Визначення у незбираному та збираному молоці вмісту жиру, білка, лактози, сухої речовини і сухого знежиреного молочного залишку

Мета заняття. Набути практичних навичок визначати в незбираному та збираному молоці, у відповідності з існуючими методиками та державним стандартом, масову частку жиру, білка, лактози, сухої речовини та сухого знежиреного молочного залишку.

Визначення масової частки жиру у незбираному та збираному молоці (ДСТУ ISO 1211:2002, ДСТУ ISO 488:2007, ДСТУ ISO 11870:2007)

Щоб визначити, скільки жиру знаходиться у пробі молока, необхідно виділити його у чистому вигляді, тобто звільнити від білкових оболонок, якими вкриті жирові кульки. Добрим розчинником цих білків є міцні розчини різних (найчастіше сірчаної) кислот та лугів.

Нині в Україні контрольним методом визначення вмісту жиру в молоці є гравіметричний (ДСТУ ISO 1211:2002), а найбільш використовуваним — кислотний (ГОСТ 5867-90) або стандартний метод Гербера. Він грунтується на виділенні жиру з молока, після розчинення білкових оболонок концентрованим розчином сірчаної кислоти, центрифугуванням і визначенням його кількості у градуйованій частині бутирометра (жироміра). Широкого поширення набули також інструментальні (фізичні) методи оцінки якості молока.

Обладнання та реактиви. Бутирометри (жироміри) для молока (ГОСТ 23094-78) зі шкалою від 0 до 6 або від 0 до 7% і ціною поділки шкали 0,1%; бутирометри (жиромір) подвійного об'єму; корки гумові для бутирометрів; піпетки місткістю 10,77 см3 (ГОСТ 20292-74); прилади для відмірювання сірчаної кислоти та ізоамілового спирту (автомати) місткістю відповідно на 10 і 1 см3 (ГОСТ 6859-72 і ГОСТ 5830-79); центрифуга лабораторна з частотою обертання не менше 1000 об/хв.термометри ртутні зі шкалою від 0 до 100°С; штативи для бутирометрів; баня водяна; кислота сірчана густиною 1810-1820 кг/м3 (ГОСТ 4204-77); спирт ізоаміловий густиною 811-813 кг/м3 (ГОСТ 5830-79); прилади "Мілко-Тестер", "Комбі-Автоматик", "Промілк", "Еко-мілк", "Гранат", "Клевер" або інший подібний; захисні окуляри; прорезинені фартуки; рушники або серветки; робочі зошити.

Приготування та контроль якості реактивів

Визначення якості та густини сірчаної кислоти

Сірчана кислота, що використовуєтеся для визначення вмісту жиру в молоці, має бути прозорою, без домішок і густину 1810-1820 кг/м3. Можливе слабке забарвлення в буруватий колір. Щоб визначити її якість, у бутирометр налийте 11 см3 досліджуваної кислоти та 11 см3 води, закрийте корком, вміст бутирометра перемішайте, поставте в центрифугу і центрифугуйте 5 хв при 1000 об/хв. Після цього поставте у водяну баню на 5 хв з температурою 65±2°С і повторіть центрифугування. Якщо після цього у вузькій частині бутирометра не виділяється жироподібний шар, кислота придатна для роботи. Густину кислоти визначають ареометром, який має шкалу з поділками від 1400 до 1850 кг/м3. Кислота, що використовується в лабораторіях, має, як правило, густину 1840 кг/м3, тому для її розведення можна використати таку залежність:

де В — кількість води, л; К — кількість кислоти, яку розбавляють, л або кг; П1 — густина кислоти, визначена ареометром, кг/м3; П2 — необхідна густина кислоти, кг/м3.

Для цього можна скористатися також значеннями табл. 27.

Розведення сірчаної кислоти для доведення густини до 1820 кг/м3

Визначення якості та густини ізоамілового спирту.

Якість ізоамілового спирту визначають, наливши у жиромір 10 см3 сірчаної кислоти, 10,77 см3 води та 1 см3 ізоамілового спирту. Вміст добре перемішують, закривши корком, і залишають на 24 год для відстоювання. Якщо на поверхні рідини в бутирометрі не виділиться маслянистий шар, то спирт придатний для аналізів. Якщо спирт забруднений, то його очищають на апараті Сокслета і спеціальним ареометром доводять густину до 811-813 кг/м3, розводячи дистильованою водою. Густину спирту визначають ареометром для рідин, що мають густину меншу 1000 кг/м3.

Методика виконання завдання.

• 1. У штатив поставте необхідну кількість чистих, попередньо пронумерованих жиромірів. Номер нанесіть простим олівцем на розтирання градуйованої частини жироміра, де для цього є спеціальне місце. Номери жиромірів запишіть у робочий зошит.
• 2. У кожний жиромір, не допускаючи змочування горловинки, автоматом налийте 10 см3 сірчаної кислоти (рис. 7). Після цього відміряйте піпеткою 10,77 см3 добре перемішаного досліджуваного молока і, приклавши кінчик піпетки до внутрішньої поверхні жироміра, обережно, не допускаючи змішування, нашаровуйте його на кислоту. Рівень молока в піпетці встановлюйте за нижньою точкою його меніска. Молоко з піпетки повинно витікати повільно, його ні в якому разі не слід видувати. Щоб молоко повністю витекло з піпетки, необхідно кінчик її прикласти до стінки жироміра і потримати 3-4 с. Не можна використовувати для відмірювання молока піпетки з відбитим кінчиком, оскільки її об'єм буде меншим 10,77 см3.
• 3. У кожний заповнений кислотою і молоком жиромір, не допускаючи змочування горловинки (якщо це відбудеться, може під час центрифугування вискочити корок), автоматом налийте 1 см3 ізоамілового спирту. Рівень рідини у жиромірі повинен на 0,5-1,0 мм бути нижче основи горловинки жироміра. Якщо ж цього рівня немає, то в жиромір обережно додайте декілька крапель сірчаної кислоти.
• 4. Заповнивши за такою методикою усі жироміри, закрийте їх сухими гумовими корками. Для цього загорніть жиромір у рушник чи серветку і, тримаючи в кула ці за розширену його частину (не за шкалу!), гвинтовими рухами вкручуйте корок у горловинку до тих пір, поки його внутрішній кінець не доторкнеться поверхні рідини. Після цього загорніть жиромір у рушник або серветку чи вставте у патрон центрифуги або змішувач і вміст його добре перемішайте. На закінчення жиромір декілька разів (3-5) перевертають, щоб кислота з вузької частини жироміра перемішалася з розчином. У правильно заповненому жиромірі рівень рідини повинен бути дещо вище шостої поділки шкали жироміра.
• 5. Жироміри, з перемішаним вмістом, корками донизу поставте на 5 хв у водяну баню температурою 65±2°С. Якщо аналізують дві-чотири проби або вміст в усіх жиромірах змішуєте одночасно і відразу ж ставите у центрифугу, то водяну баню можна не використовувати.
• 6. Вийміть жироміри з бані, насухо витріть і, вміщуючи їх гумовими корками у патрони (стакани), симетрично розмістіть у центрифузі. Якщо кількість жиромірів непарна, для рівноваги вставте жиромір, заповнений водою або з рідиною, де визначали вміст жиру, раніше. Центрифугу закрийте кришкою і жироміри центрифугуйте впродовж 5 хв з частотою обертання не менше 1000 об/хв. її визначають при допомозі тахометра або частотою обертання рукоятки (до 100 об/хв).
• 7. Після центрифугування, якщо центрифуга була без електропідігріву, жироміри корками донизу поставте на 5 хв у водяну баню (65±2°С), оскільки якраз при вказаній температурі визначають вміст жиру по шкалі жироміра.
• 8. Вийміть жиромір з бані, витріть рушником насухо і тримаючи за розширену частину, вкручуючи або викручуючи корок встановіть нижній край стовпчика жиру на цілій поділці шкали, а верхній рівень відрахуйте по нижній точці меніска з точністю до 0,1%, пам'ятаючи, що великі поділки шкали з цифрою відповідають цілим, а малі — десятим часткам відсотка вмісту жиру в молоці. Межа поділу жиру і кислоти має бути чіткою, а стовпчик жиру прозорим. Якщо ж є кільце, пробка бурого чи темно-жовтого кольору або домішки у стовпчику жиру — аналізи повторіть. Різниця між паралельними пробами не повинна перевищувати 0,1%, а за кінцевий результат беруть середнє арифметичне двох паралельних визначень. Одержані результати запишіть у робочі зошити.

Рис. 7. Визначення вмісту жиру в молоці:

а — заповнення автомата сірчаною кислотою; б — виливання сірчаної кислоти у бутирометр; в — внесення у жиромір досліджуваного молока; г — виливання ізоамілового спирту; д — закривання бутирометра корком; е — бутирометри у штативі для змішування вмісту; ж — перемішування вмісту бутирометрів у закритому штативі; з — бутирометри у водяній бані; и — бутирометри у центрифузі; й — бутирометри у водяній бані після центрифугування; к, л — визначення відсотка вмісту жиру в молоці.