![]() Главная страница Случайная страница КАТЕГОРИИ: АвтомобилиАстрономияБиологияГеографияДом и садДругие языкиДругоеИнформатикаИсторияКультураЛитератураЛогикаМатематикаМедицинаМеталлургияМеханикаОбразованиеОхрана трудаПедагогикаПолитикаПравоПсихологияРелигияРиторикаСоциологияСпортСтроительствоТехнологияТуризмФизикаФилософияФинансыХимияЧерчениеЭкологияЭкономикаЭлектроника |
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 S138%, -α s210%, - β 39%- и Х13% - 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 (Кр из рациона и Кn 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.
|