Химическая экспертиза молока
Химическая экспертиза молока
1. Кислотность — показатель свежести молока, один из основных критериев оценки его качества. В молоке определяют титруемую и активную кислотность.
2. Буферные системы обладают способностью поддерживать постоянный рН среды при добавлении кислот и щелочей. Они состоят из слабой кислоты и её соли, образованной сильным основанием, или из смеси двух кислых солей слабой кислоты. Чем выше в молоке буферных свойств, тем больше потребуется кислоты или щёлочи для изменения его рН. Количество кислоты, которое необходимо добавить к 100 см³ молока, чтобы изменить его рН на единицу, называется буферной ёмкостью молока.
3. Окислительно-восстановительный потенциал — это способность составных веществ молока присоединять или терять электроны. Молоко содержит химические соединения, способные легко окисляться и восстанавливаться: витамин С, витамин Е, витамин В, аминокислоту цистеин, кислород, ферменты. Окислительно-восстановительный потенциал молока обозначается Е и равен 0,25—0,35 В. Величину Е определяют потенциометрическим методом.
Химическая экспертиза молока исследует бактерицидные свойства продукта.
В молоке содержатся микроорганизмы, количество которых в течение 2 часов не только не увеличивается, но и понижается. Способность молока подавлять действие микроорганизмов называется бактерицидными свойствами, а период времени, в течение которого в молоке проявляются бактерицидные свойства называется бактерицидной фазой.
Бактерицидные свойства молока обусловлены наличием в нём ферментов (лизоцим, пероксидаза), иммуноглобулинов, лейкоцитов.
Бактерицидная фаза зависит от:
- бактериальной обсеменённости, которая зависит от соблюдения санитарно-гигиенических условий
- температуры молока (чем выше, тем короче б. фаза)
Если молоко после дойки сразу очистить и охладить до 4 °C, то продолжительность бактерицидной фазы составит 24 часа, если до 0 °C — то 48 часов.
Химическая экспертиза молока исследует физические свойства продукта.
- Плотность
- Вязкость
- Поверхностное натяжение
- Осмотическое давление и температура замерзания
- Электропроводность
1. Плотность — масса молока при t=20 °C, заключённая в единице объёма. Плотность является одним из важнейших показателей натуральности молока. Измеряется в г/см³, кг/м³ и в градусах Ареометра (°А) — условная единица, которая соответствует сотым и тысячным долям плотности, выраженной в г/см³ и кг/м³.
Плотность натурального молока не должна быть ниже 1,027 г/см³ = 1027 кг/м³ = 27 °А. Плотность сырого молока не должна быть менее 28 °А, для сортового не менее 27 °А. Если плотность ниже 27 °А, то можно предположить, что молоко разбавлено водой: добавление к молоку 10 % воды снижает плотность на 3 °А .
Плотность молока является функцией его состава, то есть зависит от содержания жира. Плотность обезжиренного молока выше, чем средняя, плотность сливок ниже, чем средняя плотность молока. Основной метод определения плотности — ареометрический.
2. Вязкость — свойство жидкости оказывать сопротивление при перемещении одной части относительно другой. Вязкость измеряют в Па·с, в среднем при t = 20 °C вязкость равна 0,0018 Па·с. Вязкость зависит от массовой доли сухих веществ, а наибольшее влияние оказывают белки, жиры, а также их агрегатные состояния.
Основные факторы, влияющие на вязкость молока:
- Массовая доля жира и степень его диспергирования: чем больше жира и меньше размеры жировых шариков, тем выше показания вязкости. Вязкость гомогенезированного молока выше, чем негомогенезированного, так как увеличивается суммарная поверхность жировой фазы.
- Массовая доля сухих веществ в молоке: чем больше, тем вязкость больше.
- Температурная обработка: повышение температуры молока до 55 °C приводит к снижению вязкости за счёт более равномерного распределения составных веществ молока и расплавления тугоплавких триглицеридов, входящих в состав молочного жира. Дальнейшее повышение температуры приводит к увеличению вязкости, так как происходит денатурация сывороточных белков и осаждение их на мицеллах казеина.
- Агрегатное состояние казеина : оно может направленно изменяться при технологической обработке молока в процессе приготовления некоторых кисломолочных продуктов (творог, кефир), вязкость при этом увеличивается.
3. Поверхностное натяжение выражается силой, действующей на единицу длины границы раздела двух фаз воздух — молоко. Поверхностное натяжение измеряется в Н/м и составляет для воды 0,0727 Н/м, для молока 0,05 Н/м. Более низкое поверхностное натяжение молока объясняется наличием в нём поверхностно активных веществ (ПАВ) в виде белков плазмы молока, оболочек жировых шариков, фосфолипидов и жирных кислот.
Поверхностное натяжение зависит от:
- температуры среды
- химического состава молока
- режимов технологической обработки
- продолжительности хранения молока
- содержания кислорода
- агрегатного состояния белков и жира
- активности фермента липаза
В прямой зависимости от поверхностного натяжения находится пенообразование молока.
4. Осмос — односторонняя диффузия растворителя в раствор. Сила, обусловливающая осмос, отнесённая к единице поверхности полупроницаемой мембраны — осмотическое давление. Осмотическое давление молока нормального состава — относительно постоянная величина, равная 0,66 МПа. Оно обусловлено содержанием в молоке минеральных солей и лактозы. Чем выше осмотическое давление, тем меньше вероятность развития микроорганизмов в молочных продуктах. Этот принцип используется в технологии консервов, а также в производстве, где используется сироп (сахар).
Осмотическое давление рассчитывают по температуре замерзания молока, так как она тоже зависит от массовой доли лактозы и минеральных веществ. Температура замерзания — постоянная величина, в среднем составляет −0,555 °C (по ГОСТ 52054 не выше −0,520 °C). Разбавление молока водой приводит к повышению температуры замерзания. По её величине судят о натуральности молока. Температуру замерзания определяют криоскопическим методом.
5. Электропроводность молока — величина, обратная электрическому сопротивлению. Она характеризуется способностью раствора проводить электричество, электропроводность измеряют См/м (Сименс/м). Молоко — плохой проводник электричества, но электропроводность может увеличиваться в маститном молоке за счёт изменения состава минеральных веществ. Электропроводность обусловлена наличием в молоке ионов водорода, калия, натрия, кальция, магния и хлора. Для молока 0,46 См/м.
Химическая экспертиза молока исследует органолептические свойства продукта.
Свежее сырое молоко характеризуется определёнными органолептическими или сенсорными показателями: внешним видом, консистенцией, цветом, вкусом и запахом. Согласно нормативной документации закупаемое молоко должно быть однородной жидкостью без осадка и хлопьев, от белого до слабо-кремового цвета, без посторонних, несвойственных ему привкусов и запахов.
Белый цвет и непрозрачность молока обуславливают рассеивающие свет коллоидные частицы белков и шарики жира, кремовый оттенок — растворенный в жире каротин, приятный, сладковато-солоноватый вкус — лактоза, хлориды, жирные кислоты, а также жир и белки. Жир придаёт молоку некоторую нежность, лактоза — сладость, хлориды — солоноватость, белки и некоторые соли — полноту вкуса.
К числу ароматических и вкусовых веществ сырого молока можно отнести небольшое количество диметилсульфида (<0,01 мг %) и метилсульфида (<0,001 мг %), ацетона (<2 мг %), диацетила (<0,1 мг %), свободных жирных кислот(до 10 мг %), в том числе летучих жирных кислот(до 5 мг %), а также незначительное количество ацетальдегида и других монокарбонильных соединений, карбоновых кислот (пировиноградной и молочной), аминосоединений (свободных аминокислот, пептидов, аминов, аммиака).
Повышение содержания в молоке хлоридов, вышеперечисленных и некоторых других летучих веществ приводит, как правило, к изменению нормального вкуса и запаха молока и возникновению пороков. Причины и сроки их возникновения разнообразны. Так, ряд пороков вкуса и запаха может появиться в молоке перед доением. К ним относятся пороки, вызванные изменением химического состава молока при нарушении физиологических процессов в организме животного и поступлением в молочную железу с кровью веществ корма, обладающих специфическим вкусом и запахом. Например, ярко выраженные привкусы (горький, солёный) имеют молозиво, стародойное молоко и молоко, полученное от животных, больных маститом, кетозом и другими заболеваниями.
Другие пороки вкуса и запаха могут появиться в молоке после доения — при нарушении правил хранения, транспортировки и первичной обработки молока. Прогорклый, окисленный, мыльный и другие привкусы и посторонние запахи молока вызываются липолизом и окислением жира. Разнообразные пороки обуславливаются адсорбцией запахов плохо вымытой тары, невентилируемого помещения, смазочных масел, бензина и т. д., также загрязнением молока моющими и дезинфицирующими средствами, лекарствами, пестицидами.
Таким образом, на вкус и запах сырого молока влияют многочисленные факторы — состояние здоровья, порода и условия содержания животных, рацион кормления, стадия лактации, продолжительность и условия хранения молока, режимы первичной обработки.
Химическая экспертиза молока исследует влияние температуры на свойства молока
Кипящее молоко при охлаждении до 0 °C химические свойства молока не меняются, но за счёт затвердевания части жиров изменяются физические свойства. При температуре ниже −0,55 °C вода в молоке замерзает, изменяется концентрация сухих веществ, а также меняются коллоидные свойства белков. При медленном замораживании образуются слои разного состава, белки коагулируют. Быстрое замораживание тонким слоем при −22 °C молоко замерзает без изменения качества и может храниться до 6 месяцев. При оттаивании свойства молока восстанавливаются, однако размороженное молоко менее подвержено сворачиванию сычужным ферментом.
Нагревание молока необратимо меняет его свойства: вкус, запах, цвет, способность к свёртыванию. Коагуляция альбумина наступает при 60 °C, при 85-95 °C он выпадает в осадок, при доступе воздуха образует плёнку на поверхности молока. Глобулин денатурирует при 75 °C. Коагуляция казеина происходит при температуре выше 145 °C, однако при контакте с воздухом на поверхности молока при 40 °C казеин переходит частично в гелеобразное состояние, образуя молочную пенку. Способность молочного жира к отстаиванию сливок изменяется с повышением температуры: отстаивание ускоряется при 60 °C, значительно замедляется при 70 °C и полностью прекращается при температуре 100 и более градусов. Молочный сахар не изменяется при температуре пастеризации, но при 150 °C лактоза карамелизуется, что отражается на цвете и вкусе молока.
При кратковременном нагревании до 100 °C большая часть витаминов сохраняется, при более высоких температурах значительная часть витаминов разрушается, а аскорбиновая кислота теряется полностью. Содержащиеся в молоке ферменты начинают разрушаться при 55 °C и практически полностью инактивируются при 90 °C.
Исследования качества направлено на выявление пороков в представленной на экспертизу молочной продукции. Так, могут быть выявлены несоответствия химического состава, органолептики, физических свойств и даже недостатки упаковки. Качество молокопродуктов зависит от характера и интенсивности выявленных пороков. В некоторых случаях его даже запрещают использовать. Чаще всего встречаются следующие пороки: наличие несвойственного для молока вкуса: кислого, солёного либо горького; жёлтый, красный или синий оттенок продукции; несвойственный молоку запах, к примеру, рыбный либо чесночный; неправильная консистенция (слишком вязкое, густое либо тягучее молоко); старые, перемороженные или несбивающиеся молокопродукты. Причиной появления указанных пороков считается поглощение молоком резких запахов либо действие бактерий. Также экспертиза молочных продуктов в Москве в обязательном порядке включает оценку его химического состава. В её ходе оцениваются такие показатели: удельный вес; плотность; температура, при которой молоко закипает и замерзает.
Вопросы, решаемые экспертом:
Соответствует ли молоко или молочные продукты требованиям ГОСТ, ТУ, рецептуры?
Какова жирность, кислотность молока, молотых продуктов?
Соответствует ли надпись на упаковке качеству молока (жирность, кислотность и др.)?
Не разбавлено ли молоко водой, если да, то в каком соотношении?
Не разбавлена ли сметана молоком, творогом, кисломолочными продуктами?
Каково содержание влаги и жира в сыре, сахара и жира в сладких сырках и т. п.?
Не добавлены ли в молоко коровье масло, посторонние примеси (сода, крахмал, мука и др.)?
Экспертиза молока проводится в экспертно-правовом центре АНО ЭПЦ «Топ Эксперт. Стоимость экспертизы молока зависит от класса сложности состава и от вопросов, которые ставятся на разрешение перед экспертами АНО «Топ Эксперт».
Экспертиза молока для суда или судебная химическая экспертиза проводится на основании определения суда. В рамках гражданского и арбитражного производства достаточно предоставить информационное письмо или письмо согласия от экспертного центра АНО «Топ Эксперт» вместе с ходатайством о назначении судебной экспертизы. Если судебная экспертиза необходима в рамках уголовного дела, то следователь выносит постановление о назначении судебной экспертизы.
