Качество молока коров. ч.1/4 Химический состав и питательная ценность
Современные технологии переработки молока предъявляют высокие требования к качеству сырья, которое во многом определяется его физико-химическими и технологическими свойствами. Свежевыдоенное молоко обладает определенными органолептическими свойствами, плотностью, точкой замерзания и кипения, вязкостью, кислотностью, термостабильностью.
Точка замерзания молока в среднем равна минус 0,53оС (минус 0,52-0,57оС), что ниже, чем у воды. Это связано с содержанием в молоке растворенных веществ. Повышение точки замерзания молока - не всегда следствие добавления воды. Часто причина обусловлена несбалансированностью кормления, недостаточным содержанием минеральных веществ и нарушениями энерго-протеинового отношения в рационе. Разбавление молока водой возможно вследствие технических неисправностей в системе промывки доильных установок и холодильного оборудования. Точка кипения молока 100,2 оС.
Довольно стабильный показатель молока — его плотность (масса при 20°С, заключённая в единице объёма). Плотность, которая обуславливается наличием в молоке сухих веществ, определяют не ранее чем через 2 часа после доения. За это время улетучиваются газы из парного молока. Белки, углеводы и соли повышают плотность, а жир понижает. Понижение плотности наблюдается при резком ухудшения кормления, а также при фальсификации молока. В новом ГОСТе Р 52054-2003 требования по плотности молока для высшего сорта составляют 1028 кг/м3, первого — 1027 и несортового — менее 1026 кг/м3. Молозиво имеет повышенную плотность 1038-1050 кг/м3.
Различают титруемую и активную кислотность. Титруемая кислотность выражается в градусах Тернера и находится в пределах 16-18°Т. Она определяется кислотным характером белков (казеина), наличием растворенного в молоке углекислого газа, лимонной кислоты и солей. Спустя некоторое время после доения по мере развития микроорганизмов, сбраживающих лактозу, в молоке накапливаются кислоты, повышающие титруемую кислотность. Этот показатель в молозиве составляет 48-52°Т. Активная кислотность характеризуется концентрацией водородных ионов и обозначается как рН. Этот показатель колеблется в пределах 6,3-6,9.
Кислотность молока может повышаться от погрешностей в кормлении, в том числе от дачи недоброкачественного силоса или его избытка в рационе, из-за нарушений фосфорно-кальциевого и белкового обмена, а также в первые дни после отёла. Из-за нарушения соотношения Р:Са в организме коров кислотность молока повышается до 20оТ и выше. Такой продукт не примет на переработку ни один молокозавод.
Летом причиной повышения кислотности молока может стать использование болотистых пастбищ. Повышается этот показатель и при недостатке в корме поваренной соли, а понижается (до 6-8°Т) в последние дни лактации животных, при заболеваниях коров маститом, при разбавлении молока водой. Кроме этого, кислотность связана с микробным обсеменением молока.
Согласно ГОСТу Р 52054-2003, молоко высшего и I сорта должно быть по кислотности не ниже 16 и не выше 18°Т. Если этот показатель ниже 16 и более 21°Т, молоко считается несортовым.
Требования к качеству молока по европейским стандартам приведены в таблице 1. Долгие годы основным качественным параметром молока было содержание жира. Сейчас закупочную цену молока определяет белок, а также кислотность, термоустойчивость, наличие механических примесей и ингибирующих веществ, бактериальная обсеменность, содержание соматических клеток.
В последние годы с увеличением производства стерилизованных продуктов питания проблема повышения термоустойчивости молока стала весьма актуальной. Удельный вес стерилизованного молока в объеме питьевого с 1990 года по настоящее время возрос более чем в 20 раз. Это связано с тем, что молочная промышленность заинтересована в выпуске продуктов длительного срока хранения и расширения их ассортимента. Однако в различных регионах России доля молока, пригодного к высокотемпературной обработке, остается невысокой и составляет 60-70%.
Термоустойчивость имеет достаточно сложную природу и определяется главным образом солевым равновесием в молоке, а также размером и химическим составом частиц казеина.
Причины снижения термоустойчивости:
- смешивание молока различной температуры;
- повышенная кислотность. Свежее молоко может иметь повышенную кислотность, вызванную его составом. Бывают ситуации, когда молоко с повышенной (до 26°Т) или пониженной (менее 16°Т) кислотностью дает отрицательную пробу на наличие соды, аммиака и примесей ингибирующих веществ, что, прежде всего, связано с нарушением кормления животных;
- тип и рацион кормления. В повседневной практике часто отмечается увеличение кислотности молока вследствие развития метаболического ацидоза, вызванного повышенной кислотностью силоса за счет масляной кислоты, нарушением обмена веществ на почве углеводной, минерально-витаминной недостаточности и белкового перекармливания, что становится причиной низкой термоустойчивости. При таких формах нарушения обмена веществ у лактирующих коров наряду с повышением кислотности в молоке появляется ацетон;
- загрязненность и недостаточное охлаждение молока. Эти факторы ведут к повышению его кислотности. Чем ниже уровень культуры хозяйствования предприятия, тем хуже качество его продукции и, соответственно, ниже прибыль.
Учитывая вышеизложенное, большое значение приобретают обеспеченность рационов углеводами и балансирование их по сахаро-протеиновому отношению, которые приводят к уменьшению в крови, моче и молоке кетоновых тел (ацетона, бета-оксимасляной и ацетоуксусной кислоты). Повышение уровня кетоновых тел в крови, моче и молоке свидетельствует о нарушении обмена веществ. Стойкая кетонемия встречается у коров при острой и подострой формах кетоза. При этом соотношение кетоновых тел меняется в сторону увеличения ацетона и ацетоацетата. При остром кетозе в моче и молоке обнаруживаются ацетоновые тела (в моче до 100-500 при норме 5-10 мг%, в молоке до 20-80 при норме до 8 мг%), а в крови – кетоновые тела (до 15-70 и более при норме 1-6 мг%). Увеличение ацетоновых тел в молоке резко снижает его потребительские свойства.
Избыток протеина в рационе коров приводит к повышению образования мочевины с последующим ее выделением с молоком (более 30 мг/100 мл).
Нарушение обмена веществ из-за ошибок в кормлении начинается незаметно, без каких-либо предвестников, и лишь позднее приводит к алиментарным болезням с глубокими, часто необратимыми дегенеративными изменениями органов и тканей. При этом повышается кислотность молока, ухудшается его термоустойчивость.
При нормальном соотношении углеводов, белков, жиров, минеральных элементов и витаминов в рубце увеличивается переваримость кормов. Образуется оптимальное соотношение продуктов распада и синтеза (летучие жирные кислоты, аминокислоты и др.), которые всасываются в кровь и благотворно действуют на физиологические функции организма.
В практике редко встречаются расстройства какого-либо одного вида обмена веществ. Чаще имеют место комбинации различных нарушений метаболизма (белково-углеводного, углеводно-жирового, витаминно-минерального и т. д.). Для распознавания нарушения обмена веществ необходимы комплексные исследования, включающие анализ кормов и биологических жидкостей организма животных. По экономическому ущербу нарушения обмена веществ занимают одно из первых мест у высокопродуктивных животных.
Для предотвращения аномалии термоустойчивости молока необходимо правильное балансирование рационов по питательным веществам, энергии, витаминам, макро- и микроэлементам. Особое значение, при любом типе кормления, имеет сахаро-протеиновое отношение. Наличие в рационе достаточного количества легкопереваримых углеводов и клетчатки — необходимое условие для нормальной жизнедеятельности микрофлоры рубца, обеспечивающей синтез ЛЖК, микробиального протеина, витаминов группы В, С и К.
Повышение термоустойчивости белков молока решается нормализацией обмена веществ у дойных коров на основе комплексного подхода к проблемам в хозяйстве: кормлению, санитарному состоянию помещений и доильного оборудования, оздоровлению стада, его породности.
В настоящее время имеются различные технологические приемы повышения термоустойчивости молока, однако они не всегда решают проблемы улучшения качества сырья. Индивидуальные различия коров по термоустойчивости надоенного молока имеют весьма широкий диапазон и характеризуются от начала нагревания до коагуляции белков от 2 до 60 мин и более. Это указывает на возможность улучшения данного свойства молока селекционными методами.
Отмечено, что термоустойчивость молока является наследственно обусловленным признаком, поскольку по нему существуют четко выраженные межпородные различия и при скрещивании скота различных пород он наследуется преимущественно по промежуточному типу и имеет устойчивую отрицательную корреляцию между содержанием общего белка в молоке и его термоустойчивостью.
При исследовании молока чистопородных животных на термоустойчивость установлено, что этот показатель у бестужевских и холмогорских коров лежал в интервале от 30 до 40 мин. Молоко, продуцируемое коровами айрширской и голштинской пород, выдерживало тепловую обработку при температуре 135°С более длительное время. Видимая коагуляция молочных белков происходила через 63,5 и 72,2 мин соответственно (таблица 2).
Среди чистопородного поголовья наиболее высокой долей коров, продуцирующих низко-термоустойчивое молоко, отличались холмогорские животные — 42,5 %, наименьшей (25,0%) — голштинские. У помесей, полученных от скрещивания этих пород, доля молока менее 40 мин. термоустойчивости имеет в среднем промежуточное значение — 36 %. Однако у них, по мере повышения кровности по голштинской породе, доля такого молока приближается к уровню улучшающей породы — 27 %.
Термоустойчивость во многом зависит от солевого равновесия, рН молока и сотношения в нем Са и Р. После систематических подкормок коров с целью улучшения их кальциевого питания в молоке резко возрастало количество ионизированного кальция, после чего казеин выпадал в осадок при нормальной кислотности от незначительного повышения температуры. Установлено, что уровень содержания в молоке к-казеина и b-лактоглобулина достоверно влияет на его термоустойчивость. Её определяют по алкогольной пробе и подразделяют на классы от V до I, в зависимости от концентрации раствора этилового спирта, вызывающего осаждение хлопьев в молоке (68, 70, 72, 75 и 80%). Молоко, предназначенное для детского питания, должно соответствовать высшему сорту и по термоустойчивости быть не ниже II класса.
Увеличение казеиновой фракции в молоке сопровождается снижением термоустойчивости, что связано с понижением стабильности мицелл казеина в результате увеличения их размера и изменения величины заряда. Повышенной термостабильностью обладает молоко от коров в начале и конце лактации, и при среднем уровне молочной продуктивности. Большое влияние на состав и термостабильность молока оказывает кислотно-щелочное равновесие в организме коровы, обусловленное определенным соотношением кислых и щелочных элементов корма. Для улучшения термостабильности молока рекомендуют включать в рационы буферные смеси (бикарбонат натрия, оксид магния и другие щелочные соединения), снижающие кислотность корма.
Физико-химические и технологические свойства молока зависят от сезонных и климатических факторов. Сезонность влияет не только на содержание в молоке общего белка, но и на его фракции. Наиболее высокое содержание a-казеина в молоке наблюдается летом, низкое — зимой; b-казеина, наоборот, высокое — зимой, низкое — летом; содержание к-казеина наибольшее осенью, наименьшее — весной. Весеннее молоко имеет более длительную продолжительность свертывания под действием сычужного фермента, чем зимнее.
Худшее качество весеннего молока объясняется тем, что в нем содержится меньшее количество кальция, свободных аминокислот и витаминов. Это происходит в связи с пониженной полноценностью кормов и изменениями обмена веществ в организме коров. В весеннем молоке медленнее развиваются молочнокислые бактерии, снижается энергия образования кислот. Весенние отклонения в жизнедеятельности организма приводят к изменению продуктивности, состава и технологических свойств молока у коров.
Тем не менее, ряд хозяйств получает молоко стабильного качества в различные сезоны года. Прежде всего, следует отметить, что хозяйства с высоким уровнем технологии получения молока во все сезоны года производили сыро-пригодное и высококачественное молоко, стабильно отвечающее требованиям 1 сорта, 1 группы чистоты и 1 класса по бактериальной обсемененности. Кислотность молока даже в летнее время года не превышала 18,6°Т, так как оно подвергалось охлаждению до температуры ниже 10°С. Плотность молока соответствовала нормативным показателям, имела незначительное колебание по сезонам года и составляла 1027,4— 1027,7 г/см3 (таблица 3).
Лучшие показатели имеет осеннее молоко (повышенное содержание жира - 3,9%, белка - 3,4 и лактозы - 4,7%), худшее значение показателей отмечено летом и весной (жира 3,5-3,6%, белка 3,1-3,3 и лактозы 4,6-4,7%). Сезонная изменчивость уровня лактозы выражена слабее, чем жира и белка. Изменение количества сухого вещества в молоке в течение года было аналогичным жиру и белку. При этом наибольше его содержание отмечено в осенний период (12,6%), наименьшее (12,2%) — весной. При выпасе на пастбище животные дают более термоустойчивое молоко, чем в стойловый период.
Количество казеина в осеннем молоке было наибольшим (2,7г/100 мл) по сравнению с молоком, полученным в другие времена года (2,4—2,6 г/100 мл). Зимнее молоко имело высокое содержание к-казеина (0,25 г/100 мл), выше, чем в другие сезоны года, на 0,016—0,03 г/100 мл.
По сывороточным белкам более богато летнее молоко (0,76 г/100 мл), беднее — весеннее (0,67 г/100 мл). Превосходство летнего молока в сравнении с весенним обусловлено повышенным содержанием сывороточных белков: b-лактоглобулин - на 0,07 и a-лактоальбумин - на 0,036 г/100 мл. По остальным сывороточным белкам: F-фракции, альбумину крови, протеозо-пептону, иммуноглобулину и прочим «малым» фракциям — такого превосходства не выявлено.
В погоне за молоком в хозяйствах порой забывают о грамотном кормлении сухостойных коров. Например, барда и кислые корма приводят к абортам и повышению кислотности молозива до 130°Т, в результате чего наблюдаются падеж и диспепсия телят. В то же время низкая титруемая кислотность молозива (36-38°Т), вызванная нарушением витаминно-минерального питания сухостойных коров, также способствует развитию диспепсии у новорожденных телят.
Следовательно, получение качественного молока - сложный технологический процесс, направленный на реализации генетического потенциала коров, профилактику метаболических нарушений, связанных с полноценностью кормления и содержания животных.
В настоящее время закупочную цену молока определяет содержание в нем белка, жира, а также кислотность, термоустойчивость, наличие механических примесей и ингибирующих веществ, бактериальная обсеменность, содержание соматических клеток.
Показатели кислотности и термоустойчивости молока зависят от генетических факторов, условий кормления и содержания животных. Отклонения в химическом составе молока, вызванные изменением структуры и состава рациона, могут существенно влиять на титруемую кислотность, а, следовательно, и на термоустойчивость молока. Этот показатель значительно снижается при маститах.
Правильное балансирование рационов по питательным веществам, энергии, витаминам, макро- и микроэлементам, профилактика заболеваний животных – важнейшие факторы повышения термостабильности молока.