Определение титруемой кислотности молока. Активная кислотность (pH) молока

9-04-2013, 12:26

Активная кислотность - это концентрация ионов водорода (Н+), величина ее выражается водородным показателем pH. Водородный показатель pH - десятичный логарифм концентрации водородных ионов Н+, взятый с обратным знаком: pH - lgaH.
При pH 7 реакция нейтральная, при pH ниже 7 - кислая и при pH выше 7 - щелочная. Для чистой воды при температуре 22° С pH 7. Следовательно, чем выше активная кислотность, тем ниже показатель pH. Чем выше щелочность среды, тем выше величина pH (предельная величина pH 14). Значение pH в биохимии огромно.
Существует зависимость между pH и титруемой кислотностью молока и некоторых молочных продуктов. Установлено, что активная кислотность молока (pH) изменяется значительно медленнее, чем титруемая. Свойство молока противодействовать изменению pH называется буферностью. Зависит она от наличия в молоке казеината кальция, фосфорнокислых и лимоннокислых солей.
Концентрация водородных ионов в свежем нормальном молоке характеризуется показателем pH 6,67-6,68. Активная кислотность свежего молока, как видим, невелика и близка к нейтральной реакции. Такая кислотность благоприятна для устойчивости коллоидной системы молока и развития в нем бактерий.
Молоко и другие молочные продукты обладают определенной буферной емкостью - это количество миллилитров 0,1 н. кислоты или щелочи на 100 мл раствора, которое сдвигает pH на единицу. Буферная емкость молока по кислоте 2,4-2,6, по щелочи 1,2-1,4 мл. Разные образцы молока отличаются степенью выраженности буферных свойств.
Переход окраски индикатора фенолфталеина из бесцветной в красную происходит при pH 8,2-8,3. При титровании свежего молока pH 6,67-6,68 смещается при добавлении 0,1 н. раствора щелочи до pH 8,2-8,3 (появление розовой окраски индикатора). В случае увеличенной буферной емкости на такое смещение потребуется больше щелочи и титруемая кислотность будет выше. Буферная емкость молока повышается при увеличении содержания белков, лимоннокислых и фосфорнокислых солей. Эта одна из причин, вызывающих колебание титруемой кислотности разных образцов свежего молока.
Медленное изменение активной кислотности молока благоприятствует размножению в нем молочнокислых бактерий, развитие которых, как известно, замедляется, а затем прекращается при значительном снижении pH. Буферные свойства молока и сыра имеют большое значение в сыроделии.
В настоящее время в промышленности применяют прибор НM-68, разработанный ВНИМИ, для автоматического контроля кислотности молока методом pH в отдельных пробах. Этим прибором можно контролировать кислотность сборного сырого, пастеризованного, топленого молока, а также сливок.

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.

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.

Кислотность молока и молочных продуктов (кроме масла) выражается в градусах Тернера.

Градус Тернера показывает число миллилитров 0,1 н. раствора гидроксида натрия (или гидроксида калия), необходимое для нейтрализации 100 мл или 100 гр продукта. Истинная кислотность молока pH 6,5-6,8, общая кислотность 15,99—20,99°Т. Если показатель молока опустился ниже pH 6.5, это может говорить о том, что животное инфикцировано. Если же он упал до pH 4.4 - животное серьезно болеет.

Таблица соотношения кислотности в градусах Тернера и рН

Молоко, которое закупают перерабатывающие предприятия, должно собираться от здоровых коров в хозяйствах, благополучных касательно инфекционных заболеваний и в соответствии с правилами ветеринарного законодательства.

По показателям качества, молоко должно соответствовать требованиям стандарта; оно должно быть профильтровано и охлаждено после доения; его хранение у производителей должно соответствовать требованиям «санитарных и ветеринарных правил для молочных ферм колхозов, совхозов и подсобных хозяйств», утвержденных в установленном порядке.

Срок хранения молока до реализации не должно превышать 24 часа при температуре не выше 4°С; 18 часов - при температуре не выше 6°С; 12 часов - при температуре не выше 8°С.

Измерение проводимости молока

Проводимость (или электролитическая проводимость) определяется как способность вещества проводить электрический ток. Она является обратной по отношению к величине сопротивления.

* Эти величины зависят от географической области, породы и других факторов.

Проводимость молока изменяется в зависимости от концентрации ионов в нем, в следующей зависимости:

Добавление воды, сахара, протеинов, нерастворимых солей - уменьшает концентрацию ионов и следовательно уменьшает проводимость молока.

Добавление солей - увеличивает концентрацию ионов и следовательно увеличивает проводимость молока.

Исключительно высокие показания (6,5 - 13,00mS/cm (18°C) - свидетельствуют о наличии мастита. Инфекция проникла в ткани вымени. Это позволяет натриевым и хлорным ионам крови проникнуть в молоко. Увеличивается концентрация ионов в молоке и оно легче проводит электрический ток, следовательно его проводимость увеличивается

Мастит является заболеванием молочной железы и его провоцирует чаще всего бактериальная инфекция тканей вымени. Мастит приводит к изменениям в электрической проводимости молоко, преимущественно из-за изменений в концентрации натриевых, калиевых и хлорных ионов. Поэтому измерение проводимости может помочь

Если, пользуясь с его опцией измерения электропроводимости, получите результаты об электропроводимости с исключительно высокими показаниями (6,5 - 13,00 mS/cm (18°C) это будет показателем развития мастита.

Определение плотности молока

Плотность молока колеблется в пределах 1,030 — 1,034, что зависит от состава пищевых веществ в нем. Плотность снятого молока повышается и может достигать 1,037. Молоко, разбавленное водой, имеет малую плотность (1,018), так как в нем снижается процент сухих веществ.

Если температура молока во время измерения была выше или ниже 20°С, то результаты отсчета должны быть проверены по таблице.

При отсутствии таблиц используют расчетный метод. Установлено, что изменение температуры на I градус меняет плотность молока на 0,2 деления лактоденсиметра, или на 0,0002 единицы плотности.

Если температура молока выше 20˚С, то плотность его будет меньше, чем при температуре 20 °С, следовательно, к найденной величине плотности нужно прибавить на каждый градус температуры по 0,0002.

Если же температура исследуемого молока ниже 20°С, то плотность его выше, чем при температуре 20°С, т. е. из найденной плотности нужно вычесть на каждый градус температуры по 0,0002.

Понижение кислотности молока может быть связано с повышенным содержанием мочевины, что может являться результатом избыточного потребления белков с зеленым кормом, превышения нормативов потребления мочевины в качестве пищевой азотистой добавки или высокого содержания азотистых удобрений на пастбище. Такое молоко из за пониженной кислотности медленнее свертывается сычужным ферментом и образующийс

я сгусток хуже обрабатывается при приготовлении сыров.

рН (активная кислотность) – концентрация ионов водорода в зависимости от состава молока изменяется в узких пределах – от 6,55 до 6,75. При титруемой кислотности сырого молока выше 18оТ, кода уже происходит образование молочной кислоты, рН понижается незначительно. Это объясняется наличием в молоке ряда буферных систем – белковой, фосфатной, цитратной, гидрокарбонатной лактатной и т.д. Под буферной ёмкостью молока понимают количество 1 н раствора кислоты или щелочи, которое необходимо добавить к 100 см3 молока для сдвига рН на единицу. Буферная емкость свежего нормального молока по кислоте составляет 1,7 - 2,6, а по щелочи – 1,2 - 1,4. Буферные свойства составных частей молока имеет большое значение для функционирования молочнокислых бактерий. Минимальное значение рН для развития термофильных молочнокислых палочек составляет 3,5 - 4,25, для лактококков – 4,75. Из-за буферных свойств молока рН кефира в конце сквашивания при титруемой кислотности 75 - 80оТ составляет только 4,85 - 4,75, а рН творога при кислотности 58 - 60 оТ – 5,15 - 5,05.

Такие значения рН позволяют развиваться молочнокислым стрептококкам, которые накапливают ароматические вещества.

При выработке твердых сыров рН сырной массы составляет 5,2 - 5,6 при очень высокой титруемой кислотности до 200оТ, что связано со значительной буферной ёмкостью белков.(2)

Плотность молока. Плотность или объемная масса молока при 20 оС колеблется от 1027 до 1032 кг/м 3. Плотность заготавливаемого молока составляет 1028,5 кг/м или 28,5 градусов ареометра. Плотность молока зависит от температуры (снижается при повышении) и от химического состава (снижается при повышении жирности и повышается при увеличении содержания белков, сахара и солей). Плотность молока необходимо определять не раньше чем через 2 ч после дойки, поскольку плотность свежевыдоенного молока ниже за счет содержания в молоке газов и изменеия плотности молочного жира.

Существенно отличается по плотности от нормального молока молозиво и молоко полученное от больных маститом животных. Плотность молока изменяется при фальсификации – понижается при добавлении воды и повышается при поднятии сливок или разбавлении обезжиренным молоком.

Плотность молочных продуктов зависит от их состава: сливки 8 – 10% жирности – плотность 1024, сливки 20%ной жирности – 1018, сливки 35% жирности – 998, сгущенное молоко с сахаром – 1270 – 1295,сыворотки 1019 – 1027, обезжиренное молоко – 1032 – 1035, пахта 1031 – 1033.(16)

Таблица 2. Среднее количество витаминов в молоке.

Регуляция секреции молока. Установлено, что в регуляции деятельности железистого эпителия принимают участие нервная и эндокринная системы. Афферентная импульсация обусловлена наличием богатого рецепторного аппарата – в молочной железе широко представлены механо-, термо- и хеморецепторы. Возникшая в рецепторах молочной железы афферентная импульсация поступает в спинной мозг, где формируется короткая рефлекторная дуга – развивается взаимодействие чувствительного и эффекторного нейронов, вследствие чего осуществляется так называемый сегментарный рефлекс на молочную железу.

Вместе с этим афферентные импульсы доходят до продолговатого мозга и гипоталамуса по проводящей системе спинного мозга – дорсальному продольному пучку и спиноталамическим путям. Молочная железа имеет широкое представительство в гипоталамических структурах, которые ответственны за продукцию рилизинг-факторов (либеринов) и ингибирующих факторов (статинов), определяющих продукцию лактогенных гормонов. От гипоталамуса возбуждение идет к коре больших полушарий, где и формируется общность нервных центров, осуществляющих контроль за интенсивностью лактационного процесса и создается особое состояние организма «лактационная доминанта».

1.3 Правила доения коров. Гигиена молочного оборудования

Выведение молока осуществляется не спонтанно, а лишь при наличии определенных специфических воздействий на железу – сосания или доения. Секреция компонентов секрета в альвеолярном эпителии проходит циклически – фазы секреторного цикла, включающие транспорт предшественников, синтез и оформление секторного продукта и его выведение за пределы клетки завершаются за промежуток времени, который занимает от 55 до 70 минут. За время между сосанием или доением в секреторном эпителии может проходить несколько секреторных циклов и при накоплении избыточных количеств молока в альвеолярном эпителии наблюдается торможение секреторного процесса.(5)

Принято разделять молоко, находящееся в емкостной системе органа на цистернальную и альвеолярную порции. Альвеолярная порция секрета заполняет полость альвеол и мелких межальвеолярных протоков и составляет от 25 до 48% разового удоя. К моменту доения в цистерне содержится около 25% удоя, но при полноценной преддоильной подготовке массаже, обмывании вымени основная масса молока (85 – 97%) перемещается в цистерну. Это достаточно условное разделение удоя необходимо для описания фаз рефлекса выведения молока: нервной и нервно-гуморальной.