牛乳および乳製品のpH測定

セクションの概要

• はじめに
• 実験方法
• 試薬・装置・関連製品
• サンプル調製
• サンプル分析
• 結果
• 結論

化学的に結合させたpH指示薬との反応後のpHのスマートフォンによる測定  

はじめに

牛乳のpHの測定は、乳製品の品質、安全性、生産を維持するために不可欠です。新鮮な牛乳は通常、6.7～6.9のpH範囲を示します。この範囲からの大幅な逸脱は、腐敗や汚染を示唆している可能性があります。牛乳が腐敗すると、細菌による乳酸の産生によりpHは低下する傾向にあり、牛乳が酸性化して、消費すべきではないことが示唆されます。しかし、加工によって、ヨーグルトなどの乳製品は、pH範囲の低下が特徴となっており、通常4.0～4.6の範囲です。またチーズ製造は4.6～4.8のpH範囲内で最適化されています。

pHインジケータストリップは、牛乳およびヨーグルト、クリーム、バターミルクなどの乳製品の通常のpHを測定するための簡単でコスト効率の高い方法です。MQuant^® StripScanアプリは、日常業務から根拠のない推測をなくします。MQuant^® pH 0-14 ユニバーサルインジケータストリップを補完するように設計されたメルクの革新的無料アプリは、テストプロセスをガイドし、スマホカメラで結果を読み取った後、測定値を保存して可視化します。MQuant^® StripScanアプリをMQuant^® pH 0-14ユニバーサルインジケータストリップと併用することで、素早い決定のために即時結果を用いる直接工程内管理に適した半定量的測定値を迅速に得ることができます。

以下のアプリケーションノートでは、MQuant^® pH 0-14ユニバーサルインジケータテストストリップとMQuant^® StripScanアプリを組み合わせた、牛乳および乳製品のpHの測定について説明します。

実験方法

試薬紙に共有結合させた特別な指示薬色素は、サンプルのpHに応じて色が変化します。

• 測定範囲
  pH 0～14
• サンプル物質
  牛乳および乳製品

試薬・装置・関連製品

試薬

• MQuant^® pHインジケータストリップ、0-14、ユニバーサルインジケータ（1.09535）

アクセサリー

• MQuant^®カード（テストストリップの箱に付属）
• MQuant^® StripScanアプリ（Apple App StoreまたはGoogle Play Storeでダウンロード可能）

サンプル調製

サンプルはそのままの形態で分析できます。

サンプル分析

分析するには、以下のステップを行ってください。

1. アプリを起動します。
2. MQuant^® pHインジケータテストストリップとMQuant^®カードを用意します。
3. テストストリップを未希釈のサンプル（15～25℃）に約2秒間浸漬します。このとき、反応ゾーンが確実に完全に浸漬されているようにします。
4. ストリップをサンプルから取り出し、必要に応じて（ヨーグルトを使用したときなど）、すみやかに反応ゾーンを蒸留水ですすぎ、付着したサンプルを除去します。
5. ストリップから余分な液体を振り落とし、ペーパータオルを使用してストリップの裏面を乾かします。
6. アプリのパラメータpH（1.09535）を選択します。pHストリップの色が完全に発色するまで15秒待ちます（カウントダウンがスクリーンに表示され、パラメータpHを選択すると開始されます）。
7. カウントダウンの終了直前に、MQuant^®カードにテストストリップをセットします。
8. 待機時間が経過したら、MQuant^®カードとテストストリップをスマートフォンのスクリーンのファインダー内に置き、カメラを基準点に沿って位置を合わせます。
9. スマートフォンのカメラで写真が自動的に撮影されます。
10. 結果が画面に表示されます。

結果

目視評価との比較、Reflectoquant^® pHテスト（1.16894）、およびpH電極との比較を表1に示します。

表1.牛乳および乳製品のStripScan、目視評価、および反射率測定によるpHストリップの読み取り値とpH電極の読み取り値の比較  

サンプル	pH値
	StripScan*	目視読み取り*	Reflectoquant®*	pH電極
UHT**牛乳、脂肪分1.5%	6.5	6-7	6.4	6.58
UHT 牛乳、脂肪分3%	6.5	6-7	4	6.62
乳清、トロピカル	3.5	3-4	3.3	3.6
クリーム	6.1	4	5.4	6.83
クリーム、ラクトースフリー	5.9	6-7	5.4	6.86
クワルク	4.2	4-5	4.3	4.39
ヨーグルト、ナチュラル（1.5%）	4.5	4-5	4.4	4.4
ヨーグルト、ナチュラル（0.1%）	4.5	4-5	4.3	4.3
ヨーグルト、イチゴ	4	4-5	4	4.22
ヨーグルト、ブルーベリー	4.1	4-5	4	4.14
バターミルク、モモ	4	4-5	4.1	4.27
バターミルク、チェリー	4	4	4	4.17
ヨーグルトラッシー、イチゴ	4	4	3.5	3.92
* 結果は5回測定の平均値に基づく。 ** UHT – 超高温 注記：MQuant® StripScanによる結果の目盛りは、テストストリップの包装の目盛りと同一である。  （上記の結果は、目盛りが0.5 pH単位である前のバージョンのアプリを用いて取得した）

結論

MQuant^® pHストリップとMQuant^® StripScanアプリの併用により、牛乳や乳製品のpHを迅速かつ簡単に測定できます。 測定値は、Reflectoquant^®システムおよびpH電極で測定した値とほぼ同じです。 

詳細

• MQuant^® StripScanについては、SigmaAldrich.com/mquant-stripscanをご覧ください。
• MQuant^® pHインジケータテストストリップについては、SigmaAldrich.com/phtestsをご覧ください。
• アプリケーションについては、SigmaAldrich.com/wfa-applicationsをご覧ください。
• 技術資料：MQuant^® StripScanモバイルアプリを用いた飲料試験

参考文献

1. Töpel A. 2016. Chemie und Physik der Milch. 4. Auflage: Behr' s GmbH.