Influence of the new feed additive KD-Bish on the quality of dairy products

Full Text

Введение.

При получении качественного сырья для выработки продуктов из молока важным фактором является кормление животных (Попова Г.М. и др., 2023; Ширнина Н.М. и др., 2023). Научно доказано, что правильный и сбалансированный рацион, дополнительно обогащённый кормовыми добавками, более чем на 40 % влияет на продуктивность животных, а также на качество получаемого сырья (Косилов В.И. и др., 2022; Тагиров Х.Х. и др., 2023). Качество сырья напрямую влияет на качество вырабатываемых продуктов (Кулиева К.А., 2023; Alibekov RS et al., 2021).

Молочные продукты питания занимают лидирующие позиции в числе ежедневно потребляемых продуктов (Чемыртан М.О. и Землякова Е.С., 2023). Такие продукты рекомендуется употреблять всем возрастным группам населения, так как они имеют сбалансированный состав, высокий уровень белка и кальция, богатое содержание аминокислот (Нигаматова А.М., 2023; Барыкина Е.С. и Неверова О.П., 2023а).

Самыми распространёнными продуктами такой категории считаются сыры. Ассортимент сыров очень разнообразен (Кашина Е.Д., 2023; Керимова А. и Алтыева А., 2023). В зависимости от технологии производства можно получить сыры любого вида – твёрдые, полутвёрдые, мягкие, творожные, плавленые. Современные производители создают новые виды сыров за счёт введения в рецептуру дополнительно обогащающих компонентов (Кhramtsov A et al., 2022; Барыкина Е.С. и Неверова О.П., 2023б).

В настоящее время создаются более инновационные кормовые добавки с различным составом (Максимова Р.А. и Ермолова Е.М., 2023; Ширнина Н.М. и др., 2022). Одной из таких добавок, созданной с участием Поволжского научно-исследовательского института производства и переработки мясомолочной продукции, является добавка КД-Биш (ТУ 10.91.10-271-10514645-2022, ГНУ НИИММП), которая разрабатывалась в целях профилактики и лечении кетоза без использования антибиотиков.

КД-Биш представляет собой смесь сахара и сухого бишофита, залежи которого в Волгоградской области составляют 180 млрд тонн. При первичном исследовании анализ данных показал, что введение добавки повышает сбалансированность рационов благодаря необходимым важным веществам, таким как магний, кальций и калий, вследствие чего увеличивались надои молока с более качественными показателями по жиру, белку, соматическим клеткам и наличию кетоновых тел, сохраняя здоровье продуктивного скота (Горлов И.Ф. и др., 2023). Бишофит является природным минералом, который имеет в своём составе высокое содержание магния (10 г/100 г) и кальция (0,2 г/100 г), что может благоприятно повлиять на образование сгустка во время выработки сыра.

Цель исследования.

Изучить влияние новой кормовой добавки КД-Биш на качество молока и изготовленных на его основе полутвёрдых сыров.

Материалы и методы исследования.

Объект исследования. Молоко, полученное от высокопродуктивных коров, рацион которых в период позднего сухостоя был обогащён кормовой добавкой КД-Биш, а также выработанные из этого молока образцы полутвёрдого сыра.

Обслуживание животных и экспериментальные исследования были выполнены в соответствии с инструкциями и рекомендациями нормативных актов: Модельный закон Межпарламентской Ассамблеи государств-участников Содружества Независимых Государств "Об обращении с животными", ст. 20 (постановление МА государств-участников СНГ № 29-17 от 31.10.2007 г.). При проведении исследований были предприняты меры для обеспечения минимума страданий животных и уменьшения количества исследуемых опытных образцов. 

Схема эксперимента. Эксперимент по изучению воздействия добавки на продуктивность коров голштинской породы и качество молока проводился в течение 90 дней лактации на молочном комплексе ООО СП «Донское» Волгоградской области. Были отобраны две группы коров при переходе на вторую фазу сухостойного периода по 30 голов в каждой. Контрольную группу кормили стандартным рационом, а рацион опытной группы дополнительно обогащали добавкой КД-Биш в количестве 80 г бишофита и 300 г сахара на голову в сутки.

Отбор проб проводили согласно методике ГОСТ 26809.1-2014. Полученное сырьё-молоко проходило лабораторный контроль на сыропригодность и комплексную оценку качества.

К образцам молока для определения сыропригодности применяли метод сычужной пробы. Данный метод заключался в том, что к каждой пробе в количестве 10 мл добавляли 1 мл 0,02 % раствора сычужного фермента, перемешивали и помещали в тепловую камеру при температуре +35 °С. Оценка результата проводилась по образованию сгустка за период определённого времени. При воздействии сычужного фермента можно определить, к какой группе по способности к свёртываемости относится молоко: I – быстрая свёртываемость менее чем за 15 минут; II – нормальная свёртываемость в течение 15-40 минут; III – плохая свёртываемость (свыше 40 минут или её отсутствие).

Кислотность каждой пробы молока определяли титриметрическим способом с добавлением индикатора фенолфталеина с последующим титрованием гидроксидом натрия 0,1 н до бледно-розового окрашивания, сохраняющегося в течение 1 минуты.

Для дальнейшего проведения опыта были выработаны два образца полутвёрдого сыра. Контрольный образец изготавливали из молока коров со стандартным рационом, а опытный – из молока коров, рацион которых дополнительно обогащали добавкой КД-Биш. Выработка сыров производилась в лаборатории с соблюдением основных правил технологии и строгим режимом температурного режима.

Заквашивали молоко специальной мезофильной закваской для выработки сыров в количестве 0,2 г/100 л, также вводили микробиальный ренин в расчёте 1 г на 100 л молока, а для повышения уровня кальция и увеличения свёртываемости молока после пастеризации вводили хлористый кальций 15 г/100 л. Посол головок сыра производили в рассоле с концентрацией 20 %.

Оборудование и технические средства. Исследования выполнены на базе лабораторий ГНУ НИИММП и ВолгГТУ на сертифицированном оборудовании. В полученных образцах изучали показатели жира (ГОСТ 5867-90), содержание белка по методу Кьельдаля (ГОСТ 34454-2018). Содержание сухого вещества определяли путём высушивания навесок до постоянного веса (ГОСТ 3626-73). Заключительным этапом в работе являлся анализ аминокислотного состава.

Оценивали содержания жира, белка, лактозы, СОМО и плотности в молоке с помощью прибора «Лактан 600 Ультра» (Сибагроприбор, Россия). Контроль нарастания кислотности в сырах на всех стадиях проводили с помощью цифрового pH-метра Testo-206 (ООО «Тэсто Рус», Россия). Содержание белка в сырах определяли на аналитическом комплексе «Кельтран» («Сибагроприбор», Россия). Жир в сырах определяли с использованием стеклянных жиромеров. Аминокислотный состав изучали на приборах Капель-105М («Люмекс», Россия) и на аминокислотном анализаторе «Aracus» (PMAGmbH, Германия).

Статистическая обработка. Полученные данные обрабатывали с помощью офисного программного комплекса «Microsoft Office» с применением программы «Excel» («Microsoft», США).

Результаты исследования.

Изучение пригодности молока к сквашиванию. На первом этапе суть эксперимента заключалась в отборе молока от двух исследуемых групп для проведения лабораторного анализа. Молоко отбиралось на 90 день лактации. Результаты полученных данных представлены на рисунке 1.

 

Рисунок 1. Качественный состав молока исследуемых групп коров, %

Figure 1. Qualitative composition of milk of the studied groups of cows, % 

 

Как видно из показателей, приведённых на рисунке 1, обогащённый рацион коров опытной группы положительно повлиял на качественный состав молока. Содержание жира в опытной группе увеличилось на 0,12 %, белок – на 0,19 %.

При определении способности к сквашиванию для молока двух групп проводили сычужную пробу. При проведении опыта определили, что образец контрольной группы свернулся за 20 минут с образованием плотного сгустка с умеренным отделением сыворотки, а молоко опытной группы образовало плотный сгусток за 25 минут. Молоко двух групп можно отнести ко второй группе по способности к сквашиванию, то есть считать пригодным для выработки сыра.

Важным моментом при определении качества молока является его кислотность. В результате лабораторного исследования выявили, что кислотность молока контрольной и опытной проб не превышала 17 °Т. Молоко с таким показателем считается подходящим для переработки в сыроделии.

Сравнительная оценка показателей качества сыров. Для достижения поставленных целей следующим этапом работы была оценка качества выработанных сыров. Органолептическая оценка показала, что каждый образец имел ярко-выраженный сырный вкус, светло-жёлтый цвет, на разрезе – рисунок глазков угловатой формы. Консистенция каждого образца – эластичная, однородная, однако в контрольном образце отмечается лёгкое уплотнение. Это можно объяснить тем, что молоко контрольной группы по сычужной пробе образовало сгусток на 5 минут раньше, чем в опытном молоке, спровоцировав избыточное отделение сыворотки. Однако данный результат не является браком, так как по требованиям нормативного документа (ГОСТ 32260-2013) к сырам типа Российского допускается слегка уплотнённая консистенция.

Дальнейшее проведение опыта заключалось в определении содержания жира и белка в образцах сыра. Полученные результаты отображены на рисунке 2.

 

Рисунок 2. Содержание жира и белка в сырах, %

Figure 2. Fat and protein content in cheeses, % 

 

На рисунке 2 наглядно изображено различие показателей белка и жира в сырах. Установлено, что содержание жира в образце сыра, полученного из молока коров опытной группы, было на 0,22 % больше, чем в контроле, а белка – на 0,15 %.

Для более детального изучения состава белка в образцах сыра заключительным этапом была оценка его по аминокислотному составу (рис. 3).

 

Рисунок 3. Аминокислотный состав сыров, мг%

Figure 3. Amino acid composition of cheeses, mg% 

 

Из данных рисунка 3 видно, что аминокислотный состав сыра опытной группы имеет более высокие показатели, чем в сыре контрольной группы, что говорит о повышенной биологической ценности продукта. Например, такие важные незаменимые аминокислоты как лейцин+изолейцин и валин в опыте превышают контроль на 5,99 % и 6,02 %.

Обсуждение полученных результатов.

Использование дополнительно кормовых добавок в рационах высокопродуктивных коров в Российской Федерации в настоящее время приобретает всё большее развитие. Использование в кормлении минеральных веществ положительным образом влияет на обменные процессы сельскохозяйственных животных (Варакин А.Т. и др., 2021). Натуральные экологически безопасные и биологически активные добавки вызывают большой интерес. Значительные залежи бишофита в Волгоградской области позволяют использовать данный ресурс в достаточном количестве. Более углублённое изучение влияния кормовых добавок позволит разработать эффективные методы их оценки и использования в дальнейшей работе по созданию новых основ кормления.

Полученные нами результаты исследований показывают, что дефицит минеральных веществ в рационах животных необходимо восполнять за счёт введения кормовых добавок (Симонов Г.А. и др., 2022). Отмечается, что обогащение кормов благоприятным образом влияет как на качество сырья, так и на продукты питания, изготовленные на его основе.

Заключение.

Проведённый опыт позволил оценить влияние кормовой добавки КД-Биш на качество получаемого сырья и выработанных образцов сыра. Показатели качества отобранного молока исследуемых групп находились в пределах нормы, оценка сыропригодности дала положительные результаты, что позволило выработать сыры с правильными органолептическими характеристиками без внесений корректировок в температурные режимы.

При проведении лабораторного анализа молока и сыров было определено повышенное содержание жира и белка в опытном образце по сравнению с контрольным, что говорит о положительном влиянии обогащённых кормов как на сырьё, так и на продукты.

Оценка аминокислотного состава позволила более точно сравнить показатели контрольного и опытного образцов, при котором выявлено превосходство по большей сбалансированности в сыре опытной группы.

About the authors

Ivan F Gorlov

Volga Region Research Institute for the Production and Processing of Meat and Dairy Products; Volgograd State Technical University

Author for correspondence.
Email: 7niimmp@mail.ru
ORCID iD: 0000-0002-8683-8159

Dr. Sci. (Agriculture), Professor, Academician of the Russian Academy of Sciences, Scientific Director, Head of the Department of Food Production Technology

Russian Federation, 6 street named after Marshal Rokossovsky, Volgograd region, Volgograd, 400066; 28 Avenue named after V.I. Lenin, Volgograd region, Volgograd, 400005

Marina I Slozhenkina

Volga Region Research Institute for the Production and Processing of Meat and Dairy Products; Volgograd State Technical University, 28 Avenue named after V.I. Lenin

Email: niimmp@mail.ru
ORCID iD: 0000-0001-9542-5893

Dr. Sci. (Agriculture), Corresponding Member of the Russian Academy of Sciences, Director, Professor of the Department of Food Production Technology

Russian Federation, 6 street named after Marshal Rokossovsky, Volgograd region, Volgograd, 400066; Volgograd region, Volgograd, 400005

Natalya I Mosolova

Volga Region Research Institute for the Production and Processing of Meat and Dairy Products

Email: niimmp@mail.ru
ORCID iD: 0000-0001-6559-6595

Dr. Sci. (Biology), Chief Researcher, Volga Region Research Institute for the Production and Processing of Meat and Dairy Products

Russian Federation, 6 street named after Marshal Rokossovsky, Volgograd region, Volgograd, 400066

Olga V Kudryashova

Volga Region Research Institute for the Production and Processing of Meat and Dairy Products

Email: niimmp@mail.ru
ORCID iD: 0000-0002-6634-3685

Cand. Sci. (Biology), Junior Researcher

Russian Federation, 6 street named after Marshal Rokossovsky, Volgograd region, Volgograd, 400066

Natalia A Tkachenkova

Volga Region Research Institute for the Production and Processing of Meat and Dairy Products

Email: niimmp@mail.ru
ORCID iD: 0000-0002-2324-4222

researcher, graduate student 

Russian Federation, 6 street named after Marshal Rokossovsky, Volgograd region, Volgograd, 400066

Vera A Puzankova

Volga Region Research Institute for the Production and Processing of Meat and Dairy Products

Email: niimmp@mail.ru
ORCID iD: 0009-0004-1387-1099

Applicant of Academic Degree

Russian Federation, 6 street named after Marshal Rokossovsky, Volgograd region, Volgograd, 400066

References

Supplementary files