Речовин у розчинах. Оцінка якості молока

Мета: визначити масову частку сухих речовин у цукрових і сольових роз- чинах, а також у дріжджовій суспензії ареометричиим методом, проаналізувати якість молока за органолептичними та фізико-хімічними методами і встановити відповідність вказаних показників вимогам нормативних документів.

Завдання:

• ознайомитися з ареометричиим методом визначення масової частки су- хих речовин у розчинах;

• визначити масову частку сухих речовин у цукровому і сольовому роз- чинах різної концентрації, а також у дріжджовій суспензії ареометричиим та рефрактометричним методами;

• порівняти отримані значення з дійсними і зробити висновок про точ- ність методів;

• визначити густину молока ареометричиим методом;

• визначити кислотність молока арбітражним методом;

• визначити наявність соди у молоці;

> встановити відповідність отриманих результатів вимогам нормативних документів.

Установки, прилади, лабораторний посуд, реактиви: технічні ваги, на- бір рівноваг, набір денсиметрів, спеціалізовані ареометри (цукроміри, лактоде- нсиметри), скляні конічні колби, склянки, циліндри, термометри, 1 %-вий спир- товий розчин фенолфталеїну, 0,1 моль/дм³ розчин гідроксиду натрію, 0,04 %-й спиртовий розчин бромтимолового синього.

Короткі відомості

Вміст сухих речовин у сировині та напівфабрикатах найшвидше визнача- ють за допомогою ареометра. Дія ареометра базується на гідростатичному за- коні Архімеда (тіло, занурене у рідину, виштовхується з неї з силою, рівною масі виштовхнутої рідини). Занурений у розчин ареометр знаходитиметься у рі- вновазі лише тоді, коли його маса і маса витісненої ним рідини зрівняються. Ареометр однієї і тієї ж маси занурюватиметься у різних розчинах на різну гли- бину, яка залежить від густини розчину: чим більша густина розчину, тим мен- ше занурюється ареометр і навпаки.

Ареометр — це скляна циліндрична посудина, запаяна з двох боків. Нижня, потовщена частина приладу заповнена дробом, щоб надати ареометру у рідинах строго вертикального положення. У верхній частині знаходиться шкала з поділ- ками. Градуюють шкали ареометрів залежно від їх призначення.

Ареометри загального призначення використовуються для вимірювання густини рідини при 20 °С в межах від 700 до 2000 кгм' з точністю до ±110*. Такі ареометри називають денсиметрами. На практиці використовують набори денсиметрів, за допомогою яких визначають густини різних розчинів, як лег- ших, так і тяжчих за воду.

Ареометри, шкали яких градуйовані при 20 °С по розчинах чистої сахаро- зи, називають цукромірами. Вони спеціально градуйовані так, що у чистих во- дних розчинах вони показують масову частку розчиненого цукру, тобто кіль- кість цукру в 100 г розчину. У нечистих цукрових розчинах вони показують ви- димий вміст сухих речовин у масових відсотках. Схожими за конструкцією та зовнішнім виглядом є спиртоміри - прилади для визначення міцності горілки та водно-спиртових розчинів, шкала яких градуйована в одиницях міцності (градусах чи об'ємних відсотках).

Нульова поділка всіх ареометрів знаходиться на тому рівні, де зупиняється у рівновазі ареометр в дистильованій воді при 20 °С. Правильні покази ареометра можливі лише при температурі градуювання шкали. Якщо температура рідин, у яких проводять визначення, відрізняється від 20 °С, вводять поправки на темпера- туру за довідковими таблицями. Однак ці поправки приблизні, тому краще працю- вати при температурі 20 °С. У деякі ареометри, з метою одночасного вимірювання і конгролювання температури, додатково можуть вмонтовуватися термометри.

Працюючи з ареометрами, необхідно дотримуватися таких умов:

• ареометр повинен бути чистим, а шийка його - сухою;

• брати ареометр потрібно за верхній кінець шийки, вище шкали;

• занурювати у розчин ареометр потрібно обережно, а після зупинки аре- ометра його необхідно занурити додатково на 2-3 мм і почекати 1-2 хв., доки температура ареометра не зрівняється з температурою рідини;

• ареометр не повинен торкатися стінок циліндра, у який налито дослі- джувану рідину: для цього рекомендується вибирати циліндр у 2-3 рази більшо- го діаметру, ніж нижня частина ареометра;

• досліджувана рідина не повинна містити повітря і піни на поверхні, то- му рідину наливають у циліндр обережно, по стінці. Якщо рідина піниться, ци- ліндр наповнюють нею майже до верху з таким розрахунком, щоб при занурен- ні ареометра частина її перелилася через край циліндра;

• відлік на шкалі ареометра проводять по нижньому меніску, для темно- забарвлених розчинів можна використовувати ареометри, градуйовані по верх- ньому меніску;

• температуру рідини визначають з точністю до 0,5 °С;

• після використання ареометр промивають водою і вміщують у футляр чи широкий скляний циліндр, наповнений водою.

РОБОТА 8.1. ВИЗНАЧЕННЯ МАСОВОЇ ЧАСТКИ СУХИХ РЕЧОВИН РЕФРАКТОМЕТРИЧНИМ І АРЕОМЕТРИ ЧИ ИМ МЕТОДАМИ

У отриманих для аналізу цукровому та сольовому розчинах невідомої кон- центрації, а також у дріжджовій суспензії визначають кількість сухих речовин за допомогою денсиметра і цукроміра.

Відлік проводять у трьох повторностях і за отриманими даними обрахову- ють середнє значення.

Використовуючи денсиметр, відлік шкали проводять в одиницях густини. Для визначення кількості сухих речовин (%) використовуються довідкові таб- лиці переведення отриманого значення густини в сухі речовини.

Визначаючи кількість сухих речовин за допомогою цукроміра, відлік про- водять в одиницях сухих речовин в перерахунку на сахарозу. У випадку дослі- дження дріжджової суспензії (чи дріжджового концентрату) ареометричний ме- тод дає змогу визначити концентрацію (вміст дріжджових клітин). Для цього використовують цукромір, покази якого за спеціальними таблицями перерахо- вують на вміст дріжджових клітин у 1 літрі розчину.

За необхідності, використовуючи довідкові таблиці, для кожного з розчи- нів вводять температурні поправки.

Результати вимірюй шость^табішию.

Етапи спостережень і розрахунків	Досліджуваний розчин
	Дріжджо- ва суспен- зія	Сольовий розчин			Цукровий розчин
		№ 1	№2	№3	№ 1	№2	№3	№4	№5
Покази денсиметра, од. шкали: 1 -й відрахунок 2-й відрахунок 3-й відрахунок
Середнє значення
Поправка на температуру
Результат з врахуванням тем- пературної поправки
Покази рефрактометра, % су- хих речовин
Дійсний вміст сухих речовин у розчині, %

АНАЛІЗ ОДЕРЖАНИХ РЕЗУЛЬТАТІВ, ВИСНОВКИ Й РЕКОМЕНДАЦІЇ

За табличними даними аналізуються отримані результати, вказуються мо- жливі причини відхилення від фактичних значень вмісту сухих речовин у роз- чинах, дається оцінка роботи різних ареометрів та рефрактометрів.

РОБОТА 8.2. ВИЗНАЧЕННЯ ГУСТИНИ МОЛОКА Короткі відомості

Молоко використовується як цінна додаткова сировина у хлібопекарській і кон- дитерській промисловості. Особливо цінними є молоко і молочні продукти тому, що у їхньому складі необхідні для організму людини харчові та біологічно активні речо- вини знаходяться в оптимально збалансованій та легкозасвоюваній формі.

Білки молока повноцінні, що зумовлено наявністю всіх незамінних аміно- кислот, необхідних для людини. Жир молока добре засвоюється, оскільки має тонкодисперсну структуру і містить велику кількість жиророзчинних вітамінів та ооліненасичених жирних кислот. Крім вуглеводів, до яких належить і основ- ний цукор молока - лактоза, у молоці міститься велика кількість вітамінів та мінеральних речовин.

Склад і властивості молока суттєво змінюються залежно від породи, раціо- ну та фізіологічного стану тварин, кліматичних умов, характеру обробки моло- ка та способів його зберігання.

Густина характеризує склад молока, співвідношення його основних скла- дових і є середньозваженою величиною густини окремих компонентів молока. Також показник густини може свідчити про розведення молока водою. Експе- риментально встановлено, що розведення молока призводить до зниження його густини приблизно на 0,003 одиниці на кожні 10 % доданої води.

Р Густину молока визначають ареомсгричним методом, використовуючи спеціалізовані ареометри (лактоденсимстри) AM (ціна поділки шкали - 0,5 кг/м³) чи ATM (ціна поділки шкали - 1,0 кг/м³). Під час роботи з ареометрами для визначення густини молока необхідно дотримуватися загальних правил ро- боти з ареометрами. При масових аналізах дозволяється споліскувати ареометр не дистильованою водою з подальшим висушуванням, а молоком, відібраним для чергового визначення.

Пробу об'ємом 0,25 чи 0,50 дм³ ретельно перемішують і обережно перели- вають по стінці у сухий циліндр, тримаючи його похило, щоб уникнути утво- рення піни на поверхні молока. Циліндр встановлюють на рівній горизонталь- ній поверхні і вимірюють температуру проби (через 2-3 хв. після занурення термометра). Ареометр обережно занурюють у молоко і залишають на 3 хв. для урівноваження і набуття температури. Відлік проводять по верхньому меніску, після чого занурюють ареометр додатково на 0,3-0,5 мм і після врівноваження знімають покази ще раз. У кінці дослідження повторно визначають температуру молока. За кінцеву густину молока приймають середнє арифметичне результа- тів двох вимірювань. Відхилення між паралельними визначеннями не повинні перевищувати 0,5 кг/м³.

Якщо середнє арифметичне початкової та кінцевої температур молока ви- ще чи нижче 20 °С, результати вимірювання густини обов'язково приводять до цієї температури за допомогою довідкових таблиць, наведених у нормативній документації. У випадку відсутності таких таблиць приблизне значення густини можна отримати, додавши (якщо температура молока вище 20 °С) або віднявши (якщо нижче) 0,0002 одиниці густини на кожен градус температури, що відріз- няється від норми

РОБОТА 8.3. ВИЗНАЧЕННЯ КИСЛОТНОСТІ МОЛОКА

Одним з основних показників якості молока є його кислотність, яка зале- жить від наявності кислих солей, органічних кислот і продуктів розщеплення

жирів. У результаті життєдіяльності молочнокислих та маслянокислих бактерій у молоці при зберіганні можуть накопичуватися кислореагуючі речовини, які підвищують кислотність молока, тому показник кислотності можна вважати ознакою свіжості та чистоти молока.

Кислотність молока і молочних продуктів (крім масла) виражають в граду- сах Тернера (°Т). Градус Тернера - це об'єм водного розчину гідроксида натрію чи калію концентрацією 0,1 моль/дм³, необхідний для нейтралізації 100 см³ продукту. Свіже молоко зазвичай має кислотність 16-18 °Т, якщо кислотність вище 22 °Т - молоко при тривалому кип'ятінні може згортатися, а якщо понад ЗО °Т - утворювати великі згустки навіть при незначному нагріванні.

Кислотність молока визначають титрометричним (арбітражним) методом та методом граничної кислотності, який використовується для масових визна- чень кислотності молока.

Для арбітражного визначення у конічну колбу місткістю 150-200 см³ від- міряють за допомогою піпетки 10 см³ молока, додають 20 см' дистильованої води і три краплі розчину фенолфталеїну. Суміш ретельно перемішують і тит- рують розчином гідроксиду натрію (калію) до появи слабо-рожевого забарв- лення, що не зникає протягом 1 хв.

Кислотність молока в градусах Тернера визначають за формулою

К=V_т*10,

де \'_т - об'єм водного розчину гідроксиду натрію (калію), витрачений на нейтралізацію 10 см³ молока; 10 - коефіцієнт перерахунку на 100 см³ молока. Відхилення між паралельними визначеннями не повинні перевищувати 1 °Т.

РОБОТА 8.4. МЕТОДИ ВИЗНАЧЕННЯ СОДИ (КАРБОНАТА ЧИ БІКАР- БОНАТ А НАТРІЮ) У МОЛОЦІ

Для визначення наявності соди (карбоната чи бікарбоната натрію) як одно- го з методів фальсифікації молока використовують кількісний та якісний мето- ди. Якісний метод ґрунтується на зміні забарвлення індикатора бромтимолово- го синього при додаванні його у молоко, що містить соду, а кількісний вимагає проведення озолення молока і визначення лужності золи методом титрування.

Якісний метод визначення наявності соди у молоці досить швидкий, не вимагає складного обладнання та реактивів і дає змогу визначати масову частку соди, починаючи з 0,05 %. Основним реагентом є 0,04 %-й спиртовий розчин бромтимолового синього, який у лужному середовищі набуває забарвлення від світло-зеленого до темно-зеленого, залежно від реакції середовища.

Для визначення наявності соди у молоці у суху чи промиту дистильованою водою пробірку, вміщену у штатив, наливають 5 см³ досліджуваного молока і обережно, по стінці, додають 7-8 крапель розчину бромтимолового синього. Одночасно проводять контрольний дослід з пробою молока, яке не містить со- ди. Через 10 хв спостерігають за зміною забарвлення кільцевого шару, не допу- скаючи перемішування вмісту пробірки.

Жовте забарвлення кільцевого шару вказує на відсутність соди в молоці. Поява зеленого забарвлення різних відтінків (від світло- до темно-зеленого) свідчить про наявність різної кількості соди у молоці.

ЗО

АНАЛІЗ ОДЕРЖАНИХ РЕЗУЛЬТАТІВ, ВИСНОВКИ Й РЕКОМЕНДАЦІЇ

Одержані результати порівнюють із нормативними значеннями і роблять висновки про відповідність аналізованих зразків вимогам нормативної докуме- нтації.

ЗАПИТАННЯ ДЛЯ САМОКОНТРОЛЮ

І.На чому базується принцип роботи ареометрів?

2.Які види ареометрів ви знаєте і у чому їх відмінність?

З.Вкажіть основні правила роботи з ареометром.

4.Як визначається густина молока?

5.Охарактеризуйте показник кислотності молока.

б.Чому внесення соди є одним з методів фальсифікації молока?