Текст книги «Оценка качества и безопасности молока»
Автор книги: Ольга Сычева
Жанр: Педагогика, Наука и Образование
Текущая страница: 2 (всего у книги 5 страниц) [доступный отрывок для чтения: 2 страниц]
2. МЕТОДИКИ АНАЛИЗА МОЛОКА
2.1. Определение плотности молока 1 1
ГОСТ 3625-84 «Молоко и молочные продукты. Методы определения плотности»
Плотность – это отношение массы вещества к занимаемому им объему. Плотностью молока называется отношение массы молока при температуре 20 °C к массе равного объема воды при 4 °C (температура, при которой вода имеет наибольшую плотность). В Международной системе единиц (СИ) за единицу плотности принят килограмм на кубический метр (кг/м 3 ), применяется также производная единица – г/см 3 .
Нормальное молоко имеет плотность в пределах 1027-1032 кг/м 3 , или 1,027-1,032 г/см 3 . Иногда удобно пользоваться выражением плотности в градусах ареометра – °А (несистемная единица). Для этого в значении плотности отбрасывают первые две цифры (1 и 0), так как они всегда постоянны для молока. Значение плотности, выраженное в градусах ареометра, используется в расчетах (формулах).
Белки, углеводы, минеральные вещества повышают, а жир понижает плотность молока. Плотность обезжиренного молока выше плотности цельного молока и равна 1,032-1,036 г/см 3 , плотность сливок, в зависимости от их жирности, колеблется в пределах 1,005-1,020 г/см 3 .
Плотность молока необходимо определять не ранее чем через два часа после доения. За это время улетучивается часть газов, находящихся в парном молоке, и происходит отвердевание жира.
Техника определения плотности и обработка результатов
Приборы и посуда. Ареометры (лактоденсиметры) стеклянные типа АМТ с термометром и ценой деления шкалы 0,001 г/см 3 или типа АМ без термометра с ценой деления шкалы 0,0005 г/см 3 , цилиндры стеклянные для ареометров соответствующих им размеров, термометры ртутные стеклянные лабораторные с диапазоном измерений 0 – 55 °C, ценой деления 0,5 и 1 °C.
Техника анализа. Плотность молока определяют при температуре (20 ± 5)°С. В сливках или молоке с повышенной жирностью определение плотности проводят при температуре (20 ± 2)°С.
Перед определением пробу молока объемом 250 или 500 см 3 (в зависимости от вместимости цилиндра) тщательно перемешивают и осторожно, во избежание образования пены, переливают по стенке в сухой цилиндр, который следует держать в слегка наклонном положении. Цилиндр устанавливают на горизонтальной поверхности и в него осторожно опускают ареометр, примерно, до середины ареометрической шкалы затем оставляют его в свободно плавающем состоянии. Ареометр не должен касаться стенок цилиндра.
Первый отсчет показаний температуры и плотности проводят через 3 минуты после установления ареометра в неподвижном состоянии. После этого ареометр осторожно приподнимают на высоту до уровня балласта в нем и снова опускают. После установления его в неподвижном состоянии проводят второй отсчет показаний плотности. При снятии показаний глаз должен находиться на уровне мениска. Отсчет показаний проводят по верхнему краю мениска с точностью до половины цены деления шкалы.
Обработка результатов. За среднее значение температуры исследуемой пробы принимают среднее арифметическое значение результатов двух измерений. За среднее значение показаний ареометра при средней температуре принимается среднее арифметическое результатов двух показаний.
Если проба молока во время определения плотности имела температуру выше или ниже 20 °C, то результаты должны быть приведены к этой температуре, то есть определена истинная плотность: а) с помощью таблицы (Приложение 1). По вертикальной графе находят плотность, соответствующую показанию ареометра, затем по горизонтали – графу, соответствующую средней температуре. В точке пересечения указанных граф получают искомую плотность молока, приведенную к 20 °C.
б) применяя поправку (± 0,2°А на каждый градус температуры). Если температура выше 20 °C, то поправку умножают на разность температур и прибавляют, если ниже 20 °C, то – вычитают.
Пример. Требуется найти истинную плотность молока при 20 °C, если средняя температура при определении плотности составила 16,5 °C, а плотность, определенная при этой температуре, – 1,032 г/см 3 .
Сначала находим разность между температурой 20 °C и фактической (16,5 °C). Она составляет 3,5 (20 – 16,5). Теперь находим поправку, умножая коэффициент 0,2°А на найденную разность. Расчетная поправка составила 0,7°А (0,2 • 3,5). Теперь ее необходимо вычесть (так как температура пробы ниже 20 °C) из фактически определенной плотности, но перед этим необходимо значение плотности перевести в °А, что составит 32°А. Таким образом, истинная плотность получится 31,3°А (32 – 0,7), или 1,031 г/см 3 .
1.2. Определение массовой доли жира 2 2
ГОСТ 5867-90 «Молоко и молочные продукты. Методы определения жира». ГОСТ 22760-77 «Молочные продукты. Гравиметрический метод определения жира»
Массовую долю жира в молоке определяют после разрушения защитных оболочек жировых шариков (кислотный метод Гербера, экстракционный метод Розе-Готлиба) или без него с помощью различных инструментальных методов.
– Гравиметрический (весовой) метод Розе-Готлиба – применяется как арбитражный, самый точный метод. Сущность его заключается в экстрагировании молочного жира из аммиачно-спиртового раствора молока диэтиловым и петролейным эфирами, выпаривании растворителей и взвешивании остатка (жира).
– Кислотный (бутирометрический) метод Гербера – является наиболее распространенным методом определения жира в молоке и молочных продуктах. Анализ выполняют в специальном приборе – жиромере (бутирометре). Жир выделяется в виде сплошного слоя, и объем его измеряют в градуированной части жиромера.
Сущность метода заключается в выделении молочного жира в чистом виде путем освобождения жировых шариков от белковых оболочек. В качестве растворителя белков используют концентрированную серную кислоту (Н2SО4). В результате изотермической реакции ( температура повышается до 70-75 °C) с казеинаткальцийфосфатным комплексом молока образуется растворимое комплексное соединение казеиновой и серной кислот. Избыток кислоты образует с изоамиловым спиртом (С5Н11ОН) изоамилово-серный эфир, который способствует агрегации жира вследствие уменьшения поверхностного натяжения на границе разделения жира и нежировой фазы. В результате лишенные оболочек капельки жира быстрее и легче слипаются (агрегируются). Реакция ускоряется центрифугированием и нагреванием.
Техника определения жира кислотным методом
Приборы и реактивы. Жиромеры (бутирометры) стеклянные для молока исполнения 1-6 или 1-7 с ценой деления 0,1 %, пробки резиновые для жиромеров, пипетка вместимостью 10,77 см 3 , приборы (дозаторы) для отмеривания серной кислоты и изоамилового спирта вместимостью, соответственно, 10 и 1 см 3 , центрифуга с частотой вращения 1000-1100 с -1 , баня водяная, обеспечивающая поддержание температуры (65 ± 2)°С, штатив для жиромеров, часы песочные на 5 мин., термометры ртутные стеклянные с диапазоном измерения от 0 до 100 °C, кислота серная плотностью 1,81-1,82 г/см 3 , спирт изоамиловый, вода дистиллированная.
Проведение анализа. Испытания проводят параллельно в двух жиромерах, предварительно их, пометив карандашом на специальном шлифе.
1. В чистые жиромеры, не смачивая горловины, наливают дозатором по 10 см 3 серной кислоты.
2. Пипеткой вместимостью 10,77 см 3 (уровень молока в пипетке устанавливают по нижней точке мениска) осторожно, чтобы жидкости не смешались, приливают исследуемое молоко, приложив под углом к горловине жиромера кончик пипетки. Молоко из пипетки должно вытекать медленно. После опорожнения пипетку отнимают от горловины жиромера не ранее чем через 3 с. Выдувать молоко из пипетки нельзя!
3. Дозатором прибавляют в жиромеры по 1 см 3 изоамилового спирта.
Уровень жидкости в жиромере должен быть на 1-2 мм ниже основания горловины. Для достижения нужного уровня допускается добавлять несколько капель дистиллированной воды.
4. Жиромеры плотно закрывают сухими пробками (для предотвращения самопроизвольного выталкивания пробок рекомендуется наносить мел на их поверхность), чтобы они касались уровня жидкости и, предварительно обернув салфеткой, интенсивно встряхивают до полного растворения белковых веществ. После чего переворачивают не менее 5 раз, чтобы жидкости в них полностью перемешались.
5. Устанавливают жиромеры пробкой вниз в водяную баню с температурой (65 ± 2)°С на 5 мин.
6. Вынув из бани, жиромеры вставляют в стаканы центрифуги градуированной частью к центру. Жиромеры располагают симметрично, один против другого. При нечетном числе жиромеров в центрифугу помещают жиромер, наполненный водой вместо молока, серной кислотой и изоамиловым спиртом в том же соотношении, что и для анализа. Продолжительность центрифугирования -5 мин.
7. В извлеченных из центрифуги жиромерах движением пробки регулируют столбик жира так, чтобы он находился в градуированной части. После чего их ставят на 5 мин. пробками вниз в ту же водяную баню с температурой (65 ± 2)°С, при этом уровень воды в бане должен быть несколько выше уровня жира в жиромере.
8. По истечении времени по одному извлекают жиромеры из бани и производят отсчет жира. При этом жиромер держат вертикально, граница жира должна находиться на уровне глаз. Движением пробки устанавливают нижнюю границу столбика жира на нулевом или любом целом значении шкалы. От него отсчитывают число делений до нижней точки мениска столбика жира с точностью до наименьшего деления шкалы жиромера.
Граница раздела жира и кислоты должна быть резкой, а столбик жира прозрачным. При наличии «кольца» (пробки) буроватого или темно-желтого цвета, различных примесей в столбике жира или размытой нижней границы измерение проводят повторно.
Обработка результатов. За результат измерений принимают среднее арифметическое результатов двух параллельных определений.
При работе с кислотой следует проявлять особую осторожность и строго выполнять указанный порядок проведения анализа!
На точность анализа могут влиять следующие факторы:
• Правильность отбора средней пробы. Следует соблюдать порядок отбора проб и тщательно перемешивать молоко.
• Последовательность наполнения жиромера. Наполнять следует в последовательности: кислота – молоко – спирт. Если в жиромер влить сначала молоко, а потом серную кислоту, то в узкой части жиромера может образоваться пробка из коагулированного белка. Если же смешать спирт с кислотой, то образуется ряд нерастворимых соединений, искажающих результат анализа.
• Плотность и качество кислоты. Используемая для анализа кислота должна соответствовать требуемой плотности и не содержать жироподобных примесей, так как оно могут переходить в столбик жира. Более концентрированная кислота (плотностью выше 1,81 -1,82 г/см 3 ) дает темно-окрашенный жир и нечеткую границу между слоем жира и жидкостью в жиромере, жир также может частично обуглиться, что приведет к заниженному результату. Менее концентрированная кислота плохо растворяет белки и не полностью освобождает молочный жир из жировых шариков.
• Точность отмеривания молока и реактивов. Нельзя использовать для отмеривания молока пипетки с отбитым кончиком, не следует выдувать молоко из пипетки. Избыток изоамилового спирта (более 1 см 3 ) может смешиваться с жировым слоем и завышать результат анализа.
• Температура водяной бани. Отсчет жира при температуре ниже (65 ± 2)°С приводит к тому, что столбик жира имеет меньший объем вследствие чего результат анализа будет заниженным.
• Погрешность градуировки жиромеров. Следует использовать только стандартные поверенные жиромеры, точно соответствующие расчетному объему.
Проверка качества кислоты и спирта
Проверка качества серной кислоты. Проверку плотности серной кислоты проводят при температуре 20 °C специальным ареометром, имеющим шкалу с делениями от 1,40 до 1,85 г/см 3 , или весовым способом, взвесив в одной и той же мерной колбе сначала кислоту, а затем дистиллированную воду. Плотность кислоты рассчитывают по формуле (2.1):
где П – плотность кислоты при 20 °C;
а – масса чистой колбы;
б – масса колбы с дистиллированной водой;
в – масса колбы с серной кислотой.
Кислота плотностью менее 1,81 г/см непригодна для определения жира в молоке и молочных продуктах, кислоту плотностью выше 1,82 г/см 3 разбавляют, пользуясь таблицей 2.1 или, рассчитывая необходимое количество воды по формуле (2.2):
где В – количество воды (см 3 );
К – количество разбавляемой кислоты (см 3 );
П1 – плотность разбавляемой кислоты, г/см 3 ;
П2 – стандартная плотность кислоты, г/см 3 .
Таблица 2.1 – Получение серной кислоты плотностью 1,82
При разведении серной кислоты необходимо соблюдать осторожность и технику безопасности. В фарфоровую кружку или химическую колбу (стакан) отмеривают необходимое количество воды. Осторожно, небольшими порциями приливают кислоту, помешивая содержимое колбы круговыми движениями (в стакане размешивают стеклянной палочкой).
Для определения чистоты (отсутствия примесей) в жиромер наливают 11 см 3 исследуемой кислоты и 10,77 см 3 дистиллированной воды. Жиромер закрывают пробкой, содержимое перемешивают и центрифугируют 5 мин. После выдержки в водяной бане при температуре (65 ± 2)°С в течение 5 мин. центрифугирование повторяют. Если на поверхности жидкости в узкой части жиромера не выделился жироподобный слой, кислота считается пригодной для анализа.
Проеерка качества изоамилового спирта. Плотность спирта определяют специальным ареометром для жидкостей плотностью менее 1 г/см 3 .
Для определения чистоты спирта в жиромер отмеривают 10 см 3 заведомо пригодной для анализа серной кислоты, 10,77 см 3 дистиллированной воды и 1 см 3 проверяемого спирта. Содержимое перемешивают и оставляют на 24 ч для отстаивания. Если на поверхности жидкости в узкой части жиромера отсутствует жироподобный слой, то спирт пригоден для анализа.
2.3. Определение массовой доли белков 3 3
ГОСТ 23327-78 «Молоко. Определение общего белка методом Кьельдаля», ГОСТ 25179-90 «Молоко. Методы определения белка»
Белки – высокомолекулярные органические соединения, построенные из аминокислот. К основным белкам молока относятся казеин, глобулин и альбумин. Содержание белков в коровьем молоке колеблется от 2,8 до 3,8 %. в среднем, оно составляет 3,2 %, в том числе казеина около 82 %, на долю сывороточных белков приходится 15-22 % от общего количества белков молока. Молочные белки имеют важное пищевое и технологическое значение, от количественного содержания белков зависит выход сыра, творога и других белковых продуктов. Для контроля содержания белков в молоке применяют следующие методы:
– метод Кьельдаля. Метод основан на сжигании органических компонентов пробы молока в колбе Кьельдаля с серной кислотой. По количеству освобождающегося при этом азота в виде аммиака, определяемого титрованием, вычисляют содержание азотистых веществ.
– колориметрический метод. Метод основан на способности белков молока при рН ниже изоэлектрической точки, связывать кислые красители (амидо черный) вследствие образования нерастворимого комплекса. При этом интенсивность окраски раствора уменьшается обратно пропорционально количеству белка. После удаления осадка измеряют оптическую плотность раствора оставшегося красителя и по эмпирической формуле определяют массовую долю белка в молоке.
– метод формольного титрования. Метод основан на реакции щелочных аминогрупп белка с формалином, при этом образуется метиламиновая кислота и, соответственно, повышается титруемая кислотность молока, по приросту которой определяют массовую долю белка в молоке.
– рефрактометрический. Метод основан на установлении разности показателя преломления луча света, проходящего через молоко и выделенную из него (после осаждения казеина хлористым кальцием) сыворотку.
– расчетный. При выводе расчетной формулы для определения белка в молоке (Бм) исходили из постоянства соотношения между составными частями молока. Белок: лактоза: зола = 9: 13: 2.
Определение массовой доли белков в молоке колориметрическим методом
Методика может быть реализована на универсальных фотоколориметрах типа КФК (2М, 3М, 5М), СФ-16 со светофильтрами для выделения спектральной области 590-600 нм, а также приборах «Про-Милк МК-2» фирмы Foss-Electric (Дания) и «Про-о-Мат-Ш» фирмы Funke-Gerber (Германия).
Приборы и реактивы. Весы лабораторные, рН-метр лабораторный, центрифуга молочная с частотой вращения 1000 об/мин., баня водяная с температурой 60-80 °C, термометр ртутный, кюветы кварцевые рабочей длины 10 мм, стаканчики химические стеклянные вместимостью 50 и 100 см 3 , пробирки стеклянные, фильтровальная бумага или фильтры бумажные (розовая лента), пипетки вместимостью 1, 2 и 20 см 3 , колбы мерные вместимостью 200 и 2000 см 3 , колбы химические вместимостью 500 и 750 см 3 , раствор сине-черного красителя в цитратной буферной смеси (рН 2,3).
Приготовление реактивов. Реактив 1 (буферный раствор). Взвешивают 31,7 г лимонной кислоты и 8,4 г (12-водного) или 3,4 г безводного ортофосфата натрия. Реактивы помещают в колбу и добавляют в нее 400 см 3 дистиллированной воды. Содержимое нагревают до температуры около 70 °C, перемешивают до полного растворения и охлаждают до 20 о С.
Реактив 2 (раствор красителя). Навеску 4,6 г красителя «амидо черный 10 Б» помещают в колбу и добавляют в нее 200 см 3 воды, нагревают до 70 °C и перемешивают до растворения красителя. Раствор отфильтровывают через бумажный фильтр в мерную колбу вместимостью 2000 см 3 . Фильтр промывают водой до удаления следов красителя. Затем в эту колбу переносят реактив 1. Содержимое колбы охлаждают и доливают водой до метки, закрывают резиновой пробкой и перемешивают содержимое путем многократного переворачивания колбы. Если рН раствора не соответствует 2,3 ± 0,1, то добавляют, соответственно, концентрированную серную кислоту или гидроксид натрия.
Техника анализа. В стеклянную пробирку пипеткой вносят 1 см 3 молока, приливают 20 см 3 раствора красителя, закрыв пробирку резиновой пробкой, перемешивают ее содержимое, переворачивая пробирку от 2 до 10 раз, не встряхивая. Пробирку помещают в центрифугу и центрифугируют в течение 20 мин. Затем отбирают пипеткой 1см 3 надосадочной жидкости, помещают в мерную колбу вместимостью 50 см 3 , доливают до метки дистиллированной водой и перемешивают содержимое. Аналогичным способом разбавляют рабочий раствор красителя в 50 раз. Он должен иметь оптическую плотность 0,82 ± 0,02, если она не соответствует данному значению, то добавляют буферный раствор или раствор красителя.
На фотоэлектроколориметре или спектрофотометре в кювете с длиной рабочей грани 10 мм при 590-600 нм измеряют оптическую плотность разбавленного раствора красителя по отношению к разбавленной надосадочной жидкости. Массовую долю белка (%) вычисляют по формуле (2.3):
Б = 7,78 D – 1,34 (2.3)
где D – оптическая плотность;
7,78 и 1,34 – эмпирические коэффициенты.
Определение массовой доли белков методом формольного титрования
Метод применяют для контроля массовой доли белка в молоке кислотностью не более 22°Т. Консервирование проб молока не допускается.
Приборы и реактивы. Пипетки вместимостью 20 и 50 см 3 , пипетки градуированные вместимостью 1 и 5 см 3 , стаканы химические или колбы вместимостью 150-200 см 3 , бюретка для титрования вместимостью 25 см 3 . Гидроксид натрия 0,1 н и 40 %-ный растворы, приготовленные на прокипяченной дистиллированной воде, 2 %-ный спиртовой раствор фенолфталеина, формалин технический 37-40 %-ный (нейтрализованный), 2,5 %-ный раствор сульфата кобальта, вода дистиллированная, свободная от углекислого газа.
Нейтрализация формалина. К 50 см 3 формалина добавляют 3-4 капли раствора фенолфталеина и затем по каплям приливают сначала 40 %-ный, а в завершение 0,1 н раствор гидроксида натрия до появления слабо-розового окрашивания.
Приготовление эталона окраски. В колбочку для титрования или химический стакан отмеривают 20 мл молока и добавляют 0,5 мл 2,5 %-ного сульфата кобальта.
Техника анализа. В химический стакан или колбу для титрования пипеткой отмеривают 20 см 3 молока и добавляют 0,25 см 3 (10-12 капель) раствора фенолфталеина, а затем оттитровывают 0,1 н раствором гидроксида натрия из бюретки до появления слабо-розовой окраски, соответствующей контрольному эталону. Затем вносят 4 см 3 нейтрализованного формалина, перемешивают круговыми движениями и через 1 мин вторично титруют до такой же окраски, как и при первом титровании.
Массовая доля (%) общего количества белков в молоке равна количеству 0,1 н раствора щелочи, израсходованного на титрование в присутствии формалина, умноженному на коэффициент 0,959 (2.4):
где N – количество щелочи, пошедшей на титрование.
Определение массовой доли белков рефрактометрическим методом
Массовую долю белков в молоке данным методом определяют на рефрактометрах типа АМ и ИРФ-464.
Приборы и реактивы. Рефрактометр, водяная баня закрытого типа, электроплита, центрифуга молочная, пипетки вместимостью 5 см 3 , флаконы для лекарственных средств типа ФО вместимостью 10 см 3 , 4 %-ный раствор кальция хлористого, вода дистиллированная.
Проведение анализа. В 3 флакона отмеривают по 5 см 3 молока и добавляют по 6 капель раствора хлорида кальция. Флаконы закрывают пробками и перемешивают содержимое. Флаконы помещают в водяную баню так, чтобы уровень воды достигал половины высоты флаконов, закрывают крышкой, доводят до кипения и кипятят не менее 10 мин. Не открывая бани, сливают воду через отверстия в крышке и наливают в баню холодную воду для охлаждения. Флаконы энергично встряхивают и разрушают белковый сгусток. После чего их помещают в центрифугу и центрифугируют не менее 10 мин. Образовавшуюся прозрачную сыворотку отбирают пипеткой и наносят 1 -2 капли на измерительную призму рефрактометра. Закрывают измерительную призму осветительной.
Наблюдая в окуляр рефрактометра, специальным корректором убирают окрашенность границы света и тени. Снимают показания оптической плотности сыворотки (Бс) по шкале «Белок» не менее 3 раз и вычисляют среднее арифметическое. Удаляют сыворотку с призмы рефрактометра, промывают водой и вытирают фильтровальной бумагой. Помещают на измерительную призму 2 капли исследуемого молока и также снимают показания (не менее 3 раз) по шкале «Белок» – Бм. Массовую долю белка в молоке Б (%) вычисляют по формуле (2.5):
где Бм и Бс – оптическая плотность молока и выделенной из него безбелковой сыворотки.
Определение массовой доли белков расчетным методом (приблизительно)
А – плотность молока, °А;
0,075, 0,098, 0,085 – эмпирические коэффициенты.
Внимание! Это не конец книги.
Если начало книги вам понравилось, то полную версию можно приобрести у нашего партнёра — распространителя легального контента. Поддержите автора!
Данное произведение размещено по согласованию с ООО «ЛитРес» (20% исходного текста). Если размещение книги нарушает чьи-либо права, то сообщите об этом.
Источник
