Методы определения белка в молоке

  2.4. Обработка результатов 
     2.4.1. Массовую долю белка  , %, вычисляют по формуле 
     

,

где   - измеренная оптическая плотность, ед. оптич. плотности; 
     7,78 - эмпирический коэффициент, %/ед. оптич. плотности; 
     1,34 - эмпирический коэффициент, %. 
    2.4.2. Предел допустимой погрешности результата измерений в диапазоне массовой доли белка 2,5-4,0% составляет ±0,1% массовой доли белка при доверительной вероятности 0,80 и расхождении между двумя параллельными измерениями не более 0,013 единиц оптической плотности или не более 0,1% массовой доли белка. 
     За окончательный результат измерения принимают среднеарифметическое значение результатов вычислений двух параллельных наблюдений, округляя результат до второго десятичного знака. 
     При расхождении между результатами измерений, полученными в разных лабораториях более чем на 0,1% массовой доли белка, измерение проводят по ГОСТ 23327. 
     

3. РЕФРАКТОМЕТРИЧЕСКИЙ МЕТОД     

 
     Рефрактометрический метод основан  на измерении показателей преломления  молока и безбелковой молочной сыворотки, полученной из того же образца молока, разность между которыми прямо пропорциональна массовой доле белка в молоке. 
          

3.1. Аппаратура, материалы и реактивы 
    Комплект для измерения массовой доли белка, состоящий из: 
     рефрактометра со шкалой массовой доли белка в диапазоне 0-15%, ценой деления 0,1%; 
     водяной бани закрытого типа для флаконов. 
     Центрифуга для измерения массовой доли жира в молоке по нормативно-технической документации. 
     Электроплитка номинальной мощностью 1000 Вт по ГОСТ 14919. 
     Колбы 1-1000-2, 2-1000-2 по ГОСТ 1770. 
     Пипетки 1-2-1, 2-2-1, 2-2-5, 4-2-1, 5-2-1 по ГОСТ 29169. 
     Флаконы из стеклянной трубки для лекарственных средств, типа ФО, вместимостью 10 см по ТУ 64-2-10. 
     Пробки резиновые по нормативно-технической документации. 
     Кальций хлористый 2-водный по ТУ 6-09-5077. 
     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. 
     

3.2. Подготовка  к измерениям 
     Навеску 40,0 г хлористого кальция помещают в колбу вместимостью 1000 см , приливают к ней 500 см  воды и перемешивают до полного растворения соли. Содержимое колбы нагревают до температуры (20±2) °С и доводят водой до метки. 
     

3.3. Проведение  измерений 
     3.3.1. Наливают в 3 флакона по 5 см  молока, добавляют по 6 капель раствора хлорида кальция. Флаконы закрывают пробками и содержимое их перемешивают путем переворачивания флаконов. 
     Помещают флаконы в водяную баню, наливая в баню воду так, чтобы ее уровень достигал половины высоты флаконов. Баню закрывают, помещают на электроплитку, доводят воду в бане до кипения и кипятят не менее 10 мин. Не открывая бани, сливают горячую воду через отверстия в крышке, наливают в баню холодную воду и выдерживают в ней не менее 2 мин. 
     Открывают баню, извлекают флаконы и разрушают белковый сгусток путем энергичного встряхивания флаконов. 
     Флаконы помещают в центрифугу и центрифугируют не менее 10 мин. Образовавшуюся прозрачную сыворотку отбирают пипеткой и наносят на измерительную призму рефрактометра 1-2 капли. Закрывают измерительную призму осветительной. 
     Наблюдая в окуляр рефрактометра, специальным корректором убирают окрашенность границы света и тени. Для улучшения резкости границы измерение проводят через 1 мин после нанесения сыворотки на призму, так как за это время из пробы удаляется воздух и лучше смачивается поверхность осветительной призмы.

     3.3.2. Проводят по шкале "Белок" не менее 3 наблюдений. Удаляют сыворотку с призмы рефрактометра, промывают ее водой и вытирают фильтровальной бумагой. 
     3.3.3. Помещают на измерительную призму 2 капли исследуемого молока и проводят по шкале "Белок" не менее 5 наблюдений, так как резкость границы света и тени у молока хуже, чем у сыворотки. 
     3.3.4. Вычисляют среднеарифметические результаты наблюдений для сыворотки и молока. 
     

3.4. Обработка  результатов 
     3.4.1. Массовую долю белка в молоке  , %, вычисляют по формуле 
     

,   

где   - среднеарифметическое значение результатов наблюдения по шкале "Белок" для молока, %; 
     - среднеарифметическое значение результатов наблюдения по шкале "Белок" для сыворотки, %. 
     3.4.2. Предел допустимой погрешности результата измерений составляет ±0,1% массовой доли белка при доверительной вероятности 0,80 и расхождении между двумя параллельными определениями не более 0,1% массовой доли белка. 
     За окончательный результат измерения принимают среднеарифметическое значение результатов двух параллельных вычислений массовой доли белка, округляя результат до второго десятичного знака. 
     При расхождении между результатами измерений, полученными в разных лабораториях более чем на 0,1% массовой доли белка, измерение проводят по ГОСТ 23327. 
     

4. МЕТОД ФОРМОЛЬНОГО ТИТРОВАНИЯ      

 
     Метод применяют при условии согласия с поставщиком. 
     Метод формольного титрования основан на нейтрализации карбоксильных групп моноаминодикарбоновых кислот белков раствором гидроксида натрия, количество которого, затраченное на нейтрализацию, пропорционально массовой доле белка в молоке. 
          

4.1. Аппаратура, материалы и реактивы 
     Анализатор потенциометрический с диапазоном измерения от 4 до 10 ед. рН с ценой деления 0,05 ед. рН. 
     Блок автоматического титрования, аппаратурно совместимый с потенциометрическим титратором и имеющий дозатор раствора (бюретку) вместимостью не менее 5 см  с ценой деления не более 0,05 см . 
     Секундомер механический типа СОПир 3-го класса. 
     Колбы 1-1000-2, 2-1000-2 по ГОСТ 1770. 
    Пипетки 2-2-5, 2-2-20 по ГОСТ 29169. 
     Воронки ВК по ГОСТ 25336. 
     Стаканы В-1-50, В-2-50 по ГОСТ 25336. 
     Натрия гидроокись, стандарт-титр по ТУ 6-09-2540, раствор с молярной концентрацией 0,1 моль/дм . 
    Формальдегид, водный раствор с массовой долей формальдегида 30% по ГФ СССР, N 619. 
     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. 
     

4.2. Подготовка  к измерениям 
     4.2.1. Подготовка приборов 
     Подключают блок автоматического титрования к анализатору согласно инструкции, прилагаемой к блоку. Затем подключают блок и анализатор к сети и прогревают их в течение 10 мин. 
     Заполняют дозатор блока автоматического титрования раствором гидроокиси натрия. 
    Согласно инструкции, прилагаемой к потенциометрическому анализатору, настраивают последний на такой диапазон измерения рН, который включал бы в себя рН=9. 
       Согласно инструкции, прилагаемой к блоку автоматического титрования, настраивают его на точку эквивалентности, равную 9 единицам рН, подачу раствора по каплям начиная с рН=4 и 30-секундную выдержку после достижения точки эквивалентности. 
     4.2.2. Определение поправки к результатам измерения массовой доли белка методом формольного титрования 
     Для определения поправки к результатам измерения массовой доли белка методом формольного титрования проводят одновременное измерение массовой доли белка в одном и том же образце молока методом формольного титрования и по ГОСТ 23327. 
     Измерения проводят на средней пробе молока, полученной путем смешивания равных по массе образцов молока, полученных от разных хозяйств. При этом средняя проба должна быть образована не менее чем от 75% всех хозяйств - сдатчиков молока. 
     Измерения как по ГОСТ 23327, так и методом формольного титрования проводят в шести повторностях. 
     Поправку  , %, вычисляют по формуле 
     

,   

где   - среднеарифметическое значение массовой доли белка, полученное по ГОСТ 23327, %; 
       - среднеарифметическое значение массовой доли белка, полученное формольным титрованием, %. Определение поправки проводят не реже одного раза в декаду. 
     

4.3. Проведение  измерений 
     4.3.1. В стакан помещают 20 см  молока и стержень магнитной мешалки. Стакан устанавливают на магнитную мешалку, включают двигатель мешалки и погружают электроды потенциометрического анализатора в молоко. Включают кнопку "Пуск" блока автоматического титрования, а спустя 2-3 с, кнопку "Выдержка". Раствор гидроксида натрия при этом начинает поступать из дозатора блока в стакан с молоком, нейтрализуя последнее. По достижении точки эквивалентности (рН=9) и истечении времени выдержки (30 с) процесс нейтрализации автоматически прекращается, а на панели блока автоматического титрования зажигается сигнал "Конец". После этого отключают кнопки "Пуск" и "Выдержка", определяют количество раствора щелочи, затраченной на нейтрализацию молока, до внесения формальдегида, и вносят в стакан 5 см  формальдегида. 
     По истечении 2-2,5 мин вновь включают кнопки "Пуск" и "Выдержка". По окончании процесса определяют общее количество раствора, затраченного на нейтрализацию. 
   4.3.2. Параллельно проводят контрольный опыт по нейтрализации смеси 20 см  воды и 5 см  раствора формальдегида. 
     

4.4. Обработка  результатов 
        4.4.1. Массовую долю белка  , %, вычисляют по формуле 
     

; 

   где   - общее количество раствора, израсходованное на нейтрализацию, см ; 
            - количество раствора, израсходованное на нейтрализацию до внесения формальдегида, см ; 
           - количество раствора, израсходованное на контрольный опыт, см ; 
        0,96 - эмпирический коэффициент, %/см ; 
       - поправка к результату измерения массовой доли белка, %. 
     4.4.2. Предел допустимой погрешности результата измерений в диапазоне массовой доли белка 2,2-4,0% составляет ±0,15% массовой доли белка при доверительной вероятности 0,80 и расхождении между двумя параллельными измерениями не более 0,2% массовой доли белка. 
     За окончательный результат измерения принимают среднеарифметическое значение результатов двух параллельных вычислений, округляя результат до второго десятичного знака. 
     При расхождении между двумя результатами измерений, полученными в разных лабораториях более чем на 0,15% массовой доли белка, измерение проводят по ГОСТ 23327. 
      
      

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Литература:     
Молоко и молочные продукты. 
Общие методы анализа: Сб. ГОСТов. - 
М.: ИПК Издательство стандартов, 2004

Известен способ определения  содер-. жания белка в молоке, предусматривающий отбор пробы молока, ее обез жиривание и измерение скорости распространения ультразвука в обезжиренной пробе молока (1).

 

Однако данный способ пригоден для измерения содержания белка  в молоке с высокой точностью  только для сборного молока (абсолютная погрешность менее 0,1%). Для индивидуального  молока средняя абсолютная погрешность  при определении содержания белка  указанным способом возрастает до 0,200,25%. Это обусловлено различием вклада одного процента различных компонентов  молока, содержание которых в индивидуальном молоке неодинаково в различных  пробах, в изменение скорости распространения  ультразвука в молоке.

 

Кроме того, известный способ не предусматривает одновременное  определение содержания белка и  жира в молоке.

 

Целью изобретения является повышение точности и.сокращение времени.

 

Поставленная цель достигается  тем, что согласно способу определения  содержания белка в молоке, предусматривающему отбор пробы молока, ее обезжиривание и измерение скорости распространения ультразвука в обезжиренной пробе молоке, одновременно определяют содержание жира в молоке, при этом в обезжиренной пробе молока осуществляют осаждение -белка путем внесения реагента и фильтрации полученного сгустка, измеряют скорость распространения ультразвука в полученном фильтрате и в цельном молоке отобранной пробы, причем измерение скоростей распространения ультразвука осуществляют при одной и той же температуре, а содержание белка и жира в молоке определяют по формулам

Vg- ()+g) у (Vp+ y<) С

25 . 8 a+ 1а р(V> Чо)

= в(- 1 ж- ф 1 где еС иС вЂ” концентрация белка н жира соответст30 венно, кг/мЗ;

9 8756

М-2

Ч„-Ч =с(„С„+Ь„С6+ ;а„,. С;, ()

1=1

60 где «C, C; концентрация  жира, белка, i-ro компонента молока соответственно; 65

Vz,Ч„,Ч2,V> - скорости распространения ультразвука в дистиллированной ноде, цельном, обезжиренном молоке и фильтрате со- 5 ответственно, м/с; о(— масса реагента, приходящегося на. единицу массы свя I эанного белка; 10 — - масса единицы объема соединения белок-реагент, кг/м ;

2 — отношение объ ма реагента к объему обезжиренного молока при приготовлении фильтрата; — плотность реагента, кг/м

20 а, b, с — концентрационные ко., эффициенты скорости распространеяия ультразвука для белжира реагента д соответственно, .м"/кг с.

Одновременное определение  содержания белка и жира в молоке обусловлено измерением скорости распространения  ультразвука в три стадии: на первой определяют скорость распространения  ультразвука в цельном молоке, на второй — в обезжиренном молоке данной пробы, на третьей — в фильтрате, приготовленном на обезжчрен- 35 ном молоке данной пробы путем добавления в него н определенном соотношении реагента, связывающего только белок, с последующим удалением белка со связанной с ним частью реа- 40 гента. Все измерения скорости распространения ультразвука производят при одной и той же температуре. Расчеты концентрации белка и жира производят по указанным формулам.

 

Необходимость проводить  измерения скорости распространения  в цельном, обезжиренном молоке и  фильтрате при одной температуре  обусловлена тем, что, поскольку  концентрации входящих в молоко компонентов  малы (доли про- 50 цента для минеральных  солей, например, и несколько процентов  для жира, белка, лактоэы), то разность скоростей распространения ультразвука в цельном молоке V и дистиллированной 55 ноле V можно представить и виде

 

К-2

 

Ч1-Ча = Ь2с 6 i Х а2. с .. (21

 

2 02 1 Ь „..1 21 1

 

4 п1

 

c, С

 

Ь V Ч ЧЧ

 

ГДЕ ЩЪ|Ш1 — масса белка и 1-го компонента н пробе молока объемом Чу — объем удаленного жира. соотношений (3) можно заV

 

Вместо писать.

 

m /Ч

 

С5

 

1-—

 

Но щ /V=C1 ш6/Ч=С6 поэтому i учиты»

 

Ч вая, что — «1, можно записать

 

С6- С(, С; =С;.

 

Тогда формула (2) примет нид

 

Из соотношений (1) и (4) получаем

 

Отсюда

 

N""2

 

Ч -Ч - Ч -Ч )-(Ь -Ь )Сб Š— (аМ "2i)Gi

 

1 Й 01 02 1 2

 

C„"=,(6) Для вычисления  по формуле (6) концентрации жира С необходимо знать концентрации белка и других компонентов молока, а также их концентрационные коэффициенты скорости распространения для двух измерений Ч„ и V2, Если концентрационные коэффициенты