Оценка технологических свойств молока коров в зависимости от сезона года

МОЛОЧНОЕ ЖИВОТНОВОДСТВО В КАТАЛОГЕ MILKLIFE.RU

Введение

Согласно Доктрине продовольственной безопасности Российской Федерации (Указ Президента РФ от 21 января 2020 г. № 20) для обеспечения населения высококачественными продуктами питания собственного производства необходимо устойчивое развитие сельскохозяйственного производства (и животноводства, в частности). Особое внимание при этом уделяют развитию молочного скотоводства, от которого получают молоко и говядину. 

Основным продуктом молочного скотоводства является молоко — ценный продукт питания, необходимый для человека любого возраста и состояния здоровья [1–3]. 

Из молока производят большой ассортимент молочных продуктов в соответствии с технологическими инструкциями, разработанными на основании свойств молока и его компонентов [4]. 

В связи с этим к нему (как к продукту питания, так и сырью для переработки) предъявляются большие требования с точки зрения безопасности и технологических свойств [5]. 

На состав и свойства молока оказывают влияние множество факторов, в том числе и генетические, а именно происхождение. Наиболее изучены такие, как влияние кормления и содержания коров, и в меньшей степени — сезонность года, особенно при использовании круглогодового стойлового содержания и однотипного кормления, а также возраста коров, что является актуальным в свете сокращения продуктивного долголетия маточного поголовья [6–8]. 

В настоящее время существенной проблемой молочного скотоводства остается сезонность производства молока. В отдельные сезоны года поставки молока как в количественном, так и качественном отношении) довольно нестабильны, что создает технологам существенные проблемы по производству запланированного количества молочных продуктов и вынуждает периодически перестраивать режим своей работы с неизбежным снижением ее эффективности и рентабельности [9, 10]. 

В связи с этим изучение вопроса о влиянии сезона года на технологические свойства молока коров является актуальным и имеет практическое значение. 

Цель работы — изучение технологических свойств молока по пригодности его к сыроделию в зависимости от сезона года. 

Материал и методы исследования 

Исследования проводили в типичном для Свердловской области товарном хозяйстве по производству молока с использованием голштинского черно-пестрого скота. 

Содержание животных — круглогодовое стойловое привязное с ежедневным моционом в стойловый период с доением в молокопровод. В течение всего года применяется однотипное кормление полнорационными кормосмесями с использованием зерносенажа и комбикорма для крупного рогатого скота, производимого в кормоцехе хозяйства. 

Характеристику молока определяли по ГОСТ 31449- 20131. Сыр типа «Любительский свежий» и «Столовый свежий» производили по ГОСТ 32263-20132. Выход продукции определяли расчетным путем, исходя из массы готового продукта. Исследования проводили в лаборатории кафедры биотехнологии и пищевых продуктов ФГБОУ ВО «Уральский ГАУ» (Свердловская обл., г. Екатеринбург, п. Исток), цехах по производству сыров «Никольская слобода» (Свердловская обл., Сысертский р-н, с. Никольское), «Соболев-сыр» (Свердловская обл., Белоярский р-н, с. Малобрусянское). При проведении исследований применяли аттестованное оборудование и поверенные средства измерения. 

Результаты исследований были обработаны при помощи компьютера (программа Microsoft Office Excel) с применением критерия достоверности по Стьюденту с использованием приложения Excel из программного пакета Office XP и Statistica.

Результаты и обсуждение 

Одно из главных технологических свойств молока при его переработке в сыр — способность свертываться под действием сычужного фермента. 

Продолжительность свертывания молока животных разных сезонов года сычужным ферментом показала, что оно по этому показателю во все периоды лактации и в среднем за лактацию отнесено ко второму типу, наиболее пригодному для производства сыра (табл. 1). 

Фаза коагуляции у молока коров была короче весной, чем в другие сезоны года (р < 0,001), на 0'05''–2'35'', а более длительной — у молока, полученного в зимний период. Лучшей скоростью свертываться под действием сычужного фермента отличалось молоко коров летом. Общая продолжительность свертываемости молока в этот сезон года была меньше, чем в другие сезоны, на 5'20''–7'20'' (р < 0,001). Это объясняется различными размером и массой мицелл казеина, содержанием казеина в молоке, его фракционным составом. 

Важное значение для характеристики пригодности молока в сыроделии имеет продолжительность фазы гелеобразования, от которой зависит качество сгустка. Чем короче фаза гелеобразования, тем плотнее сгусток. Наиболее короткой фазой гелеобразования характеризовалось молоко коров летом, а весной она была высокой. 

Один из интересных показателей технологических свойств молока с точки зрения сыроделия является сычужно-бродильная проба, по которой можно судить о качественном составе микрофлоры молока. При попадании в молоко вредной микрофлоры она в период образования сгустка вызывает появление его разрывов, пузырьков воздуха и выделение сыворотки. Чистое молоко при образовании сгустка дает плотный ровный сгусток. В нашем случае всё молоко во все сезоны года отличалось хорошим качеством. При образовании сгусток был плотный, без разрывов и пузырьков воздуха.

При переработке молока в продукты для детского питания (стерилизованные консервы) имеет значение термоустойчивость молока. Оценка молока по термоустойчивости в зависимости от сезона года показала, что оно имеет высокую термоустойчивость и может быть использовано для переработки в продукты с высокой температурой пастеризации и стерилизации. 

Для подтверждения данных о технологических свойствах молока при его переработке в масло сливочное были проведены технологические опыты. 

О пригодности молока к переработке в сливочное масло судят по таким показателям, как продолжительность сбивания сливок, содержание жира в пахте, степень использования жира и т. д. (табл. 2). 

При сепарировании молока большее количество сливок получено осенью. Несмотря на то что условия подготовки и переработки сливок были аналогичными для молока во все сезоны года, по технологическим свойствам молока наблюдались значительные различия. Сливки весной и летом сбивались быстрее — за 38 мин. и 40 мин., а осенью и зимой продолжительность сбивания сливок составила от 49 мин. до 63 мин. Это объясняется, вероятно, размером и количеством жировых шариков. Известно, что размер жировых шариков зависит от температурного режима окружающей среды: чем выше температура воздуха, тем крупнее жировые шарики и их меньше. И наоборот. Крупные жировые шарики быстрее сбиваются при производстве масла методом сбивания, что и установлено в исследованиях. 

Об использовании жира при выработке масла судят по жирности пахты. В данных опытах при сбивании сливок из молока осенью наблюдался больший отход жира в пахту, чем при сбивании сливок в остальные сезоны года. Это также объясняется различиями по величине жировых шариков. Наименьшие потери жира с пахтой были при сбивании масла из молока коров весной и летом, поэтому степень использования жира сливок в эти сезоны года оказалась высокой. Наиболее высокие затраты молока на 1 кг масла были весной и летом, что объясняется пониженным содержанием жира в молоке. 

Таким образом, сезон года оказывает влияние на технологические свойства молока коров. Лучшей скоростью свертывания под действием сычужного фермента отличалось молоко коров летом. Общая продолжительность свертываемости молока в этот сезон года была меньше, чем в другие сезоны, на 5'20''–7'20'' (р < 0,001). Наиболее высокие затраты молока на 1 кг масла были весной и летом. 

Исходя из вышеизложенного, можно сделать вывод о влиянии сезона года на продуктивные качества коров, состав и технологические свойства молока, несмотря на уравненные условия содержания и кормления по сезонам года. Изменения, скорее всего, связаны с сезоном отела и производством молока по физиологическим периодам, определяемым физиологией лактации и принятой в хозяйстве системой воспроизводства. 

Были изучены технологические свойства молока и при его использовании для изготовления мягких сыров «Любительский свежий» и «Столовый свежий». 

Прежде всего было рассчитано соотношение компонентов молока, обеспечивающее как образование необходимого сгустка, так и показатели качества и состава готового продукта, а именно «жир — белок», «белок — СОМО» и «жир — СОМО». Лучшим для сыроварения оказалось молоко, полученное в весенний и осенне-зимний периоды года. Данные представлены в таблице 3. 

Следует отметить, что по соотношению составных частей молока при его выборе для сыроделия лучшим было молоко, полученное в осенне-зимний период, когда в нем наблюдалось оптимальное содержание СОМО, жира и белка. Объясняется это прежде всего тем, что в этот период большое количество животных лактировало во вторую половину лактации после раздоя. Технологические параметры изготовления сыра «Любительский свежий» в зависимости от молока разных сезонов представлены в таблице 4.

Из данных видно, что технологические параметры при изготовлении сыра «Любительский свежий» из молока коров, полученные в разные сезоны года, соблюдаются. Однако необходимо отметить, что имеются определенные отличия по некоторым технологическим операциям, их длительности и качественным показателям сгустка и отделяемой сыворотки. Так, молоко различалось по расходу хлористого кальция, молочнокислой закваски и сычужного фермента. Самый низкий расход этих компонентов оказался при изготовлении сыра из молока коров в осенне-зимний период, несколько ему уступало молоко, полученное весной. При этом при использовании молока, полученного в осенне-зимний период, был самый лучший сгусток — нормально плотный, и образовался он быстрее, чем в молоке в весенне-летний период. Более низкие показатели по сыропригодности оказались у молока коров в летний период. Сыворотка, полученная в результате отделения сгустка, которая имела белесоватый и белый цвет, непрозрачная, говорит о большом количестве остаточного белка в ней. 

Изготовление сыра «Столового свежего» подтвердило полученные результаты (табл. 5). Основные изучаемые показатели молока при изготовлении сыра «Столовый свежий» изменялись в той же закономерности, как и при приготовлении сыра «Любительский свежий». Лучшим признано молоко, полученное в осенне-зимний сезон года. Наиболее слабые технологические параметры отмечались у молока в летний период года. 

Важный показатель при производстве сыра — это степень использования жира и белка молока, который зависит не только от их содержания в молоке, но состава и структуры. Так, на сыропригодность молока оказывает влияние количество белка в молоке, а именно в большей степени казеин, который присутствует в молоке в виде мицелл, включающих α-, β- и k-фракции казеина, в то время как γ-фракция является немицеллярной и особой роли в образовании сгустка не играетхотя и входит в состав казеина и повышает его содержание. Степень использования белка и жира — в какой-то мере и показатель эффективности переработки молока в сыры (табл. 6). 

Из данных таблицы 6 видно, что повторяется тенденция влияния сезона года на технологические параметры молока при его переработке в сыр, несмотря на то что молоко от всех коров по оценке технологического свойства — сыропригодности — отнесено ко второму типу, наиболее пригодному к переработке. Установлено, что при использовании молока, полученного в осенне-зимний сезон года, наблюдается самая высокая степень использования молочного жира и молочного белка, и по этому показателю оно превосходит молоко, полученное весной и летом, на 2,5–6,5 пунктов по жиру и 2,2–6,7 пункта по белку (сыр «Любительский свежий») и на 1,1–2,5 пункта по жиру и 1,3–8,1 пункта по белку (сыр «Столовый свежий»). 

Осенью и зимой были самые низкие затраты молока на 1 кг сыра, которые, соответственно, составили 8,12–8,32 кг и 7,32–8,02 кг по видам сыра. Это было меньше на 0,72–1,20 кг и 0,30–1,52 кг, соответственно, чем летом и весной.

Результаты. 

В результате исследований установлено: несмотря на то что условия подготовки и переработки сливок были аналогичными для молока во все сезоны года, по его технологическим свойствам наблюдались значительные различия. Сливки весной и летом сбивались быстрее — за 38 мин. и 40 мин., а осенью и зимой продолжительность сбивания сливок составила от 49 мин. до 63 мин. соответственно. Лучшей скоростью свертываться под действием сычужного фермента отличалось молоко коров летом. Общая продолжительность свертываемости молока в этот сезон года была меньше, чем в другие сезоны, на 5'20''–7'20'' (р < 0,001). Наиболее высокие затраты молока на 1 кг масла были весной и летом. По соотношению составных частей молока при его выборе для сыроделия лучшим было молоко, полученное в осенне-зимний период, когда наблюдалось оптимальное содержание СОМО, жира и белка. Объясняется это прежде всего тем, что в этот период большое количество животных лактировало во вторую половину лактации после раздоя.

Выводы 

Таким образом, независимо от того что условия содержания и кормления коров в течение года остаются одинаковыми, наблюдается сезонность в качественных характеристиках молока и его пригодности для производства молочных продуктов (в нашем случае — при его переработке в мягкие сыры).

Источник: Аграрная наука. – 2023. – №. 6. – С. 34-38.