Способ определения фальсификации коровьего молока растительными жирами
METHOD FOR DETERMINATION OF COW MILK FALSIFICATION BY VEGETABLE FATS

Изобретение относится к молочной промышленности и может быть использовано для экспрессного определения фальсификации коровьего молока растительными жирами.
Известны стандартизованные методы обнаружения растительных жиров в молоке и молочных продуктах, в основу которых положено газохроматографическое определение наличия фитостеринов в жировой фазе молока (ГОСТ 31979-2012 Молоко и молочные продукты. Метод обнаружения растительных жиров в жировой фазе газожидкостной хроматографией стеринов;  ГОСТ 33490-2015 Молоко и молочная продукция. Обнаружение растительных масел и жиров на растительной основе методом газовой хроматографии с масс-спектрометрическим детектированием).
Недостатками этих методов являются:
- сложность пробоподготовки, что связано с необходимостью выделение жировой фазы из молока;
- длительность выполнения анализа: вместе с пробоподготовкой анализ выполняется в течение 1-2 суток;
- необходимость использования дорогостоящего оборудования (газовые или газожидкостные хроматографы);
- необходимость специального обучения и высокая квалификация лаборантов для работы на хроматографах и последующей интерпретации результатов на полученных хроматограммах.
Указанные недостатки не позволяют использовать хроматографические методы на приемке молока на молокоперерабатывающих предприятиях, где требуется экспрессность определения его состава и качества.
Другой метод определения наличия жиров немолочного происхождения (ГОСТ 31506-2012 Молоко и молочные продукты. Определение наличия жиров немолочного происхождения) основан на сравнении формы кристаллов стеринов в жировой фракции анализируемого молока с формой кристаллов молочного жира.
Недостатками данного метода являются:
- сложная и длительная пробоподготовка, заключающаяся в выделении жировой фазы из молока, включающей в себя центрифугирование молока в течение 30 мин, охлаждение до температуры (4±2) °С, отделение жирового слоя, термостатирование жирового слоя при температуре (50±2) °С с выдерживанием до прозрачного состояния, фильтрование жира через бумажный фильтр;
- необходимость использования светового биологического микроскопа, что требует от лаборанта навыков работы с оптическими приборами;
- при микроскопировании препаратов жира возникают трудности с обнаружением кристаллов фитостеринов, если примесь растительного жира в молоке невелика. Для этого необходимо просматривать большое количество полей зрения;
- сложность идентификации кристаллов фитостеринов, т.к. их отличие от кристаллов стеринов молочного жира несущественно и заключается в различной величине углов (у кристаллов стеринов молочного жира - 100º, у фитостеринов - 108º). Различное пространственное расположение в препарате кристаллов жира может искажать размер углов кристаллов, по которым определяют их принадлежность к молочному или растительному жиру. Это является причиной неверной интерпретации результатов и ошибок в сделанных выводах о наличии в молоке растительных жиров.
Наиболее близким к изобретению по совокупности существенных признаков является способ установления фальсификации молока растительными жирами, основанный на свойстве жиров различного состава люминесцировать разным цветом в ультрафиолетовых лучах (Методические рекомендации по люминесцентному анализу пищевых продуктов (Люминоскоп «Филин»). – 2000. - СПб.: НПО «Петролазер». – С. 26. URL: https://www.google.ru/url?sa=t&rct=j&q=&esrc=s&source=web&cd=&ved=2ahUKEwiNruzuwZrqAhWXrIsKHd_yDMwQFjAAegQIBBAB&url=https%3A%2F%2Fchemtest.com.ua%2Fpreviews%2F__4.pdf&usg=AOvVaw1sLY5MdKBBTYWDlN21VT24). Для реализации этого способа используют специальные приборы – люминоскопы. Пробы молока наливают в кюветы по 10-20 мл и помещают в смотровую камеру люминоскопа, где их облучают ультрафиолетовым светом длиной волны 364-365 нм. По цвету люминесценции молока делают вывод о его натуральности или фальсификации растительными жирами. Натуральное коровье молоко с молочным жиром должно люминесцировать интенсивным желтым цветом, молоко с наличием растительных жиров - фиолетово-голубым.
Недостатками способа-прототипа являются:
- обязательный одновременный просмотр нескольких проб молока, из которых одна заведомо содержит только молочный жир, иначе разница в цвете люминесценции не будет заметна;
- зачастую натуральное молоко в ультрафиолетовом свете имеет не интенсивно желтый цвет, а различные оттенки желтого цвета, начиная от бледно желтого, а также белый цвет, иногда с голубоватым оттенком. Это связано с тем, что жир в молоке находится не в свободном, а в изолированном состоянии в виде эмульсии мелких жировых глобул, покрытых оболочками сложного состава. Основными компонентами оболочек молочных жировых глобул являются белки и фосфолипиды, которые при определенных условиях способны проявлять собственную люминесценцию при облучении ультрафиолетовым светом (Lakowicz, J. R. (1983). Protein Fluorescence. Principles of Fluorescence Spectroscopy, 341–381. doi:10.1007/978-1-4615-7658-7_11). В фальсифицированном молоке растительный жир присутствует также в виде глобул, покрытых оболочками из молочных белков, что также вызывает искажение цвета люминесценции жира, заключенного в эти оболочки.
Указанные недостатки является причиной ошибочно сделанных выводов о фальсификации молока растительными жирами.
Задачей изобретения является повышение точности и достоверности способа определения фальсификации молока растительными жирами по цвету люминесценции в ультрафиолетовом свете с использованием приборов – люминоскопов.
Поставленная задача достигается способом, предусматривающем выделение на поверхности молока свободного жира путем разрушения оболочек жировых глобул для того, чтобы наблюдать неискаженное свечение жира в ультрафиолетовом свете. Для этого пробу молока охлаждают до температуры ниже температуры застывания жира, охлажденное молоко энергично встряхивают с целью механического разрушения оболочек жировых глобул, затем нагревают до температуры плавления жира с целью выделения жидкого свободного жира на поверхности молока. Оценивают цвет люминесценции свободного жира, выделившегося на поверхности молока, в камере люминоскопа при облучении ультрафиолетовым светом. Молочный жир натурального молока люминесцирует цветом от светло-желтого до ярко-желтого; жир на поверхности молока, фальсифицированного растительными жирами, имеет включения, люминесцирующие цветом от бледно голубого до ярко голубого или фиолетового.
При решении поставленной задачи создается технический результат:
- повышается достоверность определения наличия или отсутствия растительных жиров в коровьем молоке за счет непосредственного наблюдения за цветом люминесценции свободного жира, выделившегося на поверхности молока вследствие механического разрушения белковых оболочек жировых глобул;
- исключается необходимость использования контрольной пробы молока, содержащей только молочный жир.
3
Способ осуществляется следующим образом:10–15 см молока помещают в пробирку высотой от 100 до 150 мм, диаметром от 14 до 16 мм с пробкой и охлаждают в холодильной камере холодильника до температуры 4-15 °С. Охлажденную пробирку с молоком энергично встряхивают в течение 5 мин, затем молоко в пробирке нагревают в водяной бане или под струей горячей воды до температуры 40-50 °С, переливают молоко из пробирки в чашку Петри и помещают в центр смотровой камеры люминоскопа, где её облучают ультрафиолетовым светом длиной волны 364-365 нм. Через смотровое окно люминоскопа наблюдают люминесценцию жира на поверхности пробы молока.
По цвету люминесценции жира на поверхности пробы молока определяют наличие или отсутствие в ней растительного жира. Молочный жир натурального молока люминесцирует цветом от светло-желтого до ярко-желтого; жир на поверхности молока, фальсифицированного растительными жирами, имеет включения, люминесцирующие цветом от бледно голубого до ярко голубого или фиолетового.
Сопоставительный анализ заявляемого решения с прототипом показывает, что отличительными признаками от прототипа являются:
- охлаждение молока до температуры 4-15 °С с целью застывания жира;
- встряхивание охлажденного молока с целью механического разрушения оболочек на поверхности жировых глобул;
- нагревание молока до температуры 40-50 °С с целью перевода жира в жидкое состояние и выделения свободного жира на поверхность молока;
- наблюдение за цветом люминесценции в ультрафиолетовом свете свободного жира, выделившегося на поверхности молока.
Предложенная общая совокупность отличительных признаков выделяет новый способ из числа известных способов определения фальсификации коровьего молока растительными жирами, позволяет усовершенствовать систему технического контроля приемки молока на молокоперерабатывающих предприятиях и повысить достоверность определения наличия растительных жиров в молоке при использовании люминоскопов.
Способ поясняется следующими примерами.
Пример 1.
3
10 см молока помещали в пробирку высотой от 100 мм, диаметром 14 мм, закрывали пробкой и помещали в холодильную камеру холодильника температурой 8 °С на 1 час. Охлажденную пробирку с молоком энергично встряхивали в течение 5 мин, после чего молоко в пробирке нагревали до температуры 45 °С под проточной горячей водой из крана. Переливали нагретое молоко из пробирки в одноразовую чашку Петри и помещали в центр смотровой камеры люминоскопа ЛН-3У. Через смотровое окно люминоскопа наблюдали люминесценцию жира на поверхности пробы молока.
Результат наблюдения: свободный жир на поверхности пробы молока в ультрафиолетовом свете имел светло-желтый цвет. Вывод: молоко натурально, не фальсифицировано растительными жирами.
Пример 2.
3
15 см молока помещали в пробирку высотой от 100 мм, диаметром 14 мм, закрывали пробкой и помещали в холодильную камеру холодильника температурой 10 °С на 1 час. Охлажденную пробирку с молоком помещали во встряхиватель и встряхивали в течение 5 мин, после чего молоко в пробирке нагревали в водяной бане до температуры 50 °С. Переливали нагретое молоко из пробирки в одноразовую чашку Петри и помещали в центр смотровой камеры люминоскопа «Филин». Через смотровое окно люминоскопа наблюдали люминесценцию жира на поверхности пробы молока.
Результат наблюдения: свободный жир на поверхности пробы молока в ультрафиолетовом свете имел голубоватый цвет. Вывод: молоко фальсифицировано растительными жирами.