Анализ молочных продуктов

Оглавление

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Введение

Среди большого разнообразия пищевых продуктов, потребляемых человеком, молоко и продукты его переработки занимают важное место в питании человека. Молоко незаменимый продукт массового и повседневного потребления. Молоко и молочные продукты в рационе питания жителей России входят в приоритетную группу продовольственных товаров. Национальный фонд защиты потребителей делает акцент на пропаганду производства и потребления натуральных свежих молочных продуктов с малым сроком хранения. Пищевая ценность молока характеризуется, прежде всего, исключительным значением его для детского питания. Молоко содержит без исключения все составные части, необходимые подрастающему организму в первый период его жизни.

Молочная промышленность – одна из важнейших среди пищевых отраслей народного хозяйства.  Товарное молочное хозяйство в России возникло в конце XVIII века, когда в крупных помещичьих хозяйствах были организованы сыроварни с изготовлением для рынка не только сыров, но и топленого масла, сметаны и творога. Первая сыроварня была открыта в 1795 году в имении Лотошино. Но молочные заводы того времени представляли собой мелкие производства.

Становление и развитие молочной промышленности относится к 90-м годам XIX века и связано с проводимыми правительством реформами, заключающимися в коренной структурной перестройке промышленного и торгового потенциала России.

Политика защиты отечественного рынка от конкуренции западных стран сыграла большую роль в становлении русской промышленности в конце 19-го начале 20-го века. Ограничивая допуск в Россию рада зарубежных товаров, русское правительство посредством ряда мер стимулировало отечественное производство.

Развитию маслодельного и сыродельного производства способствовало строительство Ярославско-Вологодской и Транссибирской железных дорог. Первые городские молочные заводы возникли в 1860—1869 гг.  Производство молочных продуктов было сконцентрировано в основном в Западной Сибири и северо-восточных районах европейской части России.

Развитие молочной промышленности, создание новой технологии и оборудования потребовало организации ряда научно-исследовательских учреждений и институтов. Научные исследования ведутся во Всесоюзном научно-исследовательском и конструкторском институте молочной промышленности, Всесоюзном научно-исследовательском институте маслоделия и сыроделия.

Современная промышленная технология молока и молочных продуктов базируется на многочисленных трудах советских ученых. Сложные технологические процессы производства молока и молочных продуктов основываются на глубоком знании органической, физической, коллоидной и биологической химии, микробиологии и ферментологии, физики и химии молока, молочного животноводства.

 

 

 

 

 

 

 

 

Глава 1. Химический состав молока

Молоко является высокоценным в биологическом отношении продуктом питания, особенно для детей. Всего в молоке обнаружено около 100 биологически важных веществ. Химический состав молока следующий: белков 3,5%, жиров 3,4%, молочного сахара 4,6%, минеральных солей (золы) 0,75%, воды 87,8%. Химический состав молока колеблется в зависимости от породы животных, времени года, характера кормов, возраста животных, периода лактации, а также технологии переработки молока. Исследование минерального состава молока показывает наличие в нем более 50 элементов: Са, Р, Мg, Na, R, Cl, S, Fe, Cu, Mn, Zn, Al, Si, I, Br, Mo, Cd, Pb, Co, F, Cr, Ba, Hg, Sr, Li, Cs, Sn, Se, Ni, As, Ag, Ti, V  и др.  Из них около 30 элементов определены учеными количественно.

Кальций и фосфор – это наиболее важные макроэлементы молока. Они содержатся в молоке в легкоусвояемой форме и хорошо сбалансированных соотношениях. Как известно, физиологическая и биохимическая роль кальция и фосфора особенно для новорожденных, исключительно велика. Около 22% всего кальция молока прочно связано с казеином, остальное количество (78%) составляют соли – фосфаты. Фосфаты кальция могут быть в виде Са3(РО4 )2, СаНРО4, Са(Н2РО4)2    и других более сложных солей. Фосфор содержится в молоке в разной форме (минеральной и органической). Неорганические соединения представлены фосфатами кальция и других металлов, и их содержание составляет 45-100 мг. Органические  соединения – это фосфор в составе казеина, нуклеиновых кислот и т.д.

Количество магния в молоке составляет 12-14 мг. Магний, вероятно, встречается в молоке в тех же соединениях и выполняет ту же роль, что и кальций. Состав солей магния аналогичен составу солей кальция, но на долю солей, находящихся в виде истинного раствора, приходится 65-75% магния.

Содержание калия в молоке колеблется от 135-160 мг, натрия – от 30 до 60, хлора – от 90 до 120 мг. Соли калия и натрия содержатся в молоке в ионно-молекулярном состоянии в воде хорошо диссоциирующих хлоридов и фосфатов. Они имеют большое физиологическое значение. Так, хлориды натрия и калия обеспечивают определенную величину осмотического давления крови и молока, что необходимо для нормальных процессов жизнедеятельности. Фосфаты калия и натрия обеспечивают так называемое солевое равновесие молока, т.е. определенное соотношение между ионами кальция и анионами фосфорной и лимонной кислот.

К микроэлементам относятся  железо, кремний, селен, медь, цинк, марганец, кобальт, йод, молибден, фтор, алюминий,  олово, хром, свинец и др. Их количество в молоке значительно колеблется  в зависимости от состава, условий обработки и хранения молока. В сравнительно больших количествах в молоке содержатся цинк, медь, железо, кремний, алюминий. Микроэлементы обуславливают пищевую и биологическую ценность молока. Они обеспечивают построение и активность жизненно важных ферментов, витаминов и гормонов, без которых немыслимо превращение поступающих в организм человека пищевых веществ.

Молоко практически содержит все витамины, необходимые для нормального развития человека. В молоке присутствуют как жирорастворимые, так и водорастворимые витамины. Основными витаминами молока являются витамины А и D, некоторые количества аскорбиновой кислоты, тиамина, рибофлавина, никотиновой кислоты. Содержание их подвержено значительным колебаниям. Летом, когда животные питаются сочными зелеными кормами, содержание витаминов в молоке повышается. Зимой в связи с переходом на сухие корма количество витаминов в молоке уменьшается.

Все выше перечисленное доказывает, что молоко:

1) полноценный белковый  продукт, что определяет его пищевую  ценность 

2) является важным источником  витаминов, так как содержит практически 

все витамины необходимые для нормального развития человека

3) является важным источником  минеральных веществ.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Глава 2.  Экспертиза качества и дефекты молока

К молоку как сырью для производства высококачественных молочных предъявляют требования по физико-химическим, органолептическим и санитарно-ветеринарным показателям.

Соответствие молока стандарту по физико-химическим показателям устанавливают анализом на содержание массовой доли жира, титруемой кислотности, плотности.

Дефекты могут быть свойственны свежевыдоенному молоку, а также возникать при хранении в результате жизнедеятельности микроорганизмов. При этом значительно изменяется состав молока.

Дефекты вкуса и запаха:

• Кислый вкус. Обусловлен деятельностью молочнокислых бактерий при нарушении режимов и сроков хранения молока.
• Прогорклый вкус. Появляется при гидролизе жира под действием липазы молока или микроорганизмов при низких температурах хранения.
• Горький вкус. Возникает при распаде белков с образованием пептонов, имеющих горький вкус. Чаще всего возникает в восстановленном молоке при нарушении режимов хранения.
• Окисленный вкус. Обусловлен накоплением в молоке продуктов окисления жира: оксикислот, альдегидов, кетонов. Причинами может стать воздействие солнечного света, ультрафиолетовых лучей, воздуха, высокой температуры, хранение молока в нелуженой железной или медной посуде.
• Солоноватый привкус. Появляется в связи с изменением солевого состава молока при некоторых заболеваниях животного.
• Кормовые привкусы и запахи. Возникают при переходе из кормов в молоко характерных вкусовых веществ и эфирных масел.
• Посторонние привкусы и запахи. Появляются в результате адсорбирования молоком летучих соединений. Из-за этого не допускается хранение и перевозка молоко с резко пахнущими продуктами.

Молоко имеющие указанные дефекты вкуса и запаха не допускается к реализации в качестве питьевого молока. Его направляют на переработку.

Дефекты цвета: молоко может приобрести красный, розовый, синий, голубой или желтый оттенки. Изменения натурального цвета молока связано с развитием в нем пигментообразующих бактерий, некоторых дрожжей и попаданием крови из поврежденного вымени, поеданием животным трав с пигментами, при некоторых заболеваниях (при маститах и туберкулезе—голубоватый, при ящуре – желтый), смешивании с молозивом (желтый), хранении молока в цинковой посуде (голубоватый).

Дефекты консистенции: иногда молоко приобретает слизистую (тягучую), творожистую или пенистую консистенцию. Это обусловлено деятельность различных микроорганизмов при нарушении режимов и сроков хранения молока.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Глава 3. Показатели молока

Существует множество показателей у молока, представим некоторые из них:

Органолептические показатели:

• цвет
• запах
• вкус

Физико-химические показатели:

• удельный вес
• плотность
• кислотность
• содержание жира

Свежее доброкачественное молоко, поступающее для непосредственного употребления, должно быть однородным, иметь белый цвет со слегка желтоватым оттенком, приятный запах и вкус, жидкую консистенцию.

Плотность является одним из определяющих показателей оценки сортности молока заготовляемого.

Относительная плотность (удельный вес) молока зависит от его химического состава. Плотность молока или объемная масса при 20оС колеблется от 1,027 до1,034 г/см3, выражается в г/см3 и в градусах лактоденсиметра. Плотность зависит от температуры (понижается с ее повышением), химического состава (понижается при увеличении содержания жира и повышением при увеличении количества белков, лактозы и солей), а также от давления, действующего на него. При разбавлении водой удельный вес молока снижается, при снятии сливок или внесении примесей (сода, крахмал), наоборот, повышается.

Определяют плотность различными методами, технометрическими, ареометрическими и гидростатическими весами. Плотность молока изменяется от содержания сухих веществ и жира. Сухие вещества повышают плотность, а жир понижает. С повышением температуры плотность молока уменьшается. Это объясняется, прежде всего, изменением плотности воды — главной составной части молока. В диапазоне температур от 5 до 40оС плотность свежего обезжиренного молока в пересчете на плотность воды с повышением температуры снижается сильнее.

Кислотность молока зависит от состояния обмена веществ в организме животных, которое определяется кормовыми рационами, породой, возрастом, физиологическим состоянием, индивидуальными особенностями животного, стадией лактации и т.д. Кислотность молока в течение года практически стабильна.

Титруемую кислотность молока определяют в условных градусах °Т (Тернера). Под условным градусом 1°Т понимают количество миллилитров децинормального раствора (0,1 Н) щелочи (NaОН или КОН), необходимое для нейтрализации 100 мл молока. Индикатором служит 1% раствор фенолфталеина. При повторном или параллельном определении кислотности одного и того же молока расхождение не должно превышать 1°Т. Для приготовления децинормального (0,1 Н) раствора щелочи мы взяли 5,6 г КОН и также растворяют в 1000 мл дистиллированной воды.

При высокой кислотности молоко приобретает неприятный кислый вкус и свертывается при кипячении. Свежее молоко должно иметь кислотность 16-19˚Т.

При хранении сырого молока титруемая кислотность повышается по мере развития в нем микроорганизмов, сбраживающих молочный сахар с образованием молочной кислоты. Повышение кислотности вызывает нежелательные изменения свойств молока, например, снижение термоустойчивости белков к нагреванию, что недопустимо при производстве сгущенных молочных консервов.

Цвет. Органолептическую оценку цвета молока определяет эксперт, пользуясь только своими знаниями и умениями. По органолептическим характеристикам цвет питьевого молока должен быть – белый, равномерный по всей массе, для топленого и стерилизованного – с кремовым оттенком, для обезжиренного – со слегка синеватым оттенком.

Самый распространенный вид фальсификации питьевого молока – это качественная фальсификация. Ни один пищевой продукт не фальсифицируется в таких размерах, как молоко.

Имеются следующие методы выявления этой фальсификации.

Необходимо смешать молоко и спирт в соотношении 1:2. Смесь некоторое время взболтать и быстро вылить на блюдце. Если молоко не разбавлено, то не позже, чем через 5—7 секунд в жидкости появятся хлопья. Если же хлопья появятся через больший промежуток времени, то молоко разбавлено водой. И чем больше в молоке воды, тем больше времени требуется для появления хлопьев.

Молоко с примесью воды дает у стенок посуды на границе широкое синее кольцо, на ногте не образует выпуклой капли, она расплывается, и если в нем есть еще и твердые примеси (мука, мел, поташ и др.), то на ногте остается осадок.

При взбалтывании фальсифицированное молоко дает мало пены, а капля не оставляет почти никакого следа на ногте. Разведенное водой молоко тоже имеет синеватый отлив и водянистый вкус. При фальсификации молока водой понижаются плотность (менее 1,027 г/см3), жирность, сухой остаток (менее 11,2%), СОМО (менее 8%), а также кислотность.

При фальсификации молока водой изменяется его натуральный цвет. Молоко становится немного прозрачнее, с менее выраженным желтым оттенком и вкусом, консистенция водянистая.

Разбавление молока водой определяют по плотности, которая должна быть в пределах 1,027-1,032 г/см3. Плотность молока определяют при 20°С с помощью лактоденсиметра. Если плотность молока стала меньше 1,027 г/см3 на 0,003, то это свидетельствует о том, что в молоко добавлено воды примерно 10% от общего объема.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Глава 4. Анализ молока по органолептическим показателям

1. Определение внешнего вида молока

Оборудование: стеклянный цилиндр 100-250 мл или химический стакан.

Ход работы:

1. Налить в химический  стакан (или цилиндр) молока до  середины объема.

2.  Внимательно рассмотреть  молоко на наличие загрязнений, примесей и отметить однородность.

3. Дать молоку отстояться  в течение 3-5 минут и отметить  наличие осадка.

4.Полученные данные записать  в таблицу (Приложение, таблица 2).

2. Определение цвета молока

Оборудование: мерный цилиндр на 100-250 мл, белый лист бумаги.

Ход работы:

1. Налить цилиндр 50-60 мл  молока.

2.  Поднести к цилиндру  белый лист бумаги и сравнить  цвет.

3.  Полученные данные  записать в таблицу (Приложение, таблица 3).

3. Определение консистенции молока

Оборудование: Цилиндр с пробкой.

Ход работы:

1. Налить в цилиндр  молока до середины объема.

2.  Закрыть пробирку  и слегка встряхнуть ее, чтобы  намокли стенки.

3.  Дать молоку стечь  и в течение 1-2 минут оценить  результат.

4.  Полученные данные  записать в таблицу (Приложение, таблица 4).

 

4. Определение запаха молока

Оборудование: пробирка с пробкой.

Ход работы:

1.  Налить в пробирку  молока чуть больше половины  ее объема, закрыть пробкой (лучше  предметным стеклом).

2. Энергично взболтать.

3. Открыть пробирку, сразу  понюхать. Запах определяется многократными  короткими вдыханиями.

4.  Полученные данные  записать в таблицу (Приложение, таблица 5).

5. Определение вкуса молока

Оборудование: стеклянный или пластиковый стакан.

Реактивы: вода питьевая.

Примечание: Молоко должно быть комнатной температуры.

Ход работы:

1. Налить в стакан 10-20 мл  молока.

2. Взять глоток молока  в рот, старясь распределить его  по всей поверхности ротовой  полости и держать его некоторое  время. Определить вкус.

3. После каждой пробы  молока следует прополаскивать  рот водой и между отдельными  определениями делать небольшие  перерывы.

4.  Полученные данные  записать в таблицу (Приложение, таблица 6).

6. Определение степени чистоты молока

Материалы и оборудование: мерные цилиндры на 100-250 мл, ватные и бумажные фильтры, воронка, химический стакан.

Ход работы:

1.  Поместить в воронку  фильтр (бумажный или ватный).

2. Опустить воронку в  стакан для сбора профильтрованного  молока.

3. Налить в цилиндр 50 мл  молока.

4.  После того как  все молоко профильтруется, осторожно  снять фильтр и положить его  на лист бумаги для просушки.

5. Сравнить загрязненность  ватного кружка (фильтра) со стандартным  эталоном.

6.  Полученные данные  записать в таблицу (Приложение, таблица 7).

 

 

 

 

 

Глава 5. Анализ молока по физико-химическим показателям

1. Определение кислотности методом титрования с применением индикатора фенолфталеина

Материалы и оборудование: бюретка, пипетки на 10 и 20 мл, колба коническая на 100 мл.

Реактивы:

•  децинормальный раствор щелочи (КОН);

•  1% спиртовой раствор фенолфталеина.

Ход работы:

1. Налить в бюретку  децинормальный раствор КОН.

2. В колбу вместимостью 100 мл отмерить пипеткой 10 мл исследуемого  молока и 20 мл дистиллированной  воды (воду добавлять для того, чтобы более отчетливо уловить  розовый оттенок при титровании).

3. Добавить в смесь 2-3 капли 1% раствора фенолфталеина и тщательно  взболтайте.

4. Из бюретки (предварительно  отметив уровень щелочи) по каплям  прибавлять в колбу при постоянном  помешивании 0,1 Н раствор NaОН (или КОН) до появления слабо-розового окрашивания, не исчезающего в течение одной минуты.

5.  Отсчитать количество  миллилитров щелочи, пошедшей на  титрование 10 мл молока.

6. Произвести расчет кислотности  молока.

(Для выражения кислотности  исследуемого молока в условных  градусах Тернера (°Т) количество  миллилитров щелочи, израсходованной  на титрование 10 мл молока, умножаем  на 10, то есть сделаем пересчет  на 100 мл молока. Например, на титрование пошло 1,8 мл 0,1 Н щелочи. Титруемая кислотность составит: 1,8x10= 18°Т.)

7.  Полученные данные  записать в таблицу. (Приложение, таблица 8).

2. Определение плотности при помощи ареометра

Материалы и оборудование: цилиндр на 50 мл, ареометр.

Ход работы:

1. Налить в цилиндр 40-45 мл исследуемого молока (все исследуемые  образцы должны иметь одинаковую  температуру, идентичную той, которая  указана на ареометре).

2. Осторожно опустить  в цилиндр с молоком сухой  ареометр.

3. Плотность отсчитывается  по шкале ареометра. Полученные  данные заносятся в таблицу. (Приложение, таблица 9).

3. Определение белка в молоке методом формольного титрования

Материалы и оборудование: колба на 150-200 мл, химический стакан на 100 мл, бюретка, стеклянная палочка.

Реактивы:

• децинормальиый раствор щелочи (KОН);

•  1% спиртовой раствор фенолфталеина;

•  нейтральный 37-40% раствор формалина. К 37-40% раствору формалина (100 мл) добавляют 3-4 капли 1% спиртового раствора фенолфталеина и при постоянном взбалтывании приливают из бюретки 0,1 Н раствор щелочи до появления слабо-розового окрашивания.

Ход работы:

1. В стакан с 10 мл коровьего  молока добавить 10-12 капель 1% спиртового  раствора фенолфталеина.

2.  Налить в бюретку 0,1 Н раствор KОН и титровать  молоко до появления не исчезающего при взбалтывании слабо-розового окрашивания.

3. После этого в тот  же стакан прилить с помощью  бюретки 2 мл нейтрального формалина.

4. Содержимое размешать  стеклянной палочкой. Появившееся  при начальном титровании розовое  окрашивание исчезает.

5. Титровать пробы щелочью  до появления такого же слабо-розового  окрашивания.

6. Подсчитать содержание  белка в молоке в процентах. Для этого количество миллилитров 0,1 Н щелочи, пошедшее на титрование 10 мл молока после добавления  нейтрального формалина, нужно умножить  на коэффициент 1,94. (Например, на  титрование 10 мл молока (после добавления 2 мл нейтрального формалина) израсходовано 1,7 мл 0,1 Н щелочи. Содержание белка  будет составлять: 1,7 х 1,94 = 3,298% (примерно 3,3%)).

7.  Полученные данные  записать в таблицу (Приложение, таблица 10).

Заключение

За последние годы ассортимент и производство молока и молочных напитков в России значительно увеличились. На рынке молока и молочных продуктов, пользующихся стабильным спросом, находятся сотни его наименований, и многие из них активно рекламируются, поэтому соблазн подделать или увеличить объемы молока и молочной продукции путем разбавления водой всегда имеется как у реализатора, так и у производителя молочной продукции.

Сегодня проблемы с проведением всесторонней экспертизы подлинности всех видов молока и молочных напитков, поступаемого на рынки России, особенно актуальны.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Использованная литература

• Технология молока и молочных продуктов/ Г. Н. Крусь, А. Г. Храмцов, З. В. Волокитина, С. В. Карпычев; Под ред. А. М. Шалыгиной. – М.: КолосС, 2006. – 455с.;
• Технология молока и молочных продуктов/ Г.В. Твердохлеб, З. Х. Диланян, Л.В. Чекулаева, Г.Г. Шилер. – М.: Агропромиздат, 1991.—463с.;
• Товароведение и экспертиза пищевых жиров, молока и молочных продкуктов. Учебник для высш. учеб, заведений/ М.С. Касторных, В. А. Кузьмина, Ю.С. Пучкова и др.; Под ред. М. С. Касторных. – М.: Издательский центр «Академия», 2003, - 288с.;
• Химия и физика молока/ Богатова О.В., Догарева Н.Г. – Учебное пособие. Оренбург: ГОУ ОГУ, 2004.-137 с.

 

 

 

Приложение

 

	Белок %	Лактоза %	Кальций мг %	Кислотность, 0Т	рН	Плотность г/см3
ГОСТ 52090-2003 для маложирного  классического	не < 2,8 %	--	--	не > 21	--	не< 1,028 не < 1,027

 

 

Таблица 2. Сравнительная таблица образцов, по внешнему виду.

Образец 1	Образец 2	Образец 3

 

 

Таблица 3. Сравнительная таблица образцов, по цвету.

Образец 1	Образец 2	Образец 3

 

 

Таблица 4. Сравнительная таблица образцов, по консистенции.

Образец 1	Образец 2	Образец 3

 

 

 

 

Таблица 5. Сравнительная таблица образцов молока, по запаху.

Образец 1	Образец 2	Образец 3

 

 

Таблица 6. Сравнительная таблица образцов, на определение вкуса молока

Образец 1	Образец 2	Образец 3

 

 

Таблица 7. Сравнительная таблица образцов, на определение чистоты молока.

Образец 1	Образец 2	Образец 3

 

 

Таблица 8. Сравнительная таблица кислотности образцов

Образец 1	Образец 2	Образец 3

 

 

Таблица 9. Сравнительная таблица плотности образцов

Образец 1	Образец 2	Образец 3

 

 

 

Таблица 10. Сравнительная таблица содержания белка в образцах

Образец 1	Образец 2	Образец 3