CC BY
23
УДК 636.2.034
Ключевые слова: коровы, молоко, сыр, генотип, ген каппа-казеина
Key words: cows, milk, cheese, genotype, kappa-casein gene
Ахметов Т. М., Тюлькин С. В., Зарипов О. Г., Валиуллина Э. Ф., Вафин Р. Р.
КАЧЕСТВО И ТЕХНОЛОГИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА СЫРА, ИЗГОТОВЛЕННОГО ИЗ МОЛОКА КОРОВ С РАЗНЫМИ ГЕНОТИПАМИ КАППА-КАЗЕИНА
QUALITY AND TECHNOLOGICAL PROPERTIES OF THE CHEESE MADE FROM MILK OF COWS WITH DIFFERENT GENOTYPES OF KAPPA-CASEIN
ФГОУ ВПО «Казанская государственная академия ветеринарной медицины»1, ФГУ «Татарская межрегиональная ветеринарная лаборатория»2, г. Казань
Kazan State Academy of Veterinary Medicine, Tatarian Interregional Veterinary Laboratory, Kazan
Ахметов Тахир Мунавирович, доцент каф. технологии животноводства1, канд. биол. наук. Тел. (843) 273-96-17
Akhmetov Takhir M., Associate Professor of the Dept. of Cattle Breeding Technology1,
Ph.D. in Biology Science. Tel. +7 843 273-96-17 Тюлькин Сергей Владимирович, зав. отделом генно-молекулярной диагностики2, канд. с.-х. наук. Тел. (843) 229-17-10 Tjulkin Sergey V., Chief of the Gene-Molecular Diagnostics Division2, Ph.D. in Agricultural Science.
Tel. +7 843 229-17-10
Зарипов Олег Гаязович, аспирант каф. технологии животноводства1. Тел. (843) 273-96-17
Zaripov Oleg G., Postgraduate of the Cattle Breeding Technology Dept.1 Tel. +7 843 273-96-17 Валиуллина Эльвира Фанилевна, сотрудник отдела генно-молекулярной диагностики2. Тел. (843) 229-17-10 Valiullina Elvira F., Specialist of the Gene-Molecular Diagnostics Division2. Tel. +7 843 229-17-10 Вафин Рамиль Ришадович, соискатель каф. эпизоотологии1, канд. биол. наук. Тел. +7 905 317-33-91 Vafin Ramil R., Competitor for Science Degree of the Epizootology Dept.1, Ph.D. in Biology Science.
Tel. +7 905 317-33-91
Аннотация. В данной работе представлена оценка влияния генотипов гена каппа-казеина на качество и технологические свойства сыра. Установлено, что из молока коров с генотипом АВ и ВВ получено на 0,2-0,5 % сыра больше, чем с генотипом АА. При этом сыр из молока коров, имеющих в своем геноме аллель В каппа-казеина, обладал более хорошим качеством и органолептическими свойствами.
Summary. In this article the estimation of influence genotypes ofkappa-casein gene on quality and technological properties of cheese is presented. It is established, that from milk of cows with genotype АВ and ВВ it is received on 0,2-0,5 % of cheese more than with genotype АА. Thus cheese from milk of the cows having in genom allele B kappa-casein possessed more better quality and visual properties.
Введение
Молоко - наиболее полноценный и высококалорийный продукт питания. По химическому составу и пищевым свойствам оно не имеет аналогов среди других видов естественной пищи. В молоке содержится более 200 различных веществ, оно широко используется как в натуральном виде (цельное молоко), так и для приготовления разнообразных кисломолочных продуктов, масла и сыров.
Молочным продуктам, учитывая их биологическую ценность, отводится первостепенная роль в организации правильного питания населения. Среди молочных продуктов сыр занимает особое место. Это концентрированный, легко усвояемый белковый продукт, обладающий хорошими органолептически-
ми свойствами. Пищевая ценность сыра обусловлена высокой концентрацией в нем белков, жиров, незаменимых аминокислот, солей кальция и фосфора, необходимых для нормального развития организма человека.
Качество и количество получаемого сыра напрямую зависит от химического состава, органолептических, технологических и биологических свойств молока, используемого для сыроделия.
Переработка молока на сыр соответствует современной тенденции в молочной промышленности, поскольку сыр имеет большую питательную и биологическую ценность. В нем содержится большое количество легкоусвояемых полноценных белков, молочного жира, различных солей и витаминов.
Поэтому во всех странах мира потребление сыров неуклонно растет. Если раньше лишь 8 % цельного молока перерабатывалось на сыр, то сейчас это количество доходит до 35 %.
Состав, технологические и биологические свойства молока находятся в зависимости от породы, условий кормления, стадии лактации и т. д. В настоящее время можно с уверенностью утверждать, что качество молока и возможность его использования в сыроварении в значительной степени зависят от аллельных вариантов гена каппа-казеина.
Из молока, которое характеризуется благоприятным соотношением вариантов каппа-казеина, можно приготовить на 6 % больше сыра [8].
По данным многих авторов [10, 9, 7, 11, 3, 4] желательным для производства сыров и творога является молоко коров-носительниц генотипа ВВ каппа-казеина. Молоко, полученное от коров с генотипом ВВ, обладает более высоким содержанием белка, а также лучшими коагуляционными свойствами.
Также при переработке молока на сыр выгодно иметь более короткое время денатурации, более плотный сгусток с меньшими порами и более низкие потери белка. Наличие аллеля В каппа-казеина в генотипе животных существенно снижает время денатурации, сгусток имеет более тонкие мицеллы и нежную консистенцию, повышается и содержание ионов, прежде всего кальция. Твердые сыры высокого качества можно приготовить только из молока с ВВ-генотипом по каппа-казеину [6].
Подтверждают эффективность использования в сыроварении молока от коров с генотипом АВ и ВВ каппа-казеина, так как В-аллель каппа-казеина связана с более высоким содержанием белка в молоке и более высоким выходом сыра и творога, а также с более коротким временем коагуляции и затвердевания, лучшей консистенцией и композицией при изготовлении твердых сыров [5, 2, 1].
В связи с этим нами проведены опыты по производству сыра из молока коров с разными генотипами каппа-казеина.
Материалы и методы
Исследования проведены в ООО «Серп и Молот», ОАО «Племзавод «Бирюлинский»
Высокогорского района и СХПК им. Ленина Атнинского района Республики Татарстан на коровах-первотелках татарстанского типа холмогорской породы.
Для определения генотипа каппа-казеина у животных отобрали кровь. Кровь, полученную из яремной вены животных, вносили в пробирки с 50 мМ ЭДТА до конечной концентрации 5 мМ. Выделение ДНК из крови проводили комбинированным щелочным способом. Для амплификации фрагмента гена каппа-казеина использовали праймеры JK5: 5-ATCATTTATGGCCATTCC ACCAAAG-3' и JK3: 5-GCCCATTTCGCCTT CTCTGTAACAGA-3, сконструированных J. F. Medrano and E. Aguilar-Cordova (1990). Амплификацию проводили на программируемом термоциклере «Терцик» (Россия) в режиме: х1:94 0С - 4 мин.; х40:94 0С - 10 сек., 63 0С - 10 сек., 72 0С - 10 сек.; х1:72 0С -5 мин.; хранение: 4 0С. Для определения полиморфизма гена каппа-казеина по вариантам А и В пробы обрабатывали 5 ед. эндо-нуклеазы рестрикции Hinf I в 1хбуфере «О» фирмы СибЭнзим (Россия) при 37 0С в течение 8 часов. Для визуализации фрагментов ДНК пробы вносили в лунки 2,5 % агарозного геля с содержанием этидия бромида (0,5 мкг/мл) и проводили горизонтальный электрофорез при 15 В/см в течение 50 мин. После электрофореза гель просматривали в УФ-трансиллюминаторе при длине волны 310 нм.
Из молока каждой подопытной группы коров с разными генотипами каппа-казеина был изготовлен сыр «Костромской «ИТ», согласно существующей технологии в ОАО «Вамин-Татарстан» Высокогорский молочный завод Республики Татарстан, в соответствии с требованиями ТУ-9225-041-04610209-2002.
Полученные результаты в ходе научных исследований обработаны биометрическим методом по Е. К. Меркурьевой (1970).
Результаты и обсуждение
Из таблицы 1 видно, что масса сыра после прессования, полученного из молока коров-первотелок с генотипом ВВ и АВ, составляла 4,021 кг и 3,947 кг, что было выше по сравнению с генотипом АА на 0,182-0,256 кг (0,6-0,8 %). Соответственно количество сыра
после созревания также было выше у коров с генотипом ВВ и АВ (3,482 и 3,397 кг). Превосходство по массе готового сыра из молока животных с генотипом ВВ и АВ составляло по сравнению с генотипом АА 0,069-0,154 кг (0,2-0,5 %).
На получение 1 кг сыра из молока коров с генотипом ВВ потребовалось меньшее количество молока - 8,6 кг, в то время как для изготовления такого же количества сыра от животных, имеющих генотипы АВ и АА, было израсходовано соответственно 8,8-9,0 кг молока.
Содержание сухого вещества в сыре, приготовленном из молока коров с генотипом ВВ, составляло 57,6 %, что выше по сравнению с генотипами АВ и АА соответственно на 1,1-1,5 %. Более высокое содержание белка в сухом веществе было отмечено в сыре у коров с генотипом ВВ и АВ (53,3 и 53,8 %). Тогда как более высокое содержание жира в сухом веществе имелось в сыре, полученном из молока коров с генотипом АА (44,9 %).
Нами также изучены органолептические свойства (внешний вид, вкус и запах, консистенция, цвет теста, рисунок) зрелого сыра, полученного из молока коров-первотелок с разными аллельными вариантами гена каппа-казеина. Данные по изучению органо-лептических свойств сыра, изготовленного из молока от коров с разными генотипами каппа-казеина приведены в таблице 2.
Поверхность сыра, полученного из молока коров с генотипами каппа-казеина ВВ и АВ была ровная, тонкая, без повреждений и трещин. Корка сыра, полученного из молока коров с генотипом АА, была тонкая, неравномерная, также без видимых повреждений и трещин.
Более выраженным сырным вкусом и запахом обладал сыр, полученный из молока коров с генотипом ВВ. Сыр, изготовленный из молока коров с генотипом АА отличался несколько слабовыраженным сырным вкусом и запахом.
Оптимальной консистенцией и рисунком, присущим для данных видов сыров, обладал сыр, приготовленный из молока коров с генотипом ВВ. Тесто нежное, пластичное, слегка плотное, однородное по всей массе. На разрезе сыр имел рисунок, состоящий из глазков круглой, слегка приплюснутой и неправильной формы, равномерно расположенных по всей массе. Сыр, приготовленный из молока коров с АА генотипом, имел пластичное и однородное тесто, но несколько ломкое на изгибе. На разрезе сыра рисунок был неравномерный, состоял из часто расположенных глазков неправильной и угловатой формы разного диаметра.
Цвет теста сыра, изготовленного из молока всех групп животных с разными генотипами каппа-казеина был слабо-желтый, однородный по всей массе сыра.
Таблица 1.
Показатели качества сыра из молока коров с разными генотипами каппа-казеина
Показатели Генотип каппа-казеина
АА АВ ВВ
п 376 214 18
количество молока, кг 30 30 30
масса сыра после прессования, кг 3,765 3,947 4,021
выход сыра после прессования, % 12,6 13,2 13,4
масса сыра после созревания, кг 3,328 3,397 3,482
выход сыра после созревания, % 11,1 11,3 11,6
расход молока на приготовление 1 кг сыра, кг 9,0 8,8 8,6
состав сыра:
массовая доля влаги, % 43,9 43,5 42,4
содержание сухого вещества (СВ), % 56,1 56,5 57,6
массовая доля жира в СВ, % 44,9 44,2 43,7
массовая доля белка в СВ, % 52,6 53,3 53,8
Таблица 2.
Органолептические свойства зрелого сыра, приготовленного из молока коров
с разными генотипами каппа-казеина
Показатели Генотип каппа-казеина
АА АВ ВВ
внешний вид корка тонкая, неравномерная, без повреждений корка тонкая, ровная, без повреждений корка ровная, тонкая, без повреждений и без толстого подкоркового слоя
вкус и запах слабо выраженные сырные выраженные сырные, слегка кисловатые хорошо выраженные с ырные, слегка кисловатые
консистенция тесто пластичное, слегка ломкое на изгибе, однородное тесто пластичное, однородное по всей массе сыра тесто нежное, пластичное, слегка плотное, однородное по всей массе сыра
рисунок на разрезе сыр имеет неравномерный рисунок, состоящий из часто расположенных глазков неправильной и угловатой формы разного диаметра на разрезе сыр имеет рисунок, состоящий из глазков круглой, слегка сплюснутой и неправильной формы на разрезе сыр имеет рисунок, состоящий из глазков круглой, слегка сплюснутой и неправильной формы, расположенных по всей массе
цвет теста слабо-желтый, однородный по всей массе слабо-желтый, однородный по всей массе слабо-желтый, однородный по всей массе
Таким образом, молоко коров, несущих в своем геноме аллель В гена каппа-казеина, является более пригодным к изготовлению полутвердого сыра «Костромской «ИТ» - из такого молока можно приготовить больше на 0,2-0,5 % сыра лучшего качества. Сыр из молока коров с генотипом каппа-казеина АВ и ВВ обладает более хорошими органолепти-ческими свойствами и более благоприятной композицией.
Список литературы
1. Артемьев, А. М. Молочная продуктивность и технологические свойства молока коров черно-пестрой породы с различными генотипами каппа-казеина и сезонами отела : автореф. дис. ... канд. с.-х. наук : 06.02.04 / А. М. Артемьев. - М., 2007. - 23 с.
2. Денисенко, Е. А. Молочная продуктивность и технологические свойства молока коров черно-пестрой породы с различными генотипами каппа-казеина в зоне Сибири : дис. ... канд. биол. наук : 06.02.01 / Е. А. Денисенко. - М., 2004. - 110 с.
3. Иолчиев, В. С. Эффективность использования быков-производителей черно-пестрой породы разного племенного достоинства : дис. ... кандидата с.-х. наук : 06.02.01 / В. С. Иолчиев. - Дубровицы, 1994. - 125 с.
4. Сивкин, Н. В. Экстерьер, молочная продуктивность и полиморфизм белков молока у коров швицкой
и черно-пестрой пород : автореф. дис. ... канд. с.-х. наук : 06.02.01 / Н. В. Сивкин. - Дубровицы, 1995. -24 с.
5. Тинаев, А. Ш. Хозяйственно-полезные признаки продуктивности первотелок черно-пестрой породы с разными генотипами по локусу гена каппа-казеина : автореф. дис. ... канд. с.-х. наук : 06.02.01 / А. Ш. Тинаев. - М., 2003. - 18 с.
6. Bosze, Z. Improvement of the quality of milk protein by new biotechnological methods / Z. Bosze, J. Dohy // Hungarian Agricultural Research. - 1993. -V. 2. - № 1. - P. 26-29.
7. Gravert, H. O. Genomanalyse und Milchqualitat / H. O. Gravert // Schriftenr. D. Agrar-wiss. Fakultat der Univ. Kiel. - 1990. - B. 72. - S. 147-154.
8. Ng-Kwai Hang, K. F. Genetic variants of milk proteins and cheese yield / K. F. Ng-Kwai Hang // IDF Seminar Cheese yield and factors affecting its control. -Cork. - 1993. - P. 160-166.
9. Pagnacco, G. Effect of caseine and ß-laktoglobulin genotypes on renneting properties of milks / G. Pagnacco, F. Caroli // Journal of Dairy Research. - 1987. - V 54. -P. 479-485.
10. Schaar, J. Effects of k-casein genetic variants and lactation number on the renneting properties of individual milks / J. Schaar // Journal of Dairy Research. - 1984. -V. 51. - P. 397-406.
11. Zadworny, D. The identification of the kappa-casein genotype in the Holstein dairy cattle using the polymerase chain reaction / D. Zadworny, U. Kuhlein // Theor. And Appl. Genet. - 1990. 80. - P. 631-634.
