🍎 乳的冰点——热敏电阻冰点仪（掺水检测）
三句话速览
取2.5 ml乳样在热敏电阻冰点仪中过冷，引发结冰并读取冻结曲线平台的最高温度（准确至0。该检测依据 PN-EN ISO 5764:2010；样品量：50.8 × 16 mm（内径13.5 mm）试管中2.5 ± 0.1 ml。整个程序共 8 个步骤（合计约 12 小时）；主要用于：在收购环节与乳品厂检测并估计生乳的掺水、巴氏杀菌、超高温灭菌与灭菌饮用乳的质量控制、乳收购中与脂肪、蛋白质含量并列的结算参数。
要点速览
- 标准: PN-EN ISO 5764:2010
- 类别: 食品化学
- 操作步骤数: 8
- 各步骤合计时间: 12 小时
- 样品量: 50.8 × 16 mm（内径13.5 mm）试管中2.5 ± 0.1 ml
- 读数分辨力: 0至−1 °C范围内为0.001 °C；刻度分度值不大于0.001 °C
- 校准: 两种涵盖预期冰点的NaCl溶液，差值 ≥ 0.100 °C；工作核查例如用−0.512 °C溶液（8.646 g NaCl/l），连续工作时至少每小时一次
概述
本标准规定了测定全脂乳、部分脱脂乳与脱脂乳冰点的方法——包括生乳、巴氏杀菌乳、超高温灭菌乳、均质乳或灭菌乳。冰点可用于估计乳中外来水的比例；但日间与季节波动使掺水量的计算变得困难，而酸度超过每100 ml含0.18 g乳酸的样品，其结果不能代表原始乳。本说明依据ISO 5764:1987的预览内容编写；现行版本PN-EN ISO 5764:2010未能查阅。
乳的冻结温度与渗透压密切相关，取决于溶质浓度：乳糖占55 %，氯化物占25 %，钙、钾、镁与磷酸盐占20 %；脂肪球、酪蛋白胶束与乳清蛋白对其无显著影响。加入1 %的水可使冻结温度升高0.006 °C，因此冰点试验是在收购环节检测乳掺水的快速而廉价的方法，在许多国家它与脂肪和蛋白质含量一同影响乳价。
热敏电阻冰点仪由恒温冷却浴（适用的液体为33 %乙二醇溶液）、带测量电路的热敏电阻探头、样品搅拌器与结冰引发装置组成；仪器寻找冻结曲线的第一个平台，即温度在0.001 °C范围内至少保持20 s恒定的区段。有手动式（带检流计的惠斯通电桥）与自动式仪器；测量时间固定的仪器可用于常规筛查。
方法原理
将尺寸为50.8 × 16 mm（内径13.5 mm）玻璃试管中的乳样（2.5 ± 0.1 ml）在冰点仪中冷却至制造商给定的过冷温度（准确至0.1 °C），随后引发结冰——例如将搅拌丝的振幅加大1～2 s，使其敲击试管壁。样品温度迅速上升至某一数值并在一段时间内基本保持恒定；冰点即为该期间达到的最高温度，并记录该数值。仪器用两种涵盖预期冰点的氯化钠标准溶液校准（两者之差以不小于0.100 °C为宜），例如6.859 g NaCl/l（−0.408 °C）与10.155 g/l（−0.600 °C）；校准后冰点仪直接给出乳的冰点而无需修正。结果为两次测定的平均值，修约至小数点后第三位；重复性0.004 °C，再现性0.006 °C。同时测定乳的滴定酸度（ISO 6091）。
应用领域
- 在收购环节与乳品厂检测并估计生乳的掺水
- 巴氏杀菌、超高温灭菌与灭菌饮用乳的质量控制
- 乳收购中与脂肪、蛋白质含量并列的结算参数
- 冰点间接测量方法（例如红外分析仪）的参考方法
关键参数
| 参数 | 数值 |
|---|---|
| 样品量 | 50.8 × 16 mm（内径13.5 mm）试管中2.5 ± 0.1 ml |
| 读数分辨力 | 0至−1 °C范围内为0.001 °C；刻度分度值不大于0.001 °C |
| 校准 | 两种涵盖预期冰点的NaCl溶液，差值 ≥ 0.100 °C；工作核查例如用−0.512 °C溶液（8.646 g NaCl/l），连续工作时至少每小时一次 |
| 重新校准判据 | 标准溶液两次读数的平均值偏差 > 0.002 °C |
| 精密度 | 重复性0.004 °C；再现性0.006 °C（95 %水平） |
| 结果 | 两次测定的平均值，准确至0.001 °C；末位和为奇数时修约至偶数 |
标准
- 标准编号
- PN-EN ISO 5764:2010
- 标准名称（波兰语）
- Mleko — Oznaczanie punktu zamarzania — Metoda z zastosowaniem krioskopu termistorowego (Metoda odniesienia)
- 标准名称（英语）
- Milk — Determination of freezing point — Thermistor cryoscope method (Reference method)
分步操作程序
-
冰点仪准备
校准前至少12 h开启冰点仪；检查冷却液的液位与搅动、探头位置（尖端位于试管上缘以下44.6 ± 0.1 mm，用样板调定）以及搅拌丝的振幅（约±1.5 mm，不得敲击探头与管壁）。
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校准
选择两种涵盖预期冰点的NaCl标准溶液（差值 ≥ 0.100 °C）。将2.5 ml其中一种溶液注入洁净干燥的试管并进行测量；调节校准旋钮直至读数等于该标准的冰点。用第二种溶液重复，并交替进行，直至两者在不调节的情况下连续读数均给出正确数值。
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乳样
按ISO 707取乳；立即检验或于5 °C以下保存（−18 °C下可存放至12周）。除去异物与凝固的脂肪，必要时用惰性滤材过滤；轻轻混匀。标准溶液与乳应具有相同温度。
-
工作核查
每批测定前测定标准溶液的冰点（例如−0.512 °C），直至连续两次读数相差不超过0.001 °C；若平均值与标准值相差超过0.002 °C——重新校准。连续工作时至少每小时核查一次。
-
测定
量取2.5 ± 0.1 ml乳至洁净干燥的试管中，放入冰点仪；样品被冷却，并在制造商给定温度的0.1 °C范围内引发结冰。记录引发结冰后平台的最高温度。
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过早结冰
若在设定温度之前即开始结冰，换取新的样品重复；若再次发生，将部分样品加热至约45 °C保持5 min（熔化结晶的脂肪），冷却至20 ± 2 °C并立即检验。
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重复测定
取出试管，冲洗并用柔软无尘纸巾擦干探头与搅拌丝，用新的乳样进行第二次测定。若两个结果相差超过0.004 °C，则予以弃用并另做两次测定。
-
结果与检验报告
给出两个结果的平均值，修约至小数点后第三位（末位和为奇数时修约至偶数），以及滴定酸度、含保存条件与防腐剂的样品标识、接样与检验日期，并记录可能影响结果可靠性的观察。工作结束后在槽内留一支空试管，以保持探头低温。
所需设备与仪器
| 设备 | 示例 | 参考价格 |
|---|---|---|
| 热敏电阻冰点仪 | 浸入式冷却浴（液体内温差 ≤ 0.2 °C）或流通式，稳定性±0.5 °C；直径 ≤ 1.8 mm的玻璃热敏电阻，时间常数 < 2 s；1～1.5 mm惰性金属搅拌丝 | — |
| 测量电路 | 带检流计与刻度的惠斯通电桥（手动式），或分辨力 ≥ 0.001 °C、在−0.400至−0.600 °C范围内线性度±0.001 °C的数字读数装置 | — |
| 测量试管 | 玻璃制，长50.8 ± 0.1 mm，外径16 ± 0.1 mm，内径13.5 ± 0.1 mm | — |
| 分析天平与1000 ml A级容量瓶 | 精度0.1 mg——用于配制标准溶液 | — |
| 130 ± 1 °C烘箱或300 ± 25 °C马弗炉 | 用于干燥氯化钠；另备干燥器 | — |
| 稳压电源 | 电网波动6 %时电压波动 ≤ 1 % | — |
试剂、培养基与耗材
| 试剂 | CAS | 详情 |
|---|---|---|
| 氯化钠 | 7647-14-5 | 分析纯，细磨，于300 ± 25 °C干燥5 h或于130 ± 1 °C干燥至少24 h；标准溶液自6.859 g/l（−0.408 °C）至10.155 g/l（−0.600 °C），用蒸馏水配制，装于不超过250 ml的聚乙烯瓶中于约5 °C保存，不超过两个月（不加抑菌剂） |
| 水 | — | 用硼硅玻璃装置蒸馏，使用前立即煮沸并冷却至20 ± 2 °C |
| 乙二醇（1,2-乙二醇） | 107-21-1 | 33 %（体积分数）水溶液，用作浴的冷却液 |
职业健康与安全
- 以乙二醇为基础的冷却液吞咽有害——补充时戴手套，切勿与水混淆
- 在300 °C下干燥氯化钠——使用坩埚钳与隔热手套，在干燥器中冷却
- 仪器由电网供电并带加热与制冷元件——切勿使乳液流入外壳
常见问题
该检测依据哪项标准？
该检测依据的标准为 PN-EN ISO 5764:2010 — 《Milk — Determination of freezing point — Thermistor cryoscope method (Reference method)》。
该方法的原理是什么？
将尺寸为50.8 × 16 mm（内径13.
测量范围和准确度是多少？
样品量：50.8 × 16 mm（内径13.5 mm）试管中2.5 ± 0.1 ml；读数分辨力：0至−1 °C范围内为0.001 °C；刻度分度值不大于0.001 °C；校准：两种涵盖预期冰点的NaCl溶液，差值 ≥ 0.100 °C；工作核查例如用−0.512 °C溶液（8.646 g NaCl/l），连续工作时至少每小时一次；重新校准判据：标准溶液两次读数的平均值偏差 > 0.002 °C。
完成检测需要多长时间？
各步骤所列时间合计约为 12 小时。整个程序共 8 个步骤。
需要哪些设备？
热敏电阻冰点仪、测量电路、测量试管、分析天平与1000 ml A级容量瓶、130 ± 1 °C烘箱或300 ± 25 °C马弗炉、稳压电源。
该检测用于哪些场景？
在收购环节与乳品厂检测并估计生乳的掺水；巴氏杀菌、超高温灭菌与灭菌饮用乳的质量控制；乳收购中与脂肪、蛋白质含量并列的结算参数；冰点间接测量方法（例如红外分析仪）的参考方法。
需要采取哪些安全防护措施？
以乙二醇为基础的冷却液吞咽有害——补充时戴手套，切勿与水混淆；在300 °C下干燥氯化钠——使用坩埚钳与隔热手套，在干燥器中冷却；仪器由电网供电并带加热与制冷元件——切勿使乳液流入外壳。
哪家实验室可以开展此项检测？
该检测由通过 ISO/IEC 17025 认可的实验室开展。在 LabCoda 上可按标准编号检索 PN-EN ISO 5764。