ناگهانی و ناخواسته مواد آزمایشگاهی یا افتادن وسایل و شکستن ظروف شیشه ای به پاها جلوگیری کند.

- محافظت از چشم ها و اقدامات لازم در موقع آسیب: عینک های طبی معمولی برای حفاظت از چشم در شرایطی که نیاز به محافظت باشد، کافی نیستند. به خصوص در موقع کار با مواد خورنده، داغ و جوشان، دارای بخارات و گردوغبار و یا دستگاه های دارای فشار بالای مایعات و گازها باید از عینک مخصوص محافظ آزمایشگاهی استفاده شود. اگر با وجود تدابیر اتخاذ شده یا به دلیل هرگونه حواس پرتی یا کم احتیاطی، مواد شیمیایی به چشم وارد شد، انجام تدابیر درست در سریع ترین زمان ممکن حیاتی است. به عنوان مثال، در صورت تماس چشم با مواد شیمیایی قلیایی مانند کربنات کلسیم (معمولاً بسیار برای چشم خطرناک هستند) باید چشم ها با حجم زیادی آب تمیز به مدت 15 دقیقه شسته شوند تا کمک پزشکی در سریع ترین زمان ممکن به فرد برسد.

- اطفای حریق و آتش سوزی: باید آزمایشگاه ها دارای تعداد مناسبی از کپسول های آتش نشانی مناسب برای فضای مربوطه در مکان های مناسب در آزمایشگاه داشته باشند که در زمان های مناسب مورد بازدید و شارژ مجدد قرار گیرند. باید افراد مشغول به کار در آزمایشگاه در مورد مکان و نحوه کار این کپسول ها آگاهی لازمه را کسب نمایند و در موقع بروز آتش سوزی با خارج نمودن پین یا ضامن کپسول و فشاردادن اهرم آن، محتوای کپسول را در نقطه مناسب از شعله تخلیه کنند. در شرایط خاص سطل ماسه نیز به عنوان مکمل کپسول ها و لوله های متصل به آب برای اطفای حریق در محل وجود دارند. اصولاً انواع خاموش کننده های آتش در سه گروه طبقه بندی می شوند. گروه اول برای مواد قابل احتراق معمولی مانند چوب، کاغذ و پارچه کاربرد دارند. گروه دوم برای مایعات قابل اشتعال مانند روغن ها و گریس و موادی مانند بنزین و نفت کاربرد دارند. گروه سوم برای اطفای حریق ناشی از وسایل برقی بکار می روند. مشخصات، متراژ تحت پوشش کپسول برای خاموش کردن، تاریخ سرویس قبلی و بعدی کپسول و نحوه کار و... روی کپسول درج شده است. با توجه به مواردی که گفته شد، برای انتخاب کپسول و سایر تجهیزات اطفای حریق در آزمایشگاه ها با توجه به مواد و وسایل و آزمایش های رایج در هر آزمایشگاه باید با افراد و مجموعه های متخصص امر مشورت صورت گیرد.

- نظارت مستمر افراد مسئول بر افراد فعال در آزمایشگاه ها: همان طور که گفته شد، نظم وسایل و محیط و رفتار منظم و حرفه ای جزو اصول کاری و ایمنی آزمایشگاه ها است که کسب اطمینان از عدم وجود هر نوع عملکرد غیرمجاز نیازمند انجام کار زیر نظر مستمر مسئول یا تکنسین مربوطه در آزمایشگاه است؛ بنابراین، ورود افراد متفرقه به داخل محیط آزمایشگاه (به خصوص در زمان کار آزمایشگاه) بدون هماهنگی و رعایت موارد ایمنی مربوطه به هیچ وجه درست نیست. تحویل نمونه ها و نتایج آزمایش نیز باید در فضای مناسبی که به درستی از محیط آزمایشگاه جدا شده است، انجام شود.

- نگهداری و حمل و نقل مواد قابل اشتعال و موادی مانند جیوه، سدیم و پتاسیم: برای نگهداری مواد قابل اشتعال و فلزات سمی مانند جیوه باید محفظه ای تدارک دیده شود که از نشت و یا اشتعال آنها جلوگیری کند. اگر نشتی در ظروف یا محفظه یا کابینت محل نگهداری این گونه مواد مشاهده شود، باید به سرعت به مسئول آزمایشگاه اطلاع داده شود. در مورد سدیم و پتاسیم در شکل خالص یا فلزی نیز ممکن است احتمال اشتعال یا انفجار آنها وجود داشته باشد؛ بنابراین احتیاط لازم در نحوه نگهداری آنها باید رعایت شود.

- محافظت در برابر گازهای سمی: برای محافظت در برابر گازهای سمی مانند بخارات اسیدی که امکان نشت آنها به محیط در آزمایشگاه های خوراک دام و طیور وجود دارد معمولاً فرایندهای دارای این نوع خطرها مانند جوشاندن نمونه ها در محلول های اسیدی زیر هود تخلیه دارای قدرت مناسب انجام می شود و جهت ایمنی بیشتر و یا در صورت دیدن علائم نشتی این بخارات خطرناک دسترسی به ماسک ضد گاز مناسب هم پیش بینی می شود.

- برچسب زنی و حمل ظروف حاوی مواد شیمیایی و تجهیزات: تمام مواد شیمیایی موجود در آزمایشگاه باید دارای برچسب واضح و مشخص باشند که تمام مشخصات لازمه روی آنها ذکر شده باشد. استفاده از موادی که در ظروف بدون مشخصات نگهداری می شوند دارای خطرات مختلفی است. به عنوان مثال با حدس و گمان برداشتن و مخلوط کردن دو ماده که حداقل یکی از آنها نامشخص است می تواند باعث واکنش های شدید و حتی انفجاری غافلگیرکننده شود و یا نتایج دارای خطای بسیار بالا حاصل کند. لوله های آزمایش یا ظروف چینی حامل مواد باید به شکل کاملاً عمودی حمل شوند و با دودست به شکل مطمئنی جابجا شوند. همچنین ظروف (به خصوص وقتی پر و سنگین هستند) نباید از محل گردن آنها گرفته و حمل شوند. مواد مایع خطرناک مانند اسید با پیپت یا لوله مکنده با مکش مستقیم از طریق دهان از ظرف حاوی خود برداشته نشوند و از وسایل برداشت بدون نیاز به مکش دهانی استفاده شود. اگر از قیف برای ریختن این گونه مایعات استفاده می شود، با صبر و حوصله کافی و کمی فاصله دادن قیف از دهانه ظرف این کار انجام شود تا از انسداد هوا در قیف و ریختن یا سرریزشدن ناگهانی ماده موردنظر به اطراف جلوگیری شود. همچنین، جهت اطمینان بیشتر مایعات خطرناک بر روی سینک از ظرفی به ظرف دیگر ریخته شوند.

- نگهداری از سیلندرهای گازها: شیر سر سیلندرها یا کپسول های گازهای مصرفی در آزمایشگاه به شکل محکم بسته شود و حمل نقل آنها باید به شکلی انجام شود که امکان سقوط، تکان یا ضربه شدید و غلتیدن سیلندرها یا کپسول ها وجود نداشته باشد. اگر سیلندر یا کپسولی خالی است با علامت مناسبی بر روی آن مشخص شود.

وسایل آزمایشگاهی پرکاربرد در آزمایشگاه های خوراک دام و طیور:

بعد از شرح مختصری از اصول اساسی ایمنی که باید در آزمایشگاه های خوراک دام و طیور در نظر گرفته شوند، اکنون نوبت به معرفی مختصری از وسایل اساسی موردنیاز در این آزمایشگاه ها می رسد. آزمایش های اساسی خوراک دام و طیور از نظر نحوه انجام در چند دسته کلی قرار می گیرند. معمولاً روش های رنگ سنجی (کروماتوگرافی) مختلف، روش های طیف سنجی (اسپکتروفتومتری) و روش های بر مبنای اعمال حرارت با دماهای مختلف از حرارت ملایم (مانند اندازه گیری ماده خشک) تا سوزاندن کامل (مانند اندازه گیری میزان خاکستر به عنوان معرف کل محتوای مواد معدنی) و جوشاندن با محلول های اسیدی (اندازه گیری محتوای پروتئین یا فیبر) و قراردادن در معرض شعله مستقیم و تغییر رنگ شعله (دستگاه فِلِیم یا شعله سنجی برای برخی مواد معدنی)، مجموعه روش های اصلی سنجش های موردنیاز در صنعت دام و طیور را شامل می شوند.

با توجه به تجارت بین المللی مواد خوراکی دام و طیور و استانداردهای مورد تفاهم در سطح بین المللی برای قضاوت و ارزش گذاری در تجارت جهانی خوراک دام و البته مباحث و استانداردهای علمی بین المللی پیرامون خوراک و تغذیه دام و طیور و با توجه به دسته بندی های ذکر شده در بالا دستگاه های اصلی و مهم موجود در آزمایشگاه های خوراک دام به شرح زیر دسته بندی و معرفی می شوند:

1- گروه آزمایش های تقریبی یا نسبی خوراک دام و طیور (livestock and poultry feed proximate analyses): این دسته از آزمایش ها این امکان را می دهند که خوراک های دام و طیور و مواد اولیه مورداستفاده در آنها بر اساس مواد مغذی خاص مقایسه شوند. به زبان ساده به دامدار این امکان را می دهند که بداند از بین مواد خوراکی دردسترس کدام یک از نظر یک ماده مغذی خاص بهتر احتیاجات دام را تأمین می کند. به عنوان مثال دستگاه های سنجش عصاره اتری یا به بیان بهتر محتوای چربی خوراک این امکان را می دهند که مشخص شود کدام یک از مواد خوراکی چربی بیشتری (به عنوان منبع انرژی اصلی در کنار کربوهیدرات ها) برای دام و طیور تأمین می کند. لیست تجهیزات مورداستفاده برای این بخش از آزمایش های خوراک دام به شرح زیر است.

- آون: پایه ای ترین آنالیز در این بخش، سنجش ماده خشک یا رطوبت هر ماده خوراکی است که توسط آون های استاندارد و ظروف عمدتاً فلزی (به دلیل استفاده ایمن در حرارت بالا) انجام می شود. البته آون های آزمایشگاهی در آزمایش های دیگر مانند سنجش فیبر و چربی خوراک نیز کاربرد دارند. در واقع محتوای ماده خشک مواد خوراکی پایه اساسی بالانس نمودن جیره های استاندارد برای طیور و دام ها است

- کوره های آزمایشگاهی: یکی از تجهیزات موردنیاز در تقریباً تمام آزمایشگاه های جامع آنالیز خوراک دام و طیور است که برای سنجش محتوای خاکستر خوراک (محتوای کلی مواد معدنی خوراک بدون تفکیک از یکدیگر) و خاکستر نامحلول در اسید (Acid insoluble ash/AIA) به عنوان مارکر یا شناساگر طبیعی درون خود مواد خوراکی جهت سنجش مواردی مانند قابلیت هضم مواد خوراکی کاربرد دارد. البته کوره ها در آزمایش های دیگر مانند سنجش محتوای فیبر و چربی خوراک نیز کاربرد دارند

- واحدهای استخراج و اندازه گیری میزان چربی (روش سوکسله/Soxhlet): در این روش که توسط محققی به نام فرانتس وَن سوکسله در سال 1879 میلادی ابداع شد و هنوز اساس استخراج و اندازه گیری محتوای چربی در مواد خوراکی مورداستفاده در جیره دام (تقریباً تمام آنها به جز مواد دارای منشأ لبنی مانند پودر آب پنیر) است، یک سیستم پشت سرهم از لوازم شیشه ای بر روی یک منبع حرارتی مناسب (هیتر آزمایشگاهی) سوار می شود و به وسیله حلال های غیرقطبی رایج برای چربی ها مانند دی متیل اتر یا هگزان همراه با اعمال حرارت محتوای چربی ماده موردنظر را تقریباً به طور کامل از آن خارج می کند. چربی های استخراج شده در یک بالن در انتهای سیستم سوکسله جمع شده و سپس از حلال جدا شده و میزان آن اندازه گیری می شود. این روش با وجود وقت گیر بودن، به دلیل دقت بالا و تکرارپذیری خوبی که دارد تقریبا در اکثر آزمایشگاه ها همچنان استفاده می شود.

- واحد هضم و جداسازی محتوای نیتروژن یا پروتئین (سیستم یا روش کلدال یا کجلدال/ Kjeldahl method): رایج ترین روش برای سنجش میزان پروتئین خام (CP) یا به بیان دیگر محتوای نیتروژن مواد خوراکی دام و طیور است که بر اساس هضم نمونه خوراکی با اسیدسولفوریک در حضور کاتالیزور پرمنگنات پتاسیم و سپس تقطیر نمونه و تیتراسیون با معرف های رنگی (اسید سولفوریک یک دهم نرمال) کار می کند. امروزه انواع سیستم های دستی و اتوماتیک کلدال (کجلدال) دارای یک واحد هضم و تقطیر و تیتراسیون تا تعداد بالا که به طور هم زمان کار می کنند، موجود است که می توانند یا هضم و تقطیر را جدا از تیتراسیون انجام دهند و یا تمام مراحل را پشت سر هم انجام داده و نتیجه نهایی را به صورت جدول نتایج ارائه دهند.

- واحدهای فیلتراسیون: برای آزمایش های مختلف مانند سنجش محتوای فیبر و چربی نیاز به واحدهای فیلتراسیون است که می توانند به اشکال مختلف باشند. ساده ترین سیستم فیلتراسیون رایج شامل یک قیف چینی مشبک است که روی آن یک پارچه مناسب فیلتراسیون (جنس داکرون یا پلی استر) قرار می گیرد و یک ارلن یا بشر از کنار به پمپ مکنده یا ایجادکننده خلا متصل می شود. اما امروزه دستگاه های اتوماتیک سنجش فیبر هم وجود دارند که هر واحد دستگاه دارای فیلتر مخصوص است و کمک می کند تا مراحل اندازه گیری محتوای فیبر (فیبر خام یا فیبر محلول در شوینده خنثی یا فیبر محلول در شوینده اسیدی/ CF، NDF، ADF) با سرعت و سهولت بسیار بیشتری نسبت به روش های دستی قدیمی انجام شود.

- دستگاه بن ماری (حمام آب داغ)، اسپکترومتر و تجهیزات حجم سنجی مختلف: این دستگاه ها برای اندازه گیری های مختلف مانند اندازه گیری محتوای کربوهیدرات ها و نشاسته در مواد خوراکی کاربرد دارند که می توان براساس بودجه دردسترس و روش های استاندارد (استاندارد ملی ایران یا استانداردهای بین المللی مانند AOAC و...) این وسایل مورد نیاز را مشخص نموده و لیست بندی نمود تا تهیه گردند. تجهیزات وزن سنجی و حجم سنجی و ظروف شیشه ای مورد نیاز مانند انواع مختلف ارلن ها و بشرهای مدرج پیرکس (مقاوم به حرارت) یا عادی و انواع مختلف پیپت ها (لوله های باریک مدرج برای کشیدن مایعات از دورن ظرف های حاوی آنها) و انواع مختلف دستگیره ها و ظروف فلزی و. . می توانند با توجه به آزمایشات و روش های انجام آنها و حجم کار آزمایشگاه موردنظر، مورد احتیاج بوده و تهیه شوند.

2- تجهیزات خاص و تخصصی مدرن برای آزمایش های تقریبی: همان طور که گفته شد، اکثر اندازه گیری های اساسی مانند سنجش محتوای پروتئین خام، محتوای فیبر و کربوهیدرات ها و محتوای چربی را می توان به روش های دستی انجام داد. اما امروزه اکثر این آزمایش ها توسط دستگاه های اتوماتیک قابل انجام هستند که اکثریت یا تمام مراحل کار را در قالب یک دستگاه جمع نموده اند تا تعداد بالایی نمونه را بادقت بالا (خطای انسانی کمتر) و سرعت و سهولت بسیار بالاتر مورد آزمایش قرار دهند و نتایج را به سهولت در اختیار قرار دهند. این موضوع علاوه بر آزمایش های تقریبی در مورد آزمایش های دیگر هم صادق است. دستگاه های کجلدال اتوماتیک، تخمین محتوای فیبر اتوماتیک، دستگاه های اتوماتیک روش دوماس (Dumas) و طیف سنجی نزدیک مادون قرمز (NIRS) به عنوان جایگزین های بسیار سریع تر، مدرن تر و دقیق تر روشش کجلدال برای سنجش محتوای پروتئین یا نیتروژن مواد خوراکی، دستگاه بمب کالری متر برای سنجش محتوای کلی انرژی و دستگاه های مدرن سنجش محتوای فیبر جزو این دستگاه ها هستند.

3- تجهیزات اختصاصی و دارای فن آوری پیشرفته برای آنالیزهای خاص: وقتی آزمایش ها از مرحله سنجش کل محتوای گروهی از مواد مغذی مانند کل محتوای مواد معدنی، کل محتوای چربی ها یا کل محتوای پروتئین و نیتروژن به مرحله سنجش هر یک از عناصر معدنی یا اسیدهای چرب یا اسیدهای آمینه یا مانده سموم شیمیایی یا قارچی و سایر مواد شیمیایی پیچیده یا سمی وارد می شود، فن آوری ها و دستگاه های پیشرفته تر و پیچیده تری موردنیاز است. به عنوان مثال دیگر به جای سنجش محتوای خاکستر با استفاده از کوره ها، از دستگاه های فلیم (سنجش عناصر خاص از روی رنگ شعله ای که ایجاد می کنند) یا دستگاه اسپکتروسکوپ جذب اتمی (AAS) باید استفاده گردد که گرانتر هستند و علاوه بر نیاز به آموزش اختصاصی پرسنل آزمایشگاه برای استفاده از آن، نیازهای نگهداری و بازدید و سرویس دوره ای منظم و تخصصی دارند.

همچنین، دستگاه طیف سنجی جرمی پلاسمای جفت شده القایی (ICP) نیز جزو دستگاه های مدرن سنجش محتوای عناصر مختلف و به خصوص فسفر در مقادیر حتی بسیار بسیار پایین (قسمت در کادریلیون/ ppq) در مواد خوراکی است. دستگاه های دیگری نیز در این گروه مانند دستگاه های گاز کروماتوگرافی (GC) برای تشخیص اسیدهای چرب تشکیل دهنده محتوای چربی مواد خوراکی و مانده سموم و دستگاه های کروماتوگرافی مایع دارای عملکرد بالا (HPLC) برای سنجش تک تک اسیدهای آمینه یا ویتامین های موجود در یک نمونه خوراکی وجود دارند.

همراهی فن آوری های روز با آزمایش های کیفی خوراک دام و طیور جزو جدایی ناپذیر از پیشرفت چشمگیر این صنعت در دهه های اخیر بوده است.