CC BY
101
теля является менее энергозатратным, и его использование экономически обосновано.
2. Процесс измельчения является наиболее рациональным при вращении роторов машины с постоянной угловой скоростью
0 = 15,1 с"1, в диапазоне установки мелющих зазоров: 1,0; 0,5; 0,25 мм и продолжительности взаимодействия рабочих органов измельчителя (пары валец-ротор) с продуктами размола не более t ~ 0,2 с. Оптимальное количество исходного зерна пшеницы во впадине валец-ротор измельчителя составляет от 15 до 30 шт. (масса от
0,5 до 1 г) или порция продуктов размола в том же объеме.
Выводы
Предложенная теоретическая модель размола зернового материала на зубчатороликовом измельчителе позволяет перейти от эмпирического подбора условий размола к теоретическому определению параметров размола исходя из физических характеристик исходного материала.
Сконструированный рабочий орган, учитывающий пути совершенствования размола зернового материала с учётом исследованной теории измельчения позволяет сократить количество размолов за счёт увеличения контакта рабочих органов измельчителя с зерном и, следовательно, уменьшает энергоёмкость процесса измельчения в целом, повышает качество продуктов измельчения, учитывая оптимальное значение энергии Еизм , необходимой для разрыва молекулярных связей в зерновке. Также
стоит отметить, что разработанный зубчатороликовый измельчитель позволяет производить размол зерновок в клиновидном зазоре пары валец-ротор преимущественно по их толщине, бороздкой вверх либо вниз, что создаёт благоприятные условия для максимального их раскрытия и более интенсивного воздействия на них рабочих органов измельчителя, с целью максимального извлечения эндосперма.
Библиографический список
1. Schonert K. Advanches in the physical fundamentals of comminution. In: Advances in mineral. — Processing, 1986. — Littleton. — Р. 28.
2. Ходаков Г.С. Коллоидн. журн. — 1994.
— Т. 56. — № 1. — С. 113.
3. Ходаков Г.С. Физика измельчения. — М.: Наука, 1972. — 240 с.
4. Наймушин А.А. Инновационные разработки для АПК // Инженерное обеспечение инновационного развития с.-х. производства: сб. науч. тр. 8-й Междунар. на-учн.-практ. конф. — Зерноград, 2013.
5. Наймушин А., Хозяев И.А. Состояние и перспектива развития сельскохозяйственного машиностроения: матер. 5-й Между-нар. агропром. выставки «Интерагромаш-2012». — Ростов н/Д.
6. Куприц Я.Н. Физико-химические основы размола зерна. — 1946. — 40 с.
7. Егоров Г.А. Технологические свойства зерна. — М.: Агропромиздат, 1985. — 45 с.
8. Чеботарев О.Н., Шаззо А.Ю., Мартыненко Я.Ф. Технология муки, крупы и комбикормов. — М.: ИКЦ «Март»; Ростов-н/Д, 2004.
+ + +
УДК 636.2.034:547.963.2:/575.074.015.3+637.13 Г.М. Гончаренко,
Т.С. Горячева,
Н.М. Рудишина,
Н.С. Медведева,
Е.Г. Акулич
СРАВНИТЕЛЬНАЯ ОЦЕНКА СЫРОПРИГОДНОСТИ МОЛОКА СИММЕНТАЛЬСКОЙ И КРАСНОЙ СТЕПНОЙ ПОРОД С УЧЁТОМ ГЕНОТИПОВ ГЕНА ^КАЗЕИНА
Ключевые слова: генотип, ^казеин, Введение
свёртываемость молока, сыропригод- Молоко коров разных пород отличается
ность, молочная продуктивность, общий не только физико-химическими свойствами,
белок, симментальская порода, красная содержанием жира, белка, но и сыродель-
степная порода. ческими качествами, которые, как показы-
вают современные исследования, наследственно обусловлены. В качестве одного из генов, оказывающих влияние на содержание белка в молоке и пригодность к сыроделию, можно рассматривать ген к-казеина. Установлено, что его аллель В определяет наиболее короткое время коагуляции и затвердения, а также лучшую композицию сгустка при изготовлении твёрдых сыров. Кроме того, генотип ВВ этого локуса положительно связан с белковомолочностью [1, 2]. Полиморфизм гена к-казеина имеет существенные породные отличия. У большинства отечественных пород наблюдается низкая частота желательного генотипа ВВ [3-5]. По данным авторов, среди обследованных быков чёрно-пёстрой, бестужевской и симментальской пород в ФГУП «Башкирское» не выявлено ни одного животного с ВВ генотипом [6]. Гетерозиготных по аллелю В этого локуса выявлено от 25 до 60%. Наиболее благоприятное соотношение генотипов наблюдается у коров ярославской и красной горбатовской пород (26,6-31,0%) [7]. Кроме того, на выработку 1 кг сыра из молока коров с генотипом ВВ этого локуса требуется меньше молока, чем с АА и АВ генотипами [8, 9].
Эти исследования особенно актуальны для зон сыроделия, к которым относится Республика Алтай, где симментальская порода занимает 90% от всего молочного скота республики, а также красная степная, удельный вес которой в степной зоне Алтая достигает 28%.
Учитывая специфичность зон, как наиболее пригодных для производства сыра, селекционно-племенная работа с этими породами должна быть направлена не только на повышение уровня удоев, но и сыропригодных качеств молока.
Цель работы — экспериментально доказать приоритетность аллеля В и генотипов ВВ и АВ к-казеина при формировании бел-ковомолочности и лучших сыропригодных качеств молока у животных симментальской и красной степной пород для создания племенного ядра с желательными признаками продуктивности.
Материал и методы исследований
Исследования проведены на 490 коровах симментальской породы в ООО «Оленевод» Шебалинского района Республики Алтай и 223 животных красной степной породы Немецкого национального района Алтайского края.
Выделение ДНК из крови исследуемых животных осуществляли по методике, разработанной в лаборатории «Медиген» (г. Новосибирск). Полиморфизм гена к-казеина анализировали согласно описанию
в методических рекомендациях [2]. Термоустойчивость молока определяли по алкогольной пробе (ГОСТ 25228-82). Для определения сыропригодности молока использовали сычужную пробу (ГОСТ 9225-84).
Учитывали молочную продуктивность коров (удой, жирно-, белковомолочность) в зависимости от генотипа по локусу k-казеина. Статистическую обработку данных проводили в программе Microsoft Excel по стандартным методикам.
Результаты исследований их обсуждение
Использование быков с высокой частотой желательных генотипов АВ и ВВ гена k-казеина отразилось на их встречаемости у коров стада ООО «Оленевод» (табл. 1).
В симментальской породе животных с генотипом ВВ гена k-казеина больше на 7,4%, чем в красной степной (р < 0,01), соответственно, частота аллеля В у них выше на 0,071 (р < 0,5). При этом генное равновесие в стадах не нарушено.
При изучении связи генотипов k-казеина с удоем, жиром, белком по нескольким лактациям в симментальской породе существенных различий по этим показателям не выявлено (табл. 2).
В то же время содержание белка в молоке коров с генотипом ВВ k-казеина было выше, чем с АА, на 0,07-0,18% (р < 0,001). Коровы с гетерозиготным генотипом также имели превосходство над животными с генотипом АА по первой лактации на 0,05% (р < 0,01), по второй и третьей — на 0,08% (р < 0,01, р < 0,001). По четвёртой лактации и старше превышение также составляет 0,05% (р < 0,01).
Таким образом, содержание белка с различными генотипами k-казеина снижается в ряду ВВ>АВ>АА, причём эта закономерность отмечена по всем лактациям включая четвёртую лактацию и старше.
Однако выявленная зависимость не подтвердилась в стаде коров красной степной породы (табл. 3). При анализе продуктивности красной степной породы с учётом генотипов k-казеина приоритетных генотипов по показателям удоя, жира, белка в молоке не установлено.
Одним из основных показателей пригодности молока для производства сыра является его способность свертываться под действием сычужного фермента с образованием нормального по плотности сгустка. Учитывая это, была проведена сравнительная оценка молока коров разных пород с учётом генотипов гена k-казеина (табл. 4, 5).
Сравнительная оценка молока коров стада с разными генотипами показала, что по объёму выделившейся сыворотки молоко практически не отличалось (0,90-0,92 мл).
Алкогольная проба свидетельствовала о хорошем качестве молока всех генотипов (77,7-78,5%). В то же время фаза коагуляции молока была несколько длиннее у коров с генотипом АА — 3,51 против
3,18 мин. животных с генотипом ВВ. Соответственно, удлинилась и общая продолжительность свёртывания молока коров с генотипом АА на 0,57 мин. в сравнении с генотипом ВВ.
Все показатели сыропригодности коров красной степной породы ниже, чем аналогичные у коров симментальской породы (табл. 5).
Так, фаза коагуляции молока этих коров длится от 3,76 (генотип ВВ) до 4,18 мин. (генотип АА), тогда как у коров симментальской породы она находится в пределах 3,18-3,51 мин.
Фаза гелеобразования и общая продолжительность свёртывания молока у симмен-талов почти в 2 раза короче, а объём выделившейся сыворотки в 2 раза больше, чем в красной степной породе. Молоко имеет более низкую термоустойчивость, алкогольная проба в красной степной породе колеблется в пределах 75,5-76,6%, тогда как у симменталов она составляет 77,778,5%. Однако следует отметить тенденцию улучшения сыропригодности молока в зависимости от наличия аллеля В. Ранжирован-
ный ряд фазы коагуляции, фазы гелеобра-зования и общей продолжительности свёртывания молока составляет АА>АВ>ВВ, а объём выделившейся сыворотки, наоборот,
— АА<АВ<ВВ.
Сыры по типу «домашнего», приготовленные из молока коров симментальской породы с разными генотипами к-казеина, по консистенции и вкусовым качествам значительно отличались между собой. Так, из молока генотипа АА сыр получился мягкий, вязкий, кислый, с привкусом горечи. Сыр из генотипа АВ — более твёрдый, с сырным вкусом, хорошо резался ножом. Сыр из молока с генотипом ВВ — твёрдый, очень приятный на вкус, с хорошо выраженным рисунком и обладал более приятным ароматом. Дегустационная комиссия оценила сыр из молока коров с генотипом АА как плохой, а с генотипом ВВ — отличный. Сыр из генотипа АВ занимал промежуточное положение.
Выход готовой продукции (сыра) был на
11,1% больше от коров с ВВ генотипом. Расход молока на выработку 1 кг сыра, приготовленного в лабораторных условиях из генотипа ВВ, составил 9,04 кг, а из молока АВ — 9,1 кг соответственно, что меньше по сравнению с генотипом АА на 1,26 и 1,20 кг, или на 12,3-11,7%.
Таблица 1
Частота генотипов гена k-казеина симментальской и красной степной пород, %_________
Порода n Генотип Аллель х2
АА АВ ВВ
Симментальская 491 34,2±2,1 48,1±2,3 17,7±1,7 А=0,582±0,016 В=0,418±0,016 0,038
Красная степная 223 40,8±3,3 48,9±3,4 10,3±2,0 А=0,653±0,023 В=0,347±0,023 1,352
Таблица 2
Влияние гена k-казеина на молочную продуктивность коров симментальской породы
Гено- тип n Удой, кг МДЖ, % Молочный жир, кг МДБ, % Молочный белок, кг
1-я лактация
АА 158 2833± 60,1 4,07±0,012 115,2±2,43 3,16±0,015 89,5±2,77
АВ 210 2853± 44,5 4,09±0,011 116,4± 1,83 3,21±0,008 100,9± 1,24
ВВ 76 2745±77,8 4,09±0,017 112,5± 3,11 3,26±0,012 89,5±3,16
2-я лактация
АА 112 2986±64,9 4,11±0,010 122,6±2,61 3,10±0,027 92,6±4,06
АВ 127 2932±53,3 4,11±0,010 120,5±2,17 3,18±0,014 93,2±2,29
ВВ 44 3004± 93,6 4,12±0,015 123,4± 3,72 3,28±0,023 98,5±9,09
3-я лактация
АА 90 3324± 80,6 4,10±0,011 136,1± 3,24 3,15±0,015 104,7±2,91
АВ 97 3248± 64,2 4,09±0,011 132,9±2,58 3,23±0,011 104,9±2,76
ВВ 37 3340± 102,2 4,12±0,018 137,3±4,15 3,23±0,013 107,8±3,17
4-я лактация и более
АА 53 3755±69,8 4,08±0,014 154,1±2,75 3,16±0,016 118,6±2,19
АВ 66 3697±56,9 4,08±0,014 150,7±2,26 3,21±0,008 118,6± 1,85
ВВ 20 3596±118,4 4,09±0,023 146,7±4,64 3,23±0,016 116,2±3,92
Таблица 3
Влияние гена k-казеина на молочную продуктивность коров красной степной породы
Генотип n Удой, кг Жир, % Жир, кг Белок, % Мол. белок, кг
Продуктивность за 305 дн. (последняя законченная лактация)
АА 65 3674±89,3 4,23±0,014 155,4± 3,77 3,03±0,009 111,2±2,62
АВ 88 3698±89,8 4,23±0,014 156,3±3,91 3,04±0,009 112,5±2,76
ВВ 20 3659±130,2 4,21±0,024 154,4±5,83 3,04±0,011 111,4±4,12
Продуктивность за 305 дн. макс. лакт.
АА 65 4388± 96,2 4,34±0,028 190,4±4,17 3,04±0,017 133,3± 3,58
АВ 88 4409± 108,3 4,35±0,023 191,3± 4,50 3,03±0,012 133,6±3,87
ВВ 20 4622±218,7 4,41±0,061 203,1± 8,74 3,03±0,023 143,9±7,74
Продуктивность за 305 дн., средняя
АА 65 3792±69,2 4,32±0,015 163,8±2,93 3,01±0,006 114,2±2,12
АВ 88 3770±68,5 4,33±0,011 163,4±2,97 3,01±0,005 113,3± 2,09
ВВ 20 3848± 120,9 4,38±0,022 168,8±5,38 3,01±0,012 115,9±3,80
Таблица 4
Характеристика сыропригодности молока коров симментальской породы с различными генотипами гена k-казеина
Показатель Генотип
АА (n=95) АВ (n=143) ВВ (n=55)
Фаза коагуляции, мин. 3,51 ±0,09 3,27±0,07 3,18±0,16
Фаза гелеобразования, мин. 3,33±0,16 2,97±0,12 3,09±0,16
Общая продолжительность свертывания молока, мин. 6,84±0,21 6,24± 0,16 6,27±0,21
Объем выделившейся сыворотки, мл 0,92±0,03 0,90±0,02 0,91±0,03
Алкогольная проба, % 77,7±0,42 78,5±0,27 78,5±0,42
Таблица 5
Характеристика пригодности молока коров красной степной породы с различными генотипами гена k-казеина
Показатель Генотип
АА (n=65) АВ (n=88) ВВ (n=20)
Фаза коагуляции, мин. 4,18±0,151 3,96±0,120 3,76±0,197
Фаза гелеобразования, мин. 7,46±0,397 7,36±0,314 6,32±0,502
Общая продолжительность свертывания молока, мин. 11,64± 0,391 11,32± 0,323 10,08± 0,528
Объем выделившейся сыворотки, мл 0,66±0,037 0,56±0,028 0,54±0,051
Алкогольная проба, % 76,4±0,51 76,6±0,45 75,5±0,719
Таблица 6
Экономическая эффективность производства сыра из молока коров разных генотипов
Показатель Генотип
АА (контроль) АВ ВВ
Удой за год, при пересчёте на жирность 3,8%, кг 3233 3195 3196
Цена 1 кг молока, руб. 14,36 14,36 14,36
Расход молока на производство 1 кг сыра, кг 10,30 9,10 9,04
Стоимость молока, израсходованного на производство 1 кг сыра, руб. 147,90 130,67 129,80
В сравнении с контролем - + 17,23 + 18,10
Получено сыра, кг 313,8 351,0 353,5
В сравнении с контролем - +37,2 +39,7
Получено дополнительной продукции (сыра) при средней стоимости 200 руб. за 1 кг, руб. - 7440 7940
Расчёт экономической эффективности производства сыра от коров с разными генотипами представлен в таблице 6.
Произведенные расчеты показывают, что от коров с генотипом АВ получено больше сыра на 37,2 кг, а с генотипом ВВ — на 39,7 кг на 1 гол. в год в сравнении с генотипом АА, что при стоимости 200 руб. за 1 кг сыра составляет 7440 и 7940 руб. соответственно.
Выводы
1. Установлена частота генотипов гена к-казеина в стаде коров симментальской породы ООО «Оленевод»: АА — 34,2; АВ — 48,1; ВВ — 17,7%. Частота аллеля А — 0,582, частота аллеля В — 0,418. В стаде красной степной породе племзавода «Степное»: АА — 40,8; АВ — 48,9; ВВ — 10,4%, частота аллеля А — 0,653; В — 0,347.
2. В молоке коров симментальской породы с генотипом ВВ содержание белка во всех учтённых лактациях на 0,1-0,18% выше в сравнении с другими генотипами гена к-казеина (р<0,001). Коровы с гетерозиготным генотипом также имели превосходство над животными с АА генотипом на 0,05-
0,08% (р<0,01; р<0,001). В красной степной породе существенных различий в молочной продуктивности не выявлено.
3. Все показатели сыропригодности молока коров красной степной породы ниже, чем аналогичные у коров симментальской породы. Сыропригодность молока улучшается в зависимости от наличия аллеля В. Ранжированный ряд фазы коагуляции, фазы гелеобразования и общей продолжительности свёртывания молока составляет АА>АВ>ВВ, а объём выделившейся сыворотки, наоборот, — АА<АВ<ВВ.
4. Установлено, что лучшими вкусовыми качествами и сыропригодными свойствами обладает молоко коров симментальской породы с генотипами ВВ и АВ. Расход молока на выработку 1 кг сыра составляет 9,04 и 9,1 кг соответственно, что ниже, чем с генотипом АА, на 1,26 и 1,20 кг, или на 12,3 и 11,7%. Это обеспечивает дополнительно получаемую продукцию (сыр) в сравнении с генотипом АА на 7440 руб.
(генотип АВ) и 7940 руб. (генотип ВВ) на
1 корову в год при стоимости 1 кг сыра 200 руб.
Библиографический список
1. Эрнст Л.К., Зиновьева Н.А. Биологические проблемы животноводства в XXI веке. — М.: РАСХН, 2008. — 508 с.
2. Калашникова Л.А., Дунин И.М., Глаз-ко В.И., Рыжова Н.В., Голубина Е.П. ДНК-технологии оценки сельскохозяйственных животных. — Лесные Поляны: Изд-во ВНИИплем, 1999. — 148 с.
3. Горячева Т.С., Гончаренко Г.М. Гене-
тические варианты к-казеина и пролактина в связи с молочной продуктивностью коров чёрно-пёстрой породы // Сельскохозяйственная биология. — 2010. — № 4. —
С. 51-54.
4. Павлова И.Ю., Калашникова Л.А., Ялуга В.Л., Рухлова Т.А. Полиморфизм быкопроизводящих коров холмогорской породы по генам молочных белков / / Зоотехния. — 2011. — № 6. — С. 6-7.
5. Ефимова Л.В. Применение методов ДНК-технологии при оценке быков-произво-дителей красно-пестрой породы по потомству // Зоотехния. — 2011. — № 1. — С. 7-8.
6. Исламова С. Г. Селекция крупного рогатого скота различных генотипов по молекулярно-генетическим иммунобиологическим показателям: автореф. дис. ... докт. с.-х. наук. — Уфа, 2004. — 39 с.
7. Костюнина О.В. Молекулярная диагно-
стика генетического полиморфизма основных молочных белков и их связь с технологическими свойствами молока: автореф.
дис. ... канд. биол. наук. — Дубровицы: ВИЖ, 2004. — 22 с.
8. Денисенко Е.А. Молочная продуктивность и технологические свойства молока коров чёрно-пёстрой породы с различными генотипами каппа-казеина в зоне Сибири: автореф. дис. ... канд. биол. наук. — Лесные Поляны, 2004. — 22 с.
9. Ахметов Т.М. Использование методов маркёр-вспомогательной селекции в молочном скотоводстве: автореф. дис. ... докт. биол. наук. — Казань, 2009. — 50 с.
+ + +
