Научная статья на тему 'Влияние содержания казеина в молоке коров на качество сыра'

Влияние содержания казеина в молоке коров на качество сыра Текст научной статьи по специальности «Животноводство и молочное дело»

CC BY
1998
102
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.
Ключевые слова
МОЛОКО / ХИМИЧЕСКИЙ СОСТАВ / КАЗЕИН / ТЕХНОЛОГИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА / СЫЧУЖНЫЙ СГУСТОК / СЫР / MILK / CHEMICAL COMPOSITION / CASEIN / TECHNOLOGICAL PROPERTIES / CURDLING

Аннотация научной статьи по животноводству и молочному делу, автор научной работы — Соболева Наталья Владимировна, Бакаева Лариса Николаевна, Карамаев Сергей Владимирович, Карамаева Анна Сергеевна

Молоко и молочные продукты являются важной составной частью рациона питания современного человека. Среди молочных продуктов высокой пищевой ценностью отличаются сыры. В настоящее время в условиях импортозамещения проблема производства сыра из молока коров, выращиваемых в конкретном регионе, является актуальной. Объектом исследования служило молоко коров самарского типа чёрно-пёстрой породы с разным содержанием казеина. Исследование проведено в ОПХ «Красногорское» Самарской области. Для проведения опыта были подобраны коровы в соответствии с массовой долей казеина в молоке от 2,40 до 2,91% и более с интервалом 0,10%. После 6 мес. созревания изучали физико-химические показатели, технологические свойства молока и сыра по общепринятым методикам. Анализ полученных данных свидетельствует, что в стаде коров самарского типа чёрно-пёстрой породы животные характеризуются высоким разнообразием по содержанию казеина в белке молока от 2,28 до 3,05%. Показано, что по мере увеличения массовой доли казеина значительно улучшается химический состав молока, его физические показатели достигают технологической нормы. Установлено, что изготовленные из молока с оптимальным содержанием казеина сыры превосходили аналогичные продукты, изготовленные из молока с более низким содержанием казеина по содержанию сухого вещества на 2,7-17,9%, общего белка на 1,1-8,9%, жира на 2,3-10,3%, кальция на 7,1-34,1%, фосфора на 3,7-31,7%. Результаты исследования позволили установить, что лучшим сырьём для производства твёрдых сортов сыра является молоко с содержанием казеина 2,71-2,80%, сывороточных белков не более 0,65%, кальция 131,4 мг%, фосфора 10,6%. Подтверждаются ранее сделанные выводы о том, что сыры, изготовленные из молока с содержанием казеина 2,60% и ниже, по содержанию сухого вещества не соответствуют требованиям для твёрдых сортов, их можно отнести только к разряду полутвёрдых сыров. Снижение содержания казеина в молоке приводит к увеличению продолжительности свёртывания под действием сычужного фермента, ухудшению качества казеинового сгустка, увеличению потерь питательных веществ при обработке сгустка, снижению интенсивности биохимических процессов при созревании сыра и, как следствие, ухудшение его вкусовых качеств. Полученные результаты необходимо использовать при производстве сыра для улучшения его вкусовых качеств и повышения пищевой ценности.

i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.

Похожие темы научных работ по животноводству и молочному делу , автор научной работы — Соболева Наталья Владимировна, Бакаева Лариса Николаевна, Карамаев Сергей Владимирович, Карамаева Анна Сергеевна

iНе можете найти то, что вам нужно? Попробуйте сервис подбора литературы.
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.

EFFECT OF CASEIN CONTENT IN COWS MILK ON CHEESE QUALITY

Milk and dairy products are an important part of the diet of people today. Most of cheeses belong to dairy products with high nutritional value. Currently under the conditions of import substitution the problem of making cheese from milk of cows rept in a particular region is really urgent. The object of the study was milk of Black-Spotted cows of Samara type with different content of casein. The study was conducted on the farm enterprise «Krasnogorsk», Samara region. Cows producing milk with the mass content of casein in it from 2.40 to 2.91% and more, with the interval of 0.10% were included in the experiment. After 6 months of maturation the physical and chemical characteristics, technological properties of milk and cheese have been studied in conformity with standard methods. The analysis of the data obtained indicated that the content of casein in milk protein of the Samara type of Black-Spotted cows was of high diversity from 2.28 to 3.05%. It was shown that with the increase of mass fraction of casein the chemical composition of milk and its physical characteristics were significantly improved and achieved the technological standards. It was established that cheeses made from milk with optimal casein content were superior to similar cheese products made from milk with lower casein content: the dry matter content was higher at 2.7-17.9%, the content of total protein at 1.1-8.9%, that of fat at 2.3-10.3%, calcium at 7.1-34.1% and the content of phosphorus was higher at 3.7-31.7%. The results of studies revealed that the best raw material for the production of hard cheese varieties was milk containing 2.71-2.80% of casein, not more than 0.65% of whey proteins, 131.4 mg% of calcium and 10.6% of phosphorus. It is confirmed that the cheese made from milk with casein content of 2.60% or less, do not meet the requirements for hard cheeses and can be attributed only to the category of semi-hard cheese. The lower casein content in milk results in longer duration of the coagulation process under the influence of rennet enzyme, deterioration of the casein curdling, increasing the loss of nutrients in the process of the clot treatment, lower intensity of biochemical processes taking place during cheese ripening, and, consequently, this leads to deterioration of cheese flavor. All the findings obtained should be used in cheese production to improve its taste and raise the nutritional value.

Текст научной работы на тему «Влияние содержания казеина в молоке коров на качество сыра»

3. Коэффициент молочности коров симментальской породы разных генотипов

Показатель Генотип

отечественный немецкий датский

Гранит Лобан Поль Николас Кумир Фиат

1-я лактация 2-я лактация 1056,38 1006,91 948,73 1032,71 734,74 1019,06 923,28 1077,76 927,73 1017,14 904,59 1057,19

Удой по 2-й лактации был выше у коров датского генотипа. Так, животные отечественного генотипа уступали им по удою на 60,6 кг (1,2%), немецкого — на 81,08 кг (1,6%), содержанию молочного жира — на 1,5 и 2,5%, белковомолочности — на 6,2 и 22,8% соответственно. Сервис-период животных отечественной селекции был ближе к норме, а немецкой и датской превышал показатель сверстниц на 30,96 и 5,31 сут. соответственно. Разница не была достоверна.

Содержание молочного сахара в молоке животных всех групп не выходило за пределы физиологической нормы и изменялось от 1-й лактации ко 2-й за исключением немецкого генотипа. Так, в молоке коров отечественной и датской селекции количество молочного сахара повышалось на 0,03 и 0,1% соответственно.

На основании полученных данных продуктивности определили коэффициент молочности, который показывает взаимосвязь живой массы и удоя по показателям быков (табл. 3).

Полученные данные свидетельствуют о том, что по коэффициенту молочности в 1-ю лактацию выгодно отличались коровы отечественной селекции. Так, сверстницы быка Гранита показали результат выше на 43,7%, чем дочери быка Поля немецкой селекции. Коэффициент молочности по 2-й лактации был выше у животных, полученных от быков Николаса, Фиата, Лобана. Разница показателей с лидером составляла 1,9 и 4,17% соответственно. Самый низкий коэффициент молочности зарегистрирован у коров линии Этапа, они уступали лидеру по данному показателю на 6,57%.

Выводы. В результате целенаправленной селекционно-племенной работы в Оренбургской области создана новая популяция симментальской породы,

сочетающая в себе ценные качества отечественного, немецкого и датского генотипов. Основным репродуктором скота нового типа является племзавод им. Калинина Ташлинского района Оренбургской области. Во время 1-й лактации наивысший удой имели коровы отечественного генотипа (4408 кг), что на 12,2 и 1,9% превышало показатели у сверстниц II и III гр. По 2-й лактации преимущество имели коровы датского генотипа (4982 кг) и превосходили сверстниц I и II групп на 1,2 и 1,8%. Жирность молока была выше у коров немецкого генотипа за 1-ю лактацию (3,79%), а за 2-ю — у особей датского генотипа (3,81%), разница с отечественным генотипом не была существенной.

Литература

1. Комарова Н.К., Косилов В.И. Снижение сроков преддо-ильной подготовки нетелей с использованием лазерного излучения // Известия Оренбургского государственного аграрного университета. 2014. № 2 (46). С. 126—129.

2. Коровин А.В., Карамаева А.С., Белоусов А.М. Влияние сезона года на естественную резистентность коров молочных пород // Известия Оренбургского государственного аграрного университета. 2013. № 1 (39). С. 99—102.

3. Соболева Н.В., Дудоров С.В. Морфофункциональные особенности вымени коров поволжского типа чёрно-пёстрой породы в зависимости от технологии содержания // Известия Оренбургского государственного аграрного университета. 2008. № 2 (18). С. 69-72.

4. Косилов В.И., Комарова Н.К., Востриков Н.И. Молочная продуктивность коров разных типов телосложения после лазерного облучения БАТ вымени // Известия Оренбургского государственного аграрного университета. 2014. № 3 (47). С. 107-110.

5. Заднепрянский И.П., Гудыменко В.И., Гудыменко В.В. Продуктивные и племенные качества молочного скота отечественной и зарубежной селекции // Известия Оренбургского государственного аграрного университета. 2014. № 6 (50). С. 96-99.

6. Антонова В.С., Топурия Г.М., Косилов В.И. Методология научных исследований в животноводстве: учебное пособие. Оренбург: Издательский центр ОГАУ, 2011. 246 с.

7. Белоусов А.М. Совершенствование бестужевского и чёрно-пёстрого скота на Южном Урале: учебное пособие / А.М. Белоусов, В.И. Косилов, Р.С. Юсупов, Х.Х. Таги-ров. Оренбург, 2004. 300 с.

Влияние содержания казеина в молоке коров на качество сыра

Н.В. Соболева, к.с.-х.н., Л.Н. Бакаева, к.с.-х.н., ФГБОУ ВО Оренбургский ГАУ; С.В. Карамаев, д.с.-х.н, профессор, А.С. Карамаева, к.б.н, ФГБОУ ВО Самарская ГСХА;

Молоко и молочные продукты являются важной составной частью рациона питания современного человека. Высокой пищевой ценностью отличаются сыры [1—4].

Одним из основных показателей пригодности молока для производства сыра является способность его свёртываться и образовывать плотный эластичный казеиновый сгусток под действием сычужного фермента. На данные качества молока влияют многие генотипические и паратипические факторы, но главным образом — порода, корма и технология кормления животных, генотип коров по кап-

па-казеину, содержание казеина и его фракций, кальция и фосфора, состояние молочной железы [5—8].

Материал и методы исследования. Объектом исследования служило молоко коров самарского типа чёрно-пёстрой породы с разным содержанием казеина. Исследование проводили в ОПХ «Красногорское» Самарской области. Для проведения опыта были сформированы семь групп коров по 10 гол. в каждой, в соответствии с массовой долей казеина в молоке от 2,40 до 2,91% и более с интервалом 0,10%. После 6 мес. созревания изучали физико-химические показатели, технологические свойства молока и сыра по общепринятым методикам.

Результаты исследования. Анализ полученных данных свидетельствует, что в стаде коров самарского типа чёрно-пёстрой породы животные характеризуются высоким разнообразием по содержанию казеина в белке молока — от 2,28 до 3,05% (табл. 1). При этом по мере увеличения массовой доли казеина значительно улучшался химический состав молока, его физические показатели достигали технологической нормы.

В результате увеличения массовой доли казеина происходило увеличение массовой доли жира на 0,26% (Р<0,001), общего белка - на 0,38% (Р<0,001), сухого вещества - на 0,70% (Р<0,001). При увеличении доли казеина содержание сывороточных белков снижалось, так как они не сворачиваются под действием сычужного фермента, ухудшая тем самым качество сгустка.

Химический анализ молока свидетельствует, что содержание молочного сахара, золы, кальция и фосфора увеличивалось по мере повышения доли казеина до 2,80%. После этого наблюдалось снижение содержания данных компонентов соответственно на 0,03-0,08; 0,01-0,03; 1,22-3,04; 2,29-4,08%. При этом отмечалось увеличение титруемой кислотности молока на 0,4-0,8°Т, что, вероятно, обусловлено кислой реакцией белка казеина. В результате этого наблюдалось снижение активной кислотности молока на рН = 0,04-0,08,

термостойкости - на 5,19-9,37% и увеличение числа соматических клеток на 4,45-5,28%.

Изменения, связанные с содержанием белка казеина в молоке, оказывали существенное влияние на его технологические свойства (табл. 2).

Известно, что молоко с низким содержанием казеина хуже свёртывается под действием сычужного фермента. Установлено, что увеличение содержания казеина до 2,71-2,80% сокращало время свёртывания на 18,2 мин. (43,5%; Р<0,001). При этом уменьшалась продолжительность фазы коагуляции на 11,4 мин. (37,7%; Р< 0,001), фазы гелеобразования - на 6,8 мин. (58,6%; Р< 0,001). Повышение массовой доли казеина свыше 2,80% приводило к увеличению продолжительности свёртывания молока на 2,3-2,9 мин. (9,7-12,3%).

Таким образом, при производстве твёрдых сортов сыра содержание в молоке казеина в пределах 2,71-2,80% можно считать оптимальным. Выход сгустка при этом выше на 1-17%, чем при меньшем содержании, и на 2-4% по сравнению с более высоким содержанием казеина. Потери сухого вещества молока с сывороткой также меньше в данной группе соответственно на 1,2-14,2% и 0,5-1,4%.

Изучение качества казеинового сгустка показало, что при содержании в молоке казеина в пределах 2,71-2,80% он получался плотным и эластичным, как того требуют технические условия для производства твёрдых сортов сыра. При содержании казеина до 2,40% плотный сгусток формировался только в десяти случаях из 100. При этом преобладал сгусток рыхлый и дряблый или молоко совсем не сворачивалось.

В молоке с уменьшением содержания казеина по сравнению с оптимальным снижалось качество казеинового сгустка и, как следствие, понижалась его влагоудерживающая способность на 2-26%. В результате увеличивались потери сухого вещества с сывороткой. В связи с этим расход цельного молока на получение 1 кг зрелого сыра увеличивался на 0,2-3,7 кг (Р<0,05-0,001).

1. Физико-химические показатели молока (X±Sx)

Показатель Доля казеина в белке молока, %

до 2,40 2,41-2,50 2,51-2,60 2,61-2,70 2,71-2,80 2,81-2,90 2,91 и более

Сухое вещество, % 12,09±0,08 12,14±0,05 12,30±0,06 12,52±0,03 12,72±0,05 12,71±0,04 12,79±0,06

Жир, % 3,69±0,02 3,65±0,01 3,74±0,03 3,82±0,02 3,88±0,01 3,86±0,01 3,95±0,02

СОМО, % 8,40±0,05 8,49±0,03 8,56±0,02 8,70±0,02 8,84±0,02 8,85±0,02 8,84±0,03

Белок, % 3,14±0,02 3,21±0,01 3,24±0,02 3,31±0,01 3,41±0,01 3,46±0,01 3,52±0,02

Казеин, % 2,36±0,02 2,48±0,01 2,55±0,01 2,66±0,01 2,77±0,01 2,84±0,01 2,93±0,02

Сывороточные белки, % 0,78±0,01 0,73±0,01 0,69±0,01 0,65±0,01 0,64±0,01 0,62±0,01 0,59±0,01

Молочный сахар, % 4,56±0,04 4,59±0,05 4,61±0,03 4,66±0,04 4,68±0,03 4,65±0,02 4,60±0,03

Зола, % 0,70±0,01 0,69±0,01 0,71±0,01 0,73±0,01 0,75±0,01 0,74±0,01 0,72±0,01

Кальций, мг% 113,6±1,58 118,9±1,35 122,8±1,43 128,5±1,23 131,4±0,98 129,8±1,12 127,4±1,06

Фосфор, мг% 91,5±1,10 92,8±1,03 94,7±0,95 96,2±0,99 100,6±0,81 98,3±0,89 96,5±0,96

Плотность, °А 29,8±0,06 29,7±0,05 29,4±0,03 29,0±0,04 29,1±0,03 28,7±0,03 28,4±0,04

рН 6,76±0,29 6,78±0,25 6,73±0,21 6,70±0,24 6,69±0,18 6,65±0,19 6,61±0,22

Кислотность, °Т 17,0±0,44 17,3±0,41 17,4±0,37 17,5±0,39 17,6±0,30 18,0±0,32 18,4±0,35

Соматические клетки, тыс/см3 210,5±16,2 138,9±15,4 218,7±13,6 234,8±14,1 229,3±12,9 239,5±13,8 241,4±15,4

Термостойкость, мин. 55,8±2,8 54,6±3,3 66,5±1,8 70,6±2,2 69,4±3,1 65,8±2,4 62,9±2,7

3. Качество сыра (X±Sx)

2. Технологические свойства молока (X±Sx)

Показатель Доля казеина в белке молока, %

до 2,40 2,41-2,50 2,51-2,60 2,61-2,70 2,71-2,80 2,81-2,90 2,91 и более

Продолжительность свёртывания

сычужным ферментом, мин. 41,8±2,9 37,6±2,7 32,4±2,2 26,7±2,0 23,6±2,4 25,9±1,8 26,5±2,6

в т.ч. фаза коагуляции, мин. 30,2±2,5 27,3±2,1 23,9±1,8 20,5±1,5 18,8±1,2 20,2±1,3 20,6±1,3

фаза гелеобразования, мин. 11,6±1,3 10,3±1,1 8,5±1,0 6,2±0,8 4,8±0,5 5,7±0,6 5,9±0,5

Соотношение, сгусток: сыворотка, % 28:72 32:68 39:61 44:56 45:55 43:57 41:59

Отход сухого вещества в сыворотку, % 59,3±3,2 56,3±2,9 49,2±3,1 46,3±2,6 45,1±2,3 45,6±2,5 46,5±2,2

Состояние казеинового сгустка, % коров:

плотный 10,0 20,0 40,0 90,0 100,0 80,0 60,0

рыхлый 30,0 40,0 50,0 10,0 - 20,0 30,0

дряблый 40,0 40,0 10,0 - - - 10,0

несвернувшийся 20,0 - - - - - -

Плотность казеинового сгустка, г/см2 1,56±0,03 2,05±0,03 2,30±0,01 2,68±0,02 2,75±0,01 2,98±0,01 2,83±0,02

Влагоудерживающая 42,3±0,34 54,0±0,29 63,5±0,27 66,1±0,31 68,4±0,23 69,2±0,21 67,5±0,26

способность сгустка, %

Расход цельного молока на получение 13,5±0,43 13,0±0,35 11,4±0,27 10,0±0,18 9,8±0,21 10,1±0,26 10,0±0,23

1 кг зрелого сыра, кг

Показатель Доля казеина в белке молока, %

до 2,40 2,41-2,50 2,51-2,60 2,61-2,70 2,71-2,80 2,81-2,90 2,91 и более

Массовая доля сухого вещества, % Массовая доля белка, % Массовая доля жира, % Содержание кальция, мг/100 г Содержание фосфора, мг/100 г Степень зрелости по Шиловичу, °Ш Кислотность, °Т 49,5±0,54 25,6±0,23 31,5±0,27 910±81,2 615±62,8 112,4±6,9 256,8±1,8 54,3±0,49 27,4±0,21 32,9±0,32 968±76,3 693±57,7 118,2±6,4 241,6±1,5 59,5±0,38 30,8±0,22 34,6±0,24 1054±79,6 736±63,1 131,5±5,7 228,9±1,1 64,7±0,41 33,4±0,19 39,5±0,26 1139±69,5 781±54,2 153,6±4,5 212,6±1,0 67,4±0,33 34,5±0,15 41,8±0,23 1220±62,4 810±46,9 158,8±4,8 204,9±0,8 66,9±0,30 33,8±0,17 42,6±0,21 1264±59,0 802±42,7 151,3±5,1 209,5±0,9 66,1±0,36 33,2±0,21 42,1±0,25 1211±67,2 798±53,4 149,5±4,9 211,3±0,7

Из молока коров опытных групп были изготовлены образцы сыра типа «Российский» (табл. 3).

Анализ полученных данных свидетельствует, что сыры, изготовленные из молока с оптимальным содержанием казеина, превосходили аналоги, изготовленные из молока с более низким содержанием казеина по содержанию сухого вещества на 2,7—17,9%, общего белка — на 1,1—8,9%, жира — на 2,3—10,3%, кальция — на 7,1—34,1%, фосфора — на 3,7—31,7%. Сыры, изготовленные из молока с содержанием казеина 2,60% и ниже, по содержанию сухого вещества не соответствовали требованиям для твёрдых сортов, их можно отнести только к разряду полутвёрдых сыров.

Наиболее высокая степень зрелости отмечена у сыров из молока с содержанием казеина 2,71—2,80%, а самая низкая — до 2,40%. Разница составила 46,4°Ш (41,3%; Р<0,001). Это свидетельствует о том, что в сырах из молока с низким содержанием казеина биохимические процессы протекают менее интенсивно, чем из молока с оптимальным содержанием казеина. В результате кислотность этих сыров была сравнительно высокой (256,8—241,6°Т), что не соответствует техническим условиям для твёрдых сортов сыра и значительно снижает их вкусовые качества.

Вывод. Лучшим сырьём для производства твёрдых сортов сыра является молоко с содержанием казеина 2,71—2,80%, сывороточных белков — не более 0,65%, кальция — 131,4 мг%, фосфора — 100,6%.

Снижение содержания казеина в молоке приводит к увеличению продолжительности свёртывания под действием сычужного фермента, ухудшению качества казеинового сгустка, увеличению потерь питательных веществ при обработке сгустка, снижению интенсивности биохимических процессов при созревании сыра и, как следствие, ухудшению его вкусовых качеств.

Литература

1. Комарова Н.К., Косилов В.И. Снижение сроков преддо-ильной подготовки нетелей с использованием лазерного излучения // Известия Оренбургского государственного аграрного университета. 2014. № 2 (46). С. 126—129.

2. Косилов В.И., Миронова И.В. Эффективность использования энергии рационов коровами чёрно-пёстрой породы при скармливании пробиотической добавки Ветоспорин-актив // Известия Оренбургского государственного аграрного университета. 2015. № 2 (52). С. 179-182.

3. Гриценко С. Молочная продуктивность и технологические свойства вымени чёрно-пёстрого скота // Молочное и мясное скотоводство. 2008. № 5. С. 27.

4. Ботанов С.Д., Старостина О.С. Молочная продуктивность первотёлок разной стрессоустойчивости // Зоотехния. 2005. № 2. С. 18-19.

5. Карамаев С.В., Китаев Е.А., Валитов Х.З. Научные и практические аспекты интенсификации производства молока: монография. Самара: РИЦ СГСХА, 2009. 252 с.

6. Соболева Н.В., Карамаев С.В., Ефремов А.А. Качество сыра из молока коров с разными генотипами каппа-казеина // Известия Оренбургского государственного аграрного университета. 2011. № 3 (31). С. 180-182.

7. Карамаев С.В., Соболева Н.В. Качество сыра в зависимости от вида кормовых культур в рационе коров // Известия Оренбургского государственного аграрного университета. 2011. № 1 (29). С. 102-103.

8. Соболева Н.В., Карамаев С.В., Карамаева А.С. Качество сыра в зависимости от вида кормовых культур, используемых при приготовлении сенажа // Известия Оренбургского государственного аграрного университета. 2015. № 6 (56). С. 145-147.

i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.