Содержание к диссертации
Введение
Глава 1. Обзор литературы
1.1. Экологическая обстановка в Российской Федерации и Республике Башкортостан и основные факторы экологической безопасности, влияющие на здоровье человека 8
1.2. Недостатки современных молочных смесей и преимущество использования кобыльего молока в качестве сырья для продуктов детского и диетического питания 14
1.3. Химический состав молока кобыл 18
1.4. Факторы, влияющие на молочную продуктивность и состав кобыльего молока 25
1.5. Улучшение санитарного качества кобыльего молока 36
Глава 2. Материал и методы исследований
2.1. Краткая характеристика базовых хозяйств 41
2.2. Экологический мониторинг сырьевых зон 43
2.3. Изучение сезонной динамики обеспеченности дойных кобыл питательными веществами при пастбищном содержании и ее влияние на молочную продуктивность и химический состав молока кобыл 44
2.4. Влияние структуры и питательности рационов на химический состав молока кобыл 46
2.5. Влияние физиологических факторов на качество кобыльего молока 48
2.6. Улучшение санитарно-гигиенической характеристики молочного
сырья 48
Глава 3. Результаты собственных исследований.
3.1 Экологический мониторинг сырьевых зон з
3.2 Сезонная динамика обеспеченности дойных кобыл питательными веществами при пастбищном содержании и ее влияние на молочную продуктивность и химический состав молока кобыл 54
3.3 Влияние структуры и питательности рационов на химический состав молока кобыл 69
3.4 Влияние физиологических факторов на качество кобыльего молока 79
3.5 Улучшение санитарно-гигиенической характеристики молочного сырья 100
3.6 Экономическая эффективность производства кобыльего молока..
Глава 4. Обсуждение результатов исследований \QJ
Выводы
Предложения производству 117
Библиография
- Недостатки современных молочных смесей и преимущество использования кобыльего молока в качестве сырья для продуктов детского и диетического питания
- Факторы, влияющие на молочную продуктивность и состав кобыльего молока
- Изучение сезонной динамики обеспеченности дойных кобыл питательными веществами при пастбищном содержании и ее влияние на молочную продуктивность и химический состав молока кобыл
- Влияние структуры и питательности рационов на химический состав молока кобыл
Недостатки современных молочных смесей и преимущество использования кобыльего молока в качестве сырья для продуктов детского и диетического питания
Одним из способов увеличения срока хранения свежеполученного кобыльего молока является обработка его ультразвуком. (Гладкова Е.Е., 1989).
Двадцатиминутная выдержка под ультразвуком с частотой 2000 герц/с, позволяет снизить микробную загрязненность на 80 %. Увеличение экспозиции ультразвуковой обработки молока не приводило к дальнейшему снижению микробного фона (Гладкова Е.Е., 1990).
Самый высокий процент снижения микробной загрязненности -68,2 % получен при ультрафиолетовом излучении кобыльего молока при последующем хранении при температуре + 4 С в течение 6 часов. Его общая микробная загрязненность снизилась до 76,7 % (Гладкова Е.Е., 1999).
Применение ультрафиолетового излучения повлияло на снижение содержания общего белка в молоке кобыл, однако, через 6 часов после этой процедуры, оно стабилизировалось. Наиболее устойчивой к воздействию ультрафиолетового излучения оказалась лактоза, через 24 часа хранения содержание лактозы оставалось без изменений (Гладкова Е.Е., 1990).
На качество молочного сырья значительное влияние оказывает здоровье животного и физиологическое состояние вымени. При заболевании вымени - мастите, с увеличением числа соматических клеток уменьшается молочная продуктивность. Помимо изменения химического состава и физических свойств молоко при субклиническом мастите становится неполноценным в биологическом плане. В нем отсутствуют антибактериальные вещества - лизоцимы, уменьшается количество витаминов, содержится большое количество соматических клеток, ферментов, патогенных микроорганизмов и продуктов их жизнедеятельности (Карташова В.М., 1988).
Одним из способов улучшения санитарно-гигиенического качества молока является пастеризация. Однако опыты применения пастеризации кобыльего молока, проведенные сотрудниками лаборатории коневодства БНИИСХ под руководством Сайгина И.А. (1974) показали, что при повышений температуры кобыльего молока выше 60 С, происходит снижение его вкусовых качеств.
Высокая температура, в первую очередь, оказывает деструктивное влияние на белковый и ферментный состав молока, в результате чего оно теряет основную часть своих ценных и питательных свойств (Korhonen Н., Korpela R., 1994).
При нагревании молока свыше 60 С изменяются свойства казеина. Вместе с тем возможна денатурация а- казеина, комплексование а, 3, у -казеина между собой или другими белками молока. Значительным изменениям подвергается альбумин, который начинает денатурироваться уже при 60...65 0 С, причем на степень денатурации сильно влияет продолжительность воздействия температуры. При нагревании молока до 85 С в течение 1 минуты денатурируется большая часть альбумина, а при нагревании в течение 1 минуты до 95 С денатурируется весь альбумин. Глобулин денатурируется при 75 С (Кунижев СМ., 1995).
При нагревании молока свыше 70 С альбумин молока дестабилизируется и выпадает в осадок, а другая часть связывается с частицами казеина, образуя нерастворимые комплексы (Burton Н., Pien J., 1965).
Молочный сахар при нагревании до температуры до 100 С почти не изменяется. При нагревании нарушается солевой состав кобыльего молока, растворимые фосфорно-кальциевые соли переходят в нерастворимые, что осложняет усвоение молока в желудке.. Ферменты молока при нагревании до 80 С постепенно разрушаются, а при повышении температуры молока их уже не содержится. Амилаза начинает разрушаться при 55 С, липаза - при 75 С, протеолитические ферменты - при 75-80 С (Демуров М.Г., Кивенко С.Ф., Сирик В.И., 1962).
Витамины стойки к воздействию высокой температуры, если молоко нагревают без доступа воздуха. При доступе кислорода витамины А, В и особенно С чувствительны к воздействию высокой температуры. Установле 40 но, что более высокая температура нагревания молока при его переработке приводит к более высоким уровням показателей окисления. Поэтому для сведения к минимуму уровня окисления жира и холестерина в молочном порошке, рекомендуется исключать кислород при упаковке, обеспечивая его хранение при пониженных температурах (Cluskey S. 1997).
Вместе с тем, нагревание верблюжьего молока до 75 С не оказывало отрицательного влияния на его аминокислотный состав (Muctar А., 1991).
В ряде стран широко используют методы пастеризации при температуре 65... 70 С и глубокой заморозки при температуре -30 С грудного молока. При этом строго соблюдается режим микробиологического контроля за качеством донорского молока (Гаврюшов В.В., Сотникова К.А., 1985).
Гигиенические условия сбора и хранения кобыльего молока значительно влияют на характеристику конечной продукции, даже при условии его предварительной пастеризации (Ахатова И.А., Зорин, А.Г., Мурсалимов B.C., 2000).
Таким образом, вышеизложенный анализ литературы по теме исследований дает достаточно четкую характеристику количественного и качественного состава кобыльего молока, под влиянием различных факторов, подтверждая его большую биологическую схожесть с материнским молоком. Этот факт, по нашему мнению, следует учитывать при решении вопросов организации производства детского питания.
Используя существующие мощности молочных конеферм республики вполне реально уже на сегодняшний день обеспечивать потребности в сырье для производства экологически безопасных продуктов детского питания. Но для реализации этих начинаний требуется решение ряда вопросов, некоторые из которых достаточно подробно изучены и представлены нами в предложенной работе.
Факторы, влияющие на молочную продуктивность и состав кобыльего молока
В условиях конюшенно-пастбищного содержания лошадей в период с мая по ноябрь основным кормом для лошади является пастбищная трава.
Для определения влияния сезонной динамики питательности, урожайности и ботанического состава травостоя пастбищ на молочную продуктивность и состав молока кобыл башкирской породы проведено исследование кормовой базы Уфимского конного завода (с апреля 1999 по март 2000 г).
Исследования показали, что ботанический состав пастбищ Уфимского конного завода № 119 представлен тремя основными группами травянистых растений: разнотравье, злаковые и бобовые.
Значительная часть травостоя на пастбище (47,6 ±3,2 %) представлена разнотравьем (40...62 %), что характерно для пойменных и заливных лугов (рис. 3.2.1).
Наибольший удельный вес разнотравья в составе травостоя отмечался в конце мая - 62 % и в августе - 57 %. С наступлением устойчивых осенних заморозков (в октябре) значительная его часть выпала из состава травостоя, замещаясь более устойчивыми к осенним холодам злаковыми травами.
Удельный вес злакового компонента увеличивался с 24 % (в мае) до 55,0 % (в октябре). В летний период количество злаков на пастбище не превышало 46,0 %. Увеличение злакового компонента в октябре - ноябре (55...59 %) обусловлено выпадением значительной части бобовых и разнотравья из состава травостоя. Средний удельный вес злакового компонента с мая по ноябрь составил 42,9 ± 4,5 %.
Удельный вес бобовых в составе травостоя пастбищ низкий 8,14 ± 2,2 %, что характерно для пойменных пастбищ. С мая по сентябрь на фоне увеличения злакового компонента в 2,3 раза количество бобовых снизилось в 4 раза (с 14 до 3,5 %). В период заморозков - октябрь, ноябрь бобовый компонент составлял 1...2 %, под снегом - не более 1 %.
Ботанический состав злаковых наиболее постоянен и устойчив к выпадению из состава травостоя в течение пастбищного сезона и представлен в основном низкоурожайными низовыми злаками, такими как луговик дернистый, овсяница луговая, мятлик луговой, тимофеевка луговая. Эти растения наиболее устойчивы к длительным паводкам и уплотнению почвы при интенсивной пастьбе. В целом, злаковый состав травостоя малоценен (в кормовом плане), подвержен деградации на фоне уплотнения почвенного покрова и весеннего затопления, о чем свидетельствует практическое отсутствие вер 56 ховых (за исключением лисохвоста лугового) и корневищных (мятлика лугового) злаков (табл. 3.2.1).
Наиболее разнородным и динамичным по месяцам года является ботанический состав разнотравья, занимающий наибольший удельный вес в составе травостоя пастбищ. Основная его часть представлена слабо поедаемыми лошадьми травянистыми растениями, такими как: манжетка близкая, лапчатка прямостоячая, вьюнок полевой, лапчатка серебристая, репешок аптечный, гравилат городской, земляника лесная, одуванчик лекарственный, лабазники, марь белая, осот, тысячелистник и др.
Основную массу разнотравья, в конце мая - первой половине июня, составляет одуванчик лекарственный, периоды интенсивной вегетации которого приходятся на вторую половину мая - первую декаду июня, вторую половину августа и начало сентября, (в период обильных осадков).
В эти периоды он преобладает в составе травостоя, вытесняя другие виды трав. Большое количество одуванчика на пастбище является показателем кислых почв и свидетельствует о почвенной деградации пастбища.
Видовой состав бобовых на пастбище весьма разнообразен по месяцам, наиболее часто встречаются такие представители как чина луговая, клевер луговой, клевер ползучий - эти растения устойчивы к выпадению из состава травостоя в течение сезона и представляют основную массу бобовых. Остальная часть бобовых представлена такими растениями, как солодка голая, горошек заборный, вика луговая, клевер седой, клевер каштановый. Они встречаются на пастбище реже, а их состав значительно варьирует в течение пастбищного периода. Разнородность ботанического состава травостоя отражается на его поедаемости (табл. 3.2.1).
Необходимо отметить, что практически все злаковые и бобовые в течение пастбищного периода поедались лошадьми достаточно хорошо. По-едаемость разнотравья сильно варьировала в зависимости от фазы вегетации растений.
Изучение сезонной динамики обеспеченности дойных кобыл питательными веществами при пастбищном содержании и ее влияние на молочную продуктивность и химический состав молока кобыл
По содержанию молочного жира наибольшая прибавка (55,5 % к предварительному периоду) отмечена во 2 опытной группе, получавшей в рационах сырой жир на том же уровне, как и контрольная (прибавка 30 %). В 1 опытной, имевшей преимущество по содержанию сырого жира в рационах на 16,1 %, прибавка была наименьшей и составила 16,5 %.
Увеличение содержания лактозы в молоке кобыл к концу учетного периода обусловлено повышением питательных свойств пастбищной травы, после обильных дождей.
Выход молочного белка (табл. 3.3.4. и рис. 3.3.2) в учетном периоде во всех группах был практически одинаков, первой группе - 222,77 г; во второй - 222,64; в третьей - 223,59 г. В учетном периоде произошло увеличение белковомолочности (по сравнению с предварительным периодом) у кобыл 1 группы - на 61,4 %; второй - на 47,8 %, 3 группы - на 73,4 %.
Сопоставляя выход молочного жира в опытных группах необходимо отметить, что максимальную жирномолочность в учетном периоде отмеча 75 лась у кобыл контрольной группы - 183,75 г в сутки (увеличение на 95,6 %), однако наибольшее увеличение жирномолочности произошло у кобыл 2 группы - +123,1 %, при выходе молочного жира 115,97 г в сутки.
Наибольший выход лактозы был у кобыл 1-ой группы - 689,5 г в сутки, (при увеличении на 41,2 %); наименьший - у контрольной - (668,2 г, при увеличении на 15,1 %); во 2-ой группе выход лактоза увеличился на 35,0 % (675,5 г в сутки). Четко выраженного различия в продуктивном действии различных кормов в рационе на качество молока в опыте не установлено. Биохимические показатели крови и мочи подопытных животных в период опыта находились в пределах возрастных норм. В крови опытных кобыл отмечались явления, сопутствующие повышению уровня общего и белкового питания; увеличение содержания общего белка (по 1 группе - 7,1 % , по второй - на 3,4 %, по третьей - на 4,04 %). Снижение резервной щелочности (по 1 группе - на 9,3 %, по 2 - на 4,8 % и в третьей - на 6,4 %. Отношение кальция и фосфора оставалось стабильным во все периоды опыта (табл. 3.3.5).
Показатели анализа мочи оставались в пределах возрастных норм. В учетном периоде, по сравнению с заключительным, наблюдалось увеличение выделения азота с мочой в 1 группе - 23,8 %, второй - на 25,2 и в третьей -18,8%. (табл. 3.3.6).
Результаты опыта показали, что наиболее высокое содержание белка, жира и лактозы в кобыльем молоке обеспечивается при сбалансированных на уровне физиологических норм рационах. При даче протеина и жира сверх норм соответствующего повышения аналогичных компонентов в молоке не происходит, т. к. уровень содержания жира и белка определяется генетическим фактором.
Следовательно, коррекция химического состава кобыльего молока по содержанию белка и жира путем повышения удельного веса в рационах аналогичных компонентов невозможна т. к. качественный состав молока имеет
Лейкоциты, 109/л Эритроциты, 1012/л Гемоглобин,г/л Общ. белокг/л Резерв.щелочность, ммоль/л Общ. кальций., ммоль/л АЛТ,ммоль/г. л ACT,ммоль/г . л Ост.азот,ммоль/л Общ.липи-ДЫ,ммоль/л Белковые фракции, %
Заключительный 1,0463 7,50 0,30 норм. 17,0 отр 1,33 отр. 10,11 0,52 1,28 высокий уровень генетической детерминации. Следовательно, более эффективной является оптимизация состава молока путем обеспечения кобыл физиологически обоснованным уровнем кормления, который повышает уровень реализации генетического потенциала по химическому составу продукции.
Для определения влияния физиологических факторов (возраста, месяца лактации и сроков выжеребки) на состав кобыльего молока в условиях Уфимского конного завода № 119 проведены научно-производственные опыты на 3 группах кобыл мартовской (1-ая группа), апрельской (2-ая группа) и майской выжеребки (3-я группа) аналогов по породности, возрасту, живой массе и уровню молочной продуктивности.
Исследования показали, что состав дойного табуна Уфимского конного завода представлен в основном кобылами апрельской - 36,0 % и майской -32,0 % выжеребки, на долю кобыл мартовской и июньской выжеребок соответственно приходилось - 19,0 и 13,0 %.
Состав молока кобыл всех опытных групп изучался два раза в месяц со 2-го по 6-ой месяцы лактации. Наибольший удельный вес кобыльего молока во всех группах отмечался в июле в 1-ой - 1,0311 ± 0,0003 г/см ; 2-ой -1,0313 ± 0,0003 г/см3 и 3-ей - 1,0318 ±0,0003 г/см3 (табл. З.4.1., 3.4.2 и 3.4.3). В августе - сентябре плотность молока во всех группах заметно снизи-лась, а средне групповые колебания составили 1,0260... 1,0305 г/см . Наиболее изменчивым компонентом кобыльего молока является молочный жир (Cv =18,9...29,7 %), индивидуальные колебания молочного жира на протяжении лактации варьировали в пределах от 0,8 до 4,0 %.
Влияние структуры и питательности рационов на химический состав молока кобыл
Максимальное содержание цинка - 4,51 мг/кг (ПДК = 5,0 мг/кг) обнаруживалось в кобыльем молоке при доении в цинковые ведра, минимальное - при доении в пластиковые ведра (3,78 мг/кг).
Результаты опыта показали, что использование оцинкованных ведер при доении кобыл способствует увеличению содержания цинка в кобыльем молоке на 19,3 %.
Для обеспечения высокой санитарно-гигиенической характеристики молочного сырья рекомендуются следующие технологические параметры:
Надоенное молоко должно сливаться в алюминиевые фляги через специальный фильтр, состоящий из 4 слоев марли, 4 слоев ваты, 1 слоя лавсана и доставляется в течение одного часа в перерабатывающий цех, а где имеется сушильная установка - на сушку. При отсутствии сушильной установки в хозяйстве молоко необходимо охладить до температуры +2 + 4 С и доставить на перерабатывающее предприятие в течение суток с момента дойки (при наличии постоянного охладителя, обеспечивающего поддержку температуры молока +2 + 4 С). От каждой партии молока должны отбираться средние пробы на бактериальный и биохимический анализ в соответствии с ГОСТ 26809 - 86 г.
С целью улучшения санитарно-гигиенической характеристики молочного сырья необходимо соблюдать чистоту в стойлах, своевременно очищать их от навоза и посыпать свежими опилками. В помещения для дойки кобыл необходимо ежеквартально проводить побелку стен и потолка известью и мелом. Своевременно уничтожать мух и грызунов - основных переносчиков инфекционных паразитарных заболеваний путем профилактических обработок помещений специальными средствами.
Исследования показали, что в условиях Уфимского конного завода и Баймакского ОПХ производство сырья для детского питания будет носить сезонный характер (июнь-сентябрь), поскольку в этот период кобылье молоко наиболее полноценно по основным питательным веществам.
Используя имеющиеся на сегодняшний день производственные мощности и руководствуясь разработанными нами технологическими принципами, можно производить в условиях Уфимского конного завода около 460 ц, в Баймакском ОПХ - 130 ц молока гарантированного качества для детского питания табл. 3.6.1.
Анализ структуры себестоимости кобыльего молока показал, что наибольший удельный вес затрат приходится на организацию кормопроизводства, в зоне конюшенно-пастбищного содержания лошадей - 60 %, табунного -40 %.
Круглогодовое пастбищное содержание лошадей в табунном коневодстве позволяет снизить затраты на организацию кормовой базы (табл. 3.6.2).
Динамика производства кобыльего молока для детского питания Сырьевое хозяйство показатели Месяцы Всего за 4 месяца, ц июнь июль август сентябрь Уфимский конный завод № 119 Поголовье кобыл в дойке, гол 70 90 90 90 Товарный надой на 1 гол./сутки, кг 5,7 4,6 4,2 3,5 Товарный надой на 1 гол/месяц, ц 1,7 1,4 1,3 1,1 5,5 Товарный надой всего поголовья за месяц, ц 119,7 128,3 113,4 97,7 459,1 Баймакское ОПХ Поголовье кобыл в дойке, гол 25 30 30 30 Товарный надой на 1 гол./сутки, кг 4,3 4 3,6 3,0 Товарный надой на 1 гол/месяц, ц 1,3 1,2 1,1 0,9 4,5
Внедрение разработанной технологии отразится на увеличении себестоимости кобыльего молока, что компенсируется за счет более высокой реализационной стоимости как продукта высокой экологической безопасности (табл. 3.6.3 и 3.6.4).
Кроме того, для организации производства молочного сырья Кабинетом Министров РБ предусмотрен ряд государственных дотаций на приобретение и монтаж сушильной установки, улучшение пастбищ, производство органических удобрений и т.п.
Таким образом, производство экологически безопасного кобыльего молока имеет не только социальное, но и экономическое значение, т. к. имеет довольно высокую рентабельность, особенно в зоне табунного содержания лошадей (85,2 %).
В связи с резким ухудшением экологической ситуации в Российской Федерации и Республике Башкортостан, к безопасности молочного сырья для детского питания предъявляются высокие требования, которые должны быть основополагающими при организации подобного производства.
Экологический мониторинг сырьевых зон Уфимского конного завода № 119 и Баймакского ОПХ в течение двух смежных лет показал, что содержание радионуклидов, тяжелых металлов, нитратов и нитритов в почве, кормах, питьевой воде и кобыльем молоке не превышает ПДК существующих нормативных документов. Исследования показали, что параметры экологической безопасности позволяют организовать производство экологически безопасного кобыльего молока для детского питания в условиях исследуемых сырьевых баз.
Состав и питательность пастбищных коров оказывают значительное влияние на уровень молочности кобыл и динамику химического состава молока кобыл. Нашими исследованиями установлено, что снижение продуктивности пастбищ обусловливает снижение уровня суточной молочности кобыл с 12,8 кг до 4,16 кг (в 4 раза) Следовательно, существует прямая связь (г = 0,93) между продуктивностью пастбищ и уровнем молочности.
Динамика ботанического состава также оказывает значительное влияние на качественную характеристику молочного сырья, так на фоне снижения удельного веса бобового компонента с 14,0 % - в мае, до 2,0 % - в октябре, уровень белка в молоке кобыл снижается в этот период с 2,2 %, до 1,55 % (на 41,9 %). А из-за низкой урожайности и выпадения ценных компонентов травостоя во все месяцы пастбищного сезона существует дефицит питательных веществ в рационах дойных кобыл, особенно значительный с июля по октябрь месяцы: по общей питательности от 2,8 % в мае до 24,7 % в октябре; переваримого протеина -3,2 % в мае и до 22,9 % в октябре и легкоусвояемых углеводов - с 6,7 % в августе до 11,4 % в октябре.
Дефицит питательных веществ в значительной степени отражается на содержании соответствующих компонентов в кобыльем молоке, таким образом выявлена взаимосвязь между белковомолочностью кобыл и обеспеченностью рационов переваримым протеином (г = 0,92), между содержанием лактозы и динамикой углеводной обеспеченности г = 0,7.
На фоне относительно стабильного содержания в пастбищных кормах сырого жира содержание молочного жира увеличивается с мая по сентябрь (с 1,97 до 2,82 %) или 43,1 %. Между содержанием жира в молоке и уровнем обеспеченности рационов сырым жиром рационов прямой зависимости не обнаружено, по-видимому, жирномолочность кобыл больше зависит от влияния генетических, технологических и физиологических факторов.
Вместе с тем, влияние кормового фактора на жирномолочность кобыл не вызывает сомнения, большинство авторитетных источников (Буденный СМ., 1955; Лебедев А., 1961; Хмелик Г., 1964; Мироненко М.С., 1971 и др.) сообщают, что дача дополнительной подкормки в виде концентрированных кормов стимулирует увеличение жирномолочности кобыл. Весьма очевидно, что жирность молока зависит от общей питательности и сбалансированности рационов по основным элементам питания. Наши исследования показали, что в июле, на фоне общего дефицита питательных веществ в пастбищных кормах, жирномолочность кобыл не повышалась, в некоторых случаях существенно снижалась.
Исследования Сайгина И.А. (1967) также показывают, что на содержание белка наибольшее влияние оказывают кормовые, а на содержание жира в молоке кобыл - физиологические факторы. Также существует мнение, что на динамику молочного жира оказывают влияние ферменты пастбищного корма - пероксидаза, и каталаза (Скворцов В.А. и Кудрин А.Г., 1980).
