Сухой и сухой обезжиренный остаток молока

В сухой остаток или сухое вещество, молока входят все химические составные части (жир, белки, молочный сахар, минеральные вещества), которые остаются в молоке после удаления из него влаги. Содержание сухого остатка зависит от состава молока и колеблется в значительных пределах (11-14%). Среднее содержание сухих веществ в молоке, заготавливаемом в различных регионах РФ, составляет около 12% с колебаниями от 11, 6 до 12, 4%

Содержание сухого обезжиренного молочного остатка (СОМО) – величина постоянная, чем содержание сухого остатка, и составляет 8-9%. СОМО определяют, вычитая из величины сухого остатка содержание жира. По нему судят о натуральности молока – если СОМО ниже *%, то молоко, вероятно, разбавлено водой.

Белки

Белки – высокомолекулярные полимерные соединения, построенные из аминокислот. В их состав входит около 53% углерода, 7% водорода, 22% кислорода, 15-17% азота и от 0, 3 до 3%серы. В некоторых белках присутствуют фосфор, железо и др. элементы.

Все белки в зависимости от их строения и свойств делятся на 2 группы:

простые, или протеины (от греч. protos – первый, важный), и сложные или протеиды. Протеины состоят только из аминокислот, в молекуле протеидов помимо белковой части имеются соединения небелковой природы. Например, липопроиды кроме белка содержат липиды, глинопротеиды – углеводы, фосфопротеиды – фосфорную кислоту и пр.

Белки выполняют многочисленные биологические функции – структурную, транспортную, защитную, католическую, гормональную и др.

В молоке содержится в среднем около 3, 2 % белков, колебания составляют от 2, 9% до 3, 5%. В среднем по РФ в 1980 г. оно было равно 3, 14%. С колебаниями от 2, 95 до 3, 3 %. белки, входящие в состав молока, имеют сложный состав, разнообразны по строению, физико-химическим свойствам и биологическим функциям.

Используя современные способы разделения и выделения белков, исследователи установили, что в состав молока входят при группы белков. К первой основной группе относится казеин (≈ 80%), содержащий 4 фракции (α _S1^38%, -α _s2^10%, - β ^39%- и Х^13% - казеин) и их фрагменты.

Вторая группа представлена сывороточными белками – β - лактоглобулином (≈ 52%), α – лактоглобулином (23%), иммуноглобулиноами и альбумином сыворотками крови (8%). Кроме того, в неё входят лактоферрин (1%) и некоторые другие, так называемые минорные белки. К третьей группе относят белки оболочек жировых шариков, составляющие всего около 1% всех белков молока.

Биологические функции белков молока многообразны. Так, казеин является собственно пищевым белком, выполняющим в организме новорожденного структурного структурную функцию. Кроме того, казеин транспортирует в составе своих частиц кальций, фосфор и магний. Транспортные функции также выполняют лактоферрин и β -лактоглобулин, иммуноглобулины обладают защитными функциями, α -лактоглобулин – регуляторами и т.д.

Казеин является главным белком молока, его содержание колеблется от 2, 1 до 2, 9 %. Элементарный состав казеина (в%)следующий: С-53, 1; Н₂ – 7, 1; О₂ – 22, 8; N – 15, 4; сера -0, 8; фосфор – 0, 8. В молоке казеин находится в виде специфических частиц, или мицелл (от лат. micelle – крошечка, крупица), представляющих собой сложные комплексы фракций казеина с коллоидным фосфатом кальция.

Казеин – комплекс четырех фракций α _s1, α _s2, β и χ. Все фракции казеина являются фосфатопротеидами, т.е. содержат остатки фосфорной кислоты (органический фосфор), присоединенные к аминокислоте серину моноэфирной связью (О-Р)

Кроме того, в молоке содержатся производственные, или фрагменты, главных фракций казеина, которые образуются в результате расщепления последних под действием протеолитических ферментов молока. по разному ведут себя фракции казеина по отношению к сычужному ферменту: в первой фазе свертывания казеина сычужный фермент действует на χ – казеин, в результате чего образуется нерастворимый глиномакропептид. α и β казеин свертываются под действием его, а γ – казеины не подвергаются изменению. В тоже время β -казеин по сравнению с α – казеином более устойчив к ферментативному гидролизу и для свертывания его требуется больше времени. Сгусток, образованный α -казеином, более прочный, но менее эластичный, чем сгусток β -казеина. Сычужный фермент расщепляет как α _, так и β -казеини образует ряд компонентов.

Можно предполагать, что неодинаковая реакция фракции казеина на действие сычужного фермента объясняется различным их химическим составом, структурой и соотношением.

4.3 Факторы, влияющие на состав и свойства молока

1. Влияние различных факторов на состав и свойства молока.

2. Пути попадания радиационных веществ, нитратов тяжелых пестицидов в молоко и их влияния на качество.

1. Влияние различных факторов на состав и свойства молока

На состав и свойства молока оказывают влияние лактационный период, порода, индивидуальные особенности животных, уровень и тип кормления, время (сезон) года и другие факторы.

Лактация – период (в среднем 305 дней), когда корова продуцирует молоко. За это время свойства молока (наиболее существенно) изменяются 3 раза. В первые 5-7 дней после отела из вымени выделяется молозиво, которое резко отличается от молока последующего, более длительного второго периода, когда молоко имеет обычный состав. Последний, третий период длится 7-10 дней перед запуском коровы. В это время молоко называется стародойным.

В соответствии с ГОСТом Р 52054-2003 молозивом коровы считается молоко до 7 дней после отела, стародойное молоко – молоко за 5 дней до запуска коров.

Молозиво резко отличается от нормального молока по органолептическим свойствам и химическому составу (табл. 4.3.1).

В молозиве первых удоев коров массовая доля сухих веществ достигает 25%, общего белка – 15%, альбумина и глобулина – 10-12%, жира – 6-6, 5%. Однако молочного сахара в первом удое меньше, чем в нормальном молоке. Плотность и кислотность молозива значительно выше, чем нормального молока. Плотность достигает 1, 040 г/см³, кислотность – 40-50°Т.

Молозиво не используется в питании населения и производстве молочных продуктов. Сыроделы считают, что примесь всего одного литра молозива на 10 т молока не позволяет выработать сыры высо­кого качества. Существует мнение, что для выработки сыра исполь­зовать молоко надо не раньше 14 дней после отела коровы.

4.3.1 Состав молозива коровы (по К. К. Горбатовой, 2004)

Стародойное молоко по составу и свойствам также существенно отличается от нормального молока. В стародойном молоке больше сухого вещества, жира, белков, минеральных веществ, но меньше молочного сахара и более низкая кислотность (от 12-14 до 5-6°Т). В стародойном молоке резко увеличивается количество натриевых солей и хлора и уменьшается количество кальциевых солей, в результате молоко приобретает горьковато-солоноватый вкус. Оно содержит повышенное количество соматических клеток, обладает плохой сычужной свертываемостью при переработке на сыр. Стародойное молоко не рекомендуется смешивать с нормальным и сдавать на молочные предприятия.

Отличие технологических свойств молозива и страродойного молока от свойств нормального молока заключается в следующем. Молозиво имеет мелкие шарики жира и измененный жировой состав. По сравнению с жиром молока жир молозива имеет более вы­сокую температуру плавления и застывания. Вследствие наличия большого количества термолабильных сывороточных белков оно свертывается при нагревании.

Стародойное молоко содержит мелкие шарики жира и мицеллы казеина, казеин отличается повышенным содержанием гамма-фракций. Молозиво и стародойное молоко медленно свертываются сычужным ферментом и являются плохой средой для развития молоч­нокислых бактерий. Продукты, изготовленные из молока с примесью молозива и стародойного молока, быстро портятся и имеют неприятный вкус.

Молоко, полученное в первые 7 дней и в последние 5 дней лактации, не подлежит приемке и переработке.

Ученые считают, что молозиво полезно не только новорожденным телятам, но и детям, ослабленным, больным и пожилым людям. Имеется мнение, что для питания больных туберкулезом, язвой желудка, ослабленных детей, а также спортсменов из молозива це­лесообразно извлекать иммуноглобулин и молочный жир с целью получения специальных лечебных препаратов.

Порода. Коровы разных пород продуцируют молоко различного состава и качества. Различия в питательных, физико-химических и технологических свойствах молока животных разных пород объясняются некоторыми особенностями их обмена веществ и синтеза компонентов молока.

Для производства питьевого молока наиболее целесообразны высокопродуктивные породы коров с оптимальным соотношением жира и белка в молоке (черно-пестрая, голштинская, холмогорская и др.).

Лучшими технологическими свойствами для сыроделия обладает молоко пород с достаточным содержанием белка в молоке (симментальская, швицкая, костромская, сычевская, ярославская и айр-ширская породы), для маслоделия – с высоким содержанием жира (джерсейская, айрширская), а для молочных консервов и производства стерилизованной молочной продукции–термоустойчивое молоко коров, которое может быть получено от разных пород (черно-пестрой, красной степной, холмогорской и др.).

Следует отметить, что коровы одной и той же породы, находясь в различных зонах (в разных условиях кормления и содержания), дают молоко неодинакового состава.

Кормление коров. Для получения высоких удоев и молока хорошего качества большое значение имеют питательность рациона коров, уровень белкового, углеводного, жирового, минерального и витаминного питания, использование разнообразных кормов и наи­более целесообразное их сочетание.

При общем и белковом недокорме лактирующих коров молоко обладает плохими биологическими и технологическими свойствами. При полноценном и правильном кормлении коров получают молоко и молочные продукты высокого качества, которые сохраняют свои свойства при длительном хранении.

Сезон года. Изменения в составе молока в связи с сезоном года обусловливаются многими факторами: условиями кормления и содержания животных, изменением солнечной инсоляции, температуры окружающего воздуха. Сезонные колебания в составе молока будут менее выражены при круглогодовом кормлении коров полноценными рационами.

Условия содержания. При чрезмерном повышении температуры и влажности воздуха продуктивность коров снижается. Очень низкая температура приводит к уменьшению удоя коров и некоторому увеличению жирности молока. Температура воздуха в коровнике должна быть 8-10°С и влажность 60-75%. В жаркую летнюю погоду содержание жира в молоке может понизиться на 0, 2-0, 5%. Перемена обстановки, перевод животных из одного помещения в другое, нарушение распорядка дня, присутствие посторонних лиц на скотном дворе во время доения, шумы могут отрицательно сказаться на удое и составе молока.

Возраст. Удои коров и абсолютное количество жира в молоке, как правило, до шестого отела повышаются, а затем снижаются. У средневозрастных коров молоко лучшего состава, биологически более полноценное, чем у молодых (первая - вторая лактация) и старых (восьмая и более лактации). Однако указанные явления не характерны для некоторых стад и отдельных животных.

Моцион способствует увеличению жира в молоке на 0, 2-0, 3%. При прекращении моциона снижается и жирность молока.

Погода. Во вьюжные дни массовая доля жира в молоке может снизиться на 0, 6%. В ясную погоду процесс молокоотдачи происходит более интенсивно, чем в пасмурную, что отражается на удоях коров и содержании в нем жира.

Скорость выдаивания. Доить надо быстро и сразу же после подготовки вымени. Во время подмывания вымени и массажа его повышается давление внутри вымени в результате сокращения гладких мышц протоков и альвеол молочной железы под действием гормона окситоцина, количество которого повышается в этот период. В состоянии напряжения вымя находится 4-6 мин, и если в данный промежуток времени молоко не выдоить, то возрастает его остаточное количество, что обусловливает снижение удоя и содержание жира в молоке.

Массаж вымени и полнота выдаивания. Систематический массаж вымени способствует повышению удоя (на 8-12%) и содержания жира (до 1%) в молоке. Полнота выдаивания влияет на нормальный процесс синтеза молока, его состав и особенно на содержание жира. В первых порциях молока находится 0, 5-0, 7% жира, в последних – до 8-12%.

Индивидуальные особенности коров. Коровы одного стада, содержащиеся в одинаковых условиях, могут продуцировать молоко различного состава, отличающегося не только по содержанию жира и белка, но и по другим биологическим свойствам.

На химическом составе и свойствах молока резко отражается состояние здоровья коров. Заболевшие коровы должны быть изолированы, а молоко от них можно использовать лишь с разрешения работников ветеринарной службы.

2. Пути попадания радиационных веществ, нитратов тяжелых пестицидов в молоко и их влияния на качество

Биологически полноценным считается молоко, если оно не со­держит посторонних веществ, получено от здоровых животных, потребляющих высококачественные корма и воду.

Вкус молока ухудшается при скармливании коровам соломы и некачественного сена в больших количествах, при пастьбе на уча­стках, засоренных крестоцветными, диким луком, полынью, тысячелистником, щавелем, молочаем, ромашкой и другими растениями (табл. 4.3.2).

4.3.2

От трав из семейства лютиковых молоко приобретает красноватый оттенок и горький вкус, от хвощей становится синеватым и быстро скисает, щавель является причиной быстрого свертывания молока, а полученные из него сливки плохо сбиваются в масло. Антисанитарное состояние помещения для скота и доения коров влияет на вкус и запах молока. Запах коровы и загона часто появляется в молоке в зимние месяцы и может быть обусловлен как составом воздуха в помещении, так и болезнью крупного рогатого скота – кетозом. При таком заболевании нарушается эндогенный энергетический обмен и происходит повышенное выделение кетонов. Ацетон в концентрации 25 млн придает сырому молоку запах коровы.

Пороки запаха и вкуса могут быть обусловлены плохо вымытой емкостью и остатками моющих и дезинфицирующих средств в них и трубопроводах, образованием в нечистых емкостях продуктов белкового распада. Гидролитическая прогорклость вызывается ли­пазами. Молоко стародойных коров также склонно к прогорканию. Прогорклый вкус молока может быть при инфекционных болезнях и т. д.

Непосредственное влияние на качество молока оказывает вода, используемая для поения животных и в технологических операциях, связанных с получением и первичной обработкой молока на молочных фермах (поение животных, санитарная обработка вы­мени, мойка оборудования, инвентаря и т. д.).

Поступающая на животноводческие предприятия вода должна отвечать требованиям ГОСТ 2874–88 «Вода питьевая. Гигиенические требования и контроль за качеством».

В организм лактирующих животных и непосредственно в молоко загрязнители попадают многочисленными путями (схема 1).

Механические примеси и микробы попадают в молоко с поверхности вымени коров, кожи животного, рук доярок, из подстилки, доильных аппаратов, трубопроводов, фильтрующего материала, фляг, молочных цистерн и т. д. При этом около 20 % механичес­ких примесей растворяются в молоке, а возникшие при этом вторичные продукты не удаляются фильтрацией и центрифугированием.

При машинном доении около 90 % микрофлоры попадает в молоко из соответствующих загрязнителей на внутренних поверхностях трубопроводов.

Загрязнители поступают в молоко из среды обитания лактирующих животных, при транспортировке его на перерабатывающие предприятия и с остаточной водой, применяемой для мойки технологического оборудования. Загрязнение молочных продуктов зависит также от упаковочных материалов, условий хранения и реализации полученных продуктов. Следовательно, для экологической безопасности продуктов необходимо, прежде всего, обеспечить требуемое качество молока-сырья.

Пестициды. Эти ядохимикаты, применяемые для защиты сель­скохозяйственных культур от сорняков, насекомых, болезней животных от кровососущих насекомых и клещей, в итоге попадают в организм животных и выделяются с молоком.

В зависимости от сезона концентрация ХОП в молоке достигает 1, 11 мг/л. Содержание ДЦТ и его метаболитов, а также изомеров гексахлорана в молоке в ряде случаев превышает допустимый уровень в 50 раз.

Схема 1. Поступление токсических веществ при производстве молочных продуктов

В сельском хозяйстве используют около 300 тыс. различных ядохимикатов. В нашей стране установлены максимально допустимые уровни (МДУ) их содержания в пищевых продуктах. В молоке и молочных продуктах допускаются остаточные количества только гексахлорана (не более 0, 05 мг/кг), ГХЦГ (не более 0, 01 мг/кг) и ДЦТ (не более 0, 01 мг/кг).

Поскольку не исключается содержание пестицидов в молоке выше максимально допустимых уровней, актуальной остается проблема детоксикации кормов, молока и молочных продуктов. Так, используемые в рационе коров в виде кормовых добавок мел­кодисперсный диоксид кремния (препараты атокс и белая сажа), смесь активного угля и нанесенного на пшеничные отруби аскорбината цинка (аскорб), природные гидроалюмосиликаты (ЛПКЛ) и др. не оказывают отрицательного влияния на физиологическое состояние и продуктивность животных, но проявляют выражен­ные сорбционные свойства.

4.3.3 Содержание пестицидов (мг/кг) (СанПиН 421023-4540-87).

Знак – означает, что остаточное количество пестицида в продукте не определяли.

Во избежание загрязнения молока пестицидами при использовании их для защиты лактирующих коров от насекомых и клещей необходимо строго соблюдать ветеринарно-санитарные требования, сроки после обработки лактирующих коров для использования молока в пищу, особенно в детских и лечебных учреждениях, а также сроки, по истечении которых допускается выпас скота на участках, обработанных пестицидами. После обработки животных предусматривается обязательное обезвреживание кормушек и поилок.

Запрещается обработка лактирующих коров стойкими, высокотоксичными препаратами (на основе фозалона, гамма-изомера ГХЦГ, диазинона, амидофоса, севина, сульфидофоса, трих-лорметафоса-3, дурсбана, активированного креолина, хлорофоса).

В случае отравления лактирующих животных или получавших корма, загрязненные пестицидами, в животноводческой продук­ции необходимо определять содержание соответствующих токсикантов и их метаболитов.

В процессе нормализации, гомогенизации и тепловой обработки сырья при температуре 95–99 °С у-ГХЦГ и его изомеры разрушаются, поэтому в готовом продукте общее содержание ХОП снижается на 50 %. Остаточное количество гексахлорана уменьшается до нижедопустимого, а ДЦТ не обнаруживается. Пастеризация и сквашивание молока способствуют разрушению ХОП. Кислая среда (рН 4, 5–4, 7) и подогрев образовавшейся створоженной мас­сы (до 48–53 °С) приводят практически к полному разрушению ХОП в творожном сгустке и твороге.

Тяжелые металлы. Присутствие тяжелых металлов (цинка, свинца, кадмия и меди) в молоке и молочных продуктах прямо связано с экологическим состоянием окружающей среды. Основными источниками их являются корма и вода.

Концентрация химических элементов в почве, рационе, молоке и коэффициенты их перехода в молоко (К_р из рациона и К_n из почвы) по этой цепи приведены в табл. 4.3.4

4.3.4

Коэффициент перехода тяжелых металлов из рациона в молоко в летне-пастбищный период выше, чем в зимне-стойловый. Это можно объяснить дополнительным поступлением техногенных загрязнителей в организм животных с дерниной и почвенными частицами, поскольку содержание тяжелых металлов в них значительно выше, чем в растительности.

Концентрация меди в молоке резко увеличивается в пастбищный период после обработки лугов медьсодержащими препаратами. Количество железа в молоке повышается к сентябрю и на этом уровне удерживается до конца года, а затем снижается к июлю до минимума. Содержание ртути в молоке достигает максимальных показателей в ноябре, а в декабре уменьшается.

Содержание свинца особенно велико в молоке, получаемом в зонах, расположенных вблизи шоссейных дорог, заводов по производству и переработке свинца. В течение года содержание свинца снижается от зимы к лету. Свинец попадает в молоко коров из зеленых трав и сена, содержащих этот элемент, и непосредственно из воздуха.

В процессе переработки молока-сырья распределение загрязнителей в получаемых продуктах имеет определенную закономерность. Так, если принять содержание некоторых тяжелых металлов в исходном молоке за 100 %, то о количестве их в продуктах, полученных из молока, можно судить по данным табл. 5.

Содержание тяжелых металлов в продуктах переработки молока (%) приведено в табл. 4.3.5.

4.3.5

Концентрацию тяжелых металлов можно снизить сепарированием и переработкой молока в молочные продукты. Распределение ртутьсодержащих соединений по технологической цепи производства молочных продуктов представлено ниже на схеме 2. Основное количество ртути в молоке (около 70 %) связывается казеином, около 10 % – сывороточными белками и около 20 % переходит в жировую фракцию, что позволяет определять количество токсического элемента, перешедшее в готовый продукт из исходного сырья. В сливочное масло переходит менее 5 % ртути от ее уровня в исходном молоке и около 16 % – в пахту. В связи с этим, применяя различные технологии переработки, можно рационально обезвреживать и использовать молоко, загрязненное ртутьсодержащими соединениями.

Установлено, что медь, цинк, кадмий, ртуть, свинец, марганец и никель сорбируются преимущественно (более 50 %) творогом. В сливочном масле содержатся доли процента этих загряз­нителей, в растворимом белке –от 1, 4 до 26, 4 %, в безбелковой фракции сыворотки –от 1, 4 до 30%. Значительное количество железа (до 40 %), основная масса хрома (более 70 %) и мышьяка находятся в безбелковой фракции сыворотки.

Следовательно, из молока, загрязненного тяжелыми металлами, можно получать молочные продукты, удовлетворяющие нормативным требованиям, следующими способами: перераспределением тяжелых металлов по отдельным фракциям в процессе заводской переработки молока; экстракцией тяжелых металлов, сорбированных белками (творогом и растворимыми белками), в результате обработки твердых фаз раствором террона; сочетанием этих способов.

Для улучшения обменных процессов в организме лактирующих коров, снижения остаточных количеств тяжелых металлов в молоке и повышения его биологической ценности рекомендовано применять в качестве добавок к рациону атокс из расчета 20 г на одно животное в сутки или 40 мг/кг массы тела; белую сажу – 30 г из расчета на одну корову в сутки или 60 мг/кг ее массы.

Для получения экологически безопасного молока по тяжелым металлам и улучшения минерального питания, а также повышения молочной продуктивности коров рекомендуется включать в рационы дойных коров ирлит-1 (цеолитсодержащий туф) в коли­честве 10 г/кг сухого вещества рациона.

С такой же целью предложено включать в рацион лактирующих коров 30 г/гол/сут муки из листьев, стеблей и семян щавеля конского, такое же количество муки стеблей подсолнечника и ли­стьев перца.

Схема. 2. Снижение уровня ртутьсодержащих соединений по технологической цепи производства молочных продуктов

Кроме того, для снижения содержания тяжелых металлов в молоке необходимо:

в хозяйствах и регионах, возделывающих рапс, готовить пасту и масло из его семян и использовать в производстве молока, менее загрязненного тяжелыми металлами (Cd, Zn, Cu, As, Hg, Pb). Во избежание избыточного накопления свинца в молоке лактирующим коровам следует скармливать не более 20 мл рапсового масла в расчете на одно животное в сутки (в смеси с зерновыми концентратами, комбикормами);

в специализированных овощеводческих хозяйствах целесообразно наладить производство и использование сушеной моркови (по 30–50 г/гол/сут), а также свеклы столовой (по 30 г/гол/сут);

для обеспечения организма лактирующих коров комплексом водорастворимых витаминов В₁, В₂, В₃, В₆, В₁₂ необходимо включать в рационы 1 мл хвойного натурального экстракта в расчете на одно животное в сутки. В таком препарате водной вытяжки содер­жатся витамины В₁, В₂, В₃, В₆, В₁₂, биотин и С.

Для восполнения дефицита ряда витаминов необходимо применять в рационе животных хвойный экстракт. Следует отметить, что включение хвойного экстракта в рацион молочных коров в количестве 1 мл/гол/сут позволяет снизить переход из корма в молоко олова в 2, 76–4 раза, кадмия – 3–5, хрома – в 1, 1– 4, 2 раза.

После перевода лактирующих коров с силосного на сенажный рацион поступление хрома в организм животных снижается в 3, 3 раза.

В результате при фильтрации молока через растительный препарат «Биосорб» содержание свинца в фильтрате ниже, чем в исходном сырье, на 7–13%, цинка –на 27–32, меди –на 36– 41%.

Нитраты, нитриты, нитрозоамины. Накопление азотистых соединений в сельскохозяйственном сырье и пищевых продуктах в значительной степени связано с техногенным загрязнением окружающей среды и нарушениями агротехнологий.

К антропогенным факторам нарушения экологического равновесия азота в агроэкосистемах относятся разрушение почвенного покрова при распашке целины, дефляция и эрозия почв и другие агротехнические воздействия, неправильное использование орга­нических и азотных удобрений, бытовые и промышленные отходы, кислотные дожди, вырубка лесов и пр.

В организм коровы нитраты поступают в основном с кормом и водой, причем в пастбищный период больше, чем в стойловый. Концентрация нитратионов в крови коров изменяется в широких пределах (от 0 до 2, 5 %). Содержание нитратов в молоке имеет четко обозначенную сезонную динамику: максимальное в пастбищный и в начале стойлового периода, когда коровы поедают корма с высокой концентрацией нитратов (табл. 4.3.6).

4.3.6

Высокое содержание нитратов в молоке в начале стойлового периода объясняется интенсивной загрязненностью этими соединениями кормов, заготовленных в летний период.

При использовании избыточных доз минеральных удобрений на кормовых угодьях накопление нитратов по биологической цепи превышает ПДК (табл. 4.3.7).

4.3.7

При использовании кормов с высоким содержанием нитратов повышается концентрация их в крови и молоке лактирующих коров.

Из кормовых культур источником большого количества нитра­тов, поступающих в организм животных, является кормовая свекла. Значительное накопление нитратов в ней возможно также в процессе хранения.

При концентратном типе кормления скота выделение их с молоком более интенсивное, чем при поступлении с кормом при высоком уровне сахаропротеинового отношения.

Практический интерес представляет коэффициент перехода нитратов и нитритов из рациона в молоко, так как, пользуясь им, можно регулировать поступление этих соединений из кормов в организм животных с целью получения безопасного их уровня в продукции.

Установлено, что коэффициент перехода нитратов из кормов в молоко находится в пределах от 1, 18 до 4, 2 %, нитритов – от 0, 06 до 0, 15%.

Максимальный уровень нитратов для лактирущих коров не должен превышать 0, 2 % от сухого вещества рациона.

Содержание нитратов в молоке 30, 1–108, 9мг/л не влияет на молочнокислое брожение: при более высокой концентрации изменяются органолептические свойства продукта, а при содержании их в пределах от 404, 9 до 1814, 6 мг/л нарушается процесс молочнокислого брожения.

При содержании в кормах для коров 0, 26 г нитратов на 1 кг массы тела в молоке обнаруживается до 5 мкг нитроздиметилами на в 1 л молока.

Возможность образования нитрозоаминов в организме сельскохозяйственных животных изучена недостаточно. Мало известно об эндогенном образовании канцерогенных нитрозоаминов в организме животных и переходе их в животноводческую продукцию. Противоречивы данные и о загрязнении нитрозоаминами кормов для сельскохозяйственных животных.

Чтобы предотвратить накопление в молоке нитрозосоединений при выпасе молочных коров на участках, удобренных высокими дозами азотных удобрений, необходимо вводить в рацион корма, богатые углеводами: мелко нарезанную солому из ячменя, сухую свеклу и сухой свекольный жом. Углеводно-белковое соотношение в рационе должно быть близким к 1: 1. В результате добавления в рацион коров аскорбината натрия в дозе 60 г/сут животному в течение 5 сут содержание нитратов в молоке уменьшается на 26, 1 %, нитритов – на 20, 1 %. Мелкодисперсный диоксид кремния (атокс и белая сажа), смесь активного угля и нанесенного на пшеничные отруби аскорбината цинка (аскосорб), природные гидроалюмосиликаты (ЛПКД и др.) проявляют выраженные сорбционные свойства к нитратионам, положительно влияют на белковый, липидный и минеральный обмен, усвоение витаминов А и С. Препараты действуют как энтеросорбенты: способствуют выделению токсичных веществ с калом, предотвращают их всасывание в кровь и накопление в организме, снижают уровень выделения с молоком. Для получения молока и молочных продуктов, не содержащих нитраты, лактирующим коровам следует скармливать бобово-злаковые травосмеси, выращенные без азотных удобрений.

Аскорбиновая кислота и ее производные, пропилгаллат, токоферолы, цистеин, сульфаниловая и галловая кислоты, фенолы (гваякол, крезол), азотсодержащие гетероциклические соединения (пирол, индол и др.), танин, йодистый калий резко тормозят образование нитрозоаминов.

К ингибиторам нитрозоаминов относятся витамины РР, В₁ В₂, В₁₂, органические кислоты (щавелевая, пировиноградная, тиобар-битуровая, молочная, сорбиновая, лимонная) и аминокислоты (аспарагиновая, цистеин, глютамин, метионин, триптофан, нингидрин).

Перспективные способы удаления нитратов из молока – электродиализ и ультрафильтрация, позволяющие снизить содержание нитросоединений в молоке на 50–60 %. Содержание нитратов снижается с уменьшением в молочных продуктах массовой доли белка. Вследствие этого вероятность значительного количества нитратов или нитритов в сливочном масле мала.

Таким образом, получение экологически безопасного молока и молочных продуктов по содержанию в них нитратов возможно.

Радионуклиды. В экологическом отношении наиболее важно установить закономерность миграции ⁹⁰Sr, ¹³¹I, ¹³⁷Cs, которые более активно поступают в животноводческую продукцию, особенно в молоко, чем другие радионуклиды.

Качество молока и молочных продуктов находится в прямой зависимости от интенсивности загрязнения кормов радионуклидами. Более высокая активность ¹³⁷Cs проявляется в сене, соломе, сенаже и траве. Максимальное количество радионуклидов выводится из организма коров с калом и мочой. С молоком выводится 4, 7 % ^I37Cs и 3, 3 %»S.

Представляет интерес закономерность перехода радионуклидов в молоко в разные периоды содержания лактирующих животных (табл. 4.3.8).

4.3.8

В молоке выпасавшихся коров концентрация ¹³⁷Cs в 2, 4 раза выше, чем при стойлово-выгульном содержании. Коэффициенты перехода ¹³⁷Cs в звене почва – молоко и корм – молоко соответственно составляют 2, 2 и 1, 7. Различие это вызвано тем, что при выпасе животных в их организм, кроме корма, попадают высокоактивные почвенные частицы верхнего слоя дернины, что обусловливает дополнительный источник поступления радионуклида в организм и в конечном итоге в молоко.

С суточным удоем молока может выделяться 0, 2–5 % стронция и 5–9 % цезия от суточного поступления их в организм коровы.

Выявлена закономерность выведения радионуклидов в течение суток. В молоке утреннего удоя содержание их максимальное – 26Бк/л (100%), днем 23 Бк/л (88, 5%), вечером минимальное – 19Бк/л(73%).

Коэффициенты перехода радионуклидов в условиях их длительного поступления из рациона в молоко коров (равновесное накопление и выведение), % суточного поступления в 1 л удоя, приведены ниже.

Увеличение содержания тяжелых металлов в рационе коров сопровождается повышенным переходом ¹³⁷Cs в молоко.

Снизить поступление радионуклидов в кормовые культуры, а следовательно, и в молоко можно подбором видов и сортов растений, способных минимально накапливать такие вещества.

Выведению из организма радиоактивных веществ способствуют сельскохозяйственные культуры, повышающие молоко-отдачу (тыква, свекла, арбузы, морковь, яблоки, марена кра­сильная, толокнянка). Применение в стойловый период кормовой свеклы и сушеного картофеля из расчета 50 г/гол/сут приводит к снижению уровня интенсивности перехода ¹³⁷Cs и ⁴⁰К из кормов в молоко.

Существенную роль в изменении содержания радионуклидов в молоке играет аскорбиновая кислота. В сочетании с кормовой свеклой и картофелем ее можно использовать в корм лактирующим коровам с целью получения экологически безопасного молока.

При использовании в рационах сныти обыкновенной в среднем за сутки с молоком выводится 6, 2 %, с мочой 8, с калом 39, 4 % радиоактивного цезия от общего количества поступившего с рационом. С этой же целью можно использовать комбинированный силос или брикеты из высушенной травы и концентрированных кормов с добавкой минеральных солей. Введение в суточный рацион коров бентонита и каолинита в дозе 250 г/гол снижает уровень радиоактивного цезия в молоке на 20–30 %. Добавление бентонита из расчета 300 г/гол/сут способствует снижению радиоцезия в молоке на 62 %. Добавки в рацион лактирующих коров мела 150–300 г/сут и костной муки 180 г/сут снижают содержание ⁹⁰Sr в молоке на 35–40 %. Включение в рацион коров льняного масла в дозе 10 мл/гол/сут приводит к полной очистке молока от ¹³⁷Cs и ⁴⁰К.

Высокоэффективным сорбентом, предотвращающим усвоение цезия в желудочно-кишечном тракте, является ферроцин в виде болюсов (состав: ферроцин, сульфат бария, пчелиный воск). Дой­ным коровам давали внутрь по два таких болюса. Содержание радиоцезия в молоке снижалось в 2, 9 раза через 10 дней после дачи болюсов.

Ежедневное введение в рацион лактирующих коров препарата Бифеж (композиционный сорбент изотопов цезия на основе измельченной древесины хвойных пород, содержащий до 10 % фе-роцианида железа) в дозе 30–120 г/животное обеспечивает примерно равнозначное с ферроцином снижение перехода изотопов цезия в молоко.

Во ВНИМИ совместно с сотрудниками Института физической химии Российской Академии наук разработана и защищена патентом принципиально новая технология дезактивации молока от радиоактивного цезия. Предусматриваются очистка регенерирую­щего раствора и повторное использование его в цикле регенерации. Для очистки растворов от радионуклида применяют ферроцианидные сорбенты с последующим их захоронением в специ­ально отведенных хранилищах.

Дезактивированное (очищенное) молоко не отличается от исходного и соответствует требованиям действующего ГОСТа (концентрация радионуклидов примерно в 10 раз ниже, чем в исходном молоке). Технология позволяет обезвредить молоко от радиоактивных стронция, цезия и йода.

Сельскохозяйственные животные отличаются мощным биологическим барьером. В этом большую роль играют избирательная проницаемость клеточных мембран желудочно-кишечного тракта, функции внутренних органов и выделительных систем, направленных на поддержание гомеостаза и в десятки раз снижающих поступление токсикантов в животноводческую продукцию.

Временные допустимые уровни содержания радионуклидов цезия и стронция-90 в пищевых продуктах (ВДУ-91) приведены ниже.

Данные о переходе ¹³⁷Cs из загрязненного молока в молочные продукты приведены ниже.

Радионуклиды цезия и стронция не связаны с жировой фракцией молока, поэтому соли радиоцезия переходят в водную фазу (сыворотку). С учетом этого переработка молока на жирные молочные продукты существенно снижает поступление радионуклидов в пищевую цепочку: в сливки переходит 4, 5–10 % ¹³⁷Cs, 7, 5 % Sr, в масло соответственно 0, 2–1 и 0, 5 %.

При сепарировании молока в сливки переходит до 10 % ¹³⁷Cs, 2, 7–5, 2 % ⁹⁰Sr. Получение сливок с последующим разбавлением их чистой кипяченой водой способствует снижению содержания ¹³⁷Cs в продуктах питания. В пахте остается 95 % цезия и 93 % стронция, поэтому ее нельзя использовать в качестве откорма для свиней и птицы. При производстве рассольных сыров, например брынзы, радиоактивный цезий переходит в рассол, а при изготовлении сыра сусанинский – в промывную воду.

Удельная радиоактивность молочных продуктов, вырабатывае­мых без выпаривания или сушки, находится в прямой зависимости от массовой доли влаги в них. Прежде всего это относится к сливочному маслу, вырабатываемому из высокожирных сливок или способом непрерывного сбивания, и особенно к топленому маслу. Массовая доля влаги в топленом масле не превышает 1 %, что как минимум в 87 раз ниже массовой доли влаги в молоке.

Таким образом, даже при радиоактивном загрязнении окружающей среды можно получать экологически безопасное молоко.

Если же основные компоненты окружающей среды (почва, вода, растения) интенсивно загрязнены радионуклидами и производство экологически безопасной животноводческой продукции технически невозможно, вернее экономически нерационально, то следует перепрофилировать отрасли сельского хозяйства или прекратить производство такой продукции с последующей дезактивацией загрязненных земель.

4.4Технология питьевого молока и сливок

1. Требования к качеству молока.

2. Ассортимент питьевого молока и основы его производства.

3. Производство сливок.