Melkverzuring

Datum:  Oktober - November 2012

Inleiding:

Altijd op zoek zijnde naar leuke en gemakkelijk uit te voeren experimenten kwam ik het experiment ‘Measuring the pH of Milk’ tegen, waarbij men naar de verzuring van melk kijkt. Het leek me leuk om dat ook eens te proberen. Ik werd weer eens geconfronteerd met het gegeven dat schijnbaar eenvoudige experimenten in werkelijkheid altijd complexer blijken te zijn.

Principe:

Met een pH meter de verzuring van melk meten.

Materiaal:

  • Diverse soorten melk (minimaal een Bilogische)
  • Statief met klem
  • Bekerglas
  • Ijkbuffers (pH 4 en pH 9)
  • pH meter met computer connectie (in mijn  geval een Hanna Turtle)
  • Computer met benodigde software (datalogging pH meter, Excel).
  • Microscoop
  • Objectglaasje
  • Dekglaasje
  • Demiwater

Uitvoering:

  • Sluit de pH meter aan op de PC, start deze op en start het meetprogramma op.
  • Calibreer de pH meter m.b.v. de ijkbuffers.
  • Spoel na elke meting de elektrode af met demi-water.
  • Giet wat melk in het bekerglas
  • Plaats de pH elektrode in het bekerglas
  • Start een lange duur meting op (1 meting per 1 en later 2 minuten).
  • Laat de meting ca. 1 week duren
  • Exporteer de data als text file en importeer deze in Excel
  • Verwerk de resultaten tot een grafiek 
  • Neem een druppel melk, leg deze op een dekglaasje. Plaats er een objectglaasje op en bekijk onder de microscoop.

Resultaat:

Het resultaat van de metingen met verschillende soorten melk is weergegeven in onderstaande grafiek.
 

Op het einde van elk experiment kan men niet een duidelijke schifting waarnemen alhoewel men wel het lijkt of er een beetje verbotering heeft plaatsgevonden.

In nevenstaande foto kan men het microscoop beeld van de Biologische melk zien.

 

Discussie:

pH metingen
Melk wordt al besmet met bacteriën voor het de koeienuier verlaat. In verse melk is het aantal bacteriën nog laag hetgeen de melk dan ongevaarlijk maakt. De melkzuur bacterie is in deze het belangrijkst. Deze zet suikers om in melkzuur. Als deze bacteriën in aantal toenemen verzuurd de melk en daalt de pH. Volgens de experimentele beschrijving die ik gelezen had zou men dit fenomeen binnen drie dagen kunnen waarnemen.

Voor mij was het dus in eerste instantie een  verrassing bij het uitvoeren van het eerste experiment met de hafvolle melk er geen pH daling waar te nemen was. De verklaring dat de melk dusdanig gesteriliseerd was dat er geen melkzuurbacteriën in de melk aanwezig waren lag voor de hand en een beetje literatuuronderzoek bevestigde dit idee. De vraag die ik me stelde was hoe ik dit experimenteel kon bevestigen. Door het experiment herhalen met Biologische melk verwachte ik wel een pH daling te kunnen waarnemen, aangezien deze hoogstwaarschijnlijk niet zo diepgesteriliseerd zou zijn als de halfvolle melk. Een experiment met Karnemelk leek me ook een goed idee. Karnemelk is reeds verzuurde melk door deze te meten zou ik twee zaken kunnen waarnemen. Ten eerste zou ik door de pH van verzuurde melk te meten bepalen waar het verzuringproces zou eindigen , ten tweede kon ik waarnemen of het verzuringproces inderdaad bij een bepaalde pH stopt of dat de pH nog verder daalt. Dat laatste verwachte men eigenlijk niet aangezien Karnemelk dan onverkoopbaar zou zijn.
Deze metingen hebben uiteindelijk de verwachte patronen laten zien, alsmede dat de pH van zure melk ca. 4.5 is.
Microscopie
De witte kleur van de melk wordt veroorzaakt door het melkvet dat in zeer kleine bolletjes, net te zien op het microscoop beeld hierboven, in de melk zweeft.

Conclusie:

  • De halfvolle melk gebruikt in dit experiment schijnt dermate gesteriliseerd te zijn dat deze geen melkzuurbacteriën meer bevat.
  • De biologische melk laat verzuring zien waardoor men kan concluderen dat deze nog wel melkzuurbacteriën bevat.
  • Karnemelk is reeds verzuurde melk (pH ca. 4.5) hetgeen dit experiment bevestigd, ook door de observatie dat verzurende melk op dezelfde pH eindigt als karnemelk.

Opmerkingen:

Literatuur:

  • Hans Schouten; "Microskopie voor op school en thuis"; Huizen; 1987; ISBN 9072001028; p.185-187.
  • Ciryl Bibby; "Biologie als hobby"; Ruys; 1964; p. 86,87.
  • "5VBiologie voor jou"; Malmberg; 1ste druk; ISBN 90208523353; p. 85.

Relevante websites:

Achtergrondinformatie:

melkzuur


2-hydroxypropaanzuur


C3H6O3

   


Melkzuurbacteriën

 Melkzuurbacteriën
Komen zeer algemeen verspreid in de natuur voor (grond, planten, in darmen, in verzuurde melk- en zuivelproducten). Melkzuurbacteriën zetten koolhydraten (melksuiker= lactose) om in melkzuur. De melk verzuurt dan. Melkzuurbacteriën groeien zeer goed in melk en bederf van melk bij kamertemperatuur wordt daarom vooral door deze bacteriën veroorzaakt. Bij de bereiding van zure zuivelproducten als yoghurt en kaas zijn melkzuurbacteriën juist nodig om de melk te verzuren. Dan worden zogenaamde zuursels toegevoegd van mengsels van bepaalde melkzuurbacteriën.

 

25/12/2012