Текст книги "Экспертиза молочного сырья"

Рисунок 3.3 – Рефрактометр ИРФ-464

Предел допустимой погрешности результата измерений составляет ± 0,1 % массовой доли белка.

Инфракрасной спектроскопии. Инфракрасная спектроскопия – это метод анализа химических соединений, при котором поглощается энергия в пределах инфракрасного излучения (теплового). Метод основан на свойстве компонентов молока (жира, белка, лактозы и воды) избирательно поглощать ИК-излучение на определенных длинах волн. По МИ 2540-99. ГСИ «Массовая доля белка в молоке с применением ИФ-анализатора «Milko Scan» (рисунок 3.4).

Рисунок 3.4 – ИФ-анализатор качества молока «Milko Scan»

3.6. Плотность молока, кг/м³ определяется по ГОСТ 3625-84 одним из следующих методов:

Ареометрическим с использованием специального молочного ареометра (лактоденсиметра) типа АМТ с термометром и ценой деления шкалы 1,0 кг/м³ или АМ – без термометра с ценой деления шкалы 0,5 кг/ м³. Для измерения температуры используются термометры ртутные стеклянные с диапазоном измерения 0-55 °C, ценой деления 0,5 и 1 °C. Допустимая погрешность определения плотности не более ± 0,5 кг/м³.

Пикнометрическим (для проведения научных и экспериментальных исследований) с использованием пикнометров типа ПЖ вместимостью 50 см3. Погрешность определения плотности пикнометрическим методом составляет ± 0,2 кг/м³ для молока.

3.7. Механическая загрязненность, группа чистоты (I, II или III) определяется согласно ГОСТ 8218-89 фильтрованием пробы молока объемом 250 см3 подогретого до температуры 35 ± 5 °C и последующим визуальным сравнением механической примеси на фильтре с образцом сравнения.

3.8. Бактериальная обсемененность, КМАФАнМ, КОЕ/см³ определяется:

3.8.1. По ГОСТ Р 53430-2009 редуктазным методом. Пробы на редуктазу сырого молока основаны на биохимической активности микроорганизмов. Сущность их заключается в способности выделяемых бактериями ферментов (редуктаз), обладающих окислительно-восстановительной способностью обесцвечивать добавленный в молоко органический краситель – резазурин.

3.8.2. По ГОСТ 27930-88 биокалориметрическим методом. Метод основан на калориметрическом измерении тепловой мощности, выделяемой в процессе жизнедеятельности микрофлоры молока, которая является энергетической характеристикой ее физиологической активности. Для данного метода используется микрокалориметр типа МКМ-Ц. Предел допускаемой погрешности результата определения общего количества бактерий равен:

± 0,2 Nо в 1 • 10⁶ ед./см³

3.8.3. По ГОСТ Р 52415-2005 биолюминесцентным методом. Чтобы определить микробную обсемененность молока, нужно стерильно отобрать пробу молока и провести необходимую пробоподготовку. На пробу воздействуют специальным реагентом, который делает ее однородной, в частности из молока извлекаются жиры и протеины. Затем пробу помещают в маленькую кювету (фильтравету), на дне которой расположен мембранный бактериальный фильтр, жидкая фаза отделяется, на фильтре остаются бактериальные клетки. Затем в кювету с бактериями добавляется другой реагент, который разрушает клетки, при этом из них выделяется АТФ.

Рисунок 3.5 – Люминометр и оснащение для биолюминесцентного анализа молока

После добавляется, так называемый, АТФ-реагент (который в природе продуцирует светлячок). Соединение реагента с АТФ вызывает свечение Прибор – микролюминометр (рисунок 3.5) регистрирует количество выделенных при этом квантов, и на дисплее появляется цифра, которая соответствует количеству квантов, пропорциональному количеству АТФ и, соответственно, количеству бактериальных клеток. Подготовка пробы молока занимает не более 10 минут, сам анализ – от двух до пяти минут.

3.9. Количество соматических клеток, тыс/см³ определяются по ГОСТ 23453-90: • визуальным способом; • с применением вискозиметров (Соматос, ВМЛК, ВМП).

Методы основаны на взаимодействии препарата «Мастоприм» с соматическими клетками, в результате которого изменяется консистенция молока.

Для определения количества соматических клеток в молоке используются приборы ИСКМ-1 (индикатор соматических клеток) и автоматический анализатор молока «Соматос». Указанные приборы позволяют определять количество соматических клеток в диапазоне от 90 до 1500 тыс./см³.

Рисунок 3.6 – Индикатор соматических

Рисунок 3.7 – Автоматический клеток ИСКМ-1 анализатор молока «Соматос»

Метод предусматривает смешивание пробы молока объемом 10 см³ и водного раствора препарата «Мастоприм» объемом 5 см³ с массовой концентрацией 3,5 % в колбе прибора (последовательно: сначала раствор препарата «Мастоприм», а затем пробу молока). После включения тумблера «Работа» прибор автоматически смешивает пробу молока с раствором «Мастоприм» и фиксирует время истечения смеси и количество соматических клеток.

3.10. Термоустойчивость, (группа) определяется по ГОСТ 25228-82 по алкогольной пробе. Метод основан на воздействии этилового спирта на белки молока и сливок, которые полностью или частично денатурируются при смешивании равных объемов молока или сливок со спиртом.

3.11. Наличие ингибирующих веществ – антибиотиков, формалина, перекиси водорода, моющих, дезинфицирующих и консервирующих веществ определяется по ГОСТ 23454-79. Метод основан на восстановлении красителей резазурина или метиленового голубого при развитии в молоке, чувствительной к ингибирующим веществам, тест-культуры термофильного стрептококка. Чувствительность метода позволяет обнаружить в молоке содержание пенициллина 0,01 МЕ/см³, стрептомицина 10 мкг/см³, тетрациклина 1 мкг/см³, формалина 0,005 %, перекиси водорода 0,01 %.

3.12. Определение перекиси водорода в молоке (качественный метод) регламентируется ГОСТ 24067-80. Метод основан на взаимодействии перекиси водорода с йодистым калием, выделении йода, дающего с крахмалом синее окрашивание. Чувствительность метода составляет 0,001 % перекиси водорода.

3.13. Определение соды (карбоната или бикарбоната натрия) в молоке проводится по ГОСТ 24065-80. Качественный метод основан на изменении окраски раствора индикатора бромтимолового синего при добавлении его в молоко, содержащее соду. Чувствительность метода составляет 0,05 % соды.

Количественный метод основан на озолении молока и определении щелочности золы путем титрования.

3.14. Определение аммиака (солей аммония) в молоке проводится по ГОСТ 24066-80. Метод основан на изменении цвета выделенной молочной сыворотки при ее взаимодействии с реактивом Несслера. Чувствительность метода составляет 6,9 мг % аммиака.

3.15. Проба на брожение, (класс) проводится по ГОСТ Р 53430-2009. Метод основан на способности некоторых микроорганизмов, присутствующих в молоке, к его свертыванию. В зависимости от времени свертывания и от качества образовавшегося сгустка оценивают состав микрофлоры молока и пригодность его для производства сыра.

3.16. Сычужно-бродильная проба, (класс) проводится по ГОСТ Р 53430-2009. Пригодность молока для сыроделия оценивается по качеству сычужного сгустка.

3.17. Определение сычужной свертываемости (сыропригодности) молока – модификация З.Х. Диланяна. Молоко, в зависимости от продолжительности свертывания делится на три класса: быстро свертывающееся, средне свертывающееся и медленно свертывающееся (сычужно вялое).

3.18. Эффективность термической обработки молока определяется по ГОСТ 3623-73 пробами на фосфатазу и пероксидазу.

Фосфатазная проба применяется для контроля низкотемпературной пастеризации молока. Фосфатаза разрушается полностью при нагревании до 63 °C в течение не менее 30 мин или при температуре свыше 72 °C с выдержкой 20 с. Проба на фосфатазу с 4-аминоантипирином основана на гидролизе динатриевой соли фенилфосфорной кислоты ферментом фосфатазой, содержащейся в сыром молоке. Выделившийся при гидролизе свободный фенол в присутствии окислителя дает розовое окрашивание с 4-аминоантипирином.

Пероксидазная проба применяется для проверки эффективности пастеризации молока при температуре выше 80 °C. Проба на пероксидазу с йодистокалиевым крахмалом. Метод основан на разложении перекиси водорода ферментом пероксидазой, содержащейся в молоке. Образующийся при этом активный кислород окисляет йодид калия, освобождая йод, образующий с крахмалом соединение синего цвета. Проба на пероксидазу с хлоридом парафенилендиамина. Метод основан на разложении перекиси водорода пероксидазой, содержащейся в молоке. Освобождающийся активный кислород, окисляет парафенилендиамин, образуя соединение синего цвета.

4. МЕТОДИКИ АНАЛИЗА МОЛОКА И СЛИВОК

4.1. Органолептическая оценка молока 11
  ГОСТ 28283-89 Молоко коровье. Метод органолептической оценки запаха и вкуса


[Закрыть]

Подготовка к испытанию. Отбирают (60±5) см³ молока в чистую сухую колбу с пришлифованной пробкой вместимостью 100 см³, дезодорированную путем нагревания в сушильном шкафу при температуре (100±5) °С не менее 30 мин и последующего охлаждения до температуры окружающей среды. Между шлифованным горлом и пробкой вкладывают полоску алюминиевой фольги. Сырое молоко пастеризуют в водяной бане. Уровень воды в бане на 1 -2 см должен быть выше уровня молока в колбе.

Температура воды в бане должна быть (85±5) °С. Температуру пастеризации контролируют по калиброванному термометру в отдельной колбе с образцом молока.

Через 30 с после достижения температуры 72 °C пробы вынимают из водяной бани, охлаждают до (37±2) °С.

При каждом исследовании сырого молока в одной из проб проверяют эффективность пастеризации в соответствии с ГОСТ 3623.

Проведение испытания. Оценку запаха и вкуса молока проводит комиссия, состоящая не менее чем из 3 экспертов, специально обученных и аттестованных.

Запах и вкус молока определяют как непосредственно после отбора проб, так и после их хранения и транспортирования в течение не более 4 ч при температуре (4±2) °С.

Анализируемые пробы сравнивают с пробой молока без пороков запаха и вкуса с оценкой 5 баллов (табл. 4.1), которую предварительно подбирают. Результаты оценки этой пробы не включают в обработку.

Сразу после открывания колбы определяют запах молока. Затем (20±2) см³ молока наливают в сухой чистый стеклянный стакан и оценивают вкус. Оценку запаха и вкуса проводят по пятибалльной шкале в соответствии с таблицей 4.1.

Таблица 4.1 – Шкала оценки запаха и вкуса молока

На основании балльной оценки оформляют экспертный лист. Если расхождение в оценке запаха и вкуса отдельными экспертами превышает один балл, оценка пробы должна быть повторена не ранее чем через 30 мин.

Обработка результатов. За окончательный результат испытания принимают среднее арифметическое результатов оценок, присужденных экспертами. Результат округляют до целого числа.

Молоко с оценкой 5 и 4 балла относят к высшему, первому или второму сорту в зависимости от других показателей, установленных в ГОСТ Р 52054.

Молоко с оценкой 3 балла относят в зимне-весенний период года ко второму сорту, в остальные периоды года – к несортовому.

4.2. Определение плотности 22
  ГОСТ 3625-84 «Молоко и молочные продукты. Методы определения плотности»


[Закрыть]

Плотность – это отношение массы вещества к занимаемому им объему. Плотностью молока называется отношение массы молока при температуре 20 °C к массе равного объема воды при 4 °C (температура, при которой вода имеет наибольшую плотность). В Международной системе единиц (СИ) за единицу плотности принят килограмм на кубический метр (кг/м³), применяется также производная единица – г/см³.

Нормальное молоко имеет плотность в пределах 1027-1032 кг/м³ , или 1,027-1,032 г/см³. Иногда удобно пользоваться выражением плотности в градусах ареометра – °А (несистемная единица). Для этого в значении плотности отбрасывают первые две цифры (1 и 0), так как они всегда постоянны для молока. Значение плотности, выраженное в градусах ареометра, используется в расчетах (формулах).

Белки, углеводы, минеральные вещества повышают, а жир понижает плотность молока. Плотность обезжиренного молока выше плотности цельного молока и равна 1,032-1,036 г/см³, плотность сливок, в зависимости от их жирности, колеблется в пределах 1,005-1,020 г/см³.

Плотность молока необходимо определять не ранее чем через два часа после доения. За это время улетучивается часть газов, находящихся в парном молоке, и происходит отвердевание жира.

Техника определения плотности и обработка результатов

Приборы и посуда. Ареометры (лактоденсиметры) стеклянные типа АМТ с термометром и ценой деления шкалы 0,001 г/см³ или типа АМ без термометра с ценой деления шкалы 0,0005 г/см³, цилиндры стеклянные для ареометров соответствующих им размеров, термометры ртутные стеклянные лабораторные с диапазоном измерений 0 – 55 °C, ценой деления 0,5 и 1 °C.

Техника анализа. Плотность молока определяют при температуре (20 ± 5)°С. В сливках или молоке с повышенной жирностью определение плотности проводят при температуре (20 ± 2)°С.

Перед определением пробу молока объемом 250 или 500 см³ (в зависимости от вместимости цилиндра) тщательно перемешивают и осторожно, во избежание образования пены, переливают по стенке в сухой цилиндр, который следует держать в слегка наклонном положении. Цилиндр устанавливают на горизонтальной поверхности и в него осторожно опускают ареометр, примерно, до середины ареометрической шкалы затем оставляют его в свободно плавающем состоянии. Ареометр не должен касаться стенок цилиндра.

Первый отсчет показаний температуры и плотности проводят через 3 минуты после установления ареометра в неподвижном состоянии. После этого ареометр осторожно приподнимают на высоту до уровня балласта в нем и снова опускают. После установления его в неподвижном состоянии проводят второй отсчет показаний плотности. При снятии показаний глаз должен находиться на уровне мениска. Отсчет показаний проводят по верхнему краю мениска с точностью до половины цены деления шкалы.

Обработка результатов. За среднее значение температуры исследуемой пробы принимают среднее арифметическое значение результатов двух измерений. За среднее значение показаний ареометра при средней температуре принимается среднее арифметическое результатов двух показаний.

Если проба молока во время определения плотности имела температуру выше или ниже 20 °C, то результаты должны быть приведены к этой температуре, то есть определена истинная плотность: а) с помощью таблицы (Приложение В). По вертикальной графе находят плотность, соответствующую показанию ареометра, затем по горизонтали – графу, соответствующую средней температуре. В точке пересечения указанных граф получают искомую плотность молока, приведенную к 20 °C.

б) применяя поправку (± 0,2°А на каждый градус температуры). Если температура выше 20 °C, то поправку умножают на разность температур и прибавляют, если ниже 20 °C, то – вычитают.

Пример. Требуется найти истинную плотность молока при 20 °C, если средняя температура при определении плотности составила 16,5 °C, а плотность, определенная при этой температуре, – 1,032 г/см³.

Сначала находим разность между температурой 20 °C и фактической (16,5 °C). Она составляет 3,5 (20 – 16,5). Теперь находим поправку, умножая коэффициент 0,2°А на найденную разность. Расчетная поправка составила 0,7°А (0,2 • 3,5). Теперь ее необходимо вычесть (так как температура пробы ниже 20 °C) из фактически определенной плотности, но перед этим необходимо значение плотности перевести в °А, что составит 32°А. Таким образом, истинная плотность получится 31,3°А (32 – 0,7), или 1,031 г/см³.

4.3. Определение массовой доли жира33
  ГОСТ 5867-90 «Молоко и молочные продукты. Методы определения жира». ГОСТ 22760-77 «Молочные продукты. Гравиметрический метод определения жира»


[Закрыть]

Массовую долю жира в молоке определяют после разрушения защитных оболочек жировых шариков (кислотный метод Гербера, экстракционный метод Розе-Готлиба) или без него с помощью различных инструментальных методов.

– Гравиметрический (весовой) метод Розе-Готлиба – применяется как арбитражный, самый точный метод. Сущность его заключается в экстрагировании молочного жира из аммиачно-спиртового раствора молока диэтиловым и петролейным эфирами, выпаривании растворителей и взвешивании остатка (жира).

– Кислотный (бутирометрический) метод Гербера – является наиболее распространенным методом определения жира в молоке и молочных продуктах. Анализ выполняют в специальном приборе – жиромере (бутирометре). Жир выделяется в виде сплошного слоя, и объем его измеряют в градуированной части жиромера.

Сущность метода заключается в выделении молочного жира в чистом виде путем освобождения жировых шариков от белковых оболочек. В качестве растворителя белков используют концентрированную серную кислоту (H₂S0₄). В результате изотермической реакции ( температура повышается до 70-75 °C) с казеинаткальцийфосфатным комплексом молока образуется растворимое комплексное соединение казеиновой и серной кислот. Избыток кислоты образует с изоамиловым спиртом (С5Н11ОН) изоамилово-серный эфир, который способствует агрегации жира вследствие уменьшения поверхностного натяжения на границе разделения жира и нежировой фазы. В результате лишенные оболочек капельки жира быстрее и легче слипаются (агрегируются). Реакция ускоряется центрифугированием и нагреванием.

Техника определения жира кислотным методом

Приборы и реактивы. Жиромеры (бутирометры) стеклянные для молока исполнения 1-6 или 1-7 с ценой деления 0,1 %, пробки резиновые для жиромеров, пипетка вместимостью 10,77 см³, приборы (дозаторы) для отмеривания серной кислоты и изоамилового спирта вместимостью, соответственно, 10 и 1 см³, центрифуга с частотой вращения 1000-1100 с^-1, баня водяная, обеспечивающая поддержание температуры (65 ± 2)°С, штатив для жиромеров, часы песочные на 5 мин., термометры ртутные стеклянные с диапазоном измерения от 0 до 100 °C, кислота серная плотностью 1,81-1,82 г/см³, спирт изоамиловый, вода дистиллированная.

Проведение анализа. Испытания проводят параллельно в двух жиромерах, предварительно их, пометив карандашом на специальном шлифе.

1. В чистые жиромеры, не смачивая горловины, наливают дозатором по 10 см³ серной кислоты.

2. Пипеткой вместимостью 10,77 см³ (уровень молока в пипетке устанавливают по нижней точке мениска) осторожно, чтобы жидкости не смешались, приливают исследуемое молоко, приложив под углом к горловине жиромера кончик пипетки. Молоко из пипетки должно вытекать медленно. После опорожнения пипетку отнимают от горловины жиромера не ранее чем через 3 с. Выдувать молоко из пипетки нельзя!

3. Дозатором прибавляют в жиромеры по 1 см³ изоамилового спирта.

Уровень жидкости в жиромере должен быть на 1-2 мм ниже основания горловины. Для достижения нужного уровня допускается добавлять несколько капель дистиллированной воды.

4. Жиромеры плотно закрывают сухими пробками (для предотвращения самопроизвольного выталкивания пробок рекомендуется наносить мел на их поверхность), чтобы они касались уровня жидкости и, предварительно обернув салфеткой, интенсивно встряхивают до полного растворения белковых веществ. После чего переворачивают не менее 5 раз, чтобы жидкости в них полностью перемешались.

5. Устанавливают жиромеры пробкой вниз в водяную баню с температурой (65 ± 2)°С на 5 мин.

6. Вынув из бани, жиромеры вставляют в стаканы центрифуги градуированной частью к центру. Жиромеры располагают симметрично, один против другого. При нечетном числе жиромеров в центрифугу помещают жиромер, наполненный водой вместо молока, серной кислотой и изоамиловым спиртом в том же соотношении, что и для анализа. Продолжительность центрифугирования -5 мин.

7. В извлеченных из центрифуги жиромерах движением пробки регулируют столбик жира так, чтобы он находился в градуированной части. После чего их ставят на 5 мин. пробками вниз в ту же водяную баню с температурой (65 ± 2)°С, при этом уровень воды в бане должен быть несколько выше уровня жира в жиромере.

8. По истечении времени по одному извлекают жиромеры из бани и производят отсчет жира. При этом жиромер держат вертикально, граница жира должна находиться на уровне глаз. Движением пробки устанавливают нижнюю границу столбика жира на нулевом или любом целом значении шкалы. От него отсчитывают число делений до нижней точки мениска столбика жира с точностью до наименьшего деления шкалы жиромера.

Граница раздела жира и кислоты должна быть резкой, а столбик жира прозрачным. При наличии «кольца» (пробки) буроватого или темно-желтого цвета, различных примесей в столбике жира или размытой нижней границы измерение проводят повторно.

Обработка результатов. За результат измерений принимают среднее арифметическое результатов двух параллельных определений.

При работе с кислотой следует проявлять особую осторожность и строго выполнять указанный порядок проведения анализа!

На точность анализа могут влиять следующие факторы:

• Правильность отбора средней пробы. Следует соблюдать порядок отбора проб и тщательно перемешивать молоко.

• Последовательность наполнения жиромера. Наполнять следует в последовательности: кислота – молоко – спирт. Если в жиромер влить сначала молоко, а потом серную кислоту, то в узкой части жиромера может образоваться пробка из коагулированного белка. Если же смешать спирт с кислотой, то образуется ряд нерастворимых соединений, искажающих результат анализа.

• Плотность и качество кислоты. Используемая для анализа кислота должна соответствовать требуемой плотности и не содержать жироподобных примесей, так как оно могут переходить в столбик жира. Более концентрированная кислота (плотностью выше 1,81 -1,82 г/см³) дает темно-окрашенный жир и нечеткую границу между слоем жира и жидкостью в жиромере, жир также может частично обуглиться, что приведет к заниженному результату. Менее концентрированная кислота плохо растворяет белки и не полностью освобождает молочный жир из жировых шариков.

• Точность отмеривания молока и реактивов. Нельзя использовать для отмеривания молока пипетки с отбитым кончиком, не следует выдувать молоко из пипетки. Избыток изоамилового спирта (более 1 см³) может смешиваться с жировым слоем и завышать результат анализа.

• Температура водяной бани. Отсчет жира при температуре ниже (65 ± 2)°С приводит к тому, что столбик жира имеет меньший объем вследствие чего результат анализа будет заниженным.

• Погрешность градуировки жиромеров. Следует использовать только стандартные поверенные жиромеры, точно соответствующие расчетному объему.

Проверка качества кислоты и спирта

Проверка качества серной кислоты. Проверку плотности серной кислоты проводят при температуре 20 °C специальным ареометром, имеющим шкалу с делениями от 1,40 до 1,85 г/см³, или весовым способом, взвесив в одной и той же мерной колбе сначала кислоту, а затем дистиллированную воду. Плотность кислоты рассчитывают по формуле (4.1):

где П – плотность кислоты при 20 °C;

а – масса чистой колбы;

б – масса колбы с дистиллированной водой;

в – масса колбы с серной кислотой.

Кислота плотностью менее 1,81 г/см³ непригодна для определения жира в молоке и молочных продуктах, кислоту плотностью выше 1,82 г/см³ разбавляют, пользуясь таблицей 4.2 или, рассчитывая необходимое количество воды по формуле (4.2):

где В – количество воды (см³);

К – количество разбавляемой кислоты (см³);

П₁ – плотность разбавляемой кислоты, г/см³;

П₂ – стандартная плотность кислоты, г/см³.

Таблица 4.2 – Получение серной кислоты плотностью 1,82

При разведении серной кислоты необходимо соблюдать осторожность и технику безопасности. В фарфоровую кружку или химическую колбу (стакан) отмеривают необходимое количество воды. Осторожно, небольшими порциями приливают кислоту, помешивая содержимое колбы круговыми движениями (в стакане размешивают стеклянной палочкой).

Для определения чистоты (отсутствия примесей) в жиромер наливают 11 см³ исследуемой кислоты и 10,77 см³ дистиллированной воды. Жиромер закрывают пробкой, содержимое перемешивают и центрифугируют 5 мин. После выдержки в водяной бане при температуре (65 ± 2)°С в течение 5 мин. центрифугирование повторяют. Если на поверхности жидкости в узкой части жиромера не выделился жироподобный слой, кислота считается пригодной для анализа.

Проеерка качества изоамилового спирта. Плотность спирта определяют специальным ареометром для жидкостей плотностью менее 1 г/см³.

Для определения чистоты спирта в жиромер отмеривают 10 см³ заведомо пригодной для анализа серной кислоты, 10,77 см³ дистиллированной воды и 1 см³ проверяемого спирта. Содержимое перемешивают и оставляют на 24 ч для отстаивания. Если на поверхности жидкости в узкой части жиромера отсутствует жироподобный слой, то спирт пригоден для анализа.