CC BY
315
ЗООТЕХНИЯ И ВЕТЕРИНАРИЯ
УДК: 636/639
ИННОВАЦИОННЫЕ ТЕХНОЛОГИИ УПРАВЛЕНИЯ ЖИВЫМИ СИСТЕМАМИ В ПРОИЗВОДСТВЕ ВЫСОКОКАЧЕСТВЕННОЙ ЭКОЛОГИЧЕСКИ БЕЗОПАСНОЙ ПРОДУКЦИИ ЖИВОТНОВОДСТВА
И.Ф. Горлов, академик РАН, доктор сельскохозяйственных наук, профессор
ГНУ Поволжский научно-исследовательский институт производства и переработки мясомолочной продукции РАСХН
В статье приведены результаты внедрения инновационных технологий повышения качества и экологической безопасности продукции животноводства на основе комплексного подхода к управлению живыми системами на каждом этапе биотехнологической цепи («от поля до прилавка»).
Ключевые слова: живые системы, инновационные технологии, продукция животноводства, качество, экологическая безопасность, биотехнологическая цепь.
В работе приводятся результаты исследований, выполняемых в рамках гранта Президента РФ № НШ-2602.2014.4.
Как известно, в настоящее время наиболее остро в России стоит вопрос обеспечения населения отечественной качественной продукцией животноводства.
В последние годы коллектив ученых института осуществляет разработку ресурсосберегающих, экологически безопасных, системных технологий производства животноводческой продукции, совершенствование методов ее переработки для создания отечественных высококачественных пищевых продуктов питания с заданными потребительскими свойствами.
Исследования проводятся по взаимосвязанной биотехнологической системе: животное - корма - селекция - технология содержания - ветеринарная защита -животноводческая продукция - пищевые продукты, т.е. от поля (фермы) до потребителя.
Для повышения продуктивности животных и прижизненного формирования необходимых качественных показателей молока и мяса учеными института разработаны технологии кормопроизводства и приготовления кормов на ландшафтной основе в условиях многоукладного сельского хозяйства.
Определены особенности мобилизации и введения в культуру засухоустойчивых, высокопродуктивных, устойчивых к болезням и вредителям, экологически безопасных видов, экотипов и форм растений (пырей удлиненный, пырей сизый, черноголовник многобрачный; агрофитоценозы: изень солонцовый, камфоросма, терескен, черноголовник, житняк донской).
С целью изыскания способов консервирования с использованием недорогих, доступных, безопасных препаратов, обеспечивающих получение качественного силоса и наибольшую сохранность питательных веществ, были исследованы и внедрены в производство ряд новых экологически безопасных консервантов зеленых кормов.
Например, консерванты на основе серы и бишофита (патент ЯИ 2228645), серы и сульфата аммония (ЯИ 2409219), серы и хлористого аммония-порошка, серы и хлористого кальция (ЯИ 2506812) обладают высокими бактерицидными свойствами и, кроме того, обогащают силос необходимыми микроэлементами.
Использование в качестве консерванта серы совместно с тыквенным и расторопшевым жмыхами (ЯИ 2409220) позволяет улучшить качество получаемых силосов, повысить эффективность силосования, а совместно с горчичным жмыхом (ЯИ 2425588) - решить экологически значимую задачу утилизации вторичного продукта переработки семян горчицы на масло.
При использовании серы и метионина (ЯИ 2328139) в процессе силосования происходит взаимодействие элементарной серы с метионином с образованием полисульфидных соединений, которые усиливают бактерицидное действие продуктов ферментативных превращений элементарной серы (сульфидов, сульфитов, сульфатов) и эффективность процессов силосования. Добавка метионина обогащает силос аминокислотой.
Ацетат натрия (натриевая соль уксусной кислоты) - побочный продукт производства полиэфиров. Ацетат натрия экологически безопасен, так как образуется в природе естественным путем при брожении, в том числе в преджелудке жвачных животных.
Ацетат натрия используется в качестве химического консерванта как самостоятельно (ЯИ 2180496, ЯИ 2229828), так и в сочетании с уксусной кислотой для консервирования влажного фуражного зерна (ЯИ 2311797).
В ряду доступных безопасных химконсервантов - цинковый комплекс натриевой соли оксиэтилендифосфоновой кислоты (ОЭДФ). Данный химконсервант безопасен в обращении, при внесении в силосуемую массу способствует снижению потерь питательных веществ, протеканию молочнокислого брожения и обогащения корма фосфором и цинком (ЯИ 2351156).
Природный минерал бишофит - водный раствор солей, главным образом, хлоридно-магниево-натриевого комплекса используется в консервировании как в чистом виде (ЯИ 2195840), так и в различных комплексах - с серой (ЯИ 2228645), горчичным, тыквенным жмыхами. Проведены исследования и получены хорошие результаты по силосованию пастбищных растений с использованием химических и комбинированных консервантов: сера + бишофит + тыквенный жмых (ЯИ 2286677), бишофит + горчичный жмых (ЯИ 2222966).
Новое направление - использование электрохимически активированных (ЭХА) растворов - выявило высокую эффективность их применения не только в качестве консерванта (ЯИ 2332855), но и в качестве стимулятора прорастания семян (ЯИ 2524538). Улучшение посевных качеств семян также установлено при предварительном их замачивании в омагниченной воде (ЯИ 2492625).
Исследования по применению новых биологических консервантов лактобифадола, веленола и лактофида при консервировании кукурузного силоса показали, что внесение их в силосуемую массу способствует как улучшению качественных показателей силоса, так и повышению качества продуктов животноводства.
Установлена также эффективность использования в качестве консерванта зеленых кормов отхода молочной промышленности - минерального концентрата от электродиализа молочной сыворотки (заявка на изобретение № 2012153111).
Применение консервантов побочных неиспользуемых продуктов химических и пищевых производств позволяет улучшить экологическую обстановку региона.
Использование консервантов и заквасок способствовало значительному повышению качества кормов, по содержанию кормовых единиц на 4,35-14,28 %, обменной энергии - 6,25-8,97, переваримого протеина - 7,14-16,67 %. Определены оптимальные дозы внесения их в силосуемую массу. С консервантами, разработанными учеными института, ежегодно закладывается более 100 тыс. тонн
кормов. Скармливание силосов с консервантом позволило значительно повысить продуктивность животных и качество продукции.
Проведены исследования по изучению эффективности использования новых экологически безопасных кормов и добавок, жмыхов и фузов разных видов, бишофита, глицина в кормлении сельскохозяйственных животных.
Установлено положительное влияние тыквенного жмыха, бишофита на прирост молодняка и качество мяса, тыквета и фуза - на воспроизводительные качества животных.
Разработаны и производятся комплексные подкормки для решения конкретных задач животноводства с учетом вида животных, разного физиологического состояния животных: кормление лактирующих коров, выращивание бычков, поросят, кормление бычков-производителей с использованием местного сырья: бишофита, донских известняков, цеолита и отходов сельскохозяйственных производств. Широкое распространение получили разработки по использованию в сельском хозяйстве цеолитов. Уникальные свойства этих минералов - поглощающая способность и молекулярно-ситовый эффект и в дополнении к этому невысокая стоимость и безвредность для здоровья обусловили их применение при разработке новых кормовых добавок. Используя цеолит как носитель, созданы кормовые добавки с заданным качеством - цеолит с серой (Сероцел, ЯИ 2293473), цеолит с ДАФС-25 (Цео-ДАФС, ЯИ 2286676), цеолит с бишофитом (ЯИ 2268614), бишофит с лактулозой (Бишолакт, ЯИ 2314709), бишофит с донским известняком (ЯИ 2213488), сера с бишофитом (Бишсульфур, ЯИ 2357425), бишофит с треонином (Биштреон, ЯИ 2300203). Отходы производства растительных масел - жмыхи (тыквенный, горчичный, расторопшевый, дынный, арбузный, льняной) используются как самостоятельные подкормки (ЯИ 2227515, 2252603, 2266017, 2284702), так и в различных сочетаниях: сыворотка с тыквенным жмыхом и бишофитом (ЯИ 2363238), тыквенный жмых с серой (Тыксульфур), тыквенно-горчичный жмых, тыквенно-расторопшевый жмых, горчично-расторопшевый жмых (ЯИ 2283594), кормовая добавка на основе жмыхов (горчичный, тыквенный, рыжиковый), пшеничных отрубей и рыбной муки (ЯИ 2519780), комплексная балансирующая добавка на основе тыквенного жмыха, содержащая бишофит, серу, метионин и глицин (ЯИ 2479214). Использование селенсодержащих препаратов дало возможность создать ряд кормовых добавок: ДАФС с метионином (Метисел), глицин с лактулозой (Гликолакт), ДАФС с лактулозой (ЛактоДАФС), селенопиран с лактулозой (Лактопир), ДАФС-25 с тыквенным жмыхом (Тыквосел, ЯИ 2235476), ДАФС с нутом (ЯИ 2229824), влияющих не только на продуктивность животных, но и на формирование необходимых функционально-технологических свойств получаемой от них продукции.
Завершается разработка полноценных премиксов, в состав которых входят селенорганические препараты.
Обогащение пищевых продуктов селеном проводится, как правило, при их производстве на перерабатывающих предприятиях. Однако наиболее эффективным и безопасным методом повышения содержания селена в продуктах является его введение в рационы животных.
Ученые института разработали технологию получения обогащенных селеном продуктов таких, как мясо, молоко кобыл и коров. При этом высокое содержание селена установлено и в продуктах переработки полученного сырья - колбасе, кумысе, йогурте, масле, твороге и т.д. Установлена высокая эффективность использования для этих целей селенсодержащего препарата ДАФС-25. Разработаны подкормки с использованием ДАФС-25 в сочетании с тыкветом, нутом, «Александриной»,
«Элитой» (Яи 2288591, 2298944). Изучались и исследовались возможности использования других селенсодержащих препаратов, например, «Селенопиран» для создания эффективных подкормок (ЯИ 2276866, 2295252).
Введение селена (в виде препарата ДАФС-25, селенопирана и др.), лактулозусодержащих средств, серы, глицина и использование тыквенно-расторопшевого, дынного, арбузного, льняного и других жмыхов в качестве наполнителя, богатого растительным белком, позволило получить эффективный премикс «Стимул» для замены дорогостоящих импортных аналогов.
Одной из важнейших проблем государственного значения на сегодняшний день является проблема йододефицита. В связи с этим, сотрудниками института разрабатываются способы обогащения животноводческой продукции биодоступными формами йода (ЯИ 2524539, ЯИ 2524540, ЯИ 2506807).
Разработаны методы и приемы прижизненного формирования качественных показателей сельскохозяйственного сырья за счет целенаправленного использования генетических и паратипических факторов.
Сотрудниками института успешно осуществляется работа по созданию высокопродуктивных чистопородных стад мясного скота высокорослого долгорослого типа с умеренным жироотложением.
Развитие мясного скотоводства планируется осуществлять за счет рационального использования отечественных и импортных мясных пород скота. Наиболее перспективными являются отечественные породы - калмыцкая и новая русская комолая, которые хорошо приспособлены к природно-климатическим условиям нашей страны, обладают крепкой конституцией и высокой мясной продуктивностью и способны давать «мраморное мясо». Высокой мясной продуктивностью характеризуются также новые внутрипородные типы казахского белоголового скота «Заволжский» и абердин-ангусского «Волгоградский».
Животные новой породы и внутрипородных типов комолые, приспособлены более 9 месяцев в году эффективно использовать пастбища, в том числе с естественным травостоем. От молодняка получают среднесуточный прирост 10501250 г и более при затратах на 1 кг прироста 5-6 кормовых единиц. Убойный выход высококачественной говядины составляет 60-62 %.
Проводимая учеными НИИММП и ВНИИМС направленная селекция позволила улучшить продуктивные качества мясного скота. Молодняк русской комолой породы превосходит своих сверстников абердин-ангусской породы в 15-месячном возрасте по живой массе на 28,4 кг, или 7,3 %. Масса их туш больше, чем у сверстников, на 17,8 кг, или 8,2 %, масса мякоти - на 14,9 кг, или 8,4 %. При этом в тушах бычков русской комолой породы синтезировано протеина больше на 4,43 кг, или 13,9 %. Белково-качественный показатель их мяса больше на 15,18 %. Рентабельность производства мяса при этом увеличилась более чем на 20,0 %.
Исследования показали, что бычки казахской белоголовой породы нового внутрипородного типа «Заволжский» превосходят своих сверстников исходного типа по массе парной туши на 18,5 кг, или 8,1 %, массе мякоти в тушах на 18,1 кг, или 10,2 %. Синтезировано в мякоти протеина больше на 5,3 кг, или 16,8 %, жира -на 2,0 кг, или 4,2 %.
Сотрудниками ГНУ НИИММП и ГНУ ВНИИМП на примере создания русской комолой породы разработана методология использования при селекции мясного скота генетических маркеров.
Селекция животных с использованием генных маркеров, в частности САРМ -кальций-зависимой протеазы, которая модифицирует мышечную ткань во время послеубойного созревания мяса, позволяет формировать такой качественный
показатель, как нежность мяса, в связи с тем, что в кодирующей части этого гена имеются две несинонимические замены, которые приводят к изменениям в аминокислотной последовательности в положениях 316 (глицин на аланин) и 530 (валин на изолицин). Желательными аллелельными формами, обеспечивающими получение мяса повышенного качества, являются С316 и О530.
Исследования показали, что у животных новой породы лучше сформированы структурно-механические свойства мяса.
Одним из резервов развития мясного скотоводства является промышленное скрещивание коров молочных и комбинированных пород с быками отечественных и импортных мясных пород.
Помесные бычки, полученные при скрещивании коров симментальской породы и быков породы шароле, в возрасте 15 мес. при интенсивном откорме имели живую массу больше, чем их чистопородные сверстники, соответственно на 69 кг (16,3 %) и 110 кг (26,0 %).
Помесные бычки, полученные в результате скрещивания симментальских коров и быков русской комолой породы, превосходили своих чистопородных сверстников по живой массе в возрасте 15 мес. на 10,7 и 2,8 %, массе туши - на 10,1 и 3,6 %. Убойный выход у помесных бычков был выше, чем у чистопородных симментальских сверстников, на 2,1, выход мякоти - на 2,7 %. У помесных бычков были выше белково-качественный показатель и показатель влагоудержания. Уровень рентабельности производства говядины по этой группе был выше на 11,7 и 4,0 %. Высокий эффект получен при скрещивании симментальских и черно-пестрых коров с быками пород салерс, шароле и лимузин.
Важным звеном в технологической цепи производства говядины является сокращение потерь живой массы молодняком в процессе выращивания и реализации.
В институте разработан ряд эффективных антистрессовых препаратов, способствующих снижению стрессовой напряженности организма животных в период воздействия технологических стресс-факторов. Так, использование лактулозусодержащих препаратов «Ветелакт», «Лактофлэкс» (ЯИ 2370151) и «Лактофит» способствовало снижению потерь живой массы бычками за период транспортировки на 4,3; 8,2 и 8,5 кг, за период транспортировки и предубойной выдержки - на 4,7; 9,1 и 9,4 кг.
Выход парной туши у бычков, потреблявших в период стрессового напряжения препараты, был больше, чем в контроле соответственно на 0,4; 0,7 и 0,8 %, убойный выход - на 0,6; 1,1 и 1,2 %, выход мякоти в туше - на 0,7; 1,32 и 1,39 %. В мясе бычков опытных групп было синтезировано больше белка, жира при более высоких показателях качества.
Уровень рентабельности производства говядины в этих группах был выше на 8,0; 12,2 и 11,0 %.
В последние годы в мировой практике применяется несколько технологий производства «мраморного» мяса.
Исключительности «мраморного» мяса японцы добиваются с помощью особой технологии выращивания бычков. До 4-6 месяцев телят поят молоком. Затем их помещают в индивидуальные комнаты со звуконепроницаемыми стенами, и подвешивают на вожжах. Делается это для того, чтобы бычки не могли двигаться, но и не лежали, так как мышцы животного должны быть в напряжении для равномерного распределения жировых прослоек в мышечных тканях. В этот период бычков кормят отборным зерном и для улучшения аппетита поят высококачественным пивом. Чем дольше бычка кормят зерном, тем больше «мраморность». Средний стандарт зернового откорма 200-300 дней. Для того чтобы жир ушел в мясо и образовал тонкие прожилки, бычку делают вибромассаж, который напоминает битье. Для улучшения пищеварения им включают японскую классическую музыку. В конечном итоге мясо получается нежным, тающим во рту как масло. В Японии даже есть поговорка «мясо, для которого не нужно зубов». В фермерских хозяйствах США и Австралии применяют более простую и дешевую систему откорма, чем в Японии. Используется тот же свободный выпас молодняка на пастбищах. Затем животных обездвиживают и откармливают зерном. Средний стандарт зернового откорма составляет 120-150 дней. Также иногда добавляют в рацион (в Австралии) сухое вино, молоко и мед. Медовый откорм определяет накопление в мышцах веществ, которые способствуют не только большей «рыхлости», т.е. мягкости мяса, но и образованию корочки при жарке, что приводит к большей сохранности полезных веществ в готовом продукте. Основные промышленные породы крупного рогатого скота, мясо которых обладает признаками мраморности, герефордская, абердин-ангусская, лимузинская породы.
Однако использование перечисленных выше технологий производства не представляется возможным в промышленных масштабах из-за высокой себестоимости получаемой продукции.
Учеными НИИММП, ВНИИМС и ВНИИМП впервые в РФ разработана эффективная технология производства конкурентоспособной «мраморной» говядины в раннем возрасте (17-24 мес.).
Предлагаемая технология основывается на прижизненном формировании необходимых качественных показателей говядины за счет использования генетического потенциала мясных пород скота и целенаправленного кормления животных.
В данной работе мы приводим результаты исследований, проведенных на бычках трех пород. Для проведения научно-хозяйственного опыта были сформированы три группы бычков-сверстников симментальской (I группа), калмыцкой (II группа), казахской белоголовой (III группа) пород по 20 голов в каждой. Подопытные животные содержались по технологии, принятой в мясном скотоводстве. Рационы для подопытных животных составлялись в соответствии с детализированными нормами кормления (Калашников А.П. и др., 2003).
Подопытным бычкам скармливался комбикорм с включением новых видов подкормок и биологически активных добавок (тыквенный, тыквенно-горчичный, тыквенно-расторопшевый, горчично-расторопшевый арбузный и др. жмыхи, экстракты грецких орехов, прополиса, цветочной пыльцы, селенорганические добавки, препараты на основе лактулозы) в различных соотношениях до 13-месячного возраста с содержанием в 1 кг массы: ЭКЕ - 1,08; обменной энергии 10,8 МДж, а с 13-месячного возраста соответственно - 1,1 и 11,0 МДж. В зависимости от возраста и живой массы комбикорм скармливался подопытному молодняку в количестве 2,8-3,8 кг на голову в сутки.
В процессе исследований было выявлено, что наиболее высокой энергией роста обладали бычки симментальской породы, затем казахской белоголовой и
калмыцкой. При этом наибольшей живой массой отличались бычки симментальской породы. Они превосходили по живой массе сверстников казахской белоголовой породы в возрасте 13 мес. - на 40,2 кг, или 10,6 % и калмыцкой - на 27,7 кг или 23,1 %.
Результаты контрольного убоя в возрасте 13 месяцев показали сравнительно высокие убойные качества подопытных бычков всех групп. В исследованиях установлено, что более высокими убойными показателями характеризовались бычки I и III групп. Так, от молодняка III и I групп были получены в сравнении с животными II группы туши тяжеловеснее соответственно на 13,63 (7,16 %) и 26,97 кг (14,16 %).
Однако по выходу туши бычки калмыцкой и казахской белоголовой пород превосходили сверстников симментальской породы соответственно на 0,84 и 1,81 %, убойному выходу - на 0,76 и 1,75 %. При этом формирование «мраморности» мяса было отмечено только у бычков калмыцкой (2-3 балла) и казахской (1 балл) пород. У бычков симментальской породы «мраморность» отсутствовала.
Контрольный убой бычков, проведенный при достижении ими 16-месячного возраста, показал, что по массе парной туши бычки I группы превосходили сверстников II группы на 41,13 кг (15,1 %), и III группы - на 12,0 кг (4,0 %). Выход туш был выше у бычков III группы. Они превосходили своих сверстников I группы на 0,20 и II группы - на 1,96 %. При этом масса внутреннего жира была больше у бычков калмыцкой породы в сравнении со сверстниками I группы на 16,5 и III группы - на 2,7 %. Выход внутреннего жира также был выше у калмыцких бычков.
Наибольшим содержанием жира характеризовался и длиннейший мускул спины калмыцких бычков. Они по данному показателю превосходили симментальских и казахских белоголовых сверстников соответственно на 5,75 и 1,25 %. В зависимости от количества, отложенного в длиннейшем мускуле спины жировой ткани, происходило формирование «мраморности» мяса.
При оценке стейков из длиннейшего мускула спины установлено, что «мраморность» была выражена лучше у бычков калмыцкой (4-5 баллов) и казахской белоголовой пород (2-3 балла).
Следовательно, на основании проведенных исследований можно сделать вывод, что при использовании разработанной технологии кормления молодняка уже в 13-месячном возрасте происходило формирование «мраморности» мяса у бычков калмыцкой и казахской белоголовой пород скота. В 16-месячном возрасте «мраморность» мяса была хорошо сформирована у бычков калмыцкой и казахской белоголовой пород. У молодняка симментальской породы «мраморность» отсутствовала.
В племхозах области проводится разработка и реализация программ создания высокопродуктивных стад коров молочного скота на основе использования лучших производителей отечественной и зарубежной селекции.
Работа по совершенствованию красной степной породы скота ведется в ОАО «Червленое» Светлоярского района и племзаводе-колхозе им. Ленина Суровикинского района. По данным бонитировки, удой по законченной полновозрастной лактации составил 4840-5580 кг с содержанием жира в молоке соответственно 3,64-3,66 %.
Совершенствование черно-пестрого скота осуществляется в ОАО «Донское» и др. Продуктивность коров черно-пестрой породы варьировала по хозяйствам от 5500 до 8850 кг молока.
На основании результатов проведенных исследований разработана концепция развития мясного и молочного скотоводства региона, а также перспективные планы племенной работы со стадами племзаводов и репродукторов.
Продолжается работа по совершенствованию селекционно-генетических программ разведения отечественных и зарубежных пород свиней (крупная белая, СМ-1, йоркширская, ландрас, дюрок).
Для разработки технологий производства конкурентоспособных пищевых продуктов нового поколения проводятся работы по изучению биологических особенностей бобов нута и сои местной селекции.
Разработана и внедрена технология получения продуктов на основе цельных соевых бобов (основа пищевая, тофу, окара). Соевые бобы местной селекции удовлетворяют по санитарно-гигиеническим показателям требованиям «Санитарных правил и норм» 2.3.2. 560-96 для масличных культур и не являются трансгенными (генетически модифицированными) линиями.
Внедрена технология осаждения белка пищевыми кислотами и прессования с добавлением вкусовых добавок и ароматизаторов при производстве тофу (соевый сыр). Окара, получаемая после отделения жидкой фракции, используется как полуфабрикат для промышленной переработки.
С использованием бобов нута разработан ряд пищевых продуктов, таких, как мясопродукты с нутовой мукой и проращенным зерном нута; молочно-растительный продукт (пищевая нутовая основа, обогащенная биологически активными веществами молочной сыворотки); заменитель цельного молока (с использованием клейстеризованного крахмала нута — для лучшего усвоения продукта молодняком сельскохозяйственных животных); майонез (в рецептуре осуществлена 100 % замена сухого обезжиренного молока на муку нутовую); широкий ассортимент плавленых сыров с различными овощными и растительными наполнителями.
Кроме того, разработана технология обогащения йодом бобов нута, что достигается за счет прорастания бобов в питательной среде йодида калия. В результате ассимиляции неорганический йод переходит в биодоступную форму, встраиваясь в белковые структуры растения (ЯИ 2524540).
Необходимо отметить, что пищевые продукты с нутом обладают геропротекторным действием. Биологические активные вещества нута, входящие в состав продуктов, максимально сохраняют свою активность и предупреждают дисбаланс БАВ при старении организма.
Изучено влияние добавок растительных жиров на жирнокислотный состав и пищевую ценность комбинированного масла.
В процессе исследований установлено, что продукт с высокой биологической ценностью и диетическими свойствами может быть получен при замене молочного жира на растительные жиры (тыквенное масло) до 50 %.
С целью предотвращения потерь пищевой продукции в процессе ее хранения и реализации были проведены исследования бактерицидной активности бишофита, глицина и фитонцидной активности горчицы и получены положительные результаты при хранении мяса и мясных продуктов при температуре +4 °С до 0.
Важным направлением работы института являются исследования возможностей использования аминокислоты глицин как консерванта при производстве продуктов питания. Установлено, что глицин является хорошим антиоксидантом, консервантом и обладает свойством усиливать аромат и вкусовые качества пищевых продуктов. Вместе с тем, он является антидепрессантом, что позволяет использовать его при производстве продуктов лечебно-профилактического назначения. На основе аминоуксусной кислоты разработана пищевая добавка, придающая ликеро-водочным изделиям улучшенные органолептические свойства (ЯИ 2519777).
Основная часть исследований посвящена переработке молочного сырья методами биотехнологии.
Разработан ряд молочных продуктов функционального назначения: с использованием биологически активных добавок на основе пребиотика Лактулозы (ЯИ 2490917), способствующих нормализации функций желудочно-кишечного тракта, повышению иммунитета и профилактике различных дисэлементозов, оптимизированных по микронутриентному составу (ЯИ 2478296, ЯИ 2476074, ЯИ 2475033, заявка на изобретение № 2010153286, № 2010147680).
В основу разработки технологий пищевых продуктов было положено использование естественных ферментных систем биологических объектов. В результате исследований разработаны новые технологии: кумыса, позволяющие увеличить срок хранения при 6 °С до 12 суток; заменителя цельного молока на основе ферментированной молочной сыворотки, скармливание которого обеспечивает нормальный рост и развитие молодняка и на 15-17 % повышает среднесуточный прирост живой массы; кисломолочных продуктов «Родничок», «Росинка» с использованием натурального биокорректора «Александрина».
Употребление разработанных кисломолочных продуктов позволило повысить устойчивость организма к неблагоприятным воздействиям внешней среды (резистентность организма), снизить риск возникновения наиболее распространенных заболеваний, связанных с напряженным ритмом жизни.
Следует отметить, что проблема производства продуктов детского питания, особенно заменителей женского молока, имеет исключительную остроту.
Целью исследований, проводимых институтом, явилось научное обоснование и разработка технологических приемов оптимизации химического состава и физико-химических свойств кобыльего молока, а также обеспечение его пригодности для производства кисломолочных продуктов с повышенной массовой долей сухого вещества и расширение потребительского спроса, включая детский и пожилой контингент.
В ходе исследований была изучена динамика химического состава технологических и гигиенических качеств кобыльего молока по месяцам лактации, сезонам года и органолептическим показателям сырья; обоснованы и оптимизированы факторы пригодности кобыльего молока для производства кисломолочного продукта с повышенной массовой долей сухого вещества; разработаны технологические режимы тепловой обработки, ферментации, стабилизации и хранения кобыльего молока с целью производства кисломолочного продукта; оценены органолептические и микробиологические качества, химический состав, биологическая и энергетическая ценность кисломолочного продукта на основе кобыльего молока; определялись экономические показатели и разработана нормативно-техническая документация по производству кисломолочного продукта из кобыльего молока для детского питания.
При подборе заквасочных культур для кобыльего молока в процессе заквашивания были использованы два вида бифидо- и лактобактерий, испытаны два варианта температурного режима сквашивания молочной основы - 37-38 °С и 41-42 °С.
Срок хранения готового продукта устанавливался на основе контроля качества органолептических качеств и микробиологического статуса продукта в течение 16 суток.
Проведено изучение возможности обогащения кобыльего молока сухим обезжиренным коровьим молоком со следующим химическим составом: массовая доля белка - 3,2 %; жира - 1,5 %; сухих веществ - 95,0 и углеводов - 50 %. Из рассмотренных вариантов наиболее приемлемым можно считать пробы с добавлением
5,5 и 7,5 % СОМ, обеспечившие обогащение смеси сухим веществом соответственно на 35,4 и 48,7 % и белком 89,7 и 122,0 % при кислотности смеси не более 20 °Т.
Учитывая полезные свойства козьего молока - сырья, а также сложившийся в нашей стране потребительский рынок, необходимо отметить актуальность разработки и освоения технологий производства продуктов на основе козьего молока, в том числе для детского питания.
По составу основных белков козье молоко является казеиновым, и казеина в его составе больше, чем в коровьем молоке. Преимуществом и главным показателем для сторонников вскармливания детей козьем молоком является высокое содержание в нем определенных микроэлементов и витаминов. Считают, что оно имеет в несколько раз больше, чем коровье, витаминов А, С, D, РР, необходимых организму, который растет, а также железа. Есть в нем в значительном количестве и витамин В12 - кроветворный фактор.
В питании детей крайне важно поддерживать определенное соотношение между кальцием и фосфором. Наиболее оптимальны соотношения кальция к фосфору в рационе в рационе грудных детей 2 : 1. В козьем молоке это соотношение 1,2-1,3 : 1, в коровьем - 1,6 : 1.
Как альтернативное питание для детей старше одного года, страдающих непереносимостью и аллергией к белкам коровьего молока, институтом создана технология новых кисломолочных продуктов «Эмил» и «Эмилакт» повышенной пищевой и биологической ценности на основе козьего молока. Кисломолочный продукт получен путем сквашивания козьего молока комбинацией культур L.acidophilus, L.casei и B.bifidum. Эти виды бактерий - представители нормальной кишечной микрофлоры человека. В результате исследований влияния различных температурных режимов обработки на составные части козьего молока выбраны оптимальные режимы, позволяющие получить биологически ценный продукт высокого качества.
Известно, что высокой биологической и пищевой ценностью обладают продукты из вторичного молочного сырья.
Анализ технологических особенностей производства молочных продуктов позволяет выделить в отдельную группу гелеобразные продукты, вырабатываемые на основе обезжиренного молока. Для того чтобы их структура оставалась гомогенной на протяжении всей продолжительности хранения, применяют различные добавки.
В разработанной технологии новых обезжиренных продуктов заданного состава и свойства в качестве структурообразователя используется метилцеллюлоза в концентрации 1,5 %. Период упрочнения структуры геля составляет 4 часа (прочность на 33,6 % выше). Эффект образования структуры матрицы геля усиливается за счет полимерных соединений сыворотки.
В качестве компонента гелеобразного продукта, изготовленного из молочной сыворотки с метилцеллюлозой, можно использовать различное растительное сырье. Разработаны технологический процесс и рецептуры гелеобразных продуктов с использованием метилцеллюлозы и местного растительного сырья.
Продукты, выработанные по предлагаемой технологии, имеют чистый вкус и запах, с привкусом соответствующих добавок, гелеобразную, застывшую, слегка упругую консистенцию. По внешнему виду это студнеобразные, прозрачные с глянцевой поверхностью продукты, с равномерным для наполнителя цветом. Массовая доля сухих веществ - не менее 22 %, сахарозы - не менее 10 %, рН - 4,2, фосфатаза отсутствует.
Использование молочной сыворотки в сочетании с растительными наполнителями позволяет получить сбалансированные продукты с хорошими органолептическими показателями различной вязкости и плотности, а также повысить содержание пищевых волокон в дневном рационе питания всех групп населения.
Продолжаются исследования по использованию порошков шиповника, боярышника, рябины черноплодной в кисломолочных продуктах, творожных десертах, плавленых сырах. Установлена возможность применения порошков и экстрактов из пряно-ароматических растений (эстрагона, чабреца, душицы, грецкого ореха) в колбасных изделиях.
Ведутся исследования по разработке способов повышения хранимоспособности мясного сырья и продуктов его переработки. Так, разработаны и запатентованы способы предварительной обработки мяса концентратом минеральных солей от электродиализа молочной сыворотки (RИ 2512362), электрохимически активированными растворами (ЯИ 2487546).
По результатам исследований на основе использования инновационных разработок получено более 100 патентов РФ на изобретения. Внедрение новшеств в АПК РФ обеспечило экономию энергоресурсов на 15-20 %, сырья на 8-10 % и повышение рентабельности производства на 12-18 %.
Библиографический список:
1. Беляев, А.И. Эффективность использования породных ресурсов мясного скота в условиях Нижнего Поволжья [Текст]/ А.И. Беляев, И.Ф. Горлов, Е.С. Горбатых. - М.: Вестник РАСХН, 2004. - 293 с.
2. Беляев, А.И. Ресурсосберегающие технологии производства говядины [Текст]/ А.И. Беляев, И.Ф. Горлов // Вестник Российской академии сельскохозяйственных наук. -2010. - № 3. - С. 10-14.
3. Горлов, И.Ф. Биологическая ценность основных пищевых продуктов животного и растительного происхождения [Текст]/ И.Ф. Горлов. - Волгоград: Перемена, 2000. - 264 с.
4. Горлов, И.Ф. Новое в производстве пищевых продуктов повышенной пищевой ценности [Текст]/ И.Ф. Горлов // Хранение и переработка сельхозсырья. - 2005. - №3. -С. 57-58.
5. Горлов, И.Ф. Научно-практические методы повышения эффективности производства молока в условиях Нижнего Поволжья [Текст] : монография / И.Ф. Горлов, В.Н. Храмова, А.И. Сивков; ГУ ВНИТИ ММС и ППЖ РАСХН, ВолгГТУ. - М.; Волгоград: Вестник РАСХН: Волгогр. науч. изд-во, 2006. - 193 с.
6. Горлов, И.Ф. Повышение пищевой ценности молока за счет обогащения рациона коров органическим селеном [Текст]/ И.Ф. Горлов, В.Н. Храмова// Хранение и переработка сельхозсырья. - 2006. - № 4. - С. 49-52.
7. Горлов, И.Ф. Эффективное использование новых органических добавок в рационах скота [Текст]/ И.Ф. Горлов, М.И. Сложенкина, А.В. Гиро // Мясная индустрия. -2010. - №10. - С. 58-61.
8. Горлов, И.Ф. Разработка и широкая реализация современных технологий производства, переработки и создания отечественной конкурентоспособной продукции животноводства [Текст] : монография / Под ред. И.Ф. Горлова; Министерство сельского хозяйства Российской Федерации, Российская академия сельскохозяйственных наук. -Волгоград: ООО «Волгоградское научное издательство», 2009. - 120 с.
9. Использование консервантов при силосовании зеленых кормов [Текст]: монография /В.И. Левахин, И.Л. Аллабердин, А.Г. Зелепухин, В.Д. Баширов, И.Ф. Горлов, Р.Г. Исхаков. - Казань, 2001. - 291 с.
10. Повышение продуктивности подсвинков и потребительских качеств их мяса [Текст] / И.Ф. Горлов, В.А. Ситников, А.С. Шкаленко, А.Н. Сивко, И.С. Бушуева // Свиноводство. - 2007. - № 2. - С. 16-17.
11. Современные ресурсосберегающие технологии производства
конкурентоспособной говядины [Текст] : учеб. пособие / И.Ф. Горлов, Г.В. Волколупов, В.И. Левахин, Ю.Н. Нелепов, А.Н. Струк, И.М. Демидова, В.Н. Храмова, М.И. Сложенкина, А.С. Коломейцева и др.; ГУ ВНИТИ ММС и ППЖ РАСХН [и др.]. - Волгоград: Волгогр. науч. изд-во, 2008. - 246 с.
E-mail: niimmp@mail.ru
