Текст книги "Молоко. Качество, состав, свойства. Проблемы и решения"

Ольга Сычева
Молоко. Качество, состав, свойства. Проблемы и решения

ВВЕДЕНИЕ

Молоко относится к основным продуктам питания человека. По питательной ценности оно может заменить любой пищевой продукт, но никакой другой продукт не может заменить молоко. Особое значение молока состоит в том, что оно дает человеку полноценный белок животного происхождения, биологическая ценность которого превосходит все известные белки.

Ценность молока как продукта питания и сырья для молочной промышленности определяется его химическим составом, санитарным состоянием и технологическими свойствами.

С 1987 г. практически по всем регионам России наблюдается снижение качества молока за счет высокой бактериальной обсемененности, повышенного содержания соматических клеток и кислотности. Из-за учета молока только по базисной жирности наблюдается повсеместное снижение содержание очень важного компонента – белка.

Издание Оптовик (февраль 2002) отмечает, что за последние десять лет прошлого века а РФ произошли негативные изменения, существенно повлиявшие на ситуацию на российском рынке молочной продукции в целом.

1. Снизилось поголовье КРС и коров до показателей 50-х годов и, как следствие, сократилось производство молока во всех категориях хозяйств РФ.

2. Снизилось среднедушевое потребление молока и молочных продуктов в стране.

3. Произошло перераспределение долей молочных товаров, произведенных на крупных промышленных предприятиях РФ, в сельских хозяйствах и на малых предприятиях, в пользу последних двух.

5. Сельхозпредприятия вынуждены были искать для реализации сырого молока рыночные каналы, так как перерабатывающие предприятия предлагали в основном низкие закупочные цены, нарушали сроки и порядок расчетов, отказывались от закупок законтрактованной продукции.

6. В результате сокращения поставок сырого молока на молокозаводы, их производственные мощности остались загружены, в целом по России, лишь частично. Еще одним следствием сокращения поставок сырого молока оказалось максимальное комплексное использование предприятиями сырья – обезжиренного молока и пахты.

7. Острейшей проблемой сегодня остается дефицит холодильных емкостей, хранилищ для сырья и готовой продукции.

Интенсивное развитие молочного скотоводства, создание крупных ферм и комплексов по производству молока, внедрение новых высокопроизводи-тельных доильных установок с особой остротой ставят проблему повышения санитарного качества молока и борьбы с маститами вымени коров. Помимо ухудшения санитарного качества, молоко, содержащее повышенное количе-ство соматических клеток, практически невозможно использовать для пере-работки на сыры и кисломолочные продукты.

Общеизвестно, что качественные молочные продукты можно получить только из полноценного сырья – молока, отвечающего требованиям стандарта. В стране подготовлен проект нового ГОСТа на молоко заготовляемое, соответствующий требованиям мировых стандартов. В этой связи представляет практическую и научную значимость, комплексная оценка молока, поступающего на переработку.

1. СОВРЕМЕННОЕ СОСТОЯНИЕ ПРОИЗВОДСТВА МОЛОКА

Развитие молочного животноводства в Российской Федерации до 1991 года характеризовалось устойчивым ростом производства молока. В 1990 г. во всех категориях хозяйств было произведено 55,7 млн. т молока, или 376 кг в расчете на душу населения. Это был максимальный уровень, достигнутый в России (Шичкин Г., 2002).

Наращивание объемов производства молока до 1990 г. сменилось в 1991-1999 гг. ежегодным их снижением. Повсеместно сократилось поголовье крупного рогатого скота в общественном секторе животноводства (на 9,6 млн. гол., или в 2,6 раза), значительно уменьшилась его продуктивность (в 1996 г. удой на одну корову составил 1950 кг), снизилось качество молока, так как из-за его недостатка в условиях договорных цен ему не уделялось должного внимания. Однако с 1997 г. продуктивность коров начинает расти, и эта тенденция сохраняется по настоящее время. В Ставропольском крае по данным на 1999 г. снизилось производство молока на 32,4 тыс. т и составило в 1999 г. 392,5 тыс. т против 524,9 тыс. т в 1998 г. (Мурашов А.С., 2000).

В 2001 г. удой на одну фуражную корову составил 2569 кг. Наконец, в 1999-2001 гг. производство молока стабилизировалось и составило в среднем за год 32,5 млн. т (Кайшев В.Г., Дойков В.В., 2002).

По мнению И. Кусакина (2001) для полного удовлетворения потребности населения в молоке и молочных продуктах в РФ необходимо производить 50-55 млн. т молока в год. Увеличение производства молока в России должно быть обеспечено за счет интенсификации молочного скотоводства, более полного использования генетического потенциала скота и одновременного повышения его численности до 16,0-16,5 млн. гол. Средняя продуктивность коров во всех категориях хозяйств должна составлять 3500-4000 кг/гол.

Рост производства молока в 2001 г. отмечен в 49 регионах Российской Федерации, в их числе по Южному федеральному округу республики: Ингушетия, Кабардино-Балкария и Дагестан, а также Астраханская область, Краснодарский край, Ростовская область (Горощенко Л., 2002). Ставропольский край пока не входит в число лидеров по производству молока, всего два хозяйства края отмечены в рейтинге крупнейших производителей молока в России за 1997-1999 г.г. Это КПХ «Казьминский – 22 место и колхоз им. Чапаева – 57 место. Рейтинг определялся на основе трех показателей: валовый надой, выручка от реализации молока и полученная прибыль. Эти показатели в совокупности характеризуют не только объемы производства молока, но и его эффективность.

Г. Шичкин (2002) отмечает, что за последние 2 года эффективность молочного животноводства повысилась, и производство молока стало прибыльным за счет организационных, правовых и экономических мер, предпринимаемых правительством по поддержке животноводства.

В 2002 г. валовое производство молока составило 33,5 млн. т, что на 562 тыс.т (101,7 %) больше уровня 2001 г. При этом поголовье коров во всех категориях хозяйств сократилось на 4 % и составило 11,7 млн. Это означает, что на тысячу человек в России приходится 84 коровы, в то время как в развитых странах всего 34-40 гол. При этом продуктивность коров в России в 3-4 раза меньше.

В целом по России в 2002 г. средний надой на 1 корову составил 2825 кг, что на 260 кг выше уровня 2001 г. и на 44 кг больше уровня 1990 г.

В хозяйствах Российской Федерации разводится достаточное количество молочных и комбинированных пород скота, характеризующихся высокими продуктивными и адаптационными качествами (табл. 1.1)

Таблица 1.1

Продуктивность коров в РФ (по данным ВНИИплем)

Практически для всех пород, кроме костромской, характерно снижение молочной продуктивности и жирности молока. Это относится и к черно-пестрой, и к красной степной, и к айрширской породам, разводимым в Ставропольском крае. Их продуктивность снизилась на 31,9; 25,7; и 18,9 %, а жирность молока, соответственно, на 3,7; 2,1 и 2,7 %.

Положительные тенденции в молочном скотоводстве за последние 3 года, – отмечает Г. Шичкин (2003), – свидетельствуют об имеющихся возможностях перехода от стратегии выживания отрасли к стратегии его устойчивого развития, обеспечения таких объемов производства, которые бы позволили обходиться без импорта молочных продуктов.

Данные эффективности производства молока в сельхозпредприятиях по Ставропольскому краю:

В современных рыночных условиях, когда ценовые отношения строятся на взаимодействии спроса и предложения, для формирования устойчивого рынка продукции животноводства, и создание сельхозпроизводителям возможностей вести расширенное воспроизводство становится совершенно необходимым усиление государственного влияния в ценообразовании. Например, Федеральный заказ на молоко устанавливает для определенного региона уровень минимальных цен, по которым переработчики молока обязаны закупать его у производителей.

В связи в вступлением нашей страны в ВТО необходимо привести государственные стандарты на молоко и молочную продукцию в соответствие с международными требованиями. В первую очередь это относится к ГОСТу на молоко коровье сырое.

Известно, что в молоке содержится свыше 250 различных компонентов, которые определяют его пищевую ценность, и влияют на качество молочных продуктов. В частности, на качество и выход сыров в большей степени влияют содержание жира и белка в молоке. Следовательно, – отмечают А.А. Барышев и А.С. Глотов, (1995) – при разработке планов селекционно-племенной работы с отечественными породами молочного скота необходимо предусматривать всестороннее исследование качественных и технологических свойств молока и продуктов его промышленной переработки.

Сдерживающим фактором улучшения ситуации в животноводстве остаются неэквивалентные для животноводства межотраслевые отношения, – отмечают Н.И. Стрекозов и Л.Л. Комаров (2001). По данным центра экономической конъюнктуры при правительстве РФ в первой половине 2000 г. темпы роста цен на фуражное зерно значительно опережали темпы роста цен на молоко. В 1999 г. 1 т зерна была эквивалентна 442 кг молока, а за тот же период 2000 г. – 553 кг. В то же время подорожали энергоносители: дизельное топливо, электроэнергия, газ от 16 до 49 %, а также оборудование для ферм и комбикорма.

В 2001 г. цена 1 ц молока в среднем по стране составила 426 руб., а его производственная себестоимость – 357 руб., при этом уровень рентабельности составил 15 %, что недостаточно для расширенного воспроизводства.

Анализ структуры затрат на производство, переработку и реализацию молочной продукции показывает, что основная их доля приходится на получение исходного сырья – 83 %, тогда как издержки на переработку молока составляют 14, а на транспортировку и продажу – по 1,5 %.

Поэтому важным звеном в системе поддержки предприятий по производству, переработке и реализации молока должно стать стимулирование и регулирование закупочных, оптовых и розничных цен, то есть восстановление паритета цен на сельскохозяйственную и промышленную продукцию.

Вместе с тем необходимо повысить материальную заинтересованность хозяйств в производстве высококачественного молока, то есть цена молока высшего сорта должна значительно превосходить цену молока второго сорта. Только при таких условиях могут окупаться дополнительные затраты, направленные на повышение качества молока.

Кроме того, повышению эффективности производства молока будет способствовать правильная ценовая политика в условиях агропромышленной интеграции. По мнению экономистов Я. Камышанова и Г. Кирилловой (2002) необходимо принять закон, который должен обеспечить приоритет созданию интегрированных структур (производитель молока, переработчик и торговля) и сформировать системы показателей уровня интеграции. Нужно предусмотреть налоговые и прочие льготы на период становления и развития, выделение долгосрочных дешевых кредитов на переоснащение производства, устойчивое снабжение топливом и электроэнергией.

Институтами РАСХН разработана концепция развития животноводства России на период до 2010 года, направленная на создание условий для интенсификации молочного скотоводства в целях наполнения рынка молочной продукцией (Стрекозов И.И., Комаров Л.Л., 2001). В рамках этой концепции требуется увеличить производство молока на 24 млн. т (с 32 до 56 млн. т). При стабилизации имеющегося поголовья коров на уровне 13 млн. гол. с удоем 2500 кг/гол. их продуктивность должна быть повышена до 4300 кг/гол. Предстоит возродить традиционные зоны маслоделия и сыроделия. В этой связи особое внимание при совершенствовании молочных пород скота будет уделяться повышению жирно– и белковомолочности.

Согласно вариантам прогнозов (I – умеренному и II – интенсивному) по уровню развития отрасли молочного скотоводства и по срокам достижения конечных результатов, планируется добиться к 2010 г. показателей, приведенных в табл. 1.2 (Черекаев А.В., Стрекозов НИ, 2001).

Таблица 1.2.

Прогноз развития молочного скотоводства России на период до 2010 г.

В обоих вариантах прогноза предусмотрена стабилизация численности поголовья молочного стада на уровне 13 млн. гол. Многие регионы России располагают большими возможностями для повышения продуктивности скота (генетический потенциал используется на 55-60 %). Совершенствование племенных и продуктивных качеств молочного скота обязательно будет учитывать повышение жирности и белковости молока. При этом особо отмечено (Черекаев А.В., 2001), что в молочном скотоводстве в условиях степной зоны предпочтение будет отдаваться хорошо приспособленным к суровым природно-климатическим условиям красной степной и симментальской породам скота. Даже в засушливые годы от этих коров можно получить 3000-3500 кг молока за лактацию, причем с хорошими технологическими свойствами, приемлемыми для переработки молока на твердые сыры и масло.

Если российское сельское хозяйство выйдет из кризиса, это обеспечит перерабатывающие отрасли животноводческим сырьем, и начнется подъем других отраслей промышленности.

2. МОЛОКО – ПОЛНОЦЕННЫЙ ПРОДУКТ ПИТАНИЯ И СЫРЬЕ ДЛЯ МОЛОЧНОЙ ПРОМЫШЛЕННОСТИ

2.1 Состав и свойства молока

Среди специалистов термином «молоко» обозначают только коровье молоко. Молоко других животных называют с добавлением названия животного, от которого оно получено – молоко овечье, козье, буйволиное, кобылье.

Молоко по своему химическому составу – смесь воды с растворенными в ней солями, сахарами, белками и жиром. Всего в молоке установлено более 160 химических веществ, которые в комплексе удовлетворяют энергетическую и биологическую потребности организма человека, а также формируют вкус, цвет, запах и другие свойства. Состав, свойства, качество молока обусловлены рядом генотипических и фенотипических факторов (рис.).

Воды в молоке, в среднем, 87,7 % , молочного жира – около 4 %, белков – 3,3 %, молочного сахара (лактозы) – 4,5 % и 0,7 % минеральных солей, преимущественно кальциевых и фосфорных.

Белки молока – высокомолекулярные комплексные органические соединения, в которые входят более двадцати аминокислот, в том числе все незаменимые. Поэтому молочные белки относятся к полноценным белкам. Их усвояемость составляет 96-98 %. По данным А.Т. Гасанова (1990) в молочный белок превращается 22-25 % растительного белка корма, в тоже время в животные белки – 10-13 %. Как отмечает П.В. Житенко (1987), 0,3 л молока обеспечивают суточную потребность человека в основных незаменимых аминокислотах. Белки, содержащиеся в 1 л молока, приблизительно равноценны белкам 142 г мяса или рыбы, 5 крупных яиц, или 800 г белого хлеба (Кэмпбелл Д.Ж., Маршалл Г.Т., 1980).

На долю белков в молоке приходится, в среднем, 3,2-3,3 % (Кугенев П.В., 1980, Горбатова К.К., 1997, 2001, Шепелев А.Ф., Кожухова ОН, 2001). Они являются наиболее ценной составной частью молока.

Основным, уникальным молочным белком является казеин, на его долю приходится около 80 % всех белков, что составляет 2,6-2,9 %. На долю сывороточных белков (альбумина, глобулина, иммуноглобулинов) приходится 0,5-0,8 %. Белки находятся в коллоидном состоянии, дисперсионной средой для них является раствор молочного сахара и минеральных солей. Они служат материалом, из которого растущий организм строит свои ткани, а в организме взрослых людей из белка образуются новые клетки взамен отмирающих.

Кроме того, казеин выполняет также и транспортную функцию по перемещению в составе своих частиц кальция, фосфора и магния. Иммуноглобулины обладают защитными свойствами, являются носителями иммунитета.

Молочный жир состоит преимущественно из смеси триглицеридов, то есть эфиров глицерина и жирных кислот. Содержание его в молоке колеблется от 2,8 до 4,5 %. По сравнению с другими жирами животного и растительного происхождения молочный жир характеризуется большим количеством низкомолекулярных летучих жирных кислот – масляной, капроновой, каприловой и каприновой Именно они придают молочному жиру специфические свойства, неповторимый вкус и аромат. Особенно ценно наличие в молочном жире полиненасыщенных жирных кислот (линолевой, линоленовой и арахидоновой), фосфолипидов, участвующих в жировом обмене, повышающих его пищевую и диетическую ценность.

В молоке жир находится в виде большого количества (2-3 млрд. в 1 мл молока) мельчайших жировых шариков диаметром от 0,1 до 10 мкм. Температура плавления молочного жира 28-36 "С. Низкая температура плавления и высокая дисперсность молочного жира обеспечивают его хорошую усвояемость. Молочный жир является не только важным энергетическим компонентом молока, но источником жирорастворимых витаминов A, D, Е и К, которых мало в других жирах, а также провитамина А – каротина, обусловливающего желтый цвет молочного жира.

Лактоза (молочный сахар) в молоке находится в растворенном состоянии. Содержание лактозы в молоке коров составляет в среднем 4,7 % и колеблется довольно незначительно. Это уникальный углевод животного происхождения, который наряду с жиром является энергетическим «горючим» организма. При их окислении освобождается существенное количество энергии. Кроме того, лактоза обусловливает молочнокислое брожение, являясь источником питания для микроорганизмов, входящих в состав заквасок, а также молочный сахар утилизируется микрофлорой желудочно-кишечного тракта человека.

Минеральных веществ в молоке сравнительно немного – 0,7– 0,8 %. В их состав входит более 50 элементов: кальций, фосфор, натрий, калий и другие макро– и микроэлементы. Важно, что они находятся в молоке в легкоусвояемой форме. Роль их огромна, они являются основным строительным материалом костной ткани, поддерживают водно-солевой баланс в организме, входят в состав ферментов, гормонов, обусловливают технологические свойства молока (сычужную свертываемость и термоустойчивость). Молоко, полученное от здоровых животных, обладает термоустойчивостью (термостабильностью) – способностью при высоких температурах сохранять первоначальные свойства. Оно обладает стойкостью при нагревании до 100⁰ С в течении нескольких десятков минут. При более высоких температурах и продолжительной выдержке его белки могут коагулировать. Продолжительность нагревания при 130⁰ С до коагуляции белков в различных образцах молока колеблется от 2 до 60 минут и выше.

Под сычужной свёртываемостью молока понимают способность его белков коагулировать под действием внесённого сычужного фермента (химозина) с образованием плотного сгустка. Продолжительность сычужной коагуляции молока составляет от 20 до 60 минут.

Следует отметить, что в коровьем молоке содержится мало железа, поэтому при выработке детских продуктов его добавляют в виде глицерофосфата железа.

В молоке также содержится комплекс биологически активных веществ (БАВ) – ферменты, витамины и гормоны, жизненно важные для организма.

Ферменты – естественные биокатализаторы, необходимы организму для осуществления обменных процессов. Они ускоряют биохимические процессы в десятки тысяч и миллионы раз. Действие ферментов строго специфично. По химической природе ферменты представляют собой белковые вещества. Из молока, полученного от здоровых животных, выделено около 20 нативных ферментов. Кроме того, ряд ферментов синтезируется микроорганизмами. Действие ферментов в молоке имеет две составляющие: желательную и нежелательную. Во-первых, при участии ферментов происходит выработка кисломолочных продуктов и сыра. Присутствие таких ферментов, как пероксидаза, лизоцим, обусловливает бактерицидность свежевыдоенного молока. Некоторые свойства ферментов используются при контроле санитарно-гигиенического состояния сырого молока и эффективности пастеризации.

Во-вторых, ферменты могут вызвать нежелательные изменения (гидролиз, липолиз и др.) составных частей молока и молочных продуктов с последующим возникновением пороков.

Витамины – низкомолекулярные органические соединения небелковой природы, необходимые для правильного обмена веществ в организме, так как многие из них входят в состав активных групп (коферментов) ферментов. Недостаток или отсутствие того или иного витамина вызывает соответствующее заболевание. Молоко содержит практически все витамины, необходимые для нормального развития человека. Они попадают в него из поедаемого животными корма и синтезируются микрофлорой рубца.

В молоко из крови переходят гормоны – химические стимуляторы, образующиеся в клетках желез внутренней секреции и регулирующие обмен веществ в организме. В молоке обнаружены в незначительном количестве следующие гормоны: пролактин, стимулирующий развитие молочных желез, окситоцин, стимулирующий выделение молока, тироксин – йодосо-держащий гормон щитовидной железы.

Все биологически активные вещества разрушаются с течением времени и под воздействием внешних факторов (свет, нагревание) поэтому их содержание в молоке непостоянно и имеет тенденцию к снижению.

Свойства молока (физические, химические) зависят от его состава, условий получения и хранения. Важнейшими свойствами молока, характеризующими его натуральность и свежесть, являются плотность и кислотность.

Плотность нормального молока находится в пределах 1028-1033 кг/ м³, она зависит от содержания в молоке сухого молочного остатка (СО-МО). Чем больше в молоке белков, лактозы и солей, тем выше его плотность. И, наоборот, чем жирнее молоко, тем ниже его плотность. Однако плотность натурального молока не может быть ниже 1026 кг/м³, поэтому для сборного молока установлен нижний предел плотности 1027 кг/м³.

Кислотность свежего молока равна 16-18 °Т. На белки приходится 4-5 °Т, на кислые соли – 11-13 °Т, на С0₂ и органические кислоты – 1-3 °Т.

Титруемая кислотность молока зависит от кормового рациона, породы, возраста, периода лактации, состояния здоровья и ряда других факторов. Кислотность снижается при заболевании коров маститом, туберкулезом, а также в период запуска. Влияет на кислотность получаемого молока и экология. В. Иванов и В. Воропаев (1995) сообщают, что причиной снижения кислотности молока, получаемого в зоне разведения айрширского скота – Архангельской, Вологодской и Мурманской областях – является дисбаланс микроэлементов в крови из-за специфичности среды обитания: высокого содержания железа и марганца, низкого уровня йода, кобальта и селена.

При кислотности 60-65 °Т молоко свертывается (образует сгусток). Молоко кислотностью 24-26 °Т коагулирует при нагревании.

Антибактериальные, или бактерицидные свойства молока обусловлены наличием антител и других антимикробных веществ. К антителам относятся антитоксины, агглютинины, бактериолизины, а к веществам, обладающим бактерицидными свойствами – иммуноглобулины, лизоцим, пероксидаза и лейкоциты. Период, в течение которого бактерии, попавшие в молоко, не размножаются, называется бактерицидной фазой. Ее длительность зависит от исходной бактериальной обсемененности молока и температуры молока. Если молоко после доения не охлаждать, то период бактерицидной фазы составит всего 2 ч, при температуре 10 °C -24 ч, а при 5 °C – 36 ч. При нагревании молока до 70 °C и выше бактерицидные вещества разрушаются.

Показатели химического состава и свойств заготовляемого молока необходимы для установления научно обоснованных требований к молоку – сырью, совершенствование стандартов на заготовляемое молоко и молочные продукты, уточнения технологических режимов и норм расхода сырья при переработке молока, рациональной специализации и размещения предприятий молочной промышленности.

В табл. 2.1 отражены показатели состава молока, заготовляемого в различных регионах Северного Кавказа.

Таблица 2.1

Массовая доля (в %) основных компонентов в молоке и плотность молока

Наивысшее значение жирности 3,63 % отмечено в Чеченской республике, белка – 3,12 % в Ставропольском крае и в Кабардино-Балкарии. Однако следует отметить, что абсолютное значение этих показателей очень невелико. Поэтому есть большие резервы для их повышения.