Кислотность молока выражают в единицах титруемой кислотности (в градусах Тернера) и величиной рН при 20 °С.
Титруемая кислотность. Титруемая кислотность по ГОСТ 13264-88 «Молоко коровье. Требования при заготовках» 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 (кали), необходимого для нейтрализации 100 мл (100 г) молока или продукта.
Кислотность свежевыдоенного молока составляет от 16 до 18 °Т. Она обусловливается кислыми солями - дигидрофосфатами и дигидроцитратами (около 9-13 °Т), белками - казеином и сывороточными белками (от 4 до 6 °Т), углекислотой, кислотами (молочной, лимонной, аскорбиновой, свободными жирными и др.) и другими компонентами молока (в сумме они дают около 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 с кислотностью выше 22 °Т не подлежит сдаче на молочные заводы. м
Хотя титруемая кислотность является критерием оценки свежести и натуральности сырого 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 (пробы, взятой при контрольной дойке), подтверждающей его натуральность. Более точно кислотность молока можно контролировать, используя рН-метод.
рН (активная кислотность). Водородный показатель свежего молока, отражающий концентрацию ионов водорода колеблется (в зависимости от состава молока) в довольно узких пределах - от 6,55 до 6,75. Так как в действующих ГОСТах и технологических инструкциях кислотность выражается в единицах титруемой кислотности, для сопоставления с ними показании рН для молока и основных кисломолочных продуктов имеются установленные ВНИМИ и ВНИИМСом усредненные соотношения.
Например, для заготовляемого молока эти соотношения следующие:
Таблица 1 - Усредненные соотношения рН и титруемой кислотности
Из приведенных данных видно, что при титруемой кислотности сырого молока выше 18 °Т, когда происходит образование молочной кислоты, рН понижается незначительно. Медленное изменение рН объясняется наличием в молоке ряда буферных систем - белковой, фосфатной, цитратной, бикарбонатной и т. д.
Буферные системы, или буферы обладают способностью поддерживать постоянный рН среды при добавлении кислот или щелочей. Буферные системы состоят из слабой кислоты и ее соли, образованной сильным основанием, или из смеси двух кислых солей слабой кислоты. Например, бикарбонатный буфер включает H2CO3 и NaHСO3, фосфатный - NaH2PO4 и Na2HPO4 и т.д.
Буферная способность белков молока объясняется наличием аминных и карбоксильных групп. Карбоксильные группы вступают в реакцию с ионами водорода образовавшейся или добавленной молочной кислоты:
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 способность фосфатов заключается во взаимном переходе гидрофосфатов в дигидрофосфаты и обратно. При образовании кислоты часть гидрофосфатов переходит в дигидрофосфаты:
HPO42-+Н+ > Н2РО4-.
Так как анион H2PO4- слабо диссоциирует на ионы Н+ и НРО42-, рН молока почти не изменяется, а титруемая кислотность возрастает.
При добавлении к молоку щелочи белки и фосфаты реагируют следующим образом:
Цитраты и бикарбонаты при добавлении кислоты или щелочи вступают в реакцию с ионами Н+ и ОН- аналогично фосфатам:
Изменение рН молока при добавлении к нему кислоты или щелочи произойдет в том случае, если будет превышена буферная емкость систем молока. Под буферной емкостью молока понимают количество кислоты или щелочи, которое необходимо добавить к 100 мл молока, чтобы изменить величину рН на единицу.
Наличие буферных систем в биологических жидкостях имеет большое значение - это своего рода защита живого организма от возможного резкого изменения рН, которое может неблагоприятно или губительно повлиять на него. Буферная способность составных частей молока играет большую роль в жизнедеятельности молочнокислых бактерий при производстве кисломолочных продуктов и сыров.
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 течение 1 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 выше раствора NaОН можно использовать и другой раствор. Для этого в пробирки отмеривают по 10 мл дистиллированной воды, вносят по 2 - 3 капли фенолфталеина и 0,1 н. раствор Nа 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.
9-04-2013, 12:26
Свежее молоко после дойки вследствие содержания в нем белков, лимоннокислых и фосфорнокислых солей и углекислоты имеет кислую реакцию по индикатору фенолфталеину. По лакмусозой бумажке молоко показывает кислые и щелочные свойства: синяя лакмусовая бумажка краснеет в молоке, а красная темнеет. Такая реакция называется амфотерной.
В России кислотность молока принято выражать в градусах Тернера (°Т). Под градусами Тернера понимают количество миллилитров 0,1 н. раствора едкого натра (кали), необходимое для нейтрализации 100 мл молока и 100 г продукта при соблюдении установленной методики титрования.
Кислотность определяют титрованием молока, разбавленного водой (10 мл молока и 20 мл дистиллированной воды). При разбавлении молока водой повышается растворимость содержащихся в нем солей кальция и происходит гидролиз некоторых фосфорнокислых солей с выделением гидроксильных групп. В результате этого на нейтрализацию разбавленного молока расходуется несколько меньше щелочи. Разбавление дистиллированной водой молока - обязательное условие методики определения кислотности. Если этого не делают в отдельных случаях, то надо вносит поправку.
Титруемая кислотность свежего сборного коровьего молока обычно составляет 16-18° Т: белки молока обусловливают 4-5° Т однозамещенные фосфорнокислые соли 10-11° и газы 1-2° Т. Таким образом, кислотность молока зависит от состава его. В течение лактационного периода кислотность молока изменяется. В начале лактации кислотность выше, чем к концу ее. По данным Г. С. Инихова, кислотность молока на 10-м месяце лактации достигает 15-13° Т.
Кислотность парного молока в среднем на 1,2° Т выше, чем охлажденного. Объясняется это уменьшением количества углекислого газа при охлаждении.
При усиленном кормлении коров кислыми травами, силосом и жомом кислотность молока может быть несколько повышенной. Этот факт устанавливают по контрольной (стойловой) пробе молока на ферме. Кислотность молока повышается при размножении в нем молочнокислых бактерий и сбраживании ими молочного сахара с образованием молочной кислоты. Титруемая кислотность молока - один из показателей его свежести.
Молоко характеризуется следующими основными физико-химическими показателями: титруемой и активной кислотностью, плотностью, вязкостью, поверхностным натяжением, осмотическим давлением, температурой замерзания, электропроводностью, диэлектрической постоянной, температурой кипения, светлопреломлением.
По изменению физико-химических свойств можно судить о качестве молока.
Общая (титруемая) кислотность является важнейшим показателем свежести молока. Титруемая кислотность отражает концентрацию составных частей молока, имеющих кислотный характер. Она выражается в градусах Тернера (°Т) и для свежевыдоенного молока составляет 16-18 °Т. Основными компонентами молока, обусловливающими титруемую кислотность, являются кислые фосфорно-кислые соли кальция, натрия, калия, лимоннокислые соли, углекислота, белки. На долю участия белков в создании титруемой кислотности молока приходится 3-4 °Т. При хранении молока титруемая кислотность увеличивается за счет образования молочной кислоты из лактозы. Однако кислый характер молока определяют не только ионы водорода, которые образуются в результате электролитической диссоциации содержащихся в молоке кислот и кислых солей.
Активная кислотность является одним из показателей качества молока. Активная кислотность (рН) определяется концентрацией водородных ионов. Для свежего молока рН находится в пределах 6,4-6,7, т. е. молоко имеет слабокислую реакцию.
От значения рН зависит коллоидное состояние белков молока, рост полезной и вредной микрофлоры, термоустойчивость молока, активность ферментов.
Молоко обладает буферными свойствами благодаря наличию белков, гидрофосфатов, цитратов и диоксида углерода. Это доказывается тем, что, несмотря на повышение титруемой кислотности, рН молока до определенного предела не изменяется. Под буферной емкостью молока понимают количество 0,1н кислоты или щелочи, необходимое для изменения рН среды на 1 ед. При образовании молочной кислоты сдвигается равновесие между отдельными буферными системами и снижается рН. Молочная кислота растворяет также коллоидный фосфат кальция, что приводит к повышению содержания титруемых гидрофосфатов и увеличению действия кальция на результат титрования.
Плотность молока - это отношение массы молока при температуре 20 °С к массе того же объема воды при температуре 4 °С. Плотность сборного коровьего молока находится в диапазоне 1,027-1,032 г/см 3 . На плотность молока влияют все составные части, но в первую очередь, белки, соли и жир.
Плотность молочного жира - 0,931, белка - 1,451, лактозы - 1,545, солей - 3. Таким образом, подснятие жира повышает плотность, разбавление водой - понижает. При добавлении воды к молоку в количестве 10% плотность уменьшается на 0,003 ед., поэтому может находиться в пределах Колебания плотности молока. Достоверно фальсификацию молока водой можно определить по плотности, если добавлено 15% воды.
Осмотическое давление молока довольно близко к осмотическому давлению крови и составляет около 0,74 МПа. Главную роль в создании осмотического давления играют молочный сахар и некоторые соли. Жир в создании осмотического давления не участвует, белку принадлежит ничтожная роль.
Осмотическое давление молока благоприятно для развития микроорганизмов. Оно тесно связано с температурой замерзания (криоскопической температурой). Температура замерзания, как и осмотическое давление молока, у здоровых коров практически не меняется. Поэтому по криоскопической температуре можно достоверно судить о фальсификации (разбавлении водой) молока. Криоскопическая температура молока ниже нуля и в среднем составляет -0,55-0,56 °С.
Вязкость молока почти в 2 раза больше вязкости воды и при 20 °С для разных видов молока она составляет 1,67-2,18 сП.
Самое сильное влияние на показатель вязкости оказывают количество и дисперсность молочного жира и состояние белков.
Поверхностное натяжение молока приблизительно на одну треть ниже поверхностного натяжения воды. Оно зависит прежде всего от содержания жира, белков. Белковые вещества снижают поверхностное натяжение и способствуют образованию пены.
Оптические свойства выражаются коэффициентом рефракции, который составляет 1,348. Зависимость коэффициента преломления от содержания сухих веществ используют для контроля СОМО, белка и определения йодного числа рефрактометрическими исследованиями.
Диэлектрическая постоянная молока и молочных продуктов определяется количеством и энергией связи влаги. Для воды диэлектрическая постоянная 81, для молочного жира 3,1-3,2. По диэлектрической постоянной контролируют содержание влаги в масле, сухих молочных продуктах.
Температура кипения молока 100,2 °С.
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.
