مقدمه :

مواد محلول در یک حلال مایع ، عموماً باعث کاهش نقطه انجماد حلال می شود و کاهش انجماد معمولاً با غلظت ماده حل شده متناسب است . هنگامی که آب به شیر اضافه شود ، غلظت نمک ها و لاکتوز محلول در سرم کاهش می یابد و بر اثر رقیق شدن شیر ، نقطه انجماد شیر تدریجاً به سمت نقطه انجماد آب خالص نزدیک می شود .

%75 افت نقطه انجماد مربوط به لاکتوز و کلرورها بوده و تغییر غلظت یکی از آنها ( لاکتوز یا کلرور ) باعث تغییر غلظت ماده دیگر می شود ( برای حفظ تعادل ) .

نقطه انجماد 0/535 – (HORTVET ) را دربعضی مناطق جهان بعنوان نقطه انجماد طبیعی شیر پذیرفته اند . شیری که نقطه انجماد آن مساوی یا کمتر از عدد فوق باشد بعنوان شیر بدون آب اضافی محسوب می شود. در هر صورت اندازه گیری نقطه انجماد نمونه های مورد اعتماد و صحیح شیر بمنظور ارائه شاهد و مدرک افزایش آب ضرورت دارد .

شواهد نشان می دهد که تغیرات نقطه انجماد با عواملی مانند فصل ، سن و سلامت و نژاد گاو ، علوفه ، دسترسی دام به آب ، آب و هوا ، دمای محیط ، زمان شیر دوشی ( صبح یا عصر ) و احتمالاً عوامل دیگر بستگی دارد .

همچنین تخمیر شیر ، فرآیند شیر در خلاء استریل کردن شیر و انجماد و نگهداری نمونه ها قبل از آزمایش بر نقطه انجماد اثر می گذارد . افزایش ماده خشک شیر ، نقطه انجماد را بطور محسوسی کاهش می دهد .

برخی از میکروب ها مانند سود موناس ها می توانند قبل از رسیدن شیر به برودت لازم موجب تشکیل ذرات یخ در شیر گردند . گرم کردن چنین شیری تا 38 درجه سانتي گراد و سپس سرد کردن آن ، اندازه گیری نقطه انجماد صحیح شیر را ممکن می سازد .

دستگاه مورد نظر نقطه انجماد را بر حسب درجه سانتی گراد مشخص می نماید که در قسمت نتایج بیان شده است .

هدف :

اندازه گیری نقطه انجماد شیر خام بمنظور تشخیص آب اضافی و محاسبه درصد آب اضافی انجام

می شود استفاده از نقطه انجماد در بازرسی شیر برای تشخیص آب اضافی باید با دقت و احتیاط صورت گیرد . همچنین استنباط صحیح در مورد علل تفاوت های حاصل در نتایج نقطه انجماد ضرورت دارد .

یادآوری :

نتایج نقطه انجماد نمونه هایی که اسیدیته آنها یشتر از 17 درجه دورنیک است ، نقطه انجماد صحیح شیر را نشان نمی دهد .

دامنه کاربرد :

این روش علاوه بر شیر خام ، برای اندازه گیری نقطه انجماد شیر کامل ، شیر پس چرخ ، شیر کم چربی ( خاک یا پاستوریزه ) ، شیر UHT و شیر هموژنیزه نیز کاربرد دارد . استریل کردن شیر و پاستوریزه کردن در خلاء ، ممکن است بر نقطه انجماد شیر موثر باشد .

تعاریف :

الف – نقطه انجماد : دمایی است که درآن دما فاز مایع و فاز بلورین یک ماده در حالت تعادل قرار دارد .

ب – نقطه انجماد شیر : دمایی است که مطابق روش کریوسکوپی اندازه گیری شده و بر حسب درجه H ( هورت وت = HORTVET ) یا درجه C ( سلسیوس ) بیان می شود .

ج – افت نقطه انجماد : نقطه انجماد آب خالص صفر درجه است ، مواد محلول در یک حلال مایع نقطه انجماد را کاهش می دهد .

د – درصد آب اضافی: افزودن آب به یک محلول ، نقطه انجماد آن را افزایش می دهد که میزان این افزایش متناسب با میزان آب اضافی است .

اصول روش :

سرد کردن سریع نمونه شیر تا دمای مناسب ( پائین تر از نقطه انجماد ) که بستگی به نوع کریوسکوپ دارد و آغاز کريستاله شدن بر اثر ضربه مکانیکی که باعث می شود دما به سرعت افزایش یافته و دامنه مسطحی بر روی منحنی نقطه نقطه انجماد را نشان دهد که معادل نقطه انجماد نمونه شیر است . در این دامنه ، دمای نمونه شیر در محدوده 0 . 00 1 C ، به مدت 20 ثانیه می ماند .

وسایل و مواد لازم :

الف – کریوسکوپ یا دستگاه اندازه گیری نقطه انجماد .

ب – لوله های آزمایش که اندازه آن منطبق با دستگاه باشد .

ج – پایه لوله آزمایش .

د- محلول های استاندارد ارائه شده توسط سازنده دستگاه .

ه – محلول حمام مبرد ( اتیلن گلیکول رقیق 33% ( حجم ) .

کالبیره کردن کریسکوپ

دستگاه را بر اساس دستور راهنمای سازنده و با استفاده از دو محلول استاندارد کالیبره کنید .

کالیبره کردن باید حداقل یکبار در روز انجام شود . برای اندازه گیری نقطه انجماد محلول های استاندارد از همان روش آزمایش نمونه شیر استفاده کنید .

یاد آوری :

قبل از استفاده از محلول های استاندارد ، ظرف محلول را به آرامی بهم بزنید ( با چرخش و وارونه کردن ظرف ) ظرف محلول استاندارد را هرگز بشدت تکان ندهید چون باعث ایجاد حباب های هوا خواهد شد .

نمونه محلول استاندارد را نباید با پی پت خارج کنید بلکه باید محلول را از ظرف به داخل لوله آزمایش بریزید .

حجم محلول استاندارد در ظرف اگر کمتر از یک چهارم حجم اولیه باشد نباید از آن استفاده کنید .

اگر برای نگهداری محلول استاندارد از قارچ کش ( محلول تیومرسال = THIOMERSAL ) استفاده نشده باشد قابلیت مصرف محلول حداکثر 2 ماه است .

مراقبتهای لازم :

الف – حجم محلول برودت و دمای حمام برودت را کنترل کنید .

ب – انتهای ترمیستور باید نزدیک مرکز نمونه 2 میلی لیتری باشد

پ – به منظور هم خوردن کامل نمونه و ضربه زدن کافی برای انجماد ، همزن ضربه زن را تنظیم نمائید .

ت – مطئمن شوید که لوله های آزمایش تمیز ، عاری از مواد خارجی و بدون خراشیدگی باشد تا از انجماد سریع نمونه جلوگیری شود .

ث – برای آزمایش محلول های استاندارد و نمونه های شیر از روش آزمایش یکسان استفاده کنید .

ج – مطمئن شوید که اسیدیته نمونه شیر از 17 درجه دورنیک بیشتر نباشد .

چ – توجه کنید که دستگاههای کریوسکوپ ممکن است از نظر مراحل آماده سازی و قابلیت نمایش اعداد ، متفاوت باشند .

نمونه برداری و آماده سازی نمونه ها :

الف – نمونه برداری از شیر بر اساس استاندارد نمونه برداری شیر و فرآورده های آن انجام می شود .

ب – بهتر است نمونه ها بلافاصله بعد از نمونه برداری آزمایش شوند ، اما در صورت لزوم می توان نمونه ها را در دمای کمتر از 5 درجه نگهداری کرد .

پ – ذرات خارجی قابل رویت یا چربی جامد را از نمونه خارج کنید و در صورت لزوم آن را صاف کرده و در ظرف تمیز و خشک بریزید .

ت – نمونه شیر را می توان در دمای نگهداری ( 0 تا 5 درجه ) آزمایش کرد یا قبل از شروع آزمایش ، دمای آن را تا دمای محیط افزایش داد . در هر صورت بهتر است دمای محلول های استاندارد و دمای نمونه شیر هنگام آزمایش یکسان باشد .

ث – اسیدیته شیر را همزمان با اندازه گیری نقطه انجماد تعیین نمائید .

منابع مورد استفاده :

1- استاندارد ملی ایران شماره 3543 سال : تعیین نقطه انجماد شیر با روش تریستور کریوسکوپ

2- کاتالوگ کریوسکوپ 4D2

3- standard methods for the examination dairy products . 1993

4- df standard 108 : 1982

5- ISO 5764 : 1987

6- Joint committee of the milk marketing board : 1988

AOAC official method 990 . 22 ( 1995 )-۷