Молочный жир

Молочный  жир — одна из важнейших составных частей молока. В молоке он находится в виде мельчайших шариков (их можно видеть лишь при помощи микроскопа), диаметр которых в среднем равняется 2—5 микронам. В одной капле молока насчитывается до 200 тыс. жировых шариков.

Молоко, оставленное  в спокойном состоянии, в течение 12 — 16 часов дает на своей поверхности  отстой — сливки. Чем крупнее  жировые шарики, тем больше получается сливок, так как более крупные  жировые шарики легче отделяются от других составных частей молока.

Молочный жир  по своим вкусовым качествам и  питательности ценится очень  высоко, и содержание его в молоке коров является основной оценкой  при определении племенной ценности молочных коров. 
 

ИЗМЕРЕНИЕ СОДЕРЖАНИЯ ЖИРА В  МОЛОКЕ

Для автоматического  определения содержания жира в молоке и молочных продуктах используют фотоэлектрические, ультразвуковые, высокочастотные, кондуктометрические, термоэлектрические и другие методы и средства.

1 Фотоэлектрические  жиромеры

Принцип действия их основан на изменении степени  поглощения или рассеивания светового  потока слоем жировых шариков  молока (жира).

Через емкость  с испытуемым продуктом пропускают световой поток от источника излучения. Интенсивность этого потока изменяется по сравнению с исходной в зависимости от оптической плотности молока, которая зависит от его жирности. Полученный поток регистрируют фотоэлектрическим датчиком. Градуировку приборов периодически проверяют с помощью калибровочного фильтра с оптической плотностью, соответствующей определенной жирности молока.

Погрешность измерений  фотоэлектрическими жиромерами заметно  уменьшается в случае определения  содержания жира в предварительно нагретом гомогенизированном молоке. Как показывают исследования погрешность измерений  жира, использующих данный метод измерений, составляет 0,05%.

2 Ультразвуковые жиромеры

Принцип действия ультразвуковых жиромеров заключается  в измерении скорости распространения, степени поглощения или рассеивания  ультразвука в продукте, которые  зависят от содержания жира в молоке. Эта зависимость более резко  выражена при температуре 50єС.

Типичная схема  построения ультразвуковых жиромеров  такова. Ультразвуковые колебания, которые  передаются датчиком погружного или проточного типа в молоко, воспринимаются вторичным прибором, который преобразует их в электрические сигналы. Блок счета импульсов в соответствии с полученными сигналами формирует показания прибора. На точность измерения влияет температура продукта. Поэтому поддержание постоянной температуры молока 50єC является необходимым условием измерений с высокой точностью (до 0,1% жира).

Ультразвуковые  жиромеры по сравнению с фотоэлектрическими имеют то преимущество, что не требуют гомогенизации продукта и его разбавления или обработки. Однако сложность конструкции и эксплуатации, а также высокая стоимость ограничивают применение этих приборов.

3 Жиромеры, основанные  на измерении удельной  теплоемкости молока

Принцип действия этих жиромеров основан на измерении  величины удельной теплоемкости молока, которая зависит от содержания в  нем жира. Молоко нагревают постоянным тепловым потоком от 60єС до 90єС (в этих условиях теплоемкость продукта практически мало зависит от температуру).

В зависимости  от содержания жира в молоке меняется величина удельной теплоемкости молока и соответственно время нагрева  продукта в указанном диапазоне  температур.

Сосуд, наполненный  испытуемым молоком, помещают в термоизолированную камеру, где молоко подогревается электронагревателем, который питается постоянным напряжением от стабилизатора. В сосуде помещены два полупроводниковых термосопротивления. Первое включено в схему измерительного моста, баланс которого осуществляется при достижении молоком нижнего предела температуры (60єС). При этом включается таймер. Второе термосопротивление включено в диагональ измерительного моста, который уравновешивается при достижении молоком верхнего предела температуры (90єС). При этом таймер останавливается. По показанию таймера судят о жирности молока.

4 Жиромеры инфракрасной  спектроскопии

Этими приборами  можно определять содержание не только жира, но и других составных частей молока.

Разработанные жиромеры инфракрасной спектроскопии  функционируют следующим образом. Образец молока предварительно гомогенизируется и поступает в небольшой сосуд, через который проходит поток  инфракрасного излучения с различной  длиной волны (5,8; 6,5; 9,6 мкм). Интенсивность  излучения определяют при выходе из сосуда. По степени поглощения этих волн определяют соответственно содержания в молоке жира, белка и лактозы. Сомо рассчитывают в зависимости от содержания белка и лактозы. По интенсивности потока инфракрасного излучения, проходящего через сосуд с водой, определяют поправку на поглощение потока излучения водой. Погрешность метода сравнима с погрешностью химических методов.

5 Высокочастотные  жиромеры

Принцип действия этих жиромеров основан на зависимости  между величиной одного из электрических  параметров продукта, помещенного в  поле высокой частоты, и содержанием  жира. Таким параметром является в  частности диэлектрическая проницаемость.

Действие высокочастотного жиромера для молока типичной конструкции  основано на измерении емкости конденсаторного  датчика, содержащего контролируемый продукт. Конденсаторный датчик заполняется  пробой молока, предварительно разбавленной дистиллированной водой в определенном соотношении (1:2 или 1:3). Вследствие добавления в молоко дистиллированной воды уменьшается  сквозная проводимость конденсаторного  датчика, и повышается точность измерений.

Датчик высокочастотного жиромера молока представляет собой  электрический конденсатор с  обкладками в виде двух коаксиальных круговых цилиндров. При заполнении конденсатора в нем поддерживается постоянный уровень жидкости. Внутренний и внешний электроды покрыты  цилиндрическими тонкостенными  прокладками из оргстекла. С измерительным  прибором датчик соединяется экранированным кабелем.

Чтобы установить жирность молока, определяют его плотность, приготавливают смесь молока с дистиллированной водой, измеряют температуру молока, емкость конденсаторного датчика  заполненного водой (x1), емкость датчика, заполненного разбавленным молоком (x2), вычисляют разность x1-x2, определяют по графику градуировки прибора  содержание жира в молоке в % и вносят поправку на плотность.

Как показали испытания, погрешность высокочастотных жиромеров  при исследовании одной и той  же пробы молока составляет до 0,08%. Однако максимальные расхождения показаний  прибора с результатами определения  содержания жира химическими методами составляли до 0,17%.

6 Кондуктометрические  жиромеры

Принцип их действия основан на зависимости электропроводности продукта от содержания в нем жира.

Типичная конструкция  кондуктометрического жиромера состоит  из измерительной ячейки, термометра и измерительного устройства. Измерительная ячейка представляет собой емкость, в которую вмонтирован двухэлектродный датчик и термометр.

Погрешность кондуктометрических  жиромеров, получаемая при измерении  содержания жира в молоке, слишком  велика, поэтому их используют для  определения жирности прочих молочных продуктов, но не молока.  

Требования  к измерению жирности молока

Диапазон изменения  относительного содержания жира в молоке составляет (0,10 – 6,5)% от массы продукта.

Требования, предъявляемые  к измерению содержания жира в  молоке изложены в ГОСТе 5867-92 “Молоко и молочные продукты. Методы определения жира”. В нем рассматривается кислотный и оптический методы определения массовой доли жира в молоке. Кислотный метод является полностью химических и поэтому для нас не представляет интереса. Рассмотрим требования ГОСТа для оптического метода:

1. Отсчет показаний проводят по шкале или цифровому индикатору с дискретизацией отсчетов не более 0,01% массовой доли жира.
2. Допустимое значение ско случайной составляющей погрешности метода при измерении одной и той же пробы – 0,02% (по результатам однократных измерений).
3. Систематическая составляющая погрешности прибора не более 0,10%.
4. Ско случайной составляющей погрешности прибора не более 0,05%.

 
 
 

Принятые  от  хозяйств молоко, сливки, масло, сыр, брынза

засчитываются в  выполнение плана и договора контрактации в пересчете

на  молоко установленной  базисной жирности. Пересчет молока, сливок,

масла, сыра и брынзы фактической жирности в молоко базисной жирности

производится   путем  умножения  количества  принятой  продукции  (в

килограммах)   на   фактическую   жирность   и деления полученного

результата   на   базисную   жирность   в  процентах.  Например,  на

молокоприемный  пункт доставлено 399 кг молока жирностью 4%, базисная

жирность - 3,8%, количество молока базисной  жирности  будет  равно:

 

                      399 х 4 / 3,8 = 240 (кг).                                                            

 

     На  предприятие молочной промышленности  доставлено 150 кг сливок

с  содержанием  жира  35%, базисная жирность молока 3,5%, количество

молока базисной жирности будет равно:

 

                     150 х 35 / 3,5 = 1500 (кг).

 

     При   сдаче  государству молока  буйволиц, ячих, коз, верблюдиц и

шубата   зачет   их  в выполнение  плана и договора  контрактации

производится  исходя  из  норм  базисной  жирности коровьего молока.

Кумыс  и  кобылье  молоко  засчитываются  по  фактическому  весу без

пересчета   на  базисную  жирность.  Качество  буйволиного,  ячьего,

верблюжьего,  овечьего,  козьего  молока,  шубата  и кумыса  должно

отвечать требованиям  республиканских технических условий  на эти виды

продукции.