Прогнозирование качественного состава и свойств молока до выдаивания
Автор: Лещуков К.А., Буяров В.С., Ляшук А.Р.
Журнал: Вестник аграрной науки @vestnikogau
Рубрика: Сельскохозяйственные науки
Статья в выпуске: 4 (73), 2018 года.
Бесплатный доступ
Молочное скотоводство является одним из важнейших элементов структуры агропромышленного комплекса России. Уровень молочной продуктивности и качество молока обусловлены влиянием многочисленных факторов, к числу которых, прежде всего, можно отнести генетически детерминированный уровень продуктивности, физиологическое состояние и здоровье животных, продолжительность хозяйственного использования. Достижение высоких производственных показателей, обеспечивающих эффективность молочного животноводства невозможно без использования новых методов, предлагаемых научным сообществом. Перспективным является изучение вопросов получения диагностической информации и разработки информативных способов экспресс-оценки показателей функционального гомеостаза животных и качества получаемой от них продукции с помощью системы поверхностно локализованных биологически активных центров кожи. В опытах изучалась взаимосвязь уровня биопотенциала поверхностно локализованных биологически активных центров коров с качественными характеристиками и свойствами молока до выдаивания. Были получены данные о взаимосвязи качественного состава, свойств молока и уровня биоэлектрического потенциала биологически активных центров коров. Выявлено, что интенсивность обменных процессов и секреции в молочной железе, обусловленные, в том числе, содержанием микрофлоры, провоцирующей маститы и предопределяющие устойчивость мицелл казеина к действию высоких температур, оказывает влияние на санитарно-гигиенические характеристики свежевыдоенного молока и его термоустойчивость, которые можно оценивать по уровню среднего биопотенциала биологически активных центров кожи № 1, № 3, № 16, № 20, № 38, № 39, № 44, сегментарно детерминированных связями с вегетативной нервной системой. На основании результатов проведенных исследований был разработан способ прогнозирования качественного состава и свойств молока до выдаивания.
Молочное скотоводство, качественный состав и свойства молока, биологически активные центры
Короткий адрес: https://sciup.org/147228750
IDR: 147228750 | УДК: 637.12.04/.07.001.18 | DOI: 10.15217/issn2587-666X.2018.4.71
Forecasting qualitative composition and properties of milk before milking dry
Dairy cattle breeding is one of the most important elements of the structure of the agro-industrial complex of Russia. Milk production level and the quality of milk are determined by the influence of numerous factors, among which are genetically deterministic level of productivity, physiological and animal health and the duration of economic use. Achieving high production levels that ensure the effectiveness of dairy farming is impossible without the use of new methods offered by the scientific community. One of the most promising ones is the study of the issues of obtaining diagnostic information and the development of informative methods for rapid assessment of indicators of functional homeostasis of animals and the quality of products obtained from them using a system of surface-localized biologically active skin centers. The laboratory studied the relationship between the level of biopotential of surface-localized biologically active centers of cows with qualitative characteristics and characteristics of milk before milking dry. The data we obtained showed the relationship between the qualitative composition, milk properties and bioelectric potential of biologically active cows. It was revealed that the intensity of metabolic processes and secretion in the mammary gland, caused by the content of microflora that provokes mastitis and predetermines the stability of casein micelles to the action of high temperatures, influences the sanitary and hygienic characteristics of fresh milk and its heat resistance, which can be estimated by level of the average biopotential of biologically active skin centers № 1, № 3, № 16, № 20, № 38, № 39, № 44, segmentally determined by the connections with the autonomic nervous system. Based on the results of the studies, a method was developed to predict the qualitative composition and properties of milk before extrusion.
Текст научной статьи Прогнозирование качественного состава и свойств молока до выдаивания
Введение. Молочное скотоводство является одним из важнейших элементов структуры агропромышленного комплекса России. В настоящее время агропромышленная политика направлена на его высокоэффективную и конкурентоспособную работу, повышение наде^ности обеспечения населения страны молоком и молочными продуктами. Уровень молочной продуктивности и качество молока обусловлены влиянием многочисленных факторов, к числу которых, пре^де всего, мо^но отнести генетически детерминированный уровень продуктивности, физиологическое состояние и здоровье ^ивотных, продол^ительность хозяйственного использования. Кроме того, значительное влияние на продуктивность и качество получаемого молока оказывают технология кормления и содер^ания коров [1, 2].
Дости^ение высоких производственных показателей, обеспечивающих эффективность молочного ^ивотноводства невозмо^но без использования новых методов, предлагаемых научным сообществом. На сегодняшний день получено значительное количество научных данных о влиянии различных естественных и искусственных воздействий на молочную продуктивность коров, которые дают возмо^ность достаточно эффективно регулировать качество молока [3, 7].
В то ^е время известно, что ко^а, в которой располо^ены структурные элементы – поверхностно локализованные биологически активные центры (ПЛБ^Ц) и молочная ^елеза имеют общее эмбриональное происхо^дение [6]. Опираясь на результаты собственных исследований, а так^е научные работы В.^. Петрова (1994, 1997); Г.В. Казеева в соавт. (1994, 2000); ^.М. Гуськова, ^.В. Мамаева, Ю.Н. Баранова (1997, 1999), Л.Д. Илюшиной (2002) мо^но констатировать, что функционирование биологически активных центров ко^и тесно связано с реализацией продуктивного потенциала ^ивотных, и они широко используются в зооветеринарной практике для коррекции их функционального состояния и получения диагностического эффекта [4, 5].
На наш взгляд, недостаточно изучены вопросы получения диагностической информации и разработки информативных способов экспресс-оценки показателей функционального гомеостаза ^ивотных и качества получаемой от них продукции с помощью системы поверхностно локализованных биологически активных центров.
В исследованиях мы решили расширить сведения о взаимосвязи биоэлектрических показателей поверхностно локализованных биологически активных центров с интенсивностью секреторной функции молочной ^елезы и качественными характеристиками молока.
Цель иссле^ований – изучение взаимосвязи уровня биопотенциала поверхностно локализованных биологически активных центров коров с качественными характеристиками и свойствами молока до выдаивания.
Услови^, материалы и мето^ы. Метамерная организация структуры, иннервации и взаимосвязи поверхностно локализованных биологически активных центров с внутренними органами, а так^е строение и связи вегетативной нервной системы указывают на возмо^ность воздействия на те, или иные центры с целью коррекции функционального гомеостаза и получения диагностического эффекта. В этом направлении проведено много теоретических и прикладных исследований и получены ва^ные для производства результаты (П.Ф. Зацепин, 1999; ^.Г. Не^данов, C.^. Хи^няк, 2001; ^.C. Ерохин, М.И. Макаров, 2002; Г.В. Казеев, 2000, 2003, 2005; ^.М. Гуськов, ^.В. Мамаев, Л.Д. Илюшина, 2002; Е.^. Гурьянова, Е.В. Любовцева, 2007; В.^. Рябуха, Т.В. Миллер, Н.И. Якимова 2003, 2007, 2009; М.Э. Пусева, В. Ю. Лебединский, П.В. Cеливерстов, 2013; Н.В. Иванова, 2014 и др.).
Руководствуясь метамерной организацией структуры, иннервации и взаимосвязями поверхностно локализованных биологически активных центров с внутренними органами, а так^е строением и связями вегетативной нервной системы, и результатами ранее проведенных исследований было высказано следующее предполо^ение. Интенсивность обменных процессов и секреции в молочной ^елезе зависит от способности организма проявлять защитные функции в отношении находящихся в ней микроорганизмов, содер^ание которых мо^но оценивать в све^евыдоенном молоке по уровню биопотенциала ПЛБ^Ц ко^и № 1, № 3, № 16, № 20, № 38, № 39, № 44, сегментарно детерминированных связями с вегетативной нервной системой.
Исследования были проведены на базе ^О «Картофельная Нива Орловщины» Орловской области. В опытах использовалось све^евыдоенное молоко, полученное от пяти групп коров голштинской породы второй лактации, среднегодовым удоем 6500-7000 кг. В ка^дой группе было по 5 голов. Группы формировались по принципу пар-аналогов. Вначале измеряли уровень биопотенциала ПЛБ^Ц № 1, № 3, № 16, № 20, № 38, № 39, № 44 и вычисляли его среднюю величину. Пробы молока брали на 180 день лактации. В отобранных средних пробах молока определяли содер^ание соматических клеток, мезофильных аэробных и факультативно-анаэробных микроорганизмов в 1 см3 молока (КМ^Ф^нМ).
Результаты и обсу^^ение. Были получены данные о взаимосвязи качественного состава, свойств молока и уровня биоэлектрического потенциала биологически активных центров коров. Из таблицы 1 видно, что в молоке коров второй опытной группы показатель КМ^Ф^нМ в среднем на 65,0% выше при высокодостоверных (Р<0,001) различиях относительно контроля. Количество соматических клеток, как показатель здоровья молочной ^елезы, был так^е выше в молоке коров второй группы в среднем на 57,8% при высокодостоверных (Р <0,001) различиях относительно контроля. У этих ^ивотных уровень биопотенциала системы ПЛБ^Ц в среднем оказался выше на 45,7% при высокодостоверных (Р <0,01) различиях относительно контрольной группы. То есть, чем выше уровень среднего биопотенциала ПЛБ^Ц № 1, № 3, № 16, № 20, № 38, № 39, № 44, тем ни^е санитарно-гигиенические характеристики молока. Большинство исследователей связывают повышенное содер^ание соматических клеток в молоке с наличием воспаления в молочной ^елезе, вызванным чаще всего микрофлорой, провоцирующей маститы. Кроме того, в молоке увеличивается содер^ание лейкоцитов, так как согласно клеточной теории воспаления, созданной И.И. Мечниковым, они начинают процесс фагоцитоза, усиленно мигрируя в очаг воспаления.
Таблица 1 – Уровень биоэлектрического потенциала биологически активных центров у коров с разным санитарно-гигиеническим состоянием молока, М ± m
|
Исследуемые показатели |
Группа опыта |
|
|
1 (контроль) Высший сорт молока |
2. Первый сорт молока |
|
|
Количество ^ивотных, голов |
5 |
5 |
|
Cредний уровень биоэлектрического потенциала, мк^ |
22,5±1,17 |
32,8±0,91 ** |
|
Живая масса коров, кг |
534,5±3,4 |
563,7±4,0 ∗∗ |
|
Cреднегодовой удой коров, кг |
6704,7±212,8 |
7257,3±146,8* |
|
Количество соматических клеток в 1 см3 молока |
160000±1,1 |
380000±6,8*** |
|
Количество мезофильных аэробных и факультативно-анаэробных микроорганизмов в 1 см3 молока |
70000±6,1 |
200000±10,6*** |
Примечание. Различия статистически достоверны по сравнению с контролем: *-Р<0,05; Р<0,01; ***- Р<0,001.
Уровень соматических клеток в молоке коров второй опытной группы свидетельствует о наличии субклинического мастита. Вместе с тем, в молочной ^елезе для борьбы с чу^еродной микрофлорой усиливается синтез антибактериальных веществ – лизоцимов, лактенинов, лактоферона. Это вызывает усиление метаболических процессов в молочной ^елезе, что, очевидно, связано с повышением уровня биопотенциала поверхностно локализованных биологически активных центров. Подобную тенденцию при дисфункциях молочной ^елезы отмечают в своих работах Б.Л. Белкин, Н.В. Ланская (2001).
В условиях возросших требований потребителей к качеству продукта необходима строгая сортировка молока по термоустойчивости. Это свойство молока определяется способностью казеина оставаться в коллоидной суспензии, а сывороточных белков – в растворе при воздействии высоких температур. В различных регионах России доля молока, пригодного к интенсивной тепловой обработке, остается невысокой и составляет лишь 6075%, а в отдельные сезоны года еще более низкой (Н.В. Верещагин, Л.^. Буйлова, ^.В. Фомин, 2016).
Поэтому актуальность определения термоустойчивости молока-сырья не вызывает сомнений, так как является показателем его технологической пригодности. Далее были проведены исследования по изучению уровня биоэлектрического потенциала биологически активных центров у коров с разной термоустойчивостью полученного молока.
Группы формировались по принципу пар-аналогов. Вначале измеряли уровень биопотенциала ПЛБ^Ц № 1, № 3, № 16, № 20, № 38, № 39, № 44 и вычисляли его среднюю величину. Пробы молока брали на 180 день лактации. Затем в отобранных средних пробах определяли термоустойчивость молока по алкогольной пробе согласно ГОCТ 25228-82. Из данных, приведенных в таблице 2 видно, что существует прямая корреляционная зависимость ме^ду уровнем среднего биопотенциала ПЛБ^Ц № 1, № 3, № 16, № 20, № 38, № 39, № 44 и устойчивостью белков молока к действию высоких температур. Чем выше уровень биопотенциала системы ПЛБ^Ц, тем выше термоустойчивость све^евыдоенного молока по алкогольной пробе.
Таблица 2 – Уровень биоэлектрического потенциала биологически активных центров у коров с разной термоустойчивостью полученного молока, М ± m
|
Исследуемые показатели |
Группа термоустойчивости молока по алкогольной пробе (согласно ГОCТ 25228-82) |
||||
|
1(контр.) |
2 |
3 |
4 |
5 |
|
|
Количество ^ивотных, голов |
5 |
5 |
5 |
5 |
5 |
|
Cредний биоэлектрический потенциал, мк^ |
42,3±1,22 |
37,6±1,46 |
33,9±1,05 ∗ |
27,6±1,88 ∗∗ |
22,3±2,08 ∗∗∗ |
|
Живая масса, кг |
648,5±3,2 |
642,7±4,3 |
636,0±4,8 |
628,6±3,4 ∗ |
623,5±3,6 ∗ |
|
Cреднегодовой удой, кг |
6903±108,5 |
6720±112,6 |
6650±102,6 |
6595±96,3 |
6532±92,9 |
|
Объемная доля этилового спирта при определении термоустойчивости, % |
80 |
75 |
72 |
70 |
68 |
Примечание. Различия статистически достоверны по сравнению с контролем: * - Р<0,05; Р<0,01; ***- Р<0,001.
На термоустойчивость, а, следовательно, степень дисперсности мицелл казеина молока оказывают влияние большое число факторов, среди которых генетическая предрасполо^енность, сезон года и стадия лактации, обуславливающие количество растворимого кальция в молоке, его солевой и белковый состав, рацион кормления, наличие клинических признаков мастита и так далее (К.C. Буткус, 1986; ^.И. Ивашура, 1988; Б.Л. Белкин, 2002; ^.C. Шувариков, Е.В. Казакова, 2006; ^.Г. Колчев, 2007). Указанные факторы детерминируют интенсивность секреторной функции и метаболизма в молочной ^елезе, что предопределяет качество получаемого молока.
Выводы . Таким образом, интенсивность обменных процессов и секреции в молочной ^елезе, обусловленные, в том числе, содер^анием микрофлоры, провоцирующей маститы и предопределяющие устойчивость мицелл казеина к действию высоких температур, оказывает влияние на санитарно-гигиенические характеристики све^евыдоенного молока и его термоустойчивость, которые мо^но оценивать по уровню среднего биопотенциала ПЛБ^Ц ко^и № 1, № 3, № 16, № 20, № 38, № 39, № 44, сегментарно детерминированных связями с вегетативной нервной системой.
На основании результатов проведенных исследований был разработан способ прогнозирования качественного состава и свойств молока. При использовании предлагаемого способа не требуется наличия высококвалифицированных специалистов и специальных химических реактивов. Cпособ позволяет быстро и достаточно объективно, в количественно сравнимых величинах оценивать качественный состав и свойства молока-сырья до выдаивания. Новизна и приоритет разработанного способа защищены патентами РФ на изобретения № 2431830, № 2532371, № 2576508.
6(33). C. 75-79.
Список литературы Прогнозирование качественного состава и свойств молока до выдаивания
- Алифанов В., Китаев М. Молочная продуктивность коров симментальской породы отечественной и австрийской селекции//Молочное и мясное скотоводство. 2010. № 5. С. 26-28.
- Вагапова О.А. Сезонные изменения белкового состава молока коров симментальской породы различной селекции//Режим доступа: http://www.rusnauka.com/33_DWS_-2013/Veterenaria/2_150434.doc.htm (дата обращения 29.08.2018).
- Илюшина Л.Д. Гистохимические характеристики поверхностно локализованных биологически активных центров (ПЛБАЦ) и воспроизводительная функция крупного рогатого скота: дис. … канд. биол. наук. Орел, 2002. 155 с.
- Куприна А.О., Мамаев А.В. Перспективы использования биоэнергетического показателя биологически активных центров коров для оценки технологической пригодности молока//Безопасность и качество товаров. Сарат. гос. аграр. ун-т им. Н. И. Вавилова. Саратов, 2010. С. 94-98.
- Мамаев А.В., Лещуков К.А., Меркулова С.С. Использование акупунктурных методов для регулирования качества молока коров разного возраста//Вестник Орловского государственного аграрного университета. 2011. № 6(33). С. 75-79.
- Орбели Л.А. Лекции по физиологии вегетативной нервной системы. Ленинград, 1995. 410 с.
- Храмова В.Н. Разработка методов интенсификации производства молока и улучшения его пищевой ценности за счет использования селенсодержащих препаратов: автореф. дис.. д-ра биол. наук. Волгоград, 2006. 48 с.