Цикл статей из учебного пособия «Технология производства молока и молочных продуктов» для подготовки специалистов по производству молока и молочных продуктов (кисломолочных, масла, сыра, консервов и др.), использованию побочных продуктов, полученных в процессе переработки молока.

Факторы, влияющие на состав и свойства молока
Повышение качества молока — проблема не только производственная и экономическая, по и социальная, так как от пего зависит состояние здоровья населения. При переработке молока низкого качества невозможно получить высококачественные продукты питания. На состав и свойства молока коров влияют индивидуальные особенности, порода, стадия лактации, возраст, состояние здоровья, продолжительность сухостойного периода, линька, течка, сезон года, смена погоды, качество кормов и уровень кормления, условия содержания, моцион, способ и частота доения, полнота выдаивания, массаж вымени, квалификация операторов.

► Наследственные факторы

Индивидуальные особенности коров. В одном и том же стаде, в одной и той же породе при одинаковых условиях кормления и содержания животные существенно различаются по составу молока. Есть коровы, молоко которых характеризуется высоким содержанием белка и жира. Содержание жира в молоке коров может колебаться от 2,5 до 4,5 %, белка — от 2,6 до 3,7 %, кислотность — от 13 до 23 °Т.
Порода. Наиболее высокое содержание белка и жира в молоке отмечено у коров джерсейской породы (соответственно 3,8-4,1 и 5-6 %), наиболее низкое — у белорусской черно-пестрой породы (2,9-3,3 и 3,5-3,9 %). Молоко коров джерсейской породы характеризуется крупными размерами жировых шариков, которые наиболее пригодны для сбивания масла. Молоко коров симментальской, костромской, швицкой пород содержит больше кальция и быстрее свертывается сычужным ферментом, чем молоко коров черно-пестрой и красной степной пород, которое характеризуется мелкими мицеллами казеина и высокой термоустойчивостью.

► Факторы среды

Суточные изменения. Содержание жира в молоке не обладает большой стабильностью. Часто у одной и той же коровы изо дня в день наблюдаются значительные колебания процента жира. Изменение жира на 0,5 % в течение одного дня — обычное явление. При трехразовом доении в вечернем удое содержится жира в молоке в среднем на 0,7 %, а в дневном — на 0,3 % больше, чем в утреннем (при суточном удое более 20 кг на корову).
Сезон года. Самое высокое производство молока наблюдается в мае — июне (40-42 % от годового удоя), а самое низкое — в ноябре — феврале (25-27 %). Большое поступление молока в летний период вынуждает значительную часть его сушить, чтобы хранить до благоприятных условий реализации с большими затратами энергии на холодильные и складские помещения. Качество и количество молока по сезонам года имеет особый экономический интерес, поскольку изменения в его составе по сезонам года не только являются серьезным препятствием в изготовлении определенного набора продуктов, но и приводят к простаиванию производственных мощностей и потере прибыли. Несмотря на обеспеченность скота в течение года кормами, сезон отела оказывает определенное влияние на качество молока. Колебания состава молока по сезонам года связаны с состоянием погоды и условиями кормления. Но при сбалансированном кормлении изменения состава молока менее существенные. В пастбищный период под влиянием ультрафиолетовых лучей в организме животных усиливается обмен азота, фосфора, кальция, сахаров, повышается уровень окислительно-восстановительных процессов, естественная резистентность организма, продуктивность животных и изменяется состав молока.
Молоко с пороками вкуса и запаха чаще встречается в конце стойлового периода (в апреле). В это время наблюдается самое низкое содержание белка и термоустойчивость молока. В пастбищный период, особенно в первый месяц, содержание жира в молоке на 0,2-0,3 % ниже, чем зимой. Жирность молока снижается на 0,16-0,2 % у тех коров, конец лактации которых совпадает с жаркими месяцами года (июль — август). Животные пастбищного содержания продуцируют молоко с большим содержанием белка, фосфолипидов, витамина А и каротина по сравнению с животными стойлового содержания. Соотношение основных белков по месяцам года изменяется незначительно. Максимальное количество полиненасыщснных жирных кислот в молоке установлено в пастбищный период с мая по сентябрь. В осенний период в молоке содержится больше сухих веществ, белка, жира, молочного сахара, кальция, калия, натрия и каротина. Самая высокая плотность молока отмечена в октябре — декабре. Сычужная свертываемость молока максимальной бывает осенью и минимальной — в летний период. Худшее качество молока (меньшее количество кальция, витаминов, свободных аминокислот, медленнее развиваются молочнокислые бактерии) бывает весной. К действию света более чувствительно молоко, полученное зимой, чем полученное летом, из-за меньшего содержания антиокислителей.
Стадия лактации. Количество белка в молоке в течение лактации у одних коров не изменяется, у других — возрастает. Наиболее низкое содержание белка в молоке коров бывает на 3-7-м месяце лактации, затем повышается и достигает максимума на 9-м месяце лактации. Массовая доля жира к 6-му месяцу постепенно снижается, а затем повышается. В последние дни лактации значительно возрастает содержание жира и белка в молоке, но понижаются уровень лактозы и кислотность. Оно плохо свертывается при использовании сычужного фермента, на вкус горьковато-солоноватое. К концу периода лактации повышается активность каталазы из-за увеличенного содержания в молоке соматических клеток. Такое молоко непригодно для промышленной переработки. Самым низким содержанием лактозы характеризуется молоко первого месяца лактации. В дальнейшем содержание молочного сахара находится примерно на одинаковом уровне.
Условия содержания. Создание комфортных условий содержания животных — основа получения качественного продукта. Нарушение зоогигиенических требований приводит к снижению качества производимого молока. Отклонение температуры и влажности воздуха в помещении от оптимальных показателей вызывает нарушение фосфорно-кальциевого обмена в организме и изменяет кислотность производимого молока, которая достигает 20 °Т и выше. Такое молоко непригодно для производства высококачественных молочных продуктов. При относительной влажности более 80 % и высокой температуре воздуха содержание жира в молоке может снижаться на 0,2-0,3 %, а при низкой температуре оно может несколько повышаться. Прогулки коров способствуют повышению содержания жира в молоке примерно на 0,1 % и снижению величины pH на 0,4-0,6 по сравнению с молоком коров, которые содержались в помещении.
Кормление. Сбалансированное протеиновое питание коров способно повышать уровень белка в молоке. При одностороннем силосном типе кормления и добавке животного жира в рационы содержание белка в молоке снижается. Полноценный рацион с большим количеством объемистых кормов, достаточным содержанием протеина, жира и углеводов активизирует бродильные процессы, ускоряет образование низкомолекулярных жирных кислот, повышается синтез жира в молоке. Хронический недокорм коров ведет к снижению жира в молоке. При значительном повышении доли концентратов в рационе также снижается содержание жира в молоке. Измельченные и гранулированные корма приводят к депрессии жирообразования в молочной железе. Жира в рационе коров не должно быть менее 2 %, так как в этом случае снижается его содержание в молоке. Добавка жира (не более 5-7 %) в рационы с дефицитом жирных кислот способствует увеличению количества жира в молоке. Подсолнечниковый, хлопчатниковый и льняной жмыхи повышают содержание жира в молоке. Капустный лист, турнепс, жом снижают жирность молока.
Увеличение сахара и крахмала в рационе коров (сахарная свекла, картофель) до оптимальных пределов при высоком уровне белкового питания улучшает условия для нормальной жизнедеятельности микрофлоры рубца, что повышает содержание жира в молоке. Считается, что жир молока на 40 % синтезируется за счет жира корма и на 60 % за счет углеводов. Благотворно влияет на процесс жирообразования оптимальное содержание в рационах кальция, фосфора, йода, цинка, кобальта, натрия, витамина Е. Если коровы не получают поваренную соль, то жирность молока снижается на 0,3 %.
Предпосылкой хорошего состояния молочной железы является дача достаточного количества селена. Образование кератиновых затворов, предохраняющих соски от попадания бактерий, возможно только при даче достаточного количества такого элемента, как цинк в органической форме.
При избыточном внесении азотных удобрений на пастбищах резко возрастает в молоке содержание мочевины, сывороточных белков, некоторых аминокислот, но ухудшаются условия для развития молочнокислых бактерий.
На качество молока оказывает влияние и дефицит витаминов в рационе. Рубцовые микроорганизмы производят водорастворимые витамины группы В и С. Поэтому здоровые коровы, как правило, нс испытывают потребности в них. В состав рационов следует включать жирорастворимые витамины A, D, Е. Обогащение рационов витамином А способствует повышению содержания белка в молоке во вес месяцы лактации, стабилизирует фракционный состав казеина и способствует устойчивости комплекса солей казеина, отвечающих за термоустойчивость молока.
Для получения высококачественного молока, отвечающего требованиям безопасности, следует не допускать в состав рационов растения, содержащие алкалоиды, эфирные масла, смолистые вещества, а также ограничить использование растительных кормов, представляющих опасность для коров, например жмыхи, шрота хлопчатника, содержащих госсипол.
Следует также ограничить скармливание зеленого корма при повышенном содержании в нем нитратов (свыше 75 г на 100 кг массы коровы). Чувствительность животных к нитратам повышается при голодании, ограничении водопоя и при ряде заболеваний. Испорченные корма также не допускаются в кормлении животных, так как они вызывают расстройство пищеварения и повышают содержание микроорганизмов в молоке, что резко снижает его качество.
Технология доения. Молоко из вымени коров надо выдаивать полностью, так как в первых порциях надоенного молока содержится очень мало жира (менее 1 %), затем процент жира увеличивается и в последних порциях достигает максимальной величины (8-10 %), а количество белка снижается. Крупных жировых шариков в последних порциях секрета в 2 с лишним раза больше, чем в первых. Систематический массаж вымени позволяет увеличить содержание жира в молоке на 0,2-0,3 %. В молоке первых струек обычно бывает низкое содержание лактозы, среднее — белка и повышенное содержание соматических клеток.
Хранение молока. При длительном хранении сырого охлажденного молока под воздействием нативных и бактериальных протеиназ и липаз происходит частичный протеолиз протеина и липолиз молочного жира. При двухсуточном хранении молока содержание витамина С снижается на 18-25 %, а при хранении в течение трех суток — на 60-70 %. Прямой солнечный свет за 10 мин разрушает до 70 %, а за 60 мин — до 100 % витамина С пастеризованного молока, сели оно находится в стеклянных бутылках. Под действием света и в присутствии кислорода изменяются белки и появляются посторонние привкусы.
Механическое воздействие. Качество исходного продукта обеспечивается физическим состоянием животных, соблюдением правил процесса доения, своевременной и качественной мойкой и дезинфекцией доильного оборудования. На эти признаки можно воздействовать, опосредованно влияя на снижение травматизма животных во время доения, за счет подбора сосковой резины и соблюдения режимов доения. Оно должно обеспечивать чистоту и сухость сосков, действенную стимуляцию молокоотдачи, физиологически обоснованное и быстрое получение молока, своевременное снятие доильного аппарата и последующую дезинфекцию сосков. Применение технических средств при производстве молока должно минимально воздействовать на его состав.
При использовании высокопроизводительного оборудования на фермах молоко подвергается достаточно сильным механическим воздействиям при перекачивании, перемешивании, транспортировании, под влиянием которых изменяются нативное состояние компонентов молока и их свойства. При прохождении молока по молокопроводам доильных установок, имеющим протяженность 30-60 м, нарушаются оболочки жировых шариков, происходит гидролиз жира, увеличивается содержание свободных жирных кислот на 40-45 % по сравнению с исходным уровнем, повышается активность липазы, особенно при более высоких температурах. Все это может вызвать появление пороков вкуса и запаха молока.
При прохождении молока по доильному аппарату, молокопроводящим шлангам, молокопроводу, приемной колбе и при перекачивании снижается устойчивость низкодисперсных фаз молока (жира, белка) в основном из-за механического воздействия конструкций и элементов механизмов, а также вспенивания и подсоса воздуха. Это приводит к дроблению крупных шариков жира или, наоборот, к их агрегатированию, в результате чего появляется дестабилизированный (свободный) жир. Образующиеся конгломераты жира оседают па поверхности оборудования, и жирность исходного сырья снижается. Перемешивание молока также способствует частичному удалению оболочек жировых шариков. Транспортировка в течение 2 ч увеличивает содержание свободных жирных кислот в молоке, и чем меньше заполнена автомобильная молочная цистерна, тем больше этих кислот, содержание которых может достигать 20 %.
В настоящее время большинство фирм, производящих доильное оборудование, активно ведут работы по их совершенствованию и максимально возможному снижению отрицательного воздействия на молочную железу. Наиболее перспективной в Европе считают систему добровольного доения с использованием доильных роботов. Доильные роботы можно разделить на две группы: доильный бокс с одной рукой робота и модуль, состоящий из нескольких доильных боксов, соединенных друг с другом.
Робот — многофункциональный манипулятор. Он оснащен лазерным сканером, сенсорным датчиком, оптической системой, системой контроля качества молока и другими важными устройствами. Молоко от первой до последней капли тестируется, определяется его биологическое качество, и только потом молоко направляется в охладительный танк. Четкое выполнение всех необходимых операций с соблюдением санитарных норм в подготовительный период и во время доения, отсутствие травм вымени и его воспалений позволяет сохранить качество молока на уровне естественной микрофлоры. За один день робот может выдоить до 2,4 т молока. Экономическая целесообразность использования робота возникает при продуктивности коров свыше 6 тыс. кг молока в год. Использование первых трех установок добровольного доения VMS производства компании De Laval в условиях сельскохозяйственных предприятий России показало, что корова доится 2,7 раза в день. Качество выдоенного молока соответствовало высшим нормативам на 95 %.
Однако как бы ни была совершенна технология процесса доения, важным условием получения высококачественного молока является регулярная не только мойка, но и дезинфекция доильного молочного оборудования, от которой зависит его микробиологическая чистота. Особое внимание следует уделять строгому соблюдению режимов мойки, особенно температурному, и подбору оптимального моющего средства, сокращению стыков и оптимизации молокопроводов с позиции минимизации застойных и непромываемых зон, в которых развиваются бактерии в период между работой доильной установки в режиме промывки и режиме доения.
Термическая обработка. При охлаждении в молоке нарушается устойчивость коллоидной системы и казеинаткальцийфосфатного комплекса, ослабляются оболочки жировых шариков, развивается неспецифическая для молока микрофлора. При охлаждении молока понижается способность и увеличивается продолжительность свертывания под действием сычужного фермента, получается слабый сгусток, жировая фаза кристаллизуется, происходит образование свободного жира и его липолиз, снижается содержание витаминов А, Е, С, В, повышается активность ферментов. В охлажденном молоке оболочки жировых шариков становятся более чувствительными к механическим воздействиям. Из-за хранения молока при низких температурах ухудшается степень его обезжиривания при сепарировании (содержание жира в обезжиренном молоке может увеличиваться на 10-20 %). При охлаждении молока происходит затвердевание жира. Из-за кристаллизации теряется эластичность жировых шариков, и они более подвержены механическим воздействиям.
При замораживании молока также происходит дестабилизация жировых шариков из-за деформации и повреждения оболочек льдом, появляется свободный жир, который очень нежелателен, так как происходит его гидролиз, и накапливаются свободные жирные кислоты. При воздействии неблагоприятных факторов содержание свободного жира в молоке может достигать 8-10 % от общего его содержания. Следует подчеркнуть, что степень окисления свободного жира в 6-10 раз выше, чем нативного. Дестабилизация жира сильно изменяет технологические свойства молока, ухудшается качество и сокращаются сроки хранения готового продукта.
Под действием высоких температур изменяются физические и биохимические свойства молока. При температуре 50-60 °С на поверхности молока образуется пленка. Привкус нагретого молока появляется при температуре 70 °С. При нагревании до 65 °С разрушается до 95 % бактерицидных веществ, а свыше 100 °С — 100 %. В этих условиях наиболее глубоким изменениям подвергаются сывороточные белки, ухудшается способность молока к свертыванию под действием сычужного фермента, снижается биологическая ценность белков, появляется свободный жир и протекает его гидролиз, разрушается лактоза и падает активность ферментов.
Липиды молока сравнительно устойчивы к термической обработке, но при высокой температуре и длительной выдержке происходит частичный гидролиз триглицеридов. При нагревании свежего молока белки и фосфолипиды переходят с поверхности жировых шариков в плазму, и их оболочка утончается. В молоке, нагретом свыше 63 °С, изменяется структура оболочек жировых шариков, ухудшается отстаивание жира.
Казеинат-кальций-фосфатный комплекс довольно термоустойчив, и коагуляция казеина при 100 °С происходит только через несколько часов, а при 130 °С — через 20 мин и более. Лактоза при нагревании молока до температуры более 100 °С разрушается с образованием молочной и уксусной кислот. К нагреванию более устойчивы жирорастворимые витамины. В процессе нагревания молока разрушаются витамины С, В6, В12, тиамин и фолиевая кислота. Пе- роксидаза полностью разрушается при температуре 80-85 °С и выдержке 5-8 с. Каталаза при 95 °С инактивируется на 85 %. Лизоцим при моментальном кипячении инактивируется на 100 %.

►  Физиологические факторы

Возраст коров. С возрастом коров жирность молока изменяется не слишком резко. Считают, что до четвертого отела содержание жира и белка в молоке повышается, а затем в связи с уменьшением интенсивности обменных процессов их синтез снижается. По химическому составу молоко, полученное от коров среднего и старших возрастов, лучше, чем молодых. Титруемая кислотность и продолжительность свертывания молока сычужным ферментом с возрастом снижается. Молоко коров среднего возраста обладает лучшими технологическими свойствами. Масло и сыр из пего получаются более высокого качества. По данным НПЦ Национальной академии паук Беларуси по животноводству, молоко, полученное от полновозрастных коров (III—VI лактации), выдерживает высокую температуру в процессе технологической обработки при изготовлении детского питания. Молоко молодых коров (I—II лактации) под действием сычужного фермента свертывается медленнее, чем от полновозрастных (III—VI лактации) и старых животных (VII лактации). Молоко полновозрастных коров выдерживает алкогольную пробу и не отмечается выпадение хлопьев. Самое низкое содержание соматических клеток бывает у коров I и II лактаций. С возрастом их количество возрастает, особенно по VI лактации.
Состояние здоровья животных. Производство высококачественного молока напрямую зависит от состояния здоровья коров. При заболевании коров и лечении их медикаментами можно резко изменить состав и свойства молока. Эти изменения зависят от характера заболевания. При таких болезнях, как эндометриты, гастроэнтериты, и при некоторых других заболеваниях существенно увеличивается содержание соматических клеток до 1 млн и более в 1 см3, а при заболеваниях маститом их уровень может достигать 8-12 млн/см3. При заболевании вымени коров туберкулезом в молоке снижается содержания жира, казеина, лактозы, но возрастает количество альбумина и глобулина. У коров, больных ящуром, в первое время значительно повышается содержание жира и белка в молоке в основном за счет альбумина и глобулина, увеличивается количество соматических клеток, а спустя две недели начинает снижаться содержание альбумина, глобулина и особенно жира.
Широко распространено заболевание коров маститами. Возникновение и распространение маститов находится в прямой зависимости от санитарного состояния ферм, условий кормления и содержания животных, качества обработки вымени перед доением, технического и санитарного состояния доильного оборудования, подбора коров для машинного доения, уровня молочной продуктивности и работы операторов.
Основными представителями патогенной микрофлоры, вызывающими это заболевание, являются стрептококки, стафилококки и кишечная палочка. При воспалении тканей молочной железы снижается уровень молочного сахара до 3,8-4,2 %, жира — до 2,9-3,2 %, казеина, кальция, магния, марганца, меди, цинка, но возрастает содержание сывороточных белков. В молоке таких коров отмечено повышенное количество лейкоцитов, бактерий, ферментов, особенно каталазы, снижается титруемая кислотность до 10-15 °Т и плотность до 1024-1025 кг/м3. Консистенция молока становится водянистой, часто хлопьевидной, иногда пенящейся.
Маститное молоко имеет неприятный запах, прогорклый вкус. Оно плохо свертывается сычужным ферментом, сгусток получается дряблым. Молочнокислые бактерии в маститном молоке развиваются плохо, и из него нельзя получить качественные кисломолочные продукты и сыры. У сычужных сыров появляется неприятный запах, пороки цвета и консистенции, а у некоторых образцов кефира и ацидофильного молока кислотность снижается на 8-9 °Т. При употреблении молочных продуктов, выработанных из молока, полученного от маститных коров, происходит отравление, возникают дизентерия и другие желудочно-кишечные заболевания.
Молоко из четвертей вымени больных маститом подлежит уничтожению после кипячения. Молоко из непораженных четвертей вымени тех же животных подвергают термическому обеззараживанию (кипячению или пастеризации в течение 20 с при температуре 76 °С) и применяют для кормления молодняка сельскохозяйственных животных.
В течение последних лет на территории Республики Беларусь наблюдается устойчивая тенденция развития молочного скотоводства на основе строительства молочных комплексов с беспривязным содержанием животных. По данным ряда исследований, после I лактации на этих комплексах скрытые патологии молочной железы (асептическое воспаление, субклинический мастит) регистрируются у 30-40 % (в отдельных случаях до 50-55 %) коров, которые наносят суммарный ущерб, эквивалентный недополучению до 20 % годового удоя, и нивелирует все экономические преимущества беспривязной технологии. Около 85 % суммарных издержек при возникновении у коров клинического мастита приходится на снижение надоя и выбраковки молока. Молоко от коровы, находящейся на лечении, приходится сливать, так как в нем содержатся антибактериальные препараты, изменены органолептические и микробиологические показатели.
Запрещается использовать в пищу населению и скармливать животным молоко от коров, больных сибирской язвой, эмфизематозным карбункулом, бешенством, злокачественным отеком, лептоспирозом, чумой, повальным воспалением легких, Ку-лихорадкой, хламидиозом, губчатой энцефалопатией, при поражении вымени актиномикозами, некробактериозом. Такое молоко после кипячения в течение 30 мин подлежит дальнейшему уничтожению.
Молоко от коров, больных или подозреваемых в заболевании туберкулезом, бруцеллезом или маститом, используется согласно действующим нормативным документам по профилактике и ликвидации этих заболеваний.
Линька. В период линьки значительная часть питательных веществ затрачивается на рост волосяного покрова и в молоке снижается содержание жира на 0,1-0,4 %, белка — на 0,2-0,3 %.

© интернет

◄ Вернуться в начало…
◄ Вернуться к статьям

■■ Важно! Будьте в курсе новых рецептов — подпишитесь. Это просто и быстро.

Немного рекламы, которая возможно поможет развитию сайта…