Плотность — это отношение массы вещества к занимаемому им объему. В Международной системе единиц (СИ) за единицу плотности принят килограмм на кубический метр (кг/м3). Плотность молока зависит от плотности его компонентов.
Плотность является одним из важнейших показателей натуральности молока. Измеряется в г/см³, кг/м³ и в градусах Ареометра (°А) — условная единица, которая соответствует сотым и тысячным долям плотности, выраженной в г/см³ и кг/м³.
Плотность молока часто выражают в градусах ареометра. Для этого в значении плотности (в кг/м3) отбрасывают две первые цифры (1 и 0), так как они всегда постоянны для молока. Например, если плотность молока 1029,3, то в градусах ареометра это составляет 29,3 ºА.
Согласно действующему законодательству, плотность коровьего молока, массовая доля жира в котором составляет 3,5 процента, должна быть не менее чем 1 027 килограммов на кубический метр при температуре 20 градусов Цельсия или не менее чем эквивалентное значение для молока, массовая доля жира в котором другая.
Плотность молока является функцией его состава, то есть зависит от содержания жира. Плотность обезжиренного молока выше, чем средняя, плотность сливок ниже, чем средняя плотность молока. По плотности можно косвенной судить о натуральности молока. При снятии части сливок плотность молока несколько увеличивается. При разбавлении водой плотность молока снижается. Прибавление 10 % воды снижает плотность примерно на 3 кг/ м3.
Основной метод определения плотности — ареометрический.
Для определения плотности молока, сливок используют специальные приборы - ареометры (лактоденсиметры) стеклянные типа АМТ с термометром и ценой делении шкалы 0,001 или типа ДМ без термометра с ценой деления 0.0005 г/см3; а также цилиндры стеклянные для ареометров, соответствующие их размерам.
Ареометр в жидкости опускается до тек пор пока вес вытесненной жидкости не будет равен весу ареометра. Чем больщую плотность имеет жидкость, тем на меньшую глубину опускается ареометр.
3.2. Техника проведения анализа
Определение плотности молока можно проводить не ранее чем через два часа после дойки. Молоко сразу после выдаивания содержит большое количество пузырьков воздуха, поэтому плотность его нельзя определить правильно. Кроме того, плотность молока изменяется в зависимости от состояния жира (в расплавленном или твердом состоянии).
Температура молока при определении плотности должна быть в пределах от +15 °С до 25 °С. Однако для получения более точных сравнимых между собой результатов необходимо подготовить пробы молока следующим образам: молоко нагреть до 40°С, выдержать при этой температуре 5 минут, после чего охладить до 20 °С +5 °С.
Итак, после тщательного перемешивания молоко наливают в стеклянный цилиндр по стенке во избежание пенообразования. Затем совершенно чистый ареометр медленно погружают в молоко, после чего оставляют в свободно плавающем состоянии. Ареометр не должен касаться стенок цилиндра.
Через минуту отсчитывают показания ареометра по верхнему краю мениска. Записывают температуру молока. Плотность молока определяют при температуре 4 С °С.
Как уже было отмечено, градусы ареометра - это условные величины, обозначающие две последние цифры плотности. Еще раз, подчеркнем, что плотность молока 1029 кг/м в градусах ареометра, выражается цифрой 29,0 Ао.
3.3. Приведение показателя плотности молока к температуре 20 оС
Расположение цилиндра с пробой на горизонтальной поверхности должно быть, по отношению к источнику света, удобным для отсчета показаний по шкале плотности и шкале термометра. Первый отсчет показаний плотности проводят визуально со шкалы ареометра после установления его в неподвижном положении. После этого ареометр осторожно приподнимают высоту до уровня балласта в нем и снова опускают, оставляя его в свободно плавающем состоянии. После установления его в неподвижном состоянии, проводят второй отсчет показаний плотности. При отсчете показаний плотности глаз должен находиться на уровне мениска. Отсчет показаний проводят по верхнему краю мениска.
Отсчет показаний по ареометрам типов АМ и АМТ проводят до половины цены деления шкалы. В ареометрах типов АОН-1 и АОН-2 отсчет показаний проводят до цены наименования деления. Затем измеряют температуру пробы. Измерение температуры пробы при использовании ареометров типов АМ,АМТ, АО,АОН-2 проводят с помощью ртутных и нертутных стеклянных термометров.
За среднее значение температуры и плотности исследуемой пробы принимают среднее арифметическое результатов двух показаний. Измерение плотности молока проводят при температуре от 15-25ºС. Если проба во время определения плотности имела температуру выше или ниже 20°С, результаты определения плотности должны быть приведены к 20°С в соответствии с данными таблицы, приведенной в ГОСТ 3625-84 (в настоящее данный документ утратил силу на территории Российской Федерации).