Содержание к диссертации
Введение
1. Обзор литературы 8
1.1. Общая характеристика техногенных провинций Южного Урала 8
1.2. Биологическая роль и токсикологическая оценка микроэлементов, приоритетных для провинций Южного Урала 15
1.3. Экологические проблемы молочного животноводства и производства молочных продуктов на современном этапе 23
1.4. Влияние микроэлементов на молочную продуктивность и качество молочного сырья 27
1.5. Влияние микроэлементов на качество молока и молочных продуктов 33
1.6. Методы снижения содержания тяжелых металлов в молоке и молочных продуктах 43
2. Собственные исследования 50
2.1. Материалы и методы исследования 50
2.2. Результаты исследований 59
2.2.1. Оценка качества сырья ОАО «Троицкий молочный завод» 59
2.2.2. Факторы, обуславливающие низкое качество молока в СХПП «Южный Урал» 64
2.2.3. Оценка факторов, влияющих на качество молока в СХПП ТОО «Карсы» 79
2.2.4. Содержание тяжелых металлов в сырье ОАО «Троицкий молочный завод» 93
2.2.5. Оценка качества пастеризованного и топленого молока 99
2.2.6. Оценка качества кисломолочных напитков и сметаны 104
2.2.7. Оценка качества творога НО
2.2.8. Оценка качества масла и сыра 114
2.2.9. Содержание тяжелых металлов в побочных продуктах производства 119
2.2.10. Экономическая оценка полученных результатов 121
3. Обсуждение результатов 123
4. Выводы —137
5. Практические рекомендации 141
6. Список использованной литературы 142
7. Приложения 165
- Общая характеристика техногенных провинций Южного Урала
- Влияние микроэлементов на молочную продуктивность и качество молочного сырья
- Оценка качества сырья ОАО «Троицкий молочный завод»
- Оценка качества пастеризованного и топленого молока
Введение к работе
Актуальность темы. На современном этапе трудно переоценить важность проблемы получения высококачественных пищевых продуктов. Обеспечение безопасности продовольственного сырья сегодня является общепланетной проблемой и одним из условий сохранения здоровья человека и его генофонда.
С пищевыми продуктами в организм человека поступает значительная часть опасных веществ. Уровень контаминантов в пищевом сырье за последние 5 лет увеличился почти в пять раз. Токсичные элементы обнаруживаются в 90% исследуемых продуктов питания [81], В данных условиях возникла необходимость расширения и углубления представлений о возможных путях загрязнения пищевого сырья, технологических приемах, позволяющих снизить его вредное воздействие.
Проблема загрязнения экосистем приобретает особую остроту в индустриально развитых регионах. К их числу относится зона Южного Урала. По экологической ситуации она является одной из трех самых неблагополучных территорий России [9, 70]. Это связано с большой концентрацией предприятий черной и цветной металлургии, энергетических комплексов и других промышленных объектов.
В результате повышенной техногенной нагрузки на экологию агроси-стемы формируются неаномалии с избыточным содержанием высокотоксичных элементов (Pb, Cd, Se, As, U, Ni и др.). Исследованиями последних лет в Южно-Уральском регионе выявлены и описаны техногенные биогеохимические провинции (Г.П. Грибовский, 1996; А.А. Кабыш, 1997; А.Н. Кособрю-хов, 1982; В.А. Молоканов, 1990; А.И. Сердюк, 1991; И.Н. Буренкова, 1996; М.И, Рабинович, 1998; С.С. Шакирова, 1998 и др.).
Негативное влияние экологического фактора приводит к хроническим токсикозам, нарушениям обмена веществ у животных, что сопровождается снижением продуктивности, ухудшением качества животноводческой продукции.
Техногенный прессинг оказывает непосредственное влияние на состав и свойства молока, поскольку секреторная деятельность молочной железы является составляющей сложного механизма адаптации животных в условиях избыточного поступления вредных веществ. В результате в молоке накапливаются крайне нежелательные микроэлементы Ag, Pb, As, Cd и т.п., что делает его в некоторых случаях недопустимым для употребления.
Известные способы переработки молочного сырья не всегда способствуют снижению уровня тяжелых металлов. Изготовление ряда ценных в пищевом отношении молочных продуктов неизбежно сопровождается концентрированием в них токсичных элементов [107, 191]. Следовательно, в условиях прогрессирующего загрязнения агробиоценозов существенно возрастает ответственность за объективность контроля качества продуктов, а научная оценка степени риска поступающих с пищей токсикантов приобретает особую актуальность.
Поэтому проведение локального мониторинга на содержание тяжелых металлов в природных объектах, организме, молоке коров, а также изучение влияния применяемых технологических приемов на показатели безопасности готовой молочной продукции, безусловно, является своевременным и актуальным.
Цель и задачи исследований. Основная цель работы - установить зависимость качества молочных продуктов, вырабатываемых Троицким молочным заводом, от уровня содержания тяжелых металлов в молочном сырье, а также зависимость ветеринарно-санитарных показателей и технологических свойств молока отдельных хозяйств от степени загрязнения солями тяжелых металлов объектов внешней среды.
В соответствии с поставленной целью были определены следующие задачи:
-провести анализ основных физико-химических и санитарных показателей молока хозяйств - поставщиков Троицкого молочного завода в разные сезоны года;
-определить уровень тяжелых металлов в молоке хозяйств-поставщиков ТМЗ и в сборном молоке;
-выявить хозяйство, поставляющее на молочный завод сырье с наиболее низкими качественными показателями и провести мониторинг объектов внешней среды (почвы, кормов, водоисточников) на содержание тяжелых металлов. Установить влияние экологического фактора на низкий уровень качества молока, получаемого в хозяйстве;
-анализом материалов статистической отчетности ОАО «Троицкий молочный завод» выделить наиболее крупных за последний год поставщиков сырья, провести мониторинг природных объектов* кормов и водоисточников в одном из лидирующих хозяйств. Изучить комплекс факторов, влияющих на качество молока, включая экологический;
-определить содержание тяжелых металлов (Pb, Ni, Zn, Си) в готовой молочной продукции и в побочных продуктах производства;
-провести сравнительную оценку товарного качества молочных продуктов, изготовленных из сырья с разным уровнем содержания тяжелых металлов и в разные сезоны года.
Научная новизна. Впервые проведены комплексные исследования сырья Троицкого молочного завода по физико-химическим, санитарным показателям и на содержание тяжелых металлов, включающие локальный мониторинг объектов внешней среды в экологически неблагополучных хозяйствах.
Установлена зависимость качества молочной продукции, получаемой в условиях экологического неблагополучия, от уровня содержания тяжелых металлов в исходном сырье.
Практическая ценность. Результаты токсикологических исследований, проведенных на базе хозяйств «Южный Урал» и «Карсы», позволяют разработать и осуществить соответствующие корректирующие мероприятия.
Данные о содержании тяжелых металлов в молоке хозяйств-поставщиков и молочных продуктах Троицкого молочного завода позволили
разработать рекомендации по улучшению качества и безопасности получаемой продукции.
На защиту выносятся:
характеристика загрязненности внешних объектов, молока хозяйств СХПП «Южный Урал», и СХПП ТОО «Карсы»;
Характеристика физико-химических, санитарно-гигиенических и технологических показателей молока хозяйств в осенний и весенний сезоны года;
Результаты исследования сборного молока и молочных продуктов, вырабатываемых ОАО ТМЗ на содержание тяжелых металлов в зимне-весенний и летне-осенний периоды.
Апробация работы. Материалы диссертации доложены:
IV межвузовская конференция «Перспективные направления научных исследований молодых ученых Урала и Сибири на рубеже веков» (Тро-ицк,2000).
Международная научно-практическая и научно-методическая конференция, посвященная юбилеям П. А. Кормщиков а и П.С. Лазарева (Тро-ицк,2003).
Публикации. По теме диссертации опубликовано 6 научных работ.
Объем и структура диссертации. Диссертация изложена на 164 страницах компьютерного текста и состоит из введения, обзора литературы, собственных исследований, обсуждения полученных результатов, выводов, практических рекомендаций, библиографического списка и приложений. Работа включает 21 таблицу, 8 рисунков, 239 источников литературы, в т.ч. 23 зарубежных авторов.
Общая характеристика техногенных провинций Южного Урала
В настоящее время в мире повсеместно происходит разрушение окружающей среды. Все более разрастающиеся масштабы этого процесса существенным образом сказываются на состоянии здоровья человека.
В России до середины 1970 года практически отсутствовала строгая концепция экономике-экологического развития страны, и только нарушения экологического баланса, проявившиеся в ряде серьезных аварий, обострили экологическую проблему. Ежегодный ущерб от загрязнения окружающей среды и нерационального потребления ресурсов в России составляет около 10-20% ВНП. Прямой экологический ущерб в 1994 г. от этого составил 43 трлн. руб., что более, чем в 40 раз превышает расходы бюджета на экологию. В России уже сосредоточено более 1,6 млрд. т. токсичных промышленных отходов и планируется ввоз до 100 млн. т опасных отходов из государств ЕС в счет погашения кредитов [81]. В сложившейся ситуации создание безопасного сельскохозяйственного производства является трудноразрешимой проблемой.
Причины, приводящие к существенным сдвигам в биосфере, можно представить в виде двух крупных блоков, распространяющих свое воздействие на человека, животных, растения и микроорганизмы: природные (стихийные процессы и явления, засухи, обезвоживание и опустынивание территорий, ветровая и водная эрозия почв, наводнения, высокие и низкие температуры, и т.п.) и антропогенные, спровоцированные человеком, его неумелыми действиями [98].
Зона Южного Урала представляет собой очень сложную геохимическую структуру, связанную с богатыми природными запасами различных химических элементов. Источником их образования являются рудные тела (месторождения). Отсюда неизбежны повышенные концентрации химических элементов в объектах внешней среды, прилегающих к месторождениям [35].
Оценка биогеохимической ситуации приобретает особое значение в геохимических ландшафтах, подвергшихся антропогенному воздействию. Геохимические аномалии в антропогенных ландшафтах связаны с развитием вторичной гетерогенности суши в результате диспергирования, распыления веществ в процессе производства, добычи полезных ископаемых, сжигания угля, дерева, нефти. Антропогенное воздействие на почвы и водные ресурсы в большинстве стран мира превышает допустимые нормы [13,30, 129].
Поскольку от химического состава почв и воды зависит химический состав растений и животных, то создаются условия для биогеохимической зональности или географической характеристики живых организмов [31, 199].
Неразрывную связь среды и организма впервые установил основоположник биогеохимии - В.И. Вернадский (1926). Геохимические процессы, непрерывно протекающие в земной коре и эволюция химически элементарного состава организма являются сопряженными процессами. Связь организмов с геохимической средой осуществляется через пищевые цепи. Понятие «биохимическая пищевая цепь» ввел В.В. Ковальский [101]. Она начинается с неживой природы: литосфера — гидросфера - атмосфера — растения, авто-трофные микроорганизмы - животные. Неблагоприятный химический состав любого звена этой цепи может вызвать нарушения обмена веществ в организме животных. Заболевания, связанные с неблагоприятными изменениями биогеохимической обстановки в природных комплексах, преобразованных деятельностью человека, называют эндемическими болезнями или геохимическими энзоотиями [95,173, 198].
Взаимосвязь состава почв с растительностью позволяет рассматривать в единстве геохимическую среду и физиологические и биохимические свойства организмов, определяемые природно и искусственно регулируемыми биогеохимическими пищевыми цепями. Стойкие химические соединения и радиоактивные вещества, продвигаясь по пищевым цепям, интенсивно накапливаются в организмах, стоящих на высших этажах экологической пирамиды. При этом определяется роль недостатка или избытка микроэлементов не только в изменчивости биогеохимических пищевых цепей, обмена веществ, но и в адаптации организмов к геохимическим условиям среды.
Клинические признаки эндемического заболевания обычно проявляются у 10-30% животных, не приспособившихся к неблагоприятным условиям. Но даже при отсутствии выраженных признаков заболевания имеют место отклонения в организме животного, оказывающие влияние на продуктивность, качество и безопасность продуктов животноводства. Выявить такие отклонения от нормы можно тонкими физиологическими и биохимическими исследованиями.
Изучение геохимических пищевых цепей позволило установить нижние и верхние пороговые концентрации многих микро- и макроэлементов, в интервале между которыми протекает нормальная жизнедеятельность животных. Содержание химических элементов выше верхних и ниже нижних пороговых концентраций приводит к срыву регуляторных процессов в живых организмах и возникновению эндемий [95,173].
Основоположник учения о биогеохимических провинциях А.П. Виноградов (1960) дает объяснения особенностей биологических реакций животных организмов в отдельных геохимических условиях, основываясь на механизме миграции химических элементов в системе почва-грунтовые воды-растения -животные-человек. В дальнейших исследованиях были выделены 2 группы биогеохимических провинций. К первой группе относятся провинции, в которых имеет место недостаток одного или нескольких микроэлементов. Ко второй группе — те, в которых наблюдается чрезвычайно высокий уровень, чаще одного микроэлемента. Провинции были разделены на зональные, связанные с недостаточностью или избытком того или иного химического элемента в почвах, и на азональные, связанные с определенной поч 11 венно-климатической зоной и с образованием первичных или вторичных ареалов в рассеивании солевых отложений.
В Челябинской и прилегающих к ней областях зарегистрированы хронические интоксикации и эндемические болезни при избытке в природной среде железа и сопутствующих металлов: никеля, свинца, хрома, мышьяка, ртути, меди, селена, бора, а также других элементов и их сочетаний. Типичной для Южного Урала является биогеохимическая провинция, характеризующаяся одновременным действием избытка одних элементов и недостатка других. Так, к азональным биогеохимическим провинциям, по данным В.В. Ковальского, Ю.И. Раецкой, (1971), относится Троицкий район, почвы которого богаты никелем, магнием и одновременно бедны кобальтом и марганцем.
Значительный вклад в работу по изучению биогеохимических провинций на Урале внесли научные сотрудники института имени Вернадского АН СССР (Д.П. Малюга, 1950; А.Д. Гололобов, 1960; С.Н. Летунова, 1966 и другие); Ботанического института имени Комалова АН СССР (Н.В. Алексеева-Попова, 1991; Т.И. Игошина, 1991); Троицкого ветеринарного института (А.А. Кабыш, 1962, 1963, 1966, 1968; А.Н. Кособрюхов, 1966; А.И. Сердюк, 1984, 1991; В.А. Молоканов, 1990); Уральского филиала ВНН ветеринарной санитарии, гигиены и экологии (Г.П. Грибовский, 1963, 1969, 1995; Ю.Г. Грибовский, 1995); Башкирского СХИ (Н.А. Судаков, 1967); Уральской государственной академии ветеринарной медицины (М.И. Рабинович, 1994; Ф.А. Сунагатуллин, 1994; А.Р. Таирова, 2000; И.А. Лыкасова 2000).
Влияние микроэлементов на молочную продуктивность и качество молочного сырья
Производство молока и молочных продуктов является одной из важных отраслей человеческой деятельности во всех странах мира.
Молоко является одним из наиболее ценных пищевых продуктов; в его состав входит около 120 необходимых для развития живого организма компонентов. Молоко представляет собой биологическую жидкость сложного коллоидного состава, вырабатываемую молочной железой. Его секреция -сложнейший процесс синтеза, который происходит при участии всего организма, в теснейшей взаимосвязи с условиями окружающей среды [10,53, 56].
Физиологическое состояние животного прямо влияет на продуктивность, состав и свойства молока [76]. Высокая ценность молока относится лишь к продукту, полученному от здоровых животных в условиях строжайшего соблюдения санитарно-гигиенических правил и уровня кормления. Так, при тяжелых заболеваниях резко снижается секреция молока. Раскрыта сущность возникновения ряда незаразных болезней, связанных с недостатком или избытком в организме животных минеральных веществ. Эти заболевания непосредственно оказывают влияние на состав и свойства молока, так как синтез компонентов молока зависит от интенсивности обмена веществ, а секреторная деятельность вымени находится в зависимости от обеспеченности животных микроэлементами [40, 75].
Влияние микроэлементного состава кормов и специализированных минеральных добавок на удой и состав молока изучали многие ученые.
Так, К.С. Обенко (1972) проводил опыты в Краснодарском крае по подкормке коров солями марганца и йода и отмечал увеличение суточного удоя на 1,5-4 кг и повышение содержания жира в молоке на 0,3-0,4%. При скармливании коровам йодированных кормов в зонах, где отмечено его низкое содержание наблюдается повышение удоев на 12-15%, а повышение жирности молока на 0,17-0,20% [50]. По данным Д.Х. Сатарова (1970), подкормка коров солями меди, марганца, кобальта, цинка, йода способствовала повышению молочной продуктивности на 13,7-27,1%, увеличению жира в молоке на 0,13-0,20%, белка - на 0,06-0,18% [168]. Добавка кобальта или меди в рацион лактирующих коров при недостатке этих элементов в почве приводила к увеличению в молоке сухих веществ на 0,31-0,36%, жира на 0,09-0,25%. Установлено, что наибольший эффект вызывает введение в рацион сернокислой меди, менее эффективна подкормка комплексными солями (кобальт, медь, марганец). Но и подкормка этими микроэлементами ведет к повышению жирности молока, нормализации кислотности и буферной емкости, а при нормальном содержании белка в рационе и к увеличению его содержания в молоке. Введение в рацион кобальта хлорида в дозе 80 мг/гол. способствовало повышению молочной продуктивности на 11%, жирности молока - на 0,4%, (А.А. Абидов, 1974). Все приведенные выше примеры отражают влияние микроэлементов в случае, когда организм животных недополучает необходимое их количество с кормом, эффективность применения микроэлементов при этом можно оценить лишь на фоне полноценного питания. Молоко от здоровых коров, содержание и кормление которых соответствует установленным нормам, имеет в своем составе, как известно, около 80 минеральных веществ, необходимых для нормального роста и развития [10, 56,127]. Ветеринари о-зоотехнические мероприятия по повышению продуктивности животных и ликвидации эндемических отклонений на территориях провинций должны быть построены несколько иначе. В этом случае следует использовать биологическую взаимосвязь химических элементов в организме, возможность замены одних элементов другими. Так, например, скармливание животным препаратов серы (3-5 мг на I кг веса) не только снижает явления, вызванные избыточным поступлением в организм селена, но и оказывает благоприятное влияние на состояние здоровья животных, состав и свойства молока [170]. Нарушения в обмене веществ, связанные с избытком молибдена, можно предотвратить путем подкормки животных сернокислой медью [139]. Действие токсичных элементов не только связано с их негативным влиянием на процесс молокообразования, но и со способностью вытеснять другие, жизненно необходимые для организма элементы, такие как медь, цинк, железо. Однако конкурентные взаимоотношения токсичных и эссенциальных элементов в зависимости от доз и сроков воздействия тяжелых металлов и влияние их на качественные показатели молока изучены еще недостаточно. Для эндемических зон характерным является изменение состава и качества молока, которое может быть следствием нарушения обменных процессов в организме животных, так как функция молокообразования связана с биосинтезом белков, витаминов, гормонов, ферментов, углеводным, жировым и минеральным обменами [25, 37,51, 109, 128, 170,198]. По данным И.Н, Буренковой, изучавшей состав молока в хозяйстве, расположенном в зоне выбросов Троицкой ГРЭС, количество белка в молоке было ниже нормы в среднем на 0,25%, жира - на 0,48, СОМО - на 0,53%. Низкие кондиции составных частей молока автор расценивает как результат гипофункции вымени на фоне избыточного присутствия в организме токсичных элементов. Молоко из неблагополучных зон имеет повышенную кислотность (18-19Т) в результате образования в нем кислого казеината [26]. Это влечет за собой понижение устойчивости молока к нагреванию. В результате наличия функциональных расстройств в организме коров происходит снижение бактериостатических свойств молока, что ведет к обсеменению молока посторонней микрофлорой (содержание микробных клеток более 500 тыс/см3, что соответствует молоку 2 сорта) [19,183].
Оценка качества сырья ОАО «Троицкий молочный завод»
Качество поставляемого сырья. На Троицкий молокозавод поступает молоко из хозяйств Троицкого и близлежащих районов. Анализом статистических материалов ОАО ТМЗ было выделено 15 регулярно поставляющих сырье хозяйств. Качество молока, завозимого из каждого хозяйства, оценивали в разные сезоны года по процентному содержанию жира, белка, СОМО, плотности и кислотности (Приложения 1-4).
Из цифрового материала видно, что качественные показатели сырья варьируют в широких пределах в зависимости от сезона года и происхождения молока. Это объясняется сезонными изменениями рационов, различиями в уровне кормления и условиях содержания коров в хозяйствах.
Большое технологическое значение имеет уровень содержания в исходном сырье жира и белка. При анализе этих показателей внимание привлекли данные трех хозяйств: ОПХ «Троицкое», СХПП «Южный Урал» и СХПП ТОО «Карсы». Динамика процентного содержания жира и белка по сезонам года в молоке вышеперечисленных хозяйств представлена в таблице 1.
Из данных таблицы 1 видно, что наилучшие показатели на протяжении всего года имеет молоко хозяйства ОПХ «Троицкое». Содержание жира и белка в летний, осенний и зимний периоды превышает средние показатели по Челябинской области соответственно на 0,8 и 2,1%; 4 и 2,7; 6,7 и 0,9%. Весной эти показатели ниже нормативов на 0,5-1,5%.
Стабильно низкие кондиции отмечены у молока СХПП «Южный Урал». Содержание жира в зимний и осенний периоды ниже нормативных показателей на 1,6 и 2,2%; в летний и весенний - на 11,6 и 12,9%. Содержание белка ниже нормы осенью и в зимний период на 0,6 и 3,0%; летом и весной - на 3,3 и 6,6%.
Для молока хозяйства «Карсы» характерны лучшие показатели летом, осенью и зимой. Превышения нормы составили: летом - по белку - 0,3%; осенью - по жиру и белку - 0,5 и 0,3%; зимой - 1,0 и 0,6%. В весенний период наблюдается снижение количества жира по сравнению с нормой на 7,3%, белка - на 4,2%.
Следует отметить, что кислотность молока хозяйства ОПХ «Троицкое» соответствует требованиям ГОСТ 13264-88 для высшего и I сорта во все сезоны года. Молоко хозяйства «Карсы» этому требованию удовлетворяет осенью и зимой, а сырье хозяйства «Южный Урал» - только в зимний период (Приложения 1-4). Анализ отчетных материалов Троицкого молокозавода за 1998 г. показал, что 11,3% молока, завозимого из хозяйства «Карсы» принимается вторым сортом и несортовым, причем, удельный вес молока низкого качества почти в 2 раза выше аналогичного показателя по хозяйству ОПХ «Троицкое» - лидеру по объемам поставок (Приложение 5). На основании вышеизложенного поставлена задача выявить причины существенного снижения качественных показателей молока в хозяйстве «Карсы» в весенний период, а также изучить факторы, обуславливающие низкое качество молока в хозяйстве «Южный Урал». Химический состав летнего молока. В зависимости от сезона года изменяется не только состав молока, но и величина удоев [10]. Закономерное снижение удоев в зимний период обуславливает специфику работы молоко-перерабатывающего предприятия с ограниченной сырьевой базой. Из-за недостаточного поступления сырья изготовление сыра на ТМЗ осуществляется преимущественно летом и осенью, а творога и масла — в летний и переходные периоды. Следовательно, основным сырьем для производства полного ассортимента продуктов является летнее молоко. Учитывая этот факт считаем целесообразным проанализировать основные качественные показатели молока летнего периода, представленные в таблице 2. Из данных таблицы 2 видно, что по процентному содержанию основных компонентов молоко, поставляемое на ТМЗ, весьма неоднородно. В молоке хозяйства ОПХ «Троицкое» содержание жира превышает нормативный показатель на 0,8%; базисную жирность (3,5%) - на 6,6%. Превышение базисной жирности молока также отмечено в хозяйствах «Целинное», «Заря», «Репино» и «Карсы» на 5,4; 5,1; 4,0; 1,1% соответственно. Содержание белка выше нормативного значения в молоке хозяйств ОПХ «Троицкое»; «Целинное»; «Репино»; «Бурханкуль» и «Карсы» соответственно на 2,1; 1,8; 1,2; 0,6; 0,6%. Самое низкое процентное содержание жира характерно для молока хозяйств «Южный Урал» и «Каменское» ( на 11,6% и 9,5% ниже средней жирности по области). Минимальное содержание белка отмечено в молоке хозяйств «Южный Урал», «Шантарино» и «Каменское» (4.2; 4.5 и 3.9% ниже нормы). Процентное содержание СОМО в молоке всех хозяйств ниже среднего показателя по Челябинской области: самое низкое - в «Ключевском» и «Шантарино» - на 3.5%, в хозяйстве «Южный Урал» — на 3.0% ниже нормы. Таким образом, качество поставляемого на ОАО ТМЗ молока характеризуется неоднородностью, обусловленной широким радиусом сбора сырья и сезонным фактором. Значительная доля сырья летнего периода представлена молоком с низкими кондициями наиболее ценных пищевых компонентов.
Оценка качества пастеризованного и топленого молока
Сложная экологическая обстановка Южноуральского региона существенным образом отражается на состоянии здоровья сельскохозяйственных животных и качестве продуктов питания.
В зависимости от условий проживания из окружающей среды в организм человека с пищей поступает от 30 до 80% чужеродных химических веществ [81].
Челябинская область относится к регионам с наиболее напряженным состоянием окружающей природной среды. Область занимает третье место после Красноярского края и Свердловской области по выбросам загрязняющих веществ в атмосферу от стационарных источников. Наибольшее зафязнение происходит в результате деятельности предприятий энергетического комплекса, цветной и черной металлургии [9, 42, 70, 125, 182, 190, 207]. Под многолетним воздействием выбросов тепловых электростанций меняется геохимическая ситуация в зоне загрязнения, нарушается естественный круговорот макро- и микроэлементов, формируются геохимические аномалии [18, 26, 35, 55, 71, 128, 129, 155, 157, 158, 171, 172, 207].Как результат неспецифических реакций животных организмов на неблагоприятные изменения биогеохимической обстановки возникают геохимические энзоотии. На Южном Урале встречаются практически все известные в настоящее время эндемические болезни сельскохозяйственных животных [72, 95, 109, 166, 170, 173,197,198,211].
Накопление тяжелых металлов в объектах внешней среды вокруг промышленных предприятий их миграция по пищевым цепям ведет к интенсивному накоплению токсикантов в организмах животных, срыву регул яторных процессов и появлению чужеродных элементов в составе молока.
Установлена прямая связь между поступлением тяжелых металлов с кормами и водой и их содержанием в получаемом от животных молоке [25, 44,51,113,131,132,137,142,156, 175,176, 203, 215].
ОАО «Троицкий молочный завод» является местным молокоперераба-тывающим предприятием. Сырьем для производства молочных продуктов служит молоко, поставляемое большинством хозяйств Троицкого района и несколькими хозяйствами близлежащих районов. Продукты вырабатывают из сборного молока, поступившего на завод в течение смены.
Территории хозяйств Троицкого района подвержены негативному воздействию ряда промышленных предприятий. Наиболее значительное влияние на формирование биогеохимических провинций оказывают Троицкая и Южноуральская ГРЭС. По данным А.И. Сердюк (1991), Троицкая ГРЭС в составе золы ежесуточно выбрасывает (кг) свинца - 2,7, никеля - 6,6, меди -17,3, цинка - 10,3, стронция - 40. Южноуральская ГРЭС работает на двух видах топлива - угле и природном газе. В зоне выбросов Южноуральской ГРЭС выявлено избыточное содержание никеля, свинца и железа [18, 26, 128, 207].
Широкий радиус сбора сырья предполагает неоднородность его качества, что зависит от географического расположения отдельных хозяйств-поставщиков, а следовательно и разной степени воздействия техногенных объектов. Кроме того,. на состав и свойства молочного сырья оказывают влияние и другие объективные факторы: сезон года, период лактации, уровень кормления и условия содержания коров в хозяйствах и др. [3, 10, 14, 53, 56, 74, 76, 88, 96,127, 138].
Анализом статистических материалов ОАО ТМЗ было выделено 15 регулярно поставляющих молоко хозяйств. Предварительная оценка качества молочного сырья в разные сезоны года включала определение процентного содержания жира, белка, СОМО, плотности и кислотности. Полученный цифровой материал свидетельствует о том, что качественные показатели молока варьируют в широких пределах.
Исходя из специфики молокоперерабатывающего предприятия с ограниченной сырьевой базой основным сырьем для полного ассортимента молочной продукции является молоко летнего периода. Анализ химического состава летнего молока показал, что значительная доля сырья представлена молоком с низкими кондициями наиболее ценных пищевых компонентов.
Стабильно низкие кондиции отмечены у молока СХПП «Южный Урал». Содержание жира в зимний и осенний периода ниже средних значений по Челябинской области на 1,6% и 2,2%; в летний и весенний периоды - на 11,6 и 12,9%. Крупным поставщиком сырья (вторым после ОПХ «Троицкое») является СХПП ТОО «Карсы». Качество молока, завозимого из хозяйства, заметно ухудшается в весенний период (содержание жира на 7,3%, белка - на 4,2% ниже средних показателей). В остальные периоды отмечены превышения нормативов: летом - по белку на 0,3%; осенью - по жиру и белку на 0,5 и 0,3%; зимой - на 1,0 и 0,6% соответственно. На основании проведенного анализа была поставлена задача выявить причины низкого качества молока в хозяйстве «Южный Урал» и изучить факторы, влияющие на качественные показатели молока в хозяйстве «Карсы». СХПП «Южный Урал» расположено в 10 км от Троицкой ГРЭС и в 60 км от Южноуральской ГРЭС. Предприятие является убыточным. Потери от падежа животных в 1998 году возросли на 13%. При изучении ветеринарно-санитарного состояния, условий содержания, кормления и техники получения молока отмечен ряд нарушений. При клиническом осмотре животных выявлены скрытые признаки токсикозов с ярко выраженными симптомами нарушения минерального обмена. С целью установления биогеохимической провинции техногенного происхождения был проведен мониторинг объектов внешней среды хозяйства «Южный Урал». В пробах почвы содержание никеля превышает ПДК на 30%, свинца на 35%. Наряду с этим концентрация железа, меди и кобальта составляет 20%, 16 и 23% от ПДК. Подземные воды загрязнены никелем и железом в 1,26 и 1,2 раза выше ПДК. Содержание свинца при этом составляет 93% от ПДК. Основными элементами, загрязняющими воду реки Увелька является железо, концентрация которого превышает ЦДК почти в 3 раза; никель — в 2,5 раз, свинец - в 2 раза. Снег с полей имеет превышения нормативов по никелю в 3,5 раз, по железу - в 3,4 раза, по свинцу - в 2 раза.
