Методы определения белка в молоке

ГОСТ 25179-90 Молоко. Методы определения белка.

 
ГОСТ 25179-90 
 
Группа Н19

 

 

МЕЖГОСУДАРСТВЕННЫЙ  СТАНДАРТ 

МОЛОКО

Методы  определения белка в молоке

 

 

      
      
Ультразвук (УЗ) представляет собой упругие волны с частотой приблизительно от 15—20 кГц до 109 Гц. Область частот ультразвука от 109 до 1012—1013 Гц принято называть гиперзвуком. Область частот ультразвука удобно подразделять на три диапазона: ультразвук низких частот (1,5 -104—105 Гц), ультразвук средних частот (105—107Гц) и область высоких частот ультразвука (107—109 Гц). По физической природе ультразвук не отличается от обычного звука, поэтому частотная граница между УЗ и звуковыми волнами условна. Однако благодаря более высоким частотам и, следовательно, малым длинам волн имеются особенности распространения ультразвука. Ввиду малой длины волны ультразвука характер его распространения определяется в первую очередь молекулярной структурой среды, поэтому, измеряя скорость v и коэффициент затухания а, можно судить о молекулярных свойствах вещества. По данным v и а во многих случаях можно осуществить контроль за протеканием того или иного процесса (контроль концентрации смесей газов, состава различных жидкостей и т. п.).

УЗ-ПРИБОРЫ ДЛЯ ОПРЕДЕЛЕНИЯ СОСТАВА И СВОЙСТВ МОЛОКА

В настоящее время разработаны УЗ-приборы для анализа состава молока. УЗ-метод контроля состава молока основан на измерении изменения скоростей ультразвуковых колебаний в зависимости от массовых долей жира и сухого обезжиренного молочного остатка — СОМО в молоке, определенных при температурах t\ и t2 и связанных между собой следующими соотношениями:

vM(ri) = vB(/i) + a1C)K + 61Co; vM(>2) = vB(/2) + а2Сж + Ь2С0,

где vM, v„ — скорость ультразвука в молоке и воде; Сж, С0 — массовая доля в молоке и сливках жира и СОМО соответственно; /2 — температуры пробы; аъ а2, Ьи Ь2 — коэффициенты.

Таким образом, измеряя скорость распространения ультразвука в  одной и той же пробе молока при температурах t: и t2 и решая  сис-

122

тему уравнений относительно Сж и С0 получают данные о массовой доле жира и СОМО. Скорость распространения ультразвука в молоке рекомендуется измерять при t\ = 41 °С и /2= 65 °С.

Как показали исследования, проведенные во ВНИМИ, измерение скорости ультразвуковых колебаний следует проводить с погрешностью не более +0,005 %, а термостатирование пробы молока при температурах Ц и t2 с погрешностью +0,02 °С.

На основе ультразвукового  метода в последние годы созданы  также методики измерения не только массовых долей жира и СОМО, но и  белка и плотности молока.

При измерении показателей  практически не требуется специальной подготовки пробы (кроме нагрева в приборе), на результаты измерений не влияют размеры жировых шариков и мицелл белка, а после анализа проба пригодна для дальнейшего использования.

С участием ВНИМИ на основе ультразвукового метода были созданы несколько поколений ультразвуковых анализаторов: прибор PAN-3 (СКВ Академии наук Эстонии), анализатор ФМУ-1 (СКВ средств аналитической техники, Украина) и анализаторы нового поколения «Лактан 1—4» и «Клевер-1М» (НПП «Сибагроприбор» и НПП «Инфраспек», Россия).

Анализаторы на основе УЗ-метода компактны и просты в эксплуатации.

Анализаторы состава «Клевер-1М» и «Лактан» обеспечивают измерение в молоке и сливках массовой доли жира, СОМО и плотности. Принцип действия приборов основан на зависимости скорости распространения ультразвуковых колебаний в молоке, от его состава. Объектом исследования может быть помимо цельного восстановленное молоко, консервированная проба молока, обезжиренное молоко и сливки разной жирности. Диапазон измерений массовой доли жира составляет от 0 до 20 % (для сливок жирностью выше 15 % перед анализом готовится разведение), СОМО — от 6 до 12 %, плотности — от 1000 до 1040 кг/м3. В качестве консерванта для проб молока можно использовать дихромат калия. Не рекомендуется исследовать на УЗ-анализаторах нормализованное молоко, если в него введены соли (хлорида натрия, кальция и др.).

Анализатор «Клевер-1М», внешний  вид которого показан на рис. 32, размещен в пластмассовом корпусе, состоящем  из двух разъемных частей: верхней J и нижней 9. В верхней части  расположены все основные детали анализатора, в нижней части находится источник питания. Нижняя часть также служит подставкой, обеспечивающей устойчивость анализатора в рабочем положении. Верхняя и нижняя части соединены в этом положении направляющими, которые также служат контактами для электрической связи анализатора с источником питания.

На передней панели 2 расположены: цифровой индикатор 5, держатель бдля фиксации пробозаборника 7, кнопка для выбора режима работы анализатора 4, разъем для подключения аккумулятора 1.

Рис. 32. Ультразвуковой анализатор молока «Клевер-1М»:

1          — разъем для подключения аккумулятора;

2          — передняя панель анализатора; 3 верхняя часть анализатора; 4 — кнопка для выбора режима работы анализатора; 5— цифровой индикатор; 6— держатель; 7— про- бозаборник; 8— патрубок; 9— нижняя

часть анализатора

В транспортном положении верхняя и нижняя части корпуса соединяются при помощи зацепов. В этом положении анализатор принимает вид миниатюрного чемоданчика и становится защищенным от различного рода внешних воздействий.

Анализатор «Клевер-1М» работает следующим образом. В режиме измерения  пробу молока заливают в кювету, где ее последовательно нагревают до двух заданных температур, при каждой из которых определяют скорость ультразвука. На основе полученных данных микроЭВМ автоматически вычисляет массовые доли жира, СОМО, плотности и температуру молока. Полученные значения отображаются на цифровом индикаторе прибора.

Прибор прост в обслуживании и портативен. Температура пробы  молока может быть от 10 до 30 °С. Наряду с электропитанием прибора от однофазной сети переменного тока напряжением 220 В и частотой 50 Гц имеется возможность электропитания от автомобильного аккумулятора напряжением 12—13,2 В. В этом случае прибор может быть использован для измерений в полевых условиях.

В анализаторе «Лактан 1—4» после установки стаканчика с пробой молока в положение «Измерение» включают кнопку «Пуск», и на узел управления поршневым микронасосом поступает сигнал. Происходит забор пробы молока в измерительную ячейку, в которой в течение 1,5 мин она нагревается и термостатируется при температуре 41 °С. Затем в течение 5 с при этой температуре измеряют частоту генератора, которая пропорциональна скорости распространения ультразвука. После этого проба нагревается до температуры 65 °С, вновь измеряется частота генератора. По значениям найденных частот микроЭВМ вычисляет массовые доли жира и СОМО, значения которых отображаются на индикаторах (каждые 5 с). После определения массовых долей молоко сливается в стаканчик с пробой. 

 

В результате модернизации ультразвуковых анализаторов «Лактан 1—4», «Сибагроприбором» разработаны несколько моделей ультразвукового прибора «Лактан-Супер». С помощью нового прибора «Лактан-Супер» можно измерять массовую долю жира, белка, СОМО, а также плотность молока и маложирных сливок.

Проба молока микронасосом подается в измерительную ячейку анализатора, где нагревается до заданных температур. Замеряются параметры ультразвуковых колебаний, прошедших через пробу. На основе этих данных с помощью встроенной микроЭВМ вычисляют показатели состава молока (массовые доли жира, белка и СОМО и плотность), которые отображаются на цифровом дисплее прибора.

Созданы 4 модели анализатора  «Лактан-Супер». Анализаторы моделей 150 и 200 производительностью до 30 проб в час рассчитаны для применения на молочных заводах малой и средней мощности, в фермерских хозяйствах. Приборы моделей 500 и 550 производительностью до 200 проб в час можно использовать на крупных молочных предприятиях, в селекционных центрах, региональных лабораториях.

 

Дата  введения 01.01.1991.

 

 

ИНФОРМАЦИОННЫЕ  ДАННЫЕ     

 

       1. РАЗРАБОТАН И ВНЕСЕН Всесоюзным научно-исследовательским и конструкторским институтом молочной промышленности 
       РАЗРАБОТЧИКИ

 О.А.Гераймович, канд. техн. наук; Е.А.Фитисов, канд. сельхоз. наук; Л.В.Андреевская 
        2. УТВЕРЖДЕН И ВВЕДЕН В ДЕЙСТВИЕ Постановлением Государственного комитета СССР по управлению качеством продукции и стандартам от 01.02.90 N 136 
        3. ВЗАМЕН ГОСТ 25179-82 
        4. ССЫЛОЧНЫЕ НОРМАТИВНО-ТЕХНИЧЕСКИЕ ДОКУМЕНТЫ 
        5. Ограничение срока действия снято по протоколу N 5-94 Межгосударственного совета по стандартизации, метрологии и сертификации (ИУС 11-12-94) 
        6. ПЕРЕИЗДАНИЕ 
 Настоящий стандарт распространяется на не пастеризованное молоко с кислотностью не выше 20 °Т и устанавливает следующие методы измерения массовой доли белка: колориметрический, рефрактометрический и формального титрования. 
        

 

Обозначение НТД, на который дана ссылка	Номер пункта
ГОСТ 1770-74	2.1, 3.1, 4.1
ГОСТ 3652-69	2.1
ГОСТ 4172-76	2.1
ГОСТ 4204-77	2.1
ГОСТ 4328-77	2.1
ГОСТ 6709-72	2.1, 3.1, 4.1
ГОСТ 14919-83	3.1
ГОСТ 23327-98	2.4.2, 3.4.2, 4.4.2
ГОСТ 24104-88	3.1, 4.1
ГОСТ 25336-82	2.1, 4.1
ГОСТ 28498-90	2.1
ГОСТ 29169-91	2.1, 3.1, 4.1
ТУ 6-09-05-557-76	2.1
ТУ 6-09-2540-72	4.1
ТУ 6-09-5077-83	3.1
ТУ 64-2-10-87	3.1
ГФ N 619	4.1

 

      
     

1. МЕТОДЫ ОТБОРА ПРОБ

 
     Отбор проб и подготовка их к испытаниям - по ГОСТ 13928. Консервирование проб не допускается. 
      
                                      2. КОЛОРИМЕТРИЧЕСКИЙ МЕТОД     

 
     Колориметрический метод основан  на способности белков молока при  рН ниже изоэлектрической точки связывать кислый краситель, образуя с ним нерастворимый осадок, после удаления которого измеряют оптическую плотность исходного раствора красителя относительно полученного раствора, которая уменьшается пропорционально массовой доле белка. 
      2.1. Аппаратура, материалы и реактивы 

Весы  лабораторные 4-го класса точности с  наибольшим пределом взвешивания 200 г  по ГОСТ 24104*. 
      С 1 июля 2002 года введен в действие ГОСТ 24104-2001. 
  Центрифуга для измерения массовой доли жира молока по нормативно-технической документации.   

Колориметр  фотоэлектрический лабораторный со светофильтром для выделения  спектральной области 590 нм с кюветами рабочей длины 10 мм или спектрофотометр  с выделяемой длиной волны 590 нм. 
      Анализатор потенциометрический с диапазоном измерения 2-3 ед. рН с ценой деления 0,05 ед. рН. 
     Термометр ртутный стеклянный с диапазоном измерения 0-100 °С, с ценой деления 0,5 или 1,0 °С, с пределом допустимой погрешности ±1 °С по ГОСТ 28498. 
     Пробки резиновые конусные N 16 или 19 по нормативно-технической документации. 
     Штатив для пробирок. 
     Фильтры бумажные. 
     Пробирки П1, П2, П4-25 по ГОСТ 25336. 
     Воронки В или ВФ по ГОСТ 25336. 
     Пипетки 1-2-1, 2-2-1, 4-2-1, 5-2-1, 2-2-20 по ГОСТ 29169. 
     Колбы 1-2-50, 1-2-200, 1-2-500, 1-2-2000, 2-2-50, 2-2-200, 2-2-500, 2-2-2000 по ГОСТ 1770. 
    Бутыль темного стекла вместимостью 2000 см  по нормативно-технической документации. 
   Краситель "Амидо черный 10 Б" (1-амино-2,7-бис ( -нитрофенилазо)-8-оксинафталин-3,6-дисульфокислоты динатриевая соль) по ТУ 6-09-05-557, ч.д.а. 
    Кислота лимонная по ГОСТ 3652, х.ч. или ч.д.а. 
     Натрий ортофосфат двузамещенный, 12-водный по ГОСТ 4172, х.ч. или ч.д.а. или натрий отофосфат двухзамещенный, х.ч. или ч.д.а. 
     Кислота серная по ГОСТ 4204, х.ч. или ч.д.а. 
     Натрия гидроокись по ГОСТ 4328, х.ч. или ч.д.а. 
    Вода дистиллированная по ГОСТ 6709. 
     Допускается применение других средств измерений с метрологическими характеристиками и оборудования с техническими характеристиками не хуже, а также реактивов по качеству не ниже вышеуказанных. 
     

2.2. Подготовка  к измерениям 
      2.2.1. Приготовление буферного раствора 
     Взвешивают 31,70 г лимонной кислоты и 8,40 г ортофосфата натрия. Результат взвешивания записывают с округлением до 2-го десятичного знака. Реактивы помещают в колбу вместимостью 500 см  и добавляют в нее 400 см  воды. Колбу нагревают до температуры выше 70 °С. Затем содержимое колбы перемешивают до полного растворения веществ и охлаждают до температуры (20±2) °С. 
     2.2.2. Приготовление раствора красителя 
     Навеску 4,60 г красителя, взвешенного с отсчетом до 0,01 г, помещают в колбу вместимостью 500 см  и добавляют в нее 200 см  воды. Колбу нагревают до температуры не выше 70 °С и затем перемешивают содержимое ее до растворения красителя. 
     Раствор отфильтровывают через бумажный фильтр в мерную колбу вместимостью 2000 см . Фильтр промывают водой до удаления следов красителя. 
     В эту же колбу переносят буферный раствор, приготовленный по п.2.2.1. 
     Содержимое колбы охлаждают до температуры (20±2) °С. Колбу доливают водой до метки, закрывают резиновой пробкой и перемешивают ее содержимое путем переворачивания колбы не менее шести раз. 
     Раствор должен иметь (2,3±0,1) ед. рН. Если рН раствора не соответствует данному значению, исправляют его добавлением концентрированной серной кислоты или гидроокиси натрия. Раствор, разбавленный в 50 раз, должен иметь оптическую плотность (0,82±0,02) на длине волны 590 нм в кювете с рабочей длиной 10 мм. Если оптическая плотность раствора не соответствует данному значению, то исправляют ее добавлением буферного раствора или раствора красителя. Раствор следует использовать только после 12 ч выдержки. 
     Раствор должны хранить в холодильнике в бутыли из темного стекла не более 4 мес, еженедельно проверяя и исправляя значения рН и оптической плотности. 
     

2.3. Проведение  измерений 
     2.3.1. В стеклянную пробирку помещают пипеткой 1 см  молока, приливают 20 см раствора красителя и, закрыв пробирку резиновой пробкой, перемешивают ее содержимое, переворачивая пробирку от 2 до 10 раз. 
     Следует избегать встряхивания, так как при этом образуется трудноразрушимая пена. 
   2.3.2. Помещают пробирку в центрифугу и центрифугируют при частоте вращения 25 с (1500 об/мин) в течение 10 мин или при частоте вращения 16 c  (1000 об/мин) - в течение 20 мин. 
   2.3.3. Отбирают пипеткой 1 см  надосадочной жидкости, помещают в мерную колбу вместимостью 50 см , доливают колбу до метки водой и содержимое перемешивают. Аналогичным способом разбавляют рабочий раствор красителя в 50 раз. 
   2.3.4. Измеряют на фотоэлектроколориметре или спектрофотометре оптическую плотность разбавленного раствора красителя по отношению к разбавленному содержимому мерной колбы. 
   2.3.5. После каждых 24 наблюдений кювету промывают буферным раствором, приготовленным по п.2.2.1.