Молочная продуктивность, состав и свойства молока коров черно-пестрой породы при различных технологиях доения в зависимости от сезона года

Актуальность темы

Одной из важнейших проблем агропромышленного комплекса в современный период развития сельскохозяйственного производства остается вопрос наиболее полного обеспечения населения страны высококачественными продуктами питания — молоком и мясом. Причем, приоритет в этом случае остается за молочным скотоводством, что связано с большой пищевой и биологической ценностью молока и молочных продуктов, возможностью и необходимостью введения их в рацион людей любого возраста и состояния здоровья. Кроме того, молоко и молочные продукты остаются одними из самых доступных, после хлеба, для основной массы населения, в том числе и менее обеспеченных.

Основным направление решения этой проблемы было и остается повышение продуктивности животных и за счет этого увеличение производства молока, а значит и молочных продуктов. Одновременно с этим необходимо обратить внимание на повышение их качества. Без решения этого вопроса молоко и молочные продукты не смогут стать конкурентоспособными не только на высшем, но и на внутреннем рынке, который заполнили продукты зарубежных производителей. Следует учитывать, что качество молока и молочных продуктов определяется не только санитарно-гигиеническими показателями, но и его химическим составом, физико-химическими свойствами. В связи с этим на их качество оказывает влияние множество факторов, как наследственных, так и внешних, в том числе сезон года, технология получения и переработки молока. Изучением этих и других вопросов занимались многие ученые: Р. Б. Давыдов (1969) — Н. В. Барабанщиков (1980,1990) — Е. А. Арзуманян и др. (1985) — О. В. Сунцова (1984) — П. В. Житенко (1987) — П.В. Ку-генев (1985) — В. М. Карташова (1994) — Д. Тодорова (1997) — J. Buchberger (1989) — J. Kisza, М. Juskiewicz (1996) и другие. Несмотря на это, многие аспекты остались неизученными или малоизученными. Так, не изучался вопрос о влиянии техники доения (по европейской технологии) на молочную продуктивность, состав и свойства молока, качество молочных продуктов. Недостаточно исследований о влиянии сезона года на состав и свойства молока и качество молочных продуктов. Не проводились исследования по качеству молочных продуктов, выпускаемых минизаводами и цехами по переработке молока непосредственно в сельскохозяйственных предприятиях.

Цель и задачи исследований. В связи с этим мы поставили перед собой цель — изучить влияние сезона года и технологии доения молока на молочную продуктивность, состав, свойства молока и качество йогурта.

Исходя из цели исследования, перед нами были поставлены следующие задачи:

— Изучить влияние сезона года и техники доения:

1) На молочную продуктивность коров;

2) Состав и свойства молока;

3) Состав и свойства молочного белка;

4) Технологические свойства молока при его переработки в йогурт;

5) Состав и качество йогурта.

— Провести оценку биологической и экономической эффективности производства молока при использовании разных способов доения.

Научная новизна заключается в том, что впервые дана комплексная ¦¦ оценка влияния техники доения на молочную продуктивность, состав, свойства, качество молока и йогурта при использовании традиционного способа доения и европейского, предложенного фирмой «МаввШк» по международной системе «Таз18» помощи странам СНГ с учетом сезона года.

Практическая ценность заключается в том, что выявлены резервы увеличения производства и повышения качества молока, что позволяет отечественной продукции стать конкурентоспособной в условиях рыночных отношений. 6.

На защиту выносятся — сравнительные данные о молочной продуктивности, составе и свойствах молока коров черно-пестрой породы в зависимости от техники доения и сезона года. Экономическая и биологическая оценка разных способов доения.

ОБЗОР ЛИТЕРАТУРЫ 1.1.Молоко как сырье для молочной промышленности.

Молокоэто биологическая жидкость, секрет молочной железы млекопитающих, предназначенный для питания новорожденных детенышей и обеспечивающий молодой организм всеми необходимыми питательными веществами.

Первый глоток воздуха и первый глоток пищи — молоко. Мы никогда не задумываемся над этим, а ведь именно в молоке есть все для того, чтобы прозрел слепой котенок, чтобы львенок стал львом, а беспомощный, несмышленый ребенок — человеком (А.Н.Кудян, В. А. Кудян, 1995).

Первый молочный ручеек человек открыл для себя примерно 7−8 тыс. лет назад, о чем свидетельствуют раскопки археологов и предания истории (В.А.Петровская, 1980; Н. Мальгин и др.- 1988; Н. Краснов, 1998; А. С. Зеньков, 1987).

В конце XVII века петербургский врач Карелин применил молоко для лечения заболеваний желудка, кишечника, печени и других болезней. Причем, он впервые использовал обезжиренное молоко, постепенно увеличивая дозу от 3 до 12 стаканов в сутки и не давал больному другой пищи в течении нескольких дней. Такой метод лечения полностью оправдал себя и был одобрен Боткиным (В.М.Ковалев, Н. П. Могильный, 1990).

И.П.Павлов писал: «Между сортами человеческой пищи в исключительном положении находится молоко как пища, приготовленная самой природой» и указывал на три основных его свойства: легкую усвояемость, способность возбуждать пищеварительные органы и лучшее усвоение азота по сравнению с азотом других продуктов (П.В.Кугенев, 1985; В. Ф. Далинин и др., 1989; В. И. Хоменко, 1990).

Переваримость молока и молочных продуктов колеблется от 95−98%. Нормальное коровье молоко имеет белый цвет со слегка желтоватым оттенком, оно сладковатое на вкус. По данным Г. Кильвайна (1980) в молоке содержится более 300 компонентов, основными из которых считаются молочный жир-3,8%, белки молока-3,2-, молочный сахар (лактоза)-4,7- и зола (минеральные вещества) до 1%.

Молочный жирэто энергетический материал, представляющий собой смесь сложных эфиров трехатомного спирта — глицерина и жирных кислотмоно-, ди-, триглицеридов (Р.Б.Давидов, 1969; П. В. Кугенев, 1985; У. Г. Гусманов, Р. Г. Сабирьянов, 1987; Н. В. Барабанщиков, 1980, 1987, 1990, Л. Г. Васильев, 1990; В. А. Макаров, 1991). В их состав входит более 150 различных жирных кислот (Дж.Р.Кемпбел, Р. Т. Маршал, 1980; А. И. Ивашура, 1989; А. Г. Атраментов, 1990; К. К. Горбатова, 1997) соотношение которых между собой обуславливает органолептические, физические и химические свойства молочного жира (Г.С.Инихов, 1970; M. Lakshminareyana, M.K.R.Murthy, 1986; З. Х. Диланян, 1979; А. С. Зеньков, 1987; Л. К. Эрнст, 1977; Н. З. Злыднев, 1996).

Большинство жирных кислот имеют неразветвленную цепь и четное число углеродных атомов. В 1951 году выделены кислоты с разветвленными цепями и нечетным количеством атомов углеродов (К.В.Маркова, 1971; Л. А. Роджерс, 1937; Р. Вессер, 1971).

Консистенция молочного жира зависит от соотношения насыщенных и ненасыщенных жирных кислот, чем больше последних, тем мягче консистенция молочного жирамасла. На соотношение их в молочном жире большое влияние оказывает кормление коров (В.И.Месяцев, 1988; Адель Наджиб Шакер, 1981; А. И. Портной, 1991; В. Е. Улитько, С. И. Сажин, 1988; Л. П. Авсицер, 1990).

Вкус и запах молочного жира зависит от наличия в нем летучих жирных кислот (от масляной до лауриновой), с количеством атомов углерода от.

4 до 12 (В.А.Гузин, 1988; Р. Б. Давидов, 1952; Шо11, С^пскег, ККигш, 1990; В. Гущин и др., 1980; О. Н. Пастух, 1994; И. Печевский, И. Илиев, Т. Димитров, 1988). Их чаще всего выделяют в группу низкомолекулярных, количество их составляет от 8 до 16%. Остальные 84−92% приходится на высокомолекулярные жирные кислоты (А.А.Покровский, 1977; А. Тепел, 1979; Г. В. Твердохлеб и др., 1991).

Наличие низкомолекулярных жирных кислот оказывает влияние на точку правления молочного жира, понижая ее (табл.5).

5. Основные жирные кислоты молочного жира и их характеристики. (по Дж.Р.Кембелл, Р. Т. Маршалл,. 1980).

Наименование Число атоКолебания Процент Точка.

Класс кислоты мов углеро-' концентрапо массе плавледа и двойцийв % ния ных связей.

Насыщенные Масляная С4:0 8,1−10,5 2,8 -8,0.

Капроновая С6:0 1,2−9,3 2,3 ' -4,0.

Каприловая С8:0 1,3−2,7 1,1 16,3.

Каприновая Сю:0 1,5−3,7 3,0 31,3.

Лауриновая Сп:0 3,0−8,4 2,9 44,0.

Миристиновая Ci4:0 8,6−24,2 8,9 54,0.

Пальмитиновая С, 6:0 15,8−27,2 24,0 63,.

Стеариновая Ci8:0 7,6−10,0 13,2 69,6.

Ненасыщенные Тетрадекеновая С, 4:1 0,9−7,1 0,7.

Гексадекеновая С, 6:1 1,9−3,7 1,8 0,5.

Олеиновая С, 8:1 15,3−31,4 29,6 16,3.

Линолевая Ci8:2 1,0−4,9 2,1 -5,0.

Линоленовая С18:3 — 0,5 -14,4.

Это подтверждают и другие исследователи Н. В. Барабанщиков,(1972, 1980, 1987, 1990)-З.Х.Диланян (1979)-Р.Б.Давидов (1952, 1969) и др.

Полиненасыщенные жирные кислоты обуславливают высокую биологическую ценность и имеют важное значение в питании человека в качестве незаменимых жирных кислот (Дж.Р.Кембелл, Р. Т. Маршалл, 1980). Функции их до конца не изучены. Они могут участвовать в образовании структур клеточных мембран, в нормальном транспорте липидов, в работе ферментных систем, активизировать синтез и обмен холестерина в организме.

В зависимости от состава жирных кислот молочный жир имеет определенные физические и химические свойства: температуру плавления (28−36°С), температуру застывания (18−23°С), плотность при 20 °C (0,918−0,924), число рефракции (42−45), коэффициент преломления (1,453−1,455). Под воздействием внешних факторов (температура, свет, кислород воздуха, водяные пары, ферменты, растворы кислот и щелочей) проходят химические реакции в сторону гидролиза, окисления, прогоркания и полимеризации. Все реакции идут одновременно, поэтому для оценки химических свойств жира определяют физико-химические числа-константы: Рейхерта-Мейсле (17−35), Гюбля (йодное) (25−35), Поленске (кислотное)(1,3−5,0), Кеттсторфера (омыления) (222 235) — (В.А.Петровская, 1980;Н. В. Барабанщиков, 1980, 1986, 1990;В. Ф. Далинин и др., 1989).

Жирсамая грубодисперсная фаза молока и находится в нем в виде жировых шариковмельчайших овальных частиц размером от 2,5 до 5 мкм с колебаниями от 0,1 мкм до 20 мкм. В 1 мл молока находится от 1,5 до 6 млрд. жировых шариков (О.Г.Котова, 1987; В. А. Макаров и др., 1991).

Сохранение «самостоятельности» жировых шариков объясняется наличием вокруг капель собственного жираmoho-, ди-, триглицеридовбелковой оболочки, которая представляет собой лецитиново-белковый комплекс. Он является специфическим эмульгатором, стабилизирующим жировые шарики в молоке и его производных. В ней концентрируется неомыляемые вещества: жирорастворимые витамины А, Д, Е и К, каратиноиды, холестерин (Н.В .Барабанщиков, 1980, 1990; Дж.Р.Кембелл, Р. Т. Маршалл, 1980; К. К. Горбатова, 1997).

Размер, количество жировых шариков также, как и общее содержание жира, генетически обусловлены и зависят от индивидуальных особенностей, вида, породы, линии животныхфизиологических, технологических и внешних факторов (Т.И.Благовещенская, А. В. Кормушкова, 1982; Н. В. Барабанщиков, 1982;Р. Б. Давидов, 1968;А.Горелов, 1987; М. В. Степанов,.

1999; ^Кггугеу^кц К81: гга1ко?8каРгушешюг-1998; И. П. Баранова, 1984; В. Г. Чалян, 1970; О. Напш, Б^ёшек и др, 1995; Шгкгэки и др., 1989). В зависимости от их количества и диаметра изменяются технологические свойства молока при переработке молока в масло, сыр, сепарировании моло-ка (Н.В.Барабанщиков и др., 1990; Н. З. Злыднев и др., 1996; О. Г. Лоретц, 1997; А. В. Зубриянова и Л. И. Москвина, 1995; А. Любимов, В. Сергеева, 1997).

Кроме молочного жира в молоке коров встречаются жироподобные вещества: фосфотиды, цереброзиды, стерины (Б.Ф.Галат и др., 1980; А. И. Ивашура, 1976; Н. Краснов, 1998; Г. Кильвайн, 1980; Р. Б. Давидов и др., 1972,1973).

Наибольший интерес с точки зрения биологической и пищевой ценности, возможности переработки молока в молочные продукты представляет белок молока. По новейшей классификации (Н.В.Алексеева, 1983) белок молока разновиден (рис.1).

БЕЛОК.

Казеин (78−85%) Сывороточные белки (15 — 22%) к (8−12%) / 13 (25−35%) / ^ термолабильные протеозопептоно — у (3−7%) (80%) з ая фракция.

20%).

Уз.

0:21 «л.

У1 лактоальбумин (80%) иммуноглобулин высокомалекуляр й-лактогло- ' ные белки) алактоальсывороточ.

Ьулин бумин ный альбумин крови.

Рис. 1 Белки молока.

Общее содержание белка в молоке в среднем составляет 3,3% с колебанием от 2,8 до 4,6%. Его можно разделить на две большие группы, которые различаются по химическому составу, технологическим, физическим и химическим свойствам, на чем и основано их разделение (Г.С.Инихов, 1931; Р. Б. Давидов, 1969; Н. Ю. Алексеева, 1983; R. Neseni, R. Cruhn und U.Freimuth. 1955).

Наиболее полную классификацию белков молока предложил в 1970 году Ахмед М. А. Юсеф (1970) (рис.2).

БЕЛОК.

Казеин.

Сывороточные белки а.

А В У 1 ьции 4 У 1 вительный Кальций нечуствительный, а s т.

Неказеиновый л акто альбумин.

Првтеоз о п е пто н ы Лактоглобулин а-лактоальсывороточ-бумин ный альбу, а а s2 0 1.

— лактоглобулин мин крови.

I.

ЭвглоПсев-булин. доглобулин К.

А I АБ В.

Рис. 2 Классификация белков молока.

Казеин, обладающий свойством коагулировать под воздействием сычужного фермента и молочной, пропионовой, уксусной и других кислот, имеет важнейшее значение (Г.С. Инихов, 1958; Р. Б. Давидов, 1967; М. И. Книга, 1969; И. Д. Мещерикова, 1969; З. Х. Диланян, 1980; Г. Кильваин, 1980; Н. В. Барабанщиков, 1991; К. К. Горбатова, 1997).

По данным Н. Ю. Алексеевой (1983) казеин. имеет основные фракции: аг\ азЪ Р * К остальные выделяемые фракции являются их производными. ТакУ -казеин является фрагментом Рказеина. В сывороточных белках (альбумин и глобулин) выделяют до 22 фракций, в том числе: Р лактоглобин, ССлактоальбумин, сывороточный альбумин крови и иммуног-лобин (рис. 1,2). Кроме того, все фракции обеих видов белков представлены несколькими генетическими формамивариантами (рис.2). Присутствие каждого из вариантов обуславливается генетическими закономерностями, соответствующих генотипов родителей (К.В.Маркова, А. Д. Альтман, 1963; К. В. Маркова, 1969; Л. С. Жебровский, 1969; 1973, 1987).

Казеин сывороточные белки и их фракции различаются между собой по химическому составу: содержанию серы, фосфора, углерода, водорода и кислорода (Роджерс с сотруд., 1937; Р. Б. Давидов, 1952; В. Вессер, 1971).

По данным Н. К. Ростроса, Е. А. Ждановой (1981) казеин относится к фосфопротеидам, содержит в своей молекуле большое количество фосфора и представляет собой кальций-фосфат-цитратный комплекс типа апатита и состоит из двух больших компонентов: белкового (казеинат кальция) и минерального (фосфаткальция).

Исследованиями состава казеина занимались многие ученые начиная с 1883 года (O.Hammrsten, 1883- Zelter, 1953; Wegnerom, F. Yvedbergom, 1930; E. Cherbuliez, M. Ychnerder, 1932; E. Cherbuliez, P. Baudet, 1950; Кутачек, Картавил, 1958; D.G.Waugh, P.H.Von Hippel (1956) — Е. А. Жданова, И. Н. Владовец, 1959; H.B.Барабанщиков, 1961, 1972, 1980 и др.). По их данным в казеине молока коров выделяется ?> Указеин, причем приоритет принадлежит CL и? -казеину.

В молоке казеин находится в виде мицелл диаметром от 500 до 3500 А0, причем степень дисперсности мицелл казеиНа непостоянно, она генетически обусловлена и зависит от физиологического состояния, вида животных, породы, стадии лактации, кормления и содержания животных (Б.Р. Овсищер, 1960; Р. Б. Давидов, 1968; Ю. И. Раецкая, 1963; Л. К. Бурая, Д. И. Барская, 1971; С. Зарх, Г. Понамарев и др., 1971; Н. В. Барабанщиков, 1972, 1980, 1990, 1991; М. С. Долгова, 1974; Р. Хаертдинов и др., 1997; I. Vjlt, C. Strher, N. Kunzi, 1990; H. Hartung, E. Ejerhant, 1993'- S. Ejajdusek, 1989).

В.Мансон (1962, 1963) отметил, что чем больше мицелла, тем выще в ней содержание ^ -казеина и, наоборот, если мицелла меньше, в ней больше Р и 7 -фракций. Джоллес и Алее (1960) предложили, что мицелла образуется в результате соединения трех молекул фракций С1 с одной молекулой К-казеина и двух молекул Рказеина, то есть можно предположить, что суб-мицелярные единицы образованы путем связывания С1 и Рказеина. Стабилизирующим фактором выступает/С-казеин. (рис.3).

1С-казеин.

Рис. 3 Строение мономера мицеллы казеина (по Г. Килъвайну, 1980).

К-казеин играет решающую роль при сборке мицелл казеина. От его количества зависит дисперсность мицелл казеина, их размеры. (А.П. Ярош-кевич, 1966; Ахмед Махмуд Ахмед Юсеф, 1970).

Изучением казеинового комплекса молока занимались также такие ученые, как С. Линдкриент, Т. Старгаус, (1963) — Н. Ю. Алексеева, (1965, 1983) — А. Н. Степанова, (1972) — Э. Губайдулин и др., (1997) — О. Н. Пастух, (1994) — А. И. Любимов и В. А. Сергеева,(1997).

Важнейшим свойством казеина является способность свертываться в присутствии сычужного фермента и кислот. Большинство авторов подразделяют молоко по способности свертываться под действием сычужного фермента на три типа (А.П.Белоусов, 1933; М. З. Вылегжанин, 1942; З. Х. Диланян, 1953; Т. К. Ткаль, 1990; Т. Твердохлеб и др. 1991). К первому типу они относят молоко, которое свертывается менее, чем за 15 мин. и дает быстро уплотняющий сгусток. Молоко второго типа свертывается в течении 16−40 мин., а третьего типа более, чем за 40 мин. или вообще не свертывается. Пригодным для сыроделия считается молоко второго типа. Молоко первого типа не пригодно для сыроделия в связи с тем, что сгусток быстро «стареет». Молоко третьего типа, именуемое, как «вялое» к сычужному ферменту встречается довольно часто. Несмотря на то, что оно менее желательно, его используют при изготовлении сыра.

Единого мнения, вскрывающего причину сычужной «вялости» молока нет. Одни исследователи (О.А.Езре, 1932 — З. С. Соколова, 1952; P.Y.Miller, W. Wise, 1944) считают, что сычужная «вялость» молока обусловлена низким содержанием казеина, другие авторы (З.Х.Диланян, 1953; C. KoIstler, Peter-mann, 1936) отрицают связь длительности свертываемости молока с содержанием казеина в молоке. М. З. Вылегжанин (1942), В. А. Теплов (1937) «вялость» молока объясняют его вязкостью: при повышенной вязкости «вялость» молока снижается. Они же указывают на зависимость «вялости» молока от содержания жира в нем, хотя Э. Х. Диланян (1953) отрицает это. Некоторые авторы (S.Yajdusek, V. Klicnik, F. Sebela, 1989; Т. С. Кадошникова и другие, 1984; Л. И. Тарарина и др., 1985; J. Nicpon, Z. Hejlasz, 1985) считают, что ненормальная свертываемость молока возникает вследствие нарушения физиологического состояния животных.

Г. С.Инихов (1958) пришел к выводу о том, что на сычужную свертываемость молока влияет содержание отдельных минеральных веществ: недостаток или избыток кальция, фосфорно-кальциевых солей. Свертываемость молока зависит и от титруемой кислоты, рН, буферной емкости, температуры его и других факторов (Г.С.Инихов, 1958; L.M.Okigbo и др., 1985; S. Jajdusek, 1989; В. В. Соколов и др., 1994). Использование в корм скоту новых видов кормов, их соотношение в рационе также влияет на технологические свойства молока. Изучалось влияние породы, стадии лактации, сезона года и возраста коров на качество молока и молочных продуктов (П.И.Карначев, 1964;П.В .Житенко, 1962; В. И. Кошелев, 1969; Г. В. Загузина, 1970; Н. В. Барабанщиков, 1965, 1972, 1975, 1979, 1980; Б. Ф. Галат, Н. И. Машкин, 1978; А. И. Анненко, 1979; В. БисЬапек,^{Вгаипег,} Е. ВосЬа1оуа, 1986, К.С.ВасЬтат, 1987, В. КМаЙшг, 18. Уегта, 1985; Л. В. Алимжанов, 1986; О. Г. Лоретц, 1998; О. А. Краснова, 1998 и др.).

Изучение механизма свертываемости молока под действием сычужного фермента, показало (П.В.Дьяченко, 1959), при выпадении казеина в осадок образуется так называемый параказеин, который в дальнейшем, соединяясь с кальцием, формирует нерастворимый комплекс.

Наиболее поздние исследования (Г.Кильвайн, 1980) показали, что сычужной фермент обладает протеолитической активностью и воздействует только на к-казеин. Это можно представить следующей схемой: параказеин-к-казеин ^ глиномакропентид /С-казеин + ренин = нерастворим растворим.

Сначала происходит гидролиз неустойчивых соединений пептидов, которые связывают конечный пара-к-казеина с конечным атомом гликомакропентида. Как указывает Г. Кильвайн (1980), свертываемость молока сычужным ферментом протекает в три этапа: 1) отцепление гликомакропентида от к-казеина- 2) фаза свертываемости- 3) протеолиз, а и /?-казеинов. При этом отмечается, что сычужный фермент воздействует только в самом начале на к-казеин. Он как бы «расстригает» его и освобождает, а и /3 -казеин, которые посредством ионов Са2+ соединяются между собой образуя тяжи между мицеллами казеина (Н.В.Барабанщиков, 1990; Г. В. Твердохлеб, 1991; З. Х. Диланян, 1979).

На свойстве казеина коагулировать под воздействием молочной кислоты основано производство кисломолочных продуктов: ряженки, простокваши, йогурта, кефира, варенца, творога, сметаны и т. д.(Н.В.Кокорина, 1999; О. А. Краснова, 1998; О. Г. Лоретц, 1998;А. Г. Храмцов и П. Г. Нестеров, 1983; А. П. Ярошкевич и А. М. Юсеф, 1975; В. Ф. Далинин и др., 1989). По данным Дж.Р.Кембелла, Р. Г. Маршалла (1980) разработаны технологии производства кисломолочных и ацидофильных продуктов путем добавления в молоко различных кислот с целью коагуляции казеина и снижения рН.

Второй компонент молока на свойствах которого основано производство кисломолочных продуктов — лактоза (молочный сахар). Находится он только в молоке и молочных продуктах в количестве 4,7% (от 4,5 до 5,3). Этот единственный в природе углевод, состоящий из глюкозы и галактозы, он входит в состав ферментов, участвующих в синтезе белков, жиров, витаминов и необходим для нормального внутриклеточного обмена, работы сердца, печени, почек, питания головного мозга, нормальной деятельности нервной системы. (Н.В.Барабанщиков, 1986; В. А. Петровская, 1980; В.Ф. Да-линин, 1989; Дж. Р. Кембелл, Р. Г. Маршал, 1980).

В.В. Соколов с соавторами (1994) пишут, что студенты, которых в младенчестве вскармливали молоком, имели более высокие баллы на экзаменах, чем их сверстники выращенные искусственно. Авторы объясняют это большим содержание в женском молоке лактозы (56% сухого вещества), имеющей в своем составе галактозу, играющую важную роль в химизме центральной нервной системы и являющейся, по-видимому, строительным материалом для мозга и развития центральной нервной системы млекопитающих.

Лактоза обеспечивает осмотическое давление молока (наряду с растворимыми неорганическими компонентами), с ней связана консистенция и растворимость хранившихся продуктов, термостабильность молока. (Г.Кильвайн, 1980; Н. В. Кокорина, 1999; T.S.Rajput, M.K. BhavadasaN.C. Jangli, 1984; J.E. Ford, MJ.A.Schroder, M.A. Bland, 1986).

Лактоза относится к энергетическим веществам молока (Ю.Симарев,.

1993).

П.В. Житенко (1981, 1987), изучая состав молока выяснил, что лактоза служит питательным материалом для молочных бактерий, жизнедеятельность которых вызывает молочнокислое брожение. На этом процессе основано производство кисломолочных продуктов. Молочные дрожжи вызывают спиртовое брожение лактозы, что используется при производстве кефира, кумыса и других аналогичных продуктов.

Изменение молока при нагревании до температуры свыше 100 иС обусловлено соединением лактозы с белками, что приводит к изменению вкуса и цвета. На этой способности лактозы основано производство некоторых видов молочной продукции — вологодского масла,-ряженки, варенца. (Г.В. Твердо-хлеб и др., 1991; З. Х. Диланян, 1979; Н. В. Барабанщиков, 1991; Г. Х. Горбатова, 1997; А. В. Романова, 1997).

В молоке содержится обширный набор минеральных веществ, которые находятся в основном в виде солей (И.Строчков, 1989, Г. В. Щербакова и др., 1990;К. Н. Горбатова, 1997).

Минеральные вещества являются жизненно важным компонентом для нормального развития организма. Основное их назначение — поддерживать неизменный солевой состав и обеспечивать необходимый водный обмен в организме. Они необходимы для образования крови, желудочного сока, слюны, костных тканей, оказывают влияние на деятельность желез внутренней секреции (И.Строчков, 1989; Г. В. Щербакова и др., 1990; Дж.Р.Кемпбелл, Р. Г. Маршал, 1980; Г. Кильвайн, 1980).

Общее содержание минеральных веществ в молоке составляет 0,71,0%. В зависимости от количественного содержания они подразделяются на макрои микроэлементы. Важной особенностью солевого состава молока является то, что отдельные его элементы находятся в оптимальном, для организма человека, соотношении (А.Г.Атраментов, 1990; В. А. Макаров и др., 1991; В. Ф. Далинин, 1989; К. К. Горбатова, 1997).

Минеральный состав молока зависит от минерального состава кормов. (С.Арф, 1982; 1.В.Соп1оп, ГР. Уаге1, 1993; А. П. Ярошкевич, В. Г. Овчинникова, 1987; Р. МаЬзБнп и др., 1996; Р. В1е1ак, 1990; У. Очилов и др., 1987; УЛигсо, 1989).

Молоко и молочные продукты — основной источник кальция и фосфора. Их соотношение составляет 1,2:1 — 1,4:1, что является оптимальным для нормальной жизнедеятельности организма (Н.И. Морозова, 1998; Н.Буракова. М. Ефремена, 1994; Н. Е. Панфилова, 1985; А. Я. Дузенков, Ю. А. Дузенкова, 1972; Н. В. Барабанщиков, 1980; В. Комиссаров, 1986; Н. Г. Беленский и др., 1979).

Кроме того кальций имеет большое значение с точки зрения переработки молока, так как он обуславливает размер казеиновых мицелл и их устойчивость, от него в некоторой мере зависит сычужная свертываемость молока (Г.И. Азимов, 1960; А. А. Соколов и др., 1979; Н. Г. Беленький, 1979; Н. К. Ростова, 1973; Р. Б. Давидов, 1969; Ю. Симарев, 1993; А. Н. Лебедев, 1975; Ь.М.О^Ьо, 1985).

Молоко содержит почти все минеральные вещества, за исключением железа и меди, и служит прекрасным средством поддержания баланса минеральных веществ. Многие из них принимают участие в процессах регуляции ферментативных реакций, уравновешивания кислотно-щелочное равновесие, облегчает перенос необходимых компонентов через клеточные мембраны. Особое важное значение имеет магний и калий, действие которых противоположно действию кальция и фосфора (В.Иванов, В. Воропаев, 1995; Н. И. Морозова, 1998; Н.Н.ЛипатовЗ.М. Цкитишвили, 1987; М. Ф. Нестерин, И. М. Скурихин, 1979).

По данным К. К. Горбатовой (1997) минеральные вещества переходят в молоко из крови избирательно. Несмотря на это, в молоке обнаруживаются соли тяжелых металлов, радионуклидов, что позволяет сказать о том, что они также проникают в железистую ткань вымени, а затем в молоко путем фильтрации через стенки кровеносных сосудов. (Л.А.Ахмадулина, 1999; В. А. Бударков, Е. А. Маяков, Ю. А. Ястребов, 1999; Л. В. Гагарина, 1999; Г. А. Колчин,. Е. В. Михайлов, Н. Г. Шатрова, 1998; С.С.Шакирова- 1998; А. И. Сердюк, 1990).

Согласно современным научным представлением в питании и развитии организма человека велика роль витаминов (Г.В.Щербакова и др., 1990; А. И. Ивашура, 1989; Н. В. Барабанщиков, 1990). Они участвуют во всех жизненно важных биохимических процессах, протекающих в организме, регулируют и стимулируют обмен веществ. По сравнению с белками, углеводами, витамины требуются организму в небольшом количестве, но отсутствие их или недостаток, а так же избыток в пище неизбежно сказывается на состоянии здоровья человека. Известно более 30 витаминов. Все они действуют на организм комплексно и восполняют друг друга.

По данным И. И. Горячева, Я. Ю. Кажуро (1989), витамины в молоке представлены очень широко — жирорастворимые: А, Д, Е, К и водорастворимые — С, РР, все витамины группы В, Н, и другие. Содержание их в молоке непостоянно и зависит от рационов кормления животных, породы, условий содержания (Н.И.Клейменов, А. П. Ярошкевич, Н. И. Бузинов, 1994; 1. Раи1, Ь^егакоуа, М. РесЬасек, 1987; А. П. Ярошкевич и др., 1989; Н. В. Груздев и др., 1986; А. П. Ярошкевич, В. Г. Овчинникова, 1987; У. Пейчевски и др., 1989).

По данным В. А. Макарова (1991) среднее содержание витаминов в 100 г. молока составляет (мг): А-0,02−0,2- Д-0,002- Е-0,06- К-0,032- Вг0,05- В2−0,2- В6−0,1−0,15- В12−0,1−0,3- РР 0,05−0,4- В3−0,28−0,36- С-0,5−2,8- Н-0,1−0,3.

В.Ф. Далинин и др. (1989), П. В. Кугенев (1985) указывают, что витамин, А (ретинол) необходим для нормального роста и сохранения зрения.

Кроме того, при его недостатке нарушается секреция потовых, сальных желез и поджелудочной железы.

Важнейшая физиологическая функция витаминов комплекса Д (кальциферол) состоит в регулировании обмена кальция и фосфора в организме и ускорении отложении фосфата кальция в зонах роста костей. Недостаток витамина Д в организме у детей, приводит к развитию рахита, а у взрослых вызывает размягчение костей, выпадение волос и кариес зубов. Избыток витаминов ведет к усиленному отложению кальция во внутренних органах, способствуя развитию атеросклероза (A.Takeuchi, T. Okano, N. Tsugawa (е.а), 1988).

Витамин Е (токоферол) играет важную роль в воспроизводительной функции организма, участвует в реакциях промежуточного обмена веществ, влияет на мышечную деятельность (Апоп, 1989).

Отсутствие или недостаток витамина С (аскорбиновой кислоты) уменьшает сопротивляемость организма ко многим инфекционным заболеваниям, может вызвать цингу (A.C. Зеньков, 1987).

К витаминам группы. В относят 15 витаминов, молоко является богатым источником тиамина — витамина В i и рибофлавина — витамина В2.

Витамины этой группы участвуют в сердечной деятельности, в процессах тканевого дыхания, способствуют росту (Н.В.Барабанщиков, 1990).

Присутствие их в молоке обусловливает его биологическую полноценность. Жирорастворимые витамины сосредоточены в жировой части молока (Г.К.Ткаль, 1990). Остальные в виде истинных растворов присутствуют в водной части молока. (К.К.Горбатова, 1997; Н. В .Барабанщиков, 1980, 1991; Юсеф Ахмед Махмуд, 1970).

В.А. Макаров и др. (1991) отмечает, что из молока здоровых животных выделено более 20 ферментов. Одни из них секретируются в клетках молочной железы (щелочная фосфатаза, лактосинтетаза, лизоцим и т. д.) другие проникают из крови животных (альдолаза, каталаза, протеиназа и т. д.). присутствуют в молоке и ферменты вырабатываемые микрофлорой молока (ре-дуктаза). Это подтверждают Н. В. Барабанщиков, 1980, 1991; Р. Б. Давидов, 1969; З. Х. Диланян, 1979; Г. В. Твердохлеб и др., 1991).

Ферменты — вещества, которые ускоряют биохимические реакции в организме, а сами при этом не изменяются.

Наличие некоторых их них используют при анализе качества молока: пероксидазу и фосфотазу — для определения качества пастеризации молокаредуктазу — для оценки санитарно-гигиенических условий получения его на фермекаталазу — при анализе молока коров на заболеваемость их маститом (В.Д.Харитонов и др., 1997; Н. В. Барабанщиков, 1991; П. В. Кугенев, 1985, П. В. Житенко, 1989; И. А. Порфирьев, 1985; А. М. Смирнов и др., 1988; Y. Yentile и др., 1987).

В.А.Макаров и др. (1991), Н. В. Барабанщиков (1990) указывают на присутствие в молоке гормонов — биологически активных веществ, выделяемых железами внутренней секреции: окситацина, пролактина, адреналина, инсулина и т. д. Наличие их в молоке незначительно и поступают они в него из крови.

В молоке коров присутствуют также пигменты, иммунные тела, газы. (В.А.Макаров и др., 1991; К. К. Горбатова, 1997; Г. Инихов, 1958; Дж.Р.Кембелл, Р. Т. Маршал, 1980).

При нарушении условий получения высококачественного молока в молоке встречаются антибиотики и пестициды, радионуклиды, что приводит к отравлениям и заболеваниям среди людей, потребляющих такое молоко (В.Г.Гизатуллин, 1986; А. Т. Гасанов, 1990; С. С. Шакирова, 1998; И. Н. Буренкова, 1998).

J.Kolar (1987) указывает, что на качество молока влияет не только химический состав (содержание жира, белка, молочного сахара, минеральных веществ, витаминов), но и клеточные элементы (микроорганизмы), имеющиеся значение для промышленной переработки молока.

Их содержание и качественный состав в молоке изменяет в зависимости от санитарно-гигиенических условий получения, обработки и переработки молока, длительности и условий его хранений, состояния здоровья живот-ных (R.R.Raghed и др., 1997, Н. Г. Беленький и др., 1981; Л. Мархотский, 1980; Л. Кузнецов, 1980; В. Н. Левцов, 1987; В. М. Карташова, 1990; С. И Грядов, 1985; Г. Н. Дюрич, Е. И. Герцен, 1980; В. И. Хоменко, 1979).

От наличия микроорганизмов в молоке зависит такое его свойство, как способность свежевыдоенного молока задерживать развитие микрофлоры или бактерицидная способность. Бактерицидное свойство молока по мнению.

A.П.Ярошкевич и В. Т. Овчинникова, «(1987) — относятся к биологическим свойствам. Поскольку это свойство проявляется только определенное время в практике его называют бактерицидной фазой. Бактерицидная фаза зависит от температуры охлаждения, хранения, бактериальной обсемененности молока. Обусловлена она наличием в нем таких веществ, как лизоцимантитела, связанные с фракцией^{-глобулина,} лактенины I, II, III.(В.И.Хоменко, 1985;

B.Д.Харитонов, Е. В. Шепелева, 1997; А. И. Ивашура, 1989; В. Н. Карташова, 1980, 1984; И. П. Даниленко и др., 1988; И.С.Загаевский-Т.В.Жмурко, 1986, Л. Г. Васильев, 1990).

Срок действия бактерицидных веществ определяют по нарастанию кислотности молока. Бактерицидные вещества имеются только в свежевыдо-енном молоке и при нагревании молока до 70 °C они полностью разрушаются (Н.В.Барабанщиков, 1990; П. В. Житенко, 1987, 1989; В. И. Хоменко и др., 1979,1990, 1977; А. Олконен, 1985).

По мнению В. Иванова и др.(1995) пищевая ценность молока, его товарное качество зависят от химического состава и его свойств.

Различают физические и химические свойства молока (П.В.Житенко, 1981; А. И. Любимов, В. А. Сергеева, 1997; О. Н. Пастух, 1994; В. И. Хоменко, 1990).

К физическим свойствам молока по мнению Н. В. Барабанщикова,(1980, 1990), П. В. Житенко (1989), Л. П. Васильева (1990),.

A.Г.Антроментова (1990) следует относить органолептические свойства (цвет, запах, консистенция, вкус), плотность, вязкость, осмотическое давление, тепловые свойства, электропроводность, поверхностное напряжение.

Отдельные физические свойства, а именно органолептические показатели, плотность, используют для оценки качества молока его пищевых и товарных показателей, свежести и натуральности (Л.Мархотский, 1980;

B.М.Карташова, 1980, 1981; Д. С. Лычников и др., 1995; А. И. Ивашура, 1989; Т. Г. Родина, Г. А. Вукс, 1994).

А.Г.Олконин, (1982) — М. Лобытов, (1984)-К.С.Вас1т1ап, (1987), Н. Н. Липатов и др., 1987; П. В. Житенко и др., 1990; В. М. Карташова, 1990; Н. Е. Леонова и др., 1996 указывают, что молоко должно быть цельным, свежим, полученным от здоровых коров, профильтрованным и охлажденным. Оно должно быть чистым, без посторонних несвойственных свежему молоку привкусов и запахов. По консистенции и внешнему видуэто однородная непрозрачная жидкость от белого до слабо-желтого света, без осадков и сгустков, не замороженное. Свежее молоко должно иметь сладковатый вкус, который обуславливается присутствием лактозы.

В свежем молоке допускаются слегка ощутимые посторонние привкусы и запахи кормов, кожи и др. (В.Комиссаров, 1986).

Органолептические свойства молока по мнению А. Г. Олконена (1982), А. В. Романова (1997) обусловлены химическим составом. Жир придает особую нежность вкусу, молочный сахар — сладость, белки и минеральные соли-полноту вкуса.

Плотность молока — величина, показывающая, насколько его масса при температуре 20 °C больше массы дистиллированной воды при 4 °C в том же объеме (В.М.Карташова, 1994).

В.А.Макаров и др. (1991), Н. В. Барабанщиков, (1990) утверждают, что о плотность молока зависит от плотности (кг/м) отдельных компонентов, входящих в его состав. Для молочного жира она составляет 920, лактозы-1610, белков-1390, солей-2860, сухого остатка молока-1610, лимонной кислоты-1610 кг/м3.

При повышении жирности молока плотность снижается, увеличение содержания сухого обезжиренного вещества повышает ее. В различных зонах нашей страны плотность молока колеблется в пределах 1027−1033 кг/м3, что следует учитывать при оценке качества молока (Л.Кузнецов, 1980; В. А. Петровская, Т. К. Тезиев, 1989; В. И. Базанов, 1979).

Показатель плотности используют для установления натуральности молока: при добавлении воды плотность его снижается, а при снятии жираповышается. Молоко плотность которого ниже 1,027 г/см считается разбавленным водой (Я.И.Беда, В. С. Лекарев, 1989).

В.А.Макаров и др. (1991) сообщают, что сразу же после доения плотность молока ниже, по сравнению с плотностью, определенной через 2 часа, за счет повышенного содержания газов и повышения плотности жира и белков в результате температурного расширения (J.Buchberger, 1989).

В практической работе используется и также свойства молока, как вязкостьсопротивление, которое испытывают и оказывают частицы молока при перемещении относительно друг друга. Вязкость молока в среднем составляет 1,75 сантипуазы. Она характеризует консистенцию молока, и имеет значение при сепарировании молока, производстве молочных консервов и кисломолочных продуктов (М.Е.Леонова и др., 1996).

П.В.Житенко (1989), Г. В. Васильев (1990) — Н. В. Барабанщиков (1990) отмечают, что из химических свойств, при оценке качества молока используют кислотность. Различают общую и активную кислотность. Общая (титруемая) кислотность используется как показатель свежести молока и выражается в градусах Тернера (°Т). кислотность свежего молока равна 16−18 °Т, но не выше 20° Т. Она изменяется под воздействием кормления, возраста, состояния здоровья животного, периода лактации (Г.Кильвайн, 1980; А. П. Бегучев, Д. Соколов, 1983; В. Карташова, К. Титарчук, 1994; Н. Гасанов, 1990; А. Т. Мысик и др., 1986; А. И. Ивашура, 1984;Ю.Бойков, 1979; А. Г. Олконен, 1980, 1982). По данным Н. В. Барабанщикова (1980), Р. Б. Давидова (1969), К. К. Горбатовой (1997) наличие в рационе кислых трав повышает кислотность молока. В начале лактации она выше, а в конце — снижается. Повышение кислотности в процессе хранения молока связано с накоплением молочной кислоты вследствие брожения лактоза под воздействием микрофлоры (Л.П.Авсицер 1996; К. К. Горбатова, 1997; Г. И. Богданова, 1970; А. Ф. Понамарев, А. А. Шапошников, Н. Г. Горбук, 1988).

Установлено, что молоко с кислотности ниже 15 Т получено от больных животных или разбавлено водой (Р.С.Федорук и др., 1982; T. Ylazer и др. 1992; Г. С. Инихов, Н. П. Брио, 1951; М. Л. Плейнович и др., 1988).

Активная кислотность молока (рН) зависит от степени диссоциации кислот и их солей. В свежем молоке величина РН равна 6,3−6,8-что соответствует слабокислотной реакции. Слабокислотная реакция задерживает развитие гнилостной я болезнетворной микрофлоры в свежем молоке, поэтому добавление в молоко соды или других щелочей с целью снижения его кислотности опасно, поскольку при этом создаются условия для развития болезнетворных бактерий (Д.С.Лычников и др., 1995; П. В. Житенко и др. 1989; Л. А. Банникова, Н. С. Королева, В. Ф. Семенихина, 1987; П. В. Кугенев, 1974).

По данным А. Г. Атраментова (1990), M.J.Hazett, P.B.Litte, D.A. Barnum, (1985), R.S.Fernando, S.L.Spahr, E.n.Jaster (1985), Anon (1993) при таких заболеваниях животных, как мастит, ящур свежевыдоенное молоко имеет нейтральную или щелочную реакцию. По изменению активной кислотности распознают молоко, полученное от больных животных.

Я.И.Костин и др. (1989), C. Koshy, V.D.Padmanaban (1990) отмечают, что кислотность — важнейший показатель свежести, который характеризует технологичность молока, а именно возможность использования его для производства молочных консервов, сухого молока и кисломолочных продуктов. С этим утверждением согласны: Н. В. Барабанщиков (1980, 1990, 1991) — В. С. Сергеев (1987) — Л. Алимжанова и Б. Алимжанов (1991) — А. Солдатов и др. (1991).

Таким образом, химический состав и свойства молока обуславливают его пищевую, товарную ценность и способность к переработке в молочные продукты.

ВЫВОДЫ.

1. Хронометраж работы операторов машинного доения показал, что использование технологии доения предложенной фирмой «Masstok» позволяет более полнее использовать рефлекс молокоотдачи у коров за счет сокращения времени на подготовку коров к доению и снизить бактериальную обсемененность молока путем обработки сосков вымени перед доением и после него.

2. Техника доения коров оказывает влияние на молочную продуктивность. Животные 1-ой группы, которых доили по технологии, предложенной фирмой «Masstok» на 105 кг или на 2,3% (Р<0,05) превосходили своих сверстниц из 2-ой группы с общепринятой технологией доения, что объясняется более полноценным условным рефлексом молокоотдачи, когда коровы не ждут до доя, а более полно отдают молоко.

3. Техника доения оказывает существенное влияние на содержание жира в молоке в течение лактации. Так в среднем за лактацию содержание жира в молоке коров 1-ой группы было 3,93 ±0,07, что выше, чем в молоке животных 2-ой группы на 0,15%). У них уже было более высокое содержание белка. Это привело к более высокому выходу молочного жира и белка с молоком от коров 1-ой группы.

4. Содержание основных компонентов молока — сухого вещества, COMO, жира, белка изменяется в зависимости от сезона года. Техника доения не оказывает существенного влияния на эти показатели. Более полноценное по питательной ценности молоко получают в летне-осенний периоды года.

5. Казеин составляет 74,38−81,34% от общего количества белков молока. Его количество незначительно изменяется по сезонам года и в зависимости от техники доения. Диаметр и масса мицелл казеина несколько выше на 2,2 и.

3,5% соответственно у коров второй группы, что связанно с индивидуальными свойствами коров.

6. Фракционный состав казеина изменяется по сезона года. Большое /?-казеина летом и осенью, а указеина зимой и весной, что приводит к изменению диаметра и массы мицелл казеина. Они больше, если больше ¡-3-казеина, то есть летом и осенью.

7. В весенне-зимний период наблюдается повышенное содержание кальция и фосфора. Различия внутри групп достоверны при Р>0,001 по их содержанию осенью-весной, осенью-летом и зимой-весной, зимой-летом. По содержанию солей тяжелых металлов превышения МДУ не отмечено.

8. По физико-химическим свойствам, органолептической оценке и санитарно-гигиеническим показателям молоко коров обеих групп соответствует требованиям ГОСТ 13 264–88, а молоко коров 1-ой группы, которых доили по технологии, предложенной фирмой «МаБэШк» может быть использовано для переработки в молочные продукты для детского питания.

9. При переработке молока от коров 1-ой группы его затрачивается меньше, как сырья на производство 100 кг йогурта на 3,1%.

Ю.Затраты молока на 100 кг йогурта изменяются по сезонам года. Меньше они осенью, больше весной. Это связано с изменением содержания жира в молоке. Чем выше содержание жира, тем меньше затраты молока й наоборот.

11.Йогурт, выработанный из молока коров обеих групп соответствовал требованиям ОСТ для кисломолочных продуктов (напитков).

12.По содержанию отдельных макро-, микроэлементов в йогурт является экологически чистым продуктом и может быть использован для детского питания.

13.Оценка биологической эффективности и полноценности коров показала, что коровы 1-ой группы превосходят своих сверстниц по этим показателям на 2,81% и 2,4%, что связано с их более высокой продуктивностью.

90 • :

14.Расчет экономической эффективности показал, что наиболее целесообразно применять международную технологию доения, что позволит получить больше йогурта при меньших затратах молока и соответственно повысить рентабельность его производства и переработки.

ПРЕДЛОЖЕНИЯ ПРОИЗВОДСТВУ.

С точки зрения получения более высококачественного молока и его санитарно-гигиенических свойств рекомендуется перевести все поголовье коров на доение по технологии, предложенной фирмой «МазБШк» по системе «Ташз». Это несколько облегчит работу доярок, повысит санитарно-гигиеническое качество молока и не приведет к снижению качества молочных продуктов, а именно йогурта.