РАЗРАБОТКА СПОСОБОВ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ВОССТАНОВЛЕННОГО МОЛОКА Балджи Ю.А., Галкина Е.Н.

РАЗРАБОТКА СПОСОБОВ ОПРЕДЕЛЕНИЯ
ВОССТАНОВЛЕННОГО МОЛОКА
Балджи Ю.А., Галкина Е.Н.
Определение в молоке каких-либо посторонних веществ является одним
из обязательных элементов оценки ветеринарно-санитарного качества и
безопасности продукта, так как их присутствие, согласно нормативнотехнической документации, не допускается. На различных этапах
производства и реализации молока в него случайно или преднамеренно могут
вноситься различные посторонние вещества. Проблема контаминации
молока и молочной продукции достаточно широко обсуждается учеными,
производителями и потребителями во многих развитых странах. К
контаминантам (посторонним веществам) молока относятся такие широко
распространенные ксенобиотики как, токсические элементы, пестициды,
нитраты, нитриты, антибиотики, афлатоксин М1, некоторые продукты
жизнедеятельности микроорганизмов, радионуклиды, стимуляторы роста
животных и другие вещества, представляющие опасность для здоровья
человека. Также молоко и молочные продукты могут содержать вещества, не
представляющие определенную опасность для потребителя, но при этом
молоко будет считаться денатурированным или фальсифицированным. К
таким фальсификациям относят наиболее часто применяемое разбавление
молока водой, добавление крахмала, мела, пищевой соды и других
посторонних веществ, увеличивающих массу, восстанавливающие плотность,
кислотность и другие показатели натуральности молока.
В настоящее время действует Технический регламент «Требования к
безопасности
молока
и
молочной
продукции»,
утвержденный
Постановлением Правительства Республики Казахстан от 11 марта 2008 года
№230, который принят в соответствии с законами Республики Казахстан от
10 июля 2002 года «О ветеринарии» (с изменениями и дополнениями по
состоянию на 06.01.2010 г.), от 9 ноября 2004 года «О техническом
регулировании» и от 21 июля 2007 года «О безопасности пищевой
продукции». Данный ТР устанавливает минимально необходимые
требования к безопасности молока и молочной продукции, распространяется
на молоко-сырье и готовые молоко и молочную продукцию, отечественного
и иностранного производства (изготовления), при реализации на территории
Республики Казахстан, используемые в качестве пищевой продукции,
полуфабриката
или
сырья,
предназначенного
для
производства
(изготовления) другой молочной продукции, независимо от особенностей
используемых технологий.
На сегодняшний день проект нового технического регламента на молоко
и молочную продукцию внесен на внутригосударственное согласование в
странах Таможенного союза.
Согласно действующего технического регламента термин «Молоко»
отличается от терминов «Молокосодержащий продукт» и «Восстановленное
молоко». Тем не менее, некоторые производители, как отечественного, так и
импортного производства, продолжают называть молоком продукт,
полученный из сухого порошкового молока, при этом не указывают в составе
присутствие сухого (порошкового) молока, что соответственно нарушает
потребительские права. При этом, цена восстановленного молока
практически не отличается от цельного, хотя по составу, концентрации
нутриентов данные продукты резко отличаются друг от друга.
При добавлении восстановленного молока в питьевое снижается
пищевая ценность продукта за счет многократного проведения тепловой
обработки, усугубляются процессы, приводящие к блокированию некоторых
аминокислот молока, особенно реакционноспособных лизина и цистеина
[Горбатова К.К. Химия и физика молока: учебник для вузов. -СПб.: ГИОРД
2004], снижается содержание ионно-молекулярного кальция, витаминов,
происходит частичный гидролиз триглицеридов молочного жира и
уменьшение в их составе количества ненасыщенных жирных кислот,
уменьшается количество фосфолипидов, что существенно снижает его
пищевую ценность [Богатова О.В. Химия и физика молока: учебное пособие.
-Оренбург: ГОУ ОГУ, 2004. Jing H, Kitts DD. Chemical and biochemical
properties of casein-sugar Maillard reaction products. Food Chem Toxicol. 2002
Jul;40(7):1007-15.].
В
каких-либо
нормативно-технических
документах
нет
рекомендованных официальных методик определения восстановленного
молока или молока полученного из сухого молока, поэтому специалистами
лабораторий ветеринарно-санитарной экспертизы и пищевой безопасности не
представляется возможным определить действительную натуральность
молока, в связи с чем, целью наших исследований явилась разработка
способов определения натуральности молока, а именно определение
восстановленного молока, что является актуальным и востребованным на
сегодняшний день.
В результате проведенной работы, на сегодняшний день нами
разработаны 5 способов определения восстановленного молока, т.е.
изготовленного из сухого молочного порошка. Данные способы основаны на
микроскопическом и физико-химическом анализе исследуемого молока,
являются легко выполнимыми и в основном не требуют какого-либо
дорогостоящего лабораторного аналитического оборудования.
Исследования проводили с различными пробами молока, условно
обозначаемые в следующем порядке:
ЦМ – цельное молоко,
КЦМ – кипяченое цельное молоко,
ВМ – восстановленное молоко,
КВМ – кипяченное восстановленное молоко,
ЦМ+ВМ – цельное и восстановленное молоко в соотношении 1:1,
КЦМ+КВМ – кипяченое цельное и кипяченое восстановленное молоко в
соотношении 1:1.
Для сравнительного изучения исследуемых показателей, молоко также
подвергали термической обработке.
1. Способ микроскопического определения восстановленного молока
При микроскопическом анализе учитывали структуру основного белка
молока – казеина, выделенного после получения сыворотки, путем
добавления 4% кальция хлористого и выдерживания в водяной бане.
Микроскопическое исследование проводится в следующем порядке: на
предметное стекло наносят освобожденный от сыворотки казеин размером с
горошину и шлифованным краем другого предметного стекла равномерно
распределяют его по большей части предметного стекла, то есть делают
мазок (аналогично мазку крови). Казеиновый мазок не должен быть толстым.
Далее необходимо провести микроскопию под малым и среднем увеличении
микроскопа (×60, ×150, ×600).
В результате проведенного исследования обнаружены явные отличия в
структуре
мазка
казеина
молока
цельного,
восстановленного
(приготовленного из сухого молочного порошка) и в разведении 1:1 цельного
и восстановленного молока. На рисунке 1 представлены сравнительные
мазки структуры казеина под разным увеличением микроскопа.
Рисунок 1 – Структура казеина молока
1 – ЦМ (цельное молоко), 2 – ВМ (восстановленное молоко), 3 – ЦМ+ВМ (цельное и
восстановленное молоко в соотношении 1:1)
На рисунке 1 в первом столбике показана структура мазка казеина
цельного молока (ЦМ), мицелий которого имеет своеобразную полосчатую
рыхлость; во втором столбике – структура мазка казеина восстановленного
молока (ВМ), приготовленного из сухого молока, где белок группируется в
глыбки неправильной формы разного размера и увеличенного диаметра
казеиновых частиц; в третьем столбике – структура мазка казеина цельного
молока, содержащего 50% восстановленного молока, имеющий однородный
песчаный рисунок.
Кроме этого, проводили микроскопирование мазка цельного молока
(стойловой пробы), в котором подсчитывают количество жировых шариков,
которых составляет в 10-15 раз больше, чем в восстановленном молоке,
приготовленном из сухого порошкового молока. По форме и структуре
жировые шарики не отличаются друг от друга, а размеры некоторых
жировых шариков восстановленного молока больше в 2-3 раза, чем цельного
молока. Увеличение размера отдельных жировых шариков связано с тем, что
при изготовлении восстановленного молока, под действием высоких
температур, происходит более сильная денатурация белка оболочек шариков
жира и нарушение целостности некоторых оболочек, в результате чего часть
шариков жира сливается в более крупные.
Результаты микроскопирования сыворотки цельного молока (стойловой
пробы), сыворотки молока приготовленного из порошкового молока и
сыворотки молока, в состав которого входит сухое молоко, показали, что
существенных отличий в ее структуре не имеется.
2 Способ определения восстановленного молока по количеству
выделяемой сыворотки
Данный способ достигается измерением количества сыворотки
исследуемого молока, отделившейся после сворачивания белка молока
(казеина).
Отделение казеина осуществляется следующим образом: в пробирку
наливают 15 мл молока, добавляют 15 капель 4% раствора хлорида кальция,
перемешивают, затем помещают в водяную баню (100 ºС) и кипятят 10
минут, далее пробирки извлекают, энергичным встряхиванием разрушают
белковый сгусток (казеин), после чего пробирки центрифугируют в течение
10 минут. После центрифугирования переливают отделившуюся сыворотку в
градуированную пробирку и измеряют ее количество в миллилитрах
(центрифугирование можно не проводить, в этом случае сыворотку
фильтруют через бумажный фильтр в градуированные пробирки).
Количество образования сыворотки приведено на рисунке 2, из которого
видно, что объем сыворотки, полученной из цельного молока (стойловой
пробы) составляет от 4,8 до 7,0 мл, что зависит от индивидуальных
особенностей лактирующих животных (коров), периода года, лактации и т.п.;
объем сыворотки, полученной из кипяченного цельного молока от 5,2 до 5,8
мл; объем сыворотки, полученной из восстановленного (порошкового)
молока составляет от 11,0 до 12,0 мл, что в среднем в 2 раза больше, чем с
цельного молока; объем сыворотки, полученной из кипяченного
восстановленного (порошкового) молока составляет от 11,2 до 11,6 мл; объем
сыворотки, полученной из цельного молока разбавленного восстановленным
молоком в соотношении 1:1 составляет от 8,8 до 9,4 мл.
Рисунок 2 – Количество сыворотки, выделяемой с разного молока
3 Способ определения восстановленного молока по коэффициенту
преломления сыворотки молока
Для определения восстановленного молока измеряли коэффициент
преломления сыворотки, который сравнивали с сывороткой цельного молока
(стойловой пробой). В результате нами установлены отличия в исследуемых
пробах, которые представлены в таблице 1.
Таблица 1 – Результаты рефрактометрического исследования сыворотки
молока
Исследуемое молоко
ЦМ
КЦМ
ВМ
КВМ
ЦМ+ВМ (1:1)
КЦМ+КВМ (1:1)
Коэффициент преломления
1,3410-1,3411
1,3410-1,3411
1,3430-1,3440
1,3430-1,3440
1,3420-1,3421
1,3430-1,3431
Из таблицы 1 видно, что коэффициент преломления сыворотки
восстановленного (порошкового) молока и кипяченого сухого молока
составляет от 1,3430 до 1,3440, цельного молока и кипяченого цельного
молока – 1,3410-1,3411, цельного молока, разбавленного порошковым в
соотношении 1:1 – 1,3420-1,3421.
Следовательно, данные показатели также могут служить индикатором,
определяющим восстановленное молоко.
4 Способ определения восстановленного молока люминесцентным
исследованием
При проведении люминесцентных исследований молока и сыворотки в
ультрафиолетовом свете с длиной волны 364 нм, восстановленное молоко
имеет белый цвет с синеватым оттенком, цельное молоко – желтоватозеленое, что показано на рисунке 3.
Но данные исследования, для получения достоверных данных,
необходимо проводить при сравнении с цельным молоком (стойловой
пробой), при этом будут отчетливо видны цветовые различия.
Рисунок 3 – Люминесценция молока цельного и восстановленного
5 Способ определения восстановленного молока по оптической
плотности сыворотки
Измерения проводили, используя светофильтры 405, 450 и 620 нм.
Наиболее удобными в сравнительном аспекте данные, были получены при
длине волны 450 нм, поэтому в дальнейших исследованиях применялся
данный светофильтр. В результате проведенного исследования получены
данные, отраженные в таблице 2.
Таблица 2 – Результаты измерения оптической плотности сыворотки
молока
Исследуемое молоко
ЦМ
КЦМ
ВМ
КВМ
ЦМ+ВМ (1:1)
КЦМ+КВМ (1:1)
Оптическая плотность
0,198-0,384
0,223-0,229
0,082
0,016
0,091
0,0038
Из таблицы 2 видно, что оптическая плотность цельного молока в
несколько раз выше, чем восстановленного, при этом результаты
исследований цельного молока, полученные от разных коров, имеют
большие границы оптической плотности. Но тем не менее, имеется
существенная разница между цельным и восстановленным молоком. При
смешивании цельного молока с восстановленным, оптическая плотность
изменяется не значительно по сравнению с показателем сыворотки
восстановленного молока и различается на 0,009. При разведении кипяченого
цельного молока с кипяченым сухим молоком оптическая плотность
сыворотки резко снижается и составляет 0,0038.
Таким образом, полученные результаты свидетельствуют о возможности
идентификации восстановленного молока несложными способами.
Исследования лучше проводить в комплексе, который включает в себя
следующее:
- микроскопический анализ, при котором учитывается структура казеина
молока, количество и размер жировых шариков;
- количество сыворотки, получаемой при разделении белковой фракции
молока;
- коэффициент преломления сыворотки молока;
- люминесцентное исследование молока и сыворотки;
- измерение оптической плотности сыворотки молока.
Восстановленное молоко хоть и не оказывает какого-либо
отрицательного действия на здоровье человека, а в определенное время года,
при нехватке цельного молока, способно восполнить рынок данной
продукции, тем не менее, производитель должен указывать действительный
состав молока.
Предложенные способы позволяют получить возможность экспресс
оценки натуральности молока, а именно установление наличия или
отсутствия в цельном молоке примеси восстановленного (порошкового)
молока. Способы могут быть использованы специалистами лабораторий
ветеринарно-санитарной экспертизы, пищевой безопасности, молочных
контрольно-заготовительных пунктов, а также в научных исследованиях.
Разработанные способы определения восстановленного молока
зарегистрированы в РГП «Национальный институт интеллектуальной
собственности» Комитета по правам интеллектуальной собственности МЮ
РК. При использовании способов, обязательна ссылка на авторов.