Кислотность молока определяется в градусах Тернера. За 1 градус кислотности принимают 1 мл 0,1 Н раствора едкого натра, израсходованного на нейтрализацию кислот в 100 мл молока или в 100 г молочного продукта.
Нормальное свежее молоко имеет кислотность 16-19 градусов; достаточно свежее молоко имеет 20-22 градуса, молоко несвежее - 23 градуса и более. Молоко, разбавленное водой или с примесью соды, имеет кислотность ниже 16 градусов.
Ход работы:
Для определения кислотности в колбу наливают 10 мл молока, добавляют 20 мл дистиллированной воды и 3-4 капли 1% спиртового раствора фенолфталеина, хорошо перемешивают и титруют 0,1 Н раствором едкого натра до слабо-розового окрашивания, не исчезающего в течение 2 минут.
Число израсходованных мл 0,1 Н раствора едкого натра, умноженное на 10 (для пересчета на 100 мл молока), будет показывать число градусов кислотности молока.
Пример: допустим, что на титрование 10 мл молока пошло 2 мл 0,1 Н раствора щелочи, тогда кислотность молока равна (2 умножить на 10) 20 градусов.
Определение содержания жира в молоке .
В бутирометр Гербера наливают 8 мл 10% раствора соды, 10 мл испытуемого молока и 3-3,5 мл спиртовой смеси, состоящей из 1 части амилового алкоголя, 6 частей этилового спирта и несколько капель раствора фенолфталеина. После этого закрывают бутирометр пробкой и содержимое хорошенько встряхивают до полного растворения образующихся вначале студенистых комочков и превращения массы в однообразную жидкость. Далее ставят бутирометр пробкой вниз на 4-5 минут в водяную баню при 65-70 0 С, после чего переносят в центрифугу и вращают ее 4 минуты. По окончании центрифугирования осторожно вынимают бутирометр, держа пробкой вниз, чтобы не перемешать содержимого, ĸᴏᴛᴏᴩᴏᴇ в результате центрифугирования разделяется на 2 слоя: верхний - прозрачный, янтарного цвета͵ нижний - красного цвета (для лучшего отслаивания бутирометр вновь ставят на 3-4 минуты в баню). Верхний слой представляет собой жир, и расчет его количества ведется аналогично тому, как в оригинальном способе Гербера (бутирометра), одно крупное деление бутирометра соответствует 1 % жира.
Примечание: после заполнения бутирометра крайне важно проверить, чтобы содержимое его при положении пробкой вниз доходило до первого-второго деления шкалы. В случае если уровень жидкости ниже, что должна быть следствием колебания в объёме бутирометра, то нужно добавить недостающее количество раствором соды.
Жирность молока в норме 3,2-3,6%.
Определение фальсификации молока .
Определение соды в молоке: В 1/3 пробирки исследуемого молока прибавляют примерно столько же 0,2% раствора розоловой кислоты в 96% алкоголя и взбалтывают. В присутствии соды смесь окрашивается в розовый цвет. Соду добавляют к молоку, чтобы задержать его скисание. С гигиенической точки зрения добавление к молоку соды, по действующим санитарным законодательствам, не допускается.
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.
Определения кислотности молока титриметрическим методом
Определение кислотности молока проведено по ГОСТ 3624-92 «Молоко и молочные продукты. Титриметрические методы определения кислотности».
По кислотности определяют свежесть молока. Кислотность молока выражают в градусах Тернера. Кислотность свежего молока обусловлена наличием в нем белков, фосфорнокислых и лимоннокислых солей, небольшого количества растворенной углекислоты и органических кислот. В процессе хранения молока в результате развития микроорганизмов, сбраживающих молочный сахар, накапливается молочная кислота и кислотность молока возрастает.
Порядок метода. В коническую колбу на 100 мл отмеривают пипеткой 10 мл хорошо перемешанного молока, прибавляют 20 мл дистиллированной воды и 2-3 капли фенолфталеина. Смесь тщательно перемешивают и титруют из бюретки 0,1 н. раствором щелочи при непрерывном взбалтывании. Сначала сразу приливают около 1 мл щелочи, а затем по каплям до появления слабо-розового окрашивания, не исчезающего в течение 1 мин.
Титрование следует проводить с одинаковой скоростью, так как при быстром титровании получаются заниженные результаты по сравнению с медленным.
Кислотность молока X в градусах Тернера определяют по формуле:
где V - количество 0,1 н. раствора едкого натра, пошедшее на титрование 10 мл молока, мл;
10 - коэффициент для пересчета на 100 мл молока.
Расхождение между параллельными определениями не должно превышать 2,6°Т.
Определение массовой доли жира в молоке питьевом
Определение проведено по ГОСТ 5867-90 «Молоко и молочные продукты. Методы определения жира».Сущность метода: Жир выделяют в виде сплошного слоя, объем которого измеряют в специальном приборе - жиромере. Жир в молоке находится в виде жировых шариков, окруженных липопротеиновой оболочкой, которая препятствует их слиянию и обусловливает высокую стабильность жировой эмульсии в молоке. Поэтому для выделения жира белковую оболочку разрушают воздействием серной концентрированной кислоты, которая переводит казеинкальциевый комплекс молока в двойное растворимое соединение казеина с серной кислотой:
NH2R(COO)6Ca3 + 3H2SO4 >NH2--R--(COOH)6 + 3CaSO4
казеинкальциевый комплекс казеин
NH2-- R--(COOH)6 + H2SO4 >H2SO4 NH2R(COOH)6
Для более быстрого выделения жира кроме кислоты вводят изоамиловый спирт, который уменьшает поверхностное натяжение жировых шариков и способствует их слиянию.
Порядок метода. В чистый сухой жиромер, стараясь не смочить горлышко, автоматической пипеткой отмеривают 10 мл серной кислоты и осторожно, чтобы жидкости не смешивались, добавляют пипеткой 10,77 мл молока, приложив кончик пипетки к стенке горлышка жиромера под углом. При этом уровень молока в пипетке устанавливают по нижней точке мениска. Молоко из пипетки должно вытекать медленно. Опорожнив пипетку, отнимают ее от горлышка жиромера не ранее чем через 3 с. Кончик пипетки не должен касаться серной кислоты.
Выдувание из пипетки оставшейся капли молока не допускается. Затем в жиромер отмеривают автоматической пипеткой 1 мл изоамилового спирта. В процессе заполнения жиромера горлышко его должно оставаться сухим и чистым. Для нейтрализации кислоты в случае попадания ее на горлышко жиромера поверхность резиновой пробки обрабатывают мелом и только после этого закрывают жиромер.
Пробку вводят в горлышко винтообразным движением немного более чем на половину ее длины. Придерживая пробку пальцем, жиромер встряхивают до полного растворения белковых веществ, перевертывая его 5 раз так, чтобы жидкости в нем полностью перемешались. Жиромеры могут иметь неодинаковый объем, в результате чего при одинаковом количестве отмеренных реактивов в разных жиромерах столбик выделившегося жира может занять различное положение.
Чтобы в конце анализа можно было измерить объем выделившегося жира, столбик его после центрифугирования должен быть в градуированной части жиромера, а перед центрифугированием верхний уровень жидкости в приборе должен находиться в пределах девяти-десяти делений шкалы. Этот предел определяют, держа укупоренный жиромер пробкой вниз. Если верхняя граница жидкости окажется в нижней части шкалы, в жиромер добавляют серную кислоту. Добавление серной кислоты не влияет на результат определения. Проверив заполненность жирометра жидкостью, его ставят пробкой вниз на 5 мин в водяную баню с температурой 65±2°С. При этой температуре молочный жир находится в расплавленном состоянии, что облегчает его отделение при центрифугировании. Вынув из бани, жиромеры вставляют в патроны центрифуги рабочей частью к центру, располагая их симметрично один против другого. При нечетном количестве жиромеров добавляют жиромер, наполненный водой.
Вставив жиромеры в патроны, центрифугу закрывают крышкой и центрифугируют 5 мин при частоте вращения не менее 1000 об/мин. По окончании центрифугирования каждый жиромер вынимают из патрона и движением резиновой пробки регулируют столбик жира в жиромере так, чтобы он находился в градуированной части прибора. Затем жиромеры погружают пробками вниз в водяную баню, уровень воды в которой должен быть несколько выше уровня жира в жиромере. Через 5 мин жиромеры вынимают из водяной бани и быстро производят отсчет жира. При отсчете жиромер держат вертикально, граница жира должна находиться на уровне глаз. Движением пробки вверх и вниз устанавливают нижнюю границу столбика жира на целом делении шкалы жиромера и от него отсчитывают число делений до нижней точки мениска столбика жира. Граница раздела жира и кислоты должна быть четкой, а столбик жира - прозрачным. Мутный или темноокрашенный жир указывает на неправильное определение
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.
Свежее натуральное молоко, полученное от здоровых животных, характеризуется определенный физико-химическими и органолептическими свойствами, которые могут резко различаться в начале и конце лактационного периода, под влиянием болезней животных, некоторых видов кормов, при хранении молока в неохлажденном виде и при его фальсификации. Поэтому по физико-химическим и органолептическим свойствам молока можно оценить натуральность и качество заготовляемого сырья, т. е. его пригодность к промышленной переработке.
Все компоненты молока по разному влияют на физико-химические свойства его. Например, от массовой доли белка, дисперсности и гидратационных свойств белков в большей степени зависит вязкость и поверхностное натяжение молока, но почти не зависят величины электропроводности и осмотического давления. Почти все компоненты молока влияют на его плотность и кислотность, минеральные вещества молока значительно влияют на его кислотность, электропроводность, осмотическое давление и температуру замерзания, но не влияют на вязкость и т. д.
Кислотность - титруемая (общая) и активная.
Общая (титруемая) кислотность - выражается в градусах Тернера и определяется титрованием 0,1 н раствором щелочи 100 мл молока в присутствии индикатора фенолфталеина до нейтральной реакции. Кислотность является критерием оценки качества заготовляемого молока по ГОСТ 13264-88 «Молоко коровье» требования при закупках.
Кислотность свежевыдоенного молока составляет 16-18оТ. Она обусловливается кислыми солями - дегидрофасфатами и дегидроцитратами (около 9-13оТ), белками - казеином и сывороточными белками (4-6оТ), углекислотой, кислотами (молочной, лимонной, аскорбиновой, свободными жирными и др. компонентами молока (1-3оТ).
При хранении сырого молока титруемая кислотность повышается по мере развития в нем микроорганизмов, которые сбраживают молочный сахар с образованием молочной кислоты. Повышение кислотности вызывает нежелательные изменения свойств молока, например, снижение устойчивости белков к нагреванию. Поэтому молоко с кислотностью 21оТ принимают как несортовое, а молоко с кислотностью выше 22оТ не подлежит сдаче на молочные заводы.
Кислотность молока зависит от породы животных, от кормовых рационов, возраста, физиологического состояния и т. д. Особенно сильно изменяется кислотность в течение лактационного периода и при заболеваниях животных.
В первые дни после отела кислотность повышена за счет большого содержания белков, солей, через 40-60 дней она достигает физиологической нормы. И перед концом лактации коров имеет пониженную кислотность.
Отклонение естественной кислотности молока от физиологической нормы оказывает влияние на технологические свойства молока. Так, молоко с пониженной кислотностью нецелесообразно перерабатывать в сыры, т. к. оно медленно свертывается сычужным ферментом, а образующийся сгусток плохо обрабатывается.
рН (активная кислотность) - это концентрация водородных ионов. Она выражается отрицательными логарифмом концентрации ионов водорода, обозначается рН. Чем выше концентрация ионов Н2, тем ниже значение рН. Для нормального свежего молока рН составляет 6,47-6,67. Такая кислотность благоприятна для устойчивости коллоидной системы молока и развития бактерий. При повышенной активности кислотности развитие микроорганизма замедляется, а при значительность снижении рН прекращается.
