Общая информация. Кислотность — показатель свежести молока, один из основных критериев оценки его качества. Химические свойства молока
ГОСТ 30305.3-95
Группа Н19
МЕЖГОСУДАРСТВЕННЫЙ СТАНДАРТ
КОНСЕРВЫ МОЛОЧНЫЕ СГУЩЕННЫЕ И ПРОДУКТЫ МОЛОЧНЫЕ СУХИЕ
Титриметрические методики выполнения измерений кислотности
Condensed preserved and dry milk products. Procedures of measurement of titrimetric acidity
МКС 67.100*
ОКСТУ 9209
_____________________
* В указателе "Национальные стандарты" 2005 г.
МКС 67.100.10. - Примечание изготовителя базы данных.
Дата введения 1997-01-01
Предисловие
1 РАЗРАБОТАН Всероссийским научно-исследовательским институтом молочной промышленности
ПРЕДСТАВЛЕН Межгосударственным Техническим комитетом по стандартизации 186 "Молоко и молочные продукты"
ВНЕСЕН Госстандартом России
2 ПРИНЯТ Межгосударственным Советом по стандартизации, метрологии и сертификации (протокол N 8-95 от 12 октября 1995 г.)
За принятие проголосовали:
Наименование государства | Наименование национального органа |
Республика Белоруссия | Белстандарт |
Республика Казахстан | Госстандарт Республики Казахстан |
Киргизская Республика | Киргизстандарт |
Республика Молдова | Молдовастандарт |
Российская Федерация | Госстандарт России |
Республика Таджикистан | Таджикский государственный центр по стандартизации, метрологии и сертификации |
Туркменистан | Туркменглавгосинспекция |
3 Постановлением Комитета Российской Федерации по стандартизации, метрологии и сертификации 11 апреля 1996 г. N 247 ГОСТ 30305.3-95 введен в действие непосредственно в качестве государственного стандарта Российской Федерации с датой введения с 1 января 1997 г.
4 ВЗАМЕН ГОСТ 8764-73 в части раздела 10
5 ПЕРЕИЗДАНИЕ
ВНЕСЕНА поправка, опубликованная в ИУС N 8, 2009 год
Поправка внесена изготовителем базы данных
1 Область применения
1 Область применения
Настоящий стандарт распространяется на и сухие молочные продукты и устанавливает титриметрические методики измерения кислотности с использованием:
- потенциометрического анализатора;
- индикатора фенолфталеина.
Методики основаны на методе нейтрализации кислот раствором гидроокиси натрия с применением в качестве индикатора потенциометрического анализатора или раствора фенолфталеина.
Кислотность молочных консервов выражают в градусах Тернера.
Под градусом Тернера (°Т) понимают объем в кубических сантиметрах водного раствора гидроокиси натрия концентрации 0,1 г/моль/дм, затраченный на нейтрализацию 100 г неразведенных сгущенных молочных консервов или 100 см восстановленных сухих продуктов.
2 Нормативные ссылки
ГОСТ 1341-97 Пергамент растительный. Технические условия
ГОСТ 1770-74 Посуда мерная лабораторная стеклянная. Цилиндры, мензурки, колбы, пробирки. Общие технические условия
ГОСТ 4328-77 Натрия гидроокись. Технические условия
ГОСТ 4462-78 Кобальт (II) сернокислый 7-водный. Технические условия
ГОСТ 5962-67 Спирт этиловый ректификованный. Технические условия
ГОСТ 6709-72 Вода дистиллированная. Технические условия
ГОСТ 9147-80 Посуда и оборудование лабораторные фарфоровые. Технические условия
ГОСТ 19881-74 Анализаторы потенциометрические для контроля pH молока и молочных продуктов. Общие технические условия
ГОСТ 24104-88 Весы лабораторные общего назначения и образцовые. Общие технические условия
ГОСТ 25336-82 Посуда и оборудование лабораторные стеклянные. Типы, основные параметры и размеры
ГОСТ 26809-86 Молоко и молочные продукты. Правила приемки, методы отбора и подготовка проб к анализу
ГОСТ 28498-90 Термометры жидкостные стеклянные. Общие технические требования. Методы испытаний
ГОСТ 29227-91 Посуда лабораторная стеклянная. Пипетки градуированные. Часть 1. Общие требования
ГОСТ 29251-91 Посуда лабораторная стеклянная. Бюретки. Часть 1. Общие требования
СТ СЭВ 543-77 "Числа. Правила записи и округления"
3 Методы отбора проб
Отбор проб и подготовка их к измерениям - по ГОСТ 26809 .
4 Методика выполнения измерений кислотности с применением потенциометрического анализатора (арбитражная)
4.1 Аппаратура, материалы и реактивы
ГОСТ 24104 .
Анализатор потенциометрический диапазоном измерения 0-12 ед. pH, с ценой деления 0,05 ед. pH по ГОСТ 19881 .
Блок автоматического титрования, аппаратурно совместимый с потенциометрическим титратором и имеющий дозатор раствора (бюретку) вместимостью не менее 5 см и ценой деления не более 0,05 см.
Термометр жидкостной диапазоном измерения 0-100 °С, с ценой деления шкалы 1 °С по ГОСТ 28498 .
Колбы мерные исполнения 1, 2-го класса точности, номинальной вместимостью 1 дм по ГОСТ 1770 .
Колбы типа Кн, исполнения 2, номинальной вместимостью 100, 250 см по ГОСТ 25336 .
Стаканы вместимостью 100, 250 см по ГОСТ 25336 .
Пипетки исполнения 4, 2-го класса точности, номинальной вместимостью 1, 5, 10 см по ГОСТ 29227 .
Цилиндры исполнения 1, вместимостью 50 см по ГОСТ 1770 .
Воронки стеклянные лабораторные, диаметром 75 см по ГОСТ 25336 .
Палочки стеклянные оплавленные длиной 10-15 см.
Натрия гидроокись, стандарт-титр по НД , раствор концентрации 0,1 моль/дм.
Вода дистиллированная по ГОСТ 6709 .
Допускается применение других средств измерений с метрологическими характеристиками и оборудования с техническими характеристиками не хуже, а также реактивов по качеству не ниже вышеуказанны
4.2 Подготовка к измерению
4.2.1 Стандарт-титр гидроокиси натрия растворяют в воде согласно прилагаемой инструкции к стандарт-титру.
4.2.2 Подключают блок автоматического титрования к анализатору согласно инструкции, прилагаемой к блоку. Затем подключают блок и анализатор к сети и прогревают их в течение 10 мин.
Заполняют дозатор блока автоматического титрования раствором щелочи.
Согласно инструкции, прилагаемой к потенциометрическому анализатору, настраивают его на диапазон измерения pH, который включает pH=8,7 (или 9,0).
Согласно инструкции, прилагаемой к блоку автоматического титрования, настраивают его на точку эквивалентности, равную 8,7 ед. pH (или 9,0 ед. pH), и устанавливают на блоке значение pH=4,0, начиная с которого подача гидроокиси натрия должна вестись по каплям.
Устанавливают время выдержки после окончания титрования, равное 30 с.
4.3 Проведение измерений
4.3.1 Проводят параллельно два измерения.
4.3.2 Дозировку продуктов и воды, а также коэффициент пересчета объема гидроокиси натрия в градусы Тернера при обработке результатов измерений проводят в соответствии с таблицей 1.
Таблица 1
Виды, наименование продукта | Объем, см | Коэффициент пересчета объема гидроокиси натрия в градусы Тернера, °Т/см |
|||||
раствора | |||||||
1-й порции | 2-й порции | фенолфта- | сернокислого кобальта | ||||
Молочные, молокосодержащие консервы: | |||||||
С сахаром | 10,00±0,01 | ||||||
Стерилизованные | |||||||
Сухие молочные продукты: | |||||||
молоко: | |||||||
25% жира | |||||||
20% жира | |||||||
15% жира (в т.ч. "Смоленское") | |||||||
обезжиренное; | |||||||
сливки | |||||||
кисломолочные продукты | |||||||
Регенерированное молоко для молодняка сельскохозяйственных животных | |||||||
ЗЦМ для телят | |||||||
Высокожирные сливки | |||||||
Сухие смеси для мороженого: | |||||||
Домашнего пломбира | |||||||
Сливочного | |||||||
Сливочно-белкового | |||||||
Сливочно-кофейного | |||||||
Сливочно-шоколадного | |||||||
Молочного | |||||||
4.3.3 Сгущенные молочные, молокосодержащие консервы (сгущенное молоко с сахаром, сгущенное стерилизованное молоко, кофе или какао со сгущенным молоком и сахаром, сгущенные сливки с сахаром, кофе или какао со сгущенными сливками и сахаром) взвешивают в стакане вместимостью 100 или 250 см, в зависимости от объема титруемой смеси. Разводят в первой порции воды температурой (65±5) °С. Охлаждают до температуры (20±2) °С и вносят вторую порцию воды температурой (20±2) °С.
Примечание - Свежевыработанные сгущенные консервы разводят водой температурой (20±2) °С.
4.3.4 Сухие молочные продукты, кроме высокожирных сливок, взвешивают в стакане вместимостью 100 или 250 см, в зависимости от объема титруемой смеси. Растворяют в первой порции воды температурой (40±2) °С, внося ее маленькими порциями и тщательно растирая комочки стеклянной палочкой. Охлаждают до (20±2) °С, выдерживают в течение 5 мин и вносят вторую порцию воды температурой (20±2) °С.
Сухие высокожирные сливки растворяют, постепенно приливая воду температурой (40±2) °С, помешивая и растирая комочки. Охлаждают до температуры (20±2) °С.
4.3.5 В стакан с пробой помещают стержень магнитной мешалки и устанавливают его на магнитную мешалку блока автоматического титрования. Включают двигатель мешалки и погружают электроды прибора и сливную трубку дозатора блока автоматического титрования в стакан с пробой. Включают кнопку "Пуск" блока автоматического титрования, а спустя 2-3 с - кнопку "Выдержка". При этом раствор гидроокиси натрия начинает поступать из дозатора блока в стакан с пробой, нейтрализуя последнюю. По достижении точки эквивалентности (pH 8, 7; для продуктов с какао и кофе - pH 9,0) и истечении времени выдержки (30 с) процесс нейтрализации автоматически прекращается. На панели блока автоматического титрования зажигается сигнал "Конец". После этого отключают все кнопки.
Проводят отсчет объема раствора гидроокиси натрия, затраченного на нейтрализацию, в кубических сантиметрах.
4.4 Обработка результатов измерений
4.4.1 Кислотность , в градусах Тернера (°Т), находят по формуле
4.4.2 Метрологические характеристики методики измерений должны соответствовать данным таблицы 2.
Таблица 2
Наименование продукта | | | |
Сгущенные молочные, молокосодержащие консервы | |||
Сухое молоко | |||
Сухие смеси для мороженого | |||
Сухие высокожирные сливки |
________________
4.4.3 При измерении показателя в двух лабораториях разными методиками расхождение между результатами не должно превышать суммы абсолютных значений границ интервала абсолютных погрешностей методик.
4.4.4 Правила округления чисел при вычислении результатов измерений - в соответствии с требованиями стандарта СЭВ 543.
5 Методика выполнения измерений кислотности с использованием индикатора фенолфталеина (не распространяется на сгущенные молочные консервы и сухие смеси для мороженого с цветными компонентами - кофе, какао и др.)
5.1 Аппаратура, материалы и реактивы
Весы лабораторные 4-го класса точности с наибольшим пределом взвешивания 200 г по ГОСТ 24104 .
Термометр лабораторный жидкостной диапазоном измерения 0-100 °С, с ценой деления шкалы 1 °С по ГОСТ 28498 .
Колбы мерные исполнения 1, 2-го класса точности, номинальной вместимостью 100 см, 1 дмГОСТ 29227
по
Вода дистиллированная по ГОСТ 6709 .
Допускается применение других средств измерений с метрологическими характеристиками и оборудования с техническими характеристиками не хуже, а также реактивов по качеству не ниже вышеуказан
5.2 Подготовка к измерениям
5.2.1 Приготовление раствора гидроокиси натрия - см. 4.2.1.
5.2.2 На листе пергамента взвешивают (1,0±0,1) г фенолфталеина, растворяют в 70 смэтилового спирта в мерной колбе вместимостью 100 см, доводят объем раствора водой до метки и перемешивают.
5.2.3 На листе пергамента взвешивают (2,5±0,1) г сульфата кобальта, растворяют водой объемом 50 см в мерной колбе вместимостью 100 см, доводят объем раствора до метки водой и перемешивают. Срок хранения раствора - 6 мес.
5.2.4 Приготовление образцов сравнения окраски проводят в соответствии с 4.3.2, 4.3.3 и таблицей 1, добавляя в каждую пробу сульфат кобальта и применяя посуду, аналогичную используемой при проведении измерений.
Срок хранения образцов сравнения окраски - не более 3 ч.
5.3 Проведение измерений
5.3.1 Проводят параллельно два измерения.
5.3.2 Дозировку продуктов, воды, фенолфталеина, а также коэффициент пересчета объема раствора гидроокиси натрия в градусы Тернера при обработке результатов измерений проводят в соответствии с таблицей 1.
5.3.3 Молочные, молокосодержащие консервы разводят водой в конической колбе вместимостью 100 или 250 см в зависимости от объема титруемой смеси в соответствии с 4.3.3. и вносят раствор фенолфталеина.
5.3.4 Сухие молочные продукты восстанавливают в соответствии с 4.3.4, применяя посуду, указанную в 5.3.3.
Примечание - При массовых измерениях допускается взвешивать сухие продукты на листке пергамента, пересыпать навеску в фарфоровую чашку, растворять ее в воде, растирая пестиком, и титровать.
5.3.5 Титрование проводят раствором гидроокиси натрия при перемешивании до окраски раствора, соответствующей окраске образца сравнения и не исчезающей в течение 30 с.
5.4 Обработка результатов измерений
5.4.1 Кислотность , в градусах Тернера, находят по формуле
где - коэффициент пересчета объема раствора гидроокиси натрия в градусы Тернера, °Т/см;
- объем раствора гидроокиси натрия, используемый на титрование, см.
За окончательный результат измерения принимают среднее арифметическое значение результатов двух параллельных измерений, вычисленное до второго десятичного знака и округленное до первого десятичного знака. Округление результата измерений проводят в соответствии с требованиями стандарта СЭВ 543.
5.4.2 Метрологические характеристики методики измерений должны соответствовать данным таблицы 3.
Таблица 3
Наименование продукта | Расхождение между результатами двух параллельных измерений, °Т, | Расхождение между результатами измерений в двух лабораториях, °Т, | Абсолютная погрешность измерений, интервал |
Сгущенные молочные, молокосодержащие консервы | |||
Сухое молоко | |||
Другие сухие молочные продукты | |||
Сухие смеси для мороженого | |||
Сухие высокожирные сливки |
________________
* Письмом Росстандарта от 29.11.2017 N 1916-ОГ/03 разъясняется следующее:
"Представленные в таблицах 2 и 3 ГОСТ 30305.3-95 значения абсолютной погрешности измерений кислотности, как потенциометрическим методом, так и методом с применением индикатора фенолфталеина, соответствуют абсолютным единицам и должны быть указаны в градусах Тернера. В связи с вышеизложенным в ГОСТ 30305.3-95 будет внесена поправка в установленном порядке". - Примечание изготовителя базы данных.
5.4.3 При измерении показателя в двух лабораториях разными методиками расхождения между результатами не должны превышать суммы абсолютных значений границ интервала абсолютных погрешностей методик.
ПРИЛОЖЕНИЕ А (справочное). Библиография
ПРИЛОЖЕНИЕ А
(справочное)
ТУ 6-09-2540-72 Стандарт-титр гидроокиси натрия
ТУ 6-09-5360-87 Фенолфталеин
Электронный текст документа
подготовлен АО "Кодекс" и сверен по:
официальное издание
Консервы молочные и продукты
молочные сухие. Методы анализа: Сб. ГОСТов. -
М.: ИПК Издательство стандартов, 2001
Редакция документа с учетом
изменений и дополнений подготовлена
АО "Кодекс"
Кислотность. Кислотность молока выражают в единицах титруемой кислотности (в градусах Тернера) и величиной рН при 20°С.
Титруемая кислотность . Титруемая кислотность по ГОСТУ является критерием оценки качества заготовляемого молока. Титруемую кислотность молока и молочных продуктов, кроме масла, выражают в условных единицах - градусах Тернера (°Т).
Под градусами Тернера понимают количество миллилитров 0,1 н. раствора едкого натра (калия), необходимого для нейтрализации 100 мл (100 г), разбавленного вдвое дистиллированной водой (10 мл молока + 20 мл дистиллированной воды).
Британским стандартом предусматривается брать 10 мл не разбавленного водой молока, 1 мл 0,5%-ного спиртового раствора фенолфталеина и титровать 1/9 н. раствором NaOH. В стандарте США указывается, что для титрования надо брать 20 мл молока, добавлять 40 мл воды, 2 мл 1%-ного спиртового раствора фенолфталеина и титровать 1/10 н. раствором NaOH.
Кислотность свежевыдоенного молока составляет 16-18°Т. Она обуславливается кислыми солями - дигидрофосфатами и дигидроцитратами (около 9-13°Т), белками - казеином и сывороточными белками (4-6°Т), углекислотой, кислотами (молочной, лимонной, аскорбиновой, свободными жирными и др.) и другими компонентами молока (в сумме они дают 1-3°Т).
При хранении сырого молока титруемая кислотность повышается по мере развития в нем микроорганизмов, сбраживающих молочный сахар с образованием молочной кислоты. Повышение кислотности вызывает нежелательные изменения свойств молока, например, снижение устойчивости белков к нагреванию. Поэтому молоко с кислотностью 21°Т принимают как несортовое, а молоко кислотностью выше 22°Т не подлежит сдаче на молочные заводы, так как при нагревании молока кислотностью 25-27°Т оно свертывается.
Знание кислотного характера молока и его изменений имеет большое значение для оценки качества и выбора направления использования молока и вырабатываемых из него продуктов.
Первым количественным методом измерения концентрации кислых составных частей в молоке был использованный Сокслетом и Хенкелем в 1884 г. - метод определения кислотности. Результаты его в настоящее время называют числом Сокслета-Хенкеля, или кислотным числом.
Определение кислотного числа основано на титровании кислот щелочами.
Биохимические изменения в молоке приводят к повышению содержания в нем кислоты. Молочнокислые бактерии превращают лактозу в молочную кислоту C 12 H 22 0 II + H 2 O 4CH(OH)COOH.
Однако кислый характер молока обуславливают только ионы водорода, которые образуются в результате электролитической диссоциации содержащихся в молоке кислот и кислых солей. Так как значение активности ионов водорода было обнаружено значительно позднее, кислотное действие приписывали молекулам молочной кислоты.
В настоящее время в литературе по молочной промышленности концентрацию составных частей, имеющих кислотный характер, называют потенциальной или титруемой кислотностью, фактическую активность ионов водорода - активной кислотностью.
Активность ионов водорода в молоке остается примерно постоянной вследствие связи ее с равновесием диссоциации присутствующих в молоке буферных веществ.
Титрование молока едким натром, наряду с молочной кислотой, нейтрализуются гидрофосфаты и кислотные группы казеина, поэтому на практике отказались от установления количества молочной кислоты, которое все равно очень трудно поддается определению, а находят общую тируемую кислотность, измеряя количество щелочи определенной концентрации, которое идет на нейтрализацию кислых составных частей в данном количестве молока.
В разных странах определяют титруемую кислотность не по единой методике. Наряду с методом Сокслета-Хенкеля, применяют методы Тернера (титрование 0,1 н. р-ра NaOH) и Дорника (титрование 1/9 н. NaOH). Выбор концентрации щелочи порядка 1/9 н. р-ра делает возможным простой пересчет на свободную молочную кислоту, так как 1°Д соответствует 0,01% молочной кислоты. Между результатами различных методов существует определенная связь: 1 SH единица=2,25°, Д=2,5°Т.
Определение титруемой кислотности служит, прежде всего, для установления роста кислотности в результате обмена молочнокислых бактерий. Вскоре эмпирическим путем выяснили связь между потенциальной кислотностью и определенными свойствами молока и вырабатываемых из него молочных продуктов. Число Тернера или др. позволяет делать выводы относительно качества сырого молока. На основании этого, число Тернера, стали использовать как показатель качества молочных продуктов и фактор управления производственным процессом.
Во время переработки кислого молока с повышенными градусами Тернера возникает ряд затруднений, главным образом при нагревании, поэтому ГОСТом установлено, что молочные предприятия должны принимать молоко с кислотностью 16-18°Т - 1 сорт; 16-20°Т - 2 сорт; 21-22 °Т - несортовое; молоко, имеющее 25-27°Т свертывается при нагревании. Свыше 22°Т - не принимается молочными заводами.
Кислотность молока и кисломолочных продуктов
Кислотность молока отдельных животных может изменяться в довольно широких пределах. Она зависит от состояния обмена веществ в организме животных, который определяется кормовыми рационами, породой, возрастом, физиологическим состоянием, индивидуальными особенностями животного и т.д. Особенно сильно изменяется кислотность молока в течение лактационного периода и при заболевании животных.
Так, в первые дни после отела кислотность молока повышена за счет большого содержания белков и солей, затем, через определенное время (40-45 дней), она снижается до физиологической нормы. Молоко перед концом лактации коров имеет пониженную кислотность.
При заболевании животных кислотность молока, как правило, снижается. Особенно резко она изменяется у животных, больных маститом.
Хотя титруемая кислотность является критерием оценки свежести и натуральности молока, следует помнить, что молоко может иметь повышенную (до 26°Т) или пониженную (менее 16°Т) кислотность, но тем не менее его нельзя считать недоброкачественным или фальсифицированным, так как оно термостойко и выдерживает кипячение или дает отрицательную реакцию на наличие соды, аммиака и примеси ингибирующих веществ. Отклонение естественной (нативной) кислотности молока от физиологической нормы в этом случае связано с нарушением рационов кормления. Такое молоко принимается как сортовое на основании показаний стойловой пробы, подтверждающей его натуральность. Более точно кислотность молока можно контролировать, используя рН-метод.
Наблюдаемое повышение (до 23-26°Т) кислотности молока, полученного от отдельных животных и даже целого стада, является следствием серьезного нарушения минерального обмена в организме животных. Оно обусловлено, как правило, недостаточным количеством солей кальция в кормах. Такие случаи возникают при скармливании животным больших количеств кислых кормов (зеленой массы злаков, кукурузы, кукурузного силоса, свекловичного жома, барды) бедных солями кальция. Свежее молоко с повышенной естественной кислотностью пригодно для производства кисломолочных продуктов, сыра и масла.
Понижение кислотности молока в основном обусловлено повышенным содержанием мочевины, что может быть вызвано избыточным потреблениям белков с зеленым кормом, использованием значительных количеств азотных добавок в рационе животных или азотных удобрений на пастбищах. Молоко с пониженной кислотностью нецелесообразно перерабатывать в сыры - оно медленно свертывается сычужным ферментом, а образующийся сгусток плохо обрабатывается.
Активная кислотность (рН).
Активная кислотность выражается величиной рН. Она характеризует концентрацию свободных водородных ионов (активность) в молоке и числено равна отрицательному десятичному логарифму концентрации водородных ионов (H +), выраженной в моль на 1 л.
Величина рН цельного молока составляет в среднем 6,7-6,5 и колеблется в пределах от 6,3 до 6,9, что свидетельствует о слабокислой реакции молока.
Так как в действующих ГОСТах и технологических инструкциях кислотность выражается в единицах титруемой кислотности, для сопоставления с ними показаний рН для молока и основных кисломолочных продуктов имеются установленные усредненные соотношения. Например, для заготовляемого молока эти соотношения следующие:
Между активной и титруемой кислотностью нет полного соответствия, так как титруемая кислотность указывает не на содержание в молоке каких-либо щелочей, а на перемещение рН с 6,3 до 8,2-8,5. Это устанавливают по появлению красной окраски фенолфталеина, вносимого в молоко. Свежевыдоенное молоко может иметь высокую титруемую кислотность, но малую активную, и наоборот. При повышении титруемой кислотности в результате образования кислоты при развитии микроорганизмов показатель рН некоторое время не изменяется по причине буферных свойств молока, характеризующихся наличием в нем белков, фосфатов, нитритов. Если вместо кислоты добавить в молоко некоторое количество щелочи, то показатель рН не изменится, а титруемая кислотность изменится. Только при нейтрализации кислотных и амидных групп аминокислот белков наступает резкое изменение активной кислотности.
Показатель рН имеет большое значение, так как от него зависят стабильность полидисперсной системы молока, условия роста микрофлоры и ее влияние на процессы созревания сыра, быстрота образования компонентов, от которых зависят вкус и запах молочных продуктов, термо-устойчивость белков молока, активность ферментов. По величине рН оценивается качество сырого молока и молочных продуктов.
Кислотная диссоциация белков незначительна, поэтому концентрация ионов водорода остается постоянной, в то время как титруемая кислотность повышается, так как при ее определении в реакцию со щелочью вступают как активные, так и связанные ионы водорода.
Буферная емкость. Наличие буферных систем в биологических жидкостях имеет большое значение - это своего рода защита живого организма от возможно резкого изменения рН, которое может неблагоприятно или губительно повлиять на него.
Буферные растворы, или буферные системы, бывают кислотные и основные. Первые бывают при растворении в воде слабых кислот и их солей, образованных сильными основаниями, а вторые состоят из слабых оснований и их солей, образованных сильными кислотами. В молоке имеется ряд буферных систем - белковая, фосфатная, цитратная, бикарбоновая и т.д. Например, бикарбонатный буфер, состоящий из угольной кислоты (H 2 CO 3) и соли этой кислоты - бикарбоната натрия NaHCO 3 . Буферная способность белков молока объясняется наличием аминных и карбоксильных групп.
Изменение рН молока при добавлении к нему кислоты или щелочи произойдет в том случае, если будет превышена буферная емкость системы молока. Под буферной емкостью молока понимают количество кислоты или щелочи, которое необходимо добавить к 100 мл молока, чтобы изменить величину рН на единицу. Максимальная буферная емкость молока находится при рН 4,5-6,5. Низкая буферная емкость при рН 8,3.
Буферная емкость имеет большое значение в молочной промышленности, Так, молочнокислые бактерии чувствительны к низким значениям рН среды. Минимальное значение рН для развития термофильных молочнокислых палочек составляет 3,5-4,25, для стрептококков - 4,75. рН среды также влияет на характер образующихся продуктов брожения, в том числе у ароматобразующих бактерий - на выход диацетила.
Бактерицидные свойства молока. Свойство молока не давать возможности развиваться попавшим в него бактериям называется бактерицидным, а продолжительность действия этих свойств - бактерицидной фазой. Это обусловлено наличием в молоке различных защитных веществ (антибактериальных факторов), вырабатываемых организмом животного и поступающих из крови в молочную железу.
К антибактериальным факторам молозива и молока млекопитающих относятся иммуноглобулины (антитела), лейкоциты, лизоцим, лактоферрин, система лактопероксидаза-тиоциана -H 2 O 2 и некоторые другие компоненты. Их количество зависит от вида, индивидуальных особенностей, физиологического состояния животных, стадии лактации и других фактор, Так, особенно высокой антибактериальной активностью обладает молозиво, которое защищает организм новорожденного от внедрения бактерий других чужеродных клеток и токсинов, а также способствует выработке им иммунитета.
Иммуноглобулины . Иммуноглобулины молозива (молока) большинства млекопитающих имеют большое значение для невосприимчивости их детенышей к инфекционным болезням. Так, новорожденные телята (ягнята, поросята) фактически лишены защиты от микроорганизмов, так как в отличие от плаценты человека их плацента непроницаема для антител крови матери. В первые дни после рождения они получают антитела в виде иммуноглобулинов молозива, которые в неизменном виде могут проходить через стенки их кишечника в кровь.
Состав иммуноглобулинов молозива различных млекопитающих неодинаков. В молозиве жвачных преобладают иммуноглобулины класса G, в молозиве человека - иммуноглобулины класса А.
Лейкоциты . Защитная функция лейкоцитов заключается, как известно, в их способности к фагоцитозу бактерий, и других клеток. Высокой фагоцитарной активностью обладают макрофаги, или моноциты, нейтрофилы и лимфоциты.
Лейкоциты наряду с другими соматическими клетками (греч. - тело) всегда содержатся в молоке. Нормальное молоко, полученное от здоровых животных, содержит в 1 мл 100-300 тыс. соматических клеток. Из них 80-90% приходится на эпителиальные клетки, около 8% - на гранулоциты и лимфоциты, а 1% на моноциты (Б.Рейтер).
Количество соматических клеток, в том числе лейкоцитов, увеличивается в молоке в начале и конце лактации, а также при заболеваниях животных (мастит, лейкоз и др.).
Так, при мастите количество соматических клеток повышается до 1-10 млн. в 1 мл, причем большая часть клеток (около 95%) представлена лейкоцитами-нейтрофилами.
Лизоцим (фермент мурамидаза). Он содержится в качестве защитного агента в выделениях организма - молоке, слюне, кишечном соке, а также в лейкоцитах. Лизоцим обладает свойством не только задерживать рост, но и растворять бактерии путем расщепления полисахаридных цепей их клеточных стенок. Лизоцим молозива является важным фактором неспецифического иммунитета. Он вызывает лизис многих грамположительных и грамотрицательных бактерий. Количество лизоцима в молозиве в 30 раз больше, чем в сыворотке крови.
Коровье молоко содержит лизоцима во много раз меньше, чем женское и его бактерицидная активность в 10 раз ниже.
Лактоферин . Он относится к железосвязывающим белкам, находящимся в крови и обеспечивающим транспорт Fe 3+ . Лактоферин молока обладает бактериостатическим действием по отношению к E.coli и другим бактериям, так как связывает ионы железа и делает их недоступными для бактериальных клеток.
Коровье молоко содержит лактоферина мало, в молозиве его больше. Система лактопероксидаза-тиоцианат-H 2 O 2 . Данная система обладает бактерицидным и бактериостатическим действием по отношению к E.coli, сальмонеллам и др.
Длительность бактерицидной фазы зависит от бактериального обсеменения молока, режимов охлаждения и хранения.
Чтобы ограничить или приостановить размножение бактерий, сырое молоко на фермах рекомендуется очищать и сразу охлаждать до температуры 8-1 °С (продолжительность хранения 6-12 ч); до температуры не выше 8-6°С (12-18 ч); до 6-4°С (18-24 ч); летом молоко следует охлаждать до температуры не выше 6-8°С, а зимой - до 8-10°С. При нагревании молока до 70°С и более бактерицидные вещества разрушаются.
Лабораторная работа № 16.
Товароведение и экспертизу молока и молочных товаров.
Молоко представляет собой слегка вязкую жидкость матово-белого цвета или с желтоватым оттенком и специфическим запахом, образующуюся в процессе лактации теплокровных млекопитающих животных.
Питьевое молоко вырабатывают нескольких видов:
Молоко пастеризованное различной жирности и нежирное,
Топленое, стерилизованное, обогащенное наполнителями (белковое, с кофе или какао, с витамином С).
Качество пастеризованного молока должно соответствовать требованиям действующих стандартов, в соответствии с которыми молоко должно быть цельным, свежим, с минимальным количеством микробом, без дефектов вкуса, запаха, консистенции и цвета, незамороженным и плотностью не менее 1,027 гр/см3.
Выполнение работы
Цель занятия: Изучить возможные способы, виды фальсификации молока, а также приобрести навыки по идентификации натуральности и обнаружению фальсификации молока.
Средства обучения :
1. Технический регламент на молоко и молочную продукцию. Федеральный закон от 12.06.2008 г. № 88-ФЗ.
2. ГОСТ Р 52054-2003. Молоко натуральное коровье – сырье. Технические условия.
3. ГОСТ Р 52090-2003. Молоко питьевое. Технические условия.
4. ГОСТ 26809-86 Молоко и молочные продукты. Правила приемки, методы отбора и подготовка проб к анализу.
5. Образцы питьевого молока.
Оборудование и материалы : Электроплита, водяная баня, сушильный шкаф, секундомер (часы), термометр, центрифуга, весы лабораторные, ареометры для определения плотности молока, жиромеры с резиновыми пробками, конические колбы и стаканы вме-
стимостью 50, 100 и 200 мл, мерные колбы вместимостью 100 мл, пипетки на 1, 2, 5 и 10,78 мл.
Реактивы: крахмальный раствор йодистого калия, спирт этиловый (50 мл), 10%-ный водный раствор уксусной кислоты, реактив Несслера, 0,1%-ный раствор бромтимолового синего, изоамиловый спирт, серная кислота (конц.).
Методика проведения экспертизы качества молока:
Правила отбора средней пробы и среднего образца
От партии молока в потребительской таре в выборку отбирают единицы транспортной тары:
2 единицы (из партии до 100 мест),
3 единицы (из партии от 101 до 200 мест),
4 единицы (из партии от 201 до 500 мест),
5 единиц (из партии от 501 до 1000 мест).
Из каждой отобранной единицы берут по одному пакету, сливают молоко в посуду, составляя объединенную пробу. Температура молока при поступлении в торговую сеть - не выше 80С. Перед определением органолептических и физико-химических показателей среднюю пробу молока после перемешивания доводят до температуры (20±2)0С.
Органолептические показатели качества
В стандарте (ГОСТ Р 52090-2003) предусмотрены следующие органолептические показатели качества: внешний вид, консистенция, вкус и запах, цвет.
При оценке внешнего вида и консистенции обращают внимание на однородность жидкости, отсутствие осадка, отсутствие отстоя сливок.
Вкус и запах молока пастеризованного устанавливают по чистоте, отсутствию посторонних привкусов и запахов, не свойственных свежему молоку. Запах молока в пакетах определяют после взбалтывания и сразу же после вскрытия тары, втягивая воздух.
Для определения вкуса берут около 10 мл молока, ополаскивают им ротовую полость до корня языка и отмечают наличие отклонений от нормального вкуса. Проглатывать исследуемое молоко не рекомендуется. Одновременно со вкусом определяют запах молока.
Вкус молока должен быть приятный, слегка сладковатый, запах – чистый, посторонние привкусы и запахи не допускаются. Молоко с наполнителями должно иметь сладковатый вкус и запах наполнителей.
Цвет – оптическое свойство, определяющее окраску молока, интенсивность которой зависит от содержания жира. Цвет молока должен быть белым, со слегка желтоватым оттенком, что обусловлено наличием взвешенных жировых шариков. Нежирное молоко характеризуется слегка синеватым оттенком, что связано с пониженным содержанием жировых шариков.
Физико-химические показатели качества
Важнейшими показателями качества молока, предусмотренными ГОСТ Р 52090-2003, являются массовая доля жира и кислотность.
О свежести молока и его пригодности для промышленной переработки судят обычно по его кислотности.
Кислотность свежего молока обусловливается кислыми свойствами веществ, входящих в его состав. Кислотность молока зависит от его состава, породы скота, лактационного периода, состава кормов, а также от наличия в нем молочно-кислых бактерий, которые выделяют фермент лактозу и этим обуславливают накопление в молоке молочной кислоты за счет ферментного распада молочного сахара.
Кислотный характер молока определяется общей (титруемой) и активной (истинной) кислотностью. Титруемую кислотность принято выражать в градусах Тернера о определять по ГОСТ 3624-92. Титруемая кислотность свежего коровьего молока 16-18º Т; молоко с кислотностью более 27º Т свертывается при кипячении.
Цену заготавливаемого молока и стоимость молочных продуктов устанавливают по массовой доле молочного жира.
Плотность – это отношение массы молока при 20ºС к массе равного объема воды при температуре 4ºС.
Перед началом работы необходимо ознакомиться с видами молока согласно ГОСТ Р 52090-2003.
Качество молока оценивается по четырем группам показателей:
органолептическим, физико-химическим, микробиологическим и показателям безопасности.
Определение кислотности методом Тернера
Кислотность молока обусловлена содержанием органических кислот: фосфорной и лимонной и их кислых солей, а также белков, которые определяют кислотность свежевыдоенного молока (16 – 18 Т). При хранении кислотность молока возрастает вследствие образования молочной кислоты при молочнокислом брожении. Повышенное накопление молочной кислоты приводит к порче молока («скисанию»). Таким образом, кислотность молока является показателем его свежести.
Принцип метода основан на нейтрализации кислот и других
кислых соединений 0,1н раствором щелочи. Кислотность выражается в градусах Тернера.
Градус Тернера – это количество мл точно 0,1н NaОН или КОН,
пошедших на нейтрализацию 100 мл молока вдвое разбавленным с индикатором фенолфталеином.
Техника определения. В коническую колбу вместимостью 150-
200 мл пипеткой отмеривают 10 мл молока, прибавляют 20 мл воды и 3 капли фенолфталеина. Смесь тщательно перемешивают и титруют раствором едкого натра (калия) до появления, не исчезающего в течение 1 мин, розового окрашивания. Таким же образом проводят титрование 2-го образца.
Расчет кислотности, (Х ), градусы Тернера, производят по фор-
X = 10·V·К ,
где V – количество 0,1н NаОН (КОН), пошедшее на титрование 10
мл молока, мл;
К – поправка к точно 0,1н NаОН (КОН);
10 – пересчет на 100 мл молока.
Расхождение между параллельными определениями не должно
превышать 1º Тернера.
Коровье молоко - это один из самых полезных продуктов, как для взрослых, так и для детей. Оно содержит огромное количество компонентов, необходимых нашему организму. А такие компоненты как белок, сахар и жир лучше всего усваиваются в организме человека. Чем выше уровень белка в молоке, тем оно больше ценится. Поэтому повышение уровня белка - это очень важная и трудоемкая работа. В развитых странах половина стоимости этого продукта зависит непосредственно от содержания в нем белка. Для этого производители молока и молочных продуктов следят за тем, чтобы коровы содержались в хороших условиях и получали пищу, богатую витаминами.
Так же очень важен контроль кислотности, так как в случае прокисания продукта, он уже становится непригодным для реализации потребителям.
От чего зависит кислотность молока?
Химический состав молока зависит от множества факторов. На него влияют условия содержания животного, его физиологическое состояние и другое. Процесс формирования молока довольно-таки сложный, в котором имеет значение состояние внешней среды проживания животного. На его образование и секрецию в среднем затрачивается 10 % всех питательных веществ, которые поступают в молочную железу с кровью. Так, для получения одного литра коровьего молока необходимо, чтобы через молочную железу прошло около пятисот литров крови. Его свойства меняются постоянно, начиная с момента надоя до того пока оно попадет к конечному потребителю. Молоко значительно отличается по своему составу. Так, в молозиве содержится на двадцать процентов белка больше чем в обыкновенном, что делает его значительно полезнее. Такое молоко в своем составе содержит большое количество полезных веществ и минералов. Так же молозиво содержит минимальное количество кисломолочных микроорганизмов, что позволяет оставаться ему как можно дольше свежим.
Градус кислотности
В процессе хранения молока под действием кисломолочных микроорганизмов, которые в нем развиваются, разлагается лактоза, вследствие, чего происходит образование молочной кислоты и повышается кислотность Ее уровень выражается градусами по Тернеру (Т).
Только что выдоенное молоко имеет градус кислотности 16-18 Т. Но помимо этих показателей, важной характеристикой является буферность. В молоке присутствуют компоненты, за счет которых рН при добавлении кислот и щелочей не изменяется. Чем выше буферные свойства, тем больше потребуется реагентов для изменения рН. Так же повышенная кислотность молока наблюдается у тех коров, которые пасутся в летний период на лугах или полях, где произрастают злаковые культуры. Это обусловлено тем, что в составе луговых трав и злаковых пониженный уровень кальция. Учеными давно уже установлена связь между содержанием в молоке кальция и кисломолочных микроорганизмов. Выявлено, что чем меньше кальция в молоке, тем выше его кислотность. Соответственно, при повышении содержания кальция в пище, показатель кислотности снижается.
Прибор для измерения кислотности
Для определения кислотности молока, фермеры и другие производители используют специально разработанный прибор, который называется рН-метр. Данным прибором изначально измеряют ЭДС (электродвижущую силу) электронной системы. После этого дополнительно измеряют температуру молочного продукта. При этом величину рН, которая приводится к 20 град., определяют по специально выведенной формуле.
РН-метр по измерению кислотности относится к молочной и пищевой промышленности. Его можно использовать для измерения активной кислотности молока и молочных продуктов.
Этот способ определения кислотности молока на сегодняшний день считается наиболее точным.
Действие рН-метра
Для того, чтобы определить уровень кислых микроогранизмов в молоке, в него или любой другой молочный продукт погружается датчики прибора, который содержит измерительный температурный электрод и хлорсеребряный электрод сравнения. Теперь с помощью преобразования рН определяют ЭДС, которая развивается в продукте, и его температуру.
Что такое титруемая кислотность?
Кислотность продукта классифицируется как активная и титруемая.
Для определения второй необходимо задействовать механизм титрования щелочью. В целом это сложный химический процесс, в результате которого будет определена титруемая кислотность в молоке. Ее градус выше 16-18 Т. Титруемая кислотность молозива на 5-6 Т выше, чем у обычного молока. Это обуславливается тем, что в нем значительно повышен уровень сывороточных белков. А если рассматривать молоко от больных животных или старого надоя, то их кислотность наоборот на 5-8 Т будет ниже чем в молоке от здорового животного. Такие показателя связаны с наличием солей - хлоридов. Так же на титруемую кислотность, как и на активную, большое влияние оказывают условия, в которых содержится животное, его генетика, питание, порода и состояние здоровья. Например, в том случае если в кормах будет недостаток солей, титруемая кислотность молока будет равняться 23-24 Т. При таких показателях продукт подвержен быстрому скисанию.
По величине титруемой кислотности контролируются технологические процессы изготовления не только молока, но и всех молочных продуктов, которые проходят через
Стандарт качества
В России установлены требования, которым должно соответствовать молоко. ГОСТ 31450-2013 - это стандарт качества, действующий в отношении питьевого молока, упакованного в потребительскую тару после термообработки. В соответствии с требованиями, продукт не должен содержать хлопьев, сбившихся комков жира. В соответствии с ГОСТ, молоко должно иметь белый однородный цвет с синеватым - для обезжиренного продукта, со светло-кремовым - для пастеризованного и кремовым оттенком для топленого. Важным показателем качества является отсутствие посторонних запахов и привкуса.
По своим полезным качествам молоко может заменить большое количество продуктов, но не один другой продукт не сможет заменить молоко. Помимо жиров, белков и углеводов, которые находятся в нем в сбалансированном соотношении, в молоке присутствует кальций, который легко усваивается организмом.
По кислотности молока судят о его свежести. Кислотность необходимо знать для установления сорта молока, а также для определения возможности пастеризации и переработки молока на молочные продукты. Кислотность можно определять с помощью прибора рН-метра (активную кислотность). Активная кислотность молока находится в пределах 6,5 – 6,7. Обычно же определяют титруемую кислотность в условных градусах или градусах Тернера (о Т).
Под градусом Тернера подразумевается количество миллилитров 0,1 н. раствора щелочи, пошедшей на нейтрализацию (титрование) 100 мл молока, разбавленного вдвое дистиллированной водой, при индикаторе фенолфталеине.
Титруемая кислотность свежего молока находится в пределах 16 – 18 о Т и обусловливается:1) кислотным характером белков (5-6 о Т); 2) фосфорнокислыми, лимоннокислыми солями и лимонной кислотой (10-11 о Т); 3) растворенной углекислотой (1-2 о Т).
1) Метод титрования . Метод основан на нейтрализации кислот, содержащихся в продукте, раствором щелочи (NaOH,KOH) в присутствии индикатора фенолфталеина.
Техника определения . В колбу мерной пипеткой отмеряют 10 мл молока, добавляют 20 мл дистиллированной воды и 2 - 3 капли 1%-ного спиртового раствора фенолфталеина. Воду при определении прибавляют для того, чтобы отчетливее уловить розовый оттенок при титровании. Затем при медленном взбалтывании содержимого колбы приливают из бюретки децинормальный (0,1н.) раствор щелочи (едкий натр) до слабо-розового окрашивания, соответствующего контрольному эталону окраски, не исчезающего в течение1 минуты. Количество пошедшей на титрование щелочи (отмеряют по уровню нижнего мениска), умноженное на 10 (то есть пересчитанное на 100 мл молока), будет выражать кислотность молока в градусах Тернера. Расхождение между параллельными определениями должно быть не более 1 о Т. Если нет дистиллированной воды, кислотность молока можно определить и без нее. В этом случае результаты отсчета надо уменьшить на 2 о Т.
2) Предельная кислотность молока. Метод определения предельной кислотности позволяет провести сортировку при массовой приемке молока на кондиционное (до 19 – 20 о Т) и не кондиционное (свыше 20 о Т). Метод основан на нейтрализации кислот, содержащихся в продукте, избыточным количеством щелочи (NaOH,KOH) в присутствии индикатора фенолфталеина. При этом избыток щелочи и интенсивность окраски в полученной смеси обратно пропорциональны кислотности молока.
Техника определения . Для приготовления рабочего раствора щелочи в мерную колбу на 1 л отмеривают нужное количество (табл.) 0,1 н. раствора щелочи (NaOH), 10 мл 1%-ного раствора фенолфталеина и добавляют дистиллированной воды до метки.
Определение предельной кислотности молока
В ряд пробирок наливают по 10 мл едкого натра (калия), приготовленного для определения соответствующего градуса кислотности. В каждую пробирку с раствором приливают по 5 мл испытуемого молока и содержимое пробирки перемешивают путем перевертывания. Если содержимое пробирки обесцветится, кислотность выше показателя, соответствующего данному раствору.
Вместо приведенного вышераствораNaОН можно использоватьи другойраствор. Для этого в пробирки отмеривают по 10 мл дистиллированной воды, вносят по 2 – 3 капли фенолфталеина и 0,1 н. растворNа ОН, соответствующий определенной кислотности молока, в следующем количестве:
1,1 мл NаОН соответствует кислотности 22 о Т
1,0 мл NаОН соответствует кислотности 20 о Т
0,95 мл NаОН соответствует кислотности 19 о Т
0,90 мл NаОН соответствует кислотности 18 о Т
0,85 мл NаОН соответствует кислотности 17 о Т
0,80 мл NаОН соответствует кислотности 16 о Т
На крупных заводах метод установления предельной кислотности молока используется для его сортировки в потоке автоматически на свежее и кислое.
3) Кипятильная проба. Эту пробу используют, чтобы отличить действительно свежее молоко от смешанного, в которое прибавлено молоко с повышенной кислотностью. Свежесть молока определяют кипячением небольшой порции в пробирке. Обычно молоко при кипячении свертывается, если кислотность его выше 25 о Т. Но смесь из молока кислотностью 27 о Т и 18 о Т при кипячении также свернется, хотя титруемая кислотность такой смеси может не превышать 22 о Т. Ввиду простоты этого способа он желателен при оценке качества молока. доставляемого на молочные заводы.
4) Кислотно-кипятильная проба . По ней судят одновременно о кислотности и о состоянии белков молока.
Техника определения. К 10 мл нормального свежего молока можно добавить до 0,8 - 1 мл 0,1 н. раствора серной кислоты, подержать смесь 3 минуты в кипящей воде, и оно не свернется. Если молоко свертывается при добавлении меньшего количества кислоты, значит, белок в нем изменился главным образом под воздействием микрофлоры.
5) Определение свежести молока. Свежесть молока выражают в градусах, под которыми понимают сумму градусов кислотности и числа свертывания молока.Число свертывания - количество миллилитров 0,1 н. раствора серной кислоты, необходимое для свертывания 100 мл молока.
Градус свежести нормального молока не должен быть ниже 60. Если в молоке произошли изменения, главным образом под воздействием гнилостных бактерий, то для свертывания молока потребуется меньше кислоты. В таком молоке градус свежести будет меньше, чем в нормальном.
Пример. При определении кислотности израсходовано 1,8 мл 0,1 н. раствора NаОН, то есть кислотность равна 18 о Т. На осаждение казеина (10 мл молока + 20 мл воды) израсходовано 3,0 мл 0,1 н. раствора серной кислоты, следовательно, число свертывания равно 30.
Градусы свежести 18 + 30 = 48, значит, молоко недоброкачественное, так как при невысокой титруемой кислотности потребовалось сравнительно немного кислоты для осаждения казеина.
