Определение плотности, кислотности

И группы чистоты молока

Свежее натуральное молоко, полученное от здоровых животных, характеризуется определенными физико-химическими свойствами, которые могут резко изменяться 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 свойствам молока можно оценить натуральность и качество заготовляемого сырья, т. е. его пригодность к промышленной переработке.

Одними из наиболее показательных свойств молока являются плотность и кислотность.

Плотность молока – отношение объема молока при 20^оС к равному объему воды при 4°С. Единицей плотности молока являются кг/м³. Плотность молока коровьего колеблется от 1027 до 1033 кг/м³. Плотность молока других видов животных составляет: овец - 1034-1038, коз – 1027-1038, кобылиц – 1029-1033 кг/м³.

Плотность молока, определенная сразу же после доения, ниже плотности, измеренной через несколько часов на 8-15 кг/м³. Это объясняется улетучиванием части газов и повышением плотности жира и белков. Поэтому плотность заготовляемого молока необходимо измерять не ранее чем через 2 часа после доения.

Величина плотности зависит от лактационного периода, болезней животных, породы, кормовых рационов. Так, молозиво имеет высокую плотность за счет повышенного содержания белков, лактозы, солей и других составных частей.

Плотность молока изменяется от содержания сухих веществ и жира: сухие вещества повышают плотность, жир понижает. Плотность обезжиренного молока выше, чем цельного. С увеличением жира плотность молока снижается. С повышением температуры плотность молока уменьшается, с понижением - увеличивается.

Плотность молока изменяется при фальсификации — при добавлении Н₂О понижается, повышается при подснятии сливок или разбавлении обезжиренным молоком. Поэтому по величине плотности косвенно судят о натуральности молока при подозрении на фальсификацию.

Плотность молока определяется согласно ГОСТ 3625-84 «Молоко и молочные продукты. Методы определения плотности».

Приборы: ареометры для молока типа AM с ценой деления шкалы 0,5 кг/м³ или типа АМТ с ценой деления шкалы 1,0 кг/м³; цилиндры стеклянные для ареометров с наружным диаметром 31, 39 и 50 мм; высотой 215, 265 и 415 мм; термометры ртутные стеклянные лабораторные с диапазоном из­мерений 0-55°С, ценой деления 0,5 и 1,0°С.

Плотность заготовляемого коровьего молока, пастеризован­ного (цельного, белкового, витаминизированного, обезжиренного) и стерилизованного определяют при 20±5°С. Плотность заготовляемого молока должна определяться не ранее, чем через 2 ч после доения.

Плотность кисломолочных продуктов определяют в подго­товленной смеси до сквашивания при 20±2°С.

Перед определением плотности пробы с отстоявшимся слоем сливок ее нагревают до 35±5°С, перемешивают и охлаж­дают до 20±2°С.

Ареометры и необходимая стеклянная аппаратура должны быть тщательно вымыты моющими растворами, ополоснуты дистил­лированной или кипяченой питьевой водой, а остатки влаги удале­ны льняной тканью или полотенцем, затем вся аппаратура должна быть выдержана на воздухе до полного высыхания.

После подготовки ареометра к измерениям не допускается касаться руками его рабочей части. Ареометр берут за верхнюю часть стержня, свободную от шкалы.

Проведение анализа. Пробу объемом 0,25 или 0,50 дм³ тщательно перемешивают и осторожно, во избежание образования пены, переливают по стен­ке в сухой цилиндр, который следует держать в слегка наклонном положении. Если на поверхности пробы в цилиндре образовалась пена, ее снимают мешалкой.

Цилиндр с исследуемой пробой устанавливают на ровной горизонтальной поверхности и измеряют температуру пробы. От­счет показаний температуры проводят не ранее, чем через 2-4 мин после опускания термометра в пробу.

Сухой и чистый ареометр опускают медленно в исследуе­мую пробу, погружая его до тех пор, пока до предполагаемой отмет­ки ареометрической шкалы не останется 3-4 мм, затем оставляют его в свободно плавающем состоянии. Ареометр не должен касаться стенок цилиндра.

Первый отсчет показаний плотности p₁ проводят визуально со шкалы ареометра через 3 мин после установления его в непод­вижном положении. После этого ареометр осторожно приподнима­ют на высоту до уровня балласта в нем и снова опускают, оставляя его в свободно плавающем состоянии. После установления его в не­подвижном состоянии, проводят второй отсчет показаний плотнос­ти р₂. При отсчете показаний плотности глаз должен находиться на уровне мениска. Отсчет показаний проводят по верхнему краю мениска.

Расхождение между повторными определениями плотности (последовательно одно определение за другим в одной и той же пробе) не должно превышать 0,5 кг/м³.

Если проба молока во время определения плотности имела темпе­ратуру выше или ниже 20°С, то результаты определения плотности при температуре t должны быть приведены к 20°С в соответствии с таблицей 5.

По таблице в левой крайней графе находят строку со значением Р_cp   а в последующих графах таблиц — температуру. На пересечении соответствующей строки и графы находят значение плотности молока при 20°С, которое принимается за окончательный результат.

Пример. Плотность молока при температуре 18°С составила 1028,5 кг/м³. Находим по вертикали число 1028,5, а по горизонтали – 18; местом пересечения условных линий, проведенных от этих чисел, будет число 1027,9. Это значит, что истинная плотность пробы молока составляет 1027,9 кг/м³.

При отсутствии под рукой таблицы приведение плотности к 20°С можно произвести с помощью коэффициента поправки. На каждый градус температуры ниже или выше 20°С делают поправку, равную ±0,2° ареометра (иногда для удобства пересчетов в качестве единицы измерения плотности молока можно пользоваться таким понятием, как градусы ареометра: к примеру, плотность в градусах ареометра равна 1028 кг/м³ – 1000 = 28° ареометра). Если температура молока ниже 20°С, то 0,2 умножают на разницу температур и произведение вычитают из показания ареометра; при температуре выше 20°С произведение прибавляют к показанию ареометра.

Пример. Температура пробы молока 18° С, на шкале погружения ареометра показатель плотности равен 1028,0 кг/м³ (28,0° ареометра). Разница в температуре равна 2° С, поправка на температуру будет равна 0,2Х2=4. 28,0° ареометра – 4 = 27,6° ареометра. Плотность молока, приведенная к 20° С, будет равняться 1027,6 кг/м³.

 

 

Таблица 5

 

 

Плотность молока, приведенная к 20° С

Плотность молока, кг/м^3	Температура молока, °С
	15,0	15,5	16,0	16,5	17,0	17,5	18,0	18,5	19,0	19,5	20,0
1025,0	1023,4	1023,6	1023,7	1023,9	1024,0	1024,2	1024,4	1024,5	1024,7	1024,8	1025,0
1025,5	1023,9	1024,1	10214,2	1024,4	1024,5	1024,7	1024,9	1025,0	1025,2	1025,3	1025,5
1026,0	1024,4	1024.6	1024,7	1024,9	1025,0	1025,2	1025,4	1025,5	1025,7	1025,8	1026,0
1026,5	1024,9	1025,1	1025,2	1025,4	1025,5	1025,7	1025,9	1026,0	1026,2	1026,3	1026,5
1027,0	1025,4	1025,6	1025,7	1025,9	1026,0	1026,2	1026,4	1026,5	1026,7	1026,8	1027,0
1027,5	1025,9	1026,1	1026,2	1026,4	1026,5	1026,7	1026,9	1027,0	1027,2	1027,3	1027,5
1028,0	1026,4	1026,6	1026,7	1026,9	1027,0	1027,2	1027,4	1027,5	1027,7	1027,8	1028,0
1028,5	1026,9	1027,1	1027,2	1027,4	1027,5	1027,7	1027,9	1028,0	1028,2	1028,3	1028,5
1029,0	1027,4	1027,6	1027,7	1027,9	1028,0	1028,2	1028,4	1028,5	1028,7	1028,8	1029,0
1029,5	1027,9	1028,1	1028,2	1028,4	1028,5	1028,7	1028,9	1029,0	1029,2	1029,3	1029,5
1030,0	1028,4	1028,6	1028,7	1028,9	1029,0	1029,2	1029,4	1029,5	1029,7	1029,8	1030,0
1030,5	1028,9	1029,1	1029,2	1029,4	1029,5	1029,7	1029,9	1030,0	1030,2	1030,3	1030,5
1031,0	1029,4	1029,6	1029,7	1029,9	1030,0	1030,2	1030,4	1030,5	1030,7	1030,8	1031,0
1031,5	1029,9	1030,1	1030,2	1030,4	1030,5	1030,7	1030,9	1031,0	1031,2	1031,3	1031,5
1032,0	1030,4	1030,6	1030,7	1030,9	1031,0	1031,2	1031,4	1031,5	1031,7	1031,8	1032,0
1032,5	1030,9	1031,1	1031,2	1031,4	1031,5	1031,7	1031,9	1032,0	1032,2	1032,3	1032,5
1033,0	1031,4	1031,6	1031,7	1031,9	1032,0	1032,2	1032,4	1032,5	1032,7	1032,8	1033,0
1033,5	1031,9	1032,1	1032,2	1032,4	1032,5	1032,7	1032,9	1033,0	1033,2	1033,3	1033,5
1034,0	1032,4	1032,6	1032,7	1032,9	1033,0	1033,2	1033,4	1033,5	1033,7	1033,8	1034,0
1034,5	1032,9	1033,1	1033,2	1033,4	1033,5	1033,7	1033,9	1034,0	1034,2	1034,3	1034,5
1035,0	1033,4	1033,6	1033,7	1033,9	1034,0	1034,2	1034,4	1034,5	1034,7	1034,8	1035,0
1035,5	1033,9	1034,1	1034,2	1034,4	1034,5	1034,7	1034,9	1035,0	1035,2	1035,3	1035,5
1036,0	1034,4	1034,6	1034,7	1034,9	1035,0	1035,2	1035,4	1035,5	1037,7	1035,8	1036,0

Плотность молока, приведенная к 20° С (продолжение)

Плотность молока, кг/м^3	Температура молока, °С
	20,5	21,0	21,5	22,0	22,5	23,0	23,5	24,0	24,5	25,0
1025,0	1025,2	1025,3	1025,5	1025,6	1025,8	1026,0	1026,1	1026,3	1026,4	1026,6
1025,5	1025,7	1025,8	1026,0	1026,1	1026,3	1026,5	1026,6	1026,8	1026,9	1027,1
1026,0	1026,2	1026,3	1026,5	1026,6	1026,8	1027,0	1027,1	1027,3	1027,4	1027,6
1026,5	1026,7	1026,8	1027,0	1027,1	1027,3	1027,5	1027,6	1027,8	1027,9	1028,1
1027,0	1027,2	1027,3	1027,5	1027,6	1027,8	1028,0	1028,1	1028,3	1028,4	1028,6
1027,5	1027,7	1027,8	1028,0	1028,1	1028,3	1028,5	1028,6	1028,8	1028,9	1029,1
1028,0	1028,2	1028,3	1028,5	1028,6	1028,8	1029,0	1029,1	1029,3	1029,4	1029,6
1028,5	1028,7	1028,8	1029,0	1029,1	1029,3	1029,5	1029,6	1029,8	1029,9	1030,1
1029,0	1029,2	1029,3	1029,5	1029,6	1029,8	1030,0	1030,1	1030,3	1034,4	1030,6
1029,5	1029,7	1029,8	1030,0	1030,1	1030,3	1030,5	1030,6	1030,8	1030,9	1031,1
1030,0	1030,2	1030,3	1030,5	1030,6	1030,8	1031,0	1031,1	1031,3	1031,4	1031,6
1030,5	1030,7	1030,8	1031,0	1031,1	1031,3	1031,5	1031,6	1031,8	1031,9	1032,1
1031,0	1031,2	1031,3	1031,5	1031,6	1031,8	1032,0	1032,1	1032,3	1032,4	1032,6
1031,5	1031,7	1031,8	1032,0	1032,1	1032,3	1032,5	1032,6	1032,8	1032,9	1033,1
1032,0	1032,2	1032,3	1032,5	1032,6	1032,8	1033,0	1033,1	1033,3	1033,4	1033,6
1032,5	1032,7	1032,8	1033,0	1033,1	1033,3	1033,5	1033,6	1033,8	1033,9	1034,1
1033,0	1033,2	1033,3	1033,5	1033,6	1033,8	1034,0	1034,1	1034,3	1034,4	1034,6
1033,5	1033,7	1033,8	1034,0	1034,1	1034,3	1034,5	1034,6	1034,8	1034,9	1035,1
1034,0	1032,2	1034,3	1034,5	1034,66	1034,8	1035,0	1035,1	1035,3	1035,4	1035,6
1034,5	1034,7	1034,8	1035,0	1035,1	1035,3	1035,5	1035,6	1035,8	1035,9	1036,1
1035,0	1035,2	1035,3	1035,5	1035,6	1035,8	1036,0	1036,1	1036,3	1036,4	1036,6
1035,5	1035,7	1035,8	1036,0	1036,1	1036,3	1036,5	1036,6	1036,8	1036,9	1037,1

Кислотность молока — титруемая (общая) и активная. В практике оценки качества молока обычно ориентируются на титруемую кислотность.

Общая (титруемая) кислотность — выражается в градусах Тернера и определяется количеством миллилитров 0,1N раствора NaOH, пошедших на титрование 100 мл молока в присутствии индикатора фенолфталеина до нейтральной реакции. Кислотность является одним из главных критериев оценки качества заготовляемого молока.

Кислотность свежевыдоенного молока составляет 16-18^оТ. Она обусловливается кислыми солями — дегидрофосфатами и дегидроцитратами (около 9-13^оТ), белками — казеином и сывороточными белками (4-6^оТ), углекислотой, кислотами (молочной, лимонной, аскорбиновой, свободными жирными и др. компонентами молока) (1-3^оТ).

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.

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. Перед концом лактации молоко коров имеет пониженную кислотность. Отмечено, что повышенная кислотность может наблюдаться в молоке коров, пасущихся в летнее время в местах с кислыми злаками или на мокрых лугах.

Снижение градуса титруемой кислотности молока наблюдается при разбавлении его водой, при нейтрализации содовыми растворами, при некоторых заболеваниях коровы (маститы, нарушения обмена веществ). Снижение титруемой кислотности на 2-3° Т наблюдается в молоке после его тепловой обработки (пастеризации или кипячения).

Активная кислотность (рН) — это концентрация водородных ионов. Она выражается отрицательными логарифмом концентрации ионов водорода. 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 микроорганизмов замедляется.

Активная кислотность изменяется медленней, чем титруемая, что объясняется буферными свойствами молока. Молоко содержит несколько буферов (белковый, фосфатный, цитратный). Они обеспечивают постоянство рН. Белковый буфер состоит из белков молока (казеина) и натриевой или калиевых солей, которые могут вступать в реакции как с кислотами, так и со щелочами, таким образом нейтрализуя их.

Определение титруемой кислотности молока осуществляется согласно ГОСТ 3624-92 «Молоко и молочные продукты. Титрометрические методы определения кислотности».

Титрометрический метод определения. Метод основан на нейтрализации кислот, содержащихся в молоке, раствором гидроокиси натрия в присутствии индикатора фе­нолфталеина.

Приборы и реактивы:колбы конические вместимостью 15-200 см³, пипетки объемом 1, 10, 20 см³, цилиндр объемом 100 см³, бюретки объемом 25-50 см³, палочки стеклянные, штатив лабораторный, натрия гидроокись стандарт-титр раствор молярной концентрации. 0,1 моль/дм³, 1%-ный спиртовой раствор фенолфталеина, кобальт сернокислый, раствор массовой концентрации сернокислого кобальта 25 г/дм³, вода дистиллированная.

Приготовление контрольных эталонов окраски для молока.

В колбу вместимостью 100 или 250 см³ отмеривают пипеткой 10 см³ молока и 20 см³  дистиллированной воды и 1 см³ раствора сернокислого кобальта. Смесь тщательно перемешивают. Срок хранения эталона не более 8 ч. при комнатной температуре.

Проведение анализа.

В колбу вместимостью от 100 до 250 см³ отмеривают 20 см³ дистиллированной воды,  10 см³ молока и три капли фенолфталеина.

Смесь тщательно перемешивают и титруют 0,1 N раствором гидроокиси натрия до появления слабо-розового окрашивания, соответствующего контрольному эталону окраски, не исчезающего в течение I мин.

Титрование одной пробы молока проводят дважды, затем определяют средний показатель. Расхождение между двумя параллельными определениями не должно превышать 2,6ºТ.

Кислотность, в градусах Тернера (Т), находят умножением объема, см³, раствора гидро­окиси натрия, затраченного на нейтрализацию кислот, содержащихся в определенном объеме молока, на 10.

Метод определения предельной кислотности молока применяется при проведении предварительной сортировки молока.

Метод основан на нейтрализации кислот, содержащихся в молоке, избыточным количеством гидроокиси натрия в присутствии индикатора фенолфталеина. При этом избыток гидроокиси натрия и интенсивность окраски для полученной смеси обратно пропорциональны кислотности молока.

Для определения предельной кислотности готовят рабочие растворы, определяющие соответству­ющий градус кислотности.

В мерную колбу отмеривают необходимый объем раствора гидроокиси натрия в соответствии с требованиями таблицы, добавляют 10 см³ фенолфталеина и дистиллированную воду до метки.

Объем раствора гидроокиси натрия	80	85	90	95	100	105	110
Кислотность ºТ	16	17	18	19	20	21	22

Проведение анализа. В ряд пробирок вносят по 10 см³ раствора гидроокиси натрия, приготовленного для определения соответствующего градуса кислотности.

В каждую пробирку с раствором приливают по 5 см³ молока и содержимое пробирки перемешивают путем перевертывания.