Vlastnosti mléka (kasein, mléčný tuk)

1         Vlastnosti mléka (kasein, mléčný tuk)

Čas: 1 hodina

1.2       Pomůcky a chemikálie

Kádinky, zkumavky, Petriho misky, filtrační kruh, filtrační papír, tyčinka, lžička, univerzální indikátorový papírek, mléko čerstvé, kyselé, popř. acidofilní, plnotučné (popř. smetanu), odstředěné nebo se sníženým obsahem tuku, kyselina clorovodíková HCl, hydroxid sodný NaOH, bezvodý síran měďnatý CuSO₄, potravinářské barvivo, indikátor methylčerveň, popř. lakmus.

1.3       Princip

Zmodráním anhydridu modré skalice můžeme jednoduše ověřit v mléce přítomnost vody. Při procesu kvašení stoupá množství kyseliny mléčné a tím dochází ke zvýšení kyselosti mléka a snížení hodnoty pH. Kasein, který je běžnou součástí mléka, se v kyselém prostředí v důsledku jeho denaturace sráží. Jedná se o vratnou denaturaci, takže jeho opětovné rozpuštění se uskuteční snadno přidáváním zásady a tím roztok neutralizujeme. Orientační množství tuku v mléce zjistíme porovnáním chování neznámého vzorku s chováním jednotlivých druhů mléka s potravinářským barvivem.

1.4       Postup

1)   Důkaz přítomnosti vody

• Na Petriho misku nebo do zkumavky nalijte trochu mléka (5 – 10 ml).
• Přidejte malou lžičku bezvodého síranu měďnatého.
• Pozorování zapište do tabulky 1.1.

2)   Porovnání vlastností čerstvého a kyselého mléka

• Připravte si 4 zkumavky.
• Do dvou nalijte 2 – 5 ml čerstvého mléka a do zbývajících stejné množství vzorku kyselého mléka.
• Do dvou vzorků čerstvého mléka přidejte několik kapek indikátoru methylčerveně a do dalších dvou kyselého mléka pár kapek lakmusu.
• Na základě barevných změn daného indikátoru určete přibližnou hodnotu pH.
• Pozorování zapište do tabulky 1.2.

3)   Izolace kaseinu a ověření jeho závislosti na pH

• Do zkumavky nalijte 10 – 15 ml čerstvého mléka.
• Po kapkách přidávejte roztok HCl tak dlouho, až pH dosáhne hodnoty 4 – 5. (Dávejte pozor, abyste roztok příliš neokyselili, nesmí být moc kyselý)
• Směs zahřejte na 50° C.
• Vzniklou sraženinu přefiltrujte a ponechte k dalším pokusům.
• Filtrát rozdělte na 2 části.
• K jedné části přidávejte postupně po kapkách ještě další roztok HCl.
• Do druhé části naopak přidávejte zředěný roztok NaOH do hodnoty pH 7 – 8.
• Pozorujte a výsledky zapište do tabulky 1.3.

4)   Důkaz tuku v mléce

• Připravte si 3 Petriho misky.
• Do každé nalijte jiný druh mléka (odtučněné, plnotučné, smetanu).
• Až se hladina uklidní, přidejte do každé misky malou lžičku potravinářského barviva.
• Pozorujte pohyb barviva po hladině v jednotlivých vzorcích mléka.
• Porovnejte chování barviva v jednotlivých typech mléka.
• Zapište výsledky pozorování do tabulky 1.4.

5)   Určení obsahu tuku v neznámém vzorku mléka

• Na Petriho misku nalijte zkoumaný vzorek mléka.
• Přisypte potravinářské barvivo.
• Porovnejte chování barviva s jeho chováním ve známých vzorcích mléka.
• Zapište výsledky pozorování do tabulky 1.4.

1.5       Otázky a úkoly pro žáky

Pracovní list pro žáky:

a)      Bezvodý síran měďnatý CuSO₄  odebere z mléka vodu a změní svoji barvu z ……………….……… na …………………….

b)       Kasein obsažený v mléce patří mezi rostlinné/živočišné bílkoviny.

c)      Při jaké hodnotě pH se kasein začíná srážet?

d)     Schopnost kaseinu se srážet se využívá při výrobě např.  …………………… .

e)      Kyselost mléka je způsobena přeměnou ……………………….. cukru na kyselinu ……………………… .

f)       Čím je mléko kyselejší, tím má nižší/vyšší hodnotu pH.

g)      Čím méně mléčného tuku obsahuje, tím má ……………….. obsah vody.

h)      Barvivo rozpustné ve vodě se v mléce s vyšším obsahem tuku bude pohybovat více/méně.

Tabulka 1.1

Tabulka 1.2

Tabulka 1.3

Tabulka 1.4

1.6       Metodické poznámky

Úkol 1: Důkaz přítomnosti vody

Bezvodý síran měďnatý CuSO₄  odebere z mléka vodu a změní se na modrou skalici

• Pokud nemáme bezvodý síran, stačí opatrně vysušit modrou skalici.  Postup: Na Petriho misce, ve zkumavce nebo v kádince opatrně a za stálého míchání zahříváme modrou skalici, až zbělá.

Úkol 2: Porovnání vlastností čerstvého a kyselého mléka

• Čerstvé mléko má hodnotu pH kolem 6, kyselé mléko má hodnotu pH nižší. Pokles není až tak výrazný, jedná se zhruba o dvě jednotky. Místo methylčerveně nebo lakmusu lze použít i jiný indikátor, který má barevnou změnu kolem hodnoty 4 – 5, tzn. např. methyloranž, bromfenolová modř nebo bromthymolová modř. (viz tabulka 1.5)

Tabulka 1.5     Barevné přechody vybraných indikátorů

Úkol 3 + 4: Izolace kaseinu a ověření jeho závislosti na pH

• Kasein se při hodnotě pH kolem 4 – 5 sráží v důsledku jeho denaturace. Jedná se o vratnou denaturaci, takže následnou neutralizací můžeme opět sražený kasein rozpustit. Po přidávání roztoku NaOH se proto sraženina kaseinu v roztoku při pH 7 – 8 začíná rozpouštět.
• Místo roztoku HCl můžeme srážet kasein i octem.

Úkol 4 + 5: Důkaz tuku v mléce, určení obsahu tuku v neznámém vzorku mléka

• Vzhledem k tomu, že barvivo je rozpustné ve vodě, tak ve vzorku mléka s největším obsahem vody a tudíž s nejmenším obsahem mléčného tuku, se barvivo pohybuje nejrychleji a jeho barva bledne.

V plnotučném mléce (3,5%) se rozšiřuje pomalu a v plnotučném mléce nebo ve smetaně (12%) se barvivo téměř vůbec nepohybuje.