Тема: Визначення складових компонентів молока за розрахунковими формулами.

МІНІСТЕРСТВО ОСВІТИ І НАУКИ УКРАЇНИ

Державний вищій навчальний заклад

«ХЕРСОНСЬКИЙ ДЕРЖАВНИЙ АГРАРНИЙ УНІВЕРСИТЕТ»

Біолого - технологічний факультет

Кафедра технологій переробки та зберігання с.-г. продукції

МЕТОДИЧНІ РЕКОМЕНДАЦІЇ

до виконання практичних робіт з дисципліни «Молоко і молочні продукти»

для студентів 2 курсу біолого - технологічного факультету

спеціальності 204 Технологія виробництва і переробки продукції тваринництва

(з елементами самостійної та науково-дослідної роботи)

Херсон 2017р.

УДК 637.07

Методичні рекомендації до виконання лабораторних робіт з дисципліни «Молоко і молочні продукти» для студентів 2 курсу біолого-технологічного факультету спеціальності 204 Технологія виробництва і переробки продукції тваринництва – Херсон: ХДАУ, 2017. – 36 с.

Автори - укладачі:

– зав. кафедри ТПЗс.-г.П доктор с.-г. наук, професор   Пелих В.Г.

– кандидат с.-г. наук, доцент кафедри ТПЗс.-г.П          Балабанова І.О.

– к.т.н., доцент, доцент кафедри кафедри ТПЗс.-г.П Завальнюк І.П.

Методичні рекомендації розглянуті на засіданні кафедри технологій переробки та зберігання с.-г. продукції (Протокол №6 від 11.012017 р).

Розглянуті і рекомендовані до видання методичною комісією біолого - технологічного факультету Херсонського державного аграрного університету (Протокол № 5 від 27.01.2017 р).

© Пелих В.Г. - 2017

©Балабанова І.О. − 2017

©Завальнюк І.П. − 2017

Зміст

ПРАКТИЧНА РОБОТА №1. 4

Тема: Складання середньої проби молока. Техніка відбирання середніх проб молока для аналізу та зберігання. Консервування проб молока. 4

ПРАКТИЧНА РОБОТА №2. 9

Тема: Визначення складових компонентів молока за розрахунковими формулами. 9

ПРАКТИЧНА РОБОТА №3. 12

Тема: Вимоги державного стандарту до молока, яке заготовлюється. 12

ПРАКТИЧНА РОБОТА №4. 18

Тема: Контроль натуральності молока. Визначення характеру і ступеню фальсифікації. 18

ПРАКТИЧНА РОБОТА №5. 22

Тема: Розрахунки при сепаруванні молока. 22

ПРАКТИЧНА РОБОТА №6. 26

Тема: Облік і контроль в молочному виробництві. 26

СПИСОК РЕКОМЕНДОВАНОЇ ЛІТЕРАТУРИ.. 32

ПРАКТИЧНА РОБОТА №1.

Тема: Складання середньої проби молока. Техніка відбирання середніх проб молока для аналізу та зберігання. Консервування проб молока.

Мета:

1) оволодіти принципами розрахунку та складання середньої проби молока;

2) отримати навички відбирання середніх проб молока для його аналізу та зберігання;

3) опанувати способи консервування проб молока.

Завдання:

1) законспектувати та вивчити правила відбирання середніх проб молока;

2) законспектувати та вивчити способи консервування молока;

3) розв’язати задачі щодо складання середньої проби молока, які наведені наприкінці матеріалу для вивчення.

Матеріал до вивчення теми

Середньою пробою називають частину продукту, відібраного з всіх ємностей або одиниць упакування, представлених на експертизу. Відбір середніх проб молока – одна з найважливіших умов правильного визначення його якості – проводять в різних виробничих умовах строго пропорційно кількості наявного молока. Середня проба повинна точно характеризувати удій або партію молока в цілому.

Складання середньої проби молока

Приклад: скласти середню пробу молока в кількості 250 мл від корови «Зірки» за дві суміжні доби. Доїння триразове.

Надій, як видно з таблиці, складає за два дні 50 л. З кожного літра потрібно взяти (250:50=5мл). Якщо при розрахунках отримують дробові величини, то їх потрібно заокруглити для зручності вимірювання молока.

У випадку різних відхилень у хімічному складі молока (жир, густина) від звичайних показників і виникнення підозрівання в тому, що молоко фальсифіковане, необхідно взяти стійлову пробу. Вона повинна відповідати контрольній пробі, тобто взята за цілу добу, чи від того же надою. Стійлову пробу беруть разом з представником молокозаводу і господарства, а в необхідних випадках у присутності спеціалістів районних агропромислових об'єднань. Результати стійлової проби оформляються актом, термін дії якого встановлено один місяць.

Склад молока змінюється в досить широких межах, тому необхідно правильно відбирати і складати середні проби. При вивченні складу молока окремих тварин пробу беруть безпосередньо на скотарні. Для характеристики молока в цілому по череді пробу беруть після закінчення доїння або на скотарні, або в молочній. Щоб визначити якість молока, переданого на переробку, пробу відбирають у пунктах приймання молока до його зважування.

Техніка відбору проб:

1. Необхідно мати чисті сухі пляшки з етикетками і пробками.

2. При визначенні густини, ступеня чистоти, вмісту білків, цукру об'єм проби повинен складати 250-300 мл. Для визначення кислотності і вмісту жиру достатньо 50 мл молока.

3. При відборі проб від партії молока, що знаходиться в декількох ємкостях (фляги, ванни, дійниці, цистерни), з кожної посудини беруть пропорційну кількість молока.

4. При відборі проб молока від окремих корів, стада або групи корів середню пробу складають з пропорційних часток всіх добових надоїв (ранок, полудень, вечір).

5. Молочний жир досить швидко спливає на поверхню молока, тому перед узяттям проби молоко треба ретельно перемішати мішалкою (збивачкою), занурюючи її зверху вниз 8 - 10 разів. У цистернах молоко перемішують механічною збивачкою з подовженою ручкою.

6. Проби звичайно беруть за допомогою металевих або пластмасових трубок діаметром 9 мм. Трубками можна користуватися, якщо молоко відбирають із судин однакової форми (молокомір, цебра циліндричної форми). Якщо молоко тривалий час стояло або воно холодне і на його поверхні утворюється шар вершків, який інколи пристає до стінок посудини, то перед відбором проби його слід підігріти до 30-35 °С і старанно перемішати.

7. Трубку обполоскати молоком (не закриваючи трубку, опускають у молоко, потім виймають). Після перемішування молока трубку потрібно повільно занурити до дна фляги (рис. 1.1,а) так, щоб рівень молока в трубці і судині увесь час був однаковий. Трубка заповнюється молоком на висоту, що відповідає його рівневі в судині. Затиснувши верхній отвір трубки великим пальцем і тримаючи її строго вертикально, пробу переносять в чисту суху пляшку з пробкою.

8. При доборі зразків з різних партій молока трубку щораз треба обполіскувати молоком, з якого відбирають пробу.

9. При відсутності трубок середні проби необхідно складати шляхом відмірювання визначеної кількості молока з кожного удою черпачками (рис. 1.1,б) або градуйованими циліндрами. Щоб зорієнтуватися, скільки взяти молока, треба попередньо зробити розрахунок, виходячи з контрольних доїнь. Проби молока з цистерн відбирають кухлем ємністю до 0,5 л, постаченою довгою ручкою.

Металеві трубки, черпачки і колотівки, використовувані при відборі проб, повинні бути покриті антикорозійним сплавом. Не можна використовувати іржаві, несправні або забруднені прилади.

10. Пляшки із середніми пробами молока необхідно закрити гумовими або корковими пробками. На етикетках написати кличку корови, назву ферми або бригади, дату складання зразка. Зберігають пляшки з пробками в спеціальному ящику з гніздами. Під час збереження проб вміст пляшок варто струшувати, щоб не було відстою вершків. У випадку транспортування пляшечки повинні бути заповнені молоком на 3/4. У меншій кількості молока під час перевезення можуть утворитися шматочки масла. Не слід і цілком заповнювати пляшечку, тому що потім буде важко переміщати пробу перед аналізом. При транспортуванні ящик з пробами молока повинний бути щільно закритий і зверху! добре укритий. Під час перевезення варто уникати різких поштовхів.

	1 – черпачки; 2 – мішалка (колотівка)
а)	б)
Рис. 1.1. Відбір середньої проби молока трубкою (а) та допоміжні інструменти для відбору проб (б): 1 – мішалка для розмішування молока; 2 – розмішування молока; 3 – занурення трубки в молоко; 4 – молоко в трубці переноситься в пляшечку; 5 – молоко з трубки виливається в пляшечку; 6 – перемішування молока перед аналізом.

11. Проби для мікробіологічних досліджень відбирають в стерильні пляшечки або колби, закрити ватяними пробками. Якщо немає можливості відразу ж після узяття проб приступити до їхнього аналізу, молоко потрібно зберігати при температурі від 0 до 6 °С не більш 4 годин.

12. У випадку різких відхилень хімічного складу молока (жир, густина) від звичайних показників і виникнення підозри, що молоко фальсифіковане, необхідно взяти стійлову пробу. Беруть її безпосередньо на скотарні по закінченні доїння корів і не пізніше чим через дві доби після дослідження первісної проби. Стійлову пробу беруть так само, як і пробу контрольованого молока. Якщо перша проба узята з молока ранкового удою, то і стійлову пробу треба брати теж ранком, якщо з добового удою, то і стійлова проба повинна бути з добового удою. Час доїння повинен бути звичайним, і корову доять ті ж доярки, що і раніше. Годівля корів при доборі стійлової проби повинна бути такою, як і при узятті першої проби. Пляшечки з пробами в присутності представника господарства опечатують, прохолоджують і направляють на аналіз. Різниця в показниках вмісту жиру в стійловій і контрольованій пробах не повинна бути більш 0,3 %. Стійлову пробу звичайно бере лаборант приймального пункту або молочного заводу в присутності зоотехніка.

Для отримання однорідної проби молоко в закупорених пляшках перед аналізом ретельно перемішується. Для змивання шару сливок або грудочок молочного жиру, що утворився, із стінок пляшки останню ставлять у воду при температурі від 30 до 40 °С, потім перемішують. Температура молока при проведенні аналізів повинна бути близько 20 °С.

Якщо відібрані проби не піддають негайному аналізу, а залишають до наступної доби, то їх зберігають в холодильнику при 3–5ºС. При тривалішому зберіганні проб їх консервують. Консервант додають до молока зазвичай в два прийоми: в день відбору і в день зберігання. Консервовані проби не можна піддавати органолептичній оцінці і дослідженню на кислотність, присутність ферментів і мікрофлору, а також використовувати в корм твариною. Після закінчення аналізу такі проби знищуються.

Способи консервування проб

Для консервування проб молока можна використовувати: 10 % розчин двохромовокислого калію (10 г цього реактиву розчиняють в 100 мл свіжопрокип'яченої дистильованої води), формалін (формальдегід) від 37 до 40 % і розчин перекису водню (пергідроль), що продається в аптеках, від 30 до 33 %.

Консервування формаліном(НСОН) заснована на тому, що він має сильну бактерицидну дією: вступаючи в міцне з'єднання з білками кліток бактерій, паралізує їх життєдіяльність. Формалін також вступає в реакцію з білками, руйнуючи амінну групу, унаслідок чого окислюються білки і кислотність молока підвищується від 6 до 7 °Т, тому в пробах, консервованих формаліном, кислотність не визначають. Дія формаліну на білки молока можна представити наступною схемою:

NH₂R(COOH)₆+HCOH → H₂O+ NHCHR(COOH)₆

На кожних 100 мл молока додають від 1 до 2 крапель консерванту. Надмірну кількість формаліну додавати не можна, оскільки сполука казеїну з формаліном погано розчиняється в сірчаній кислоті, що може ускладнювати визначення жиру.

Проби молока, законсервовані формаліном, зберігаються до 10 діб.

Консервування перекисом водню (Н₂О₂) заснована на тому, що він має сильні антиокислювальні властивості. Під впливом ферментів молока (пероксидази і каталази) цей консервант розкладається з утворенням атомарного кисню, який проникає в бактерійні клітки і викликає їх загибель. Дія консерванту протікає по схемі:

Н₂О₂ →Н₂О+О.

На кожні 100 мл молока додають 1-2 крапель 30-33 % перекиси водню. Оскільки пергідроль є нестійким з'єднанням, проби молока законсервовані перекисом водню, після кип'ятіння можуть бути використані в корм тваринам.

Проби молока, законсервовані перекисом водню, зберігаються від 8 до 10 діб.

Консервування двохромовокислим калієм (К₂Cr₂О₇) заснована на тому, що він є сильним окиснювачем і руйнує протоплазму мікроорганізмів. У молоці цей консервант розпадається з утворенням хромового альдегіду, що окислює білки. Кислотність молока при цьому підвищується на 7 °Т, тому в пробах, консервованих двохромовокислим калієм, не можна визначати кислотність і бактерійну забрудненість.

На кожних 100 мл молока додають 1 мл 10%-го розчину К₂Cr₂О₇ (від 10 до 15 капель). Якщо в пробах молока визначають густину, сухі речовини, білки, то для консервації використовують 2 мл розчину на 100 мл молока.

Проби молока, законсервовані двохромовокислим калієм, зберігаються від 10 до 12 діб.

Порядок виконання роботи:

Завдання 1.Законспектувати та вивчити правила відбирання середніх проб молока та способи консервування молока.

Завдання 2. Розв’язати наступні задачі:

1. Скласти середню пробу молока в кількості 250 мл від корови «Янки» за дві суміжні доби. Доїння триразове:

2. Скласти середньодобову пробу молока в кількості 250 мл і 50 мл.

3. Зробити розрахунок для складання середньої проби молока, що надійшло на пункт приймання в автомобільній цистерні. У одному відсіку який є 780 кг, а в другому – 630 кг молока. Для проведення аналізу потрібно 250 мл молока.

4. На пункт приймання поступили наступні партії молока: 1 – 450 кг; 2 – 397 кг; 3 – 905 кг; 4 – 762 кг. Середня проба молока повинна бути 200 мл. Визначити необхідну кількість молока від кожної партії для складання проби.

Контрольні запитання:

1. Що таке середня проба молока?

2. Вкажіть правила та послідовність операцій при відборі середніх проб молока.

3. Назвіть мету та способи консервування проб молока.

ПРАКТИЧНА РОБОТА №2.

Тема: Визначення складових компонентів молока за розрахунковими формулами.

Мета:оволодіння методикою визначення складових компонентів молока за допомогою розрахункових формул

Завдання:

1) вивчити середній хімічний склад коров’ячого молока та відсоткове співвідношення його компонентів;

2) розв’язати задачі щодо розрахунку складових компонентів молока;

3) розв’язати задачі щодо розрахунку густини молока і молочних продуктів за їх складом і густиною компонентів.

Матеріал для вивчення теми:

Молоко являє собою біологічну рідину, що утворюються в молочній залозі ссавців і призначена для вигодовування тварин-немовлят. Хімічний склад молока тварин непостійний. Він змінюється протягом лактації, а також під впливом різних факторів: раціонів годівлі, стану здоров'я, вмісту, породи, віку тварин і ін. Середній склад коров'ячого молока представлений на рис. 2.1.

Рис. 2.1. Середній хімічний склад коров’ячого молока.

Вміст сухих речовин молока у лабораторних умовах визначають аналітичним методом: висушуванням молока при 102-105°С до постійної ваги або сумуванням кількості жиру, білка, цукру і золи. Сухий знежирений молочний залишок визначають за різницею між вмістом сухих речовин і жиру молока.

У виробничих умовах для визначення сухої речовини молока користуються формулою:

(2.1)

де СР – суха речовина (в %); Ж– вміст жиру (в %); А – густина молока в градусах ареометра.

Нормальне молоко зазвичай має густину в межах від 1,027 до 1,030 г/см³ при 20 °С. Густина молока залежить від його хімічного складу, оскільки густина складових частин молока різна. Так, густина (г/см³) молочного жиру рівна 0,9225; сухого знежиреного залишку – 1,6105; білків – 1,3908; мінеральних солей – 2,8575; лактози – 1,6103. Густина знежиреного молока рівна від 1,032 до 1,036 г/см³. Густина вершків залежно від їх жирності коливається від 1,005 до 1,020 г/см³. Густина молозива – від 1,038 до 1,050г/см³. Парне молоко має знижену густину, тому щоб уникнути помилок цей показник визначають не раніше чим через 2 ч після видоювання тварини.

Визначення густини молока проводять ареометром (лактоденсиметром) при температурі від 10 до 25 °С з внесенням температурної поправки (до 20 °С). Якщо температура молока нижче 20°С, то на кожний градус різниці береться поправка 0,2°А (або 0,002г/см³) з мінусом і, навпаки, при температурі вище 20°С – поправка з плюсом. Густину молока з температурною поправкою дуже зручно визначити за відповідною таблицею.

На практиці густину виражають зазвичай в градусах ареометра. Градус ареометра – це число, що показує соті і тисячні долі дійсної густини молока. Так, при дійсній густині молока 1,0275 г/см³, густина, виражена в градусах ареометра, буде рівна 27,5 °А.

У відповідності до правила адитивності густина багатокомпонентних систем (продуктів) складається із густини складових компонентів з урахуванням їх відсоткового вмісту

,

(2.2)

де a, b, c, …, n – вміст компонентів в продукті, %; , , ,  - густина компонентів, кг/м³;  - густина продукту, кг/м³.

Знаючи вміст окремих компонентів в продукті, їх густину, можна визначити густину продукту і навпаки за густиною продукту і складових його компонентів можна встановити склад продукту. На цьому і базується виведення формул для визначення сухих речовин в молоці.

Приклад. В незбираному молоці густиною 1,029 г/см³ міститься 3,5% жиру і 12% сухих речовин. В знежиреному молоці густиною 1,033 г/см³, отриманому з цього молока, міститься 0,05% жиру, 8,8% сухих знежирених речовин. Розрахувати щільність жиру і щільність СЗМЗ.

Розв’язок прикладу. За формулою (2.2) отримують систему з двох рівнянь:

та

Після розв’язання цієї системи рівнянь, отримують  г/см³,  г/см³.

Сухий знежирений молочний залишок (СЗМЗ) визначають за формулою:

або

(2.3)

В збірному молоці середня величина сухих речовин дорівнює 12,5%. Показник СЗМЗ більш постійний і в середньому для збірного молока дорівнює 8,5%.

Для розрахунку окремих складових речовин молока можна використовувати досить постійне співвідношення між компонентами СЗМЗ. Вміст загального білку (%) в молоці можна вичислити за формулою:

(2.4)

Вміст золи (%) в молоці можна розрахувати за формулою:

(2.5)

Вміст молочного цукру (%) в молоці можна розрахувати за формулою:

або

(2.6)

Порядок виконання роботи:

Завдання 1. Законспектувати основні розрахункові формули щодо визначення складових компонентів молока.

Завдання 2. Розв’язати наступні задачі:

1. Розрахувати за стандартними формулами вміст сухих речовин і сухого знежиреного молочного залишку, якщо аналіз проби молока показав: вміст жиру – 3,7 %, а густина в істинному вираженні - 1,0298 г/см³.

2. Аналізом проби молока встановлено: вміст жиру – 3,6%, густина при 24°С – 28,5°А. Визначити вміст складових речовин за формулами.

3. Визначити розрахунковим способом СР, СЗСМЗ, білок, молочний цукор і золу в пробах молока, які мають:

4. Визначити густину молока, яке містить 4% жиру, 3,3% білку, 4,7% молочного цукру, 0,7% мінеральних солей, а також щільність сухого залишку молока і сухого знежиреного залишку. Щільність молочного жиру 0,92 г/см³, білка 1,4 г/см³, молочного цукру 1,61 г/см³, мінеральних солей 3,098 г/см³.

5. Визначити щільність кисломолочного сиру, в якому є 19% жиру, 12% білка, 1% молочного цукру, 1% мінеральних речовин, 2% молочної кислоти і 65% води. Густина молочної кислоти 1,249 г/см³; значення щільності жиру, білка, мінеральних речовин, молочного цукру взяти з попередньої задачі (щільність молочного жиру 0,92 г/см³, білка 1,4 г/см³, молочного цукру 1,61 г/см³, мінеральних солей 3,098 г/см³).

6. Визначити густину згущеного молока з цукром, яке містить 8,8% жиру, 20,8% СЗМЗ молока, 44,8% цукру. Щільність молочного жиру 0,92 г/см³, СЗМЗ 1,61 г/см³, цукру 1,588 г/см³.

Контрольні запитання:

1. Назвіть основні компоненти молока та їх відсоткове співвідношення.

2. Від яких факторів залежить хімічний склад молока тварин.

3. Чим вимірюється густина молока та від чого залежать результати вимірювань?

4. Наведіть формули, за якими визначаються суха речовина, сухий знежирений молочний залишок та інші складові молока.

ПРАКТИЧНА РОБОТА №3.