ДНЕВНИК ЛАБОРАНТА: КАК АНАЛИЗАТОР МОЛОКА ПОМОГАЕТ ЭКОНОМИТЬ ДЕНЬГИ

Дневник лаборанта молочного производства: Как анализатор молока помогает экономить деньги

 — это результат интервью с более чем десятью лаборантами ведущих молочных производств в Ташкенте и Ташкентской области, в которой лаборанты делятся своими размышлениями по поводу использования классических методов анализа молока и кисломолочных продуктов и применении экспресс анализаторов молока на производстве. В статье полностью описывается классический метод анализа молока и продуктов, приводится список необходимых реагентов, оборудования и посуды. Затем проводится сравнение с проведением анализа при помощи анализаторов молока.
СОДЕРЖАНИЕ
  1. Авторы дневника
  2. Для чего нужна лаборатория на молочном производстве?
  3.  Цели и задачи
  4.  Классический метод работы
  5.  Отбор проб молока, молочных продуктов и подготовка к анализу
  6. Органолептические свойства молока и молочных продуктов
  7. Плотность молока
  8. Кислотность молока
  9. Содержание жира в молоке
  10. Сухой обезжиренный остаток
  11. Посторонние примеси
  12. Реакция на присутствие соды
  13. Реакция на присутствие крахмала
  14. Кислотность молока
  15. Неудобства в работе классического метода
  16. Работа с анализатором молока
  17.  Анализ сливок и обезжиренного молока
  18. Подготовка пробы сухого молока
  19. Подготовка проб концентрированного молокаНеудобства в работе анализатором молока
  20. Недельный итог работы с анализатором / Окупаемость анализатора
  21. Больше качественных тестов молока за 180 секунд
  22. Знаем наверняка разбавлено ли молоко водой
  23. Получаем качественное сырье – более качественная продукция 

Авторы дневника

Данный дневник и изложенные в нём размышления являются результатом интервью с более чем десятью лаборантами ведущих молочных производств в Ташкенте и Ташкентской области. Авторы данных строк каждый день проводят до нескольких десятков замеров молока и кисломолочных продуктов. Средний стаж работы авторов-лаборантов превышает 10 лет.
Кроме лаборантов, непосредственное участие в разработке данного документа принимали технологи молочного производства, которые как никто понимают важность измерения параметров входящего сырья и готовой продукции.
Правильность наших выводов и экономику расчетов мы согласовали с экономистами данных производств, в отдельных случаях нам удалось узнать мнения руководителей молочных заводов.

Для чего нужна лаборатория на молочном производстве?

Цели и задачи
 
Аналитическая лаборатория молокоперерабатывающего предприятия имеет цели и задачи отличные от лаборатории пункта приемки молока. С одной стороны, это контроль уже готовой продукции, к которой предъявляются совсем другие требования, чем к сырому молоку. С другой стороны, это анализ сырого молока на те показатели, анализ которых занимает длительное время или требует сложной и дорогостоящей приборной базы.
Главной задачей лабораторного контроля качества молока и молочных продуктов является обеспечение выпуска продукции высокой пищевой ценности и безопасной для потребителя.
Лабораторный контроль заключается в проверке качества поступающих молока и сливок, вспомогательных материалов, заквасок, готовой продукции, а также в соблюдении технологических санитарно-гигиенических режимов производства. Более того, необходимо соблюдать требования по организации микробиологического контроля производства.
Готовая продукция (молоко, сливки, кисломолочные напитки) должна контролироваться микробиологической лабораторией предприятия не реже 1 раза в пять дней, сметана и творог — не реже 1 раза в три дня.
Качество санитарной обработки оборудования должно оцениваться по каждой единице оборудования не реже 1 раза в декаду.
Для проведения микробиологических исследований в лаборатории предприятия должен быть оборудован бокс, состоящий из двух помещений: собственно бокса и предбоксника.
Последний служит для надевания специальной одежды (халат, колпак или косынка) при входе в бокс. Бокс должен быть оборудован бактерицидными лампами, количество которых определяют из расчета 2,5 Вт/куб.м. Бактерицидные лампы включаются по окончании работы и уборки помещения в отсутствие персонала на 30-60 мин.
При отсутствии бокса допускается проведение анализов в лаборатории. В этом случае помещение лаборатории должно быть изолированным и оборудованным бактерицидными лампами. Во время проведения посевов должны быть закрыты форточки и двери во избежание движения воздуха.
Ежедневно после окончания работы бокс должен быть промыт горячим мыльно-щелочным раствором и вытерт досуха. Один раз в неделю в обязательном порядке должна проводиться дезинфекция помещения путем протирания всех поверхностей дезинфицирующими препаратами по соответствующей для каждого препарата инструкции.
Стерилизация посуды и питательных сред осуществляется в автоклавах, для размещения которых должно быть выделено специально изолированное помещение.
Стерильную посуду следует хранить в плотно закрывающихся шкафах или ящиках с крышками. Срок хранения стерильной посуды не может быть более 30 суток. Стерильные среды хранят в холодильнике при температуре 4-6 °C не более 14 суток.
 Классический метод работы
В целом контроль качества молока и молочных продуктов основан на сочетании органолептических и других неорганолептических методов. Например, микробиологический контроль наряду с органолептическим применяют для оценки свежести продуктов. Корреляцию между органолептическими и другими показателями изучают для того, чтобы обосновать применение того или иного неорганолептического метода для характеристики цвета, вкуса, запаха, структуры и консистенции продукта.
Отбор проб молока, молочных продуктов и подготовка к анализу
Перед отбором проб из фляг молоко и сливки тщательно перемешивают специальными мутовками. При общем количестве фляг в партии менее 20, пробу отбирают от одной фляги. При партии более 20 фляг, пробу берут от каждой 20-й фляги.
Если молоко поступает в молоковозе, то забор берется после тщательного перемешивания при помощи специального инструмента – пробоотборника.
Во всех случаях для полного лабораторного анализа проба молока должна составлять не менее 250 мл.
Органолептические свойства молока и молочных продуктов
Органолептический (сенсорный) анализ — это органолептическая оценка свойств пищевого продукта, основанная на применении методов и условий, гарантирующих точность и воспроизводимость результатов.
Данный анализ проводят дегустаторы, отобранные по специальной методике на проверку чувствительности, признанные способными проводить органолептическую оценку пищевых продуктов и систематически тренируемые на специальных образцах и тестах.
Оценщик (испытатель) — это специалист, участвующий в органолептическом испытании после оценки органов чувств на аномалию.
Эксперт — это дегустатор, имеющий большой опыт работы с данными видами продуктов, и которому дано право проводить органолептическую оценку индивидуально или в составе дегустационной комиссии.
При определении органолептических свойств молока обращается внимание на его цвет, однородность, консистенцию, запах и вкус. Молоко с посторонним, не свойственным ему цветом, вкусом и запахом в пищу не допускается.
Органолептические методы оценки позволяют сделать достаточно точное заключение о качестве продукта. Они не требуют дорогостоящего оборудования, приборов и реактивов, а также просты, дешевы и быстры в применении.
В ряде случаев, органолептический анализ – это единственно возможный метод, позволяющий отличать высококачественный продукт от ординарного, натуральный от фальсифицированного, а также выявлять ранние признаки порчи продукта. Однако результаты органолептической оценки в определенной степени субъективны и зависят от квалификации дегустатора, порядка и условий дегустации, а также от системы оценки качества, результаты которой должны быть объективно воспроизводимы и могут быть обработаны математически. Органолептическую оценку пищевых продуктов проводит комиссия дегустаторов.

Плотность молока

При определении плотности молока используется следующее оборудование: 1) цилиндр мерный на 200-250 мл, диаметром не менее 5 см; 2) лактоденсиметр.
Взятое для анализа молоко тщательно смешивают и осторожно, по стенкам, чтобы избежать образования пены, наливают в цилиндр до 2/з его объема. После этого сухой лактоденсиметр погружают в молоко и оставляют в свободно плавающем состоянии. Через 1-2 минуты, когда колебания лактоденсиметра прекратятся, производят отсчет плотности и температуры молока по верхнему краю мениска с точностью до 0,0005 и до 0,5 °С соответственно. 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 определения плотности молока используют ареометр. Согласно стандарту при температуре 20 °С молоко имеет плотность 1,027. Если при данной температуре плотность завышена, значит, молоко фальсифицировано. Анализ семи образцов молока занимает около двух часов.

Кислотность молока

 
Для проведения анализа кислотности необходимы следующие реактивы, оборудование и посуда:
1) штатив с бюреткой для титрования;
2) пипетки Мора на 10 мл;
3) колбы конические на 150-200 мл;
4) цилиндр мерный на 100 мл;
5) стаканы химические на 100-150 мл;
6) весы технохимические с разновесом;
7) палочка стеклянная (толстая);
8) ступка фарфоровая с пестиком;
9) 1% раствор фенолфталеина;
10) 0,1 N раствор едкого натрия или едкого калия;
11) 2,5% раствор сульфата кобальта.
Пипеткой Мора берут 10 мл испытуемого молока или сливок и вносят в коническую колбу на 150-200 мл. Туда же вливают 20 мл дистиллированной воды и 3 капли 1 % спиртового раствора фенолфталеина. Полученную смесь перемешивают и титруют 0,1 N раствором едкого натра или едкого калия до слабо-розового окрашивания, соответствующего контрольному эталону и не исчезающего в течение минуты.

Содержание жира в молоке

Для проведения анализа содержания жира в молоко необходимы следующие реактивы, оборудование и посуда:
1) центрифуга Гербера;
2) жиромеры молочный и сливочный с резиновой пробкой;
3) пипетка Мора на 10,77 мл;
4) автоматические пипетки на 1 мл и 10 мл;
5) баня водяная;
6) весы технохимические с разновесом;
7) пипетка цилиндрическая;
8) полотенце;
9) серная кислота с относительной плотностью 1,81-1,82;
10) спирт изоамиловый.
В сухой и чистый жиромер, стараясь не смочить горлышка, автоматической пипеткой наливают 10 мл серной кислоты с относительной плотностью 1,81-1,82. Затем осторожно по стенке, чтобы не смешивались жидкости, наливают 10,77 мл исследуемого молока и также автоматической пипеткой добавляют 1 мл изоамилового спирта.
Жиромер закрывают резиновой пробкой, встряхивают до полного расплавления белковых веществ и ставят на водяную баню (пробкой вниз) на 5 мин. Температура воды в бане должна быть 65-70 °С. После нагревания в водяной бане жиромер вынимают, вытирают досуха и центрифугируют в центрифуге Гербера в течение 5 мин.
Если следовать правилам, то жиромер до и после центрифуги помещают в водяную баню при температуре 65 °С, но на производстве этого не делают, поэтому идет погрешность как минимум на 0,1процент.
Жиромеры в металлических патронах центрифуги располагают симметрично. Узкая часть их при этом должна быть обращена к центру. Крышку центрифуги хорошо закрывают. Отцентрифугировав, жиромеры вынимают (держат пробкой вниз) и, регулируя пробкой, устанавливают слой жира в пределах шкалы жиромера. После этого жиромер ставят в водяную баню повторно, также пробкой вниз.
Через 5 мин его вынимают, вытирают и производят отсчет. Жиромер при этом держат вертикально и строго на уровне глаз. Движением пробки вверх или вниз устанавливают нижнюю границу слоя жира против целого деления шкалы. Шкала жиромера рассчитана так, что одно малое деление ее соответствует 0,1% жира.

Сухой обезжиренный остаток

 
Сухой остаток молока может быть определен по видоизмененной формуле Фаррингтона.
Для определения сухого обезжиренного остатка из результата подсчета по формуле вычитают процент жира, определенный по Герберу.
Показатели содержания жира и сухого остатка (общего и обезжиренного) позволяют характеризовать натуральность молока. Общий сухой остаток в молоке составляют белки, жиры, углеводы, витамины и минеральные соли. Он равен, в среднем, 12—12,5%.
Разбавление молока водой, снятие сливок, добавление посторонних примесей (формалин, борная кислота, сода, крахмал) с целью консервации, искусственного снижения кислотности или придания более вязкой консистенции изменяют не только относительную плотность и кислотность, но и величину сухого остатка. При разбавлении водой он уменьшается, так как это снижает количество плотных веществ в единице объема. В случае добавления примесей, сухой остаток, наоборот, возрастает.
Сопоставляя показатели относительной плотности, кислотности, содержания жира и сухого остатка, можно установить не только свежесть, но и натуральность молока.

Посторонние примеси

Посторонние примеси, добавляемые с целью фальсификации молока, могут быть обнаружены специальными методами. Так, сода в молоке определяется с помощью спиртового раствора розоловой кислоты. Молоко, содержащее соду, при добавлении этой кислоты окрашивается в розово-красный цвет. Примесь крахмала может быть обнаружена реакцией молока с раствором йода (раствор Люголя). Добавление этого раствора к небольшому количеству исследуемого молока в пробирке вызывает синее окрашивание.
На присутствие консервантов, добавляемых в молоко с целью предохранения от скисания, ставят следующие реакции. Перекись водорода определяется реакцией с 1 % сернокислым раствором ванадиевой кислоты. В присутствии перекиси водорода молоко приобретает красную окраску. При наличии формальдегида наслаивание молока на особый реактив (концентрированная серная кислота с добавленными в нее несколькими каплями азотной кислоты) ведет к образованию фиолетового или слабого желто-бурого кольца на границе слияния.
Фальсификация молока и других продуктов — крайне редкое явление в нашей действительности, однако в ряде случаев она все же может иметь место. Фальсификация молока уменьшает не только его пищевую ценность, по и биологическую (снижает содержание белка и жира). Также, это чрезвычайно опасно в эпидемиологическом отношении. Так, например, добавление соды, снижая кислотность молока, способствует разрушению витамина С и росту гнилостной микрофлоры, в том числе, патогенной. В обычных условиях увеличение кислотности обусловлено ростом молочнокислых бактерий, которые подавляют рост посторонней, в основном, гнилостной, микрофлоры.
При фальсификации молока с загрязненной водой или с посторонними примесями могут быть, кроме того, внесены микроорганизмы — возбудители кишечных инфекций. Попадая в молоко, они находят благоприятные условия для своего развития и, размножаясь, обусловливают вспышку инфекционного заболевания.
Недоброкачественное или фальсифицированное молоко бракуется. В этом случае молоко денатурируют добавлением ярких красителей (свекольный сок и др.), чтобы оно не было реализовано.

Реакция на присутствие соды

Посуда и реактивы:
1) пробирка;
2) пипетки цилиндрические на 10 мл (две);
3) 0,2% раствор розоловой кислоты в 96% спирте.
Ход определения. К 3-5 мл молока в пробирке добавляют такое же количество 0,2% раствора розоловой кислоты в 96% спирте и тщательно перемешивают. Молоко, содержащее соду, окрашивается в розовый цвет, без нее — в оранжевый.

Реакция на присутствие крахмала

Посуда и реактивы:
1) пробирка;
2) пипетка цилиндрическая на 10 мл;
3) реактив Люголя.
Ход определения. В пробирку наливают 5 мл молока, добавляют 2-3 капли реактива Люголя и перемешивают. При наличии крахмала наступает синее окрашивание молока.
 Кислотность молока
Посуда и реактивы:
1) пробирка;
2) пипетка цилиндрическая на 10 мл;
3) Фенофталин.
4) раствором NaOH;
5) эталон.
Для определения кислотности молока в коническую колбу с помощью пипетки отмеряют 10 куб.см. молока затем 20 куб.см. дистиллированной воды и затем 3 капли фенофталина. Смесь тщательно перемащивают и титруют раствором NaOH, до появления слабо-розового цвета. Для определения правильной окраски необходимо делать контрольный эталон. Для приготовления контрольного эталона используют 10 куб. см. молока плюс 20 куб. см. дистиллированной воды плюс 1 куб. см. 25% раствора сернокислого кобальта.
Эталон пригоден в течение одной смены. Но, к сожалению, на производстве эталон обычно не используют и на показатель кислотности влияют такие факторы как освещение помещения и зрительная способность лаборанта.

Неудобства в работе классического метода

1. Зачастую, в лабораториях отсутствует вытяжной шкаф, в процессе работы с химическими реактивами лаборанту приходится дышать парами химических реактивов.
2. Так как мерники для забора спирта и серной кислоты, пипетки для молока, ареометр, конические колбы, жиромеры изготовлены из стекла в процессе работы идет бой лабораторной посуды.
3. На анализ одного забора молоко по всем вышеописанным параметрам, у лаборанта уходит более 20 минут.
  

Работа с анализатором молока

После покупки анализатора молока «Ekomilk», завод всё также получил около 11 тонн молока из 12 фермерских хозяйств. Анализ молока производился на анализаторе «Ekomilk» . Анализатор за 3 минуты делал анализ молока по 8 параметрам:
1) жир
2) СОМО-сухой молочный остаток
3) белок
4) плотность
5) наличие воды – разбавлено молоко водой или нет
6) точка замерзание – этот показатель должен быть в пределах 0,55-0,58
7) кислотность в рh, кислотность в градусах Тернера
8) температура молока.
Для анализа молока достаточно 25 грамм молока. В среднем, для анализа всего объема молока было затрачено около 30 минут, в результате работы было выявлено, что молоко от одного поставщика разбавлено водой до 16%. После анализа молоко с большим содержанием жира было отправлено на сепарирование, молоко с большим содержанием белка – на производства творога.

Анализ сливок и обезжиренного молока

Анализатор также производит анализ сливок и обезжиренного молока.

Для определения жирности сливок, их нормализуют обезжиренным молоком одним из следующих рекомендуемых способов:

1. Если сливки предположительно должны содержать массовую долю жира менее 20%, то 20,0г сливок нормализуют 80,0г обезжиренного молока. Масса нормализованного молока 20,0г + 80,0г = 100,0г, при границе абсолютной погрешности ± 0,005г.

2. Если сливки предположительно должны содержать массовую долю жира не менее 20%, то 10,0г сливок нормализуют 90,0г обезжиренного молока. Масса нормализованного молока 10,0г + 90,0г = 100,0г, при границе абсолютной погрешности ± 0,005г.

Примечание: Для сливок меньшей жирности используют способ подготовки пробы для молока.

Анализ обезжиренного молока производится так же, как анализ цельного молока.

При подведении итогов анализа обезжиренного молока было выявлено, что оно было с жирностью 2%, 1,6%,0,8 %. Если к примеру взять одну тонну обезжиренного молока с жирностью 2%, то для того, чтобы подсчитать сколько сливок, к примеру, 30%х можно получиться из данного количества молока, необходимо использовать следующую формулу:

К сл. = К сл. = К м (Жм –Жоб.м) / Жсл-Жоб.м. ,

где

Ксл – количество сливок от сепарированного молока

Жм – жирность молока

Жоб.м. – жирность обезжиренного молока

Жсл. – жирность сливок

В нашем случае получается:

 Ксл.= (1000 (2-0,05) ) / (30-0,05) = 65 кг 

 

Таким образом, только с одной тонны обезжиренного молока, если считать стоимость сливок равной 10 000 сум за 1 кг, производитель теряет 650000 сум.

Измерять жирность обезжиренного молока классическим способом несколько сложнее, потому что деление молочного жиромера начинается с 0,1 и обезжиренное молоко с жирностью менее 0,1 определить сложно, хотя норма жирности такого молока составляет 0,05.

Анализатор измеряет обезжиренное молоко в диапазоне от 0,02 до 0,5.

Кроме того, анализатор также производит анализ сухого молока, а также концентрированного.

Подготовка пробы сухого молока

Дистиллированную воду нагреть на электрической плитке до температуры 40-42°С. Подготовить прибор к измерению согласно инструкции, прилагаемой к прибору. Нагреть водяную баню до температуры 45°С.

Затем стакан вместимостью 50см3 помещают на чашу весов и уравновешивают. В стакан помещают испытуемый продукт (сухое молоко) до достижения массы образца 12,50 ± 0,005г. Полученную навеску при помощи воронки и стеклянной палочки переносят в мерную колбу. Стакан не менее 3-х раз ополаскивают теплой водой (приблизительно 20см3), переливая каждый раз ополоски в мерную колбу вместимостью 100см3.

Содержимое колбы охлаждают до комнатной температуры, доводят водой до метки и тщательно перемешивают до полного растворения молока. Полученную таким образом пробу нагревают на водяной бане до температуры 40-42°С и гомогенизируют при помощи лабораторного гомогенизатора. Затем пробу охлаждают до комнатной температуры.

Подготовка проб концентрированного молока

Предварительная подготовка к измерению производится по ГОСТ 3622.

Поместить на чашу весов стакан и уравновесить его.В стакан поместить 20,0г концентрированного молока, при границе абсолютной погрешности ± 0,005г. Затем в стакан поместить 20,0г воды и тщательно перемешать, при границе абсолютной погрешности ± 0,005г.

Неудобства в работе с анализатором молока:

1.Промывка аппарата дистиллированной водой и моющими растворами после окончание работы обязательна.
2.После определенного времени работы аппарата надо делать калибровку по жиру и плотности и градуировку по кислотности буферными растворами.

Окупаемость анализатора

Больше качественных тестов молока за 180 секунд

 
«Сегодня мы подвели недельный итог работы на анализаторе. За это время наши поставщики не подводили нас и поставляли нам, в основном, стабильно качественное молоко за исключением трех поставщиков, с которыми мы без сожаления расстались.
Почему мы расстались с этими поставщиками?
По результатам анализа у двоих поставщиков вышло по 12% и 16% наличие воды в молоке, а третий поставщик сразил нас наповал своей наглостью, у него вышло 53% воды! То есть, он разбавил молоко с водой 1:1.Он получил нагоняй от нашего руководства, мы загрузили назад ему его бодяжное (разбавленное водой) молоко.»
 

Знаем наверняка разбавлено ли молоко водой

 
Ранее наши лаборатории проверяли поставляемое сырье только на кислотность и жир, тест на добавленную воду и точку замерзания наши лаборанты делать не умели. Сегодня с помощью анализатора, после 2х часового обучения, даже младшие лаборанты делают этот тест за 180 секунд.
До того, как мы «поймали за руку» недобросовестного поставщика молока, наше предприятие получало от него сырье на протяжении многих лет. По результатам 16 измерений в течение восьми рабочих дней, показатель добавленной воды не спускался ниже отметки 10%. Объем разовой поставки не меньше одной тонны.
Каждый день, на протяжении нескольких лет, в одной тонне его молока было 100 литров воды! Если мы посчитаем по минимальной стоимости закупки UZS 1 000 за литр, мы переплачивали ему около 100 000 сум в день.
Итак, возьмем чистый экономический эффект за одну неделю – 100 000 умножим на 7 = 700 000 СУМ. И это только на одном поставщике молока.
Если предположим экономический эффект от того, что мы отказались от данного недобросовестного поставщика, то экономический эффект от приобретенного анализатора можно посчитать рассчитать хотя бы на 150 дней – он превысит 10 миллионов СУМ.
И это расчет только по одному поставщика, а расстались с тремя!

Получаем качественное сырье – более качественная продукция

Более того, его разбавленное молоко существенно влияло на процесс производства молочных и кисломолочных продуктов, т.к. рецептура рассчитана на цельное молоко, а не на разбавленное. Возможно, закисание кефира происходило, в том числе, и ввиду низкого качества молока.
В целом анализатор мне как лаборанту намного облегчил работу, особенно при определении кислотности, когда я набирала NaOH пипеткой, у меня некоторое время держалась горечь в горле. Анализатор сэкономил мне 1,5 часа рабочего времени, а нашему руководство помог определится в поставщиками и сэкономить значительные средства.
Есть что добавить?  Оставляйте комментарии или напишите нам

Добавить комментарий