Методы химического анализа, используемые
для определения массовой доли белка в молоке
1. Метод Къельдаля– является арбитражным, выполняется по ГОСТ 23327-98, ГОСТ Р 54756-2011 и ГОСТ Р 53951-2010.
2. Метод формольного титрования – гостированнный метод (ГОСТ 25179-2014), может использоваться с разрешения поставщика при приемке молока.
Ход анализа: В колбу или стаканчик на 100 см3 отмерить пипеткой 10 см3 молока, добавить 10-12 капель 1 %-ного раствора фенолфталеина, перемешать, оттитровать 0,1 н. раствором щелочи (NaOH) до слабо-розового окрашивания, не исчезающего при перемешивании.
Добавить в колбу (из бюретки!) 2 см3 нейтрального формалина, перемешать. Слабо-розовая окраска исчезает.
Снова оттитровать 0,1 н. раствором щелочи до слабо-розового окрашивания, не исчезающего при перемешивании.
Для определения количества общего белка, количество см3 щелочи, пошедшей на второе титрование, умножают на коэффициент 1,94,для определенияказеина – на 1,51.
Инструментальные методы определения массовой доли
Белка в молоке
1. Колориметрический метод –проводитсяс использованием красителей (амидо-черного, сине-черного, оранж-Ж) определение ведут с помощью колориметра по ГОСТ 25179-2014.
2. На инфракрасных анализаторах,например, «МилкоСкан» (по ГОСТ 32255-2013).
3. На ультразвуковых анализаторах, например, «Клевер-1М».
3. Рефрактометрический метод. Определение можно проводить, используя любой рефрактометр, соответствующий требованиям ГОСТа, например белкомер ИРФ-464, анализатор молока АМ-2. Метод основан на разности показателя преломления луча света, проходящего через молоко, воду, безбелковую и бесказеиновую сыворотки. Этим методом можно определить м. д. в молоке сухих веществ, СОМО, общего белка, казеина и минеральных веществ.
Ход анализа
1. Приготовление безбелковой сыворотки. В пенициллиновый пузырек, помеченный простым карандашом на матовом стекле, наливают 5 см3 молока, добавляют 5-6 капель 4 %-ного раствора хлористого кальция, закрывают пробкой, встряхивают, кипятят на водяной бане в течение 10 мин с момента закипания. Перед анализом охлаждают в водяной бане, встряхивают, разбивая сгусток. Центрифугируют 10 минут.
2. Приготовление бесказеиновой сыворотки. В пенициллиновый пузырек, помеченный простым карандашом 5 см3 молока, добавляют 11-12 капель 10 %-ной уксусной кислоты, закрывают пробкой, встряхивают. Центрифугируют 10 минут.
3. Подготовка рефрактометра к работе и определение показателя преломления воды.Промывают обе призмы дистиллированной водой, вытирают насухо, обезжиривают спиртом, промывают водой, вытирают насухо, капают на нижнюю призму 3-4 капли дистиллированной воды.
Совмещают границу темного и светлого поля, три риски и риску нуля. Если прибор откалиброван правильно, то при 20 оС они должны совпасть и показатель преломления воды при этом будет 1,333.
Если температура не соответствует 20 оС, то совмещают только три риски и границу темного и светлого поля. По шкале СОМО записывают СОМО воды (Св).
4. Определение показателя преломления молока.Убирают с призм воду, вытирают насухо, капают 3-4 капли молока, устанавливают три риски на границу темного и светлого поля, записывают СОМО молока и белок молока (Сми Бм).Определение делают в 5-кратной повторности.
5. Определение показателя преломления безбелковой сыворотки. Убирают с призм молоко, промывают призмы водой, отбирают с помощью пипетки с ваткой безбелковую сыворотку, капают 3-4 капли безбелковой сыворотки на призму, записывают СОМО сыворотки и белок сыворотки, осажденной кальцием (Сси Бс).Определение делают в 3-кратной повторности.
6. Определение показателя преломления бесказеиновой сыворотки. Убирают с призм безбелковую сыворотку, отбирают с помощью пипетки с ваткой бесказеиновую сыворотку, капают бесказеиновую сыворотку на призму, записывают белок бесказеиновой сыворотки (Бск).Определение делают в 3-кратной повторности.
7. По формулам определяют содержание основных компонентов в молоке:
СОМО = См – Св;
ОБ = Бм – Бс;
каз = (Бм - Бск) х 1,1012;
Сыв.белки = ОБ – казеин;
Лактоза = (Сс - Св) х 0,934;
Зола = СОМО - ОБ - Лакт - 0,1.
8. При использовании рефрактометра ИРФ-464 для определения значения СОМО можно воспользоваться таблицей 2.
Таблица 2– Перевод показателя шкалы белок в показатель шкалы СОМО при определении массовой доли СОМО, общего белка, казеина, сывороточных белков, лактозы и золы в молоке с помощью рефрактометра ИРФ-464
| Показания шкалы СОМО | Показания шкалы БЕЛОК | Показания шкалы СОМО | Показания шкалы БЕЛОК | Показания шкалы СОМО | Показания шкалы БЕЛОК | Показания шкалы СОМО | Показания шкалы БЕЛОК |
| 0,5 | 0,30 | 4,3 | 3,59 | 8,1 | 6,88 | 11,9 | 10,16 |
| 0,6 | 0,39 | 4,4 | 3,68 | 8,2 | 6,96 | 12,0 | 10,23 |
| 0,7 | 0,48 | 4,5 | 3,76 | 8,3 | 7,04 | 12,1 | 10,32 |
| 0,8 | 0,57 | 4,6 | 3,85 | 8,4 | 7,12 | 12,2 | 10,41 |
| 0,9 | 0,65 | 4,7 | 3,93 | 8,5 | 7,21 | 12,3 | 10,50 |
| 1,0 | 0,73 | 4,8 | 4,01 | 8,6 | 7,30 | 12,4 | 10,59 |
| 1,1 | 0,82 | 4,9 | 4,10 | 8,7 | 7,39 | 12,5 | 10,68 |
| 1,2 | 0,91 | 5,0 | 4,19 | 8,8 | 7,48 | 12,6 | 10,76 |
| 1,3 | 1,00 | 5,1 | 4,28 | 8,9 | 7,57 | 12,7 | 10,84 |
| 1,4 | 1,09 | 5,2 | 4,37 | 9,0 | 7,64 | 12,8 | 10,93 |
| 1,5 | 1,18 | 5,3 | 4,45 | 9,1 | 7,73 | 12,9 | 11,01 |
| 1,6 | 1,27 | 5,4 | 4,53 | 9,2 | 7,81 | 13,0 | 11,10 |
| 1,7 | 1,33 | 5,5 | 4,62 | 9,3 | 7,90 | 13,1 | 11,19 |
| 1,8 | 1,42 | 5,6 | 4,71 | 9,4 | 8,00 | 13,2 | 11,28 |
| 1,9 | 1,50 | 5,7 | 4,80 | 9,5 | 8,09 | 13,3 | 11,37 |
| 2,0 | 1,60 | 5,8 | 4,89 | 9,6 | 8,18 | 13,4 | 11,46 |
| 2,1 | 1,69 | 5,9 | 4,98 | 9,7 | 8,24 | 13,5 | 11,53 |
| 2,2 | 1,78 | 6,0 | 5,06 | 9,8 | 8,33 | 13,6 | 11,62 |
| 2,3 | 1,87 | 6,1 | 5,13 | 9,9 | 8,42 | 13,7 | 11,70 |
| 2,4 | 1,96 | 6,2 | 5,22 | 10,0 | 8,51 | 13,8 | 11,79 |
| 2,5 | 2,04 | 6,3 | 5,31 | 10,1 | 8,60 | 13,9 | 11,88 |
| 2,6 | 2,11 | 6,4 | 5,40 | 10,2 | 8,69 | 14,0 | 11,97 |
| 2,7 | 2,20 | 6,5 | 5,49 | 10,3 | 8,78 | 14,1 | 12,06 |
| 2,8 | 2,29 | 6,6 | 5,58 | 10,4 | 8,86 | 14,2 | 12,13 |
| 2,9 | 2,38 | 6,7 | 5,67 | 10,5 | 8,94 | 14,3 | 12,22 |
| 3,0 | 2,47 | 6,8 | 5,55 | 10,6 | 9,03 | 14,4 | 12,30 |
| 3,1 | 2,55 | 6,9 | 5,83 | 10,7 | 9,11 | 14,5 | 12,39 |
| 3,2 | 2,64 | 7,0 | 5,91 | 10,8 | 9,20 | 14,6 | 12,48 |
| 3,3 | 2,73 | 7,1 | 6,00 | 10,9 | 9,29 | 14,7 | 12,57 |
| 3,4 | 2,81 | 7,2 | 6,09 | 11,0 | 9,38 | 14,8 | 12,66 |
| 3,5 | 2,90 | 7,3 | 6,18 | 11,1 | 9,47 | 14,9 | 12,73 |
| 3,6 | 2,99 | 7,4 | 6,27 | 11,2 | 9,55 | 15,0 | 12,82 |
| 3,7 | 3,08 | 7,5 | 6,25 | 11,3 | 9,63 | 15,1 | 12,91 |
| 3,8 | 3,16 | 7,6 | 6,43 | 11,4 | 9,72 | 15,2 | 13,00 |
| 3,9 | 3,24 | 7,7 | 6,52 | 11,5 | 9,81 | 15,3 | 13,08 |
| 4,0 | 3,32 | 7,8 | 6,61 | 11,6 | 9,90 | 15,4 | 13,17 |
| 4,1 | 3,41 | 7,9 | 6,70 | 11,7 | 9,99 | ||
| 4,2 | 3,50 | 8,0 | 6,79 | 11,8 | 10,07 |
9. Приводят в порядок рефрактометр: призмы промывают водой, затем спиртом, затем водой, вытирают насухо, между призмами помещают мягкий материал.
10. Правила, которые необходимо соблюдать, чтобы анализ был точным:
- температура всех жидкостей должна быть одинаковой, проба молока должна быть тщательно подготовлена в соответствии с ГОСТ, иначе границу по молоку будет видно плохо;
- при изменении температуры в лаборатории обязательно проводят повторное определение СОМО воды (Св);
- лаборант должен иметь хорошее зрение. Анализ от начала до конца должен выполнять один человек;
- желательно, чтобы расхождения по параллельным определениям сыворотки (молока) не различались более чем на 0,1;
- первая проба часто дает погрешность, поэтому ее анализ лучше повторить.
11. Допустимая погрешностьв двух параллельных определениях составляет +0,1 %.
Задание 4.
1. Определить массовую долю СОМО, общего белка, казеина, сывороточных белков, лактозы и золы рефрактометрическим способом на анализаторе молока АМ-2 или белкомере ИРФ-464.
2. Рассчитать калорийность исследуемого молока, записать в таблицу 3. Формула для расчета калорийности молока (ккал):
К = (Белок +Лакт) х 4,1 + Жир х 9,3.
3. Сравнить методы анализа, выбрать наиболее точный метод.
4. Сделать вывод о составе молока. Соответствует ли молоко требованиям технического регламента?
5. Используя полученные данные, перевести 1000 дм3 молока в килограммы.
6. Перевести 1000 кг молока на количество молока с базисным содержанием жира. Перевести 1000 кг молока на количество молока с базисным содержанием белка. Провести одновременный перевод молока на базисную норму по жиру и белку.
7. Рассчитать выручку, которую можно получить от реализации 1000 кг молока при закупочной цене 20 руб./кг. Проанализировать, в результате чего появилась возможность получить дополнительную прибыль или, наоборот, в чем причина уменьшения прибыли.
8. Дать рекомендации по повышению качества молока. Представить полученные результаты преподавателю.
Задание для самостоятельной работы:
1. Изучить пороки молока, причины их возникновения и меры профилактики.
2. Решить задачи, ответить на контрольные вопросы.
Задачи:
1. При определении плотности молока получены следующие результаты: плотность молока 28,5 оА, температура молока 18 оС. Какая фактическая плотность молока с учетом поправки на температуру? Выразите эту плотность в разных единицах измерения.
________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________
2. Хозяйство сдало на переработку 5,316 т молока плотностью 28,3 оА с массовой долей жира 3,3 %. Сколько молока в килограммах сдало хозяйство? Соответствует ли это молоко требованиям технического регламента и будет ли оно принято на переработку?
________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________
3. Какой объем занимают 2 тонны молока плотностью 27,5 оА?
_______________________________________________________________________________________________________________________________________________________________
4. Какая массовая доля сухих веществ, СОМО, белка, лактозы и золы будет в молоке с плотностью 1027,8 кг/м3 и массовой долей жира 3,9 %. Можно ли отнести это молоко к высшему сорту?
________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________
5. Массовая доля общего белка в молоке 3,2 %, казеина – 2,0 %. Сколько сывороточных белков содержится в молоке? Какая доля в общем белке приходится на казеин и сывороточные белки (в процентах). О чем говорит такое соотношение казеина и сывороточных белков?
________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________
6. Массовая доля жира в молоке 3,8 %, СОМО – 8,5 %. Рассчитать массовую долю сухих веществ и влаги в молоке. Соответствует ли такое молоко по составу требованиям технического регламента?
________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________
7. Хозяйство сдало на переработку 5 т молока высшего сорта с массовой долей жира 3,7 и белка - 2,9 %. Какая будет выручка от реализации этого молока при закупочной цене 13 руб./кг? Сколько молока базисной жирности пойдет в зачет хозяйству?
________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________
Вопросы для самоконтроля:
1. Как отобрать среднюю пробу молока для анализа? Как подготовить пробу к анализу?
2. Для чего отбирают стойловую пробу? Срок ее действия?
3. Сколько времени отводится на отбор молока при его приемке?
4. Как проводится измерение температуры молока?
5. Какие органолептические свойства молока вы знаете?
6. К какому сорту будет отнесено молоко, если оно имеет слабо выраженный кормовой запах?
7. Какое практическое значение показателя плотности молока?
8. Что такое градус ареометра?
9. Как можно определить содержание жира в молоке?
10. Какова базисная общероссийская норма м. д. жира в молоке?
11. В чем заключается биологическая ценность белков молока?
12. Какие требования технического регламента по массовой доле белка и СОМО в молоке?
13. Как перевести молоко на базисную норму по белку и жиру?
14. Что влияет на оплату молока?
15. Примут ли на переработку молоко с массовой долей белка 2,7 %?
16. Какие существуют методы определения белка в молоке, какие из них можно использовать при приемке молока?
17. Можно ли использовать молоко с повышенной кислотностью для определения белка в молоке методом формольного титрования?
18. На чем основано определение массовой доли основных компонентов молока рефрактометрическим методом? Как определить м.д. белка в молоке рефрактометрическим методом?
19. Какие существуют способы осаждения казеина, где их используют?
20. Каким образом можно осадить сывороточные белки?
Лабораторная работа 2