Шувариков А.С., д.с.-х.н., профессор, , зав. кафедрой технологии хранения и переработки продуктов животноводства,
Беликова В.С., к. с.-х.н., ст. научный сотрудник,
Российский государственный аграрный университет – МСХА им. К. А. Тимирязева
Введение

Обеспечение населения страны высококачественными молочными продуктами является одной из главных задач, решение которой зависит от производителей и перерабатывающих предприятий.
По рекомендациям Всероссийской Организации Здравоохранения, в частности, диетологов, молоко и молочные продукты должны составлять значительную часть в рационе человека. Фактическое их потребление в сложившейся структуре питания населения нашей страны не превышает 20%.
Одной из основных причин такого положения является недостаток высококачественного молока - сырья и, как следствие, необходимых объемов молочных продуктов.
В современных условиях, с одной стороны, постепенно снижается производство молока, а с другой - ухудшается его качество. Поэтому разработка новых подходов, направленных на повышение количества и качества молока, является актуальной и перспективной задачей.
В ряде развитых стран (Япония, Франция, Голландия), несмотря на очень высокую продуктивность сельскохозяйственных животных, все большую озабоченность вызывает качество производимой продукции, ибо это непосредственно связано со здоровьем людей.
Использование интенсивных технологий в производстве продуктов животноводства сопровождается рядом негативных проявлений. Применение антибиотиков, гормонов и ферментативных препаратов (нередко в дозах выше допустимых), использование рационов, не сбалансированных по витаминно-минеральному составу, привело к участившимся случаям заболевания животных, снижению их продуктивности, ухудшению качества молока. В связи с этим хозяйства несут огромные убытки.
Сложившаяся ситуация с производством молока в нашей стране также нуждается в поиске оптимальных путей ее разрешения, одним из которых является возможность использования в качестве добавки к основному рациону пробиотического препарата «Байкал ЭМ 1».
Препарат разработан и выпускается ООО «ЭМ Кооперация» с 1999 г. и. пользуется большим спросом у потребителя. Его основу составляет комплекс различных сообществ микроорганизмов (бифидобактерий, лактобацилл, стрептококков и др.).
По имеющимся в литературе данным, препарат улучшает микрофлору рубца животных, способствуя улучшению переваримости корма. Входящие в состав препарата микроорганизмы обладают антагонистическим действием против простейших патогенных микроорганизмов и гнилостной микрофлоры. Симбиоз микроорганизмов, входящих в состав препарата способствует улучшению биотрансформации корма. Однако данных об использовании биопрепарата «Байкал ЭМ1» в рационах коров крайне мало.
Международная научно-практическая конференция «ЭМ-технология - сельскому хозяйству», состоявшаяся в Саратовском Государственном аграрном университете им. Н. И. Вавилова, рекомендовала: считать приоритетными научные и производственные разработки, посвященные ЭМ - технологии, изыскивая возможность их финансирования, и способствовать внедрению полученных результатов в практику АПК.
Опыты, проведенные сотрудниками Саратовского Государственного аграрного университета им. Н. И. Вавилова под научным руководством доктора медицинских наук, профессора В. А. Блинова, показали, что использование препарата в рационах высокопродуктивных коров привело к увеличению молочной продуктивности на 20 %, повышению резистентности животных к различным заболеваниям, улучшению физико-химического состава молока. Однако данных об использовании биопрепарата «Байкал ЭМ1» в животноводстве в литературе крайне мало. Мы не встретили работ, содержащих данные об изменении белково — азотистых метаболитов, в том числе содержанию мочевины в молоке, одного из главных компонентов азотистого метаболизма.
Учитывая, что молочная продуктивность крупного рогатого скота определяется комплексом биохимических особенностей животного, возникает необходимость знания в изменении белково - азотистых метаболитов крови и молока. Не обнаружено в литературе данных о влиянии данного препарата на термоустойчивость молока, хотя этот показатель является одним из наиболее важных, характеризующих его технологические свойства.
Технология применения ЭМ (эффективные микроорганизмы) нашла широкое применение в животноводстве во многих странах.
В связи с этим, сотрудниками кафедры технологии хранения и переработки продуктов животноводства Московской сельскохозяйственной академии им. К. А. Тимирязева совместно с ООО «ЭМ - Кооперация» проведены исследования влияния микробиологической добавки «Байкал ЭМ1» в рационах высокопродуктивных коров на состав и технологические свойства молока, в том числе его термоустойчивость.
1.1. Материал и методика исследования.
Научно - производственный опыт проведен на Зоостанции РГАУ - МСХА им. К.А. Тимирязева на двух группах коров черно-пестрой породы, аналогов по возрасту (2-3 лактация), молочной продуктивности (5,5 тыс. кг), месяцу лактации. Общее состояние коров до опыта было в пределах физиологической нормы.
Схема опыта
Группа
|
Кол-во
|
Особенности рациона
|
1 (контрольная)
|
8
|
Хозяйственный рацион
|
2 (опытная)
|
8
|
Хозяйственный рацион + препарат «Байкал ЭМ1»
|
Условия содержания животных в обеих группах были одинаковыми. Рационы для подопытных животных составлены с учетом живой массы, возраста, молочной продуктивности, физиологического состояния в соответствии с существующими детализированными нормами кормления (А. П. Калашников и др., 1985 г.).
Согласно схеме опыта (табл. 1), первая группа являлась контрольной по отношению ко второй, она получала хозяйственный рацион, вторая группа - опытная, получала тот же рацион и добавку микробиологического препарата в количестве 50 мл на 1 голову ежесуточно. Препарат вводили в рацион вместе с комбикормом во время вечернего кормления коров, тщательно перемешивая смесь.
Продолжительность опыта - 4 месяца (с 25 марта по 25 июля 2005 г.).
1. 2. Результаты исследований
1. 2.1. Рацион кормления
Характеристика животных и питательная ценность рациона для них представлены в приложении 1.2. Содержание переваримого протеина на 1 к. ед. рациона составило 115 г. Сахаро - протеиновое отношение было в пределах 0,9 - 1, отношение кальция к фосфору - 0,90.
На основании данных учета задаваемых кормов и несъеденных остатков, было определено фактическое потребление питательных веществ в обеих группах за период опыта.
Коровами опытной группы было потреблено с кормом за период опыта больше к. ед. на 1,6 %, обменной энергии - на 6,2 %, переваримого протеина - на 1,5 %, сухого вещества - на 1,4 % по отношению к контрольной группе, что связано, на наш взгляд, с более высоким обменным статусом организма животных в опытной группе.
1.2. 2. Молочная продуктивность
Молочная продуктивность коров в опытной группе была выше по отношению к контролю на 10,1 % (табл. 1.2.2.1.), разность между группами достоверна, объяснить это можно лучшей поедаемостью кормов и более результативным использованием питательных элементов корма на образование молока.?
Таблица 1.2.2.1.
Динамика изменения среднесуточных удоев коров за период опыта, кг
Месяц опыта
|
Группа
|
?
|
1
|
2
|
Апрель
|
16,5
|
16,6
|
Май
|
16,9
|
18,6
|
Июнь
|
17,0
|
18,7
|
Июль
|
17,5
|
20,9
|
В среднем
|
17,0
|
18,7*
|
*Примечание: Здесь и далее разность достоверна при Р< 0,95.
1. 2. 3. Санитарно-гигиенические и физико-химические показатели молока
По органолептическим и санитарно-гигиеническим показателям молоко коров всех групп отвечало требованиям высшего сорта, предусмотренным ГОСТом 13264-88 на закупаемое молоко. Содержание соматических клеток в молоке коров всех групп отвечало требованиям международного стандарта (до 100 тыс./мл).
Биологическая полноценность молока определяется содержанием в нем многих компонентов, но наиболее важным из них является белок. В наших исследованиях (табл. 1.2.3.1.) его содержание было несколько ниже величины, установленной новым ГОСТом на закупаемое молоко и составило в контроле 2,82 %, в опытной - 2,89 %, при чем разница в содержании белка между группами в пользу опытной группы — 0,07 % появилась со второго месяца и стабильно удерживалась до конца опыта. Содержание жира было высоким, как в опытной, так и в контрольной группах: 4,71 и 4,78 % (соответственно по группам).
Таблица 1.2.3.1.
Изменение содержания белка в молоке 2 коров за период опыта, %
Месяц опыта
|
Группа
|
1
|
2
|
белок
|
жир
|
белок
|
жир
|
Апрель
|
2,63
|
4,10
|
2,65
|
4,30
|
Май
|
2,74
|
4,30
|
2,79
|
4,45
|
Июнь
|
2,95
|
4,41
|
3,15
|
4,54
|
Июль
|
2,97
|
4,91
|
2,98
|
4,59
|
В среднем
|
2,82
|
4,41
|
2,89
|
4,48
|
В последнее время селекционная работа с черно-пестрой породой была направлена на повышение жирномолочности, повышению белка в молоке придавалось меньшее значение, а так как эти показатели являются селекционно-генетическими, то в течение последнего десятилетия шло постепенное снижение белка и повышение жира. Наметившаяся тенденция увеличения жира и белка в опытной группе указывает на то, что биологический препарат «Байкал ЭМ1», добавленный в рацион, способствовал лучшей биотрансформации белков корма в белок молока. Разность в содержании белка и жира между контрольной и опытной группами была недостоверна.
Исключительно важную роль при выработке молочных продуктов, особенно сыра, имеет не только содержание общего белка, но и его основного компонента - казеина, от содержания и свойства которого в значительной степени зависит сычужная свертываемость молока, выход и качество сыра (табл. 1.2.З.2.).
Таблица 1.2.3.2.
Изменение физико-химических показателей молока коров за период опыта, в%
Показатель
|
Группа
|
?
|
1
|
2
|
Сухое вещество
|
10,18
|
10,74
|
Жир
|
4,41
|
4,48
|
Общий белок
|
2,81
|
2,89
|
в т.ч. казеин
|
2,12
|
2,23
|
Лактоза
|
4,16
|
4,56
|
Плотность
|
27,30
|
29,10
|
Кислотность
|
17,3
|
17,5
|
Данные таблицы показывают, что содержание казеина в опытной группе было на 0,1 % выше, чем в контроле и составило 2,23 %, в то время, как в контроле - 2,12 %. На наш взгляд, микробиологический препарат «Байкал ЭМ1», добавленный в рацион животных, не только вызвал тенденцию к увеличению белка, но и изменил фракционное отношение в нем, увеличил содержание казеина в молоке коров опытной группы. Несколько выше было содержание лактозы в молоке коров опытной группы по отношению к контролю: 4,16 и 4,56 % (соответственно в 1 и 2 группе), разность между группами недостоверна. Кислотность молока в обеих группах была в пределах нормы и составила в контроле 17,3 °Т, в опытной группе - 17,5 °Т.
Очень важным показателем, характеризующим не только сбалансированность кормления по белку и энергии, но и физиологическое состояние животного, является уровень мочевины в молоке. При значительном недостатке энергии для синтеза белка в рубце часть расщепленного протеина корма выделяется в молоко в виде мочевины, при этом содержание ее может превышать физиологическую норму в 5-6 раз. Это ведет к отравлению организма животного и, как следствие, значительному снижению продуктивности и содержанию жира (до 3 %) в течение продолжительного времени. И даже тогда, когда уровень мочевины в молоке приходит в норму, продуктивность остается сниженной в течение продолжительного времени. Поэтому контроль содержания мочевины в молоке является очень важным.
Таблица 1.2.3.3.
Динамика изменения содержания мочевины в молоке коров за период опыта, мг/л
Месяц опыта
|
Группа
|
1
|
2
|
Апрель
|
266,46
|
268,50
|
Май
|
259,48
|
230,40
|
Июнь
|
239,20
|
220,70
|
Июль
|
228,50
|
193,20
|
В среднем
|
248,40*
|
228,20
|
В наших исследованиях содержание мочевины в молоке коров как опытных, так и контрольных групп с переходом на летнее кормление снижалось (табл. 1.2.2.З.), что можно объяснить изменившейся структурой рациона в летний период (уменьшением дачи концентрированных кормов и введением в рацион зеленой травосмеси). В опытной группе содержание мочевины по отношению к контрольной в целом за период опыта было ниже на 9 % и составило 228,26 мг/л, в контрольной - 247,4 мг/л (разность между группами достоверна). Это позволяет предположить, что биологический препарат «Байкал ЭМ1» введенный в рацион животных, в значительной степени улучшил пищеварительные процессы и активизировал трансформацию белка, полученного от расщепления протеина в рубце животного в белок молока.
1.2.4. Витаминно-минеральный состав
Что касается витаминно-минерального состава молока, то, как видно из таблицы 1.2.4.1, концентрация витамина А в молоке коров в весенний период была несколько ниже физиологической нормы как в опытной, так и в контрольной группах. Очевидно, это связано с качеством кормов. Известно, что к концу зимнего периода уменьшается содержание каротина в сене как основного источника витамина А.
Таблица 1.2.4.1.
Минерально-витаминный состав молока коров
Показатель
|
Ед. изм.
|
Группа коров
|
1
|
2
|
1
|
2
|
апрель, май
|
июнь, июль
|
Содержание: кальций
|
мг%
|
137,5
|
139,3
|
141,0
|
147,0
|
фосфор
|
мг%
|
73,3
|
75,4
|
75,8
|
76,3
|
Витамина А
|
мг/100г
|
0,037
|
0,042*
|
0,044
|
0,050*
|
В июне, июле содержание витамина А в молоке обеих групп повысилось до физиологической нормы, однако в опытной группе его концентрация была на 13,6 % выше по отношению к контрольной и составила 0,050 мг/100 г (разность достоверна). В июне, июле животные получали зеленый корм в достаточном количестве (злаково-бобовую травосмесь) хорошего качества, с достаточно высоким содержанием каротина, этим можно объяснить общее повышение витамина А в молоке.
Разница в содержании витамина А между группами обусловлена, на наш взгляд, добавкой в рацион опытных коров препарата «Байкал ЭМ1», который очевидно способствовал улучшению процессов пищеварения и активизировал дальнейший переход каротина в витамин А.
Минеральный состав молока был в пределах физиологической нормы как в опытной, так и в контрольной группах, однако мы отмечаем, что в опытной группе содержание Са было выше в осенний период на 2 %, в летний - на 4 % по отношению к контролю. Содержание Р также было незначительно выше в пользу опытной группы, разность по минеральному составу между группами недостоверна.
1.2.5. Термоустойчивость молока
Термоустойчивость молока - это его свойство сохранять агрегативную устойчивость белков и других компонентов при тепловом воздействии. Термоустойчивость молока обусловлена способностью казеина оставаться в коллоидной суспензии, а сывороточных белков - в растворе при воздействии высоких температур.
Молоко с низкой термоустойчивостью непригодно для выработки многих молочных продуктов, в связи с этим, и хозяйства поставщики, и перерабатывающие предприятия терпят большой экономический ущерб, поэтому проблема повышения термоустойчивости молока в настоящее время является весьма актуальной.
Известно несколько методов определения термоустойчивости молока. Наиболее распространенным является метод алкогольной пробы, который был использован нами в собственных исследованиях.
Данные термоустойчивости молока по алкогольной пробе представлены в таблице 1.2.5.1.
Таблица 1.2.5.1.
Изменение термоустойчивости молока коров за период опыта (по алкогольной пробе, в % спирта)
Месяц опыта
|
Группа
|
1
|
2
|
% спирта
|
группа термоустойчивости
|
%
спирта
|
группа термоустойчивости
|
Апрель
|
75
|
II
|
75
|
II
|
Май
|
75
|
II
|
80
|
I
|
Июнь
|
75
|
II
|
80
|
I
|
Июль
|
80
|
I
|
80
|
I
|
В среднем
|
75
|
II
|
80
|
I
|
Термоустойчивость молока на начало опыта во всех подопытных группах была на уровне 2 группы и составила 75 % концентрации спирта, такое молоко имеет ограниченные возможности для выработки стерилизованной продукции. В процессе опыта термоустойчивость молока во второй месяц эксперимента в опытной группе увеличилась до 80 % концентрации спирта, что соответствует 1 группе по термоустойчивости и стабильно оставалась на этом уровне до конца эксперимента, в то время, как в контроле термоустойчивость молока была подвержена значительным колебаниям и достигала уровня 1 группы по термоустойчивости только к концу опыта.
В настоящее время известно, что тепловая коагуляция молока, в основном, определяется устойчивостью казеин - кальций - фосфатного комплекса. По мнению многих исследователей, между составом казеинового комплекса и размером мицелл казеина существует определенная зависимость. Чем крупнее по размеру казеиновые мицеллы, тем меньше в них β- и κ- казеина. Согласно современным представлениям о структуре казеиновой мицеллы, важное значение в ее стабилизации имеет фракция к-казеина. В своих исследованиях мы отмечаем изменение фракционного состава общего белка, в частности, увеличение фракции казеина. Можно предположить, что использование бактериального препарата «Байкал ЭМ1» повлияло на изменение структуры мицелл казеина, увеличив в нем содержание к - казеина, и тем самым повысив термоустойчивость молока.
1.2.6. Технологические свойства молока
Важными показателями, по которым оценивают молоко как сырье для сыроделия, является его химический состав, органолептические, технологические и биологические свойства, а также наличие микрофлоры в нем. Молоко считают сыропригодным, если из него можно выработать сыр по общепринятой технологии с требуемыми химическими, органолептическими и биохимическими показателями. Для сравнения технологических свойств молока был выработан сыр - брынза. При выработке сыра было отмечено, что сырный сгусток из молока коров опытной группы был плотнее по сравнению с сырным сгустком из молока коров контрольной группы.
Таблица 1.2.6.1.
Технологические свойства молока коров
Показатель
|
Ед. изм.
|
Группа
|
1
|
2
|
Количество молока
|
кг
|
5,00
|
5,00
|
Содержание в молоке: жира
|
%
|
4,41
|
4,48
|
белка
|
%
|
2,82
|
2,89
|
в т.ч. казеина
|
%
|
2,12
|
2,23
|
Внесено в смесь: СаСl2 (40 % р-р)
|
мл
|
6
|
6
|
закваска
|
мл
|
100
|
100
|
Крепость сычужного фермента
|
сек.
|
50
|
40
|
Количество сычужного фермента
|
мл
|
13,0
|
10,0
|
Продолжительность свертывания молока
|
мин.
|
35
|
30
|
Масса сыра
|
кг
|
0,812
|
0,862
|
Расход молока на 1 кг сыра
|
кг
|
6,52
|
6,13
|
Количество сычужного фермента (табл. 1.2.6.1.), необходимого для свертывания 6 кг молока составило 13 мл в 1 группе, 10 мл - во 2 группе. Выход сыра был выше в опытной группе на 6 % по сравнению с контрольной и составил 0,862 кг, в контроле - 0,814 кг. Таким образом, технологические свойства молока как сырья для производства сыра были несколько выше в опытной группе. При дегустации cредний балл за органолептические показатели при дегустации сыра из молока коров опытной группы составил 24 балла, контрольной - 23 балла (по 25 балльной шкале).
Оставшуюся в процессе сыроделия сыворотку мы проанализировали на содержание в ней жира и белка и выявили, что в сыворотке контрольной группы содержание белка составило 0,82 %, в то время как в опытной - 0,71%. Эти показатели подтверждают, что молоко коров опытной группы отличалось лучшей сыропригодностью по сравнению с контрольной.
1.2.7. Экономическая эффективность использования биологического препарата «Байкал ЭМ1»
в рационах высокопродуктивных коров
Всовременных рыночных условиях главным критерием оценки производства продукции является его экономическая эффективность.?
Таблица 1.2.7.1.
Экономическая эффективность применения препарата «Байкал ЭМ1» в рационах высокопродуктивных коров (расчет на 1 голову)
Показатель
|
Ед. изм.
|
Группа коров
|
1
|
2
|
Среднесуточный удой
|
кг
|
17,0
|
18,7
|
Продолжительность опыта
|
дн.
|
132
|
132
|
Производство молока за период опыта
|
кг
|
2244,0
|
2468,4
|
± к удою контрольной группы
|
кг
|
-
|
+ 224,4
|
Стоимость затрат: на производство молока
в т.ч. препарат «Байкал ЭМ»
|
руб.
|
2217,20
|
23449.90
442,12
|
Себестоимость 1 кг молока
|
руб.
|
9,88
|
9,50
|
± к себестоимости контрольной группы
|
руб.
|
-
|
- 0,38
|
Выручка от дополнительно полученного молока
|
руб.
|
|
4482,00
|
Расчет экономической эффективности применения микробиологического препарата «Байкал ЭМ1» в рационах коров показал, что себестоимость молока в опытной группе была снижена по отношению к контрольной на 38 коп. и составила 9,50 руб., в то время, как в контроле 9,88 руб. От реализации дополнительно полученного молока за период опыта было выручено 4482 руб.( в расчете на одно животное).
Выводы
1. Включение в рацион высокопродуктивных коров микробиологического препарата «Байкал ЭМ1» способствовало увеличению продуктивности на 10 % по сравнению с контролем.
2. Дополнительное введение в рацион животных препарата «Байкал ЭМ1» снизило содержание мочевины в молоке на 8%.
3. Молоко коров, получавших рацион с дополнительным введением микробиологического препарата «Байкал ЭМ1», было более термостабильным в сравнении с молоком коров контрольной группы.
4. Себестоимость молока коров опытной группы (получавших дополнительно препарат «Байкал ЭМ1») была ниже по отношению к контролю на 0,38 руб. и составила 9,50 руб., в контроле - 9,88 руб.