От чего повышенная кислотность в молоке. Определение массовой доли жира в молоке питьевом

Кислотность молока отдельных животных может изменяться в довольно широких пределах. Она зависит от состояния обмена веществ в организме животных, который определяется кормовыми рационами, породой, возрастом, физиологическим состоянием, индивидуальными особенностями животного и т.д. Особенно сильно изменяется кислотность молока в течение лактационного периода и при заболевании животных.

Так, в первые дни после отела кислотность молока повышена за счет большого содержания белков и солей, затем, через определенное время (40-45 дней), она снижается до физиологической нормы. Молоко перед концом лактации коров имеет пониженную кислотность.

При заболевании животных кислотность молока, как правило, снижается. Особенно резко она изменяется у животных, больных маститом.

Хотя титруемая кислотность является критерием оценки свежести и натуральности молока, следует помнить, что молоко может иметь повышенную (до 26°Т) или пониженную (менее 16°Т) кислотность, но тем не менее его нельзя считать недоброкачественным или фальсифицированным, так как оно термостойко и выдерживает кипячение или дает отрицательную реакцию на наличие соды, аммиака и примеси ингибирующих веществ. Отклонение естественной (нативной) кислотности молока от физиологической нормы в этом случае связано с нарушением рационов кормления. Такое молоко принимается как сортовое на основании показаний стойловой пробы, подтверждающей его натуральность. Более точно кислотность молока можно контролировать, используя рН-метод.

Наблюдаемое повышение (до 23-26°Т) кислотности молока, полученного от отдельных животных и даже целого стада, является следствием серьезного нарушения минерального обмена в организме животных. Оно обусловлено, как правило, недостаточным количеством солей кальция в кормах. Такие случаи возникают при скармливании животным больших количеств кислых кормов (зеленой массы злаков, кукурузы, кукурузного силоса, свекловичного жома, барды) бедных солями кальция. Свежее молоко с повышенной естественной кислотностью пригодно для производства кисломолочных продуктов, сыра и масла.

Понижение кислотности молока в основном обусловлено повышенным содержанием мочевины, что может быть вызвано избыточным потреблениям белков с зеленым кормом, использованием значительных количеств азотных добавок в рационе животных или азотных удобрений на пастбищах. Молоко с пониженной кислотностью нецелесообразно перерабатывать в сыры – оно медленно свертывается сычужным ферментом, а образующийся сгусток плохо обрабатывается.

Активная кислотность (рН).

Активная кислотность выражается величиной рН. Она характеризует концентрацию свободных водородных ионов (активность) в молоке и числено равна отрицательному десятичному логарифму концентрации водородных ионов (H +), выраженной в моль на 1 л.

Величина рН цельного молока составляет в среднем 6,7-6,5 и колеблется в пределах от 6,3 до 6,9, что свидетельствует о слабокислой реакции молока.

Так как в действующих ГОСТах и технологических инструкциях кислотность выражается в единицах титруемой кислотности, для сопоставления с ними показаний рН для молока и основных кисломолочных продуктов имеются установленные усредненные соотношения. Например, для заготовляемого молока эти соотношения следующие:

Между активной и титруемой кислотностью нет полного соответствия, так как титруемая кислотность указывает не на содержание в молоке каких-либо щелочей, а на перемещение рН с 6,3 до 8,2-8,5. Это устанавливают по появлению красной окраски фенолфталеина, вносимого в молоко. Свежевыдоенное молоко может иметь высокую титруемую кислотность, но малую активную, и наоборот. При повышении титруемой кислотности в результате образования кислоты при развитии микроорганизмов показатель рН некоторое время не изменяется по причине буферных свойств молока, характеризующихся наличием в нем белков, фосфатов, нитритов. Если вместо кислоты добавить в молоко некоторое количество щелочи, то показатель рН не изменится, а титруемая кислотность изменится. Только при нейтрализации кислотных и амидных групп аминокислот белков наступает резкое изменение активной кислотности.

Показатель рН имеет большое значение, так как от него зависят стабильность полидисперсной системы молока, условия роста микрофлоры и ее влияние на процессы созревания сыра, быстрота образования компонентов, от которых зависят вкус и запах молочных продуктов, термо-устойчивость белков молока, активность ферментов. По величине рН оценивается качество сырого молока и молочных продуктов.

Кислотная диссоциация белков незначительна, поэтому концентрация ионов водорода остается постоянной, в то время как титруемая кислотность повышается, так как при ее определении в реакцию со щелочью вступают как активные, так и связанные ионы водорода.

9-04-2013, 12:26

Активная кислотность - это концентрация ионов водорода (Н+), величина ее выражается водородным показателем pH. Водородный показатель pH - десятичный логарифм концентрации водородных ионов Н+, взятый с обратным знаком: pH - lgaH.
При pH 7 реакция нейтральная, при pH ниже 7 - кислая и при pH выше 7 - щелочная. Для чистой воды при температуре 22° С pH 7. Следовательно, чем выше активная кислотность, тем ниже показатель pH. Чем выше щелочность среды, тем выше величина pH (предельная величина pH 14). Значение pH в биохимии огромно.
Существует зависимость между pH и титруемой кислотностью молока и некоторых молочных продуктов. Установлено, что активная кислотность молока (pH) изменяется значительно медленнее, чем титруемая. Свойство молока противодействовать изменению pH называется буферностью. Зависит она от наличия в молоке казеината кальция, фосфорнокислых и лимоннокислых солей.
Концентрация водородных ионов в свежем нормальном молоке характеризуется показателем pH 6,67-6,68. Активная кислотность свежего молока, как видим, невелика и близка к нейтральной реакции. Такая кислотность благоприятна для устойчивости коллоидной системы молока и развития в нем бактерий.
Молоко и другие молочные продукты обладают определенной буферной емкостью - это количество миллилитров 0,1 н. кислоты или щелочи на 100 мл раствора, которое сдвигает pH на единицу. Буферная емкость молока по кислоте 2,4-2,6, по щелочи 1,2-1,4 мл. Разные образцы молока отличаются степенью выраженности буферных свойств.
Переход окраски индикатора фенолфталеина из бесцветной в красную происходит при pH 8,2-8,3. При титровании свежего молока pH 6,67-6,68 смещается при добавлении 0,1 н. раствора щелочи до pH 8,2-8,3 (появление розовой окраски индикатора). В случае увеличенной буферной емкости на такое смещение потребуется больше щелочи и титруемая кислотность будет выше. Буферная емкость молока повышается при увеличении содержания белков, лимоннокислых и фосфорнокислых солей. Эта одна из причин, вызывающих колебание титруемой кислотности разных образцов свежего молока.
Медленное изменение активной кислотности молока благоприятствует размножению в нем молочнокислых бактерий, развитие которых, как известно, замедляется, а затем прекращается при значительном снижении pH. Буферные свойства молока и сыра имеют большое значение в сыроделии.
В настоящее время в промышленности применяют прибор НM-68, разработанный ВНИМИ, для автоматического контроля кислотности молока методом pH в отдельных пробах. Этим прибором можно контролировать кислотность сборного сырого, пастеризованного, топленого молока, а также сливок.

Свежее натуральное молоко, полученное от здоровых животных, характеризуется определенный физико-химическими и органолептическими свойствами, которые могут резко различаться в начале и конце лактационного периода, под влиянием болезней животных, некоторых видов кормов, при хранении молока в неохлажденном виде и при его фальсификации. Поэтому по физико-химическим и органолептическим свойствам молока можно оценить натуральность и качество заготовляемого сырья, т. е. его пригодность к промышленной переработке.

Все компоненты молока по разному влияют на физико-химические свойства его. Например, от массовой доли белка, дисперсности и гидратационных свойств белков в большей степени зависит вязкость и поверхностное натяжение молока, но почти не зависят величины электропроводности и осмотического давления. Почти все компоненты молока влияют на его плотность и кислотность, минеральные вещества молока значительно влияют на его кислотность, электропроводность, осмотическое давление и температуру замерзания, но не влияют на вязкость и т. д.

Кислотность - титруемая (общая) и активная.

Общая (титруемая) кислотность - выражается в градусах Тернера и определяется титрованием 0,1 н раствором щелочи 100 мл молока в присутствии индикатора фенолфталеина до нейтральной реакции. Кислотность является критерием оценки качества заготовляемого молока по ГОСТ 13264-88 «Молоко коровье» требования при закупках.

Кислотность свежевыдоенного молока составляет 16-18оТ. Она обусловливается кислыми солями - дегидрофасфатами и дегидроцитратами (около 9-13оТ), белками - казеином и сывороточными белками (4-6оТ), углекислотой, кислотами (молочной, лимонной, аскорбиновой, свободными жирными и др. компонентами молока (1-3оТ).

При хранении сырого молока титруемая кислотность повышается по мере развития в нем микроорганизмов, которые сбраживают молочный сахар с образованием молочной кислоты. Повышение кислотности вызывает нежелательные изменения свойств молока, например, снижение устойчивости белков к нагреванию. Поэтому молоко с кислотностью 21оТ принимают как несортовое, а молоко с кислотностью выше 22оТ не подлежит сдаче на молочные заводы.

Кислотность молока зависит от породы животных, от кормовых рационов, возраста, физиологического состояния и т. д. Особенно сильно изменяется кислотность в течение лактационного периода и при заболеваниях животных.

В первые дни после отела кислотность повышена за счет большого содержания белков, солей, через 40-60 дней она достигает физиологической нормы. И перед концом лактации коров имеет пониженную кислотность.

Отклонение естественной кислотности молока от физиологической нормы оказывает влияние на технологические свойства молока. Так, молоко с пониженной кислотностью нецелесообразно перерабатывать в сыры, т. к. оно медленно свертывается сычужным ферментом, а образующийся сгусток плохо обрабатывается.

рН (активная кислотность) - это концентрация водородных ионов. Она выражается отрицательными логарифмом концентрации ионов водорода, обозначается рН. Чем выше концентрация ионов Н2, тем ниже значение рН. Для нормального свежего молока рН составляет 6,47-6,67. Такая кислотность благоприятна для устойчивости коллоидной системы молока и развития бактерий. При повышенной активности кислотности развитие микроорганизма замедляется, а при значительность снижении рН прекращается.

Коровье молоко - это один из самых полезных продуктов, как для взрослых, так и для детей. Оно содержит огромное количество компонентов, необходимых нашему организму. А такие компоненты как белок, сахар и жир лучше всего усваиваются в организме человека. Чем выше уровень белка в молоке, тем оно больше ценится. Поэтому повышение уровня белка - это очень важная и трудоемкая работа. В развитых странах половина стоимости этого продукта зависит непосредственно от содержания в нем белка. Для этого производители молока и молочных продуктов следят за тем, чтобы коровы содержались в хороших условиях и получали пищу, богатую витаминами.

Так же очень важен контроль кислотности, так как в случае прокисания продукта, он уже становится непригодным для реализации потребителям.

От чего зависит кислотность молока?

Химический состав молока зависит от множества факторов. На него влияют условия содержания животного, его физиологическое состояние и другое. Процесс формирования молока довольно-таки сложный, в котором имеет значение состояние внешней среды проживания животного. На его образование и секрецию в среднем затрачивается 10 % всех питательных веществ, которые поступают в молочную железу с кровью. Так, для получения одного литра коровьего молока необходимо, чтобы через молочную железу прошло около пятисот литров крови. Его свойства меняются постоянно, начиная с момента надоя до того пока оно попадет к конечному потребителю. Молоко значительно отличается по своему составу. Так, в молозиве содержится на двадцать процентов белка больше чем в обыкновенном, что делает его значительно полезнее. Такое молоко в своем составе содержит большое количество полезных веществ и минералов. Так же молозиво содержит минимальное количество кисломолочных микроорганизмов, что позволяет оставаться ему как можно дольше свежим.

Градус кислотности

В процессе хранения молока под действием кисломолочных микроорганизмов, которые в нем развиваются, разлагается лактоза, вследствие, чего происходит образование молочной кислоты и повышается кислотность Ее уровень выражается градусами по Тернеру (Т).

Только что выдоенное молоко имеет градус кислотности 16-18 Т. Но помимо этих показателей, важной характеристикой является буферность. В молоке присутствуют компоненты, за счет которых рН при добавлении кислот и щелочей не изменяется. Чем выше буферные свойства, тем больше потребуется реагентов для изменения рН. Так же повышенная кислотность молока наблюдается у тех коров, которые пасутся в летний период на лугах или полях, где произрастают злаковые культуры. Это обусловлено тем, что в составе луговых трав и злаковых пониженный уровень кальция. Учеными давно уже установлена связь между содержанием в молоке кальция и кисломолочных микроорганизмов. Выявлено, что чем меньше кальция в молоке, тем выше его кислотность. Соответственно, при повышении содержания кальция в пище, показатель кислотности снижается.

Прибор для измерения кислотности

Для определения кислотности молока, фермеры и другие производители используют специально разработанный прибор, который называется рН-метр. Данным прибором изначально измеряют ЭДС (электродвижущую силу) электронной системы. После этого дополнительно измеряют температуру молочного продукта. При этом величину рН, которая приводится к 20 град., определяют по специально выведенной формуле.

РН-метр по измерению кислотности относится к молочной и пищевой промышленности. Его можно использовать для измерения активной кислотности молока и молочных продуктов.

Этот способ определения кислотности молока на сегодняшний день считается наиболее точным.

Действие рН-метра

Для того, чтобы определить уровень кислых микроогранизмов в молоке, в него или любой другой молочный продукт погружается датчики прибора, который содержит измерительный температурный электрод и хлорсеребряный электрод сравнения. Теперь с помощью преобразования рН определяют ЭДС, которая развивается в продукте, и его температуру.

Что такое титруемая кислотность?

Кислотность продукта классифицируется как активная и титруемая.

Для определения второй необходимо задействовать механизм титрования щелочью. В целом это сложный химический процесс, в результате которого будет определена титруемая кислотность в молоке. Ее градус выше 16-18 Т. Титруемая кислотность молозива на 5-6 Т выше, чем у обычного молока. Это обуславливается тем, что в нем значительно повышен уровень сывороточных белков. А если рассматривать молоко от больных животных или старого надоя, то их кислотность наоборот на 5-8 Т будет ниже чем в молоке от здорового животного. Такие показателя связаны с наличием солей - хлоридов. Так же на титруемую кислотность, как и на активную, большое влияние оказывают условия, в которых содержится животное, его генетика, питание, порода и состояние здоровья. Например, в том случае если в кормах будет недостаток солей, титруемая кислотность молока будет равняться 23-24 Т. При таких показателях продукт подвержен быстрому скисанию.

По величине титруемой кислотности контролируются технологические процессы изготовления не только молока, но и всех молочных продуктов, которые проходят через

Стандарт качества

В России установлены требования, которым должно соответствовать молоко. ГОСТ 31450-2013 - это стандарт качества, действующий в отношении питьевого молока, упакованного в потребительскую тару после термообработки. В соответствии с требованиями, продукт не должен содержать хлопьев, сбившихся комков жира. В соответствии с ГОСТ, молоко должно иметь белый однородный цвет с синеватым - для обезжиренного продукта, со светло-кремовым - для пастеризованного и кремовым оттенком для топленого. Важным показателем качества является отсутствие посторонних запахов и привкуса.

По своим полезным качествам молоко может заменить большое количество продуктов, но не один другой продукт не сможет заменить молоко. Помимо жиров, белков и углеводов, которые находятся в нем в сбалансированном соотношении, в молоке присутствует кальций, который легко усваивается организмом.

По кислотности молока судят о его свежести. Кислотность необходимо знать для установления сорта молока, а также для определения возможности пастеризации и переработки молока на молочные продукты. Кислотность можно определять с помощью прибора рН-метра (активную кислотность). Активная кислотность молока находится в пределах 6,5 - 6,7. Обычно же определяют титруемую кислотность в условных градусах или градусах Тернера (о Т).

Под градусом Тернера подразумевается количество миллилитров 0,1 н. раствора щелочи , пошедшей на нейтрализацию (титрование) 100 мл молока, разбавленного вдвое дистиллированной водой, при индикаторе фенолфталеине.

Титруемая кислотность свежего молока находится в пределах 16 - 18 о Т и обусловливается:

1) кислотным характером белков (5-6 о Т);

2) фосфорнокислыми, лимоннокислыми солями и лимонной кислотой (10-11 о Т);

3) растворенной углекислотой (1-2 о Т).

1) Метод титрования. Метод основан на нейтрализации кислот, содержащихся в продукте, раствором щелочи (NaOH, KOH) в присутствии индикатора фенолфталеина.

Техника определения. В колбу мерной пипеткой отмеряют 10 мл молока, добавляют 20 мл дистиллированной воды и 2 - 3 капли 1%-ного спиртового раствора фенолфталеина. Воду при определении прибавляют для того, чтобы отчетливее уловить розовый оттенок при титровании. Затем при медленном взбалтывании содержимого колбы приливают из бюретки децинормальный (0,1н.) раствор щелочи (едкий натр) до слабо-розового окрашивания, соответствующего контрольному эталону окраски, не исчезающего в течение 1 минуты. Количество пошедшей на титрование щелочи (отмеряют по уровню нижнего мениска), умноженное на 10 (то есть пересчитанное на 100 мл молока), будет выражать кислотность молока в градусах Тернера. Расхождение между параллельными определениями должно быть не более 1 о Т. Если нет дистиллированной воды, кислотность молока можно определить и без нее. В этом случае результаты отсчета надо уменьшить на 2 о Т.

2) Предельная кислотность молока. Метод определения предельной кислотности позволяет провести сортировку при массовой приемке молока на кондиционное (до 19 - 20 о Т) и не кондиционное (свыше 20 о Т). Метод основан на нейтрализации кислот, содержащихся в продукте, избыточным количеством щелочи (NaOH, KOH) в присутствии индикатора фенолфталеина. При этом избыток щелочи и интенсивность окраски в полученной смеси обратно пропорциональны кислотности молока.

Техника определения. Для приготовления рабочего раствора щелочи в мерную колбу на 1 л отмеривают нужное количество (табл.) 0,1 н. раствора щелочи (NaOH), 10 мл 1%-ного раствора фенолфталеина и добавляют дистиллированной воды до метки.

Определение предельной кислотности молока

В ряд пробирок наливают по 10 мл едкого натра (калия), приготовленного для определения соответствующего градуса кислотности. В каждую пробирку с раствором приливают по 5 мл испытуемого молока и содержимое пробирки перемешивают путем перевертывания. Если содержимое пробирки обесцветится, кислотность выше показателя, соответствующего данному раствору.

Вместо приведенного выше раствора NaОН можно использовать и другой раствор. Для этого в пробирки отмеривают по 10 мл дистиллированной воды, вносят по 2 - 3 капли фенолфталеина и 0,1 н. раствор Nа ОН, соответствующий определенной кислотности молока, в следующем количестве:

1,1 мл NаОН соответствует кислотности 22 о Т

1,0 мл NаОН соответствует кислотности 20 о Т

0,95 мл NаОН соответствует кислотности 19 о Т

0,90 мл NаОН соответствует кислотности 18 о Т

0,85 мл NаОН соответствует кислотности 17 о Т

0,80 мл NаОН соответствует кислотности 16 о Т

На крупных заводах метод установления предельной кислотности молока используется для его сортировки в потоке автоматически на свежее и кислое.

3) Кипятильная проба. Эту пробу используют, чтобы отличить действительно свежее молоко от смешанного, в которое прибавлено молоко с повышенной кислотностью. Свежесть молока определяют кипячением небольшой порции в пробирке. Обычно молоко при кипячении свертывается, если кислотность его выше 25 о Т. Но смесь из молока кислотностью 27 о Т и 18 о Т при кипячении также свернется, хотя титруемая кислотность такой смеси может не превышать 22 о Т. Ввиду простоты этого способа он желателен при оценке качества молока. доставляемого на молочные заводы.

4) Кислотно-кипятильная проба. По ней судят одновременно о кислотности и о состоянии белков молока.

Техника определения. К 10 мл нормального свежего молока можно добавить до 0,8 - 1 мл 0,1 н. раствора серной кислоты, подержать смесь 3 минуты в кипящей воде, и оно не свернется. Если молоко свертывается при добавлении меньшего количества кислоты, значит, белок в нем изменился главным образом под воздействием микрофлоры .

5) Определение свежести молока. Свежесть молока выражают в градусах, под которыми понимают сумму градусов кислотности и числа свертывания молока. Число свертывания - количество миллилитров 0,1 н. раствора серной кислоты, необходимое для свертывания 100 мл молока.

Градус свежести нормального молока не должен быть ниже 60. Если в молоке произошли изменения, главным образом под воздействием гнилостных бактерий, то для свертывания молока потребуется меньше кислоты. В таком молоке градус свежести будет меньше, чем в нормальном.

Пример. При определении кислотности израсходовано 1,8 мл 0,1 н. раствора NаОН, то есть кислотность равна 18 о Т. На осаждение казеина (10 мл молока + 20 мл воды) израсходовано 3,0 мл 0,1 н. раствора серной кислоты, следовательно, число свертывания равно 30.

Градусы свежести 18 + 30 = 48, значит, молоко недоброкачественное, так как при невысокой титруемой кислотности потребовалось сравнительно немного кислоты для осаждения казеина.