Содержание к диссертации
Введение
ГЛАВА 1. Обзор литературы 9
1.1. Состояние производства говядины в нашей стране и за рубежом 9
1.2. Использование молочных и молочно-мясных пород для производства говядины 13
1.3. Краткая характеристика голштинского скота
1.4. Симменталы - важный источник производства говядины 24
1.5. Сравнительная характеристика голштинского и симментальского скота 28
ГЛАВА 2. Методика и условия исследования 32
2.1. Методика проведения исследования 32
2.2. Кормление и содержание подопытных животных 35
ГЛАВА 3. Собственные исследования 40
3.1. Рост и развитие подопытных бычков 40
3.1.1. Изменение весовых показателей подопытного молодняка 40
3.1.2. Изменение линейных показателей подопытного молодняка 46
3.2. Мясная продуктивность подопытных животных 49
3.2.1. Результаты контрольного убоя 49
3.2.2. Морфологический состав туш 51
3.2.3. Оценка туш по естественно-анатомическим частям
3.3. Характеристика шкур подопытных бычков 60
3.4. Характеристика качества мяса 62
3.4.1. Химический состав мяса з
3.4.2. Биологическая ценность мяса 68
3.4.3. Влагосвязывающая способность 70
3.4.4. Показатели рН длиннейшей мышцы спины 73
3.4.5. Интенсивность окрашивания 76
3.4.6. Содержание тяжелых металлов в мясе 3.5. Физико-химические показатели мяса 82
3.6. Органолептическая оценка качества мяса 85
3.7. Физико-химические показатели жира-сырца 89
3.8. Биоконверсия протеина и энергии кормов в белок и энергию съедобной части туши 93
3.9. Экономическая эффективность использования симментальских и голштинских животных Заключение 101
Выводы 106
Предложения 109
Список литературы
- Использование молочных и молочно-мясных пород для производства говядины
- Сравнительная характеристика голштинского и симментальского скота
- Кормление и содержание подопытных животных
- Характеристика шкур подопытных бычков
Использование молочных и молочно-мясных пород для производства говядины
Основные страны - производители мяса в мире: Китай, США и Россия. Третье место нашей страны в этом списке крайне неоднозначно. В перерасчете каждый россиянин потребляет 66 кг мяса в год, тогда как в мире - 40 кг (норма потребления мяса составляет 80 кг из них 32 кг должна составлять говядина). Такие высокие показатели достигаются за счет развития птицеводства и свиноводства, однако ряд отраслей животноводства находятся в тяжелом состоянии, например, производство говядины. Такая ситуация связана с тем, что современные предприниматели предпочитают быстроокупаемые отрасли, например, птицеводство, в то время как выращивание крупного рогатого скота связано с большими затратами трудовых, материальных и денежных ресурсов [52]. Поэтому в списке импортеров мяса скота Российская Федерация занимает первое место. Наше государство закупило в 2009 году 1 438 тыс. т. говядины, при этом стоимость ее за 2000-2009 годы выросла в 3 раза, с 1,1 до 3,26 долл./кг, при этом оставаясь дешевле отечественной в 2-2,5 раза [93].
Нехватка говядины в России вызвана тем, что в стране практически не выращивается крупный рогатый скот мясного направления, а именно, на его долю приходится около 2-2,5 % от всего поголовья. Это количество животных не способно поставлять необходимый объем мяса для россиян. Поэтому говядину в России получают от бычков молочного и комбинированного скота и выбракованных коров.
Такая ситуация в скотоводстве не нова для нашего государства. Я.П. Поклад [87] сообщает о том, что мясное скотоводство было практически не развито и в Советском Союзе. В то время основным поставщиком говядины были мясо-молочные и молочные породы. Низкое количество крупного рогатого скота в России наблюдалось не всегда, это тенденция последних лет. К примеру, в 1915 году поголовье составляло 33 млн. животных, а в послевоенный 1950 год 30,2 млн., в 1990 г. она достигла - 57,0 млн. После распада Советского Союза поголовье постоянно снижается и к 2012 году достигает рекордно низких показателей 19,9 млн. [93].
Однако на фоне общего спада, в некоторых регионах наблюдается положительная динамика. Примером прогрессивных областей является Воронежская и Челябинская, где демонстрируется несколько путей повышения производства. В Воронежской области, например, используют животных с хорошим генетическим потенциалом как чистопородных (абердин-ангусский, шаролеский, казахский белоголовый), так и помесных. В выращивании мясных пород применяется технология «корова-теленок», телята долгое время остаются на подсосе. При этом используется пастбищное или стойлово-пастбищное содержание, что значительно снижает себестоимость продукции. Снизить затраты также помогает применение в зимнее время сена как корма, вместо дорогостоящих комбикормов [61].
Правительство Челябинской области вводит для поддержания производства говядины ряд материально-финансовых стимуляцией. Например, при приобретении скота выплачиваются субсидии в размере 60-100 руб. за 1 кг живой массы [56]. Кроме того, ведется селекционная работа по усовершенствованию пород, а именно выводится челябинская линия герефордов, которая превосходит базовую по своим мясным показателям [112].
Несмотря на малую численность, генофонд отечественного крупного рогатого скота внушает оптимизм. Проведенные селекционные работы в 70-х годах имеют свое отражение и сейчас. Во многих хозяйствах используются чистопородные животные или помеси, в частности из всего разводимого в России мясного скота на калмыцкую породу приходится - 44,4 %, герефордскую - 22,8 % и казахскую белоголовую - 17,8 %. Отечественные селекционеры на этом не остановились. К 2011 году были выведены Заволжский тип комолого скота казахской белоголовой, Южно-Уральский тип калмыцкой, Брединский мясной тип симменталов, Уральский тип скота герефордской, Каргалинский мясной тип скота и новая мясная порода -русская комолая [2].
Малое поголовье скота имеет несколько причин. К основным проблемам можно отнести: применение неэффективных методов селекции; использование устаревших технологий выращивания; неудовлетворительную и недостаточную кормовую базу; затянувшийся процесс формирования фермерских организаций и их низкая эффективность [60, 100, 102].
Для повышения количества производимой говядины в России был создан новый национальный стандарт ГОСТ Р 54315-2011 «Крупный рогатый скот для убоя», который был перенят специалистами «Всероссийского научно-исследовательского института племенного дела» (ВНИИМП) и «Всероссийского научно-исследовательского института животноводства имени академика Л.К. Эрнста» (ВИЖ) у лидеров этой отрасли - США [25]. Его авторы считают, что улучшить состояние скотоводства сможет повышение убойной массы до 500-550 кг и более, а также позволит снизить затраты на откорм животных. Новый стандарт призван увеличить выход мякоти и жира с 74,5 % до 79,6 %, при уменьшении содержания костей на 4,2 %. У более крупных туш изменится соотношение мякоть: кость с 3:1 до 4:1, возрастет индекс мясности наиболее ценного тазобедренного отруба с 3,5:1 до 4,1:1, и ряд других показателей [68].
Сравнительная характеристика голштинского и симментальского скота
Полноценное кормление - один из важнейших факторов повышения продуктивности животных. Особь, которая не получает полный комплекс всех необходимых минералов, витаминов по закону минимума Ю. Либиха [9], не может реализовать весь свой генетический потенциал. Поэтому сбалансированность рациона крайне важна.
Полноценный рацион основан на знании потребностей скота в различных питательных веществах, витаминах, минералах и ценности определенного корма в питании животных. Кормление должно обеспечить нормальный рост и развитие молодняка в соответствии с принятыми планами роста и нормами кормления. Следует также экономно расходовать дорогостоящие корма (молоко и концентраты). Первые 10-15 дней после рождения единственным кормом для теленка является молоко. Обрат вводили в рацион с 4-недельного возраста. Первые два месяца жизни особенно важны, так как телята, чей рост отставал в это время, уже никогда не догонят своих сверстников в массе, несмотря на интенсивность последующего откорма.
Корма для подопытных бычков заготавливались в большей степени в условиях фермерского хозяйства: молоко, обрат, зеленая масса и сено многолетних трав, силос кукурузный, сенаж из люцерны (Таблица 1). Луга хозяйства находятся далеко (более 20 км) от городов и автострад, что позволяет предположить их экологическую безопасность. В разные возрастные периоды использовались различные комбикорма, к ним относятся: «Молодняк 2-6 мес», «Молодняк 6-14 мес», «Быки Откорм 150-300 кг», «Быки Откорм свыше 300 кг».
Выпойка молодняка проходила по схеме, принятой в хозяйстве, и включала как молоко, так и обрат. В летний рацион бычков входила зеленая масса многолетних трав. В зимний период молодняк поедал силос, сенаж и солому. Во все периоды животным добавлялись концентрированные корма.
Анализ данных таблицы 1 показал, что молоко и обрат бычки всех групп получали в одинаковом количестве. Наибольшее количество зеленой массы потребил молодняк первой группы. Его количество составило 2292 кг. Это выше показателя черно-пестрых и красно-пестрых голштинов на 2,45 % и 2,09 % соответственно. Наивысшее потребление концентрированных кормов можно отметить животными первой группы, которое составляет 1040 кг, что выше показателя второй и третьей групп соответственно на 1,17 % и 1,36 %. Потребление силоса бычками симментальской породы составило 2 819 кг, что на 1,5 % и 0,5 % выше показателя второй и третьей группы соответственно. Наивысшее потребление сенажа можно отметить животными второй группы - 2179 кг, что выше показателя первой и второй групп соответственно на 0,69 % и 0,18 %. Потребление соломы молодняком черно-пестрой масти голштинской породы составило 459 кг, что выше показателя первой и третьей группы на 1,1 % и 1,55 % соответственно.
Обеспеченность животных энергией является одним из основных факторов, определяющих уровень их продуктивности. При этом первостепенное значение имеет научное обоснование энергетического баланса в организме животного. Поэтому в настоящее время оценку питательности кормов осуществляют по обменной энергии вэнергетических кормовых единицах (ЭКЕ). Наименьший показатель энергетической питательности схемы кормления у бычков третьей группы, который составляет 3 718 э.к.е. У ровесников второй группы значение этого показателя выше на 1 э.к.е. (0,03 %). Наивысшая энергетическая питательность схемы кормления симменталов первой группы, которая составляет 3747 э.к.е., что на 29 э.к.е. (0,76 %) выше показателя животных красно-пестрой голштинской породы.
Достаточное количество протеина в кормах является основой для нормального формирования молодняка, построения органов и увеличения живой массы, так как белок является основной структурой любой живой клетки. Значение переваримого протеина в рационе мясного скота еще более важно, потому что животным необходимо не только тратить белки на формирование своего организма, но и на постепенное увеличение мышечной массы. Поэтому использовался метод откорма, при котором молодняк должен прибавлять по 850-900 г в сутки. Молодняк из первой группы потреблял переваримого протеина 280,5 кг, что выше показателей второй и третьей групп соответственно на 1,26 % и 1,19 %.
Одно из правил кормления животных - добиться максимального потребления сухого вещества в рационах. Создание оптимального уровня сухого вещества в рационе, поможет обеспечить все потребности скота в энергии и питательных веществах.
Содержание обменной энергии в 1 кг сухого вещества всех трех групп составляет 7,87 МДж.
В нашем исследовании необходимо ответить на вопрос, молодняк какой группы расходует больше энергии на 1 кг прироста. Нами рассчитан показатель прироста живой массы по группе на 1 ЭКЕ. Можно отметить, что в первой группе он составляет 1,33 кг, что на 4,51 % и 14,28 % выше показателя второй и третьей групп.
Полноценное кормление особенно важно в ранний период развития. Согласно закону Чирвинского-Малигонова при недостатке какого-либо элемента в период роста происходит торможение развития органа или системы органов, которые развивались в данный момент времени [9]. В ходе использования скот получал все необходимые минеральные элементы в количестве, достаточном для полноценного развития (Приложение 1). При анализе рациона можно заключить, что такие вещества как сырой протеин, кальций, железо, кобальт, каротин, витамины D и Е превышают необходимое количество во все периоды. Но избыток перечисленных веществ может выводиться из организма, не причиняя вред скоту[135, 138, 150, 154, 37].
Важным показателем является структура рациона. Соотношение кормов за весь период выращивания составляет: животного происхождения - 3,8 % (молоко - 1,8 % и обрат - 2,0 %), зеленые - 16,9 %, сочные - 15,0 %, грубые - 32,3 % (сенаж - 23,9 % и сено - 8,4 %), концентрированные - 31,8 %. Согласно нормам кормления А.П. Калашникова [77,78] используемый рацион содержит все необходимые вещества для полноценного роста и развития бычков. Таким образом, в исследовании был подобран наиболее благоприятный вариант содержания и кормления подопытных бычков.
Кормление и содержание подопытных животных
Такой физический показатель как нежность или жесткость мышц зависит от количества и качества соединительной ткани между волокнами. Важную роль играет содержание коллагена и эластина в ней, но не только. Большое значение имеет диаметр или толщина мышечных волокон, а также наличие и количество жира между ними. Как показывают опыты ряда исследователей, ни один из этих показателей отдельно взятый не даст точного ответа, какое мясо более нежное, но их совокупность имеет значение для достижения необходимого результата [64, 74].
Нежность зависит от множества факторов: порода, возраст, пол, условия содержания и кормления скота, условия хранения говядины. Например, мясо, полученное от старших животных, более жесткое, чем у молодых [12].
Результаты исследования мяса подопытных бычков представлены в таблице 15. Наиболее жесткая мускулатура у комбинированного скота. Для разрезания мяса от молочных животных красно-пестрой масти необходимо усилий на 23 г/см или 8,3 % меньше, чем от симментальских. Молодняк второй группы имеет показатель ниже на 33,67 г/см (10,24 %), чем у симменталов и на 10,67 г/см (3,86 %) ниже, чем у голштинских сверстников, а значит является обладателем самого нежного мяса.
Нежность говядины органолептически оценивается не в свежем виде, а в вареном или жареном (Приложение 5). Полученные данные совпадают с результатами дегустационной комиссии. Наиболее нежным вареным мясом был признан образец второй группы (3,9 балла). Это мясо было обозначено членами комиссии как «мягкое» и «очень мягкое». Более жесткой, но не значительно была проба от первой группы на 0,2 балла (4,16 %). Говядина красно-пестрых голштинов более жесткая. Ее количество баллов ниже первой на 33,8 % и второй группы - на 28,46 %. Жареные образцы имеют низкие показатели нежности у всех групп, и соответствуют категории «жестковатое» или «жесткое». Таким образом, в мясе подопытных бычков была обнаружена прямо пропорциональная зависимость показателей «мраморности» и жесткости. Самые высокие коэффициенты отмечены в говядине симментальских бычков. Им уступает голштинский молодняк черно-пестрой масти, занимая промежуточное положение по исследуемым показателям.
Для оценки качества мяса недостаточно только физико-химических показателей. Вопрос о том, какие вещества отвечают за специфический запах и вкус мяса, не решен. Известно, что на вкусовые качества говядины оказывает влияние множество факторов: порода, пол, возраст, способкормления, технология содержания, продолжительность и условия хранения мяса после убоя. Результаты объективных методов не всегда совпадают с органолептической оценкой, поэтому для полного изучения качества говядины проводится дегустация.
Вместе с изучением вкусовых качеств мяса подвергшегося тепловой обработке проводился и визуальный анализ. Цвет всех проб был в диапазоне от розового до бледно-красного. Мышцы на разрезе имели светло-красный оттенок, были слегка влажные и не оставляли след на фильтровальной бумаге. Все образцы по консистенции были упругие и плотные, то есть при надавливании ямка сразу восстанавливалась. У говядины первой группы запах был специфическим, приятным, у красно-пестрых голштинов - слегка резковатым, у черно-пестрых - резким. Все пробы имели удовлетворительное состояние жира, а, именно, цвет светло-желтый и твердую консистенцию [152].
Смысл органолептической оценки - определение отличий продукта в целом и его показателей с помощью органов чувств. Такой анализ не может быть объективным, так как на точку зрения эксперта могут влиять многие факторы: восприимчивость, физиологическое и психологическое состояние, пищевые привычки. Однако при объединении множества мнений членов комиссии можно сделать относительно объективное заключение. Чаще всего в нашей стране участвуют в дегустационной комиссии 8-10 человек и оценивается мясо по пятибалльной шкале. В нашем исследовании учувствовало 10 членов комиссии. Для проведения апробирования было подготовлено мясо трех образцов в вареном, жареном виде и их бульон. Все пробы подвергались тепловой обработке в одинаковых условиях [12, 24].
Одним из важных критериев качества говядины является ее бульон. В ходе исследования образцы варились в 1 литре воды кусками по 300 гр. в течение 1,5 часа. Соль и другие специи, которые могут изменить вкус и запах блюда, не использовались. С мышц предварительно был удален жир и соединительная оболочка. Куски разрезаны вдоль мышечных волокон по 1,5-2 см. Бульон каждого образца подавали членам комиссии в чистой посуде. Чтобы вкус проб не смешался, дегустаторам была предложена вода для восстановления восприимчивости рецепторов языка[24].
Важным в кулинарии является вид блюда. Поэтому был оценен и внешний вид бульона. Образец черно-пестрых голштинов был прозрачным без крошек и примесей. Светлым, но не прозрачным, без примесей был бульон симменталов. Бульон третьей группы светлый, но более мутный, чем другие, с небольшим количеством крошки.
В исследовании бульон оценивался по 5 показателям: вкус, цвет, запах, крепость и наваристость. Наибольшее суммарное количество баллов получил бульон из мяса красно-пестрых голштинов. Симменталы имеют показатели ниже на 5,5 %. Наиболее низкое количество баллов у животных голштинской породы черно-пестрой масти, их показатель ниже на 9,8 % и 7,7 % чем у первой и третьей групп соответственно (Рисунок 7). Бульон третьей группы отличался по всем критериям высоким количеством баллов, от 4,1 до 4,7 (Приложение 5). Мясо симменталов также имеет высокий уровень стабильности(от 4,2 до 4,5баллов). Такое равномерное распределение оценок характеризует продукт как качественный, так как очень низкий показатель хотя бы по одному из критериев (например, запах) может сделать блюдо не привлекательным для употребления. Образец второй группы имеет достаточно низкую крепость и наваристость (3,7 и 3,8 балла соответственно), из чего можно заключить о его диетической ценности. У бульона второй группы вкус, цвет и запах имеют в среднем высокие показатели от 4,0 до 4,3 балла, что также делает его приемлемым для кулинарного дела (Рисунок 7).
Характеристика шкур подопытных бычков
В настоящее время в России специализированных мясных пород очень мало, поэтому фермерские хозяйства бычков, полученных от основного молочного стада, ставят на откорм. В связи с этим представляется важным изучение мясной продуктивности бычков молочного и комбинированного направления.
Данное исследование было посвящено комплексной оценке мясной продуктивности бычков симментальской и голштинской породы черно-пестрой и красно-пестрой масти.
Научно-хозяйственный опыт проводился в фермерском хозяйстве «Сапфир» Хомутовского района Курской области. Были сформированы три группы бычков по 15 голов в каждой: 1-симменталы, П-голштины черно-пестрые, Ш-голштины красно-пестрые. Содержались животные до 6 месячного возраста в помещении, затем - на открытой откормочной площадке. Рацион молодняка состоял из кормов, имеющихся в хозяйстве. За период содержания подопытные бычки первой, второй и третьей группы потребили 3747, 3719и3718э.к.е. соответственно.
Изучение роста и развития животных показало, что молодняк всех групп имеет пропорциональное телосложение и крепкую конституцию. Симментальские бычки имеют большую массу при рождении, наибольшие среднесуточные приросты и самую большую предубойную живую массу. Все подопытные животные имеют большую предубойную массу и относятся к категории «Прима» (первая и вторая группы) и «Супер» (третья группа) согласно ГОСТу Р 54315-2011. О пропорциональности развития животного также свидетельствуют линейные промеры и индексы телосложения. Согласно полученным коэффициентам можно сделать вывод, что все подопытные бычки имеют гармоничное телосложение.
Для выяснения разницы в мясной продуктивности был проведен контрольный убой, результаты которого показали превосходство симментальских бычков по массе парной туши, выходу туши, убойной массе и убойному выходу. Масса туши у молодняка второй группы была выше, чем у аналогов из третьей.Выход туши и убойный выход у черно-пестрых и красно-пестрых голштинов одинаков.
Анализ морфологического состава туш показал, что наибольшее относительное количество мякоти в туше черно-пестрых голштинов. Красно-пестрые сверстники незначительно уступают им. Однако за счет большей массы туши у симменталов мякоть намного тяжелее, чем у бычков второй и третьей групп. Молодняк комбинированной породы имеет более тяжелый скелет по сравнению с голштинами. В связи с такими показателями индекс мясности более высокий у бычков второй и третьей групп. Анализ разделки туш показал, что симментальские животные имеют более тяжелые части полутуши.
При изучении характеристик шкур подопытного молодняка было установлено, что наиболее высокие показатели ее массы и площади у симментальских бычков. Голштинские аналоги уступают им.
Важным при изучении мясной продуктивности является не только количество, но и качество полученной говядины. Химические и физические показатели мяса очень важны в мясной продуктивности. Для определения физико-химических показателей были проведены лабораторные исследования образцов. Согласно полученным данным наибольшее количество сухого вещества содержится в мышечной ткани симментальских животных. В то же время в нем ниже количество белка. Однако сейчас больше внимания обращают на соотношение жира и белка в говядине, которое по современным нормам должно составлять 1:1. У бычков первой группы это соотношение наиболее близкое к норме 0,20:1, у второй - 0,16:1 и третьей - 0,15:1. Важным показателем является калорийность продукта.
Максимальное значение по этому показателю имеют образцы симментальского молодняка. Ценность говядины зависит от биологической пользы, которую может принести продукт питания. Значимость мяса как продукта потребления состоит в содержании незаменимых и заменимых аминокислот, которые оцениваются по триптофану и оксипролину. Содержание триптофана наиболее высокое в пробах мяса красно-пестрых голштинов, наименьшее количество у симменталов. Однако если рассматривать соотношение аминокислот или биологическую полноценность белков, то наилучшее значение у проб первой группы.
Важным физическим свойствам мяса является его влагосвязывающая способность, цвет, показатель рН, нежность, мраморность. Влагосвязывающая способность позволяет оценить какое количество влаги будет выпарено из образца при термической обработке, что имеет важное кулинарное значение. Самая высокая влагоемкость у говядины симментальских животных, им уступают черно-пестрые голштины.Минимальный показатель в мясе бычков третьей группы. От показателя рН зависит, как долго будет храниться говядина и в каких изделиях ее не стоит использовать. Кислотно-щелочной показатель в мясе подопытного молодняка соответствует норме и характеризует пробы как высокого качества.
При продаже говядины в розницу важным торговым показателям качества является его цвет. Интенсивность окраса мяса лабораторно определяется по содержанию в нем миоглобина. В исследуемых образцах длиннейшей мышцы спины обнаружено высокое содержание белка. У симментальских бычков миоглобина меньше всего, наиболее высокие показатели в третьей группе. Превышение нормы цвета мяса может быть вызвано высоким содержанием железа в рационе бычков и свободным выгульным содержанием.
