Методические указания по "Биохимии и микробиологии"

Уфимский колледж отраслевых технологий Методические указания к лабораторным работам по  дисциплине «Биохимия и микробиология молока и молочных продуктов»  для студентов III  курса специальности  19.02.07 «Технология молока и молочных продуктов» Разработал преподаватель: Крупина О.В. Методические   указания   по   дисциплине   «Биохимия   молока   и молочных   продуктов»   составлены   для   выполнения     лабораторных работ.  Методические указания состоят из 1 практического занятия и 15 лабораторных работ; 14 рисунков и 6 таблиц.  Рассмотрены   подробное   выполнение   работ   по   определению компонентов молока и качественных показателей молока и молочных продуктов. Методические   указания   предназначены   для   студентов   по специальности «Технология молока и молочных продуктов», а также преподавателей смежных дисциплин. Содержание Практическое занятие № 1 Изучение правил  техники безопасности в химической лаборатории. Отбор  проб молока и подготовка их к анализу Лабораторная работа № 1  Определение массовой доли жира в молоке методом Гербера. Определение белков, казеина методом формольного титрования Лабораторная работа № 2 Определение лактозы рефрактометрическим методом Лабораторная работа № 3 Определение сухого остатка в молоке методом высушивания и расчетным  методом Лабораторная работа № 4 Определение титруемой, предельной, активной кислотности Лабораторная работа № 5 Определение плотности молока. Определение фальсификации молока содой, аммиаком, формалином, перекисью водорода Лабораторная работа № 6 Определение ингибирующих веществ в молоке Лабораторная работа № 7 Определение эффективности гомогенизации и пастеризации молока Лабораторная работа № 8 Определение титруемой кислотности, массовой доли жира, вязкости кефира Лабораторная работа № 9 Определение массовой доли жира, титруемой кислотности сметаны, творога.  Определение влаги в твороге. Определение титруемой кислотности, массовой  доли жира в мороженом Лабораторная работа № 10 Определение сыропригодности молока, кислотности сыворотки в процессе  образования сгустка. Определение массовой доли жира и влаги в сыре. Расчет  массовой доли  жира в сухом веществе сыра Лабораторная работа № 11 Определение рН сыра, степени зрелости сыра по М.И. Шиловичу.  Изучение микроструктуры сыра, сычужного сгустка, сырной массы после  прессовая и зрелых сыров. Лабораторная работа № 12 Определение массовой доли жира в сливках, обезжиренном молоке и пахте.  Определение кислотности и термоустойчивости сливок.  Определение соли в масле Лабораторная работа № 13 Определение массовой доли влаги и СОМО масла, кислотность молочного  жира, характер распределения влаги в масле, консистенцию и структуру масла Лабораторная работа № 14 Определение термоустойчивости молока. Определение титруемой кислотности  в сгущенном молоке с сахаром, сухом цельном молоке, ЗЦМ. Определение  вязкости сгущенного молока с сахаром Лабораторная работа №15 Определение массовой доли влаги в сгущенном цельном молоке с сахаром  рефрактометрическим методом; в сухом цельном молоке и ЗЦМ высушиванием. Определение растворимости сухих консервов. Список литературы Практическое занятие № 1 Тема: Изучение правил  техники безопасности в химической лаборатории.  Отбор  проб молока и подготовка их к анализу Порядок выполнения работы 1. Изучить правила безопасной работы в лаборатории, правила и порядок  отбора проб заготовляемого молока. 2. Сделать краткий конспект.  3. Ответить на вопросы. 1 Правила безопасной работы в лаборатории Учащиеся   могут   быть   допущены   к   работе   в   лаборатории   только   после ознакомления   с   правилами   техники   безопасности,   знание   которых   проверяет преподаватель.   При   работе   в   лаборатории   биохимии   особое   внимание обращается на соблюдение следующих правил: 1. Рабочее   место   (во   время   работы   и   после   ее   окончания)   необходимо содержать   в   чистоте   и   порядке,   на   нем   не   следует   держать   посторонние предметы. 2. При   выполнении   работ   необходимо   соблюдать   осторожность,   быть внимательным, все операции проводить в рабочем халате. 3. Все реактивы должны стоять на определенных местах (и быть снабжены этикетками). 4. Учащиеся должны знать основные свойства реактивов, особенно степень их   вредности   и   способность   к   образованию   взрывоопасных   и   огнеопасных смесей с другими реактивами. 5. Категорически запрещается пробовать химические вещества и реактивы на вкус. 6. Недопустимо набирать концентрированные кислоты, щелочи, формалин и другие ядовитые жидкости в пипетку ртом, для этого следует пользоваться резиновыми   грушами   или   использовать   мерные   цилиндры   и   специальные дозаторы (автоматические пипетки и др.). 7. Все   работы   с   ядовитыми   и   газообразными   веществами   необходимо проводить под тягой. 8. При   работе   с   концентрированными   кислотами   и   щелочами   следуй помнить, что, попадая на кожу человека, они вызывают тяжелые ожог. Поэтому работать с этими веществами необходимо только в защитных очках, резиновых фартуках и перчатках. 9. Запрещается   нагревать   опасные   вещества   на   открытом   огне.   Для нагревания   надо   пользоваться   предварительно   нагретой   водяной   баня   при погашенной горелке. 10.   При нагревании жидкостей с осадком надо быть осторожным, так как жидкость может выплеснуться из сосуда на руки и лицо. Пробирки с жидкостью при нагревании следует   держать наклонно, отверстием в сторону от себя и рядом сидящих. 11.   Необходимо   строго   соблюдать   правила   работы   с   газом   и электроприборами. Запрещается включать и выключать без разрешения препо­ давателя   рубильники   и   электроприборы,   а   также   оставлять   без   присмотра зажженные газовые горелки и включенные в сеть приборы. 12.   В  случае воспламенения  горючих жидкостей   следует быстро  погасить горелки, выключить электронагревательные приборы и принять меры к тушению пожара. 13.   При   несчастных   случаях,   вызванных   термическими   ожогами   (огнем, паром, горячими предметами), для оказания первой помощи необходимо кожу смочить 96%­ным этиловым спиртом или 1­ 5%­ным раствором перманганата калия. 14.   При   химических   ожогах   кожи   концентрированными   кислотами пораженные места следует обильно промыть водой, затем приложить примочки из 2—3%­ного раствора питьевой соды. 15.  В случае химических ожогов концентрированными щелочами обожженное место надо промыть водой, затем обработать 2—5%­ным раствором борной или уксусной кислоты. 16.   При   попадании   кислоты   или   щелочи   в   глаза   необходимо   их   промыть большим   количеством   воды   в   течение   10—30   мин,   затем,   в   случае   ожога кислотой — 2­3%­ным раствором питьевой соды, а при ожоге щелочью — 2%­ ным раствором борной кислоты. 17.   В   случае   химических   ожогов   полости   рта   кислотами   (или щелочами) следует прополоскать рот слабым раствором   питьевой соды (или борной кислоты). 2 Правила отбора проб заготовляемого молока и подготовка их к анализу Для   изучения   состава   молока,   доставляемого   на   предприятия   молочной промышленности, после внешнего осмотра тары осуществляют отбор средних проб в соответствии с ГОСТ 13928. Перед отбором проб молоко должно быть тщательно   перемешано   во   избежание   нарушения   его   однородности.   Молоко, поступающее   во   флягах   и   цистернах,  перемешивают   вручную  металлической мутовкой   (возможен   и   механизированный   способ   перемешивания   молока, доставленного в автомобильных и железнодорожных цистернах). Если молоко подморожено, то пробы отбирают только после его полного оттаивания. Из фляг пробы молока отбирают металлической трубкой диаметром 9 мм и длиной около 1 м. Трубку медленно погружают в молоко, касаясь дна фляги. Скорость  погружения  должна   быть  такой,  чтобы  трубка   успела  наполниться молоком пропорционально его количеству во фляге. Верхнее отверстие трубки плотно   зажимают   большим   пальцем,   и   молоко   переносят   в   приготовленную посуду (рис. 1) . Из цистерны пробы молока отбирают кружкой вместимостью 0,5   л.   При   доставке   молока   от   одного   поставщика   в   нескольких   флягах (цистернах) пробы берут из каждой фляги (секции цистерны), сливают их в одну емкость и после перемешивания отбирают среднюю пробу в количестве 500 см3. Рис.1 Последовательность отбора проб молока трубкой Поступившие   на   исследование   средние   пробы   молока   тщательно   пе­ ремешивают,   многократно   (4­5   раз)   переливая   молоко   из   одной   емкости   в другую.   При   образовании   значительного   слоя   сливок   или   наличии   видимых комочков жира пробы быстро нагревают на водяной бане до температуры 30­ 40°С, тщательно перемешивают и охлаждают до 20 ± 2ºС. Вопросы для самоконтроля 1. Правила работы с щелочами. 2. Правила работы с кислотами. 3. Оказание первой помощи при ожогах щелочами и кислотами. 4. Правила работы с электроприборами. 5. Укажите правильную последовательность действий при отборе проб молока: 1. Перемешивание молока мутовкой 2. Внешний осмотр тары 3. Пробу молока отбирают металлической трубкой 4. Определяют вкус, запах, консистенцию 5. Молока переносят в приготовленную посуду 6. Определяют наличие уплотнительного кольца на люке. 6. Укажите правильную последовательность ответов при подготовке молока к анализу 1. Пробу молока охлаждают до 20 ± 2 °С 2. Нагревают на водяной бане до 30 ­ 40 °С   3. Тщательно перемешивают Лабораторная работа № 1  Тема: Определение массовой доли жира в молоке методом Гербера. Определение белков, казеина методом формольного титрования Порядок выполнения работы 1. Изучить последовательность определения массовой доли жира и белка в молоке. 2. Выполнить анализы и сделать выводы. 3.  Сделать краткий конспект. 3. Ответить на вопросы. 1 Определение в молоке массовой доли жира Массовую долю жира в молоке определяют после разрушения защитных оболочек жировых шариков (кислотный метод Гербера, экстракционный метод Розе­Готлиба) или  без   него   (методы   с   использованием   полуавтоматических   и   автоматических приборов). Кислотный метод Гербера Кислотный метод считается стандартным методом и до сих пор имеет широкое распространение  в   нашей   стране   и   ряда   других   стран   благодаря   точности, относительной простоте и доступности. Принцип  метода.   Метод   основан   на   освобождении   и  выделении  жира  из жировых шариков пробы молока под действием концентрированной серной кислоты и изоамилового спирта с последующим его центрифугированием. Внесенная в жиромер серная кислота не только разрушает белковые оболочки жировых шариков, но и действует  на основной белок молока ­ казеинат кальция. Последний вначале теряет  кальций  с образованием  казеина и сульфата кальция, затем выпавшие хлопья казеина растворяются в избытке кислоты: 2 NH2­R­ СОО­  ½ Са2+ + Н2SО4           2 NH2­R­ СООН +СаSО4                казеинат натрия                                                      казеин     NH2­R­ СООН + Н2SО4           Н2SО4 . NH2­R­ СООН                                                                    сульфат казеин Изоамиловый   спирт,   а   также   образовавшийся   в  присутствии  кислоты   его серный эфир понижает поверхностное натяжение на границе раздела жира и плазмы молока и способствует выделению жира: 2 С5Н11ОН + Н2SО4           (С5Н11ОН)2 SО4 + Н2О     изоамиловый спирт                            изоамилсульфат   Подогревание   и  последующее  центрифугирование  содержимого  жиромера приводят  к полному выделению и соединению жира в сплошной слой, количество которого измеряют по шкале жиромера. Приборы: Жиромер для молока с пределами измерения от 0 до 6% или 0 до 7%  с  ценой   давления   0,1   (ГОСТ   23   094­78)   (рис.   2);   пробки   резиновые   для жиромеров;   пипетки   вместимостью   10,77   см3  (ГОСТ   20292­74);   приборы   для автоматическою   отмеривания   серной   кислоты   и   изоамилового   спирта, вместимостью соответственно 10 и 1 см3  (рис 3);  штатив для жиромеров; водяная баня (рис. 4); центрифуга (рис 5); термометр; песочные часы на 5 мин. Материал для исследования и реактивы: Молоко сырое, кислота серная плотностью 1810­1820 кг/м3, спирт изоамиловый. Последовательность определения: Чистые, проверенные жиромеры ставят в штатив, в один из них вливают с помощью автомата 10 см3 серной кислоты, стараясь не   смочить   горлышко   жиромера.   Затем   мерной   пипеткой  отмеривают  10,77   см3 исследуемого молока и, приложив кончик пипетки к внутренней стенке горлышка жиромера под углом, дают молоку медленно стечь по стенке жиромера так, чтобы оно не смешивалось с серной кислотой (после опорожнения пипетки выдерживают еще 5 минут). Оставшуюся в кончике пипетки часть, молока выдувать не следует, так как объем пипетки рассчитан на свободное вытекание жидкости. После этого в жиромер  вливают   с помощью автомата  1  см3  изоамилового  спирта,  не  допуская смачивания горлышка жиромера.   Рис.2 Жиромеры для   молока и молочных продуктов: а­ предел измерения от 0 до 6% мас.;  б­ предел измерения от 0 до 7% мас.    в – предел измерения от 0    до 10%  мас. Рис 3. Приборы (автоматы) для автоматического отмеривания доз серной кислоты и изоамилового спирта Рис. 4 Водяная баня После  специальной  внесения   изоамилового  спирта жиромер   закрывают  резиновой пробкой   и   встряхивают   до   полного   растворения белков, перевертывая его 4­5 раз. При смешивании молока   с   серной   кислотой   жиромер   сильно нагревается,  поэтому   во  избежание  ожога   рук рекомендуется завернуть жиромер в полотенце. В заводских   лабораториях   для   встряхивания жиромеров   применяют   штативы   с  металлической Рис.5 Центрифуга крышкой. Жиромер ставят (пробкой вниз) на водяную баню с  температурой 65°±2°С и выдерживают 5 мин. Затем его вынимают, вытирают полотенцем и вставляют в патрон центрифуги узкой частью к центру. Один жиромер или нечетное их число  вставлять  в  центрифугу нельзя,   обычно   в   нее   помещают   не   менее   двух   жиромеров,   располагая   их симметрично один против друга. Если число жиромеров нечетное, то в центрифугу для уравновешивания вставляют жиромер с водой. После  внесения   изоамилового  спирта  жиромер   закрывают  специальной резиновой пробкой и встряхивают до полного растворения белков, перевертывая его   4­5   раз.   При   смешивании   молока   с   серной   кислотой   жиромер   сильно нагревается, поэтому во избежание ожога рук рекомендуется завернуть жиромер в полотенце.   В   заводских   лабораториях   для   встряхивания   жиромеров   применяют штативы с металлической крышкой. Жиромер ставят (пробкой вниз) на водяную баню с температурой 65°±2°С и выдерживают  5 мин. Затем  его  вынимают,  вытирают   полотенцем  и  вставляют  в патрон  центрифуги узкой частью к центру. Один жиромер или нечетное их число вставлять в центрифугу нельзя, обычно в нее помещают не менее двух жиромеров, располагая их симметрично один против друга. Если число жиромеров нечетное, то в центрифугу для уравновешивания вставляют жиромер с водой. Центрифугу закрывают крышкой, и жиромеры  центрифугируют  в течение 5 мин. с частотой 1000­1200 об/мин. После центрифугирования жиромер вынимают из патрона и  держат пробкой вниз, ставят на водяную баню с температурой 65±2°С на   5   мин.   (предварительно  движением   резиновой   пробки   столбик   жира переводят   в  участок  жиромера   со   шкалой).   Уровень   воды   в   бане   должен   быть несколько выше слоя жира в жиромере. Жиромер вынимают из водяной бани, вытирают его и быстро отсчитывают объем жира. Для этого, держа жиромер вертикально на уровне глаз, движением пробки вверх и вниз устанавливают нижнюю границу столбика жира. Если столбик жира  не отделяется резко от остальной жидкости, жиромер необходимо встряхнуть, поставить на водяную баню (65 ± 2°С) на 5 мин., провести центрифугирование,   снова   его   поставить   на   водяную   баню   и   затем   выполнить отсчет жира. Ошибки анализа и их предупреждение При определении массовой доли жира в молоке могут возникнуть заниженные или завышенные результаты по следующим причинам: 1 Жиромеры имеют погрешность градуировки. Следует проводить их поверку. 2 Используется   серная   кислота,   нестандартной   плотности   или   кислота, имеющая   примеси,   переходящие   в   столбик   жира.   Более   концентрированная (плотностью выше 1810­1820 кг/м3) кислота дает темноокрашенный жир и нечеткую границу между слоем жира и раствором. Менее концентрированная кислота плохо растворяет белки и не полностью освобождает молочный жир из жировых шариков. Необходимо проверять плотность серной кислоты, а также наличие в ней примесей. 3 Изоамиловый   спирт   содержит   примеси,   переходящие   в   слой   жира,   или нарушаются   нормы   его   внесения.  Следует   проверять   спирт   и   не   допускать неточного его отмеривания. 4 Пипетка   вместимостью   10,77   см3  имеет   погрешность   градуировки   или отбитый кончик. Необходимо своевременно заменять непригодные пипетки. 5 Внесена   вода   для   заполнения   увеличенного   объема   жиромера.  Воду использовать не следует во избежание снижения концентрации серной кислоты, в этом случае можно добавить небольшое количество кислоты. 6 Жиромеры   недостаточно   нагреты   в   водяной   бане   до   и   после   цент­ рифугирования   или   нарушаются   продолжительность   и   скорость   их   цен­ трифугирования.  Следует   строго   соблюдать   правила   нагревания   и   цент­ рифугирования жиромеров. 7 Отсчету жира мешает буро­черный слой (пробка) под столбиком жира, или жир   имеет   коричневый   цвет.   Это   может   наблюдаться   при   контроле консервированных   проб   молока   с   чрезмерным   количеством   формалина, затрудняющего  растворение  белков,  при  использовании   серной  кислоты  высокой концентрации или в результате смешивания молока с кислотой во время небрежного заполнения   жиромера.  Необходимо   правильно   консервировать   пробы   молока, использовать   стандартную   серную   кислоту   и   не   нарушать   правила   (скорость) вливания молока в жиромер. 2 Определение в молоке массовой доли белка Обычно   в   молоке   контролируют   массовую   долю   белков   (общий   белок), представляющих собой сумму казеина и сывороточных белков. Реже определяют в молоке содержание казеина. Для   контроля   массовой   доли   белков   в   молоке   имеется   несколько   методов. Арбитражным считается довольно сложный химический метод Кьельдаля (ГОСТ 23327).   На   молочных   заводах,   как   правило,   используют   метод   формольного титрования   и   рефрактометрический   метод   научных   исследованиях   ­ колориметрический   метод.   Все   шире   стали   применять   инструментальные физические методы контроля содержания белков в молоке. Метод формольного титрования Метод   можно   применять   только   для   анализа   свежего   сырого   молока кислотностью   не   выше   22°Т,   нельзя   контролировать   данным   методом консервированные пробы. Принцип метода. Метод заключается в блокировке NH2­групп белков молока внесенным   формалином   с   образованием   метилпроизводных   белков, карбоксильные группы которых могут быть нейтрализованы щелочью: →  HOOC – R – N                                                                                      CH2OH HOOC­R­NH2 + 2 HCHO         Белок              Формальдегид                                     CH2OH                                                                  Дегидроксилметилпроизводное белка                                CH2OH                                                             CH2OH HOOC – R – N                     + NaOH   NaOOC – R – N                      +H                               CH2OH                                                             CH2OH Количество   щелочи,   пошедшее   на   титрование   кислых   карбоксильных   групп, → 2O пересчитывают на массовую долю белков. Приборы: Коническая колба вместимостью 100 см3; пипетка вместимостью 20 см3;   бюретка   вместимостью   25   см3;   прибор   для   автоматического   отмеривания формалина вместимостью 1 см3. Материал для исследования и реактивы: Молоко сырое кислотностью менее 22ºТ;   0,1   н.   раствор   гидроксида   натрия;   1%­ный   спиртовой   раствор фенолфталеина; 40%­ный раствор нейтрализованного формалина; эталон окраски молока. Последовательность определения. В колбу вместимостью 100 см3 отмеривают 20 см3 молока, 0,25 см3 (10­12 капель) 1%­ного раствора фенолфталеина. Титруют 0,1   н.   раствором   гидроксида   натрия   до   появления   розовой   окраски, соответствующей   цвету   эталона.   Затем   вносят   прибором   для   автоматического отмеривания 4 см3  (4  объема) нейтрализованного 40%­ного формалина и вновь титруют   0,1   н.   раствором   гидроксида   натрия   до   окраски   эталона.   Количество щелочи, дошедшее на второе титрование (при первом титровании она расходуется на нейтрализацию веществ, обусловливающих кислотность молока), умножают на коэффициент 0,959 и получают массовую долю белков в толоке в процентах. Для перевода   количества   раствора   гидроксида   натрия   в   проценты   белка   можно пользоваться табл., приведенной в Инструкции по технохимическому контролю на предприятиях молочной промышленности.              Для   определения     в   молоке   массовой   доли   казеина,   пользуются   измененной методикой. Для контроля берут не 20, а 10 см3  молока, добавляют 10­12 капель фенолфталеина и титруют 0.1 н. раствором гидроксида натрия до слабо­розовой окраски,  но  без   применения   эталона   окраски.  Затем   вносят 2  см3  формалина   и титруют раствором щелочи до слабо­розовой окраски, аналогичной окраске пробы после   первого   титрования.   Содержание   казеина   устанавливают,   умножая количество щелочи, пошедшее на титрование пробы после добавления формалина, на   коэффициент   1,51   (при   подсчете   общего   количества   белков   в   этом   случае используют коэффициент 1,94). Ошибки анализа и их предупреждение Неточные результаты анализа могут быть получены по следующим причинам. 1 Анализу подвергают кислую пробу молока. Точные результаты будут только при анализе свежего (кислотностью не выше 22ºТ) молока. 2 Титрование пробы молока раствором щелочи до добавления формалина и  после него ведут до розовой окраски разной интенсивности. Необходимо точно  определять конец титрования путем сопоставления окраски раствора с окраской  эталона. 3 Используют   формалин   без   предварительной   нейтрализации   или   с   низкой концентрацией формальдегида. Требования к качеству формалина  4 Для   титрования   применяют   раствор   гидроксида   натрия   нестандартной концентрации.                                       Зависимость массовой доли белков от объема раствора щелочи, затраченного на                                                                   Таблица  1 Расход 0,1 н. раствора NaOH,см3 2,45 2,50 2,55 2,60 2,65 2,70 2,75 2,80 2,85 2,90 2,95 3,00 3,05 3,10 титрование проб молока в присутствии формалина Массовая доля белков Расход 0,1 н. раствора Массовая доля белков в молоке, % NaOH,см3 в молоке, % 2,30 2,40 2,44 2,49 2,54 2,59 2,64 2,69 2,73 2,78 2,83 2,88 2,93 2,98 3,15 3,20 3,25 3,30 3,35 3,40 3,45 3,50 3,55 3,60 3,65 3,70 3,75 3,80 3,03 3,07 3,12 3,16 3,21 3,25 3,31 3,35 3,40 3,45 3,50 3,55 3,60 3,65 Вопросы для самоконтроля 1. Перечислите достоинства кислотного метода Гербера. 2. Для чего при определении массовой доли жира добавляют серную кислоту? 3. Массовые доли, каких составных частей молока контролируют на молочных  заводах? 4. Что представляют собой белки? 5. Назовите основные белки молока? 6. Перечислите сывороточные белки? 7. Что собой представляет молочный жир? 8. Перечислите физические и химические свойства молочного жира. Лабораторная работа № 2 Тема: Определение лактозы рефрактометрическим методом Порядок выполнения работы 1. Изучить последовательность определения массовой доли лактозы. 2. Выполнить анализ и сделать вывод. 3. Сделать краткий конспект. 4. Ответить на вопросы. Определение и молоке массовой доли лактозы Массовую   долю   лактозы,   внесенную   в   некоторые   молочные   продукты,   спектрофотометрический, определяют   физическими поляриметрический)  и   химическими  (йодометрический,  метод   Бертрана   и   др.) методами.  (рефрактометрический, Рефрактометрический   метод   доступен,   относительно   прост   и   достаточно точен.  Им определяют массовую долю лактозы в свежем молоке кислотностью  не выше 22° Т. Принцип метода. Метод основан на способности сыворотки (полученной из молока осаждением белков) преломлять проходящий через нее свет в зависимости от   концентрации   лактозы.   Показатель   преломления   молочной   сыворотки устанавливают  по  углу отклонения  светового луча слоем сыворотки, заключенной между призмами ­ рефрактометра. Приборы. Толстостенная пробирка с пробкой; пипетка вместимостью 5 см3; водяная   баня;   термометр;   стеклянная   трубка;   вата;   рефрактометр   типа   РЛ   или РЛП. хлорида кальция. Материал для исследования и реактив.  Молоко свежее; 4%­ный раствор Последовательность определения. В толстостенную пробирку отмеривают 5 см исследуемого молока и добавляют 5 капель 4%­ного раствора хлорида кальция. Пробирку   плотно   закрывают   корковой   или   резиновой   пробкой   и   для   полного осаждения белков ставят ее на кипящую водяную баню. Через 10 мин. пробирку вынимают ИЗ  бани и охлаждают до 18­20 °С, опуская в холодную воду. Затем, берут  стеклянную   трубку  или   пипетку   с   ватным   тампоном  в  нижней   части   и набирают сыворотку (жидкость слегка мутноватая), фильтруя ее через вату. Содержание лактозы в сыворотке определяют при помощи рефрактометра. В течение 10­15 мин. через призмы рефрактометра пропускают воду температурой 17,5   °С.     Далее,  откидывают   верхнюю   призму,   на   поверхность   нижней   призмы быстро   наносят   несколько   капель   молочной   сыворотки   и   верхнюю   призму опускают.  Наблюдая  в   окуляр,   движением   специальной   рукоятки   вверх   и   вниз совмещают  границу между  темной и светлой частями поля зрения  с  пунктирной линией  (указателем).  Если граница между темным и светлым полем неотчетлива (радужная),     вращением    винта  компенсатора  достигает  резкости. Показатель преломления молочной сыворотки отсчитывается по левой шкале (деление шкалы должно   совпадать   с   пунктирной   линией,   совмещенной   с   границей   темного   и светлого полей) с точностью до 0,0001. массовую долю лактозы в молоке находят, пользуясь таблицей. Ошибки анализа и их предупреждение 1 Неточные   показания   рефрактометра.  Его   следует   проверить   по   дис­ тиллированной воде. 2 Для   исследования   берут   пробу   молока   кислотностью   выше   20Т.   При данном методе анализа повышение кислотности молока способствуют завышению результатов. Необходимо исследовать только свежее молоко. 3 Не   полностью   осаждены   белки   при   получении   сыворотки.  Следует повторно их осадить на водяной бане. 4 Не   выполняется   правило   отсчета   показателя   преломления   молочной сыворотки при температуре 17,5ºС и четком установлении границы между темным и светлым   полями.  Тщательно   контролировать   температуру   воды,   пропускаемой через призмы рефрактометра, и добиваться четкой границы. 5 Завышение   результатов   вследствие   испарения   влаги.  Показания   реф­ рактометра рекомендуется снимать быстро. 6 Наиболее   точным   (арбитражным)   считается   йодометрический   метод контроля содержания лактозы и других сахаров в молоке и молочных продуктах. Мы с ним познакомимся в разделе анализа молочных консервов. Наряду с ним, при определении   сахаров   в   молочных   продуктах   широко   применяют поляриметрический метод. Зависимость массовой доли лактозы от показателя преломления молочной Таблица   2 Показатель преломления при 17,5ºС Массовая доля лактозы, % Показатель преломления при 17,5ºС Массовая доля лактозы, % сыворотки 1,3390 1,3391 1,3392 1,3393 1,3394 1,3395 1,3396 1,3397 1,3398 1,3399 1,3400 1,3401 1,3402 1,3403 1,3404 1,3405 1,3406 1,3407 1,3408 1,3409 1,3410 3,01 3,06 3,11 3,16 3,21 3,26 3,31 3,36 3,42 3,47 3,52 3,57 3,62 3,67 3,70 3,72 3,77 3,82 3,87 3,93 3,98 1,3411 1,3412 1,3413 1,3414 1,3415 1,3416 1,3417 1,3418 1,3419 1,3420 1,3421 1,3422 1,3423 1,3424 1,3425 1,3426 1,3427 1,3428 1,3429 1,3430 1,3431 4,03 4,08 4,13 4,18 4,23 4,28 4,33 4,38 4,44 4,49 4,54 4,59 4,64 4,69 4,74 4,79 4,84 4,89 4,96 5,00 5,05 Вопросы для самоконтроля 1. Что собой представляет лактоза? 2. Перечислите основные свойства лактозы. 3. Дайте определение реакции Майара? 4. В чем принцип рефрактометрического метода определения лактозы в молоке? 5. Укажите устройство рефрактометра? 6. Перечислите виды брожения молочного сахара? Лабораторная работа № 3 Тема: Определение сухого остатка в молоке методом высушивания и расчетным методом Порядок выполнения работы 1. Изучить  последовательность определения  массовой доли  сухого  вещества  в  молоке. 2. Выполнить анализ и сделать выводы. 3. Сделать краткий конспект. 4. Ответить на вопросы. 1 Определение в молоке сухого вещества Содержание сухого вещества, а также влаги и сухого обезжиренного остатка (СОМО)  в   молоке,   определяют   методом   высушивания   и     расчетным   путем   можно  установить (поформулам).   Содержание   СОМО     дополнительно рефрактометрическим методом ­ на рефрактометрах АМ­2 и ИРФ­464.  а также с помощью «Лактана 1­ 4». Содержание сухого  вещества в молоке определяют методом высушивания в соответствии с требованиями ГОСТ 3626. Принцип   метода.  Метод   заключается   в   высушивании   навески   молока   в сушильном шкафу при температуре 102±2 ° С до постоянной массы. Приборы:  Шкаф   сушильный;   эксикатор;   бюксы   стеклянные;   палочки стеклянные; пипетка вместимостью 10 см3; водяная баня. Материал для исследования и реактивы: Молоко, песок (просеянный через  промытый  соляной  кислотой  и   водой,   высушенный   и   прокаленный); сито, дистиллированная вода. Последовательность   определения.  Стеклянную   бюксу   с   20­30   г   песка   и стеклянной  палочкой,   не   выступающей   за   края   бюксы,   помещают   в   сушильный шкаф   и  выдерживают   при   102±2°С  в  течение  30­40   мин.   После   этого   бюксу вынимают из сушильного шкафа, закрывают крышкой, охлаждают в эксикаторе 40 мин.  и взвешивают. В эту же бюксу  пипеткой вносят  10 см3  молока, закрывают крышкой  и  взвешивают.   Молоко   с  песком   тщательно   перемешивают   стеклянной палочкой и открытую бюксу нагревают на водяной бане при частом перемешивании содержимого до получения рассыпающей массы. Затем открытую бюксу и крышку помещают в сушильный шкаф  с  температурой  102±2°С.  По истечении 2 ч. бюксу вынимают из сушильного шкафа, закрывают крышкой, охлаждают в эксикаторе 40 мин. и взвешивают. Последующие взвешивания выполняют после высушивания в течение 1 ч. до тех пор, пока разность между последовательными взвешиваниями будет равна или менее 0,001г. Массовые доли (%) сухого вещества  С  и влаги  В вычисляют по формулам:    где           ­ масса бюксы с песком, стеклянной палочкой и навеской после высушивания, г ­ масса бюксы с песком, стеклянной палочкой, г             ­ масса бюксы с песком, стеклянной палочкой и навеской до высушивания, г   Расхождение между параллельными определениями должно быть не более  0,1 %. Массовую долю влаги можно также вычислить по формуле: Основной недостаток – длительность проведения анализа. В = 100 ­ С Аналитический   метод   определения   массовой   доли     сухого   и   сухого обезжиренного остатка молока в практике очень часто заменяют более простым расчетным методом. Формулы для расчетов составлены исходя из зависимости содержания сухого вещества молока от плотности и массовой доли жира. Для   вычисления   массовой   доли   сухого   вещества   молока   используют следующую общую формулу:  ­ массовая доля жира, % где        D­ плотность молока при 20ºС, градусы ареометра Массовую долю сухого обезжиренного остатка (СОМО) вычисляют по  формулам: ;  Вопросы для самоконтроля 1. Что показывает СОМО и СМО молока? 2. Перечислите основные методы определения СОМО в молоке? 3. От чего зависит содержание СМО в молоке? 4. Решите задачи: 1. Анализ показал, что содержание сухих веществ в молоке 13%.  Определите СОМО молока, если содержание жира базисное. 2. Содержание СОМО в молоке составляет 8%. Определите содержание СМО молока и влагу, если содержание жира – базисное. 3. Известно, что плотность молока составляет 1028 кг/м . Определите  СМО и СОМО молока, если содержание жира базисное. Лабораторная работа № 4 Тема: Определение титруемой, предельной, активной кислотности Порядок выполнения работы 1. Изучить последовательность определения кислотности молока. 2. Выполнить анализ и сделать вывод. 3. Сделать краткий проспект. 4. Ответить на вопросы. Молоко по фенолфталеину показывает, кислую реакцию, и титруется щелочью. По   количеству   затраченной   щелочи   можно   судить   о   величине   титруемой кислотности   молока.   Титруемая   кислотность   не   всегда   может   дать   правильное представление   о   качестве   заготовляемого   молока.   Для   этой   цели   определяют водородный показатель (рН) ­ концентрацию в молоке активных ионов водорода. 1 Определение титруемой кислотности Титруемая кислотность молока в нашей стране выражают в градусах Тернера (°Т).   Градусы   Тернера   показывают   количество   кубических   сантиметров   0,1   н. раствора гидроксида натрия, необходимое для нейтрализации 100 см3 разбавленного в два раза водой молока. Принцип  метода.  Определение   кислотности   заключается   в  нейтрализации (титровании) кислых солей, белков, свободных кислот и других кислых соединений молока раствором щелочи в присутствии индикатора фенолфталеина. Приборы:   Колбы   конические   вместимостью   150­200   см3;   пипетки вместимостью 10 и 20 см3 (или автоматические пипетки на 10 см3); бюретка на 20­ 50 см3; капельница для раствора фенолфталеина. Материал  для   исследования   и   реактивы:   Молоко   сырое;   0,1   н.раствор гидроксида натрия; 1%­ный раствор фенолфталеина. Последовательность определения. В коническую колбу вместимостью 150­ 200 см3 отмеривают 10 см3  молока, приливают 20 см3 дистиллированной воды и 3 капли фенолфталеина. Смесь тщательно перемешивают и тируют 0,1 н. раствором гидроксида натрия до слабо­розового окрашивания, не исчезающего в течение 1 мин. Конец титрования устанавливают с помощью эталона окраски молока. Титруемая кислотность молока в градусах Тернера подсчитывают, умножая на   10   объем   щелочи,   пошедшей   на   нейтрализацию   10   см   молока.   Расхождение между параллельными определениями не должно быть выше 1°Т. В   отдельных   случаях   допускается   определять   кислотность   молока   без добавления воды, при этом величину кислотности уменьшают на 2°Т. 2 Определение предельной кислотности Предельная   кислотность   ­   это   максимально   допустимая   кислотность,   при которой молоко принимают от поставщиков или направляют на производство того или иного продукта.    Приборы: штатив с лабораторными пробирками; мерные колбы вместимостью  250 мл; пипетки мерные вместимостью 5 см3; весы электрические. Материал   для   исследования   и   реактивы:   молоко;   гидроксид   натрия кристаллический; 1% спиртовой раствор фенолфталеина, дистиллированная вода. Принцип метода: анализ основан на нейтрализации кислот, содержащихся в продукте,  избыточном   количестве  гидроксида  натрия в присутствии  индикатора фенолфталеина. При этом избыток щелочи и интенсивность окраски в полученной смеси обратно пропорциональны кислотности молока. Последовательность определения: Для определения предельной кислотности готовят рабочие растворы щелочи,  соответствующие       определенному         градусу         кислотности.   Часто готовят насыщенный раствор из расчета 15 г  гидроксида натрия на 15 см3 воды, затем берут 7 см3 этого раствора на каждый литр 0,1 н. раствора гидроксида натрия.     В мерную    колбу вместимостью  1  л отмеривают    требуемое     количество 0,1   н.   раствора  гидроксида  натрия,   прибавляют   5­10  см3  1%­ного   раствора фенолфталеина и доводят объем дистиллированной водой до метки. Данные для приготовления рабочего раствора щелочи для определения предельной кислотности молока приведены ниже. Предельный градус кислотности, °Т      16      17      18      19     20     21      22         Необходимое количество 0,1 н.                   раствора гидроксида натрия, см3                  80      85      90      95    100   105   110 В   пробирки   наливают   по   10   см3  рабочего   раствора   гидроксида   натрия, приготовленного  для   контроля   определенного   градуса   кислотности.   В   каждую пробирку  наливают   по   5   см3  исследуемого   молока,   содержимое   перемешивают, закрыв  пробирку   большим   пальцем   и,   перевертывая   ее   несколько   раз,  затем наблюдают  за  окраской   жидкости.  Если   содержимое   пробирки   обесцвечивается, кислотность исследуемого образца молока будет выше соответствующего данному рабочему раствору градуса. Если жидкость окрасилась в ярко­розовый или слабо­ розовый   цвет   ­   кислотность   молока   ниже   или   соответствует   установленному градусу кислотности. 3 Определение активной кислотности Для   измерения   активной   кислотности   применяют   различные   методы: приближенный   метод   —   с   помощью   индикаторов   —   и   более   точный   — потенциометрический метод с использованием специальных приборов (рН ­ метров, иономеров и др.). Для определения рН молока и молочных продуктов применяют рН ­  метры  типов   рН­222  и   рН­202.  Приборы   первого   типа   предназначены   для лабораторного контроля проб молока второго — для измерения рН в резервуарах и трубопроводах. Для лабораторных работ можно использовать также рН ­ метры типов рН­121 рН­232, рН­340 и др. Принцип метода. Определение рН молока заключается в измерении разности потенциалов   между   измерительным   электродом   и   электродом   сравнения, погруженными   в   пробу   молока.   В   качестве   измерительного   или   индикаторного электрода   служит   стеклянный   электрод,   в   качестве   электрода   сравнения   — хлорсеребряный. При   погружении   стеклянного   электрода   в   молоко   между   поверхностью   его чувствительной части и исследуемым раствором происходит обмен ионами натрия и   водорода.   В   результате   обмена   возникает   электродный   потенциал, пропорциональный   рН   раствора  (молока).   Этот   потенциал   измеряют   с   помощью электрода сравнения, потенциал которого постоянен и не зависит от рН раствора. Приборы:  рН   ­метр   типа   рН­222   (рис.2);   мерный цилиндр вместимостью50 см3. Материал   для   исследования   и   реактивы.  Молоко; буферные растворы для проверки прибора с рН 6,88 и 4 (готовят из стандарт ­ титров). Последовательность определения: рН ­ метр включают в   сеть   (индикаторная   лампочка   должна   загореться),   про­ гревают в течение 10—15 мин и проверяют показания   по стандартным   буферным растворам:   для  шкалы рН от 6 до 7 –  по буферному раствору с рН 6,88, а в диапазоне рН от 4 до 6 по раствору с рН 4. Рис. 6 Прибор типа рН – 222 1­ высокоомный преобразова­ тель; 2­ сосуд для раствора;  3­ погруженный датчик  (стеклянный  и  хлорсеребряный электроды);  4­ стаканчик для пробы;  5­ подвижной столик. Если   рН   исследуемых   растворов   меняется   в   небольших   пределах,   то достаточно   проверки   прибора   по   одному   стандартному   буферному   раствору.   В случае если ошибка     измерения    превышает    0,05    рН,   прибор настраивают регулятором  .После   проверки   показаний   прибора   по   буферному   раствору стаканчик и электроды промывают дистиллированной водой. В стаканчик наливают 40 см3 молока и погружают в него электроды прибора. Температурный компенсатор устанавливают   на   температуру   молока.   После   того   как   стрелка   остановится, считывают показания по шкале прибора. Для   перевода   величины   рН   в   градусы   титруемой   кислотности   пользуются таблицей 3. Соотношение между рН и титруемой кислотностью сырого молока Таблица 3 Титруемая кислотность, °Т Колебания рН Среднее значение рН 16 17 18 19 20 21 22 6,75­6,72 6,71­6,67 6,66­6,61 6,60­6,55 6,54­6,49 6,48­6,44 6,43­6,39 6,73 6,69 6,64 6,58 6,52 6,46 6,41 Вопросы для самоконтроля 1. Объясните принцип метода определения титруемой кислотности молока. 2. Каким   образом   переводят   показания   рН   –   метра   в   градусы   титруемой кислотности. 3. Какие факторы влияют на кислотность молока. 4. Что понимают под градусом Тернера. 5. Что понимают под водородным показателем. 6. Чем обуславливается кислотность молока.  7. Дайте определение предельной кислотности.  8. Для чего определяют предельную кислотность. 9.  Как готовят рабочий раствор щелочи. Лабораторная работа № 5 Определение фальсификации молока содой, аммиаком, формалином, перекисью Тема: Определение плотности молока. водорода Порядок выполнения работы 1. Изучить последовательность определения плотности и натуральности молока. 2. Выполнить анализы и сделать выводы. 3. Сделать краткий конспект. 4. Ответить на вопросы. 1 Определение плотности молока Плотность   жидкости   определяют,   пользуясь   ареометрами,   пикнометрами, специальными весами или другими методами. Плотность молока по ГОСТ 3625 проверяют  с   помощью   молочного  ареометра.  Применяют   два   типа   ареометров: ATM  с  термометром  и  ценой деления  1,0  кг/м3     и АМ без термометра с пеной деления 0,5 кг\м3 Принцип  метода.  Определение  плотности  жидкостей (молока) с помощью ареометра основано на законе Архимеда. При этом степень погружения ареометра зависит от плотности жидкости: чем она ниже, тем глубже в жидкость погружается ареометр. Приборы:  Ареометр типа  ATM  (или  типа  AM); цилиндр, соответствующий размерам ареометра. Материалы   для   исследования   и   реактивы:   Пробы   сырого   молока, отобранные не ранее, чем через 2 ч. после доения. Молоко с отстоявшимся слоем сливок, а также консервированное следует предварительно нагреть до температуры 30­40°С, перемешать и охладить до 20±2°С. В арбитражных случаях пробы молока нагревают  до  40°С,  выдерживают  при ной температуры в  течение 5  мин.,  затем охлаждают до 20±2°С. Последовательность  определения.   Пробу  молока  температурой  15­25°С тщательно перемешивают и осторожно наливают в цилиндр, заполняя ¾ его объема. Но избежание образования пены цилиндр слегка наклоняют, и молоко приливают по стенке   (рис.   7).  Чистый  и  сухой   ареометр   осторожно  погружают   в   молоко   и оставляют   свободно  плавать   в   нем   (расстояние   между  стенками   цилиндра   и корпусом  ареометра  должно быть не менее 0,5 см). Показания плотности снимают   с   точностью   до половины деления через 1 мин. после  остановки ареометра по верхнему   краю   мениска. Прибор держат таким образом, чтобы  край   поверхности молока   располагался   на уровне   глаз.   После   этого определяют температуру молока.   Если   температуры отклоняется   до  в показания   плотности   вводят поправку:   на   каждый  градус выше  20°С  прибавляют   0.2   кг/м3,   а   на   каждый   градус   ниже  20°С  вычитают аналогичную поправку. Можно пользоваться таблицей, в которой плотность молока выражена в градусах ареометра (°А). Градусы ареометра находят путем вычитания 1000   из  показаний,   выраженных  в   единицах   плотности.   Например,   плотность молока, равная  1029 кг/м3, градусах ареометра составил 1 029­1000 = 29°А.  20°С,     Рис.7. Последовательность операций при определении плотности 1 – наполнение цилиндра молоком; 2 – погружение ареометра в молоко;  3 – цилиндр с погруженным в молоко ареометром;  4 – отсчет показаний плотности молока; 5 – отсчет температуры молока Таблица 4 Плотность, приведенная к температуре 20°С (в °А) при Показания ареометра, °А 25,0 25,5 26,0 26,5 27,0 27,5 28,0 28,5 29,0 29,5 30,0 30,5 31,0 31,5 32,0 32,5 33,0 33,5 16 15 17 24,0 24,2 24,4 24,5 24,7 24,9 25,5 25,2 25,4 25,4 25,6 25,8 25,9 26,1 26,3 26,3 26,3 26,8 26,5 27,0 27,3 27,3 27,5 27,8 27,8 28,0 28,3 28,5 28,5 28,8 28,8 29,0 29,3 29,3 29,5 29,8 29,8 30,1 30,3 30,2 30,5 30,7 30,7 31,0 31,2 32,2 31,5 31,7 31,7 52,0 32,2 32,2 32,5 32.7 18 24,6 25,1 25,6 26,0 26,5 27.0 27,5 28,0 28,5 29,0 29,5 30.0 30,5 31,0 31,5 32,0 32,5 33,0 23 температуре молока, °С 19 24,8 25,3 25,8 26,3 26,8 27,3 27,8 28,3 28,8 29,3 29,8 30,3 30,8 31,3 31,8 32,3 32,8 33,3 22 24 25,4 25,6 25,8 25,9 26,1 26,3 26,4 26,6 26,8 26,9 27.1 27,3 27,5 27,7 27,9 28,0 28,2 28,4 28,5 28,7 29,0 29,0 29,2 29,5 29,5 29,7 30,0 30,0 30,2 30,5 30,5 30,7 31,0 31,0 31,2 31,5 31,5 31,7 32,0 32,0 32,3 32,5 32,5 32.8 33,0 33,0 33,3 33,5 33,5 33,8 34,1 33,9 34,3 34,6 20 25,0 25,5 26,0 26,5 27,0 27,5 28,0 28,5 29,0 29,5 30,0 30,5 31,0 31,5 32,0 32,5 33,0 33,5 21 25,2 25,7 26,2 26,7 27,2 27,7 28,2 28,7 29,2 29,7 30,2 30,7 31,2 31,7 32,3 32,8 33,3 33,8 25 26,0 26,5 27,0 27,5 28,1 20,6 29,2 29,7 30,2 30,7 31,2 31,7 32,2 32,7 33,3 33,7 34,3 34,7 Контроль натуральности молока При   контроле  натуральности  молока   или   при   установлении   характера   и степени  ею  фальсификации  количество   добавленной   к   молоку   воды,   а   также наличии   в   нем   нейтрализующих   (соды,   аммиака)   и   консервирующих   (перекиси водорода, формальдегида) веществ. 2 Определение в молоке воды При добавлении в молоко воды  понижается плотность,  содержание  сухого вещества, СОМО и повышается его температура замерзания. Для приблизительного определения количества воды, добавленной к молоку, применяют  расчетный метод с использованием показателей плотности молока и массовой доли СОМО. Например, фальсификацию молока водой по изменению плотности можно рассчитать, пользуясь формулой: (D – D1) *100 В = ______________________  ,   D где В­ количество добавленного в молоко воды, %; D плотность натурального молока при 20°С, °А;  D1 – плотность исследуемого молока при 20°С, °А. Более   точно   установить   в   молоке   наличие   волы   можно   креоскопическим метолом   (ГОСТ   2501)   ­   по   изменению   точки   замерзания   молока   с   помощью креоскопа. 3 Определение в  молоке нейтрализующих и консервирующих веществ Для   обнаружения   нейтрализующих   и   консервирующих   веществ   (соды, аммиака,   перекиси   водорода   и   формальдегида)   применяют   соответствующие разработанные методы, подтвержденные стандартами. Принципы  методов.  В   основе   методов   определения   лежат   специфические реакции, позволяющие присутствие нейтрализующих и консервирующих веществ по  изменению   цвета   соответствующих   реактивов,   добавленных   к   молоку   или молочной сыворотке. Приборы:       Водяная      баня;       цилиндр      вместимостью     25       см3; пипетка  вместимостью 1,2 и 5 см3; стаканы или колбы вместимостью 50 см3 . Материалы  для   исследования   и   реактивы:  Контрольная   проба   с натуральным   сырым   молоком;   опытные   пробы,   содержащие   нейтрализующие   и консервирующие   вещества;   0,04%­ный   спиртовым   раствор   индикатора бромтимолового синего; реактив Несслера (раствор ртуть ­ йодида калия); 10%­ ный раствор уксусной кислоты; раствор серной кислоты (одну объемную часть серной   кислоты   плотностью   1830­1835   кг/м3  смешивают   с   тремя   частями дистиллированной воды); крахмальный раствор йодида калия; раствор кислот (к 100 см3  серной кислоты плотностью 1820­ 1825 кг/см3  прибавляют одну каплю концентрированной азотной кислоты плотностью 1300 кг/м3). Последовательность определения.  Наличие  соды. Присутствие в молоке соды по ГОСТ 24065 определяют по изменению окраски индикатора бромтимолового синего, добавленного к молоку. Чувствительность   метода   составляет   0,05   %   соды.   Для   определения   соды   в молоке также используют розолувую кислоту. В сухую или ополоснутую дистиллированной водой пробирку наливают 5 см3 исследуемого   молока   (опытная   проба)   и   осторожно   по   стенке   добавляют   7­8 капель   раствора   бромтимолового   синего.   Одновременно   ставят   опыт   с контрольной   пробой   молока.   Через  10  мин.  наблюдают   за   окраской   кольца   на границе слоев. Желтая окраска кольца различных оттенков свидетельствует об отсутствии в молоке соды, зеленая окраска различных оттенков (желто­зеленая, светло­зеленая,   темно­зеленая   или   сине­зеленая)   ­   о   наличии   ее   следов   или значительное количество. Наличие аммиака. Определяют по изменению цвета молочной сыворотки при ее взаимодействии с реактивом Несслера (ГОСТ 24066), чувствительность, метода составляет 6­9мг% аммиака. В   стакан  или   колбу     на   50  см3  отмеривают    цилиндром    около   20  см3 исследуемого  молока   (одновременно   ставят  контрольный  опыт)   и  нагревают  на водяной бане до 35­45°С.   В подогретое молоко для осаждения казеина вносят 1 см3 10%­ного раствора уксусной кислоты и выдерживают пробу при этой температуре в течение 10   мин. Из   отстоявшегося  слоя   сыворотки     пипеткой  с   ватой     на   конце   отмеривают   в пробирку,  куда  добавляют    1   см3     реактива   Несслера.   Содержимое  пробирки тщательно перемешивают и наблюдают за окраской. В случае отсутствия аммиака смесь окрашивается в лимонно­желтый цвет, а при его наличии ­   желто­оранжевый или интенсивно­оранжевый.  Наличие   перекиси   водорода.  Определение   основано   на   взаимодействии перекиси   водорода   с   йодидом   калия,   в   результате   которого   выделяется   йод, дающий с крахмалом синее окрашивание (ГОСТ 24066). В пробирку отмеривают 1  см3  исследуемого молока, добавляют две капли приготовленного  раствора серной кислоты, 0,2 см3  около 10 капель крахмального раствора йодида калия. Через 10 мин. наблюдают за окраской раствора. Появление синего окрашивания свидетельствует о присутствии в молоке перекиси водорода. Наличие   формальдегида.  Присутствие   в  формальдегида устанавливают по окраске кольца, образующегося после добавления молока в смеси серной и азотной кислот.  молоке В пробирку наливают 2­3 см3 смеси кислот, осторожно по стенке наклонной пробирки приливают такое же количество исследуемого молока. При наличии в молоке формальдегида на границе соприкосновения двух  жидкостей  появляется кольцо  фиолетового   или   темно­синего   цвета,   при  его   отсутствии  кольцо  имеет желтую или желто­бурую окраску. Исходя из полученных данных, заполните таблицу: Определение наличия Полученная окраска Выводы Соды Аммиака Перекиси водорода Формальдегида  Вопросы для самоконтроля 1. На  чем  основаны  принципы методов определения  нейтрализующих  и  консервирующих веществ? 2. Какой индикатор используют для определения соды  в молоке.  Какой  будет  окраска молока при наличии в нем соды. 1. По какому признаку в молоке устанавливают наличие формальдегида. 2. Перечислите виды фальсификации молока. Лабораторная работа № 6 Тема: Определение ингибирующих веществ в молоке Порядок выполнения работы 1. Изучить  последовательность определения  наличие  ингибирующих  веществ  в молоке. 2. Выполнить анализы и сделать выводы. 3. Сделать краткий конспект. 4. Ответить на вопросы. Определение в молоке ингибирующих веществ Метод заключается в восстановлении резазурина при размножении в молоке чувствительных  к ингибирующим веществам некоторых штаммов термофильного стрептококка (ГОСТ 24454). Приборы и реактивы: Стерильные пробирки, пробки, пипетки на 1 см3 и 10 см3, раствор, содержащий 10 и.е. пенициллина, 0,05% раствор резазурина, водяная баня. Последовательность определения. В стерильные пробирки по 10 см3 молока и закрывают стерильными резиновыми пробками. Оставшуюся часть образца сохраняют до   конца   анализа   в   холодильнике,   при   температуре   6­8°С.   Одновременно   ставят контрольную пробу с пенициллином. Для этого в пробирки наливают по 10 см3 молока, предварительно проверенного и не содержащего ингибирующих веществ. Из  аптечного пенициллина,   предназначенного   для  внутримышечных   инъекций,  приготовляют раствор, содержащий 10 и.е. пенициллина, и вносят 1 см3 его в молоко. Пробирки с молоком выдерживают в водяной бане при 85­90 °С 10 мин. Затем пробирки   охлаждают   до   44­45°С   и   стерильной   пипеткой  вносят   0,3  см3  культуры термофильного стрептококка. Содержимое пробирки тщательно перемешивают путем трехкратного перевертывания. Пробирки с молоком и культурой выдерживают в течение 2 ч. при температуре 43­42 °С в редуктазнике или в водяной бане с терморегулятором. Затем добавляют 1 см3мл 0,05%­ного резазурина  с температурой не ниже 18°С. Содержимое пробирок тщательно перемешивают. Пробирки  выдерживают в термостате  при  температуре 42­45°С  в течение  15 мин. и по изменению окраски молока определяют результат. Молоко   с   наличием   ингибирующих   веществ   и   в   контрольной   пробе   имеет окраску сине­стальную или сине­фиолетовую, молоко без ингибирующих веществ  имеем фиолетовую, розовую или белую окраску. Метод позволяет выявить в молоке содержание от 0.01 и.е. пенициллина,  от 0,005% формалина, от 25мл% активного хлора и от 0,05% перекиси водорода. Вопросы для самоконтроля 1. В чем заключается метод определения ингибирующих веществ в молоке. 2. Что позволяет выявить данный метод. 3. При какой температуре выдерживают пробы в термостате. 4. Какой будет окраска при наличии и отсутствии ингибирующих веществ? Лабораторная работа № 7 Тема: Определение эффективности гомогенизации и пастеризации молока Порядок выполнения работы 1. Изучить последовательность определения гомогенизации и пастеризации молока. 2. Выполнить анализы и сделать выводы. 3. Кратко законспектировать последовательность определения. 4. Ответить на вопросы. 1 Определение эффективности гомогенизации молока Эффективность гомогенизации молока контролируют методами отстаивания жира и центрифугирования. Метод отстаивания жира Это относительно простой, но менее точный метод по сравнению с методом центрифугирования. Принцип  метода.   Эффективность   гомогенизации   определяют   по   разнице между  содержанием  жира  в  верхнем   и   нижнем   слоях   молока,   после   его соответствующего отстаивания (выдерживания) в сосуде. Приборы. Сосуд для отстаивания молока; жиромер для молока с пределами измерений от 0 до 6% или от 0 до 7% с ценой деления 0,1% (ГОСТ 23094); пробки резиновые   для   жиромеров; пипетка   вместимостью 10,77 см3     (ГОСТ 20292); приборы для автоматического отмеривания серной кислоты и изоамилового спирта вместимостью соответственно 10 и 1  см3;  штатив для жиромеров; водяная баня; центрифуга; термометр; песочные часы на 5 мин. Материал  для   исследования   и   реактивы.   Молоко   гомогенизированное; кислота серная плотностью 1810­ 1820 кг/м3; спирт изоамиловый. Последовательность   определения.  Пробу   гомогенизированного   молока   в количестве  250  см3  наливают   в   бутылку,   мерный   цилиндр   или   другой   сосуд   и выдерживают при температуре 10°С в течение 48 ч. Затем отбирают верхний слой молока  (около  100  см3) и определяют  в  нем кислотным  методом  массовую долю жира. В нижнем слое молока также контролируют содержание жира. Разницу  в  содержании   жира   в   двух   слоях   молока,   показывающую  степень отстаивания жира (%), рассчитывают по формуле: Ж1 – Ж2 х = _________________ *100 Ж1 где Ж1­ массовая доля жира в верхнем слое молока, % ;       Ж2 ­ массовая доля жира в нижнем  слое молока, %. Чем   больше   степень   отстаивания   жира,   тем   ниже  эффективность гомогенизации молока. Ее величина не должна превышать 100%. Метод центрифугирования Дли проведения метода, необходима специальная пипетка. Принцип  метода.   Метод   основан   на   определении   в   гомогенизированном молоке  содержания мелких (размером менее 2  мкм)  жировых шариков после его центрифугирования в специальной пипетке. Приборы:  Специальная  пипетка   для   контроля  эффективности   (степени) гомогенизации  молока   (ТУ   493­05­);   пробки   резиновые   №   20  с  углублением   для закрывания нижнего конца пипетки; жиромер для молока с пределами измерения от 0 до 6% или от 0 до 7% с ценой деления 0,1% (ГОСТ 23094); пробки резиновые для  (ГОСТ   20292);   приборы   для жиромеров;   пипетка   вместимостью   10,77  см3 автоматического     и   изоамилового   спирта вместимостью соответственно   10 и   1   см3; штатив для жиромеров; водяная баня; центрифуга; термометр; песочные часы на 5 мин.  отмеривания   серной     кислоты   Материал   для   исследования   и   реактивы:  Молоко   гомогенизированное; кислота серная плотностью 1810­1820 кг/м3; спирт изоамиловый. Последовательность   определения.  Специальную  пипетку  через   нижний капиллярный  конец   заполняют   исследуемым   гомогенизированным   молоком   до верхней   черты.  Верхний   конец   пипетки   закрывают   пальцем,  а   на  нижний  конец надевают  резиновую   трубку   с   углублением.   Заполненные   молоком  пипетки вставляют   симметрично  в   патроны   центрифуги   для   определения   массовой   доли жира   (пробками   к   периферии)   и   центрифугируют   в   течение   30   мин.   После центрифугирования пипетки вынимают из центрифуги и ставят в штатив (пробками вниз). В верхней части пипетки собирается молоко с жировыми шариками размером более  2  мкм,  а   в   нижней   ­   с   мелкими   шариками   размером   менее   2   мкм.   Для определения степени гомогенизации необходимо отобрать молоко из нижней части пипетки.   Для   этого  пальцем   закрывают   верхнее  отверстие  пинетки,   снимают резиновую  пробку   с   нижнего   конца   и  осторожно  сливают   молоко   в   стакан   от верхней до нижней черты на пипетке. Затем контролируют массовую долю жира в этой части молока. Содержание в молоке мелких жировых шариков, характеризующее степень гомогенизации (%), рассчитывают по формуле: Ж1                х = _________________ * 100                            Ж где Ж1 ­ массовая доля жира в молоке, слитом из нижней части пипетки, %;         Ж ­ массовая доля жира в гомогенизированном молоке до центрифугирования, % Данные таблицы  показывают,  что  чем больше в гомогенизированном  молоке мелких жировых шариков (чем выше массовая доля жира в молоке из нижней части пипетки), тем выше степень (эффективность) гомогенизации молока. Таблица 5  Зависимость степени гомогенизации молока от массовой доли жира в Степень гомогенизации, % молоке в нижней части пипетки Массовая доля жира в молоке (%) в нижней части пипетки при массовой доли жира в исходном молоке, % 3,1 – 3,2 3,3 – 3,4 3,5 – 3,6 3,7 – 3,8 39­47 58­67 70­77 77­80 80­85 86­88 1,43 2,11 2,43 2,61 2,70 2,76 1,58 2,15 2,47 2,53 2,74 2,96 1,57 2,17 2,60 2,72 2,90 3,02 1,62 2,17 2,65 2,83 2,96 3,21 2 Определение эффективности пастеризации молока Для контроля определения эффективности пастеризации молока (и сливок) главным  образом   применяют   методы,   основанные   на   определении   в   молоке щелочной фосфатазы и пероксидазы. Щелочная   фосфатаза   теряет   свою   активность   (инактивируется)   при температуре молока ниже 63°С с выдержкой 30 мин. Эффективность пастеризации молока устанавливают по реакции фосфатазы с 4 ­ аминоантипирином (ГОСТ 3623). Принцип  метода.   Метод   основан   на   гидролизе   динатриевой   соли финилфосфорной кислоты фосфатазой, содержащем и сыром молоке. Выделившись при гидролизе, фенол образует с индикатором 4 ­ аминоантипирином окрашенный в розовый  цвет  комплекс. Для остановки действия фосфатазы и осаждения белка применяют осадитель цинк ­ медный. Приборы:  Штатив   с   пробирками;   пипетка   вместимостью   2   см3;   пипетки градуированные вместимостью 5 см3; водяная баня или термостат с температурой 40­45°С. Материалы для исследования и реактивы: Молоко сырое, пастеризованное и   кипяченное;   смесь   динатрийфенилфосфата   с   4   ­  аминоантипирином   (раствор субстрата); осадитель системы цинк­медь. Последовательность   определения.  В   пробирку   вносят   по   3   см3 исследуемого   (сырого   или   пастеризованного),   молока,   добавляют   по   2  см3 субстрата. Содержимое пробирок перемешивают и ставят на водяную баню (или термостат) с температурой 40­45° С на 30 мин. После того как пробирки вынимают из водяной бани, добавляют  по  5  см3  осадителя системы цинк­медь, содержимое тщательно перемешивают и снова ставят на водяную баню (в термостат) на 10 мин. Вынув   пробирки   из   бани,   определяют   окраску   раствора   над   осадком   белка, используя   в   качестве   контроля   пробу   с   кипяченым   молоком.   При   наличии фосфатазы (сырое молоко) раствор окрасится в темно­красный или розовый цвет, при   его   отсутствии   (кипяченое   и   пастеризованное   молоко)   раствор   будет бесцветным. Контроль  эффективности  пастеризации   сливок   и   кисломолочных   напитков ведут аналогично контролю пастеризации молока. При   контроле  эффективности молока   по   определению   фосфатазы   можно использовать   вместо динатриевой соли  метилфосфата  и  4 – аминоантипирина фенолфталеинфосфат натрия. Метод основан на гидролизе фенолфталеинфосфата натрия фосфатазой с освобождением фенолфталеина,   который   в  щелочной  среде   дает  розовое   окрашивание.   Для контроля   высокотемпературной   пастеризации   молока   используют   метод определения фермента, который инактивирует при температуре выше 80°С. Метод основан  на  разложении перекиси водорода ферментом  с выделением  кислорода. Освобождающийся   активный   кислород   окисляет   йодид   калия   до   йода, окрашивающего  крахмальный  раствор   в синий  цвет  (или  парафенилендиамин  до соединений синего цвета). Вопросы для самоконтроля 1.В    чем    заключается    принцип    метода    для    определения    эффективности гомогенизации методом отстаивания жира и центрифугирования. 2.Цель гомогенизации. Что собой представляет процесс гомогенизации. 3.Почему      при       хранении      не   гомогенизированного      молока       происходит отстаивание жира, чем при хранении гомогенизированного молока.  4. Дайте определение пастеризации. 5. Назовите цели пастеризации. 6. На чем основан метод определения пастеризации молока. 7. Для каких целей проводится определение пастеризации молока. 8. Каким изменениям подвергаются составные части молока при пастеризации. 9. Что такое инактивация ферментов. Лабораторная работа № 8 Тема: Определение титруемой кислотности, массовой доли жира, вязкости кефира Порядок выполнения работы 1. Изучить последовательность определения титруемой кислотности, массовой  доли жира, вязкости кефира.  2. Выполнить анализы и сделать вывод 3. Сделать краткий конспект. 4. Ответить на  вопросы. 1 Определение титруемой кислотности  В   кисломолочных   продуктах   кислотность   определяют   в   соответствии   с требованиями ГОСТ 3624. Приборы: Коническая колба вместимостью 100 ­ 250 см3, пипетки на 10 и 20 см3, бюретка для титрования. Материал для исследования и реактивы: кисломолочные напитки, сметана, творог, 0,1 н. р­р едкого натра, 1%­ный р­р фенолфталеина Последовательность определения.  В   коническую   колбу   вместимостью   100­250   см3  вносят   20   см3  воды, прибавляют 10 см3 продукта, переводят остатки продукта из пипетки в колбу путем промывания   пипетки   смесью.   Тщательно   перемешав   содержимое   колбы, прибавляют в нее три капли фенолфталеина и титруют раствором едкого натра до появления,   не   исчезающего   в   течение   1   мин.   слабо   розового  окрашивания. Кислотность  в   градусах  Тернера   равна   количеству  мл  0,1  н.  р­ра   едкого   натра затраченного на нейтрализацию 10 мл продукта, умноженного на 10. Точно  определить  кислотность   кисломолочных   напитков   можно   после освобождения   его   от  углекислоты  (после  нагревания  его   до  50°С).  Такая кислотность   называется  постоянной   в  отличие   от   общей   кислотности, получающейся   при   титровании   кисломолочных   напитков,  не   освобожденных   от углекислоты. 2 Определение массовой доли жира Массовую долю жира в исследуемых продуктах определяют так же, как и в молоке, в соответствии с требованиями ГОСТ 5867. Приборы. Кроме жиромеров, применяемых для определения массовой доли жира в молоке, весы лабораторные рычажные 4­го класса точности или специальные весы с подвесками для жиромеров; жиромер для сливок с пределами измерения от 0 до 40% и ценой деления 0,5%; пипетка вместимостью        5 см3; мерный цилиндр на 25 см3 . Материалы для исследования и реактивы. Кефир или простокваша; спирт изоамиловый,  серная   кислота   плотностью   1800   ­   1810  кг/м3;  дистиллированная вода. Последовательность   определения.   При  исследовании   перечисленных продуктов аналогична исследованию молока, за исключением следующего.  Все продукты в отличии молока, отмериваемого  пипеткой,  отвешивают на технических весах. Взвешивание можно вести на обычных лабораторных весах. Для этого два сухих чистых жиромера (для молока или сливок) подвешивают на крючки коромысел весов при помощи тонкой проволоки или нити: один ­ на крючок правого плеча, второй ­ на крючок левого плеча. На правую чашку уравновешенных весов ставят гирю 5  г  или другой массы, в жиромер у левого  плеча  вводят пипеткой нужное количество продукта (до приведения весов в равновесие). Затем, сняв гирю, отвешивают другую пробу продукта во второй жиромер. При   массовых   анализах   применяют   специальные   весы   с   подвесками (металлическими   штативами)   для   жиромеров.   На   обе   чашки   (диски)   весов устанавливают по 4 жиромера и уравновешивают. На правую чашку нужной массы, а  в  жиромер на левой стороне ­ навеску продукта до  установления равновесия. Затем, сняв гирю, снимают и отвешивают продукт в другой жиромер. Кисломолочные напитки. В чистый жиромер для молока отвешивают 11 г продукта, приливают 10 см3 серной кислоты (плотностью 1810 ­1820 кг/м3) и 1 см3 изоамилового спирта, закрывают специальной резиновой пробкой и встряхивают до полного растворения белков, перевертывая его 4­5 раз. При смешивании молока с серной кислотой жиромер сильно нагревается,  поэтому во  избежание  ожога рук рекомендуется   завернуть   жиромер   в   полотенце.   В   заводских   лабораториях   для встряхивания жиромеров применяют штативы с металлической крышкой. Жиромер ставят (пробкой вниз) на водяную баню с температурой 65°±2°С и выдерживают  5 мин. Затем  его  вынимают,  вытирают   полотенцем  и  вставляют  в патрон  центрифуги узкой частью к центру. Один жиромер или нечетное их число вставлять в центрифугу нельзя, обычно в нее помещают не менее двух жиромеров, располагая их симметрично один против друга. Если число жиромеров нечетное, то в центрифугу для уравновешивания вставляют жиромер с водой. Центрифугу закрывают крышкой, и жиромеры  центрифугируют  в течение 5 мин. с частотой 1000­1200 об/мин. После центрифугирования жиромер вынимают из патрона и  держат пробкой вниз, ставят на водяную баню с температурой 65±2°С на 5 мин. (предварительно движением резиновой пробки столбик жира переводят в участок жиромера со шкалой). Уровень воды в бане должен быть несколько выше слоя жира в жиромере. Жиромер вынимают из водяной бани, вытирают его и быстро отсчитывают объем жира. Для этого, держа жиромер вертикально на уровне глаз, движением пробки вверх и вниз устанавливают нижнюю границу столбика жира. Если столбик жира  не отделяется резко от остальной жидкости, жиромер необходимо встряхнуть, поставить на водяную баню (65 ± 2°С) на 5 мин., провести центрифугирование,   снова   его   поставить   на   водяную   баню   и   затем   выполнить отсчет жира. При   определении   массовой   доли   жира   в   продуктах,   приготовленных   из гомогенизированного  молока,   применяют   трехкратное   центрифугирование   и нагревание   жиромера  между   каждым   центрифугированием   на   водяной   бане   при температуре 65 ±2°C в течение 5 мин. 3  Определение вязкости кефира  Вязкость   кефира   можно   определить   различными   методами   –   по   измерению времени истечения жидкости через капилляр, скорости свободного падения и  т.д. Для   определения   вязкости   имеются   различные   приборы   –   вискозиметры (капиллярные,   с   падающим   шариком,   ротационные,   ультразвуковые   и   т.д.) Простейшим капилляром может служить пипетка, имеющая определенный объем и размер выходного отверстия.  Определение с помощью пипетки просто и доступно. Этот метод применяют для контроля вязкости сгустка при производстве кефира резервуарным способом. Принцип метода. Вязкость продукта определяют по времени его истечения из специальной пипетки  вместимостью 100 см3 при 20°С. Приборы: Пипетка вместимостью 100 мл с диаметром выходного отверстия 5 мм, колба или стакан вместимостью 150­200 см3, часы с секундной стрелкой.     Последовательность  определения.   Пипеткой   отмеривают   100   см3  кефира, вводят ее в колбу или стакан, снимают с верхнего отверстия указательный палец, включают   секундомер   и   дают   продукту   вытечь.   Отмечают   продолжительность истечения продукта из пипетки. Кефир хорошей консистенции вытекает из пипетки не менее чем за 30 с, удовлетворительной консистенции ­ 20 с. Вопросы для самоконтроля 1. Что понимают под вязкостью, в каких единицах измеряется? 2. По   какому   мениску   ведут   определение   количество   щелочи,   пошедшее   на титрование? 3. Перечислите виды брожения лактозы. 4. Какие факторы влияют на вязкость кефира? 5. Зарисуйте   жиромер   с   указанием   его   составных   частей.   Перечислите   виды жиромеров. Лабораторная работа № 9 Тема: Определение массовой доли жира, титруемой кислотности сметаны, творога. Определение влаги в твороге. Определение титруемой кислотности, массовой доли жира в мороженом Порядок выполнения работы 1. Изучить последовательность определения массовой доли жира, титруемой  кислотности сметаны, творога. Определение влаги в твороге. Определение  титруемой кислотности, массовой доли жира в мороженом. 2. Выполнить анализы и сделать выводы. 3. Сделать краткий конспект. 4. Ответить на вопросы. 1 Определение титруемой кислотности в сметане и твороге В   кисломолочных   продуктах   кислотность   определяют   в   соответствии   с требованиями ГОСТ 3624. Приборы: Коническая колба вместимостью 100 ­ 250 см3, пипетки на 10 и 20 см3, бюретка для титрования. Материал для исследования и реактивы: сметана, творог, 0,1 н. р­р едкого натра, 1%­ный р­р фенолфталеина Последовательность определения.  Сметана. В стакан вместимостью 100 ­ 150 см3    отвешивают   5  г   сметаны. Продукт  тщательно   перемешивают   стеклянной палочкой, постепенно прибавляя 30­40   см3  воды.   Затем   вносят   три   капли   1%­ного   раствора   фенолфталеина   и титруют 0,1 н. раствором гидроксида натрия до слабо­розового окрашивания, не исчезающего в течение I мин. Титруемая кислотность сметаны (°Т) равна объему щелочи, пошедшему на нейтрализацию 5 г продукта, умноженному на 20. Творог.  В  фарфоровую   ступку   вместимостью  150­200  см3  вносят   навеску творога в 5 г, тщательно растирая и перемешивая продукт пестиком, прибавляют небольшими порциями, 50 см3 воды,  нагретой до 35­40°С.  Далее, вносят три капли раствора фенолфталеина и титруют раствором гидроксида натрия так же, как и при контроле кислотности сметаны. Аналогичным образом подсчитывают и титруемую кислотность творога, умножая объем израсходованной щелочи на 20. 2 Определение массовой доли жира сметаны и творога Массовую долю жира в исследуемых продуктах определяют так же, как и в молоке, в соответствии с требованиями ГОСТ 5867. Приборы. Кроме жиромеров, применяемых для определения массовой доли жира в молоке, весы лабораторные рычажные 4­го класса точности или специальные весы с подвесками для жиромеров; жиромер для сливок с пределами измерения от 0 до 40% и ценой деления 0,5%; пипетка вместимостью 5 см3; мерный цилиндр на 25 см3 . Материалы  для  исследования   и   реактивы. изоамиловый  серная   кислота   плотностью   1800   ­   1810  кг/м3  дистиллированная вода.  Сметана,   творог;   спирт       и   1550   кг/м3; Последовательность определения.  Сметана.     В чистый жиромер для  сливок     отвешивают     5     г   сметаны. Сметану в жиромер вносят осторожно, стараясь не смочить горлышко. Для этого используют пипетку с отбитым концом или небольшой лист пергамента, свернутый в виде конуса. В конус шпателем помещают около 15  г сметаны, затем обрезают конец  конуса   и  через   него   выдавливают   необходимое  количество   сметаны  в жиромер,   к  ней  добавляют  сначала  пипеткой   5   см3 дистиллированной воды, зачем по стенке слегка наклоненного жиромера ­ 10 см3 серной кислоты плотностью 1810­1820 кг/м3 и 1 см3 изоамилового спирта. Далее определение ведут так же, как и при анализе кисломолочных напитков. Перед  центрифугированием  жиромер   нагревают   на   водяной   бане,   часто встряхивая содержимое до полного растворения белков. При   контроле   сметаны,   приготовленной   из   гомогенизированных   сливок, проводят   трехкратное   центрифугирование   с   нагреванием   жиромера   на   водяной бане. Показания   жиромера   соответствуют   массовой   доли   жира   в   сметане   в процентах.   Отсчет   показаний   жиромера   для   сливок   выполняют   с   точностью   до одного деления. Творог.   Массовую   долю   жира   в   продуктах   определяют   так   же,   как   и   в сметане,  при  контроле  сладких   творожных   изделий   применяют   серную   кислоту плотностью 1800­ 1810 кг/м3. 3 Определение в твороге массовой доли влаги Арбитражный метод определения массовой доли влаги в твороге ГОСТ 3626 высушивание навески продукта (3­5г) в сушильном шкафу  при температуре  102 ±2°С.  В заводских лабораториях чаще применяют ускоренные методы определения влаги   ­   высушивание   в   сушильном   шкафу   при   160­165°С,   с   помощью   прибора (влагомера) Чижовой, выпаривание влаги в парафине и др. В настоящее время все шире   используют   специальные   влагомеры   различных   конструкций   и   принципов работы (устройство ПИВИ и др.). Определение   на   приборе   ПИВИ   широко   применяют   на   молочных   заводах вследствие его приросты и сравнительно быстрого исполнения. Принцип  метода.  Определение основано на быстром высушивании тонкого слоя творога, помещенного в бумажный пакет между нагретыми плитами прибора ПИВИ. Приборы: Весы лабораторные рычажные 4­го класса точности; прибор ПИВИ с   плитами   прямоугольной   формы   с   вмонтированными   в   них электронагревательными элементами и термометром (прибор можно переключить на сильный или слабый обогрев); бумага газетная; пергамент или подпергамент; эксикатор. Материалы для исследования и реактивы:. Творог или творожные изделия разной влажности.  определения. Последовательность   Перед   анализом   заготавливают двухслойные   пакеты   из   листов   газетной   бумаги   размером   150x150  мм,  которые накладывают   друг   на  друга,  сгибают   по   диагонали,   загибают   по   углам   и   краям примерно   на   15   мм   и   приглаживают   в   приборе   для   запрессовки   краев.   Для предохранения от потерь жира каждый пакет вкладывают в пергамент, который складывают   по   диагонали,   не   загибая   краев.   Перед   использованием   пакеты высушивают в приборе при температуре высушивания продукта в течение 3 мин., после чего охлаждают и хранят в эксикаторе. Высушенный   пакет  взвешивают  и  в него  отвешивают   навеску  творога  5  г, распределив продукт по возможности равномерно по всей площади пакета. Пакет с навеской творога закрывают и помещают в нагретый до 150­152°С прибор между плитами (одновременно можно высушить два пакета). В начале сушки во избежание разрыва пакетов верхнюю плиту прибора приподнимают и выдерживают в таком положении до прекращения  обильного  выделения паров (около 30 – 50 с). Затем плитку   опускают   и   продолжают   высушивание   в   течение   5   мин.   Пакеты  с высушенными пробами охлаждают в эксикаторе в течение 3­5 мин. и взвешивают с точностью до 0,01г. Массовую долю в твороге (в %) вычисляют по формуле: где m ­  масса пакета с навеской до высушивания, г;       m0­ масса пакета с навеской после высушивания, г;       5 ­ навеска творога. 4 Определение массовой доли тира и титруемой кислотности в молочном и сливочном мороженом Приборы:   Весы   лабораторные;   жиромеры   сливочные;   пробки  резиновые; штативы  для   жиромеров;  пипетка  на   5   см3;   стаканчики   химические;  бюретка; водяная баня; центрифуга. Материал   для   исследования   и   реактивы:  Мороженное   молочное   и сливочное.  Изоамиловый спирт; серная кислота плотностью 1500­1550 кг/м3; 1% спиртовой раствор фенолфталеина; 0,1 н. раствор гидроксида натрия. Последовательность определения.  Определение массовой доли жира. Для определения массовой доли жира в  молочном  мороженом  в жиромер  для  молока  отвешивают  5  г  расплавленного мороженого,   приливают   (с   помощью   цилиндра)   около   16  см3  серной   кислоты плотностью  1500­1550   кг/м3  так,  чтобы   уровень   жидкости   был   на   4­6  мм   ниже основания горлышка, и 1 см3  изоамилового спирта. Жиромер закрывают пробкой, встряхивают   и   перемешивают   смесь,   перевертывая   жиромер   3­5   раз.   Затем   его ставят пробкой вниз на водяную баню с температурой 65 ±2°С. Через 15 мин после полного   растворения   белков   содержимое   жиромера   четырехкратно центрифугируют в течение 5 мин. с подогреванием на водяной бане при 65 ± 2°С по 5 мин. после каждого центрифугирования и перед отсчетом показаний. Показание жиромера, умноженное на 2,2,  соответствует массовой  доле жира в мороженом в процентах. Для определения массовой доли жира в сливочном мороженом в жиромер для сливок отвешивают 5 г мороженого, приливают 16 см3 серной кислоты (плотность 1500­1550 кг/м3) и 1 см3 изоамилового спирта. Далее определение ведут так же, как и при анализе молочного мороженого. Показания жиромера соответствует массовой доле жира в мороженом в процентах. Определение кислотности. В коническую колбу вместимостью 150­200 см3 отвешивают 5 г мороженого и добавляют при анализе неокрашенного мороженого 30  см3  воды,   а   при   контроле   окрашенного   ­   80   см3  .   Затем   смесь   тщательно перемешивают, добавляют три капли фенолфталеина и титруют 0,1 н. раствором гидроксида  натрия до появления слабо­розового окрашивания, не исчезающего в течение   1 мин. Для   определения   конца   титрования   окрашенного   мороженого   колбу   с титруемой смесью помещают на белый лист бумаги и для сравнения ставят рядом колбу   с   5   г   исследуемого   мороженого   и   80   см3  воды.   Титруемая   кислотность мороженого подсчитывают, умножая на 20 объем раствором гидроксида натрия, пошедший на нейтрализацию 5 г продукта. Вопросы для самоконтроля 1. Укажите состав закваски для выработки сметаны. 2. Какой должна быть кислотность заквашиваемого молока после сквашивания. 1. Основные    физико­химические  и  биологические  процессы  при  производстве  творога. 3. В соответствии, с каким ГОСТом ведут определение влаги в твороге. 4. Напишите формулу для вычисления влаги на приборе ПИВИ. 5. Укажите недостатки методов определения влаги. 2. Какие стабилизаторы используют при производстве мороженого. Лабораторная работа № 10 Тема: Определение сыропригодности молока, кислотности сыворотки в процессе образования сгустка. Определение массовой доли жира и влаги в сыре. Расчет массовой доли  жира в сухом веществе сыра Порядок выполнения работы 1. Изучить  последовательность    определения     сыропригодности     молока,  кислотности сыворотки, массовую долю жира и влаги в сыре. Расчет массовой  доли  жира в сухом веществе сыра 2. Выполнить анализы и сделать выводы 3. Сделать краткий конспект. 4. Ответить  на вопросы. 1 Определение сыропригодности молока Для   выработки   сыров   пригодно   молоко,   обладающее   определенными технологическими   свойствами,   т.е.   сыропригодное   молоко.   Сыропригодность молока определяют двумя пробами ­ сычужной и сычужно­бродильной. Сычужная проба Проба   характеризует   способность   молока   к   свертыванию   под   действием сычужного фермента. По ее результатам молоко делят на типы (классы). Принцип метода. О способности молока к сычужной свертываемости судят по скорости (продолжительности) образования сгустка после добавления к нему раствора сычужного фермента определенной консистенции. Приборы: Водяная баня или термостат; пробирки; пипетки вместимостью 2 и 10см3 секундомер. Материалы   для   исследования  и   реактивы:   Несколько   проб   молока; рабочий раствор сычужного фермента. Последовательность  определения:   В   пробирки   пипеткой   отмеривают   по 10см3  исследуемого молока, нагретого до 35°С. Затем, вносят по 2 см3  рабочего раствора сычужного фермента. Содержимое тщательно перемешивают и ставят на водяную баню или в термостат при 35°С до свертывания. Секундомер включают при   внесении   в   молоко   сычужного   фермента.   Окончание   свертывания устанавливают по образованию плотного сгустка, не выпадающего из пробирки при ее осторожном перевертывании. По продолжительности свертывания молоко делят на три типа (класса): Таблица 6 Тип I II III Продолжительность свертывания, мин. Менее 10 10­ 15 Более 15 или совсем не свертывается Оптимальным   для   сыроделия   считается   молоко  II  типа,   характеризующее нормальной свертываемостью.  2  Кислотность сыворотки Принцип   метода:   метод   основан   на   титровании   раствором   гидроксида натрия свободных кислотных остатков, содержащихся в сыворотке. Приборы:   колбы   конические   вместимостью   150­250   см3;   пипетки   мерные вместимостью 10 см3; бюретка для титрования.  Материал для исследования и реактивы: 0,1 н. раствор гидроксида натрия; 1% спиртовой раствор фенолфталеина. Последовательность   определения:   в   коническую   колбу   отмеривают   10 см3сыворотки,  добавляют  3­5  капель   фенолфталеина   и  тируют 0,1  н.  раствором гидроксида   натрия.   Титрование   продолжают   до   появления   слабо­розового окрашивания,   не   исчезающего   в   течение   1   мин.   Число   миллилитров   щелочи, пошедшее   на   титрование   умножают   на   10   и   получают   кислотность   в   градусах Тернера. 3 Определение массовой доли жира в сыре Определяют кислотным методом так же, как и в  молоке.  Приборы: Жиромер для молока с пределами измерения от 0 до 6% или 0 до 7%  с  ценой   давления  0,1 (ГОСТ  23 094­78);   пробки   резиновые   для   жиромеров, пипетки вместимостью 10,77 см3  (ГОСТ 20292­74); приборы для автоматического отмеривания серной кислоты и изоамилового спирта, вместимостью соответственно 10 и 1 см3 , штатив для жиромеров, водяная баня, центрифуга, термометр, песочные часы на 5 мин., весы лабораторные, мерный цилиндр на 50 см3,  стеклянная палочка Материал   для   исследования   и   реактивы:   Сыр   твердый   или   плавленый, кислота серная плотностью 1500­1550кг/м3, спирт изоамиловый. Последовательность определения: В жиромер для молока наливают 10 см3 серной кислоты, вносят без потерь (с помощью     стеклянной     палочки)     2     г натертого   сыра,   взвешенного   на   листке пергамента, и доливают около 9 см3 серной кислоты. Уровень жидкости в жиромере должна быть не ниже основания горлышка жиромера на 4­6 мм. Затем в жиромер  добавляют  1 см3  изоамилового спирта и закрывают резиновой пробкой. Жиромер помещают на водяную баню с температурой 70­75°С и выдерживают до полного растворения белков при частом встряхивании (в течении 50­70 мин.). При   анализе   плавленых   сыров   жиромеры   выдерживают   в   водяной   бане   при температуре 65±2°С также до полного растворения белков. После растворения белков жиромер вынимают из водяной бани. Затем его вынимают, вытирают полотенцем и вставляют в патрон центрифуги узкой частью к центру.   Один   жиромер   или   нечетное   их   число  вставлять  в  центрифугу  нельзя, обычно в нее помещают не менее двух жиромеров, располагая их симметрично один против   друга.   Если   число   жиромеров   нечетное,   то   в  центрифугу   для уравновешивания вставляют жиромер с водой. Центрифугу закрывают крышкой, и жиромеры  центрифугируют  в течение 5 мин. с частотой 1000­1200 об/мин. После центрифугирования жиромер вынимают из патрона и  держат пробкой вниз, ставят на водяную баню с температурой 65±2°С на 5 мин. (предварительно движением резиновой пробки столбик жира переводят в участок жиромера со шкалой). Уровень воды в бане должен быть несколько выше слоя жира в жиромере. Массовую долю жира в сыре (%) вычисляют по формуле:                                                     Р * 11                                           Ж = ____________,                                                          m где Р – показания шкалы жиромера, г;       11 – коэффициент пересчета показаний жиромера в проценты.    m  ­ навеска сыра, г При навеске сыра в 2 г формула имеет следующий вид:  Ж = 5,5Р. Массовую долю жира в пересчете на сухое вещество сыра (%) вычисляют по формуле:                                                        Ж * 100                                           Ж1 = ____________ ,                                                    100 ­ В где Ж – массовая доля жира в сыре, %;       В  – массовая доля влаги в сыре, % 4 Определение  массовой доли влаги в сыре Определение  массовой доли влаги в сыре по  ГОСТ 3626 с помощью прибора ПИВИ  Определение   на   приборе   ПИВИ   широко   применяют   на   молочных   заводах вследствие его приросты и сравнительно быстрого исполнения. Принцип  метода.  Определение основано на быстром высушивании тонкого слоя творога, помещенного в бумажный пакет между нагретыми плитами прибора ПИВИ. Приборы: Весы лабораторные рычажные 4­го класса точности; прибор ПИВИ с   плитами   прямоугольной   формы   с   вмонтированными   в   них электронагревательными элементами и термометром (прибор можно переключить на сильный или слабый обогрев); бумага газетная; пергамент или подпергамент; эксикатор. Материалы   для   исследования   и  реактивы:  Сыр   полутвердый   или плавленый   определения. Последовательность   Перед   анализом   заготавливают двухслойные   пакеты   из   листов   газетной   бумаги   размером   150x150   мм,   которые накладывают   друг   на   друга,   сгибают   по   диагонали,   загибают   по   углам   и   краям примерно   на   15   мм   и   приглаживают   в   приборе   для   запрессовки   краев.   Для предохранения от потерь жира каждый пакет вкладывают  в пергамент, который складывают   по   диагонали,   не   загибая   краев.   Перед   использованием   пакеты высушивают в приборе при температуре высушивания продукта в течение 3 мин., после чего охлаждают и хранят в эксикаторе. Высушенный пакет взвешивают и в него отвешивают навеску 5 г зрелого сыра (плавленого   сыра),   распределив   продукт   по   возможности   равномерно   по   всей площади пакета. Пакет с навеской сыра закрывают и помещают в нагретый до 150 – 152   при   высушивании   зрелого   сыра   и   160­162°С   прибор   между   плитами (одновременно можно высушить два пакета). В начале сушки во избежание  разрыва пакетов верхнюю плиту прибора приподнимают и выдерживают в таком положении до   прекращения  обильного  выделения   паров   (около   30   –   50   с).   Затем   плитку опускают и продолжают высушивание в течение 6 мин., при высушивании зрелого сыра   и    8  мин.,  при   высушивании   плавленого.   Пакеты  с  высушенными   пробами охлаждают в эксикаторе в течение 3­5 мин. и взвешивают с точностью до 0,01г. Массовую долю в твороге (в %) вычисляют по формуле: где m ­  масса пакета с навеской до высушивания, г;       m0­ масса пакета с навеской после высушивания, г;       5 ­ навеска сыра. Вопросы для самоконтроля 1. Отбор проб сыра и подготовка их к анализу. 2. Как распределяется влага по головке сыра? 1. По какой формуле вычисляют массовую долю жира в сыре, массовую долю жира  в пересчете на сухое вещество сыра. 2. Что происходит на 1 стадии свертывания молока? 3. Что понимают под сыропригодностью молока? 4. Какой должна быть кислотность сыворотки в процессе обработки сгустка. 5. Дайте определение синерезису? 6. Перечислите основные факторы, влияющие на отделение сыворотки от сгустка при его  обработке? Лабораторная работа № 11 Тема: Определение рН сыра, степени зрелости сыра по М.И. Шиловичу.  Изучение микроструктуры сыра, сычужного сгустка, сырной массы после прессовая и зрелых сыров. Порядок выполнения работы 1. Изучить последовательность определения кислотности, степени зрелости и  микроструктуры сыра. 2. Выполнить анализы и сделать выводы. 3. Сделать краткий конспект. 4. Ответить на вопросы. 1 Определение кислотности по рН сыра Для   измерения   водородного   показателя   применяют   различные   методы: приближенный   метод   —   с   помощью   индикаторов   —   и   более   точный   — потенциометрический метод с использованием специальных приборов (рН ­ метров, иономеров и др.). Для определения рН молока и молочных продуктов применяют рН ­  метры  типов   рН­222  и   рН­202.  Приборы   первого   типа   предназначены   для лабораторного контроля проб молока второго — для измерения рН в резервуарах и трубопроводах. Для лабораторных работ можно использовать также рН ­ метры типов рН­121 рН­232, рН­340 и др. Принцип  метода. Определение рН сыра заключается в измерении разности потенциалов   между   измерительным   электродом   и   электродом   сравнения, погруженными в пробу. В качестве измерительного или индикаторного электрода служит стеклянный электрод, в качестве электрода сравнения — хлорсеребряный. При   погружении   стеклянного   электрода   в   пробу   между   поверхностью   его чувствительной части и исследуемым раствором происходит обмен ионами натрия и   водорода.   В   результате   обмена   возникает   электродный   потенциал, пропорциональный рН раствора. Этот потенциал измеряют с помощью электрода сравнения, потенциал которого постоянен и не зависит от рН раствора. Приборы:  рН   ­   метр   типа   рН­222   (рис.2);   мерный   цилиндр   вместимостью 50см3. Материал для исследования и реактивы.  Пробы сыра; буферные растворы для проверки прибора с рН 6,88 и 4 (готовят из стандарт ­ титров), Последовательность   определения:   рН   ­   метр   включают   в   сеть   (индикаторная лампочка   должна   загореться),   прогревают   в   течение   10—15   мин   и   проверяют показания   по стандартным буферным растворам: для шкалы рН   от 6 до 7 – по буферному   раствору   с    рН    6,88, а в диапазоне рН от 4 Если рН исследуемых растворов   меняется   в   небольших   пределах,   то   однородную   массу   переносят   в химический   стакан  вместимостью  50  см3  (диаметром  40­50  мм)  и  погружают  в смесь электроды датчика. После каждого измерения электроды датчика промывают дистиллированной водой. В случае если ошибка     измерения    превышает    0,05 рН,     прибор настраивают регулятором. После проверки показаний   прибора  по   буферному   раствору   стаканчик   и электроды   промывают   дистиллированной   водой.   В стаканчик   наливают  40  см3  молока   и   погружают   в  него электроды   прибора.   Температурный   компенсатор устанавливают   на   температуру   молока.   После   того   как стрелка   остановится,   считывают   показания   по   шкале прибора.  Рис. 8 Прибор типа рН – 222 1­ высокоомный преобразова­ тель; 2­ сосуд для раствора; 3­  погружной датчик (стеклянный   и хлорсеребряный электроды);  4­ стаканчик для пробы;  5­ подвижной столик. Пробу   сыра   к   анализу   подготавливают   следующим   образом,   20   г. измельченного на мелкой металлической терке сыра тщательно смешивают с 20 см3 дистиллированной  воды  в  фарфоровой ступке, полученную достаточно проверки прибора по одному стандартному буферному раствору до 6 по раствору с рН 4. 2Определение степени зрелости сыра по М. И. Шиловичу Степень   зрелости   сыров   выражают   в   градусах   буферности,   или   градусах Шиловича. Для этого определяют буферные свойства части продукта, растворимой в   воде.  По   мере   созревания   сыра   повышается   ее   буферность,   что   объясняется увеличением  количества   продуктов   распада   белков,   обладающих   большей буферностью по сравнению с исходными белками. Принцип метода. Определение буферности полной вытяжки сыра основано на   ее   титровании   раствором   гидроксида   натрия   с   использованием   двух индикаторов,  тимолфталеина, меняющего цвет в интервале рН 9,4­10,6, и фенолфталеина ­ при рН 8,0 ­ 9,8.  отличающихся  интервалом   перехода   окраски: Буферные  свойства   водной   вытяжки   сыра   в   зоне   около   рН   8,0 обуславливаются в основном кислотами и их солями, а при рН 9,0 ­10,0 к ним добавляются продукты распада белков. Следовательно, на титрование вытяжки с индикатором  тимолфталеином  должно   расходоваться   больше   щелочи   по сравнению   с  фенолфталеином.  Разница   в   титровании   зависит   от   степени накопления в сыре продуктов распада белков. Приборы:  фарфоровая  ступка;   воронка;   колбы конические   вместимостью   100   см3;   пипетка   вместимостью   10  см3;  бюретка   для титрования; мерный цилиндр на 50 см3; термометр; бумажный фильтр.  Лабораторные  весы; Материалы для исследования и реактивы: Сыры разной степени зрелости; 0,1   н.   раствор   гидроксида   натрия;  1%­ный  раствор   фенолфталеина;   0,1%­ный раствор тимолфталеина; вода дистиллированная. Последовательность определения. Навеску сыра в 5 г тщательно растирают в ступке, прибавляя небольшими порциями 45 см3 воды, нагретой до 40­45°С. После отстаивания   в   течение   нескольких   минут   полученную   однородную   эмульсию фильтруют через бумажный фильтр, тщательно отделяя жир и осадок. В   две   колбы   отмеривают   пипеткой   по   10   см3  фильтрата.   В   одну  колбу прибавляют  3   капли   раствора   фенолфталеина   и   титруют   0,1  н.   раствором гидроксида  натрия   до   слабо­розового   окрашивания,   не   исчезающего   при взбалтывании.   В   другую  колбу  вносят   10­15   капель   раствора   тимолфталеина   и титруют до синего окрашивания. Степень   зрелости   сыра   в   градусах   Шиловича   вычисляют,   умножая   на     100 разность   между   количеством   щелочи,   израсходованной   на   титрование   10 см3 фильтрата с индикатором тимолфталеином, и количеством щелочи, пошедшей на титрование 10 см3  фильтрата с фенолфталеином. Например,   на   титрование   фильтрата   с   тимолфталеином   пошло   3,2    см3 раствора щелочи, с фенолфталеином ­ 1,85 см3. Степень зрелости сыра будет  равна (3,2­ 1,85)* 100= 135 град. 3 Изучение микроструктуры сыра Микроструктуру   молока   и   молочных   продуктов   изучают   с   помощью микроскопа.   Для   выявления   структурных   элементов   размером   свыше   0,2   мкм необходим оптический микроскоп, для более мелких ­ электронный микроскоп. Принцип  метода. Метод основан на рассматривании под микроскопом (и при   необходимости   в   зарисовке   или   микрофотографировании)   специально приготовленных препаратов сыра. Для   подготовки   микроскопических   препаратов   образцы   сыра   фиксируют, готовят из них очень тонкие срезы и окрашивают. Толщина срезов продукта должна быть не более 20 ­ 30 мкм. Жировые и белковые структурные элементы срезов окрашивают специальными красителями ­ Суданом III, гематоксилином Караци и др. Приборы:  Микроскоп    биологический    марок    МБИ­1,    МБИ­3    и   др.; предметные и покровные стекла; спиртовка; платиновая игла; пинцет; стеклянная  палочка; микротом (или лезвие безопасной бритвы); чашки Петри; химические  стаканы или другие сосуды для воды. Материалы для исследования и реактивы: Кусочки твердых сыров разных возрастов; 10%­ный формалин; судан III; гематоксилин Караци; 50%­ный раствор этилового   спирта;   глицерин­желатин;   вода   водопроводная   и   дистиллированная; парафин. Последовательность определения:  Для приготовления микроскопических препаратов   образцы   сыра   объемом   0,75­1   см3  фиксируют   в   10%­ном   растворе формалина в течение 12­24 ч и 2­Зч. промывают в проточной воде. Если сыр не фиксировать, то препараты будут хуже окрашиваться. Готовят тонкие срезы сыра. Их делают с помощью стальных бритв специального прибора ­ микротома. Можно сделать срезы, используя лезвие безопасной бритвы. Обычно готовят несколько срезов   от   каждого   образца   сыра   и   хранят   их   в   сосуде   с   водой.   Срезы   сыра окрашивают   красителями,   применяемыми   в   микроскопии   (Суданом   III   и гематоксилин   Караци).   Судан   III   окрашивает   жир  препарата  в   желтый   или оранжевый цвет, а гематоксилин Караци ­ белковые образования в серо­синий цвет