Способ определения растворимого кальция в цельном молоке

сонометрическим методом, Расчет массовой концентрации растворимого кальция производят цо формулеА 762 А 00С 5где С - массовая концентрация растворимого кальция в молоке,мг/100 смА - объем 0,1 н,раствора трилона Б связанного с кальцифем, см7 - объем молока после раствореЭния в нем хлорида натрия,см;2 " масса кальция (мг), соответствуюшая 1 см 0,1 н.раствоЭра трилона Б;Ч - объем молока, взятый для3,осаждения казеина, смЧ - объем Фильтрата, взятый дляопределения растворимогокальция, смЭП р и м е р 1, В градуированнуюпробирку вместимостью 20-25 см вноЭсят 15 см сырого подогретого доЭ2525 С молока, добавляют 4,9 г хлориданатрия, содержимое периодически синтервалами 10 мин перемешивают допрекращения образования осадка соли,отмечают общий объем смеси и оставляо,.ют ее при 25 С до появления признаков отделения сыворотки, Фильтруюти в пробе фкпьтрата определяют содержимое растворимого кальция с трилоном Б, Расчет массовой концентрациирастворимого кальция производят поприведенной выше Формуле,После растворения хлорида натрия9общий объем смеои составил 16,8 смдля анализа было взято 5 см ФильтраЭта, в результате титрования с кальци-40ем связалось 1,04 смЭ раствора 1 рилона Б, Массовая концентрация растворимого кальция в молоке, рассчитаннаяпо приведенной выше Формуле, составила 46,6 мг/100 смЭП р и м е р 2. В градуированнуюпробирку вместимостью 20-25 см вноЭ о,сят 15 см сырого подогретого до 20 Смолока из той же пробы, что и в примере 1, добавляют 5,1 г хлорида натрия, содержимое периодически с интервалами 15 мин перемешивают до пре,кращения .образования осадка соли, отмечают общий объем смеси и оставляюто 55ее при 20 С до появления признаков от,деления сыворотки и в дальнейшем по"ступают по примеру 1, После растворе. ния хлорида натрия общий объем смеси составил 16,8 смЭ, для анализа быловзято 5 см фильтрата, в результатетитрования с кальцием связалось1,06 см раствора трилона Б, ПослеЭрасчета по примеру 1 массовая концентрация растворимог о кальция составила47,5 мг/100 смП р и м е р 3. В градуированнуюпробирку вместимостью 20-25 см вноЭсят 15 см молока из той же пробы,Эчто и в примере 1, но прокипяченногоои охлажденного до 25 С, В дальнейшемпоступают по примеру 1, После растворения хлорида натрия общий объемсмеси составил 16,8 см , для анализа3Эбыло взято 5 см фильтрата, в результате титрования с кальцием связалосьЭ0,88 см раствора трилона Б, Послерасчета по примерумассовая концентрация растворимого кальция составила39,4 мг/100 смП р и м е р 4, В градуированнуюпробирку вместимостью 20-25 см вноЭсят 15 см молока из той же пробы,3что и в примере 1, но прокипяченногоЮи охлажденного до 20 С, В дальнейшемпоступают по примеру 2, После растворения хлорида натрия общий объемсмеси составил 16,8 см , для анали-за было взято 5 см фильтрата, в ре 3зультате титрования с кальцием связалось 0,9 см раствора трилона Б,ЭПосле расчета по примеру 1 массоваяконцентрация растворимого кальция составила 40,3 мг/00 смэКак видно из примеров 1-4, хлориднатрия способен осаждать казеиновыйкомплекс не только из сырого, но и.из кипяченого молока, При этом характерная для процесса нагревания молока закономерность, заключающаясяв уменьшении растворимого кальция втермически обработанном молоке, сохраняется,Способы определения растворимогокальция в молоке основаны на разде.лении истинно растворимой и коллоид,ной форм кальция путем осаждения последней, Коллоидный кальций в молокеприсутствует в виде казеинаткальцийфосфатного комплекса (около 403) ив виде коллоидного фосфата кальция(около 303 от всего кальция молока).На долю истинного раствора приходится 29-337 всего кальция, В каэеинаткальцийфосфатном комплексе одначасть кальция связана с органической(фракциями казеина), другая с неорганической частью комплекса, т,е, 515575входит в состав фосфата кальция (ввиде Са РО ). Коллоидно-растворимыйфосфат кальция в молоке находится ввиде (СаНРО)., Таким образом знал5чительная часть кальция в молоке находится в виде малсрастворимого электролитаПонятие осаждения иэ молокаколлоидного кальция не является идентичным понятого осаждение из молокакаэеинаКазеин, как типичный белокмолока, в своем составе не содержит.кальция, Хлорид натрия используетсяне для осаждения казенка как белка,а для удаления из молока коллоидногокальция,Выбор осадителя обусловлен тем,что он не разрушает казеинкальцийфосфатный комплекс и не нарушает соотношения между истинно растворимой - 20хСаНРО- и коллоидно-растворимой -(СаНРО )- формами кальция, Следова.тельно, из имеющегося количества солей выбирают только те, которые ненарушают первоначальных свойств белков, а также исключают те соли, которые способствуют осаждению (например, сульфаты) или увеличению (например, соли кальция) растворимогокальция в молоке. Самой доступной идешевой солью является хлорид натрияОдним из.показателей качества молока является кислотность, с увеличением которой происходит переход коллоидного кальция в растворимый, 1 сэтому при определении растворимогокальция в молоке необходимо исключатьприемы, способствующие повышению кислотиости исследуемой пробы,Результаты определения растворимо 40го кальция в молоке с различной исходной кислотностью, полученные приосаждении казеинового комплекса сычужным ферментом (известный способ)и хлоридом натрия (предлагаемый способ) представлены в табл.1.Из табл,1 видно, что с увеличением кислотности молока происходит и увеличение растворимого кальция в нем, причем это увеличение более ярко выра жено при осаждении казеинового комплекса сычужным ферментом чемхлоридом натрия, Отмеченное различие связано с приемами выполнения используемых способов55Согласно известному способу осаждение казеинового комплекса производят при 35-36 С, выделение из сгустка сыворотки - при 37-38 С. В общей слож- й 20 6ности на эти операции (в зависимостиот исходной кислотности молока) уходит 60-100 мин, Выдерживание молокапри 35-38 С в течение укаэанного вреГмени приводит к повышению кислотности,т,е, процесс определения создает условия дл перехода коллоидного кальцияв растворимый,Осаждение казеинового комплексахлоридом натрия осуществляют прио20-25 С, процесс осаждения не сопровождается увеличением исходной кислотности молокаТаким образом, предлагаемый способпозволяет повьсить точность определения, так как при его выполнении несоздаются условия для повышения кислотнссти молока и перехода коллсиднсго кальция в растворимый,Молоко, как правило, хранят принизких температурах, Поэтому при подготовке исследуемой пробы к анализуохлажденное молоко подогревают, а киопяченсе охлаждают до 20-25 С. Крометого температура в химлабораториях.ообычно колеблется в пределах 20-25 С,Поэтому подогрев осуществляют до температуры воздуха в лаборатории, Мерная посуда калибрована при 2 ООС,Изменение объема молока при повышении гемпературы от 20 до 25 С колеблется в пределах 1 см на 1 л, что(находится в пределах ошибки измерения),В молоке содержится 87-88 Х воды,из них 2-3,5 Е находится в связанномвиде, Растворимость хлорида натрия вводе составляет: при 0 С 35,7;40 С 36,4 100 С 39,4 г/100 г,Это означает, что в 15 смводы сучегсм ее удельнсгс объема можето,раствориться, например, при 0 С5,354, при 20 С 5375 и при 40 С5,418 г хлорида натрия (растворимостьхлорида натрия в молоке на 5-7/ ни-.же, чем в воде). Если принять вовнимание, что ри определении растворимого кальция доза хлорида натрияна 15 см молока составляет 5 г (точ 9ность + О,1 г), то изменением расто,воримости хлорида натрия при 20-25 Сможно пренебрегВыдержка как сырого, так и кипяченого молока с хлоридом натрия притемпературах от 20 до 250 не сопровождается увеличением содержания растворимого кальция, т,е, в интервалахэтих температур не происходит переходколлоидного кальция в растворимый,5Примеры 1 и 3 являются подтВерждением этого для сырого молока, примеры2 и 4 - для кипяченого,Массовая концентрация растворимого 10кальция при термической обработке молока уменьшается, поэтому в примерах 1и 3 приведена концентрация растворимого кальция в сыром молоке, а в примерах 2 и 4 - в молоке после кипячеФ15ния,Таким образом, доведение температуоры исследуемой пробы до 20-25 С нетребует затрат на ее поддержание, невызывает повышения кислотности пробымолока в период исследования, т,е,не создает условий для перехода коллоидного кальция в растворимый,При подтверждении возможности использования хлорида натрия в качестве осадителя казеинового комплекса дляопределения растворимого кальция вмолоке, исходя из растворимости этойсоли в воде, были использованы дозыхлорида от 4 до 6 г с шагом 0,5 г на15 см молока, Результаты показали,что хлорцц натрия в дозе 4 г во всехслучаях не дает осаждающего эффекта,в дозе 4,5 г не всегда позволяет получить прозрачный фильтрат, что указывает на неполное осаждение казеино 35вого комплекса, постоянный осаждающий эффект проявляется при дозе 5 г,Хлорид натрия в дозах 5,5 и б гна 15 см молока также дает постоянЪ40ный осаждающий эффект, но эти дозыпревышают его растворимость в данном4объеме молока, Наличие осадка хлориданатрия затрудняет определение долифильтрата от фактического объема жид 45кой части, а расчет массовой концентрации растворимого кальция в молоке осуществляется с учетом общего объема смеси и взятого для анализафильтрата,3 50Подобранная для осаждения казенно"вого комплекса доза хлорида натрия5 г на 15 см молока оказалась в до,вольно шцроком интервале (+0,4 г),что требовало ее уточнения, Поискверхней границы осуществляли с учетомосаждающего эффекта и растворимостихлорида натрия в молоке. Этим требованиям удовлетворяет доза 5,1 г хлорида натрия на 15 см молока, нижнейграницей оказалась доза 4,9 г, Прииспользовании хлорида натрия в дозе4,8 г на 15 см молока в двух случаяхиз десяти не удалось получить прозрачного фильтрата,Хлорид натрия в дозах 4,9-5,1 г на15 см молока позволяет получить прозрачные фильтраты как из сырого, таки кипяченого молока,Следовательно, как соотношение пробы молока и хлорида натрия, достаточ,ное для разделения истинно растворигмой и коллоидной форм кальция, так итемпература, применяемая при разделении, не зависит от конкретных условий и в каждом конкретном случае неустанавливаются опытным путем, условия осаждения остаются стабильными изопыта в опыт,Данные, указывающие на возможностьвоспроизводимости способа при различной концентрации хлористого натрия,представлены в табл,2,Как видно из табл.2, хороший осаждающий эффект достигается при растворении в 15 см молока 5,0 г хлориданатрия, Дальнейшее увеличение дозы ненарушает осаждающего эффекта,но сопровождается некоторым увеличениемсодержания кальция в фильтрате,Полученный сгусток при осажденииотделяют фильтрованием, так как прицентрифугировании на лабораторных .,центрифугах смесь разделяется на три,легко смешивающихся между собой компонента, что создает трудности в отборенужного объема прозрачного центрифугата для определения в нем растворимого кальция,Результаты определения растворимого кальция, полученные при осажденииказеина и коллоидного кальция хлоридом натрия, сычужным ферментом приконцентрации его в рабочем растворе0,8 мг/см и этанолом представлены втабл,З,Массовая концентрация растворимого кальция (мг/100 см ) в сыром итермически обработанном молоке прииспользовании различных осадителейказеина и коллоидного кальция,Как видно из табл,З, результаты определения растворимого кальция в сыром молоке, полученные по предлагае" мому и известному способам, практически одинаковы, Полученное при определении предлагаемым способом некото 1557520 10рое увеличение в содержании раствори.мого кальция статистически недостоверно (надежность 70% вместо 95% принятых в подобных исследованиях), Кроме5того, в процессе сычужного свертывания молока происходит связывание каксобственных, так и вносимых в молокоионов кальпия. Кипяченое молоко несвертывалось сычужным Ферментом втечение 3-4 ч (время наблюдения).Этанол способствует включению в белковый сгусток основной массы растворимого кальция как сырого так и термически обработанного молока .и,следовательно, не может быть использован для определения растворимогокальция, Полученное при определениипредлагаемым способом существенноеуменьшение растворимого кальция втермически обработанном молоке (надежность 99%) следует рассматриватькак закономерное явление, обусловленное процессом нагревания, Этим объясняют плохое сьиужное свертывание термически обработанного молока, Переход растворимого кальция в нерастворимый, происходящий при термическойобработке молока, был установлен наосновании химического анализа "молоч- З 0ного камня", образующегося на поверхности теплообменных аппаратов, Предлагаемый способ позволяет следить эаэтим процессом нри анализе сырого и.термически обработанного молока, Этим -способом можно также исследоватьпроцесс перехода кальция каэеинаткальцийфосфатного комплекса (коллоидная форма кальция 1 в растворимый кальций при снижении рН молока в процессе сквашивания или подкисления кислотами,Сокращение времени определения достигается за счет уменьшения продолжительности осаждения казеинового ком-,плекса (см,табл,4),Как видно из табл,4, продолжительность осаждения казеинового комплекса из молока сычужным Ферменгом составляет 60-100 мин хлоридом натрия35045-бО мин,Осаждение казеинового комплекса сычужным ферментом вызывает повышениекислотности молока, осаждение хлоридом натрия не вызывает повышения кис 55лотности молока,Изменение кислотности молока в зависимости от условий осаждения казеинового комплекса приведено в табл,5Как видно иэ табл.5, интенсивностьповышения кислотности молока зависиткак от его исходной кислотности, таки от условий осаждения каэеиновогокомплекса,С повышением кислотности молокапроисходит переход коллоидного кальция в растворимый,Сравнительные данные по определению растворимого кальция при использовании различных осадителей казеинового комплекса приведены в табл,бПри анализе экспериментальныхданных было установлено, что при выполнении известного способа могутсоздаваться условия для перехода коллоидного кальция в растворимый, привыполнении данного способа такие условия не создаются, так как осаждение каэеина и коллоидного кальция происходит при более низкой температуре,Кроме того замена дефицитного идорогого сычужнсго фермента хлоридомнатрия делает способ определениярастворимого кальция в молоке доступным для всех лабораторий, занимающихся анализом молока,Унификация анализа обусловленавоэможностью сцределения растворимогокальция как в сыром, так и кипяченомМолоке беэ изменения дозы хлориданатрия и условий осаждения,формула из об ретенияСпособ определения растворимого кальция в цельном молоке, предусматривающий отбор заданного объема исследуемой пробы, доведение ее до температуры, необходимой для подготсвки исследуемой пробы к анализу, введение осадителя коллоидного кальция, перемешивание, выдержку до появления признаков отделения сыворотки, Фильт - рацию с последующим анализом полученного фильтрата, о т л и ч а ю щ и йс я тем, что, с целью расширения технологических воэможностей путем унификации анализа сирого и термически обработанного молока, повышения точности и сокращения времени, в качестве осадителя коллоидного кальция используют хлорид натрия в количестве 4,9-5,1 г на заданный объем исследуемой пробы, при этом температуру последней доводят до 20-25 С, а перемешивание ведут до полного растворения оеадителя.12 1557520 Т а б л и н а Массовая концентрация растворимого кальция (мг/100 см ) в молоке различной кислотносФти при использовании сычужного фермента и хлорида натрия в качестве осадителей каэеинового комплекса Массовая концентрация растэ воримого кальция,мг/100 см определенная по способу Примеры Кислот- ность молока, ОТ педлагаемом известному Таблица 2 Цветфиль трата Определено Хлориднатрия, добавляемый к 15 см Пример молока, г 121,6 Белый мо 0 лочный2 3 788 39,9 4,55,0 Бесцветный, прозрачный 40,8 41,3 5,5 6,0 Таблица 3 Массовая концентрация растворимогокальция, мг/100 см, при использовании7 Молоко хлорида сычужного натрия фермента этанола Сырое 51,5+1,90 487+0,97 1.2,8+0,63Кипяче 44,6+1 20 Гелеобраэо- .12,5+0,65 ванне не на ное ступает 1 2 3 4 16,/ 18,5, 20,8 25,0 43,0 43,0 466 53,8 кальция в фильтратемг/100 см3 молока 42,2 44,2 49,9 59, 5.13 14 1557520 Таблица 4 Кислотродолжительность осаждеия казеинового комплекса,мин Пример ностьмолока,Т хлоридомнатрия ычужнымерментом 60 60 45 45 10175г 760 1 16,7 2 38,5 3 20,8 4 25,0 Таблица 5 ИсходнаякислотНОСТЬ.молока,Сычужный фермент Пример Хлорид натрия Выдержка Полученна минкислото ность ТВыдержка, Полученн кислотность, Т и Т 17,0 60 16,7 19,0 60 38,6 22,2 . 45 20,9 27,6 45 25,2 101756760 16,7 18,5 20,8 25,0 щт Табли Кислотность Дата анлиза имый кальций ставщики молок (совхозы) Раство(мг/10послеказеин мл молока)саждениявого комлекса молока хло ридом сычужным атрия ферментом 1 а 19,03,86 11 58,2 63,5 60,0 61,5 56,4 60,0 53,7 55 5 БереговоиЯгуновскийГорняк Береговой Горняк 16,016,817,26,416,016,517,021,0 49,3 16,0 47,5 17,0 43,0 16,8 46,6 17,5 41,8 16, 0 44,8 17, О 41,2 37,2 43,0 18,0 41,8 18,5 41,817,6 43,6 22,5 46,6 3.4,.86 26.0311 23,04 6, 7 ф 0,03 3,04,87 40,3 38,4 39,7 40,3 40,3 44,8 53,8 06.05.16.06.8 11 20 8.06.8 9.10, 11 12, 13, 14, 1516.17, 18,ЯгуновскииЗабойщикЗвездныйГорнякАндреевскийМазуровскийГорнякМазуровскийЗвездныйНовостройкаБереговойМазуровскийБарачатскийЯгуновскийБарачатский 56,3 59,3 57,6 59,3 52,4 57,3 49,1 51,3 51,1 44,4(мг/100 мл молока)после осажденияказеинового комлекса Кислотность Дата анализа Поставщики молока (совхозы) УУи/и молока,Ото ридом сычужнымтрия фермент 53,8 43,2 44,2 39,0 49,9 46,1 42,2 46,1 21,22,23.24,3,0 1,2 8,6 03.07,В 1юе06,08111 7 46,6 44,2 46,6 43,6 48 4 4 8,87 53,8 43,0 09.09.8 09.09,8 ереговоиовостройкаовостройка емеровский вездный орняк ндреев скийХмелев ский 46,643,044,11,11 4,01,88 1 1 50,2 47,2 48,4 44,2 Составитель И,Арцыбашевадактор Г,Веселовская Т ехред Л. Сердюкова Корректор Т,Палий Заказ 716 ж 50 Подписное ВНИИПИ Государственного комитета по изобрете 113035, Москва, Ж, Раушскм и открытиям при ГКНТ СССнаб., д. 4/5