2.1 Методики оценки показателей качества молока

В данном параграфе описаны основные методики, по которым мы экспериментально определяли качество молока.

Из органолептических показателей молока мы проверяли цвет, вкус, запах, консистенцию, из физико-химических свойств - степень чистоты, фосфатазу, кислотность, плотность, жир, белок, а из микробиологических - редуктазу, количество соматических клеток и общее количество бактерий.

* Определение внешнего вида, цвета, консистенции проводят визуально и характеризуют в соответствии с нормами настоящего стандарта. Оценку вкуса проводят выборочно после кипячения пробы. Для оценки запаха 10-20 см³ молока подогревают до температуры 35⁰С.

* Степень чистоты. Метод определения чистоты молока основан на отделении механической примеси из дозированной пробы молока, путем фильтрования через фильтр и визуального сравнения наличия механической примеси на фильтре с образцом. Фильтр вставляют в конусообразный прибор гладкой поверхностью вверх, а снизу подставляют стакан. Из объединенной пробы отбирают 250 см³ хорошо перемешанного молока, которое подогревают до температуры 35±5 °С и выливают в сосуд прибора. По окончании фильтрования вынимают фильтр и помещают его на лист пергаментной или другой непромокаемой бумаги.

В зависимости от количества механической примеси на фильтре определяют группу чистоты путем сравнения фильтра с образцом.

По степени чистоты молоко делят на три группы:

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

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

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

* Фосфатаза инактивируется при температуре пастеризации не ниже 63°С с выдержкой 30 мин. Мы определяли фосфатазу по реакции с 4-аминоантипирином (арбитражный метод). Метод основан на гидролизе динатриевой соли фенилфосфорной кислоты ферментом фосфатазой, содержащейся в молоке и молочных продуктах. Выделившийся при гидролизе свободный фенол в присутствии окислителя дает розовое окрашивание с 4-аминоантипирином.Ход работы:

1. Сначала мы приготовили основной буферный раствора (рН 10±0,2): 40 г хлористого аммония (NН₄СI), взвешенного с погрешностью не более 0,01 г, растворяют в 100-200 мл дистиллированной воды, добавляют 348 см³ 25%-ного водного аммиака (МН₄ОН) и доводят до 1 дм³ дистиллированной водой.

2. Приготовление раствора А: 1,25 г динатриевой соли фенилфосфорной кислоты (С₆Н₅0₄РNa₂) взвешивают с погрешностью не более 0,0002 г, растворяют в 100 см³ основного буферного раствора.

3. Приготовление раствора Б: 0,8г 4-аминоантипирина (C₁₁H₁₁ON₂NH₂), взвешенного с погрешностью не более 0,0002 г, растворяют в 900 см³ дистиллированной воды. Растворы А и Б должны быть бесцветными и храниться в склянках из темного стекла в холодильнике. Срок хранения не более 1 мес.

4. Приготовление субстрата. Рабочий раствор субстрата готовят непосредственно перед определением реакции смешиванием растворов А и Б (1 : 9). Рабочий раствор пригоден для работы в течение 8 ч при хранении его в склянке из темного стекла.

5. Приготовление осадителя системы цинк-медь: 30г сульфата цинка (ZnSO₄ * 7Н₂0) и 6г сульфата меди (СuSO₄ * 5Н₂0), взвешенных с погрешностью не более 0,01 г, растворяют в 1 л дистиллированной воды.

6. Приготовление 1 н. раствора гидроксида натрия: 40 г гидроксида натрия взвешивают с погрешностью не более 0,1 г и растворяют в дистиллированной воде в мерной колбе 1 дм³, доведя объем до метки.

7. К 3 см³ молока добавляют 2 см³ рабочего раствора субстрата. Затем перемешивают содержимое пробирки и ставят в водяную баню, нагретую до 40-45°С на 30 мин.

8. В пробирку, вынутую из водяной бани, добавляют 5 см³ осадителя системы цинк-медь, тщательно перемешивают содержимое пробирки и снова ставят в водяную баню с температурой 40--45°С на 10 мин.

9. Вынув пробирку из бани, производят визуальное сравнение содержимого пробирки испытуемого продукта с контрольным опытом.

Контрольным опытом для всех продуктов является аналогичная реакция с кипяченым молоком.

При отсутствии фермента фосфатазы в молоке и молочных продуктах окраска содержимого пробирки (раствора, отделившегося от осажденного белка) бесцветная, т. е. аналогичная содержимому пробирок контрольного опыта. Следовательно, молоко и молочные продукты подвергались пастеризации при температуре не ниже 63°С. При наличии фосфатазы в молоке и молочных продуктах содержимое пробирок (раствор) имеет окрашивание от розового до темно-красного цвета. Следовательно, молоко и молочные продукты не подвергались пастеризации или подвергались пастеризации при температуре ниже 63°С или были смешаны с непастеризованными молочными продуктами.

При оценке реакции учитывается только цвет, но не прозрачность раствора.

* Редуктазная проба -- косвенный показатель бактериальной зараженности непастеризованного молока. Метод определения редуктазы основан на восстановлении резазурина окислительно-восстановительными ферментами, выделяемыми в молоко микроорганизмами. По продолжительности изменения окраски резазурина оценивают бактериальную обсемененность сырого молока.

В пробирки наливают по 1 см³ рабочего раствора резазурина и по 10 см³ исследуемого молока, закрывают резиновыми пробками и смешивают путем медленного трехкратного перевертывания пробирок. Пробирки помещают в редуктазник с температурой воды (37+1) °С или водяную баню.

Вода в редуктазнике или водяной бане после погружения пробирок с молоком должна доходить до уровня жидкости в пробирке или быть немного выше, ее поддерживают в течение всего времени определения (37±1°С). Пробирки с молоком и резазурином на протяжении анализа должны быть защищены от света прямых солнечных лучей (редуктазник должен быть плотно закрыт крышкой). Время погружения пробирок в редуктазник считают началом анализа.

Показания снимают через 20 мин и 1 ч. после снятия показаний через 20 мин пробирки с обесцвеченным молоком удаляют из редуктазника. Появление окрашивания молока в этих пробирках при встряхивании не учитывают. По истечении 1ч оставшиеся пробирки вынимают из редуктазника, осторожно переворачивают. В зависимости от продолжительности обесцвечивания или изменения цвета молоко относят к одному из четырех классов, указанных в таблице 2 (см. приложение).

* Общее количество бактерий (ОКБ) определяется для пастеризованного молока. Метод основан на способности мезофильных аэробных и факультативно анаэробных микроорганизмов размножаться на плотном питательном агаре при 30 °С в течение 72ч.

Ход работы:

1. Выбор разведений для посева. Количество засеваемого продукта устанавливают с учетом наиболее вероятного микробного обсеменения.

2. Посев. Для определения ОКБ выбирают те разведения, при посевах которых на чашках вырастает не менее 30 и не более 300 колоний. Из каждой пробы делают посев на две-три чашки из разведений, соответствующих 0,1; 0,01 или 0,001см³. Каждое из разведений должно быть засеяно в количестве 1 см³ в одну чашку Петри с заранее маркированной крышкой и залито 10-15 см³ расплавленной и охлажденной до температуры 40-45°С питательной средой.

3. Выращивание. После застывания агара чашки Петри перевертывают крышками вниз и ставят в таком виде в термостат с температурой 30 °С на 72ч.

Количество выросших колоний подсчитывают на каждой чашке, поместив ее вверх дном на темном фоне.

Общее количество бактерий в 1см³ или 1г продукта (Х) в единицах вычисляют по формуле: Х = n · 10^m, где n - количество колоний, подсчитанных на чашке Петри; m - число десятикратных разведений.

За окончательный результат анализа принимают среднее арифметическое, полученное по всем чашкам.

Посев провели на трех чашках. Первая чашка: Х = 32 · 10³. Вторая: Х = 2 · 10⁴.

Третья: Х = 0.Х _ср. = (32· 10³ + 2 · 10⁴): 2 = 26 · 10³ = 26 тыс.

* Плотность -- это масса молока при 20 °С, заключенная в единице объема (кг/м³). Плотность определяют с помощью ареометра. Плотность коровьего молока зависит от его химического состава и колеблется в пределах 1,027-1,032 г/см³. Обезжиренное молоко (обрат) имеет плотность 1,036-1,038 г/см³, т. е. выше, чем у цельного молока, поскольку из него удалена более легкая составная часть -- жир. При добавлении воды плотность молока понижается, поэтому по изменению плотности можно судить о степени его фальсификации.

Определение плотности проводят специальным ареометром - лактоденсиметром со шкалой от 1,015 до 1,040 г/см³ и ценой деления 0,001. Прибор имеет также термометр. Чистый и сухой лактоденсиметр опускают в молоко до деления 1,030 и отпускают. Через 1-2 мин снимают показания прибора по верхнему краю мениска и измеряют температуру. Если температура молока отличается от 20 °С, то плотность приводят к этой температуре с помощью таблицы пересчета (см. табл. 3). При отсутствии лактоденсиметра можно использовать обычный ареометр и термометр.

* Определение кислотности молока заключается в титровании кислот и кислых солей, находящихся в молоке, раствором гидроксида натрия в присутствии индикатора.

По кислотности молока можно судить о его свежести и натуральности. Свежевыдоенное молоко обладает бактерицидными свойствами, имеет амфотерную реакцию на лакмус, (красная лакмусовая бумажка синеет, а синяя краснеет). Через некоторое время в молоке начинают развиваться микроорганизмы, прежде всего молочнокислые бактерии, которые сбраживают молочный сахар и образуют молочную кислоту, что повышает кислотность молока. Кроме того, кислотность молока связана с кислотным характером белков. Кислотность молока тем выше, чем дольше хранится оно неохлажденным. Кислотность молока выражают в условных градусах Тернера (°Т). Эта величина показывает, сколько миллилитров раствора гидроксида натрия концентрацией 0,1 моль/л израсходовано на нейтрализацию 100 мл или 100 г продукта.

Отмеряем с помощью пипетки 10 мл молока. Наливаем его в коническую колбу на 100 мл, добавляем 20 мл дистиллированной воды, 3 капли спиртового раствора фенолфталеина, перемешиваем и титруем по 1 капле раствором гидроксида натрия до появления бледно-розовой окраски, не исчезающей в течение 1 мин.

Чтобы выразить кислотность жидких продуктов в градусах Тернера, объем щелочи (мл), израсходованной на титрование 10 мл продукта, умножают на 10, т. е. пересчитываем на 100 мл продукта.

* Жирность молока определяют жиромером кислотным методом, используя в качестве растворителя белковых оболочек жировых шариков техническую серную кислоту. Для более полного растворения жира и быстрого смешения его частиц, освободившихся от белковых оболочек, применяют изоамиловый спирт.

Жиромер состоит из резервуара и шкалы с делениями, которая показывает содержание жира в молоке в процентах. Молочный жир, как наиболее легкая составная часть молока, при центрифугировании собирается в градуированной части жиромера.

Ход работы:

1. В чистый молочный жиромер, стараясь не смочить горлышко, наливают 10 см³ серной кислоты (с = 1,81-1,82 г/см³) и осторожно, чтобы жидкости не смешивались, добавляют пипеткой 10, 77 см³ молока, приложив кончик пипетки к стенке горлышка жиромера под углом. Молоко из пипетки должно вытекать медленно и после опорожнения пипетку отнимают от горлышка жиромера не ранее чем через 3 с. Затем в жиромер добавляют 1 см³ изоамилового спирта.

2. Жиромеры закрывают сухой пробкой, вводя ее немного более чем наполовину в горлышко жиромеров, затем жиромеры встряхивают до полного растворения белковых веществ, перевертывая 4-5 раз так, чтобы жидкости в них полностью перемешались, после чего жиромеры ставят пробкой вниз на 5 мин в водяную баню с температурой (652).

3. Вынув из бани, жиромеры вставляют в патроны центрифуги рабочей частью к центру, располагают их симметрично, один против другого.

Жиромеры центрифугируют 5 мин со скоростью вращения не менее 1000 с^-1/мин. Затем каждый жиромер вынимают из центрифуги и погружают пробками вниз в водяную баню. Через 5 мин жиромеры вынимают из водяной бани и быстро производят отсчет жира. Граница раздела жира и кислоты должна быть резкой, а столбик жира прозрачным.

4. Показание жиромера соответствует массовой доле жира в молоке в процентах. Объем 10 малых делений шкалы молочного жиромера соответствует 1% жира в продукте.

* Определение количества соматических клеток.

Метод основан на взаимодействии препарата "Мастоприм" с соматическими клетками, в результате которого изменяется консистенция молока.

Ход работы:

1. Приготовление водного раствора препарата "Мастоприм". 2,5 г препарата вносят в мерную колбу на 100см³ и доливают до метки дистиллированной водой.

2. В луночку пластинки ПМК-1 вносят 1см³ тщательно перемешанного молока и добавляют 1см³ препарата "Мастоприм" массовой концентрацией 25 г/дм³. Полученную смесь из луночки пластинки при непрерывном перемешивании поднимают палочкой вверх на 50-70 мм, после чего в течение не более 60 с оценивают результаты анализа.

Количество соматических клеток в исследуемом молоке устанавливают по консистенции молока в соответствии с требованиями таблицы №4 (см. приложение).

* Определение содержания белков.

При добавлении к молоку формалина происходит разрушение третичной структуры белка, и среда становится более кислотной.

Методом титрования определяют количество щелочи, необходимое для нейтрализации ионов водорода и затем рассчитывают содержание белка в молоке с использованием эмпирического коэффициента 1,92.

В коническую колбу на 100 мл с помощью пипетки отмеряют 10 мл свежего молока, подогретого до 30С, добавляют 3-4 капли фенолфталеина и титруют щелочью до появления бледно-розовой окраски. Затем прибавляют 2 мл нейтрального раствора формалина, перемешивают палочкой, окраска при этом исчезает. Продолжают титрование пробы щелочью до появления такой же бледно-розовой окраски. Для получения нейтрального раствора формалина к 100 мл 40 %-ного исходного раствора добавляют 3-4 капли фенолфталеина и титруют щелочью до появления бледно-розовой окраски.

На титрование 10 мл молока (после добавления формалина) израсходовано 1,67 мл щелочи (с=0,1 моль/л). Содержание белков будет составлять 1,67х1,92 = 3,2%.

Содержание белков в пастеризованном молоке составляет 1,46х1,92 = 2,8%.