The Effect of Calcium Ions Level on the Quality and Electrical Properties of Raw Milk

• Autorzy: Maria Czerniewicz , Ryszard Żywica , Joanna K. Banach

Warianty tytułu

Wpływ poziomu wapnia jonowego na jakość i właściwości elektryczne mleka surowego

• Języki publikacji: EN

Abstrakty

EN

This paper presents the changes of particular forms of calcium: ionic, soluble and colloidal present as the result of the fortification of a native level of this chemical element in raw milk at constant pH. An increase in the level of crude calcium in milk at stabilized pH resulted in the increase in all forms of this element: colloidal, soluble and ionic. The greatest changes involved the concentration of the ionic calcium. A decrease of electrical impedance and an increase of electrical conductance and capacitance along with an increasing content of calcium ions in milk are due to the improvement of its electrical conductance as a result of an increasing content of Ca++ ions characterized by high mobility in the electric field. The obtained high values of correlation coefficients and simple correlations found between the concentration of calcium ions in milk and impedance, admittance, equivalent parallel and equivalent series electrical capacitance indicate the feasibility of applying electrical parameters for the development of methods supporting standard methods of raw milk selection. (original abstract)

W pracy przeanalizowano zmiany poszczególnych form wapnia, tj. jonowego, rozpuszczalnego i koloidalnego, zachodzące w wyniku fortyfikacji natywnego poziomu tego pierwiastka w mleku surowym, przy pH = const. Wzrost poziomu wapnia ogólnego w mleku o ustabilizowanym pH, powodował zwiększanie się zawartości wszystkich form tego pierwiastka, przy czym największe zmiany koncentracji dotyczyły wapnia jonowego. Obniżanie się oporności zespolonej oraz wzrost przewodności i pojemności elektrycznej wraz ze wzrostem zawartości jonów wapnia w mleku wynika z poprawy jego przewodnictwa elektrycznego na skutek wzrostu jonów Ca++ charakteryzujących się duża ruchliwością w polu elektrycznym. Uzyskane wysokie wartości współczynników korelacji oraz liniowe zależność między koncentracją jonów wapnia w mleku a impedancją, admitancją oraz równoważną równoległą i równoważną szeregową pojemnością elektryczną świadczą o możliwości wykorzystania parametrów elektrycznych do opracowania metod wspomagających standardowe metody selekcji mleka surowego. (abstrakt oryginalny)

Słowa kluczowe

EN

Milk; Quality of milk; Research results

PL

Mleko; Jakość mleka; Wyniki badań

• Czasopismo: Towaroznawcze Problemy Jakości
• Rocznik: 2016
• Numer: nr 4
• Strony: 109--116

Twórcy

autor

Maria Czerniewicz

• University of Warmia and Mazury in Olsztyn, Poland

autor

Ryszard Żywica

• University of Warmia and Mazury in Olsztyn, Poland

autor

Joanna K. Banach

• University of Warmia and Mazury in Olsztyn, Poland

Bibliografia

• [1] Augustin M.A. (2000) Mineral salts and their effect on milk functionality. Australian Journal of Dairy Technology, 55, 61-64.
• [2] Augustin M.A., Clarke P.T. (1991) Calcium ion activities of cooled and aged reconstituted and recombined milks. Journal of Dairy Research, 58, 219-229.
• [3] Banach J.K., Żywica R., Kiełczewska K. (2008) Effect of homogenization on milk conductance properties. Polish Journal of Food and Nutrition Sciences, 58 (1): 107-111.
• [4] Banach J.K., Żywica R., Nieradko I., Staniewski B. (2012a).Studies on determination of mathematical relationships between rapeseed oil content and electrical properties of butter and fat mixes. Journal of Food Engineering, 112, 346-351.
• [5] Banach J.K., Żywica R., Zadroga I., Staniewska K. (2014) Predicting sunflower oil content in mixed fat spreads based on electrical properties. Polish Journal of Commodity Science, 1 (38), 73-83.
• [6] Banach J.K., Żywica R., Szpendowski J., Kiełczewska K. (2012b) Possibilities of using electrical parameters of milk for assessing its adulteration with water. International Journal of Food Properties, 15, 274-280.
• [7] Praca zbiorowa (2007) Biofizyka. Red. F. Jaroszyk. Wydawnictwo Lekarskie PZWL, Warszawa, 2007.
• [8] Czerniewicz M., Kruk A., Kiełczewska K. (1999) Ethanol-indiced changes in proteins and some mineral compounds of milk. Polish Journal of Food and Nutrition Sciences, 8/49, (4), 27-38.
• [9] Dalgleish D.G. (1992). The enzymatic coagulation of milk. in Advanced Dairy Chemistry -1; Proteins. (Ed. P.F. Fox), Elsevier Applied Science, London-New York, pp. 579-619.
• [10] Horne D.S. Ethanol stability. in Advanced Dairy Chemistry -1; Proteins. (Ed. P.F. Fox), Elsevier Applied Science, London-New York, 1992, pp. 657-689.
• [11] Horne D.S., Muir D.D. (1990) Alcohol and heat stability of milk protein. Journal of Dairy Science, 73, 3613-3626.
• [12] Jankowski T. (1989) Modele właściwości fizycznych artykułów żywnościowych. Właściwości cieplne, dyfuzyjne i elektryczne. Przemysł Spożywczy, (9-10), 234-237.
• [13] Jeurnink T.J.M., de Kruif K.G. (1995) Calcium concentration in milk in relation to heat stability and fouling. Netherldands Milk and Dairy Journal, 49, 151-165.
• [14] Lucey J.A., Fox P.F. (1993) Importance of calcium and phosphate in cheese manufacture: a review. Journal of Dairy Science, 76, 1714-1724.
• [15] Mabrook, M. F., Petty, M.C. (2003). A novel technique for the detection of added water to full fat milk using single frequency admittance measurements. Sensors and Actuators B, 96, 215-218.
• [16] Muldoon P., Liska B.J. (1989). Comparison of resin ion - exchange method and a liquid ion - change method for determination of ionized calcium in skim milk. Journal of Dairy Science, 52 (4), 460-471.
• [17] Paquet J., Lacroix C., Audet P., Thibault J. (2000) Electrical conductivity as a tool for analysing fermentation processes for production of cheese starters. Intern. Dairy Journal, 5/6, 391-399.tionalSatia H.S., Raadsveld C.W. (1969). The quality of gouda cheese made from milk with calcium and phosphate. Netherldands Milk and Dairy Journal, 23, 276-286.
• [18] Singh H., Creamer L.K. (1992) Heat stability of milk. [In:] Advanced Dairy Chemistry -1; Proteins. (Ed. P.F. Fox), Elsevier Applied Science, London-New York, pp. 621-656.
• [19] St-Gelais D., Champagne C.P., Erepmoc F., Audet P. (1995). The use of electrical conductivity to follow acidification of dairy blends. Int. Dairy J., 5, 427- 438.
• [20] Żywica R. (2010) Zjawiska elektryczne w produkcji i towaroznawczej ocenie jakości mięsa. Wydawnictwo Uniwersytetu Warmińsko-Mazurskiego w Olsztynie, pp. 9-248.
• [21] Żywica R., Banach J.K., Kiełczewska K. (2012) An attempt of applying the electrical properties for the evaluation of milk fat content of raw milk. Journal of Food Engineering, 111, 420-424.

Identyfikatory

DOI

10.19202/j.cs.2016.04.11