Качество молока красно-пестрой породы и перспективы его использования в производстве мягких сыров комбинированного состава

В настоящее время главной задачей в области молочно-мясного скотоводства является увеличение продуктивности и улучшение качества молока: повышение содержания массовой доли жира, белка, сухих веществ. Красно-пестрая порода молочного скота – это генетически молодая популяция, и на современном этапе совершенствования стоит задача наследственной консолидации племенных, продуктивных качеств животных по признакам, отвечающим требованиям и направлению продуктивности породы. Изучение генетического потенциала быков-производителей красно-пестрой породы, результатов их использования является актуальной проблемой, так как это необходимо для выработки стратегии развития отрасли. Увеличение поголовья крупного рогатого скота красно-пестрой породы происходит ежегодно, в последние годы удельный вес в Воронежской области составил более 25%.

Молоко, благодаря специфическим особенностям отдельных его компонентов, является исключительно ценным сырьем для молочной промышленности. Для маслоделия необходимо молоко с высоким содержанием жира и с определенными физико-химическими свойствами его, об этом свидетельствуют многочисленные данные ряда исследователей [2–6]. В молоке жировые шарики образуют полидис-персную эмульсию из-за различной величины. Размер и количество жировых шариков непостоянны и зависят от породы животного, стадии лактации, рациона и являются одним из факторов определяющих пути переработки молока.

Цель исследований состояла в сравнительном изучении влияния быков-производителей разных линий на продуктивность и качество молока дочерей красно-пестрой породы воронежского типа.

Одним из важнейших продуктов питания для человека является молоко, ценность данного продукта питания обусловлена его химическим составом и свойствами отдельных компонентов. Важным моментом является включение молока и молочных продуктов в рацион человека для повышения его биологической ценности и усвояемости. На состав и свойства молока влияние оказывают различные факторы, такие как: порода, возраст, период лактации, сезон года, рацион кормления, величина молочной продуктивности, упитанность животных, условия содержания.

Также важным фактором, определяющим продуктивность животных и качество молока, является породная принадлежность. Известно, что у пород коров молочного направления таких как: голландская, черно-пестрая, голштинская, холмогорская, красная степная, содержание жира в молоке колеблется в пределах от 3,6 до 3,7%. У пород молочно-мясного направления таких как: симментальская, швицкая, костромская, содержание жира варьирует от 3,8 до 3,9%. У пород мясного направления продуктивности таких как: калмыкская, казахская белоголовая, герефорд содержится 4–4,5% жира. Известно то, что лишь джерсейская и гернзейская породы являются самыми жирномолочными, при этом в среднем содержание жира в молоке достигает 5,5–6,0%, но часто встречаются коровы с содержанием жира 6,5–8,0% [11, 12–20].

Среди молочных продуктов одно из главных мест занимают сыры, которые позиционируются как биологически полноценный и усвояемый продукт с достаточно длительным сроком хранения. Сыры содержат в своем составе полноценные белки, жиры, микроэлементы и витамины. Белковая часть сыров представлена аминокислотами, в том числе незаменимыми. Сыр также является незаменимым источником кальция и фосфора, что выдвигает его на одно из первых мест по уровню производства и потребления.

Большое внимание отводится производству мягких сыров, которое предусматривает более эффективное использования ресурсов молочной промышленности и возможность комбинирования животного и растительного сырья при разработке нового вида продукта с высокими вкусо-ароматическими свойства [1].

Материалы и методы

Научные исследования проведены в ООО «Большевик» Хохольского района (с. Староникольское) Воронежской области на коровах красно-пёстрой породы, являющихся дочерьми четырёх быков-производителей красно-пёстрой породы. Исследовали пробы молока полученных от коров – первотелек (быков производителей линии Вис Бэк Айдал 1013415 и Рефлекшн Соверинг 198998).

Двукратное кормление осуществляется круглый год с использованием монокорма. В состав монокорма входит: силос кукурузный, сенаж, сено, жмыхи и шроты, отруби, ячмень, кукуруза, соль и другие добавки.

Расчет рационов производился с использованием программы «Bestmix». Задача программы заключается в расчете, анализе, контроле рационов по половозрастным группам животных и по их физиологическому состоянию.

В зависимости от физиологического состояния и уровня молочной продуктивности в молочном стаде выделено 4 технологические группы: сухостойные, новотельные, высокоудойные и коровы основной производственной группы.

В каждую группу было отобрано по 15 голов. Все подопытные коровы содержались в хозяйстве на одном отделении привязным способом, доение осуществлялось в молокопровод. Показатели молочной продуктивности и развития коров-дочерей устанавливались из данных первичного племенного учёта. Пробы молока для определения физико-химических свойств отбирали по одной от каждой подопытной коровы утром и вечером, средние пробы отправляли в лабораторию контроля качества молока.

Рисунок 1. Красно-пестрая порода коров воронежского типа

Figure 1. A red-mottled breed of Voronezh type cows

Молочную продуктивность учитывали ежедекадно по результатам контрольных доек, в течение 305 дней лактации. Химический состав молока определяли стандартными методами.

В качестве основного сырья использовали молока коров красно-пестрой породы разной линейной принадлежности по ГОСТ Р 52054, а также молокосвертывающий ферментный препарат, концентрат белков бобов маша. При оценке состава молока, белковых продуктов и полученных сыров применяли стандартные и общепринятые методы исследований.

Результаты

Уровень молочной продуктивности коров и состав молока являются одними из главных показателей, характеризующих хозяйственнополезные признаки животных. Также молочная продуктивность является основным показателем при проведении сравнительной оценки животных, полученных от быков производителей разных линий.

Молочная продуктивность животных по первой лактации представлена в таблице 1. В таблице 2 представлен химический состав молока коров – первотелок на 3-м месяце лактации.

Молоко представляет собой эмульсию жировых шариков в молочной плазме. Плазма – молочная жидкость, свободная от жира, в ней присутствуют все остальные части молока в неизменном виде. Эмульсия представляет собой тонкодисперсную систему из двух нерастворяющихся одна в другой жидкостей, причем одна из жидкостей в тончайшем распределении, находится в другой. При длительном охлаждении часть жира в жировых шариках выкристаллизовывается и образуется трех- и многофазная эмульсия [1, 9, 10].

Таблица 1.

Table 1.

Молочная продуктивность подопытных животных

Milk productivity of experimental animals

Показатель | Indicator	Группа | Group
	I	II
Количество коров, голов | Number of cows, heads	15	15
Удой за 305 дней лактации, кг | Milk yield for 305 days of lactation, kg	6828±213	7496±206
Массовая доля жира в молоке, % | Mass fraction of fat in milk, %	3,85±0,06	4,21±0,03
Количество молочного жира, кг за 305 дней лактации | Amount of milk fat, kg for 305 days of lactation	235,9±8,6	315,6±9,4
Массовая доля белка в молоке, % | Mass fraction of protein in milk, %	3,12±0,02	3,36±0,01
Количество белка, кг за 305 дней лактации | Amount of protein, kg for 305 days of lactation	213,04±3,22	251,86±4,17
Коэффициент молочности, % | The coefficient of milk content, %	1310±36,4	1393±41,3

Таблица 2.

Table 2.

Химический состав молока коров – первотелок на 3 м месяце лактации

Chemical composition of milk of first-time cows at the 3rd month of lactation

Показатель | Indicator	Группа I | Group I	Группа II | Group II
Массовая доля сухого вещества, % | Mass fraction of dry matter, %	11,92 ± 0,23	12,76 ± 0,17
Массовая доля жира, % | Mass fraction of fat, %	3,75 ± 0,04	4,11 ± 0,06
СОМО, % | DSMR, %	8,17 ± 0,24	8,65 ± 0,15
Массовая доля белка, % | Mass fraction of protein, %	3,10 ± 0,17	3,31 ± 0,09
Казеин, % | casein, %	2,14 ± 0,01	2,39 ± 0,05
Сывороточные белки, % | whey proteins, %	0,96 ± 0,07	0,92 ± 0,08
Лактоза, % | Lactose, %	4,45 ± 0,03	4,66 ± 0,06
Зола, % | Ash, %	0,62 ± 0,14	0,68 ± 0,20

Рисунок 6. Постановка сырного зерна из молока коров линии Рефлекшн Соверинг 198998

Диаметр жирового шарика, мкм Diameter of the fat ball, microns

Рисунок 2. Структура распределения жировых шариков по размерам в пробамх разбавленного молока (Группа 1 линии Вис Бэк Айдал 1013415)

Figure 2. The structure of the distribution of fat balls by size in samples of diluted milk (Group 1 of the Vis Back Ideal 1013415 line)

Диаметр жирового шарика, мкм Diameter of the fat ball, microns

Рисунок 3. Структура распределения жировых шариков по размерам в пробах разбавленного молока (Группа 2 (линии Рефлекшн Соверинг 198998))

Figure 3. The structure of the distribution of fat balls by size in samples of diluted milk (Group 2 (lines Reflection Sovering 198998))

Рисунок 4. Концентрат белков бобов маша

Figure 4. Protein concentrate of masha beans

Рисунок 5. Постановка сырного зерна из молока коров линии Вис Бэк Айдал 1013415

Figure 5. Production of cheese grain from milk of cows of the Vis Back Idial 1013415 line

Figure 6. Production of cheese grain from milk of cows of the line Reflection Sovering 198998

(a)                              (b)

Рисунок 7. Мягкий сыр: а – из молока коров линии Вис Бэк Айдал 1013415; б – из молока коров линии Рефлекшн Соверинг 198998

Figure 7. Soft cheese (classical technology): a - from the milk of cows of the Vis Back Ideal 1013415 line; b - from the milk of cows of the Reflection Sovering 198998 line

Таблица 3.

Органолептическая оценка мягких сыров

Organoleptic evaluation of soft cheeses

Table 3.

Сыр Cheese	Характеристика | Characteristic
	Внешний вид Appearance	Вкус и запах Taste and smell	Консистенция Consistency	Рисунок Drawing	Цвет Colour
Контроль Control	Сыр корки не имеет. Поверхность ровная, увлажненная, без ослизнения. Допускается наличие следов серпянки или перфоры, углублений и небольших складок от запрессовки, незначительных трещин Cheese has no crust. The surface is smooth, moistened, without licking. It is allowed to have traces of sickles or perforations, depressions and small folds from pressing, minor cracks	Чистый, кисломолочный, в меру соленый, без посторонних привкусов и запахов Pure, fermented milk, moderately salty, without foreign tastes and odors	Нежная, однородная во всей массе. Допускается слегка ломкая, но не крошливая Gentle, homogeneous in the whole mass. Slightly brittle, but not crumbly, is allowed	Рисунок отсутствует. Допускается наличие небольших глазков круглой, овальной или угловатой формы The drawing is missing. It is allowed to have small round, oval or angular eyes	От белого до светло-желтого, равномерный по всей массе From white to light yellow, uniform throughout the mass
Рецептура 1 (из молока коров линия Вис Бэк Айдал 1013415) Recipe 1 (from cow's milk line Vis Back Ideal 1013415)	Сыр корки не имеет. Поверхность ровная, увлажненная, без ослизнения. Cheese has no crust. The surface is smooth, moistened, without licking.	Чистый, кисломолочный, в меру соленый, с выраженным привкусом пастеризации. Pure, fermented milk, moderately salty, with a pronounced taste of pasteurization.	Нежная, однородная во всей массе, в меру плотная. Tender, homogeneous in the whole mass, moderately dense.	Рисунок отсутствует. The drawing is missing	Светло – кремовый, равномерный по всей массе Light cream, uniform throughout the mass
Рецептура 2 (из молока коров линия Рефлекшн Соверинг 198998) Recipe 2 (from cow's milk line Reflection Sovering 198998)	Сыр корки не имеет. Поверхность ровная, увлажненная, без ослизнения Cheese has no crust. The surface is smooth, moistened, without licking.	Чистый, кисломолочный, в меру соленый, с выраженным привкусом пастеризации и введеного растительного компонента. Pure, fermented milk, moderately salty, with a pronounced taste of pasteurization and the introduced vegetable component.	Нежная, рыхлая, в меру плотная Tender, loose, moderately dense.	Рисунок отсутствует The drawing is missing	Светло – кремовый, равномерный по всей массе Light cream, uniform throughout the mass

Таблица 4.

Физико–химическая оценка полученных мягких сыров

Physico–chemical evaluation of the obtained soft cheeses

Table 4.

Наименование сыра Name of the cheese	Массовая доля Mass fraction
	жира, > fat, >	влаги, < moisture, <	хлористого натрия (поваренной соли), < sodium chloride (salt), <	белка, > protein, >
Контроль Control	17,0	64,0	2,0	19,0
Рецептура 1 (из молока коров линия Вис Бэк Айдал 1013415) Recipe 1 (from cow's milk line Vis Back Ideal 1013415)	15,0	62,0	2,0	21,0
Рецептура 2 (из молока коров линия Рефлекшн Соверинг 198998) Recipe 2 (from cow's milk line Reflection Sovering 198998)	14,0	62,0	2,0	22,0

Обсуждение

Уровень молочной продуктивности и состав молока определяются многими факторами, в том числе оптимальной интенсивностью роста и развития. Доказано, что коровы с высокой живой массой отличаются большей молочностью [1, 7]. Установлено что наибольшей живой массой на 3-м месяце лактации имели коровы 2 группы 538 кг, что на 17 кг больше, чем у животных первой группы. К концу лактации прослеживалась аналогичная тенденция – 562 кг (2 группа) против 536 кг (1 группа).

Удой коров – первотелок опытной группы 1 составил 6828 кг, что на 9,78% меньше по сравнению со 2 группой подопытных животных. Коэффициент молочности коров 2 группы составил 1393, что на 26,77% выше относительно коров 1 группы. Количество молочного жира и белка за лактацию также было получено больше от коров 2 группы.

Содержание сухого вещества в молоке коров – первотелок опытной группы II составило 12,76%, что на 7,04% больше чем в молоке животных I группы. Аналогичная тенденция прослеживалась по белку и жиру.

Физическая стабильность шариков жира в молоке и молочных продуктах, зависит в основном от состава и свойств их оболочек. Оболочка жирового шарика состоит из двух слоев различного состава – внутреннего тонкого, который плотно прилегает к кристаллическому слою высокоплавких триглицеридов жировой глобулы и внешнего рыхлого (диффузного), который легко десорбирует при технологической обработке молока. Схематично это можно представить моделью (рисунок 2).

Рисунок 8. Модель структуры оболочки жирового шарика

Figure 8. Model of the shell structure of a fat globule

Основной компонент внутреннего слоя – лецитин, в незначительном количестве содержатся кефалин, сфингомиелин. Фосфолипиды,

Белковые компоненты оболочки по растворимости в воде (разбавленных солевых растворах) делятся на две фракции: одна плохо растворима в воде, содержит 14% азота, содержит меньше лезина, валина, лейцина, глютаминовой и аспарагиновой кислот, больше аргинина по сравнению с молоком. Она включает значительное количество гликопротеидов, содержащих гексозы, гексозамины и сиаловую кислоту. В другую водорастворимую белковую фракцию входят гликопротеид с высоким содержанием углеводов и разнообразные ферменты: ксантиноксидазу, фосфатазу, холинэстеразу, глюкоза-6 фосфотазу и др. Большая их часть идентична ферментам клеточных мембран. В оболочке шариков жира обнаружены, кроме белков и липидов, обнаружены минеральные вещества: Cu, Fe, Mo, n, Ca, Mg, Se, Na, K. С оболочкой связано от 5 до 25% нативной меди молока и 28–29% нативного Fe (содерание Cu в 1 г оболочки составляет 5–25 мкг, Fe – 70–150 мкг.). Fe и Mo являются компонентами ксантиноксидазы, Cu входит в состав специфиического (богатого CU) белка оболочки, а остальные минеральные элементы в виде катионов плазмы молока связываются с отрицательно заряженными группами белков оболочек шариков жира [2, 4].

Таким образом, внешний слой оболочки жирового шарика состоит из фосфолепидов, оболочечного белка и гидратной воды. Состав и структура оболочек шариков жира после охлаждения, хранения и обработки молока отличаются от состава и структуры нативных оболочек.

В рамках работы проводилось изучение количества и структуры распределения жировых шариков в молоке проб, полученных от подопытных коров. Для определения размера жировых жариков использовалась методика определения количества жировых шариков в 1 см3 молока и величины (диаметра) жировых шариков молока, предложенная Г.С. Иниховым, которая предусматривает нанесение 1 капли молока захваченной стеклянной палочкой с оплавленным концом из пробы молока разведенного в 5 раз дистиллированной водою, нанесения последней на предметное стекло микроскопа, нажатия ее покровным стеклом и проведения измерений ЖК молока на световом микроскопе марки «БИОЛАМ – Р 15», с увеличением в 400 раз с помощью линейной шкалы окуляр-микрометра. Расчеты результатов анализа жировой компоненты молока проводили с помощью сетки камеры Горяева, которая представляет собою квадрат, разделенный на 16 квадратов, ограниченных рамками из трех параллельных линий. Каждый квадрат, в свою очередь, подразделен на 16 более мелких квадратиковподсчет количества жировых в 1 см3 молока проводят с помощью камеры Горяева. Подсчитывая число жировых шариков в каждом поле зрения (выбирается не менее 5 полей зрения в различных участках пробы) и, измеряя диаметры жировых шариков с помощью проградуированной линейной шкалы окуляр-микрометра разрешением в 0,3 мкм, строится с шагом в 0,5 мкм нормированная гистограмма для каждого образца молока. Для построения гистограммы используется пакет программ Excel, а нормирование производится из условия Σni = 1000, где ni-число жировых шариков с диаметрами i-го разряда гистограммы. Контрольные измерения разбавленных дистиллированной водой проб молока проводились с помощью камеры Горяева (рисунок 3 и 4).

Уставлено, что в пробе молока группы 1 содержалось 1,54 млрд жировых шариков в 1 см3 (средний размер жирового шарика составил 2,16 мкм), пробе молока группы 2 – 1,68 млрд жировых шариков в 1 см3, средний диаметр жирового шарика составил 3,48 мкм.

Для получения мягкого сыра использовали молоко коров – первотелек двух линий с целью оценки его пригодности для сыроделия в комбинации с растительным белком – концентратом белков бобов маша. Используемый в работе концентрат белков маша (рисунок 4) содержал в своем составе 37% белка, 4,0% жира, 39% углеводов. Опытным путем установлена оптимальная доза введения гидратированного в соотношении 1:4 концентрата белков маша, которая составила 10% к массе нормализованного по жиру молока. При дозе введения 5% гидратированного концентрата повышалась продолжительность свертывания молока на 20– 25%, что удлиняло технологический процесс. С повышением температуры происходило ускорение свертываемости нормализованной смеси с вводом 10% концентрата белков маша: при температуре 25–35 °С – 166 мин, при температуре 40–45 °С продолжительность свертывания

Способ получения мягкого сычужного сыра предусматривает нормализацию, составление смеси, пастеризацию молочной смеси при температуре 76–78 С, охлаждение до температуры заквашивания, внесение кислой молочной сыворотки, хлористого кальция, закваски Chr. Hansen CHN-19, состоящей из Lactococcus lactis subsp. cremoris; Lactococcus lactis subsp. lactis; Leuconostoc mesenteroides subsp. cremoris; Lactococcus lactis subsp. diacetylactis. и молокосвертывающего фермента Berthelot 530. Затем проводят свертывание молока, обработку сгустка и вымешивание сырного зерна (рисунок 5 и 6). После чего проводят посолку пищевой солью в количестве 1,2–1,5% к массе сырного зерна, самопрессование и охлаждение сыра. Полученные головки сыра представлены на рисунке 7.

Качество мягких кислотно – сычужных сыров комбинированного состава оценивали по органолептическим и физико – химическим показателям, представленным в таблицах 3 и 4. Следует отметить, что более высокими органолептическими характеристиками и повышенной пищевой ценностью обладал образец мягкого сыра полученный из молока коров от быков производителей линии Рефлекшн Соверинг 198998, что предопределяет пути использования данного молока в сыроделии.

Заключение

Проведенные исследования показали, что дочери быка – производителя 1008 линии Рефлекшн Соверинг 198998 обладают достаточно высокой молочной продуктивностью, качественными и количественными характеристиками получаемого молока. Анализ качественных характеристик мягкий сыров показал, что высокими органолептическими характеристиками и повышенной пищевой ценностью обладал образец мягкого сыра полученный из молока коров от быков производителей линии Рефлекшн Соверинг 198998, что предопределяет пути использования данного молока в