Определение качества молока

Качество молочных продуктов

МОЛОКО — полноценный и полезный продукт питания. Оно содержит все необходимые для жизни питательные вещества, нужные для построения организма. Естественное назначение молока в природе заключается в обеспечении питанием молодого организма после рождения.

Все возрастающее значение молока как полноценного продукта питания и как сырьевого материала привело к увеличению спроса на него. В результате этого производство молока стало одной из важнейших отраслей сельхозпроизводства.

Молоко и молочные продукты - важные источники белков, жиров, углеводов, витаминов, минеральных веществ, ферментов и других биологических активных веществ. В настоящее время известно свыше 200 различных компонентов молока

Содержание белков в коровьем молоке находится в пределах 3,0-4%. По аминокислотному составу молоко полноценный белковый продукт. Различают две фракции белков: первая - при подкислении молока до pH 4,6 выпадает осадок (казеин), вторая – при подкислении остается в растворимом состоянии (сывороточные белки).

Содержание жира в молоке обычно находится в пределах 2,5-6%. На долю триглицеридов приходится 98,2-99,5% от общего содержания жира. Кроме того, в молочном жире содержаться фосфолипиды, свободные жирные кислоты и вещества, сопутствующие жирам,- холестерин и жирорастворимые витамины. Липиды образуют стойкую жировую эмульсию, шарики которые состоят из жиров, белков и минеральных веществ.

Содержание углеводов находится в пределах 4,5-5,0%. В основном в молоке содержится лактоза. Она относится к восстанавливающим дисахаридам, ее молекулы состоят из остатков ß-Д-глюкозы и ß-Д-галактозы.

Молочные продукты - важный источник витаминов B2 (рибофлавина), A и каротина, аскорбиновой кислоты (витамина С) и других. Содержание витаминов колеблется в зависимости от сезона и кормов животных. Среднее содержание витамина С в молоке составляет 6,6-18,9 мг, тиамина- 370-485 мкг, никотиновой кислоты- 1500 мкг, рибофлавина- 952-1580 мкг, витамина А- 0,1-0,35 мг, каротина- 0,08-0,23 мг на 1 л.

По элементному составу молоко богато кальцием (~ 120 мг %) и фосфором (~ 90 мг %) большая часть которых связана в казеинкальций- фосфатном комплексе. Другие микроэлементы, например цинк, железо, медь, содержаться в молоке в небольшом количестве и связаны как с белками, так и с жировыми шариками.

В молоке обнаружено большое количество ферментов, основные из них: фосфатаза, пероксидаза, редуктаза, амилаза, липаза, каталаза. Большая их часть переходит в молоко из клеток молочной железы во время секреции. Часть ферментов образуют микроорганизмы, попадающие в молоко при доение. Их действие на качество продукта отрицательное. Например, о активности дегидрогеназы – фермента из оксидоредуктаз – судят о микробной загрязненности молока (редуктазная проба).

Питательность 1 л молока составляет 685 ккал. Калорийность зависит, главным образом, от содержания жира, белка. Благодаря содержанию в молоке важнейших питательных веществ, главным образом белка, углеводов, витаминов, минеральных веществ, оно является и защитным фактором. В целях охраны здоровья на предприятиях, где существуют вредные условия труда, работники получают молоко.

Молочный белок является важным защитным фактором, т. к. он в силу своей природы связывает пары кислот и щелочей, а также нейтрализует ядовитые тяжелые металлы (следы) и др. вредные для здоровья вещества. Благодаря содержанию в молоке кальция, фосфора, витаминов предотвращается развитие авитаминозов.

Из молока и сливок с использованием заквасок получают кисломолочные продукты. Их пищевая ценность определяется не только содержанием указанных в молоке питательных веществ, но и наличием микроорганизмов, которые угнетают гнилостные бактерии в пищеварительном тракте. Этому же способствует и молочная кислота, присутствие которой снижает pH и тем самым препятствует деятельности гнилостных бактерий. Кисломолочные продукты усваиваются быстрее молока примерно в три раза.

По физико-химическим и органолептическим свойствам можно оценить качество молока.

Почти все компоненты молока влияют на его плотность и кислотность, минеральные вещества молока значительно влияют на его кислотность, электропроводность, осмотическое давление и температуру замерзания. Молочный жир, лактоза, казеины, лактоглобулин и лактоальбумин являются специфическими компонентами молока. Они синтезируются в молочной железе и встречаются только в молоке. С технической и экономической точек зрения молоко можно разделить на воду, сухое вещество и сухой обезжиренный остаток.

Экспериментальная

Качество молока оценивали по органолептическим (цвет, консистенция, вкус, запах) и физико-химическим (плотность, степень чистоты, бактериальная загрязненность, содержание белков, жира и др. ) показателям.

Количественные исследования проводили методами весового и объемного анализа.

Для анализов использовали молоко и молочные продукты ряда производителей: а) молоко натуральное цельное совхоз «Еланский» Пензенский район, б) молоко пастеризованное ЗАО «Пищекомбинат « г. Заречный, в) кефир маложирный ЗАО «Пищекомбинат» г. Заречный, г) кефир жирный ЗАО «Пищекомбинат», д) молоко обезжиренное 1,5% ОАО Молочный комбинат г. Пенза, е) творог Комбинат детского питания г. Заречный.

Определение степени чистоты молока

Для определения в молоке механических примесей, пропускают через ватный фильтр 250 мл молока, осторожно переносят ватный фильтр на лист бумаги для просушки и визуально определяют его загрязненность.

По степени чистоты молока делят на три группы

1-я – на фильтре нет даже следов грязи (механических примесей меньше 3мг/л)

2-я – на фильтре замечен сероватый осадок (механических примесей 4-6 мг/л)

3-я – на фильтре имеется осадок грязно – серого цвета (механических примесей 7мг/л и более)

2. Определение бактериальной загрязненности

Косвенный показатель бактериальной загрязненности – редуктазная проба. Редуктаза обладает способностью восстанавливать метиленовую синь, по времени обесцвечивания метиленовой сини можно судить о количестве микроорганизмов в молоке.

К 10 мл исследуемого молока добавляют 1мл 1%-ного водного раствора метиленовой сини. Пробирку ставят в термостат при температуре 38-400С и наблюдают за продолжительностью обесцвечивания метиленовой сини.

Если обесцвечивание продолжается более 3 часов, то в 1 мл такого молока содержится менее 500 тыс. бактерий и оно относится к 1-му классу; если 1-3 часов, то бактерий от 500 тыс. до 4 млн. , молоко относится ко 2-му классу; если до 1 часа, то бактерий от 4 до 20 млн. , молоко относится к 3-му классу. (см. приложение, таблица 2)

Определение плотности молока

Плотность коровьего молока зависит от его химического состава и колеблется в пределах 1,027-1,032 г/см3. Обезжиренное молоко имеет плотность 1,036-1,038 г/см3 ,то есть выше, чем у цельного молока, поскольку из него удалена более легкая составная часть- жир. Плотность сливок составляет 1,005-1,025г/см3. При добавлении воды плотность молока понижается, поэтому по изменению плотности можно судить о степени его фальсификации.

Для определения плотности пользовались ареометром, если t° отличалась от 20°С, то плотность приводили к этой температуре с помощью таблицы (см. приложение таблица 1)

4. Определение кислотности молока и молочных продуктов

Свежее молоко имеет некоторую кислотность из-за наличия в нем казеин-белка с кислотными свойствами, а также кислых солей ортофосфорной и лимонной кислот. Со временем кислотность молока возрастает вследствие молочнокислого брожения лактозы и образования молочной кислоты. Кислотность молока и молочных продуктов выражают в условных градусах Тернера (Т). Эта величина показывает, сколько миллилитров раствора гидроксида натрия концентрацией 0,1моль/л израсходовано на нейтрализацию 100мл или 100г продукта.

Реактивы: раствор NaOH(C=0,1моль/л), раствор фенолфталеина(W=1%)

Отмеряют с помощью пипетки 10мл молока. Наливают его в коническую колбу на 100мл, добавляют 20мл дистиллированной воды, 3 капли спиртового раствора фенолфталеина, перемешивают, титруют по одной капле раствором гидроксида натрия до появления бледно-розовой окраски, не исчезающей в течение 1мин.

При определении кислотности кефира отмеряют пипеткой в колбу для титрования 10мл продукта и, не вынимая пипетку из колбы, промывают её 20мл дистиллированной воды. Далее титруют раствором гидроксида натрия.

Для приготовления контрольного эталона в такую же колбу добавляют 1 мл. 2,5% раствора сульфата кобальта, 20 мл. дистиллированной воды и 10 мл. молока. Для определения кислотности творога взвешивают в химическом стакане(на 200мл) 5г продукта и постепенно приливают 50мл тёплой воды (~40° С), перемешивая и растирая содержимое стакана стеклянной палочкой с резиновым наконечником. После образования однородной массы добавляют фенолфталеин и титруют щелочью до появления бледно-розовой окраски. Чтобы выразить кислотность жидких продуктов в градусах Тернера, объём щелочи (мл), израсходованной на титрование 10мл продукта, умножают на 10, т. е. пересчитывают на 100мл продукта. Для творога пересчет делают на 100г, исходя из массы продукта, взятого для анализа.

Определение содержания белков

При добавлении к молоку формалина происходит разрушения третичной структуры белка, и среда становится более кислотной. Методом титрования определяли количество щелочи, необходимое для нейтрализации ионов водорода и затем рассчитывали содержание белка в молоке с использованием эмпирического коэффициента. Реактивы: растворы гидроксида натрия (С=0,1моль/л), фенолфталеина(W=1%) и формалина(40%). Ход определения. В коническую колбу на 100мл отмеряют 10мл свежего молока, подогретого до 30°С, добавляют 3-4 капли фенолфталеина и титруют щелочью до появления бледно-розовой окраски. Затем прибавляют 2мл формалина, перемешивают палочкой, и окраска при этом исчезает. Продолжают титрование пробы щелочью до появления такой же бледно-розовой окраски. Для расчета содержания белков объем щелочи, израсходованной на титрование после добавления формалина, умножают на 1,92.

6. Определение содержания лактозы цианидным способом

Метод основан на способности редуцирующих сахаров восстанавливать в щелочном растворе красную кровяную соль K3[Fe(CN)6] в желтую K4[Fe(CN)6] при нагревании.

В качестве индикатора используют метиленовую синь, которая в конце реакции восстанавливается лактозой с образованием бесцветного соединения.

Реактивы и оборудование: растворы гексацианоферрата(III) калия(1%р-р), сульфата цинка(W=20%), гидроксида калия (С=2,5моль/л), метиленовой сини(W=0,2%), мерная колба на 250мл, мерный цилиндр на 10мл, конические колбы на 100 и 250мл, бюретка на 25мл, капельница, воронка с бумажным фильтром, электроплитка, водяная баня, термометр.

Приготовление испытуемого раствора лактозы. В мерную колбу на 250 мл наливают 25г молока. Остатки смывают водой объемом не более 150мл. Колбу ставят на водяную баню(t=60°C) на 15 минут и периодически перемешивают. Затем колбу охлаждают и для осаждения белков добавляют 3 – 4 мл раствора сульфата цинка и 1,5 – 2 мл раствора гидроксида калия. Смесь встряхивают, доводят объем раствора водой до метки, перемешивают, дают осадку отстояться 10 – 15 минут и фильтруют.

Раствор готов для анализа

Ход определения. В бюретку наливают раствор лактозы. В коническую колбу на 100мл с помощью мерного цилиндра наливают 10мл раствора K3[Fe(CN)6], 2,5мл щелочи и одну каплю метиленовой сини. Смесь нагревают до кипения. Поддерживая слабое кипение, смесь титруют испытуемым раствором, добавляя его примерно по 1 капле в секунду, до перехода зеленой окраски (через фиолетовую) в светло – желтую. При охлаждении р-р приобретает фиолетовую окраску из-за окисления бесцветной формы метиленовой сини кислородом воздуха. Массовую долю лактозы в молоке рассчитывают по формуле:

W=[ (0,012•V1)/ (V2•m)]•100%, где 0,012 – масса лактозы, необходимой для восстановления 10мл 1% - ного р – ра K3[Fe(CN)6], г

V1 – общий объем испытуемого р – ра, равный 250мл;

V2 – объем испытуемого р – ра, пошедшего на титрование 10мл р – ра K3[Fe(CN)6]; m – масса молока.

В ходе проведенных нами исследований, получены следующие данные по органолептическим свойствам: внешнему виду, консистенции, цвету, вкусу и запаху молоко всех производителей соответствует ГОСТ, т. е. это однородные жидкости без осадков и хлопьев, цвет белый или слабо желтый, посторонние привкусы и запахи нами не обнаружены. У пастеризованного молока вкус несколько отличается от натурального (цельного), слегка сладковатый. Образованию новых вкусовых свойств способствует обработка молока, т. е. физические и химические процессы которые происходят при обработке молока. Для определения степени чистоты проводили фильтрование 250 мл молока через ватный фильтр, после его высушивания мы не обнаружили следов грязи, следовательно, механических примесей меньше 3 мг на 1 литр – что соответствует первой группе.

По редуктазной пробе (косвенной показатель бактериальной загрязненности молока) цельное молоко относится ко второму классу, обесцвечивание метиленовой сини длилось около 3 часов, а пастеризованное к первому классу, обесцвечивание длилось более 3 часов.

По кислотности все исследуемое молоко относится ко второму сорту. Кислотность цельного молока несколько ниже пастеризованного, это объясняется тем, что стерилизация молока вызывает разложение лактозы с образованием углекислого газа и кислот- муравьиной, молочной, уксусной и др. При этом кислотность молока увеличивается на 2-3 градуса Т..

Кислотность кефира от 95 до 110 ( при норме 120 Т0). Определение рН молока и кефира показало, что чем больше кислотность продукта, тем меньше значение рН. Плотность цельного молока 1,0 29 г/см3 при 200 С (при норме 1,027- 1,032 г/см3), плотность обезжиренного молока(1,5%) 1,035г/см3 (при норме 1,036- 1,038 г/см. 3), т. е. выше, чем у цельного молока, поскольку из него удалена более легкая составная часть- жир.

Исходя из плотности молока можно заключить, что натуральное цельное молоко не разбавлено водой.

Содержание белков и лактозы соответствует норме.

По органолептическим и физико-химическим показателям все исследуемое молоко, а также кисломолочные продукты- кефир, творог соответствуют требованиям ГОСТа.

Теоретический и практический материал, содержащийся в данной работе, может быть использован на уроке химии, биологии, а также на факультативных занятиях. Это позволит обогатить учащихся знаниями о качестве молока и молочных продуктов и их полезности. Понимание учащимися ценности молока и молочных продуктов поможет им прийти к выводу о необходимости употребления их в пищу для улучшения состояния здоровье.