Определение физико-химических показателей молока

Цель работы.

• 1. Изучение биохимического состава молока;
• 2. Определение, различными методами анализа, основных физико-химических показателей молока:
  • · плотность;
  • · кислотность (титруемая кислотность);
  • · водородный показатель, pH (активная кислотность);
  • · массовая доля белков (казеин, СБ);
  • · массовая доля углеводов (лактозы);

Теоретическое введение Молоко — полноценный, полезный продукт питания представляющий собой сложную физиологическую жидкость, образующуюся при нормальной физиологической секреции молочных желез с/х животных (коров, коз, овец и др.), полученной от одного или нескольких животных, в период лактации при доении, без добавления или извлечения каких-либо веществ из него. Это многокомпонентная сбалансированная система, обладающая высокими питательными, иммунологическими и бактерицидными свойствами.

Следует отметить, что молоко — многокомпонентная полидисперсная система, в которой все составные вещества находятся в тонкодисперсном состоянии, что обеспечивает молоку жидкую консистенцию.

В состав молока входят вода, белки, липиды, углеводы, минеральные вещества, витамины, ферменты, гормоны и ряд других компонентов. Некоторые из основных его компонентов (лактоза, казеин) ни в каких других природных продуктах не обнаружены.

Судить о качестве молока следует по его физико-химическим свойствам:

• 1. Плотность молока (объёмная масса) — масса молока при 20 °C, заключенная в единице объема (г/см куб), находится в пределах 1027…1032 кг/м3. Плотность — один из показателей, характеризующий натуральность молока, который изменяется при фальсификации продукта. Так, добавление воды понижает плотность молока, а разбавление обезжиренным молоком — повышает.
• 2. Титруемая кислотность является важнейшим показателем свежести молока, который отражает концентрацию составных частей молока, имеющих кислотный характер. Выражается в градусах Тернера (°Т) и составляет 16−20 °Т. Основными компонентами молока, обусловливающими титруемую кислотность, являются кислые фосфорно-кислые соли кальция, натрия, калия, лимоннокислые соли, углекислота, белки. При хранении молока титруемая кислотность увеличивается за счет образования молочной кислоты из лактозы, что является сигналом развития в молоке различных микроорганизмов.
• 3. Активная кислотность (водородный показатель — pH), от значения которой 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. Для свежего молока рН находится в пределах 6,4−6,7, т. е. молоко имеет слабокислую реакцию.
• 4. Показатель преломления (коэффициент рефракции), в зависимости от которого определяются содержания сухих веществ (для контроля СОМО), казеина, сывороточных белков, лактозы и других показателей.

Ход работы Для определения физико-химических показателей молока была произведена покупка молока, довольно известной и популярной марки «Домик в деревне».

Товарная информация:

«Домик в деревне» — молоко питьевое, ультрапастерризованное, с массовой долей жира 3,2% (классическое), ГОСТ 52 090;2003.

Состав: молоко цельное, молоко обезжиренное.

Пищевая ценность 100 г продукта:

жир — 3,2 г, белок — 2,9 г, углеводы — 4,7 г;

Энергетическая ценность — 59 ккал.

Производитель: ОАО «Вимм-Билль-Данн», Россия.

Дата изготовления: 03.01.12.

Срок годности 6 месяцев.

Масса нетто 950 г.

Определение плотности (ареометрическим методом):

Рисунок 1.

Оборудование, посуда: Набор ареометров (лактоденсиметров) типа АМ (Рис. 1) с ценой деления шкалы 0,5 кг/м3; цилиндр стеклянный вместимостью 250 мл.

Порядок выполнения анализа: в сухой цилиндр помещаем пробу молока объемом в 200 мл; погружаем в цилиндр чистый сухой ареометр (с необходимой шкалой) и оставляем свободно плавать в течение 1 мин, после чего снимаем показания; проводим повторное измерение.

Расчетная часть:

Плотность молока рассчитываем по формуле: Рис. 1 Ареометр АМ.

г/м3? 1029 кг/м3.

Температура молока на момент замера 20 о C.

Определение кислотности:

Оборудование, реактивы, посуда: Колба коническая вместимостью 100 мл, пипетка вместимостью 10мл; бюретка вместимостью 25 мл; раствор фенолфталеин; 0,1 М раствор гидроксида натрия.

Порядок выполнения анализа: в коническую колбу вместимостью 100 мл пипетками вносим 10 мл; добавляем 2−3 капли фенолфталеина, тщательно перемешиваем; содержимое титруем из бюретки раствором NaOH до появления слабо-розовой окраски.

Расчетная часть:

°Т;

Определение водородного показателя (pH):

Оборудование, посуда: стаканчик вместимостью 100 мл, pH-метр.

Порядок выполнения анализа: в стаканчик наливаем примерно 50−75 мл молока, чтобы электроды pH-метра были погружены в жидкость; снимаем показания; промываем и протираем электроды; проводим повторное измерение.

Расчетная часть:

pH молока рассчитываем по формуле:

Температура молока на момент замера 20 ± 1 о C.

Определение массовой доли белка (казеина, СБ):

Оборудование, реактивы, посуда: рефрактометр ИРФ-464 (Рис. 2), водяная баня, набор пенициллиновых флаконов вместимостью 10 мл, плитка электрическая, пипетка вместимостью 5 мл, набор индикаторной бумаги, 4%-ый раствор CaCl2, 10%-ый раствор уксусной кислоты.

Порядок выполнения анализа: проверяем правильность настройки прибора по воде; после настройки призмы прибора насухо протираем и проводим 3 замера по молоку (отсчет результатов проводим по шкале «белок» в %); призмы промываем водой и насухо вытираем; приступаем к приготовлению сывороток.

• а) приготовление безбелковой сыворотки: в три пенициллиновых флакона пипеткой отмеряем по 5 мл молока, добавляем по 6 капель 4%-ого раствора CaCl2. Флаконы закрываем, содержимое перемешиваем и помещаем в водяную баню. Нагреваем содержимое в течение 10 мин, при кипящей бане. Для выделения сыворотки из образовавшегося сгустка флаконы энергично встряхиваем. 2…3 капли полученной сыворотки анализируем на рефрактометре не менее 3 раз.
• б) приготовление безказеиновой сыворотки: в три пенициллиновых флакона пипеткой отмеряем по 5 мл молока и добавляем по 10 капель 10%-ого раствора CH3COOH. Проверяем pH раствора (4,6…4,7) индикаторной бумагой. Для выделения сыворотки из образовавшегося сгустка флаконы энергично встряхиваем. 2…3 капли полученной сыворотки анализируем на рефрактометре не менее 3 раз.

Рисунок 2. Общий вид рефрактометра ИРФ-464.

1 — окуляр; 2 — дисперсионный компенсатор; 3 — рукоятка; 4 — рефрактометрический блок; 5 — труба; 6 — винт; 7 — стойка; 8 — термометр в оправе Результаты измерений сведем в Таблицу 1.

Таблица 1.

Расчетная часть:

Массовую долю белка молока (Б) определяем по формуле:

Массовую долю казеина (К) — по формуле:

Массовую долю сывороточных белков (СБ) — по формуле:

Определение массовой доли углеводов (лактозы):

Оборудование, реактивы, посуда: рефрактометр ИРФ-454 (Рис. 3), водяная баня, набор пенициллиновых флаконов вместимостью 10 мл, плитка электрическая, пипетка вместимостью 5 мл, термометр.

Порядок выполнения анализа: проверяем правильность настройки прибора по воде; после настройки призмы прибора насухо протираем и проводим 3 замера по безбелковой сыворотке, предварительно охладив ее до 17,5 0С под струей холодной воды.

Расчетная часть:

Находим среднее значение показателя преломления для безбелковой сыворотки:

По табл. 1,5 [1] определяем, что доля лактозы в молоке 4,69%.

молоко биохимический анализ.

Рисунок 3. Общий вид рефрактометра ИРФ-454.

1, 13 — направляющие; 2 — рефрактометрический блок; 3, 7, 9, 12 — штуцеры; 4 — крючок; 5 — шкала; 6 — конус; 8 — рукоятка; 10 — шарнир; 11, 15 — зеркала; 14 — заслонка.

Для сравнения полученных ф/х показателей с показателями ГОСТа составляем Таблицу 2.

Таблица 2. Сравнение ф/х показателей исследуемого молока с ГОСТом.

Вывод: в ходе выполнения данной лабораторной работы:

• · был изучен биохимический состав молока;
• · были определены основные физико-химические показатели молока торговой марки «Домик в деревне». Сравнивая полученные значения показателей с товарной информацией и ГОСТом, следует заключить, что данное молоко прошло испытания по качеству, если исключить анализ по белку. Неудачу при анализе определения доли белка можно объяснить тем, что при приготовлении сывороток не удалось осуществить термокальциевую коагуляцию белков. Так как, возможно, не был осуществлен необходимый контроль температуры (коагуляция белков происходит при 70 0С), центрифугирования, введения в систему СaCl2.

• 1. Охрименко, О. В. Лабораторный практикум по химии и физике молока / О. В. Охрименко, К. К. Горбатова, А. В. Охрименко. — СПб.: ГИОРД, 2005. — 256 с.: ил.
• 2. ГОСТ Р 52 090;2003. Молоко питьевое. Технические условия. — М. Госстандарт России: Издательство стандартов, 2003. — 10 с.