第一章 鲜奶掺杂系统分析
第一节 掺杂物质的分类
按掺杂物质的理化性质可以分为：
1、电解质物质
⑴ 向牛奶中添加电解质物质，可以提高牛奶的比重，以便掺水。以食盐为代表的中性盐类如：食盐、土盐、芒硝、硫酸铅、化肥（硫酸氨、碳酸氨）、硝酸盐及亚硝酸盐等。
⑵ 向牛乳中添加各种碱类物质如：NaHCO3、Na2CO3、石灰水等。
⑶ 增加奶质混浊度物质如：洗衣粉等。
2、非电解质类物质
加入这类物质的目的也是增加比重，便于掺水，此类物质包括：尿素、蔗糖、牛尿等。
3、胶体类物质
这类物质能增加牛奶的黏度，检质时没有稀薄感，同时又可掩盖各种能增加比重的各类掺杂物质。
4、防腐类物质
这类物质能不同程度地起到杀菌和抑菌作用，但加入量往往很少，不易引起牛奶各种物理、化学性质的改变。常用的防腐剂类物质如下：
⑴ 防腐剂类物质：甲醛、苯甲酸、水扬酸、硼酸及其盐类双氧水、亚硝酸钠等。
⑵ 抗菌素类物质：青霉素、链霉素、红霉素、氨卡霉素等。
⑶ 农药：敌敌畏等。
第二节 可掺杂物质的系统检验
1、系统检验方法的应用
1）、对电解质类：
食盐、芒硝、硫酸铅、和某些化肥，NaHCO3、Na2CO3、石灰水、洗衣粉等物质的检验。应以检验电导率为主，结合滴定酸度，牛奶比重和脂肪含量三项指标检测结果综合分析。
2）、对非电解质物质：
如尿素、牛尿、蔗糖等物质掺杂检验，以测定乳样的冰点为主。结合观察滴定酸度、比重和脂肪含量的测定结果综合判定，如确有掺杂，再进行单一定性检验。
3）、掺胶体类物质的检验
如米汤、豆浆、豆饼水、稀薄的动物胶及水的掺杂等，此类物质检出应以乳样的乳清比重测定为主，再结合冰点，滴定酸度、脂肪含量的测定结果进行综合判定，如怀疑有胶体物质，再进行掺杂物质的定性检验。
4）、对加有防腐剂，抗菌素及农药的牛乳，先队牛乳进行活性试验，如果活性试验不合格，牛乳应进行防腐剂，抗菌素和农药的定性试验。
5）、向牛奶中掺有白陶土、白鞋粉等物质，由于这类物质是不溶解的，所以可以采用静置或离心沉淀的方法观察试管底部和壁上的沉淀物，而后再检查掺了哪种物质。
现将系统检验方法图示如下：
牛奶样品 检验酸度、比重和脂肪含量 电导值 冰点异常 乳清比重异常 活性试验异常 静止或 异常 离心沉淀 电解质类 非电解质 胶体物质 防腐剂、抗菌素 检出 物质检验 定性检验 定性检验 农药检验 杂质 2、牛奶系统检验指标综合判定
牛奶掺杂是十分复杂的，有时会有多重掺假，再加上各种检验方法本身的局限性，采用检测指标的综合判定是非常必要的。
⑴ 电解质类物质的检出，应以电导值检测为主，结合牛乳的比重、滴定酸度和脂肪含量测定结果判定，其原因是：
当电导值异常时，基本可以肯定是异常乳，但当被检乳样品来源于乳房炎或结核病理异常乳时，要综合脂肪含量测定结果判定。当脂肪含量正常时，说明掺假可能性小。
当牛奶电导值正常时，有可能是掺的电解质类物质，并掺入相对量少的水造成的，这时比重低，脂肪含量和滴定酸度也可能低，只有综合判定才能正确运用电导值测定，不使遗漏。
⑵ 通过电导值测定之后，再进行冰点测定，用以检出非电解质类晶体物质，其测定结果异常，基本可以肯定是异常乳，但对掺假乳，病牛乳和酸败乳的区别，还需参考比重、滴定酸度和脂肪含量测定。
① 如果冰点异常，滴定酸度降低，脂肪含量亦低，说明掺假，掺杂、掺水的可能性大。
② 如果冰点异常，滴定酸度较高，脂肪含量正常，比重亦正常时，可能是高酸度乳。
③ 如果冰点低，滴定酸度稍低，脂肪含量正常，比重也正常，可能是病牛乳。
④ 如果牛乳冰点较高,滴定酸度较低,脂肪含量较低,比重也低,这可能是掺水或掺稀薄的胶体物质.
⑶ 检测胶体物质掺假时，基本以乳清比重测定为主，参考常规理化分析，一般乳清比重小于1.027，酸度和脂肪皆低，可进一步验证掺水或掺胶体物质。
⑷ 一般活性试验异常，牛奶pH值降不下来，或下降较慢，都可以怀疑掺了抗菌素、防腐剂或农药，应进一步定性。
掺杂检验方法
第一节 非常规系统检验方法
1、 牛奶电导率的测定
2、 牛奶冰点测定
3、 乳清比重测定
正常牛乳中，乳糖及矿物质含量比较稳定，因此可以用乳清比重来确定牛乳可能掺水、米汤、豆浆、豆饼水和稀薄动物胶等。
⑴ 器材
① 5mL吸管 ② 250mL烧杯4—5个 ③500mL玻璃漏斗 ④ 水浴锅或恒温箱 ⑤ 乳比重计 ⑥定性滤纸 ⑦ 200mL三角烧杯
⑵ 试剂 ：
20%醋酸，取冰醋酸20mL，加水至100mL。
⑶ 方法：
取乳样200mL于250mL烧杯中，加入20%醋酸4mL，于40℃水浴下放置，使蛋白质凝固后过滤，最后转入量筒，按牛乳比重测定方法测定。
⑷ 结果判定
正常牛乳乳清比重为1.027—1.030，如果低于1.027，至少掺5 %的水或掺了相应的液体。
4、 牛乳的活性试验
⑴ 原理：凡掺有抗菌物质的牛乳，都有阻抑微生物繁殖的因素，即抑菌作用，由于牛乳本身就是细菌生长发育的良好培养基，当有抑制细菌的物质存在时，加入发酵剂后，乳的正常活性就会改变。
⑵ 器材
① 300mL 三角瓶 ② 酸度计 （pH计） ③ 恒温水浴锅 ④ 温度计
⑶ 试剂：
酸牛乳发酵剂，要求乳酸菌活性良好，也可用市售酸奶代用。
⑷ 方法：
将200mL牛乳于300mL三角瓶中，加热70℃杀菌，而后迅速冷却到42℃，加入2.5%酸牛奶发酵剂，测pH值或做滴定酸度，通常pH值为6.4左右，而后将三角瓶置于42℃水浴上保温培养，每隔30分钟测定一次pH值，一般测定4次（包括保温前的一次测定），即90分钟后pH值应由6.4下降到5.7或者更低，这样的牛乳为活性试验正常。
⑸ 结果判定
如果90分钟，牛乳pH值下降缓慢或下降不到pH值5.7以下或不下降，则说明牛乳中有抗菌物质。
第二节 非常规快速检验方法
1、 陈旧奶的检验
方法一：煮沸试验
鲜奶5mL，加热煮沸1分钟，加等量中性水，观察凝固状态，判定乳的酸度。
判定： 有少量絮块 酸度约为27 0T
有较多凝块 酸度约为28 0T
全部为凝块 酸度约为30 0T
酸度在25—26 0T即出现凝块，判定为不新鲜乳。
方法二：酒精试验
本试验系乙醇的脱水作用，改变了酪蛋白的安定性，陈旧乳即出现凝固现象，但因牛的生理失调，先天性酪蛋白失常亦可出现低酸度酒精凝固乳。
检验方法：
牛乳与70%的乙醇等量混合（一般1—2ml），5秒钟观察结果，多数乳品厂均应用68%乙醇，个别厂家定为65%，温度反映有明显影响，因此定为20℃，用变性乙醇对试验无明显影响。
本试验不适于检验羊奶，因羊奶蛋白质结构与牛奶不同，钙含量亦高于牛奶，因此在酸度牛奶试验正常时，羊奶则产生凝固。
判定：
反应现象
程度 表示方法 酸度 不凝 新鲜 － 20 0T以下 极细凝固物 不太新鲜 ± 21—22 0T 细凝固物 不新鲜 ＋ 22—24 0T 中型凝固物 不新鲜 ＋＋ 24—26 0T 大型凝固物 不新鲜 ＋＋＋ 26—28 0T 极大型凝固物 很不新鲜 ＋＋＋＋ 28—30 0T 方法三、接触酶试验
取检液4滴于凹玻片上，加过氧化氢2滴，待1—2分钟，观察有无气泡产生。 新鲜乳2分钟不产生气泡。
稍微不新鲜乳，1—2分钟开始产生气泡。
中等不新鲜乳，30—60秒开始产生气泡，面积中等。
极不新鲜乳，20—30秒开始产生气泡，布满全面积。
2、 牛乳中掺水的鉴别
⑴ 相对密度法 正常的牛乳在20℃时，相对密度在1.029—1.033之间，掺水后的牛乳，其相对密度将低于此值，（每加10%的水可使比重降低0.003）。可用比重计来进行测定。操作方法是将混匀的待测样品小心地倒入200mL或250mL量筒中，勿使气泡产生，然后小心地放入比重计，注意不可使比重计的重锤与筒壁相碰撞。静置2~3min，读取相对密度值即可。
脱脂牛乳的相对密度会升高，可采用乳清相对密度测定法来鉴别。
⑵ 乳清相对密度法
乳清的主要成分是乳糖与矿物质，其含量是恒定的，因此乳清的相对密度较全乳的相对密度更稳定，通常在1.027~1.030之间，相对密度低于1.027者，则有掺水的可能。检验方法是取待测乳样200mL，置于三角瓶内加热，并加入20%醋酸4mL，在40℃温水中加热至干酪素凝固，冷却后过滤，滤液（即乳清液）按上述方法测出相对密度值即可。
⑶ 用专用冰点仪（CryoStarⅠ）进行检测。
本检测是最精确的，可以直接测出该乳的冰点值和掺水比例。
3、牛乳中掺豆浆或豆饼水的鉴别
⑴、豆浆中含有皂素，皂素可溶于热水或热酒精，并可与氢氧化钠反应生成黄色化合物。
操作步骤：取样品20mL，放入三角瓶中，加入（1：1）乙醇—乙醚混合液3mL及25% NaOH溶液5mL，摇匀静置5min后观察，如混合液呈黄色，说明样品中掺有豆浆，如呈暗白色则为正常。采用上述方法，需同时作空白对照试验。本方法灵敏度不高，当豆浆掺入量大于10%时才呈阳性反应。
⑵、正常的生鲜牛乳中含铁量＜2mg/kg，而大豆中含铁量＞100 mg/kg，若生鲜牛乳中掺有豆浆或豆饼水，则乳中含铁量显著增加，所以可以用铁定性法间接测出乳中是否掺有豆浆或豆饼水。Fe3+能被氧化亚锡还原为Fe
12、牛乳中掺入硫酸盐的鉴别（芒硝：Na2SO4·10H2O和石膏：Ca2SO4·2H2O ）
掺入硫酸盐的生鲜牛乳，SO42－ 的含量较高，可以利用玫瑰红酸钠与BaCl2作用，生成红色的玫瑰红酸钡，当，SO42－ 进入时，，SO42－ 与Ba2－ 反应生成较细腻的BaSO4沉淀，使玫瑰红酸钡的红色褪去的反应，检出有过量的硫酸盐存在于牛乳中。
试剂：① 20% CH3COOH 溶液：用市售36%的分析纯醋酸稀释而得。 ②1% BaCl2溶液：取1g BaCl2·2H2O 用少量蒸馏水溶解，稀释 到100mL。 ③ 0.2% 玫瑰红酸钠 [C6Na2O6] 水溶液：取0.2g玫瑰红酸钠溶于少量蒸馏水，稀释到100mL。
仪器：试管、吸量管。
操作：
取生鲜牛乳样5mL，加CH3COOH 2 滴，BaCl2 5滴，玫瑰红酸钠2滴，充分振荡，若试管中呈黄色，则为阳性结果，掺入了芒硝。若呈红色，则为阴性结果，属于质量正常牛乳。红色褪去的程度与SO42－ 的含量成正比，红色全部褪去时SO42－ 的含量约＞0.115%。
13、牛乳双掺假的鉴别
（1） 理化检验
双掺假是指牛乳脱去脂肪后再加水，简称脱脂又加水。牛奶经双掺假后，其理化指标的改变较大，除了测牛奶的比重以外，还要测定牛奶的脂肪含量。根据测得的结果，加以综合判断，参见表：
表1 比重 20/4℃ 脂肪，% 结果判断 1.028~1.032 ＞3.0 全乳 1.034~1.037 ＜3.0 脱脂乳 1.018~1.029 ＜3.0 加水乳 1.028~1.034 ＜2.0 脱脂又加水 （2）感官鉴别
14、牛乳中掺山羊乳的鉴别
表：牛乳中掺山羊乳量判定表
掺入量，% 沉淀量，% 掺入量，% 沉淀量，% 5 0 30 0.8 10 0.1 40 1.0 15 0.2 50 1.4 20 0.4 纯山羊乳 整个乳柱呈胶冻状悬浮 25 0.5 纯牛乳 无
15、乳中血与脓的鉴别
取少量的二胺基联苯，溶解在盛有2mL 95% 酒精的试管内，加入2mL 3%的过氧化氢溶液，摇匀后再加入3~4滴冰醋酸。
在上述配制的试液中，加入4~5mL待测牛乳，如有血与脓存在时，20~30s 后液体呈现深蓝色。
16、生牛乳与熟牛乳的鉴别
生牛乳中有过氧化氢酶，能分解过氧化氢而与色素作用，牛乳加热后过氧化氢酶即被破坏。检测步骤如下：
取5mL待测牛乳放入实干中，加入0.2mL 1%过氧化氢，摇匀，再加入0.2mL 2%的对苯二胺，摇匀。生牛乳或加热至78℃以下者呈青蓝色，加热至79~80℃者，30s 后呈淡灰青色，加热至80℃以上者无颜色出现。
17、牛乳中掺入食盐的鉴别
牛乳掺水后相对密度下降，为了增加相对密度，掺假者可能会掺水后又掺盐来迷惑消费者。我们可根据下述原理来进行检验。
原理：CrO42－ 、Cl－均可与Ag＋反应生成难溶性沉淀，但因二者溶度积不同，Ag2CrO4 沉淀遇一定浓度的Cl－而褪色，Ag＋与Cl－作用生成AgCl沉淀，褪色程度与Cl－含量成正比，AgCl白色沉淀因CrO42－ 的浓存在而呈黄色。 方程式： 2 Ag＋ + CrO42－ = Ag2CrO4 （红褐） Ag＋ + Cl－ = AgCl （白）
试剂： ① 0.009N AgNO3 溶液：称取1.533g AgNO3 溶于少量蒸馏水，然后移入1000mL容量瓶中稀释到刻度，制得溶液保存于棕色瓶中。 ② 10% K2CrO4 溶液：称取K2CrO4 10g ，用少量蒸馏水溶解，然后移入100mL容量瓶中稀释至刻度。
仪器：试管、吸管 1mL，5mL。
操作：
吸取AgNO3 溶液5mL于试管中，滴加K2CrO4 2滴，混匀，试管呈红褐色，再取生鲜牛乳样1mL于试管中，充分摇匀，如红褐色消失变为黄色，说明生鲜牛乳中Cl－含量超过0.16%，折合成NaCl为0.26%以上，可断定乳中有NaCl掺入，该生鲜牛乳为异常乳。
18、牛乳中掺入碱的鉴别
为掩盖牛乳的酸败现象，降低牛乳的酸度，防止牛乳因酸败而发生凝结，可能向已酸败的牛乳中加入碳酸钠（苏打）或碳酸氢钠（小苏打）。加碱后的牛乳不仅滋味不佳，而且细菌易于生长繁殖，对人体健康有害。因此，检验牛乳中掺碱是很重要的。
（1）、生鲜牛乳中如掺有碱性物质，可使指示剂溴麝香草酚蓝变蓝色。溴麝香草酚蓝（亦称为溴百里香酚蓝）是一种酸碱指示剂，PH值变化范围在6.0~7.6。颜色由黄变蓝，加碱的生鲜牛乳氢离子浓度发生了变化，因而使溴麝香草酚蓝显示出与正常牛乳不同的颜色，同时根据颜色的不同，还可判断其加碱量的多少。
试剂：
0.04%溴麝香草酚蓝 [ C27H28O5Br2S ] 乙醇（95%）溶液：称取0.04g溴麝香草酚蓝溶于少量95%乙醇溶液，然后将溶液转移到100mL容量瓶中，再用95%乙醇溶液稀释至刻度。
仪器：试管、吸管、洗瓶（内装蒸馏水）。
操作：
先用洗瓶冲洗试管，然后取生鲜牛乳样5mL于试管中，将试管保持倾斜位置，沿管壁小心向试管中加入0.04%溴麝香草酚蓝乙醇溶液5滴，而后将试管轻轻斜转2—3回，使其更好地相互接触，但且勿使阴天相混合，然后把试管垂直放置，2min后根据环层指示剂的颜色特征判定检验结果。同时用未掺碱的正常生鲜牛乳作空白对照。
掺碱量的判定：
根据环层颜色的变化判定结果如下表，对照试管中指示剂无颜色变化，生鲜牛乳中含碱量折算成NaHCO3的量。