Состав и технологические свойства молока коров симментальской и холмогорской пород в условиях республики Бурятия

Поэтому очень важными становится опыт сельскохозяйственных предприятий, которые в этих сложных условиях нашли выход из столь затруднительного положения и перестраивая структуру производства имеют неплохие экономические показатели. По данным 2007 года в СПК "Холмогорский племзавод" остаётся ведущим в области получения и сохранности кров – рекордисток холмогорской породы.

Основным стимулом для повышения производства являются и средства из фонда «Холмогорка». С 2003 года из средств фонда ежегодно выплачивается премий на сумму свыше 300 тысяч рублей.

Холмогорская порода сохраняет свою ценность для с.х. производства и по некоторым данным занимает 4 место по распространённости.

Скот хорошо акклиматизируется, благодаря чему распространен во многих районах. Разводят в основном в северных и северо-восточных областях Европейской части России и в Сибири [Ялуга В., 2007].

Молочная продуктивность коров холмогорской породы была изучена Н.А.Бондаревским [1965]. Удой коров составил 4110 кг с содержанием жира 3,48% и белка 3,48. На 100 кг живой массы от коров холмогорской породы было получено 716 кг натурального молока и 659 кг 4%-го.

 

3. Характеристика основных физико-химических и технологических свойств молока и факторы, влияющие на них.

Молоко и молочные продукты составляют примерно 16% минимальной стоимости потребительской корзины трудоспособного населения Российской Федерации [Кузьмичева М.Б., 2005]. Молоко, поставляемое потребителю, должно быть качественным и безопасным для здоровья. Качество сырого молока является основной гарантией качества молочных продуктов, так как молокоперерабатывающие предприятия не могут улучшить параметры молока. Состав и качество молока определяют его цену [Дегтярев Г.П., 2005]. Введенный в действие с 1 января 2004 года ГОСТ Р 52054 – «Молоко натуральное коровье-сырье. Технические условия» предусматривает приемку сырьевого молока с учетом массовой доли жира и белка. Кроме того, в новом стандарте введены более высокие требования к плотности молока и к охлаждению молока (до температуры 4±°С). Принятие ГОСТ Р 52054-2003 вызвало ряд сложностей на предприятиях молочной промышленности, связанных с определением массовой доли белка в молоке, температуры замерзания молока и ингибирующих веществ, однако стандарт позволяет получать от производителя более биологически ценное молоко [Гераймович О.А., 2003; Мунтанилов С.И., Хитрова Г.В., Гогин В.А., 2004; Кинцель В.А., 2008].

По утверждению многих авторов, молоко - самый ценный продукт питания [Кугенев П.В., 1985; Снопова А.А., 1985 и др.]. Все возрастающее значение молока как полноценного продукта питания и как сырьевого материала привело к увеличению спроса на него. В результате этого производство молока стало одной из важнейших отраслей сельхозпроизводства. В настоящее время молоко составляет значительную долю в сельскохозяйственном валовом продукте нашей страны. Питательность 1 л молока составляет 685 ккал. Калорийность зависит, главным образом, от содержания жира, белка. Благодаря содержанию в молоке важнейших питательных веществ, главным образом белка, углеводов, витаминов, минеральных веществ, оно является и защитным фактором Питательные свойства молока обусловлены его химическим составом и высокой степенью переваримости (на 95….98%) всех органических веществ. В состав молока входит более 200 сложных по химической структуре компонентов, многие из которых природа не повторила ни в одном из продуктов [Снопова А.А., 1985].

Кроме того, химический состав молока не только определяет его пищевую и биологическую ценность, но и влияет на технологические свойства, выход и качество готовой продукции [Горбатова К.К.,2001].

Рассмотрим основные составные части молока и связанные с ними свойства.

 

1. Вода

Наибольший удельный вес в коровьем молоке занимает вода (более 85%). На остальные компоненты, входящие в состав сухого остатка, приходится 11 – 14%. Содержание сухого обезжиренного остатка молока (СОМО) составляет 8-9%. В состав молока входят также газы, содержание которых незначительно.

Большая часть воды молока находится в свободном состоянии (83-86%), а меньшая часть (3-3,5%) – в связанной форме.

Свободная вода является растворителем органических и неорганических соединений молока, участвует во всех биохимических процессах, протекающих в молоке при выработке молочных продуктов. Легко удаляется при замораживании и при высушивании.

Связанная вода по форме связи с компонентами делится на три группы: вода химической, физико-химической и механической связи [Горбатова К.К., 2001].

 

2. Сухое вещество, сухой обезжиренный молочный остаток

В сухой остаток, или сухое вещество, молока входят все химические составные части (жир, белки, молочный сахар, минеральные вещества и др.), которые остаются в молоке после удаления из него влаги. Содержание сухого вещества зависит от состава молока и колеблется в пределах 11-14%. Среднее содержание сухих веществ в молоке, заготовляемом в различных регионах Российской Федерации, составляет около12% с колебаниями от11,6 до 12,4%.

Содержание сухого обезжиренного остатка молока (СОМО) составляет 8-9%. Его определяют по ГОСТ 3626-73 методом высушивания навески молока при 102 + 2° до постоянной массы. Его можно найти расчетным путем — сложением содержания СОМО и количества жира в молоке. Для этого содержание СОМО определяют по формуле, используя показатели жирности и плотности молока [Горбатова К.К., 2001].

Сухой остаток включает все питательные вещества молока. Он определяет выход готовой продукции при производстве молочных продуктов.

Содержание сухого вещества и отдельных его компонентов непостоянно в течение периода лактации. Количество жира подвержено самым большим колебаниям, затем идут белки. Содержание лактозы и солей, наоборот, почти не изменяется в течение всего периода лактации. Диапазон колебаний находится в тесной связи с величиной частиц отдельных составных частей [Безенко Т.Н., 1959; Аксенникова А.Д., 1964; Барабанщиков Н.В., 1983].

Содержание сухого обезжиренного молочного остатка зависит от генотипических и паратипических факторов. Этот показатель варьирует в зависимости от породы, породности и индивидуальных особенностей животных. Коэффициент изменчивости по СОМО составляет 2,30-3,43%. СОМО является достаточно устойчивой частью молока и изменяется в основном при изменении содержания белка. Это показывает высокий коэффициент корреляции между белком и СОМО, равный +0,979 [Жебровский Л.Г., 1964]. Поэтому для увеличения СОМО достаточно вести в стадах отбор и подбор животных по содержанию белка в молоке. Существует зависимость содержания СОМО от рационов кормления коров. Возрастание уровня протеинового кормления ведет к увеличению содержания СОМО за счет увеличения содержания белка в молоке. Отмечается влияние возраста животных на содержание СОМО. Наиболее ценным по содержанию питательных веществ названо молоко, полученное от коров 1-4 лактаций (начиная с 6-й лактации, содержание белка и СОМО в молоке коров резко падает). По периодам лактации содержание СОМО изменяется вместе с содержанием белка: равномерно повышается до конца лактации, начиная со второго месяца лактации [Безенко Т.Н., 1959; Жебровский Л.Г., 1964].

 

3. Жировая фракция

Массовая доля жира в большой степени определяет питательность молока, его энергетическую ценность. Молочный жир находиться в молоке в тонкодисперсном состоянии. Это определяет его легкую усвояемость организмом и технологические свойства при изготовлении жирномолочных продуктов [Александрова В.С., 1973; Ерофеев В.И., 1988; Барабанщиков Н.В., 1990; Оноприйко А.В., 2004].

Содержание жира в молоке относится к экономическим показателям и учитывается при приемке сырьевого молока молокоперерабатывающими предприятиями. В соответствии с ГОСТ 52054 – 2003 базисная норма жирности в молоке составляет 3,4%.

Молочный жир – одна из наиболее ценных по питательности составных частей молока. Жир в молоке содержится в форме мелких жировых шариков диаметром до 0,1-10 мкм, окруженных липопротеидной мембраной с гидрофильной поверхностью. В 1 мл молока содержится от 2 до 5 млрд. жировых шариков. Главным компонентом молочного жира являются триглицериды (98-99%). Кроме триглицеридов в молоке обнаруживаются лецитин, кефалин, сфингомиелин, холестерин, эргостерин, церебризиды, жирорастворимые витамины и провитамины, свободные жирные кислоты.

В зависимости от породы, колебания содержания жира в молоке составляют от 2,8 до 6,44%. Наибольшее содержание жира в молоке коров джерсейской породы, наименьшее – в молоке самых обильномолочных коров – голштинской породы [Смирнова Г.А., 1959; Пяновская Л.П., 1968; Прохоренко П.Н., 1985; Горбатова К.К., 2001].

Крупные шарики отстаиваются быстрее, мелкие медленнее, шарики диметром от 0,1 до 0,5 мкм практически не отстаиваются. Это свойство используется при разделении молока на жировую и обезжиренную фракции путем сепарирования. По сведениям Н.В. Барабанщикова [1990], чем больше размер жирового шарика, тем меньше отход жира в пахту. Исследования В.С. Александровой [1973] и В.И. Ерофеева [1988] показали, что молоко с наибольшей массовой долей жира, диаметром и количеством жировых шариков при изготовлении сливочного масла дает более высокий выход продукта и степень использования молочного жира, и более низкий отход жира в пахту. Таким образом, массовая доля жира в молоке, количество и диаметр жировых шариков оказывают влияние на технологические свойства молока.

Массовая доля жира в молоке, размер и количество жировых шариков завися от ряда факторов. Исследования Р.А. Хаертдинова [2004] показали, что массовая доля жира в молоке зависит от сезона года. Повышенное содержание жира(3,87%) наблюдалось осенью, наименьшее значение этого показателя наблюдалось летом и весной (3,56-3,58%). К.В. Маркова [1964], М.Д. Гельберт [1974] и А.Г. Мухамадеева [2003] отмечают изменения массовой доли жира в молоке по месяцам лактации: снижение до минимума на втором месяце лактации и постепенный рост с небольшими колебаниями к концу лактации. Важнейшим фактором, оказывающим влияние на массовую долю жира в молоке, является кормление коров, причем, именно на содержание жира, наряду с удоем, оно влияет в большей степени, чем на другие компоненты молока [Кузнецова З.А., 1990].

Большое значение при отборе животных по жирномолочности имеет коэффициент изменчивости. Для коров различных пород он составляет 3,85….13,17 [Пяновская Л.П., 1968].

 

4. Белковая фракция

Белки молока характеризуются высокой сбалансированностью аминокислотного состава, легкой переваримостью в желудочно-кишечном тракте и широким спектром важных функциональных свойств, таких как растворимость, набухание, водосвязывающая и водоудерживающая способности, гелеобразование, жиропоглощающая и жироудерживающая способности, которые позволяют изготавливать из молока различные пищевые продукты и в большей степени обуславливают качество [Пянковская Л.П., 1968; Kinsella J.E., 1986].

Общее содержание белков в коровьем молоке колеблется от 2,9 до 4%. В соответствие с номенклатурной схемой Комитета по номенклатуре и методологии молочных белков Американской научной ассоциации молочной промышленности, белки молока делятся на казеины и сывороточные белки.

К белкам молока также относят ферменты, гормоны (пролактин, гормон роста, инсулин и др.), и белки оболочек жировых шариков. Собственно пищевыми белками являются казеины. Они максимально расщепляются протеиназами пищеварительного тракта в нативном состоянии, в то время как глобулярные белки приобретают эту способность только после денатурации.

Важными биологическими функциями обладают сывороточные белки. По содержанию и соотношению незаменимых аминокислот белки молока относятся к биологически полноценным белкам.

Количество казеина в молоке составляет 2,3-2,9% или 76-86% общего белка плазмы молока. В практике под казеином понимают смесь белков (казеинов), осаждаемых из обезжиренного молока при подкислении до рН 4,6. Казеин также выделяется из молока путем осаждения при помощи сульфатов натрия или аммония или методом ультрацентрифугирования [Смирнова Г.А., 1959; Пяновская Л.П., 1968; Горбатова К.К., 2001].

Массовая доля белка в молоке относится к экономическим показателям и учитывается при приемке сырьевого молока молокоперерабатывающими предприятиями. В соответствии с ГОСТ 52054-2003 базисная норма массовой доли белка составляет 3,0%. По мнению В. Головань [2005], с введением нового стандарта цена на молоко на 50% зависит от содержания в нем белка.

Сывороточные белки молока содержат большее количество серосодержащих аминокислот (метионин, цистеин), чем казеины. Поэтому оптимальный баланс аминокислот в рационе может быть достигнут изменением соотношения казеина и сывороточных белков.

Иногда при употреблении молока примерно у 1% детей наблюдаются аллергические реакции. Основным аллергенным компонентом коровьего молока для человека считается b - лактоглобулин.

Очищенный казеин, выделенный из молока с помощью уксусной кислоты, представляет собой аморфный порошок белого цвета, без запаха и вкуса, практически нерастворимый в воде, растворимый в слабых растворах щелочей, солей щелочных и щелочноземельных металлов и минеральных кислот.

В молоке казеин имеет явно выраженные кислые свойства. Его свободные карбоксильные группы дикарбоновых аминокислот и гидроксильные группы фосфорной кислоты легко взаимодействуют с ионами солей щелочных и щелочноземельных металлов (Na+, K+, Ca2+, Mg2+), образуя казеинаты.

Нативные молекулы казеина образуют особым образом структурированные комплексы – мицеллы. Кроме казеина, в их состав входят ионы кальция, неорганического фосфата и цитрата. В настоящее время принято считать, что казеин в молоке содержится в виде казеината кальция, соединенного с коллоидным фосфатом кальция, или так называемого казеинаткальцийфосфатного комплекса (ККФК). ККФК образует мицеллы почти сферической формы, состоящие из субмицелл размером 40-300 нм.

ККФК стабилен в свежем молоке, сохраняет устойчивость при тепловой и механической обработке молока. Однако при высокотемпературной обработке молока и при выработке кисломолочных продуктов наблюдается нарушение его мицеллярной и субмицеллярной структуры. Казеин, полученный из обезжиренного молока осаждением кислотой при рН 4,6, является гетерогенным белком.

Кроме этих основных белков, в молоке присутствует в ничтожных количествах ряд ферментов, белки оболочек жировых шариков и другие специфические белки молока.

Ферменты молока включают более 20 истинных (нативных), а также многочисленные внеклеточные и внутриклеточные ферменты, продуцируемые микрофлорой молока и бактериальных заквасок. Ферменты молока имеют большое практическое значение, как для переработки молока, так и для оценки его санитарного состояния.

Протеин мембраны жировых шариков представлен глобулином, который не является идентичным ни одному из белков молока. На 100 г жировых шариков приходится 0,4-0,8 г белка их оболочек.

Помимо белковых веществ в молоке содержатся многочисленные азотистые соединения небелкового характера. Они представляют собой промежуточные и конечные продукты азотистого обмена в организме животных и попадают в молоко непосредственно из крови. Важнейшими компонентами фракции небелкового азота молока являются мочевина, пептиды, аминокислоты, креатин и креатинин, аммиак, оротовая, мочевая и гиппуровая кислоты. Их общее количество составляет около 5% всего содержания азота в молоке [Горбатова К.К., 2001; Fox P.E., 1982; Eigel W.N., 1984; Mahon D.J., 1984].

На содержание белка в молоке влияют многие факторы: различия в кормлении и содержании, месяц лактации, сезон года, месяц отела, возраст коровы, содержание жира в молоке и происхождение коровы [Тейнберг Н.Н., 1964]. Литературные данные свидетельствуют о значительной зависимости содержания белка (а также массовой доли жира и удоя) в молоке от условий окружающей среды, в частности, кормовых факторов [Peskovicova D., 1996; Hayes B.J., 2003; Ceron-Vunoz M.F., 2000].