Что такое плотность молока
Как определяется норма плотности коровьего молока: способы увеличения этого показателя
Уже не одно столетие люди используют в пищу молоко. Этот продукт известен своими уникальными качествами и большим содержанием разнообразных витаминов и микроэлементов. Все они сочетаются таким образом, что достигается оптимальный баланс и легкая усвояемость человеческим организмом. Один из основных показателей качества и питательности молока — его плотность.
Показатель плотности
Средняя плотность натурального неразбавленного молока составляет 1,028. Это значение актуально для сырого молока. Допускаются отклонения на 2-3 единицы.
Повысить плотность молока могут различные компоненты: лактоза, белок или минеральные вещества. Жир тоже имеет отношение — при наибольшей жирности плотность, наоборот, будет меньше. Если же продукт разбавляют водой, его плотность становится меньше.
Таким образом, если установлено, что плотность молока находится на уровне менее 1,027 — это означает, что в молоке присутствует вода. То есть показатель плотности 1, 027 должен вызвать подозрение. В то же время и показатель свыше нормы свидетельствует о добавлении в молоко обрата. На подобные ухищрения идут поставщики молока, не отличающиеся добросовестностью по отношению к своему покупателю.
Вывод таков: плотность — это один из показателей, по которому можно определить натуральность продукта.
Факторы, влияющие на плотность молока
Понятно, что молоко от разных животных может иметь совершенно разные показатели. Все это сугубо индивидуально, особенно если учесть, что на плотность влияет множество самых разных факторов:
Как увеличить плотность молока
Чтобы увеличить показатель, необходимо соблюдать следующие рекомендации:
Важно! Не разбавляйте молоко водой, ведь именно это самая распространенная причина недостаточной плотности продукта.
Способ измерения плотности
Для того чтобы определить плотность молока на профессиональном уровне, применяется прибор лактоденсиметр и мерный цилиндр:
Есть несколько способов определения плотности молока в домашних условиях:
Состав молока
Молоко — продукт, обладающий сложным составом. Помимо полезных веществ, оно включает в себя и вредные. Понятно, что животное получает все эти компоненты в результате деятельности человека. Болезнетворные микроорганизмы коров получают при совместном содержании большого количества животных в тесных помещениях, что вызывает разные эпидемии у КРС. Вредные вещества очень быстро попадают молоко, следовательно и в организм человека тоже.
Химический состав молока тоже зависит от тех же факторов, что и его плотность. За те 300 дней, что корова лактирует, состав молока меняется трижды:
Зависимость жирности молока от кормов
Как уже упоминалось, от рациона питания и кормов зависит жирность молока, следовательно, и его плотность. Особенно от физико-механических свойств концентрированных кормов зависит содержание жира. Считается, жир появляется из-за уксусной кислоты. Она вырабатывается при поедании сена и силоса в большом количестве. То есть от рациона зависит синтез молочного жира.
Все будет иначе при скармливании корове грубых кормов или комбикорма. Из-за таких кормов существенно уменьшается жвачный период животного. Следствием этого становится снижение количества слюны и нарушение ее состава, отсюда — сокращение выработки уксусной кислоты со всеми вытекающими последствиями.
Важно! На снижение жирности молока влияет и недостаток крупноволокнистой клетчатки. Такое бывает, когда коровы только начинают пастись весной и в молодой траве присутствует еще очень мало клетчатки. Весеннее молоко наименее жирное — всего 2,8-2,9%.
На жирность влияет даже степень измельчения кормов. Так, если корове давать слишком мелкие корма или сильно измельченные, они очень быстро выводятся из организма, и жир не успевает синтезироваться.
Даже если корове давать жирные корма, это не дает гарантии, что молоко станет жирнее. Может даже наблюдаться обратный эффект: снижение жирномолочности. Примером тому служат конопляный и рапсовый жмых — при всей своей высокой жирности они только снижают жирность продукта. Льняной, подсолнечный и хлопчатниковый жмых повышает, но лишь на время. То же самое относится и к крестоцветным культурам — свекле, турнепсу.
Сухой свекольный жом, наоборот, повышает жирность и даже надои. Этот компонент считается очень полезным для коров, даже больше, чем зерно.
Отлично повышают жирность пивные дрожжи, но их нужно давать только небольшой период. Они могут повысить жирность на 0,5-0,6%. Трехдневный курс дрожжей будет поддерживать жирность на протяжении 7-8 недель.
Как измерить плотность молока и привести ее к норме
Качественное молоко должно обладать плотностью в диапазоне от 1027 до 1033 кг/куб.м.
ОПРЕДЕЛЕНИЕ ПЛОТНОСТИ МОЛОКА
Для определения уровня плотности используется лактоденсиметр (или ареометр). Он определяет показатель разбавленности молока водой при температуре 20°C. Ареометр надо опустить в измеряемую жидкость и посмотреть, до какой отметки тот опустится. Когда вес вытесняемой жидкости сравняется с весом самого прибора, будет видно какая плотность у жидкости. Другими словами, чем выше у жидкости плотность – тем на меньшую глубину опустится ареометр.
Показатель, полученный с помощью этого прибора называется Ареометра (°А) и соответствует классическому значению плотности за исключением плотности воды. От показателя плотности убираются первые две цифры, так плотность молока 1029 кг/куб.м. = 29°А.
По техрегламенту плотность молока необходимо измерять при температуре 20°С. Но для получения более точных сведений лучше использовать следующую технологию. Надо подготовить 4 порции молока с температурами: 40°С, остуженное молоко (40°С пять минут спустя), 20°С и 5°С. После этого – тщательно перемешать все порции и аккуратно влить по стенке стеклянного цилиндра, чтобы не допустить образования пены. После этого в молоко следует опустить ареометр в свободное плавание и следить, чтобы тот не касался стенок цилиндра. Спустя минуту можно записывать показатель прибора.
Измерения надо снимать дважды, слегка качнув ареометр. После этого вычисляется среднеарифметическое значение. Как говорилось ранее, плотность определяется при температуре 20°С. Если температура отличается, то показания плотности корректируются на 0,2°А на каждый градус (увеличивается при повышенной температуре и уменьшается при пониженной).
ОТ ЧЕГО ЗАВИСИТ ПОКАЗАТЕЛЬ ПЛОТНОСТИ МОЛОКА
1) Химический состав
Молоко неоднородно по своему составу. Как мы помним, оно состоит из воды, белка, жира, углеводов (лактозы), солей и минералов. И каждый из этих компонентов имеет свою собственную плотность:
• вода – 999,8 кг/куб.м.
• белок – 1451,1 кг/куб.м.
• жир – 931,0 кг/куб.м.
• лактоза – 1545 кг/куб.м.
• соли – 3000 кг/куб.м.
Сумма этих плотностей дает в итоге плотность молока в диапазоне 1027-1033. Соответственно, чтобы изменить плотность молока – надо изменить уровень содержания ее составных частей. Так белки, лактоза и минеральные вещества будут повышать плотность, а вода и жир понижать. О том, как влиять на уровень белка и жиров можно узнать из нашей прошлой статьи.
2) Соблюдение правил определения этого показателя
Приемщики молока знают о таком свойстве молока, как увеличение плотности спустя некоторое время после дойки. Это объясняется тем, что из парного молока удаляются растворенные газы, а жир при остывании затвердевает. Соответственно уменьшается объем и одновременно увеличивается плотность. Именно поэтому молоко измеряют не раньше чем через 2 часа после дойки.
При приемке измерении плотности обязательно указываются температура молока. Так при повышении температуры плотность уменьшается, а при понижении увеличивается. Поэтому эти показания корректируются.
3) Стадии лактации
В первые недели после отела у коровы замечается значительное повышение уровня белка, жиров и углеводов в молоке. Такое молоко называется молозиво и имеет плотность от 1037 до 1055 кг/куб.м. Как таковым оно не является молоком и может использоваться только в лекарственных целях, что не подходит для определения молока высшего сорта.
4) Здоровье животного
Плотность молока также говорит о возможных заболеваниях. Так коровы, больные маститом дают молоко пониженной плотности (1024-1025 кг/куб.м.). Для профилактики заболеваний необходимо регулярно проверять вымя и соски дойных коров на предмет выявления патологий. Также рекомендуется периодически проводить раздельное доение из разных четвертей вымени для анализа содержания соматических клеток. Их наличие также негативным образом влияет на итоговую плотность продукта.
5) Сезонность
Естественным считается снижение плотности молока в весенне-зимний период. В первую очередь это связано с несбалансированностью рациона питания, прежде всего по минеральному составу. При приемке молока анализируется так называемый Сухой обезжиренный молочный остаток (СОМО), который представляет собой обезвоживание и обезжиривание молока. Таким образом должны остаться белки, лактоза и минералы в размере не менее 8,2% от взятой пробы. Если показатель ниже – это является веским доводом для признания молока разбавленным или низкого качества.
6) Фальсификация продукта
Самая распространенная причина неприемлемой плотности молока является ее подделка. Так разбавление молока водой снижает плотность. Каждые 10% воды уменьшает плотность на 3°А.
Повысить молоко искусственным способом можно при помощи поднятия сливок или разбавлении обезжиренным молоком. Это происходит от того, что в его составе не содержится жира, имеющего наименьшую плотность. Так плотность снятого молока 33-38°А может увеличить некачественный надой. Если плотность молока выше 30°А, но уровень жира низок – это говорит о разбавлении обезжиренным молоком.
Плотность молока, его удельная теплоемкость и другие физические свойства
Плотность молока в зависимости от температуры
Газы, находящиеся в молоке, оказывают заметное влияние на плотность молока. С уменьшением давления на молоко и сокращением продолжительности его воздействия уменьшается содержание газов в молоке, поэтому увеличивается плотность молока.
Стерилизация, пастеризация и гомогенизация не оказывают влияния на плотность молока. Однако, если давление менее 20 атм., плотность молока при гомогенизации заметно увеличивается.
Экспериментальные данные свидетельствуют, что с увеличением содержания жира в молоке плотность молока уменьшается.
Между плотностью (градусы ареометра) разбавленного молока ρр и долей добавленной в него воды D установлена зависимость:
Температуру (в градусах Кельвина), при которой разбавленное молоко имеет максимальную плотность, можно определить по формуле:
Плотность молока (в кг/м 3 ) в зависимости от температуры (при Т=274…283 К) и содержания сухих веществ (n=11,5…16 %) или обезжиренных сухих веществ (ОСВ=8,2…10,2 %) выражается следующими формулами:
С повышением содержания в молоке обезжиренных сухих веществ (ОСВ) его плотность увеличивается.
Плотность молока в зависимости от жирности
В таблице приведены формулы для расчета плотности молока в зависимости от жирности при различной температуре.
Значения плотности молока указаны при температуре от 293 до 353 К (от 20 до 80 °С).
Содержание обезжиренных сухих веществ (ОСВ) в молоке более существенно влияет на плотность молока, чем содержание жира.
Определяется это тем, что плотность ОСВ (около 1600 кг/м 3 ) больше отличается от удельного веса воды, чем плотность жира (930 кг/м 3 ) при Т=288 К.
В таблице приведены формулы для определения плотности молока в зависимости от содержания обезжиренных сухих веществ при температуре 20…30 °С. Значения плотности молока указаны при содержании обезжиренных сухих веществ от 8,6 до 9,1 % и жирности 3…4 %. Необходимо отметить, что при повышении температуры молока его плотность уменьшается.
Примечание: Температура в формулы подставляется в градусах Кельвина!
Удельная теплоемкость молока в зависимости от температуры
В таблице приведены значения удельной теплоемкости молока жирностью 3,2% (цельное молоко). Значения теплоемкости молока расположены в зависимости от температуры в интервале от 5,6 до 69,79°С.
По данным таблицы хорошо видно, что с ростом температуры теплоемкость молока увеличивается.
Удельная теплоемкость молока в зависимости от жирности при различной температуре
Представлены значения удельной теплоемкости молока различной жирности в зависимости от температуры. Значения теплоемкости молока указаны при жирности от 2,91 до 4,3 % и при температуре от 283 до 343 К (от 10 до 70 °С). Удельная теплоемкость молока с ростом температуры увеличивается.
Данные по теплоемкости молока могут отличаться в зависимости от образца, поскольку на теплоемкость может влиять неодинаковое количество жира в исследуемых образцах.
Температура замерзания молока
В таблице представлено влияние степени разбавления молока водой на температуру замерзания. Степень разбавления молока водой в таблице дана в интервале от 0 до 25%. По данным таблицы видно, что температура замерзания молока всего на 0,5 градуса ниже, чем температура замерзания воды и существенно не снижается при разбавлении молока водой.
Физические свойства натурального молока
В таблице представлены тепловые и физические свойства молока в зависимости от температуры, в интервале от 0 до 90°С. По данным таблицы видно, что плотность, теплоемкость и теплопроводность натурального молока слабо зависят от его температуры. Значительные изменения при нагревании молока претерпевают такие его физические свойства, как кинематическая вязкость и число Прандтля, которые уменьшают свои значения в несколько раз.
Даны следующие физические свойства молока:
Химические и физические свойства молока при 20°С
В таблице представлены химические и физические свойства молока (среднее значение и предел колебаний).
Даны следующие свойства молока:
Теплопроводность молока
В таблице даны значения теплопроводности молока в размерности Вт/(м·град) в зависимости от жирности (от 1,6 до 4%), для температуры 293К (20°С) и 353К (80°С).
Данные по теплопроводности молока в таблице свидетельствуют, что при жирности от 1,6…4 % коэффициент теплопроводности молока слабо зависит от содержания в нем жира.
Источники:
Что такое плотность молока
Измерение плотности молока производят ареометрическим методом с применением ареометра типа АМТ, имеющего шкалу плотности и термометр для определения температуры молока.
Средства измерения, принадлежности: ареометр для молока АМТ 1015 – 1040 кг/м³ с цилиндром, стеклянная палочка.
Подготовка к выполнению определения
Плотность заготавливаемого молока определяется не ранее, чем через 2 часа после дойки. Определение проводится при температуре молока 20 ± 2 °С. Ареометр и цилиндр должны быть тщательно вымыты моющими растворами, ополоснуты дистиллированной или кипячёной водой (остатки влаги удаляются тканью) и выдержаны на воздухе до полного высыхания. Цилиндр должен быть установлен на горизонтальной поверхности по отношению к источнику света в месте, удобном для отсчёта показаний плотности и температуры.
1. Перемешали тщательно исследуемое молоко.
2. Налили осторожно, не допуская образования пены, около 250 мл молока в слегка накалённый цилиндр.
3. Погрузили медленно чистый, сухой ареометр в молоко и оставьте свободно плавать, следя за тем, чтобы он не прикасался к стенкам цилиндра.
4. Выполнили первое измерение. Для этого после установления ареометра в неподвижно состоянии (по истечении 2 – 4 минут) отсчитайте значения плотности с ₁ и температуры t ₁
1. При отсчёте показаний плотности глаз должен быть на уровне мениска.
2. Отсчёт показаний плотности и температуры следует проводить до половины цены наименьшего значения шкалы, т.е. ±0,5 кг/м³ для плотности и ±0,5 °С для температуры
Плотность молока. Определение плотности молока
Плотность молока — это критерий его качества и натуральности.
Это масса молока при 20 градусах, заключенная в единице его объема.
За более, чем 5 тысяч лет употребления молока люди знают, что оно содержит все вещества, необходимые для организма: белки, углеводы, ферменты, жиры, витамины, гормоны и минеральные соли.
И эти идеально сбалансированные компоненты полностью и легко усваиваются.
Каждый человек, употребляющий молоко, хочет быть уверен в его качестве.
Среди множества показателей, характеризующих его состав, одним из основных является тест, определяющий плотность молока.
Далеко не все знают, для чего нужен этот показатель, каким должно быть его оптимальное цифровое значение и что, собственно, можно узнать по нему о качестве молока и молочной продукции.
Что такое плотность молока и ее норма
Определение плотности по принятым методикам позволяет выявить фальсификацию молока.
Нормальная плотность колеблется от 1,028 до 1,032, в среднем составляя 1,030, и зависит от породы коров, а также условий их содержания, кормления и других обстоятельств.
Плотность молока тем выше, чем больше в нем содержится сахара, белков и минеральных веществ, и тем ниже, чем больше жира.
Величина складывается из плотности его составных частей: молочного жира (0,9225 г/см3), лактозы (1,6103), белков (1,3398) и солей (2,8575) и отражает соотношение их в молоке.
Поэтому по плотности можно указывать на разбавление молока водой.
Так, например, при плотности 1,028 молоко натуральное, 1,027 — подозрительное, 1,027 и ниже — фальсифицированное водой.
Добавление воды в молоко вызывает уменьшение плотности приблизительно на 0,003 на каждые 10% добавляемой воды.
Слишком низкая плотность указывает на то, что молоко разбавлено водой, а высокая – на добавление обрата или снятие сливок.
Характерно, что если с молока снят жир и добавлено столько же воды, то плотность не меняется, и такую фальсификацию можно выявить определением количества жира в молоке и сопоставлением показателей.
Таким образом, плотность молока является основным показателем его натуральности.
Определение плотности молока
При определении плотности следует проверять используемые лактоденсиметры, так как 30% этих приборов при проверке лабораторией мер и измерительных приборов оказались по точности непригодными к использованию.
За плотность молока (объемная масса) принимается масса при 20°С, заключенная в единице объема (г/см3).
Для определения плотности используются стеклянные ареометры (цена деления шкалы 0,001) или AM без термометра (цена деления 0,0005) (ГОСТ 8668—75).
Плотность заготовляемого молока должна определяться не ранее чем через 2 ч после дойки при 20±5°С.
В арбитражных случаях пробу следует нагреть до 40 °С, выдержать 5 мин, после чего довести до 20±2°С.
Плотность молока определяется по ГОСТ 3625—71.
1. Взятое для анализа молоко тщательно смешивают и осторожно, по стенкам, чтобы избежать образования пены, наливают в цилиндр до 2/3 его объема.
2. После этого сухой лактоденсиметр погружают в молоко и оставляют в свободно плавающем состоянии.
3. Через 1-2 мин, когда колебания лактоденсиметра прекратятся, производят отсчет плотности и температуры молока по верхнему краю мениска с точностью до 0,0005, а температуры — до 0,5 °С.
Глаз при этом должен находиться строго на уровне линии мениска.
Измерение производят дважды, качнув лактоденсиметр, после чего находят среднее арифметическое из двух определений.
Определение относительной плотности молока производится при температуре 20 °С.
Если она выше, то к показаниям лактоденсиметра прибавляют на каждый градус температуры 0,0002.
Если она ниже, то, наоборот, вычитают 0,0002 на каждый градус.
Для удобства в ГОСТе, 3625-71 на методы испытаний молока приводится таблица поправок.
Температура молока 24°, показание ареометра 1,0315.
Температурная поправка: (24–20) * 0,0002=0,0008.
Плотность молока: 1,0315 + 0,0008 = 1,0323.
Плотность молока, выраженная в градусах ареометра, 32,3 (сотые и тысячные доли плотности).
Определение плотности молока в домашних условиях
Плотность молока можно проверить в домашних условиях.
Если капнуть небольшое его количество в сосуд с водой, то капли неразбавленного молока опустятся сразу на дно емкости и растворятся, а если в него добавлена вода, то капли мгновенно растекутся по поверхности.
Можно также смешать молоко и спирт (1:2) и вылить на блюдечко.
Если молоко цельное, сразу же появятся хлопья, когда же оно разбавлено водой и имеет пониженную плотность, то хлопья долго не будут образовываться.
Таким образом, показатель плотности является важнейшим критерием определения натуральности и качества молока.