CC BY
163
Качество сыра в зависимости от числа соматических клеток в молоке
Н.В. Соболева, к.с.-х.н., Оренбургский ГАУ; С.В. Кара-маев, д.с.-х.н, профессор, А.А. Ефремов, соискатель, Самарская ГСХА
К основным технологическим свойствам молока относят термоустойчивость и сычужную свёртываемость. Наибольший интерес при этом, с точки зрения биологический и пищевой ценности, возможности переработки молока в кисломолочные продукты, представляет белок молока. Основной составляющей молочного белка является казеин, обладающий свойством коагулировать под воздействием сычужного фермента и кислот. При этом образуется казеиновый сгусток, который служит материалом для производства различных видов сыра и ряда других кисломолочных продуктов. На качество казеинового сгустка оказывает влияние целый ряд факторов. В настоящее время к их числу прибавился ещё один — количество соматических клеток в молоке [1].
Количество соматических клеток в молоке — показатель, характеризующий качество молока, а также правильность кормления и состояние здоровья животных. Этот показатель в обязательном порядке определяется молочным
заводом и доводится до сведения производителя. Установлено, что число соматических клеток в сборном молоке напрямую зависит от количества в стаде коров, больных маститом. Высокий уровень соматических клеток обусловливает увеличение продолжительности свёртывания молока сычужным ферментом, а также приводит к ослаблению синерезиса и ухудшению качества сгустка [2]. За счёт большого количества соматических клеток образуется рыхлый пористый сгусток, плохо отделяющий сыворотку. Такое сырьё непригодно для изготовления молочных продуктов высокого качества, в первую очередь твёрдых сортов сыра [3].
Задача исследования — изучение влияния числа соматических клеток в молоке коров разных пород и породностей на его технологические свойства и качество твёрдых сортов сыра.
Объектом исследования являлись коровы чёрно-пёстрой, бестужевской и симментальской пород, которые наиболее широко используются в Самарской и Оренбургской областях, а также их голштинизированные помеси, полученные в соответствии с программой выведения новых внутрипородных типов скота. По методу пар-аналогов было сформировано шесть групп
животных: I — чистопородная чёрно-пёстрая, II — голштин X чёрно-пёстрые помеси, III — бестужевская порода, IV — голштин X бестужевские помеси, V — симментальская порода, VI — голштин X симментальские помеси. Каждая группа подразделялась на четыре подгруппы в соответствии с содержанием соматических клеток в молоке.
Установлено, что рост числа соматических клеток сверх предельно допустимой нормы (500 тыс./см3), определённой ГОСТом, до 750 тыс./см3, сопровождается значительным ухудшением технологических свойств молока. По сравнению с молоком, содержащим клеток до 250 тыс./см3, продолжительность свёртывания сычужным ферментом увеличилась соответственно по группам на 29,0; 29,6; 23,7; 26,2; 24,0; 27,8%. Наиболее значительные изменения произошли в молоке голштинизированных коров. При этом выход плотного сгустка сократился при обработке молока чистопородных и помесных коров чёрно-пёстрой породы на
28,5—42,9%; бестужевской — на 20,0—28,5%, симментальской — на 20,0—21,3%. Влагоудерживающая способность сгустка, определяющая его качество, а в дальнейшем и качество сыра, снижалась соответственно на 10—11; 8—9 и 8-7%.
Увеличение числа соматических клеток более 750 тыс./см3 приводило к ещё более значительным и глубоким изменениям в составе молока, ухудшению его технологических свойств и качества производимого сыра. Независимо от генотипа появилось значительное количество молока, в результате обработки которого сычужным ферментом получали рыхлый или даже непригодный для сыроделия, дряблый сгусток. За исключением симментальской и бестужевской пород, появились животные, молоко которых совсем не сворачивалось при введении сычужного фермента. Общий выход казеинового сгустка снизился по группам на 18-20% и составил не выше 15-26%, то есть у животных некоторых генотипов более 50% белков уходило в сыворотку, снижая тем самым эффективность использования молока.
Известно, что при мастите возрастает проницаемость стенок кровеносных сосудов, и различные компоненты крови могут попасть прямо в молоко [4]. К ним относятся ферменты, которые вызывают распад казеина и жиров, изменяя тем самым химический состав молока.
Мастит не влияет значительно на общее количество белков молока, но снижает их качество. Количество казеина, самого важного белка для производства сыра, уменьшается, в то время как количество белков, которые не обладают настоящей технологической ценностью, увеличивается. Содержание кальция также сокращается на
две трети, а фосфора — наполовину в молоке с большим количеством соматических клеток, в то время как содержание солей увеличивается. В связи с этим по мере увеличения числа соматических клеток снижается пригодность молока для изготовления сыра. Это обусловлено тем, что в молоке казеин соединён с кальциевыми солями, образуя казеин — кальциево-фосфорный комплекс (ККФК), который находится в виде мицелл разного диаметра. Под действием сычужного фермента разрывается фосфатидная связь К-казеина, стабилизирующие свойства К-казеина теряются, и он коагулирует, образуя казеиновый сгусток [5].
При изучении качества зрелого твёрдого сыра, полученного из молока коров разных пород, с различным содержанием соматических клеток, было установлено, что его качество заметно снижается по мере увеличения числа соматических клеток (табл. 1).
К категории твёрдых относятся сыры, в состав которых входит не менее 60% сухого вещества. Использование в производстве молока с количеством соматических клеток до 250 тыс./см3 приводит к получению сыров с содержанием сухого вещества 63,5—71,8%. Большое влияние на качество сыра оказала порода коров, из молока которых были выработаны сыры. Прилитие крови голштинов снизило содержание сухого вещества в сыре из молока изучаемых пород, в зависимости от числа соматических клеток соответственно на 3,4—2,5; 2,9—2,1; 4,2—2,5 и 2,9—4,9%. При увеличении числа соматических клеток в молоке помесных животных изменялся химический состав, что снижало эффективность использования компонентов молока и содержание сухого вещества в сыре. Наиболее высокое содержание сухого вещества отмечено в сырах из молока чистопородных коров симментальской и бестужевской пород.
Больше, чем породные особенности коров, на качество сыра оказало влияние содержание соматических клеток в молоке. Под действием продуктов жизнедеятельности патогенных микроорганизмов (Salmonela, Listeria, E. Coli), которые вызывают воспалительные процессы в молочной железе, происходит изменение химического состава молока, что значительно ухудшает его технологические свойства и качество получаемого сыра.
В сыре из молока чистопородных коров чёрно-пёстрой породы, при увеличении числа соматических клеток, содержание сухого вещества снижается на 3,5—19,9%, бестужевской породы — на 4,0—20,5%, симментальской — на 3,7—19,6%. У голштинизированных животных эта разница составляет, соответственно, по породам
3,5—19,8; 2,8—21,1; 3,2—21,6%. При увеличении числа соматических клеток более 500 тыс./см3
1. Качество зрелого сыра из молока коров с разным числом соматических клеток
(содержание в 100 г сыра)
Показатель Группа
I II III IV V VI
До 250 тыс./см3
Сухое вещество, г 65,4 63,5 70,6 68,2 70,8 69,0
Белок, г 26,4 25,3 29,3 28,0 28,9 28,8
Жир, г 32,9 32,4 34,5 33,8 34,9 33,6
Зола, г 6,1 5,8 6,8 6,4 7,0 6,6
Содержание Са, мг 1176 1135 1388 1314 1440 1329
Содержание Р, мг 775 739 864 809 832 818
Зрелость, °Ш 180 174 218 210 223 205
Кислотность, °Т 164 169 141 152 138 156
250-500 тыс./см3
Сухое вещество, г 63,1 61,3 67,8 66,3 68,2 66,8
Белок, г 26,0 25,0 28,4 27,1 28,2 27,7
Жир, г 31,3 30,6 33,1 33,0 33,4 32,8
Зола, г 5,8 5,6 6,3 6,2 6,6 6,3
Содержание Са, мг 1098 1041 1249 1198 1235 1256
Содержание Р, мг 725 694 753 710 788 770
Зрелость, °Ш 173 168 212 204 216 195
Кислотность, °Т 168 182 148 163 161 160
500-750 тыс./см3
Сухое вещество, г 56,7 54,3 62,9 61,3 63,3 61,7
Белок, г 21,2 20,5 25,5 24,3 25,9 25,3
Жир, г 30,4 28,9 31,4 31,1 31,6 30,9
Зола, г 5,1 4,9 6,0 5,9 5,8 5,5
Содержание Са, мг 936 910 1127 1095 1096 1048
Содержание Р, мг 587 575 684 668 649 631
Зрелость, °Ш 165 160 198 193 202 188
Кислотность, °Т 202 223 196 201 193 209
750-1000 тыс./см3
Сухое вещество, г 52,4 50,9 56,1 53,8 56,9 54,1
Белок, г 20,0 19,4 20,8 19,8 22,1 20,5
Жир, г 27,8 27,2 29,9 28,8 29,6 28,7
Зола, г 4,6 4,3 5,4 5,2 5,2 4,9
Содержание Са, мг 854 827 1018 978 989 970
Содержание Р, мг 510 499 621 585 576 564
Зрелость, °Ш 153 155 174 169 168 165
Кислотность, °Т 246 253 221 234 219 238
сыры, изготовляемые из такого молока, по содержанию сухого вещества не соответствуют требованиям для твёрдых видов сыра.
Сыр — это продукт с высокой пищевой ценностью, в котором в концентрированном состоянии содержатся белки, жиры и минеральные вещества. Изучая питательность сыров из молока подопытных коров, установили, что самое высокое содержание белка (29,3 г в 100 г сыра) было в сырах из высококачественного молока чистопородных коров бестужевской породы, а жира (34,9 г) — из молока чистопородных симментальских коров. Прилитие крови голштинов снизило содержание белка в сыре из молока коров чёрно-пёстрой породы на 4,2%, бестужевской — на 4,4%, симментальской — на 0,3%; жира — соответственно на 1,5; 2,0; 3,7%. Таким образом, чем выше содержание в молоке и сыре составляющих компонентов, тем значительнее изменения, происходящие при скрещивании с голштинами и при увеличении числа соматических клеток.
Увеличение числа соматических клеток в молоке сопровождалось снижением содержания в сыре белка у чёрно-пёстрой породы на 1,5—24,2%, бестужевской — на 0,8—29,0%, симментальской — на 2,4—23,5%; у помесных животных — соответственно на 0,8—23,3; 3,2—29,3; 3,8—28,8%.
Содержание жира в сыре из молока чистопородных коров чёрно-пёстрой породы снижалось на 4,9—15,5%, бестужевской — на 4,1—13,3%, симментальской — на 4,3—15,2%; из молока помесных животных — соответственно на 5,6—16,0; 2,4—14,8; 2,4—14,6%. Следует отметить, что изменения по содержанию жировой фракции были менее интенсивными, чем по содержанию белка. При этом у помесных животных динамика количества питательных веществ в сыре, по мере увеличения числа соматических клеток в молоке, происходила более интенсивно, чем у чистопородных.
Немногочисленная доля молочного сахара (6—8%), которая при коагуляции белков переходит в казеиновый сгусток, подвергается броже-
нию под действием ферментов молочнокислых бактерий, в результате которого образуется молочная кислота.
Молочная кислота препятствует развитию гнилостных бактерий, взаимодействует с солями и параказеинатом кальция, образуя лактат кальция и монокальциевую соль параказеина, которая легко набухает, частично растворяется в поваренной соли, что способствует формированию эластичной консистенции сыра. Вкус сыра и консистенция ухудшаются как при излишнем, так и при недостаточном накоплении молочной кислоты.
Установлено, что сыры из молока коров разных пород существенно не отличались по величине титруемой кислотности (138—169°Т). Наиболее значительные изменения по количеству молочной кислоты в сырах наблюдались при увеличении числа соматических клеток в молоке более 500 тыс./см3. При этом структура сырной массы становилась более пористой, рыхлой, а консистенция крошливой, вкусовые качества сыра изменялись в худшую сторону.
Под действием молочнокислых бактерий происходит глубокий распад белков, что приводит к образованию растворимых азотистых соединений, по накоплению которых судят о зрелости сыра. По мере созревания сыра повышается буферность его растворимой части, то есть способность сырной массы связывать как кислоту, так и щёлочь, удерживая кислотность на определённом уровне.
Исследования показали, что в зависимости от породы коров самая высокая зрелость сыров (174—223°Ш) через два месяца после их изготовления была при содержании в молоке-сырье соматических клеток не более 250 тыс./см3.
При увеличении числа соматических клеток до 750 тыс./см3 показатель зрелости сыров снизился на 14—2ГШ (8,0—9,4%), при увеличении более 750 тыс./см3 — на 19—55°Ш (10,9—24,7%). Разница по степени зрелости сыра между породами при этом сократилась в 2,3 раза.
На основании полученных результатов можно сделать вывод, что рост числа соматических клеток в молоке, происходящий по мере увеличения в стаде доли коров, больных маститом, ухудшает его качество и технологические свойства, что негативно отражается на качестве сыра. Лучшее молоко для изготовления сыра получают от чистопородных коров симментальской и бестужевской пород, но при этом увеличение числа соматических клеток в молоке этих коров вызывает наиболее интенсивные и глубокие изменения его химического и биохимического состава. Прилитие крови голштинов несколько снизило качество молока у помесных коров, а также качество получаемого сыра.
Таким образом, для производства высококачественных твёрдых сыров целесообразно использовать молоко чистопородных коров симментальской и бестужевской пород, а для повышения его качества на молочных фермах проводить мероприятия по профилактике мастита. Литература
1. Горбатова К. К. Физико-химические и биохимические основы производства молочных продуктов. СПб.: ГИОРД, 2003. 352 с.
2. Сычёва О.В. Молоко:качество, состав, свойства. Ставрополь: АГРУС, 2004. 116 с.
3. Петров Е.Б., Тараторит В.М. Основные технологические параметры современной технологии производства молока на животноводческих комплексах. М.: Росинформагротех, 2007. 176 с.
4. Левескью П. Меньше мастита — больше молока // Еврофермер. 2006. №5. С. 16—18.
5. Горбатова К.К. Биохимия молока и молочных продуктов. М.: Колос, 2001. 320 с.
