(Disciplina: Standardizarea și certificarea veterinară)
CERINȚE ALE STANDARDULUI NAȚIONAL PENTRU PROCESAREA LAPTELUI ȘI A LAPTELUI
13.1. Proprietățile fizico-chimice ale laptelui
Proprietățile fizico-chimice și biologice ale laptelui sunt principalii indicatori pentru standardizarea laptelui și a produselor lactate. Ele sunt cauzate de concentrația și gradul de dispersie a componentelor sale constituente. Acestea pot fi împărțite în proprietăți care sunt substanțial influențate de particulele tuturor fazelor dispersate și de proprietățile care depind de constituenții cu adevărat solubili ai laptelui. Fazele dispersate ale laptelui afectează densitatea, aciditatea, potențialul de reducere a oxidării. Vâscozitatea și tensiunea superficială sunt determinate de componentele componente ale laptelui în stări emulsionate și coloidale. Componentele componente ale laptelui sub formă de dispersie moleculară și ionică determină presiunea osmotică, conductivitatea electrică și punctul de congelare.
Proprietățile fizico-chimice sunt utilizate din ce în ce mai mult pentru a evalua calitatea laptelui. Cunoașterea acestor cantități este necesară pentru crearea de echipamente moderne, dispozitive pentru controlul compoziției și proprietăților laptelui.
Densitatea este raportul dintre masa substanței (în acest caz, laptele la 20 ° C) și volumul g / cm3 ocupat de aceasta.
Viscozitatea este proprietatea mediului pentru a rezista deplasării relative a straturilor sale. Unitatea de schimbare a vâscozității dinamice în Sistemul Internațional de Unități este Pascal-Second Second (Pa / s).
Viscozitatea laptelui poate fi reprezentată ca suma vâscozității apei și creșterile de vâscozitate din faza dispersată (proteine, grăsimi de carbohidrați) și legăturile structurale
Componenta structurală a vâscozității dispare la o temperatură mai mare de 34 ° C datorită topirii grăsimii din lapte și mișcării termice intense a elementelor structurale.
Vâscozitatea afectează laptele și particulele emulsionate coloidali solubile, în special de grăsimi, cazeină și prezența grăsimii aglomeratelor globulelor cazeină stare (micele valoare de hidratare), proteine din zer, modul și metoda de prelucrare a laptelui. Viscozitatea laptelui omogenizat este mai mare decât cea a laptelui neomogenizat. Aceasta se datorează creșterii suprafeței totale a fazei grase și adsorbției proteinelor pe membranele globulelor de grăsime.
În medie, la 20 ° C, vâscozitatea serului este 0,0012 Pa / s, laptele degresat - 0,0015, laptele integral - 0,0018. Viscozitatea laptelui integral poate varia de la 0,0013 până la 0,0022 Pa. a. Vâscozitatea laptelui depinde de temperatură. La 5 ° C, 2,96. 10 3; 15 ° C - 2,1; 20 ° C - 1,79; 30 ° C - 1,33; 40 ° C - 1,04; 50 ° C - 0,85; 60 ° C - 0,71; 70 ° C - 0,62. 10 3
Indicele de refracție al luminii este o schimbare în direcția sa când trece prin interfața dintre două medii. Indicele de refracție este caracterizat de raportul sinusului dintre unghiul de incidență a fasciculului luminos și sinusului unghiului de refracție al fasciculului luminos. Valoarea sa depinde de temperatura mediului și de lungimea de undă.
Indicele de refracție al apei este egal cu 1,33299, laptele de vacă - 1,3440-1,3485, serul - 1,34199-1,3475.
Pe baza diferenței dintre indicele de refracție al fasciculului luminos care trece prin lapte, s-au dezvoltat metode de determinare a proteinelor, a grăsimilor și a substanțelor minerale.
Presiunea osmotică și temperatura de congelare. Presiunea osmotică este presiunea hidrostatică excesivă a laptelui, care împiedică difuzia apei printr-o membrană semipermeabilă (membrană).
Punctul de îngheț este temperatura la care laptele trece de la starea lichidului la starea solidă sau invers.
Ambele caracteristici sunt interdependente și depind în principal de concentrația de lactoză și de săruri dizolvate. Presiunea osmotică și punctul de îngheț sunt afectate numai de substanțele prezente în lapte ca soluție adevărată, alte substanțe, de exemplu, grăsimi, nu afectează aceste caracteristici. Proteina nu le influențează datorită concentrației moleculare scăzute (concentrația molară a proteinei în lapte este de 250 de ori mai mică decât concentrația molară a lactozei).
Temperatura de congelare a laptelui cu compoziție chimică normală este constantă și în medie este egală cu -0,55 ° C. Deviația acestei valori este posibilă datorită modificării compoziției chimice a laptelui (-0,525 - -0,565)
Punctul de înghețare depinde de aciditatea laptelui. Cu aciditatea crescândă, din fiecare moleculă de zahăr din lapte se produc 4 molecule de acid lactic, i. E. concentrația molară a soluției crește, ceea ce duce la o scădere a înghețării acesteia. Scăderea acidității laptelui prin introducerea reactivilor chimici în acesta nu modifică temperatura de îngheț, deoarece concentrația de electroliți nu se modifică.
Colostrul are un punct de îngheț de la -0,570 la -0,580. Când vitele sunt bolnave, punctul de îngheț este de 0,8-0,9 ° C. Punctul de fierbere este de 100,2-100,5 ° C.
Se mărește considerabil temperatura de înghețare a laptelui atunci când este diluată cu apă. În medie, atunci când laptele este adăugat la 1% din apă, punctul de îngheț se modifică cu 0,005 ° C. Cantitatea de apă adăugată laptelui este determinată de următoarea formulă:
unde este diferența dintre temperatura medie și temperatura reală de îngheț a laptelui, ° C, T este temperatura medie de congelare a laptelui, K.
Într-o anumită măsură, temperatura de congelare a laptelui depinde de tehnologia utilizată. Acest lucru se datorează atât modificării compoziției sare a laptelui în timpul pasteurizării, cât și pătrunderii apei care rămâne pe suprafața echipamentului de procesare și a ambalajului după spălare.
Atunci când procesele de pasteurizare administrate în mod corespunzător și echipamente pentru efectul de prelucrare a laptelui de curățare la temperatura de congelare nu este mare (limita de oscilație este de aproximativ 0,001-0,005 ° C)
Modificările sezoniere ale temperaturii de congelare a laptelui sunt în principal legate de rațiile de hrană. Atunci cand un nivel scazut de carbohidrati in dieta de creșterea temperaturii de congelare a laptelui, w e observat cu mici sau abundente de hrănire vaci culturi.
Temperatura de congelare a laptelui crește atunci când temperatura aerului din încăperea unde se păstrează vacile crește și scade atunci când scade.
Temperatura de congelare a laptelui depinde și de rasa de vaci, starea pășunilor și alți factori care afectează compoziția chimică a laptelui.
Tensiunea superficială la limita dintre laptele cu aerul datorită faptului că moleculele prezente la interfața dintre cele două faze ale gaz-lichid, sunt atrase de lichid, și foarte puțin atracția din faza gazoasă. Unitatea de măsură a tensiunii de suprafață în Sistemul Internațional de Unități este Newton pe metru (N / m-1). Tensiunea superficială a apei la 20 ° C este de 0,0727 N / m -1. lapte - 0,0439 N / m-1. Tensiunea superficială superioară a laptelui se datorează prezenței surfactanților cum ar fi proteinele și fosfolipidele din acesta. Tensiunea superficială a laptelui este instabilă și depinde în primul rând de compoziția chimică a laptelui, de temperatura, de durata de depozitare și de alți factori. Tensiunea superficială a laptelui proaspăt stors este ceva mai mare decât după depozitarea acestuia. Aceasta se datorează schimbărilor în starea coloidală a proteinelor. Tensiunile de suprafață au o mare importanță. Concret, concentrația lipoproteinelor în jurul globulelor de grăsime și legătura lor puternică cu grăsimea fac dificilă formarea unei structuri de ulei. Spumarea în aparate în timpul uscării, condensarea laptelui și a altor procese tehnologice este într-o anumită măsură cauzată de fenomenele de suprafață.
Difuzia termică determină rata de schimbare (egalizare) a temperaturii produsului în procesele non-staționare. Cu cât este mai mare difuzia termică, cu atât mai rapidă este încălzirea sau răcirea produsului.
Proprietăți electrice. Laptele are capacitatea de a conduce electricitate. Conductivitatea electrică a laptelui se datorează în principal concentrației și activității ionilor de hidrogen, potasiu, sodiu, calciu, magneziu, clor etc.
Moleculele de zahăr din lapte nu disociază în ioni și nu conduc un curent electric. Particulele de cazeină și alte proteine din lapte au o încărcătură electrică, deci ar trebui să conducă un curent electric. Cu toate acestea, datorită mărimii mari a particulelor de proteine au o mobilitate mică, prin urmare, conductivitatea electrică scade. Grăsimile de grăsime împiedică mișcarea ionilor, astfel încât conductivitatea electrică a laptelui cu grăsime în creștere scade. Conductivitatea laptelui integral este mai mică decât cea a laptelui degresat, cu aproximativ 10%.
Sarurile minerale contribuie la conductivitatea electrică a laptelui. Conductivitatea electrică a laptelui variază în timpul alăptării. Colostrul are o conductivitate scăzută. La sfârșitul lactației - se ridică. Pe măsură ce temperatura laptelui crește, conductivitatea electrică crește.
Densitate - în Sistemul Internațional de Unități (SI) pe unitate de densitate, se ia kg pe metru cub (kg / m 3 sau g / cm 3). Densitatea laptelui depinde de densitatea componentelor sale (tabelul) și variază de la 1015 la 1033 kg / cm3.
Densitatea în kg / m3 a componentelor din lapte.
Proteinele, carbohidrații și mineralele cresc, iar grăsimile scad densitatea laptelui.
Astfel densitatea apei la 4 ° C și 760 mm Hg este de 1.000000 g / ml -1. Deoarece volumul lichidului variază chiar și la fluctuații minore de temperatura, densitatea laptelui este dependentă de temperatură, și este întotdeauna redusă la 20 ° C Densitatea laptelui se determină la o temperatură cuprinsă între 15 ° C și 25 ° C. Dacă temperatura este mai mare sau mai mică de 20 °, atunci se introduce o corecție a temperaturii, pentru care se utilizează următoarele calcule. Pentru fiecare grad de abatere de la temperatura de 20 ° C ia o hidrometru corecție + 0,2 °, la o temperatură sub 20 ° amendament luat cu semnul minus 0,2 ° hidrometru. Diferențele dintre determinările repetate ale densității laptelui din aceeași probă nu trebuie să fie mai mari de 0,5 ° A.
Indicatorul de densitate este utilizat pentru a transforma laptele exprimat în kilograme în litri și viceversa. Recalcularea se face în conformitate cu tabelele speciale. Dacă nu există tabele, atunci pentru recalculare se utilizează indicatorul densității medii a laptelui sau densitatea reală a laptelui care urmează a fi transformat. Litrele sunt convertite în kilograme prin înmulțirea cantității de lapte prin densitate și kilograme pe litru prin împărțirea cantității de lapte la densitate.
90 kg se traduc în litri. Densitatea sa este egală cu 1.030.
95 de litri de lapte traduse în kilograme:
95 x 1,30 = 97,85 kg.
Aciditate. Aciditatea laptelui este exprimată în termeni de aciditate titratabilă (în grade Turner) și pH la 20 ° C.
Aciditatea titrată. Valoarea acidității titrate în conformitate cu standardul de stat este criteriul pentru evaluarea calității laptelui achiziționat. Aciditatea titrată a laptelui și a produselor lactate, cu excepția uleiului, este exprimată în unități convenționale - grade Turner (° T).
Turnurile lui Turner sunt înțelese a fi numărul de mililitri de 0,1 N. soluție de hidroxid de sodiu (potasiu), necesară pentru neutralizarea a 100 ml (100 g), diluată de două ori cu apă distilată (10 ml lapte + 20 ml apă distilată).
British Standard nu prevede iau 10 ml lapte diluat cu apă, 1 ml de soluție de alcool 0,5% fenolftaleină și se titrează cu 1/9 N. soluție de NaOH. standard, SUA precizează că titrare trebuie să ia 20 ml lapte, se adaugă 40 ml apă, 2 ml dintr-o soluție 1% alcool fenolftaleină și se titrează cu 1/10 N. soluție de NaOH.
Aciditatea laptelui proaspăt stors este de 16-18 ° T. Aceasta este cauzată de săruri acide - dihidrogen fosfat și dihidrogenat (circa 9-13 ° T) proteine - caseina și proteinele din zer (4-6 ° T), dioxid de carbon, acizi (. Lactic, citric, ascorbic, grași liberi și alții), și alte componente lapte (în suma pe care o dau 1-3 ° T).
Când se stochează laptele crud, aciditatea titrată crește, pe măsură ce microorganismele se dezvoltă în acesta, fermentând zahărul din lapte cu formarea acidului lactic. O creștere a acidității provoacă schimbări nedorite în proprietățile laptelui, de exemplu, o scădere a rezistenței proteinelor la căldură. Prin urmare, laptele cu o aciditate de 21 ° T este considerat neacus, iar laptele cu o aciditate mai mare de 22 ° T nu este supus la predarea plantelor lactate, deoarece atunci când laptele este încălzit de aciditate de 25-27 ° T coagulează.
Cunoașterea naturii acide a laptelui și a schimbărilor sale are o importanță deosebită pentru evaluarea calității și a alegerii direcției de utilizare a laptelui și a produselor obținute din acesta.
Prima metodă cantitativă de măsurare a concentrației constituenților acide din lapte a fost folosită de Soksleth și Henkel în 1884 - metoda de determinare a acidității. Rezultatele sale sunt numite acum numarul Soxhlet-Henkel sau numarul de acid.
Determinarea numărului de acid se bazează pe titrarea acizilor cu alcalii.
1 / AppData / Local / Temp / msohtmlclip1 / 01 / clip_image001.gif „/> modificări biochimice în lapte duce la niveluri crescute de acid. Bacterii producătoare de acid lactic transforma lactoza in acid lactic C 12 H 22 0 II + H 2 O 4 CH ( OH) COOH.
Cu toate acestea, caracterul acid al laptelui este cauzat numai de ionii de hidrogen, care se formează ca urmare a disocierii electrolitice a acizilor și a sărurilor acide conținute în lapte. Deoarece valoarea activității ionilor de hidrogen a fost detectată mult mai târziu, acțiunea acidă a fost atribuită moleculelor de acid lactic.
În prezent, în literatura de specialitate privind industria laptelui, concentrația de constituenți având o natură acidă se numește aciditate potențială sau titratabilă, activitatea actuală a ionilor de hidrogen este aciditatea activă.
Activitatea ionilor de hidrogen în lapte rămâne aproximativ constantă datorită legăturii sale cu echilibrul disocierii substanțelor tampon prezente în lapte.
lapte Titrarea cu hidroxid de sodiu, împreună cu fosfați acizi neutralizată lactic și grupe acide de cazeină, astfel încât, în practică abandonate determina cantitatea de acid lactic, care este încă foarte dificil de definit, și sunt aciditate convertibil comune, măsurarea cantității de o anumită concentrație de substanțe alcaline, care se află la neutralizarea constituenților acide într-o anumită cantitate de lapte.
În diferite țări, aciditatea titrată nu este determinată de o singură metodă. Împreună cu metoda Soxhlet, Henschel, Turner a folosit metode (titrare cu 0,1N. Soluție NaOH) și Dornika (titrare 1/9 n. NaOH). Alegerea concentrației de alcalii este de aproximativ 1/9 N. p-ra face posibilă pur și simplu transformarea în acid lactic liber, deoarece 1 ° D corespunde acidului lactic 0,01%. Există o relație clară între rezultatele diferitelor metode: 1 unitate SH = 2,25 °, D = 2,5 ° T.
Determinarea acidității titrabile servește în primul rând pentru a stabili creșterea acidității ca rezultat al schimbului de bacterii de acid lactic. În curând, relația dintre potențialitatea acidității și anumite proprietăți ale laptelui și produselor lactate produse din acesta a fost elucidată empiric. Numărul Turner sau altele vă permite să trageți concluzii cu privire la calitatea laptelui crud. Pe această bază, numărul Turner a început să fie folosit ca indicator al calității produselor lactate și un factor în gestionarea procesului de producție.
În timpul prelucrării laptelui acru, cu grade mai mare număr de Turner dificultăți apar în principal, atunci când este încălzit, astfel încât GOST a constatat că societățile de lapte trebuie să aibă lapte cu aciditatea de 16-18 ° T - 1 grad; 16-20 ° grade T-2; 21-22 ° T - nu sert; Laptele având 25-27 ° T este coagulat prin încălzire. Peste 22 ° T - nu este acceptată de fabricile de produse lactate.
Aciditatea laptelui și a produselor lactate fermentate
Trimiteți-le prietenilor: