傳統乳脂肪檢驗與注意事項

傳統乳脂肪檢驗與注意事項

畜試所新竹分所　李素珍

一、前言

　　乳脂肪為國內及國外生乳計價必採用的項目之一，測定乳脂肪含量的方法很多，如貝氏法(Babcock method)、格氏法(Gerber method)、瑞式法(Roese-Gottlieb)、Mojonnier method等。依中國國家標準(CNS)，乳脂肪之檢驗有三種方式，即貝氏法、格式法與瑞氏法，於發生紛歧時，以瑞氏法為準，但三法各有優劣點，傳統方法費時且影響因素多，採用時都需注意。國內較大乳廠均備有快速乳成分測定儀，此種乳成分測定儀之優點為檢驗速度快且再現性佳，為維持檢驗水準，儀器除定期保養外，需定期以傳統方法校正，或由國外公正單位引進標準樣品供校正用，但因需定期校正所費不貲，故建立傳統的檢驗為必要的。國內牛乳以乳脂計價已行之有年，各乳廠檢驗技術應無問題，以下簡述檢驗生乳流程與注意事項，期使國內各乳廠檢驗標準化，提供更客觀檢驗數據供生乳計價或乳牛場評鑑。

二、貝氏法


測全乳用貝氏瓶 (刻度1-8^c/。)	測脫脂乳用貝氏瓶 (刻度0-0.5^c/。)	測乳油用貝氏瓶 (刻度0-50^c/。)

檢驗原理：

　　利用適當濃度硫酸融解乳中無脂固形物，使脂肪游離而上浮，振盪及離心則加速脂肪上升速度，而硫酸注入牛乳時會適出大量熱，使乳脂肪維持液態利於分離。適用範圍：

　　全乳、乳油、脫脂乳及乳清、乾酪、冷凍乳製品等五大項，乾酪與乳油可採用同樣貝氏瓶，其他產品所採用的貝氏瓶都不一樣，且方法有些差異。

(一)、	用具及藥品：貝氏瓶、貝氏法專用17.6 mL吸管(TC)、離心機(附溫度、時間、轉速)、兩腳規、水浴槽、振盪器。硫酸(20℃時比重為1.82～1.83，1.825最佳)、蒸餾水。
(二)、	測定方法及注意事項
1、	吸17.6 mL乳樣入貝氏瓶
	乳樣預熱至約38℃，搖動均勻後，吸管吸17.6 mL置貝氏瓶上(不可有氣泡)，自然流入瓶內後，吹約30秒使吸管殘乳流入瓶內。
2、	加17.5 mL硫酸，置振盪器上振盪
	(1)	開始加硫酸之乳溫約在24℃以內，17.5 mL硫酸 20秒內約分4次加完，加硫酸之目的為融解乳中無脂固形物，使脂肪游離而上浮，因會釋出大量熱，故加硫酸之速度不可太快，沿瓶壁注入硫酸，將殘留於瓶壁之牛乳沖下，瓶口向外，手持360℃旋轉貝氏瓶，待凝乳塊消失，再繼續加硫酸，置振盪器上振盪，振盪時間最少1分鐘，促使脂肪上浮。
	(2)	牛乳顏色由白變咖啡再為黑色，若一加酸即呈黑色，表示硫酸濃度太高，會產生焦化現象，但若牛乳不易被融解，且顏色維持淡色，則表示硫酸濃度不足。
	(3)	加硫酸後瞬間達到理想乳溫108 ± 2℃。
3、	儘速移入離心機離心
	準備離心時，第一個樣品之乳溫應不低於60℃，700至1,000 rpm 離心5分鐘，取出，注加60℃蒸餾水至瓶頸處，再離心2分鐘，取出，再加60℃蒸餾水使脂肪柱上升至瓶頸刻度1至8之間，離心1分鐘，取出置60℃溫水中至少5分鐘(脂肪柱需全部浸入溫水中)，用兩腳規量脂肪柱高度。
	(1)	貝氏瓶一一取出且馬上判讀，判讀之乳溫非常重要，因熱脹冷縮，溫度低時脂肪率之讀數會比溫度高時低。同一樣品於60、57、54及49℃時之脂肪率分別為4.0、3.991、3.982、3.967 %。
	(2)	若脂肪柱浸入溫水中有困難時，可以延長最後一次離心的時間，使脂肪溫度達60℃時再判讀。
	(3)	脂肪呈稻草黃且無雜質最佳，利用兩腳規量脂肪柱上下兩端最遠之距離即脂肪率。
4、	重複之準確度
	每一樣品至少重複2次，相差不可超過0.1 %。
(三)、	其他注意事項
1、	硫酸濃度之調整：
	(1)	硫酸易吸收空氣中水分，故需密閉貯存。使用前二天先以硫酸專用比重計量比重，若有誤差則可做調整，因加硫酸會放熱，故使用前一天再量一次比重使濃度更準確。
	(2)	高濃度調整為低濃度
	1,000 mL硫酸加入約30 mL水中，可使比重由1.833變為1.825。
2、	水質
	所添加之水需為軟水，且不含油質。一般採用蒸餾水即可。若採用硬水會於脂肪層形成氣泡，可於水中滴數滴硫酸克服。
3、	貝氏瓶及貝氏吸管之處理：
	(1)	吸管：吸完牛乳後馬上用冷水充分沖洗(若直接用熱水會使酪蛋白凝固致阻塞，難以清洗)，再浸入洗液中(3克重鉻酸鉀加150mL水溶解後，再注入230 mL濃硫酸)數小時後，取出沖洗，最後以蒸餾水沖洗，再烘乾備用。
	(2)	貝氏瓶：判讀乳脂肪後趁仍有餘溫時，急烈振盪將貝氏瓶內容物全部傾出，瓶底白色殘渣為硫酸鈣，用熱水反覆沖洗至無殘渣，再灌入熱鹼水浸泡，或以上述吸管用之洗液浸泡也有效，數小時後取出沖洗，最後以蒸餾水沖洗，再烘乾備用。

三、格氏法


測全乳用格氏瓶 (刻度1-8^c/。)	測脫脂乳用格氏瓶 (刻度0-0.5^c/。)

　　檢驗原理：與貝氏法相近。

　　適用範圍：全乳、脫脂乳及低脂乳、冷凍乳製品等三大項。

(一)、	用具及藥品：格氏瓶、吸管(TC)、離心機 (附溫度、時間、轉速)、兩腳規、水浴槽。硫酸(20℃時比重為1.82～1.825)、異戊醇(沸點128～133℃，15.5℃時比重為0.814～0.816，不含水、酸或脂肪，取2 mL異戊醇與11 mL蒸餾水混合，放置一夜無油狀物分離者)
(二)、	測定方法及注意事項：
1、	取10 mL硫酸入格氏瓶。
2、	沿瓶壁注入11 mL乳樣。
	乳樣預熱至約38℃，搖動均勻後再取樣，不可有氣泡，牛乳自然流入瓶內，吸管放約3秒再將殘乳吹入，此時乳溫約在24℃以內，不可搖動，使牛乳浮在硫酸上方。
3、	加1 mL異戊醇
	塞緊橡皮塞，以厚布包圍(格氏瓶外表平滑，易滑落)，手持格氏瓶兩端，激烈振盪，直至乳樣被融解(因釋出熱，操作小心)。
4、	以1,100 rpm 離心3至5分鐘，取出，置60～63℃溫水中5分鐘(脂肪柱需全部浸入溫水中或延長離心時間，使脂肪溫度達60℃時再判定，取出，利用兩腳規量脂肪柱上下兩端凹陷之距離，即脂肪含量。
5、	重複之準確度
	每一樣品至少重複2次，相差不可超過0.1 %。
(三)、	其他注意事項：
	使用後之玻璃吸管與格式瓶處理方式如貝氏法。

四、瑞氏法

(一)、

檢驗原理：
氨水之作用為融解酪蛋白，也可中和產品之酸度，降低黏稠度。酒精可避免形成膠稠物。乙醚之作用為萃取脂肪，石油醚之作用為融解無脂固形物。
適用範圍：所有產品均可適用。
用具及藥品
酒精(純度92 %以上)、氨水(比重0.90)、乙醚 (不含過氧化物，含水量少於4%，25℃之比重0.713～0.716，沸點35℃)、石油醚(25℃之比重0.638～0.660，沸點49～60℃)、瑞式瓶、燒杯、天平、抽氣廚、水浴器、烘箱、離心機、乾燥器。

(二)、	測定方法及注意事項
1、	精秤10g乳樣入瑞式瓶。
2、	加10 mL水充分搖動之，使乳樣懸浮於水中。
3、	加1.25 mL氨水(若乳樣變酸，可加2mL)，蓋緊，充分混合。
4、	加10 mL酒精，蓋緊，充分混合。
5、	加25 mL乙醚，蓋緊，慢慢回轉，使色調一致(因會產生壓力，可打開瓶蓋，使乙醚逸出)，水平激振1分鐘。加25 mL石油醚，水平激振30秒，放鬆瓶蓋，放置45至50分鐘直至分層或600 rpm離心加速分層。
6、	上澄液傾入預先烘乾秤重之燒杯內。
7、	重複上法，依次加15 mL乙醚，水平激振1分鐘，再加15 mL石油醚，水平激振30秒，上澄液傾入同一燒杯。
8、	燒杯移於約75℃水浴器上，將大部分乙醚揮發乾涸後，移入102±2℃ 烘箱烘乾，或70～75℃真空烘箱烘乾，再移至乾燥器中，直至恆量為止，秤重。
10、	計算脂肪量
	脂肪 (%) = (脂肪重/乳樣重) ×100
11、	重複之準確度
	(1)	每一樣品至少重複2次，相差不可超過0.03 %。
	(2)	空白試驗：以10 mL水代替乳樣同法操作，最後之重量需低於0.5mg，若高於此，表示所採用之水或試藥純度有問題需更換。
(三)、	其他注意事項：
	(1)	盛裝上層液燒杯之處理
		清潔乾燥之燒杯置100～105℃ 烘箱1小時，或70～75℃真空烘箱10分鐘，移入乾燥器中至恆溫，秤重後使用，若未馬上使用可持續放乾燥器中，直至要用時才秤重。

五、貝氏法、格氏法與瑞氏法之比較

項目	貝氏法	格氏法	瑞氏法
處理樣品能力	較佳	居中	較差
採樣架	不需要	需要	需要
離心次數	3次	1次	1次或採靜置，則不需要
不同產品之檢驗流程	瓶子、試樣重及試藥量均有差異	無差異	試樣重及試藥量均有差異
操作過程之方便性	方便	較不方便	最不方便
試藥之揮發性及毒性	較小	次嚴重	最嚴重
單一樣品檢驗所需時間	居中	最短	最長
所需硬體設備	居中	最少	最多
生乳	較適合	較不適合	適合
均質乳	較不適合	較適合	適合
乳脂率差異	比格氏法高0.021% 比瑞式法高0.056%	比瑞式法高0.035%
國內乳廠採用	最多	少	少

主要參考文獻：

乳品檢驗法－乳脂肪之測定。中國國家標準。

Atherton, H. V. and J. A. Newlander. 1977. Chemistry and Testing of Dairy Products.

　4^{th ed. AVI Publishing Company, Inc. Westport,
Connecticut.}

Marshall, R. T. 1992. Standard Methods for the Examination of Dairy Products. 16th

ed. American Public Health Association. Washington, DC.