Единица измерения кислотности молока. Определение массовой доли жира в молоке питьевом. Что такое титруемая кислотность

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

Все компоненты молока по разному влияют на физико-химические свойства его. Например, от массовой доли белка, дисперсности и гидратационных свойств белков в большей степени зависит вязкость и поверхностное натяжение молока, но почти не зависят величины электропроводности и осмотического давления. Почти все компоненты молока влияют на его плотность и кислотность, минеральные вещества молока значительно влияют на его кислотность, электропроводность, осмотическое давление и температуру замерзания, но не влияют на вязкость и т. д.

Кислотность - титруемая (общая) и активная.

Общая (титруемая) кислотность - выражается в градусах Тернера и определяется титрованием 0,1 н раствором щелочи 100 мл молока в присутствии индикатора фенолфталеина до нейтральной реакции. Кислотность является критерием оценки качества заготовляемого молока по ГОСТ 13264-88 «Молоко коровье» требования при закупках.

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

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. Поэтому молоко с кислотностью 21оТ принимают как несортовое, а молоко с кислотностью выше 22оТ не подлежит сдаче на молочные заводы.

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. И перед концом лактации коров имеет пониженную кислотность.

Отклонение естественной кислотности молока от физиологической нормы оказывает влияние на технологические свойства молока. Так, молоко с пониженной кислотностью нецелесообразно перерабатывать в сыры, т. к. оно медленно свертывается сычужным ферментом, а образующийся сгусток плохо обрабатывается.

рН (активная кислотность) - это концентрация водородных ионов. Она выражается отрицательными логарифмом концентрации ионов водорода, обозначается рН. 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 микроорганизма замедляется, а при значительность снижении рН прекращается.

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.

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.

Молоко характеризуется следующими основными физико-химическими показателями: титруемой и активной кислотностью, плотностью, вязкостью, поверхностным натяжением, осмотическим давлением, температурой замерзания, электропроводностью, диэлектрической постоянной, температурой кипения, светлопреломлением.

По изменению физико-химических свойств можно судить о качестве молока.

Общая (титруемая) кислотность является важнейшим показателем свежести молока. Титруемая кислотность отражает концентрацию составных частей молока, имеющих кислотный характер. Она выражается в градусах Тернера (°Т) и для свежевыдоенного молока составляет 16-18 °Т. Основными компонентами молока, обусловливающими титруемую кислотность, являются кислые фосфорно-кислые соли кальция, натрия, калия, лимоннокислые соли, углекислота, белки. На долю участия белков в создании титруемой кислотности молока приходится 3-4 °Т. При хранении молока титруемая кислотность увеличивается за счет образования молочной кислоты из лактозы. Однако кислый характер молока определяют не только ионы водорода, которые образуются в результате электролитической диссоциации содержащихся в молоке кислот и кислых солей.

Активная кислотность является одним из показателей качества молока. Активная кислотность (рН) определяется концентрацией водородных ионов. Для свежего молока рН находится в пределах 6,4-6,7, т. е. молоко имеет слабокислую реакцию.

От значения рН 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. Под буферной емкостью молока понимают количество 0,1н кислоты или щелочи, необходимое для изменения рН среды на 1 ед. При образовании молочной кислоты сдвигается равновесие между отдельными буферными системами и снижается рН. Молочная кислота растворяет также коллоидный фосфат кальция, что приводит к повышению содержания титруемых гидрофосфатов и увеличению действия кальция на результат титрования.

Плотность молока - это отношение массы молока при температуре 20 °С к массе того же объема воды при температуре 4 °С. Плотность сборного коровьего молока находится в диапазоне 1,027-1,032 г/см 3 . На плотность молока влияют все составные части, но в первую очередь, белки, соли и жир.

Плотность молочного жира - 0,931, белка - 1,451, лактозы - 1,545, солей - 3. Таким образом, подснятие жира повышает плотность, разбавление водой - понижает. При добавлении воды к молоку в количестве 10% плотность уменьшается на 0,003 ед., поэтому может находиться в пределах Колебания плотности молока. Достоверно фальсификацию молока водой можно определить по плотности, если добавлено 15% воды.

Осмотическое давление молока довольно близко к осмотическому давлению крови и составляет около 0,74 МПа. Главную роль в создании осмотического давления играют молочный сахар и некоторые соли. Жир в создании осмотического давления не участвует, белку принадлежит ничтожная роль.

Осмотическое давление молока благоприятно для развития микроорганизмов. Оно тесно связано с температурой замерзания (криоскопической температурой). Температура замерзания, как и осмотическое давление молока, у здоровых коров практически не меняется. Поэтому по криоскопической температуре можно достоверно судить о фальсификации (разбавлении водой) молока. Криоскопическая температура молока ниже нуля и в среднем составляет -0,55-0,56 °С.

Вязкость молока почти в 2 раза больше вязкости воды и при 20 °С для разных видов молока она составляет 1,67-2,18 сП.

Самое сильное влияние на показатель вязкости оказывают количество и дисперсность молочного жира и состояние белков.

Поверхностное натяжение молока приблизительно на одну треть ниже поверхностного натяжения воды. Оно зависит прежде всего от содержания жира, белков. Белковые вещества снижают поверхностное натяжение и способствуют образованию пены.

Оптические свойства выражаются коэффициентом рефракции, который составляет 1,348. Зависимость коэффициента преломления от содержания сухих веществ используют для контроля СОМО, белка и определения йодного числа рефрактометрическими исследованиями.

Диэлектрическая постоянная молока и молочных продуктов определяется количеством и энергией связи влаги. Для воды диэлектрическая постоянная 81, для молочного жира 3,1-3,2. По диэлектрической постоянной контролируют содержание влаги в масле, сухих молочных продуктах.

Температура кипения молока 100,2 °С.

Кислотность молока отдельных животных может изменяться в довольно широких пределах. Она зависит от состояния обмена веществ в организме животных, который определяется кормовыми рационами, породой, возрастом, физиологическим состоянием, индивидуальными особенностями животного и т.д. Особенно сильно изменяется кислотность молока в течение лактационного периода и при заболевании животных.

Так, в первые дни после отела кислотность молока повышена за счет большого содержания белков и солей, затем, через определенное время (40-45 дней), она снижается до физиологической нормы. Молоко перед концом лактации коров имеет пониженную кислотность.

При заболевании животных кислотность молока, как правило, снижается. Особенно резко она изменяется у животных, больных маститом.

Хотя титруемая кислотность является критерием оценки свежести и натуральности молока, следует помнить, что молоко может иметь повышенную (до 26°Т) или пониженную (менее 16°Т) кислотность, но тем не менее его нельзя считать недоброкачественным или фальсифицированным, так как оно термостойко и выдерживает кипячение или дает отрицательную реакцию на наличие соды, аммиака и примеси ингибирующих веществ. Отклонение естественной (нативной) кислотности молока от физиологической нормы в этом случае связано с нарушением рационов кормления. Такое молоко принимается как сортовое на основании показаний стойловой пробы, подтверждающей его натуральность. Более точно кислотность молока можно контролировать, используя рН-метод.

Наблюдаемое повышение (до 23-26°Т) кислотности молока, полученного от отдельных животных и даже целого стада, является следствием серьезного нарушения минерального обмена в организме животных. Оно обусловлено, как правило, недостаточным количеством солей кальция в кормах. Такие случаи возникают при скармливании животным больших количеств кислых кормов (зеленой массы злаков, кукурузы, кукурузного силоса, свекловичного жома, барды) бедных солями кальция. Свежее молоко с повышенной естественной кислотностью пригодно для производства кисломолочных продуктов, сыра и масла.

Понижение кислотности молока в основном обусловлено повышенным содержанием мочевины, что может быть вызвано избыточным потреблениям белков с зеленым кормом, использованием значительных количеств азотных добавок в рационе животных или азотных удобрений на пастбищах. Молоко с пониженной кислотностью нецелесообразно перерабатывать в сыры – оно медленно свертывается сычужным ферментом, а образующийся сгусток плохо обрабатывается.

Активная кислотность (рН).

Активная кислотность выражается величиной рН. Она характеризует концентрацию свободных водородных ионов (активность) в молоке и числено равна отрицательному десятичному логарифму концентрации водородных ионов (H +), выраженной в моль на 1 л.

Величина рН цельного молока составляет в среднем 6,7-6,5 и колеблется в пределах от 6,3 до 6,9, что свидетельствует о слабокислой реакции молока.

Так как в действующих ГОСТах и технологических инструкциях кислотность выражается в единицах титруемой кислотности, для сопоставления с ними показаний рН для молока и основных кисломолочных продуктов имеются установленные усредненные соотношения. Например, для заготовляемого молока эти соотношения следующие:

Между активной и титруемой кислотностью нет полного соответствия, так как титруемая кислотность указывает не на содержание в молоке каких-либо щелочей, а на перемещение рН с 6,3 до 8,2-8,5. Это устанавливают по появлению красной окраски фенолфталеина, вносимого в молоко. Свежевыдоенное молоко может иметь высокую титруемую кислотность, но малую активную, и наоборот. При повышении титруемой кислотности в результате образования кислоты при развитии микроорганизмов показатель рН некоторое время не изменяется по причине буферных свойств молока, характеризующихся наличием в нем белков, фосфатов, нитритов. Если вместо кислоты добавить в молоко некоторое количество щелочи, то показатель рН не изменится, а титруемая кислотность изменится. Только при нейтрализации кислотных и амидных групп аминокислот белков наступает резкое изменение активной кислотности.

Показатель рН имеет большое значение, так как от него зависят стабильность полидисперсной системы молока, условия роста микрофлоры и ее влияние на процессы созревания сыра, быстрота образования компонентов, от которых зависят вкус и запах молочных продуктов, термо-устойчивость белков молока, активность ферментов. По величине рН оценивается качество сырого молока и молочных продуктов.

Кислотная диссоциация белков незначительна, поэтому концентрация ионов водорода остается постоянной, в то время как титруемая кислотность повышается, так как при ее определении в реакцию со щелочью вступают как активные, так и связанные ионы водорода.

← Вернуться