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

По эффективности превращения протеина кормов в животный белок лактирующие коровы стоят на первом месте. Считается, что протеин корма является лимитирующим фактором молочной продуктивности [Снопова А.А., 1985; Auldist M.J., 2000]. W. Reichardt [1995] указывает на преимущественную зависимость содержания казеина от содержания энергии и протеина в корме, а также приводит данные о снижении массовой доли казеина в молоке во время летней жары и при заболевании вымени.

По данным C. Krohn [1978], при равном по количеству энергии рационе, но разном по уровню протеина, отмечается повышение удоев и выхода молочного белка с возрастанием уровня переваримого протеина до 120 г на 1 корм. ед. Дальнейшее повышение протеина неэффективно.

При изучении сезонной изменчивости массовой доли белка М.Д. Гельберт [1974] и Р.А. Хаертдинов [2004] изучали влияние сезона на содержание белка в молоке. Ими выявлено, что осеннее молоко имело повышенное содержание белка (3,38%). Наименьшее значение этого показателя наблюдалось летом и весной (3,11-3,27%). Осеннее молоко характеризовалось наивысшем содержанием основного пищевого белка-казеина (2,656г/100мл) по сравнению с молоком, полученным в другие времена года (2,444-2,593/100 мл). Наименьшее содержание казеина в молоке выявлено весной. Сывороточными белками наиболее богато оказалось летнее молоко (0,763/100мл). Далее наблюдалось снижение: осенью - 0,731, зимой - 0,709 и наименьшее значение – весной - 0,667г/100 мл.

Н.В. Кокорина [1999] отмечает изменения содержания массовой доли общего белка в зависимости от периода лактации: количество общего белка в сборном молоке незначительно изменялось с первого до четвертого месяца лактации, затем наблюдалось постепенное увеличение к окончанию лактации.

По данным В. Головань [2005], содержание белка изменяется с возрастом коров. Суточная его продукция у молодых корову (1-2 лактации) выше на 3,5%, чем у животных 5-6 лактации, и на 5,5% - чем в 7-10 лактацию. Противоположные данные приводит О.Г. Маслак [2004]: первотелки отличаются пониженным содержанием белка в молоке. Полновозрастные коровы превосходят их на 0,05%.

При увеличении массовой доли общего белка и казеина повышаются технологические свойства молока [Шувариков А.С., 2003]. Так по данным М.В. Степанова [1999], Н.В. Барабанщикова [2000], А.А. Майорова [2001] и Р.А. Хаертдинова [2004], качество сыра зависит от белковости молока. Сыр, выработанный из молока с наибольшим содержанием общего белка и казеина, выгодно отличался от сыра из молока с наименьшим значением этих показателей, более выраженным вкусом, запахом, лучшей консистенцией, превосходил по степени зрелости, содержанию сухого вещества и жира в сухом веществе, имел более высокую бальную оценку.

Соотношение между казеином и сывороточными белками в коровьем молоке составляет 4:1. Для сравнения - в женском молоке соотношение казеин: сывороточные белки - 2:1 [Колодкин А.М., 1985].

Одним из путей повышения массовой доли белка в молоке является племенная работа в этом направлении. Коэффициент изменчивости содержания белка в молоке варьирует от 3,36 до 11,24%, что позволяет производить отбор по этому признаку достаточно эффективно. Эффективность селекции пропорциональна наследуемости. По данным Л.П. Пяновской [1968] величина коэффициента наследуемости по проценту белка варьирует от 0,25 до 0,94 в зависимости от породы. Такая вариабельность коэффициента наследования зависит как от генотипической структуры популяции, так и от условий, в которых реализуются генетические особенности животных. Высокая степень наследуемости массовой доли белка в молоке позволяет сделать вывод, что на уровень этого показателя может оказывать влияние ведение племенной работы со стадом.

5. Минеральный состав молока

Минеральные вещества поступают в организм животного и переходят в молоко главным образом из кормов и минеральных добавок. Поэтому их количество в молоке находится в прямой зависимости от рационов кормления, окружающей среды, времени года, а также породы животного и его физиологических особенностей.

Основными минеральными веществами молока (макроэлементами) являются Ca, P, Mg, Na, K, Cl, S [Диланян З.Х., 1979; Горбатова К.К., 2001].

Сбалансированность рационов по минеральному составу (при условии оптимизации рационов по основным питательным веществам) повышает продуктивность животных, улучшает состав молока по ряду показателей.

Около 22% всего кальция молока прочно связано с казеином (кальций структурообразующий), остальное количество (78%) составляют соли – фосфаты, цитраты. Большая часть этих солей содержится в коллоидном состоянии и небольшая часть (около 30%) – в виде истинного раствора. Между ними устанавливается равновесие. Соотношение этих форм играет важную роль в поддержании определенной степени дисперсности, гидратации белковых частиц, их стабилизации при тепловой обработке и в прохождении сычужного свертывания.

Фосфор содержится в молоке в минеральной и органической формах. Неорганические соединения фосфора составляют 63-66% его общего количества и представлены фосфатами кальция и др. металлов. Органические соединения – это фосфор в составе казеина, фосфолипидов, коферментов, нуклеиновых кислот и др.

Важнейшими макроэлементами молока и являются кальций и фосфор. Молоко – лучший источник кальция для организма. Суточная потребность взрослого человека в кальции – 800 мг, фосфоре – 1200 мг. Кальций находится в молоке в легко усвояемой и сбалансированной с фосфором форме. Один литр молока полностью удовлетворяет суточную потребность взрослого человека в кальции и наполовину – в фосфоре [Горбатова К.К., 2001]. А.П. Нечаев [Пищевая химия, 2003] рекомендует для взрослого человека соотношение кальция и фосфора в пище 1: 1,5. Для сравнения – соотношение кальция и фосфора в женском молоке – 1:1,3 [Колодкин А.М., 1985]. В коровьем молоке соотношение кальция и фосфора составляет в среднем 1,3-1,5:1 (рассчитано по данным К.К. Горбатовой [2001]).

Содержание кальция в молоке колеблется от 100 до 140 мг%. В молоке, изготовляемом в РФ, среднее количество кальция составляет от 110 до 126мг%. Среднее содержание фосфора – 95мг%.

Соли кальция имеют огромное значение для процессов переработки молока. Например, недостаточное количество солей (ионов) кальция обуславливает медленное сычужное свертывание молока. Если содержание кальция уменьшается до 80 мг%, молоко становится «сычужно-вялым». В сыроделии считается нормальным содержание 120-130 мг% кальция в молоке. Избыток кальция (более 160 мг%) вызывает коагуляцию белков молока при стерилизации [Горбатова К.К., 2001; Савельев А.А., 2002; Кузнецов В.В., 2003].

Также технологическое значение имеет содержание фосфора в молоке. Фосфор входит в состав казеинаткальцийфосфатного комплекса. Белок, содержащий фосфор, по сравнению с дефосфолированным, более устойчив к действию протеолитических ферментов. Присутствие фосфора в оболочке жировых шариков придает им стабильность. Неорганический фосфор имеет значение для развития молочнокислых бактерий. При воздействии на молоко высокими температурами часть растворимого фосфора выпадает в осадок в виде трехзамещенного фосфата кальция. Н.Н. Кулагина [1958] и А.А. Савельев [2002] для исправления сычужно-вялого молока и для восстановления потери ионов кальция и фосфора во время тепловой обработки молока предлагают использовать фосфаты кальция вместо традиционно используемого хлорида кальция, предварительно отслеживая динамику фосфора и кальция в товарном молоке, направляемом на сыроделие.

Содержание кальция и фосфора в молоке зависит от многих факторов. На содержание кальция оказывает влияние сбалансированность рационов по минеральному составу. Особенно это важно для высокопродуктивных коров. Для улучшения минерального состава молока эффективно применение минеральных подкормок [Кулагина Н.Н., 1958; Заплатникова Г.М., 2000; Федотов В.А., 2002].

Исследования Н.Н. Кулагиной [1958] показали колебания содержания кальция и фосфора в молоке по месяцам лактации в зависимости от сезона отела и по сезонам года. Среднее содержание кальция в товарном молоке составило 130 мг%, фосфора – 96мг%. Колебания по месяцам были значительными: по кальцию от 106 до 152мг%, по фосфору от 70 до 110 мг%. При исследовании содержания кальция и фосфора в молоке отдельных коров, были получены следующие результаты. Соотношение кальция и фосфора в молоке незначительно снижалось на 5-7 месяцах лактации. Больше всего кальция и фосфора было в молоке первого месяца лактации. К четвертому месяцу содержание обоих элементов снижалось до минимума. С пятого месяца снова повышалось и оставалось неизменным до конца лактации, похожая динамика содержания кальция и фосфора в молоке выявлена А.Г. Мухамадеевой [2003]. Индивидуальные отклонения по фосфору были значительно выше, чем по кальцию.

Количество кальция в молоке летом значительно ниже, чем зимой. Влияние сезона года на содержание фосфора в молоке не установлено. К.К. Горбатова [2001] и Р.А. Хаертдинов [2004] отмечают низкое содержание кальция в весеннем молоке, что связывают со снижением полноценности кормов и изменением обмена веществ в организме коров.

В работе Н.Н. Кулагиной [1958] было выявлено высокое соотношение кальция и фосфора – 1,37. В летние месяцы оно всегда снижалось (до 1,2), а осенью повышалось (больше всего – зимой – до 1,45). Автор объясняет это тем, что кальций и фосфор не одинаковы по своему участию в процессах обмена веществ в организме и сезоны колебаний кальция и фосфора не совпадают.

Таким образом, определение макроэлементов в сырьевом молоке необходимо для регулирования их соотношения и количества при сыроделии и при внесении минеральных добавок-обогатителей в процессе производства обогащенных молочных продуктов [Вокорина Е.Н., 2005; Соловьева Е., 2005].

6. Лактоза

Основным углеводом молока является лактоза. Кроме нее в молоке в небольших количествах обнаруживаются моносахариды, и в следовых количествах – олигосахариды.

Лактоза представляет собой дисахарид (С12H22O11). Под действием фермента лактазы происходит гидролиз лактозы на моносахариды – глюкозу и галактозу. В молоке этот дисахарид очень легко поддается брожению под действием молочнокислых бактерий и в результате превращается в молочную кислоту. Лактоза, наряду с натрием и калием – один из осмотических активных компонентов молока. Осмотическое давление молока такое же, как и крови. Оно поддерживается на определенном уровне благодаря равновесию между концентрацией лактозы и растворимыми минеральными веществами.

Лактоза выполняет главным образом энергетическую функцию – на нее приходится около 30% энергетической ценности молока.

Содержание лактозы в молоке довольно постоянно и составляет                  4,5 – 5,2%. При маститах содержание лактозы в молоке резко снижается.

В молекулу лактозы, как уже говорилось, входят глюкоза и галактоза. В настоящее время принято считать, что основным предшественником обеих составных частей лактозы является глюкоза, поступающая в молочную железу из крови.

Массовая доля лактозы в молоке непостоянна. Н.В. Кокорина [1999] отмечает снижение количества лактозы в сборном молоке осенью (в период наибольшего содержания в молоке жира и белка). Наибольшее значение содержания лактозы пришлись на март, апрель, июль и август. Исследования Р.А. Хаертдинова [2004] показали незначительные сезонные колебания содержания лактозы – в пределах 0,03%.

Содержание лактозы в молоке имеет технологическое значение и влияет на рост молочнокислых бактерий [Шувариков А.С., 2003].

7. Витамины молока

Одним из факторов, обуславливающих биологическую ценность молока, является наличие в нем витаминов. Молоко содержит практически все витамины, необходимые человеку.

В молоке обнаружено 17 из 20 известных в настоящее время витаминов: из жирорастворимых – A, D, E, K, а из водорастворимых – B1 – B12, Bc, H, C, n - аминобензойная кислота, инозит. На их содержание оказывают влияние факторы как внутренней, так и внешней среды.

По содержанию витамина С молоко не может конкурировать с продуктам растительного происхождения: лимоном, луком, плодами шиповника, но тем не менее является полноценным фактором витаминного питания человека. Витамин С положительно действует на центральную нервную систему, повышает прочность и эластичность каппилярных сосудов, способствует лучшему усвоению железа, нормальному кроветворению [Пищевая химия, 2003].

Витамин С попадает в молоко из корма, часть его синтезируется в рубце. Содержание аскорбиновой кислоты в молоке зависит от кормления, индивидуальных особенностей организма животного, времени года, а также от условий получения, хранения и транспортировки молока и молочных продуктов. В сыром молоке витамина С содержится от 0,3 до 2,0 мг% [Горбатова К.К., 2001].

Аскорбиновая кислота является нестойким соединением и после трехсуточного хранения, независимо от температуры хранения, ее остается в молоке 21-33 % от первичного содержания. Доставка молока в неохлажденном виде с молочно-товарных ферм на предприятия молочной промышленности снижает содержание аскорбиновой кислоты наполовину [Давидов Р.Б., 1956]. Витамин С является, наряду с витаминами Е, А и каротином, ингибитором процессов окисления жиров в молоке и молочных продуктах, ведущих к образованию пороков вкуса, которые возникают при попадании в молоко солей металлов (в процессе получения молока и его переработки) или под действием света [Рубан Е.Л.]. Высокие концентрации аскорбиновой кислоты (101-20 мг/кг) препятствуют развитию этих процессов [Smith G.J., 1962]. Потеря аскорбиновой кислоты или значительное снижение ее концентрации (до 70% и более) ведет к появлению окислительного привкуса [Годед А., 1963].

По литературным данным [Барабанщиков Н.В., 1990; Свирин Д.В., 2003] можно предположить, что витаминная активность молока проявляется комплексно (в молоке одновременно повышается содержание группы витаминов).

Витаминная активность молока относится к мало изученным показателям качества.

8. Содержание соматических клеток в молоке

Определение содержания соматических клеток в молоке позволяет выявить примесь анормального молока в сборном. Анормальным считают молоко, полученное в конце лактации, молоко коров больных маститом или с другими нарушениями состояния организма животного. Анормальное молоко отличается от нормального по своему химическому составу, физико-химическим свойствам и содержит большое количество соматических клеток (лейкоцитов, лимфоцитов, эритроцитов, эпителиальных клеток молочной железы и другие) [Охрименко О.В., 2001].