Изучение влияния породы коров на состав и свойства молока и выработку сыра

На правах рукописи

БОРОВИЦКИЙ МИХАИЛ ВАСИЛЬЕВИЧ

ИЗУЧЕНИЕ ВЛИЯНИЯ ПОРОДЫ КОРОВ НА СОСТАВ И СВОЙСТВА МОЛОКА И ВЫРАБОТКУ СЫРА

Специальность 05.18.04 – технология мясных, молочных и рыбных продуктов и холодильных производств

А В Т О Р Е Ф Е Р А Т

диссертации на соискание ученой степени

кандидата технических наук

Кемерово – 2012

Работа выполнена в ГУ «Ярославский государственный институт качества сырья и продукции», г. Ярославль

Научный руководитель: Заслуженный деятель науки и техники РФ,

доктор технических наук, профессор

Остроумов Лев Александрович

Официальные оппоненты: Майоров Александр Альбертович – доктор

технических наук, профессор, Сибирский научно- исследовательский институт сыроделия

Россельхозакадемии, директор;

Пасько Ольга Владимировна – доктор

технических наук, доцент, Омский

экономический институт, кафедра технологии продуктов питания и сервиса, доцент

Ведущая организация: ФГБОУ ВПО «Кемеровский государственный

сельскохозяйственный институт»

Защита диссертации состоится « 23 » мая 2012 года в 12-00 часов на заседании диссертационного совета Д 212.089.01 при ФГБОУ ВПО Кемеровский технологический институт пищевой промышленности по адресу: 650056, Кемерово, бульвар Строителей, 47, 4-я лекц. ауд., тел/факс: (8-384-2) 39-68-88.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке Кемеровского технологического института пищевой промышленности. С авторефератом можно ознакомиться на официальных сайтах ВАК Минобрнауки РФ ( http://vak.ed.gov.ru /announcements/tehn/) и КемТИПП www.kemtipp.ru..

Автореферат разослан « 20» апреля 2012 года

Ученый секретарь

диссертационного совета Н.Н. Потипаева

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность работы. Развитие животноводства является стратегическим направлением работы сельскохозяйственных предприятий и переоценить значение этого сегмента для экономики страны невозможно, так как в питании населения одно из ведущих мест занимают молочные и мясные продукты. В состав молока в гармоничных сочетаниях входят белки, липиды, углеводы, минеральные вещества, вода, органические кислоты, газы, пигменты, витамины, ферменты, гормоны, иммунные тела и другие компоненты, незаменимые для нормальной жизнедеятельности человека.

Вопросу улучшения качества перерабатываемого молока в последние годы уделяется большое внимание. С этой целью принят закон № 88-ФЗ от 12.06.2008 года «Технический регламент на молоко и молочную продукцию», что явилось основанием для разработки нового современного подхода к осуществлению контроля качества молока.

Над изучением состава и свойств молока, анализом его влияния на качество молочной продукции, разработкой способов его первичной обработки, изучением роли зоотехнических факторов в формировании качественных показателей молока работали и работают многие отечественные исследователи, такие как С.А. Королев, З.Х. Диланян, П.Ф. Крашенинин, Н.Н. Липатов, В.М. Богданов, Н.С. Королева, Р.Б. Давидов, Н.В. Барабанщиков, А.В. Гудков, М.С. Уманский, И.М. Бурыкина, В.Д. Харитонов, А.Г. Храмцов, В.Ф. Семенихина, Л.А. Остроумов, А.А. Майоров, И.А. Евдокимов, Н.Б. Гаврилова, В.И. Ганина, Е.А. Юрова, Р.И. Раманаускас, А.Ю. Просеков, Н.И. Дунченко, Г.М. Свириденко, Г.Б. Гаврилов и другие.

В последние годы большое внимание уделяется селекционной работе. Главная ее задача заключается в повышении продуктивности коров, увеличении содержания в молоке жира и белка. Это направление имеет большие перспективы и требует к себе особого внимания. Однако для достижения успехов необходимо расширение исследований по изучению сегодняшнего состояния молочного скота, условий получения молока на фермах, его роли в качестве молочных продуктов, что указывает на актуальность и значимость данной работы.

Цель и задачи исследований. Целью работы является изучение влияния породы скота, распространенного в Ярославской области (ярославская, ее улучшенный генотип, голштинская, черно-пестрая, айрширская и симментальская), а также сезона года на состав и свойства молока и производство сыра.

Реализация поставленной цели предусматривает решение следующих основных задач:

- изучить химический состав молока, полученного от коров различных пород;

- изучить физико-химические свойства молока, полученного от коров различных пород;

- исследовать состав и свойства молока по периодам года;

- изучить влияние состава и свойств молока, полученного от коров различных пород, на качество сыров с низкой температурой второго нагревания (на примере сыра «Пошехонский»);

- изучить влияние состава и свойств молока, полученного от коров различных пород, на качество сыров с высоким уровнем молочнокислого брожения (на примере сыра «Российский»);

- изучить влияние состава и свойств молока, полученного от коров различных пород, на качество мягких кислотно-сычужных сыров;

- разработать рекомендации по выработке сыра из молока коров различных пород.

Научная новизна работы. Установлены породные и сезонные изменения продуктивности, химического состава и физико-химических свойств молока (содержание жира, белка, его фракционного и аминокислотного состава, минеральных веществ, свертываемость, синерезис сгустков и другие), получаемого от коров шести пород (ярославская, ее улучшенный генотип, голштинская, черно-пестрая, айрширская, симментальская).

Отмечено повышенное содержание жира и белка в молоке коров ярославской породы (в среднем за год 4,28 % и 3,45 % против 4,10-3,78 % и 3,43-3,20% в молоке коров других пород). По годовому выделению жира оно на 30,6 % превосходило молоко айрширской породы, на 23,8 % молоко симментальской породы, на 24,9 % молоко черно-пестрой породы и на 16,2 % молоко голштинской породы. Эти различия по годовому выделению белка соответственно составили 23,8, 21,0, 12,8 и 12,7 %.

Определены фракции S1-казеина, S2-казеина, -казеина, -казеина, -лактоглобулина, -лактальбумина, иммуноглобулина, лактоферрина и альбумина СК. Установлено, что большее количество казеиновых фракций содержали белки молока коров ярославской породы, меньшее – симментальской.

Установлено, что генотип коров оказывает влияние на аминокислотный состав белков молока. Эти различия составляли до 10 %.

Установлено, что для выработки сыров с низкой температурой второго нагревания и сыров с высоким уровнем молочнокислого брожения подходит молоко коров ярославской и черно-пестрой пород. Сыры «Пошехонский» и «Российский», выработанные из этого молока, имели выраженный, типичный вкус и запах, пластичную консистенцию, нормальный рисунок. Органолептика сыров, выработанных из молока коров симментальской и голштинской пород, получила более низкую оценку. В них отсутствовала выраженность вкуса, консистенция была более плотной.

Мягкие кислотно-сычужные сыры можно вырабатывать из молока, полученного от коров любой из изучаемых пород.

Практическая значимость работы. Полученные результаты явились частью исследований по организации селекционной работы направленной на улучшение стада молочных коров в Ярославской области и выбор ассортимента вырабатываемых сыров.

Апробация работы. Результаты работы докладывались на различных научно-практических конференциях (Ярославль, Кемерово, Барнаул, Омск, Магнитогорск).

Публикации. Основные положения работы изложены в 12 статьях и тезисах, в том числе 3 в журналах, рекомендованных ВАК.

Объем работы. Диссертация состоит из введения, обзора литературы, результатов исследований, выводов, списка литературы (144 источника). Основной текст работы изложен на 107 страницах, включает 40 таблиц и 7 рисунков.

МЕТОДИКА ВЫПОЛНЕНИЯ ИССЛЕДОВАНИЙ

Основная часть работы выполнена в Ярославском государственном институте качества сырья и продукции и на предприятиях агропромышленного комплекса Ярославской области.

Общая схема исследований показана на рисунке 1.

Первый раздел эксперимента посвящен изучению химического состава молока, получаемого от шести разных пород коров (ярославская, улучшенный генотип ярославской, голштинская, черно-пестрая, айрширская, симментальская). Для этого подбирали по 10 коров каждой породы. Ежемесячно в течение года с трехкратной повторностью отбирали пробы молока для исследований. В молоке определяли жир, белок, фракционный состав белков (S1-казеин, S2-казеин, -казеин, -казеин, -лактоглобулин, -лактальбумин, иммуноглобулин, лактоферрин, альбумин СК), аминокислотный состав белков (16 аминокислот), кальций, фосфор и микроэлементы (железо, марганец, цинк, кобальт и медь). Кроме того, устанавливали ежемесячный и годовой удой, а также количество жира и белка, выделенное коровами в течение лактации (в среднем на одну корову каждой породы).

В последующей части работы описаны результаты изучения физико-химических свойств молока, ранжированные по изучаемым породам коров. В молоке определяли титруемую кислотность, активную кислотность, плотность и сычужную свертываемость, а также выясняли способность сычужного сгустка выделять сыворотку, содержание жира в сыворотке, содержание белка в сыворотке и содержание в сыворотке сухих веществ.

Вторая половина диссертации посвящена изучению влияния состава и свойств молока, полученного от коров различных пород, на выработку сыра. Вырабатывали три категории сыров: сыры с низкой температурой второго нагревания (сыр «Пошехонский»), сыры с высоким уровнем молочнокислого брожения (сыр «Российский») и мягкие кислотно-сычужные сыры.

В сырах определяли развитие микрофлоры (после пресса, 5, 15, 30 и 45 суток), содержание фракций азота (общий растворимый азот, небелковый растворимый азот, аминный азот), содержание свободных аминокислот (16 штук), а также органолептические показатели.

Этапы исследований Изучаемые факторы Критерии оценки

Анализ литератур- Состав и свойства Сведения о компо-

ных источников компонентов молока нентах молока

Жир, белок, фрак-

Изучение хими- Породы коров (6) ции белка, амино-

ческого состава кислоты, кальций,

молока Период лактации фосфор, микро-

элементы

Кислотность,

Изучение физико- Породы коров (6) плотность, сверты-

химических ваемость, синере-

свойств молока Период года зис, состав

сыворотки

Сыр «Пошехонский» Микрофлора,

Влияние состава фракции азота,

и свойств молока Сыр «Российский» аминокислоты,

на выработку органолептика

сыра Кислотно-сычужный

сыр

Анализ результатов

Практическая Рекомендации

реализация Разработка

рекомендаций

Рис. 2.1 Общая схема проведения исследований

В заключительной части диссертации проводили обсуждение полученных результатов и разрабатывали рекомендации по использованию молока, полученного от коров разных пород, при выработке сыра.

При выполнении работы использовали общепринятые и оригинальные методы исследований. Содержание общего белка проводили по методу Дюма. Определение фракций белков – методом электрофореза в полиакриламидном геле, аминокислотный состав – на анализаторе «Aracus». Массовую концентрацию катионов и анионов определяли на приборе «Капель-105М». Коагуляцию молока исследовали по методу В.П. Табачникова. Фракции азота в сыре определяли методом Кьельдаля, количество МАФАнМ – по ГОСТ 10444.15-94.

РЕЗУЛЬТАТЫ ИССЛЕДОВАНИЙ

Состав и свойства молока коров различных пород

Содержание жира в молоке коров изучаемых пород приведено в таблице 1.

Таблица 1

Содержание жира в молоке (%)

Месяц лактации	Порода
	Ярослав-ская	Улучшенный генотип ярославской	Голш-тинская	Черно-пестрая	Айршир-ская	Симмен-тальская
1	2	3	4	5	6	7
Первый	4,12	4,24	3,85	3,80	4,20	4,15
Второй	4,10	4,20	3,80	3,85	4,20	4,15
Третий	4,05	4,25	3,80	3,80	4,15	4,10
Четвертый	4,00	4,25	3,75	3,75	4,10	4,05
Пятый	4,12	4,25	3,70	3,75	4,05	4,05
Шестой	4,15	4,25	3,75	3,70	4,00	4,00
Седьмой	4,15	4,27	3,80	3,70	4,05	4,00
Восьмой	4,18	4,30	3,85	3,80	4,05	4,05
Девятый	4,25	4,35	3,85	3,80	4,10	4,05
Десятый	4,20	4,35	3,85	3,80	4,10	4,10
Одиннадцатый	4,25	4,40	3,90	3,85	4,15	4,10
ИТОГО	4,15	4,28	3,81	3,78	4,10	4,07

По средней величине содержания жира в молоке изучаемые породы расположились в следующем порядке (по убыванию показателя): улучшенный генотип ярославской, ярославская, айрширская, симментальская, голштинская, черно-пестрая.

В таблице 2 приведены данные, характеризующие содержание белка в молоке.

Таблица 2

Содержание белка в молоке (%)

Месяц лактации	Порода
	Ярослав-ская	Улучшенный генотип ярославской	Голш-тинская	Черно-пестрая	Айршир-ская	Симмен-тальская
1	2	3	4	5	6	7
Первый	3,4	3,5	3,3	3,3	3,5	3,4
Второй	3,3	3,5	3,3	3,3	3,5	3,5
Третий	3,3	3,4	3,2	3,2	3,4	3,4
Четвертый	3,2	3,4	3,2	3,2	3,4	3,4
Пятый	3,2	3,4	3,1	3,2	3,4	3,3
Шестой	3,2	3,4	3,1	3,2	3,4	3,3
Седьмой	3,2	3,4	3,0	3,2	3,4	3,3
Восьмой	3,2	3,4	3,1	3,3	3,4	3,3
Девятый	3,3	3,5	3,1	3,3	3,4	3,4
Десятый	3,3	3,5	3,3	3,3	3,5	3,4
Одиннадцатый	3,4	3,6	3,4	3,3	3,5	3,5
ИТОГО	3,27	3,45	3,20	3,25	3,43	3,38

По содержанию белка в молоке следует отметить улучшенный генотип ярославской породы.

Учитывая различия в продуктивности, содержании жира и белка в молоке, определяли их годовое выделение по отдельным породам (таблица 3).

Таблица 3

Количество жира и белка, выделенное коровами в течение лактации (кг)

Компоненты молока	Порода
	Ярослав-ская	Улучшенный генотип ярославской	Голш-тинская	Черно-пестрая	Айршир-ская	Симмен-тальская
Жир	222,9	253,3	212,2	199,0	175,7	194,1
Белок	175,5	204,2	178,2	179,7	155,4	161,2