CC BY
35
БИОЛОГИЧЕСКИЕ НАУКИ
УДК 54-145.15:637.146.1
П.В. Назаров
канд. биол. наук, доцент, кафедра биохимии, ГБОУ ВПО «Ижевская государственная медицинская академия»
ПОРОГ КИСЛОТНОЙ КОАГУЛЯЦИИ КАК ОДИН ИЗ ФИЗИКО-ХИМИЧЕСКИХ ПАРАМЕТРОВ ИССЛЕДОВАНИЯ МОЛОКА
Аннотация. В статье впервые проведено определение порога кислотной коагуляции молока под действием раствора уксусной кислоты различной концентрации.
Ключевые слова: кислотная коагуляция, порог коагуляции.
P.V. Nazarov, Izhevsk State Medical Academy
THRESHOLD ACID COAGULATION AS ONE OF THE PHYSICAL AND CHEMICAL PARAMETERS OF
THE STUDY MILK
Abstract. The article first held thresholding acid coagulation of milk by the action of different concentrations of acetic acid solution.
Keywords: acid coagulation, coagulation threshold.
Как известно, молоко характеризуется рядом физико-химических показателей: титруемой и активной кислотностью, плотностью, вязкостью, поверхностным натяжением, осмотическим давлением, температурой замерзания и кипения, электропроводностью, диэлектрической постоянной и т.д. [1 ; 5].
Сведений о пороге коагуляции молока, в частности о пороге кислотной коагуляции (Сп), в научной литературе в настоящее время явно не достаточно. В то же время порог коагуляции является одним из известных параметров любой коллоидной системы, свидетельствующий о ее устойчивости. В связи с этим целью этой работы является установление порога кислотной коагуляции молока.
Кислотная коагуляция молока - это нарушение природной структуры белка молока под действием ионов водорода, которое наблюдается при добавлении кислоты к молоку. Происходящие при этом процессы основаны на осаждении казеина в изоэлектрической точке при рН 4,6-4,7 [2; 3].
Материалы и методы. В эксперименте использовали продажные формы молока с жирностью 2,5%. В качестве коагулирующего агента использовали уксусную кислоту при разных концентрациях. Наличие осадка в пробирках определяли визуально. Отделение осадка проводили методом центрифугирования на центрифуге Centrifuge CM-6M при 1500 об/мин.
Полученные результаты. Порог кислотной коагуляции Сп определяли по общеизвестному уравнению (1) [4]:
С V
Сп = —î-ш. . 1000[ммоль/л], (1)
Vмол. + Vk-ты
где Ск-ты и VK-mb, - концентрация и объем добавленной кислоты соответственно,
VMon. - объем молока.
Для коагуляции молока использовали следующие значения концентраций уксусной кислоты Ск-ты (моль/л): 0,025; 0,05; 0,075 и 0,1. Как ожидалось, для того чтобы вызвать явную коагуляцию в одной и той же пробирке при разных концентрациях кислоты, потребовались разные ее объемы. Надо отметить, что при уменьшении концентрации кислоты требуемый объем кислоты увеличивал-
ся. С учетом этих объемов по уравнению (1) определили пороги коагуляции СП:
Ск-ты, моль/л 0,025 0,05 0,075 0,1 Сп, моль/л 10,34 13,04 14,28 15,0 Зависимость Сп от концентрации кислоты Ск-ты (рис. 1) показывает, что увеличение Сп при увеличении концентрации кислоты происходит не по линейному закону. По нашему предположению, при дальнейшем увеличении концентрации кислоты порог коагуляции СП дойдет до предельного значения, после чего перестанет зависеть от количества добавленной кислоты.
Рисунок 1 - Зависимость порога кислотной коагуляции СП от концентрации добавленной уксусной кислоты
Рисунок 2 - Зависимость обратного порога коагуляции 1/СП от обратной концентрации добавленной кислоты 1/С
Это явление может быть связано с тем, что при увеличении концентрации кислоты снижается степень ее диссоциации, что ведет к снижению концентрации ионов водорода, являю-
щихся главным фактором кислотной коагуляции. Для того чтобы определить максимальное значение порога коагуляции, мы воспользовались методом экстраполяции. Для этого привели уравнение (1) к линейному виду (2):
1 1
С С
^'мол. + 1 V ^к-ты
(2)
1 '
По экспериментальным данным построили прямую в координатах — = f
Сп
V Ск-ты
(рис. 2):
Полученную прямую экстраполировали до пересечения с осью ординат и получили минимальное значение 1/СП при максимальном объеме кислоты, которое равно 0,057. Отсюда находим максимальное значение порога коагуляции, которое оказалось равным 17,54 ммоль/л.
Результаты эксперимента позволяют сделать следующие выводы.
1) При увеличении концентрации слабой кислоты порог кислотной коагуляции стремится к предельному значению, после которого перестает зависеть от концентрации кислоты.
2) Метод экстраполяции позволяет определить предельное значение порога коагуляции.
Список литературы:
1. Чеботарев, А.Л. Исследование физико-химических особенностей термокислотной коагуляции молока на основе термографического метода: автореф. дисс. на соиск. учён. степени канд. тех. наук / А.Л. Чеботарев. - Кемерово, 2011.
2. Остроумов, Л.А. Феноменологическая модель термокислотной коагуляции белков обезжиренного молока / Л.А. Остроумов [и др.] // Техника и технология пищевых производств. -2011. - № 1.
3. Мусина, О.Н. Лабораторный практикум «Методы исследования состава и свойств пищевых продуктов» / О.Н. Мусина, Л.Н. Азолкина, М.П. Щетинин. - Барнаул: АлтГТУ, 2013. -230 с.
4. Попков, В.А. Общая химия / В.А. Пузаков, С .А. Попков. - М.: ГЭОТАР-Медиа, 2007. -
976 с.
5. Смирнова, И.А. Исследование способов коагуляции молока с целью формирования микропартикулятов белков молока / И.А. Смирнова, И.В. Гралевская, В.К. Штригуль, Д.А. Смирнов // Техника и технология пищевых производств. - 2012. - № 3.
1
