Размещено на http://www.allbest.ru

54

На правах рукописи

АВТОРЕФЕРАТ

диссертации на соискание ученой степени

доктора сельскохозяйственных наук

НАУЧНО-ПРАКТИЧЕСКОЕ ОБОСНОВАНИЕ БЕЗОТХОДНОЙ ТЕХНОЛОГИИ ПРОИЗВОДСТВА И ПЕРЕРАБОТКИ МОЛОКА В УСЛОВИЯХ РЕСПУБЛИКИ САХА (ЯКУТИЯ)

06.02.10. - «Частная зоотехния, технология производства продуктов животноводства»

СТЕПАНОВ Константин Максимович

Якутск 2010

Диссертация выполнена в Государственном научном учреждении Якутский научно-исследовательский институт сельского хозяйства Российской академии сельскохозяйственных наук

Научный консультант:

доктор биологических наук, профессор Абрамов Алексей Федорович

Официальные оппоненты:

доктор биологических наук, профессор Мотовилов Константин Яковлевич

доктор сельскохозяйственных наук, профессор Николаев Базыр Иннокентьевич

доктор сельскохозяйственных наук, доцент Гладкова Елена Евгеньевна

Ведущая организация: ГНУ Сибирский ордена «Знак Почета» научно-исследовательский и проектно-технологический институт животноводства Сибирского отделения Российской академии сельскохозяйственных наук

С диссертацией можно ознакомиться в научной библиотеке ФГОУ ВПО «Якутская государственная сельскохозяйственная академия»

Ученый секретарь

диссертационного совета,

доктор сельскохозяйственных наук А.Г. Черкашина

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность работы. Обеспечение населения молоком и молочными продуктами за счет собственного производства, преодоление зависимости страны от импортных поставок - приоритетные задачи агропромышленного комплекса страны.

Проблема полного и рационального использования молока существует во всех странах с развитым молочным скотоводством, независимо от формы собственности и системы экономических отношений. Суть проблемы заключена в существующей традиционной технологии производства молочных продуктов.

Вторичное молочное сырье (ВМС) является важным сырьевым резервом в производстве пищевых продуктов, так как оно содержит комплекс биологически активных веществ при минимальной энергетической ценности (Молочников В. В., Нестеренко П. Р., Задорожная В. Н., 1983; Мотовилов К. Я., 1998, Степаненко П. П., 2002; Бредихин С. А., Космодемьянский Ю. В., Юрин В. Н., 2003).

Одним из основных факторов увеличения масштабов и эффективности производства молока является всемерное повышение качества продукции. Следовательно, изучение состава и свойств микрофлоры молочного сырья в процессе его получения и переработки с целью улучшения микробиологических показателей готовой продукции является актуальным.

Современная промышленная технология кисломолочных продуктов базируется на результатах многолетних трудов отечественных ученых: И.И. Мечникова, С.А. Королева, А.Ф. Войткевича, В.М. Богданова, А.М. Скородумовой, Н.С. Королевой, В.Ф. Семенихиной, А.М. Шалыгиной, И.С. Хамагаевой и др.

Молочное коневодство в связи с изменением роли лошади в народном хозяйстве становится все более важной отраслью животноводства (И. А. Сайгин, 1953, Ю. Н. Барминцев, 1972, В.В. Калашников, В.С. Ковешников, С. И. Сергиенко, 1993). Вместе с тем на современном этапе по ряду объективных причин отечественное продуктивное коневодство пока остается развивающей отраслью. Уникальные свойства кобыльего молока, включая его лечебные и питательные качества, обуславливают необходимость его применения кроме производства кумыса в качестве натуральных пищевых добавок, полноценного детского питания, в фармацевтической и косметической промышленности (Ю. Н. Барминцев, 1963, Г. С. Инихов, 1970, Е. Е. Гладкова, 1992, 1997). молоко молочный безотходный хранение

Молоко самки северного оленя чувствительная многокомпонентная сбалансированная система, обладающая высокими питательными, иммунологическими и бактерицидными свойствами (Ахраменко А. К., 1999).

В настоящее время производство товарного оленьего молока и молочных продуктов прекращено (Мухачев А. Д., 2008). Однако, несмотря на все улучшающиеся снабжение населения Крайнего Севера разнообразными продуктами, молоко важенок остается привычным продуктом питания оленеводов, особенно повсеместно в таежной зоне, где каждая семья имеет дойных важенок.

Приоритетность исследований связана с развитием нового направления безотходного производства и переработки молока, социальной и стратегической задачей по обеспечению страны молочными продуктами нового поколения, производимыми отечественной промышленностью.

С учетом вышеприведенных аспектов и было определено направление исследований.

Цель настоящей работы Ї обоснование научных и практических основ технологии производства молока и молочных продуктов, а также разработка технологий безотходной переработки и хранения молока в условиях Республики Саха (Якутия).

Для реализации цели поставлены следующие задачи:

· проанализировать динамику производства и переработки молока в Республике Саха (Якутия);

· дать сравнительную характеристику качеству производимого молока;

· исследовать состав и свойства микрофлоры обезжиренного молока, выделить и исследовать штаммы молочнокислых микроорганизмов из национальных кисломолочных продуктов;

· разработать безотходную технологию переработки коровьего молока в условиях Республики Саха (Якутия);

· провести сравнительную оценку молочности и качества молока кобыл якутской породы разных внутрипородных типов и качество произведенного кумыса;

· изучить молочность, состав, свойства молока важенок и разработать технологию производства молочных продуктов;

· выявить основные пути развития производства молочных продуктов из коровьего, кобыльего и оленьего молока;

· изучить возможность использования местных пищевых растений и лесных ягод в производстве молочных продуктов;

· изучить особенности технологии хранения молока в условиях Республики Саха (Якутия);

· изучить возможность применения компьютерных технологий в рецептурных расчетах национальных кисломолочных продуктов;

· обосновать создание современных предприятий по промышленной технологии производства молочных продуктов в Республике Саха (Якутия);

· провести анализ разработанных технологий с выявлением критических точек и разработать программу производственного контроля улучшения микробиологических показателей и качества продукции из вторичного молочного сырья;

· дать экологическую, социальную и экономическую оценку и провести маркетинговые исследования по разработанным технологиям.

Научная новизна работы. Впервые в условиях Республики Саха (Якутия) проведены комплексные исследования по безотходному производству и переработке молока.

Впервые разработаны биохимические, микробиологические и технологические основы производства национальных молочных продуктов нового поколения, получены новые данные их пищевой и диетической ценности.

С целью обеспечения спроса населения на натуральные молочные продукты разработаны 10 новых видов молочной продукции, что подтверждено впервые введенными техническими условиями и технологическими инструкциями на их производство.

Научная новизна поставленных автором задач подтверждена патентами на изобретение, изданием монографий, разработкой нормативных документов и методическими рекомендациями.

Практическая ценность работы. В условиях Республики Саха (Якутия) решена проблема эффективной безотходной технологии производства, переработки и хранения коровьего, кобыльего и оленьего молока. Разработаны промышленные технологии производства молочных продуктов из вторичного молочного сырья, кобыльего и оленьего молока. По материалам исследований разработаны 16 нормативно-технических документаций, поданы 3 заявки и получен 1 патент РФ, разработанные технологии внесены в реестр пищевых продуктов РФ и внедрены на перерабатывающих предприятиях Республики Саха (Якутия). На основании научно обоснованных требований к штаммам заквасок для молочной промышленности отобраны в качестве производственных два штамма: представители рода Lactobacterium, штаммы Lactobacterium acidophilum, СЕтар-09 и СЕяк-65, Оба штамма паспортизированы и депонированы в Центральном лаборатории микробиологии во ГНУ Всероссийском государственном научно-исследовательском институте молочной промышленности (ВНИМИ). Разработана информационно-поисковая компьютерная база данных «Якутские национальные молочные продукты». Материалы исследований включены в Государственную целевую программу «Социально-экономическое развитие села Республики Саха (Якутия) на 2007-2011 годы» (Закон РС (Я) З № 991-III от 11 июля 2007 г.), в Систему ведения сельского хозяйства Республики Саха (Якутия) до 2015 года (Якутск, 2009) в разделах «Переработка сельскохозяйственной продукции» - с 251-262, «Традиционные отрасли Севера» - с 290-301 (утв. НТС МСХ РС(Я), прот. № 1 от 26.06.2008 г.).

Результаты работ нашли применение в учебном процессе ФГОУ ВПО «Якутская государственная сельскохозяйственная академия» и ГОУ СПО «Якутский сельскохозяйственный техникум»: изданием 9-ти учебных пособий, в курсовом, дипломном проектировании, курсах лекций «Технология молока и молочных продуктов», «Технохимический и микробиологический контроль», на курсах повышения квалификации ИПК ФГОУ ВПО ЯГСХА, предприятиях перерабатывающей промышленности, проведении специализации по технологии молока и молочных продуктов для инженеров-технологов; выполнении аспирантами диссертационных работ. В кафедре «Основы ЗОЖ и экологии человека» Медицинского института Северо-Восточного федерального университета им. М. К. Аммосова, в кафедре «госпитальной педиатрии» Санкт-Петербургской государственной педиатрической медицинской академии, по научно-учебному направлению Популяционная медицина и нормология: этнически и экологически обусловленные особенности развития ребенка в курсовом и дипломном проектировании студентов. В процессе обучения, введении сельскохозяйственных компонентов в учебных предметах, разработке элективных и спецкурсов по сельскохозяйственным предметам, изучении основ сельского хозяйства учащимся агропрофилированных школ Республики Саха (Якутия) по агротехнологическому профилю, а также при организации научно-исследовательской деятельности учащихся в агрошколе.

В лаборатории мониторинга состояния здоровья детей и медико-экологических исследовании ЯНЦ СО РАМН при оценке роли экологических и этнических факторов в формировании здоровья детского и взрослого населения республики Саха (Якутия). В ООО «Научно-внедренческого центра оздоровительного питания», центре лечебного и профилактического питания ФГНУ «Институт здоровья» а также предприятиями торговли и общественного питания.

Апробация работы. Основные материалы исследования доложены и обсуждены на заседаниях Учёного совета ЯНИИСХ Россельхозакадемии (2000-2010 гг.), на международной научно-практической конференции «Пробиотики и пробиотические препараты с/х», Москва, 1999 г.), 4-й Международной научно-практической конференции «Научное обеспечение АПК Сибири, Монголии и Республики Казахстан в XXI веке» (Улан-Батор, 2001 г), международной научно-практической конференции «Проблемы и перспективы развития агропромышленного комплекса регионов России» (Уфа, 2002 г), международной научно-практической конференции «Научное обеспечение АПК Сибири, Монголии, Казахстана, Беларуси и Башкортостана» (Новосибирск, 2002), международной научно-практической конференции «Пища, экология, качество» (Новосибирск, 2002, 2003, 2008 гг.), научно-практической конференции с международным участием «Современные проблемы техники и технологии переработки молока» (Барнаул, 2005), Международном конгрессе по табунному коневодству «Устойчивое развитие табунного коневодства» (Якутск, 2006 г.), Международной научно-практической конференции «Проблемы использования информационных технологий в управлении предприятиями и организациями АПК: теория-методология-практика» (Новосибирск, 2009 г.), Международной научно-практической конференции «Аграрно-экономическая наука Республики Тыва: основные результаты и перспективы (Кызыл, 2009 г.), 2-й Международной телеконференции «Фундаментальные медико-биологические науки и практическое здравоохранение» материалы (Томск, 2010 г.), Международной научно-практической конференции «Актуальные проблемы зоотехнической науки и практики по производству животноводческой продукции», посвященной 90-летию профессора К.Т. Мункоева (Улан-Удэ, 2010 г.), IV-й всероссийской конференции «Здоровое питание, образование, реклама», (Москва, 2001г.), Всероссийской научно-практической конференции «Основные направления повышения качества молочных продуктов» (Адлер, 2004 г.), Межрегиональной научно-практической конференции «Проблемы развития АПК Саяно-Алтая» (Абакан, 2009 г), научно-практической конференции «Экономика сельского семейного хозяйства - основа самозанятости» (Якутск, 2000 г), республиканской научной конференции «Региональные проблемы с/х производства РС (Я)» (Якутск, 2001 г.), 1-й республиканской научно-практической конференции «Общественное питание в Республике Саха (Якутия): состояние, направление развития, проблемы» (Якутск, 2005 г), республиканской научно-практической конференции, посвященной 100-летию со дня рождения профессора М.Ф. Габышева (Новосибирск, 2004 г), региональной научно-практической конференции «Новые технологии и проблемы инновационной политики в Республике Саха (Якутия)» (Якутск, 2005 г.), научно-практической конференции «Научно-инновационный потенциал РС (Я)» (Якутск, 2007 г.).

Связь темы с планом научных исследований. Работа выполнялась согласно госбюджетным темам НИР: в ГНУ ЯНИИСХ Россельхозакадемии (№ госрегистрации РАСХН. 01.970.007486/029.70.004239) 06.01. «Разработать безотходные, ресурсосберегающие, экологически чистые технологии переработки и хранения продуктов питания в Республике Саха (Якутия)» (2001-2005гг.); в ГНУ ЯНИИСХ Россельхозакадемии (№ госрегистрации РАСХН. 7709022913. 06.8.004.1/287) «Разработать высокоэффективные технологии пищевых продуктов общего назначения с учетом региональных и демографических особенностей питания и фактического сырьевого обеспечения»(2006-2010гг.); - по разделам: 06.02.01 и 06.01.02.01.

Основные положения, выносимые на защиту:

· безотходная технология производства, переработки и особенности хранения молока в условиях Республики Саха (Якутия);

· результаты изучения молочной продуктивности и биохимических показателей молока кобыл якутской породы, северных оленей, якутского скота и производство молочной продукции;

· биохимические, микробиологические и технологические основы безотходного производства молочных продуктов нового поколения;

· обоснование создания современных предприятий по промышленной технологии производства молока и молочных продуктов в Республике Саха (Якутия)

· качественные показатели разработанных технологий, их экономическая эффективность, экологическая и социальная оценка и маркетинг.

Публикации материалов исследований. Основные положения диссертации опубликованы в 71 печатных работах, в том числе 11 в рецензируемых изданиях, рекомендованных ВАК, в патенте РФ.

Объем и структура диссертации. Диссертация изложена на 367 страницах машинописного текста, содержит 92 таблиц, 19 рисунков. Состоит из введения, обзора литературы, материала и методов исследований, результатов исследований, обсуждения, выводов, предложений производству, списка литературы включающего 426 источников, в том числе 118 на иностранном языке и приложений.

ОСНОВНОЕ СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

Во введении обоснована актуальность темы, сформулированы цели и задачи исследований, изложены научная новизна и практическая значимость работы.

В первой главе «Обзор литературы» представлен обзор отечественной и зарубежной литературы. Проанализированы состояния производства молока в России, безотходная технология переработки молока, особенности использования вторичных сырьевых ресурсов в производстве молочной продукции, приводятся материалы по биохимическим и микробиологическим основам производства кисломолочных продуктов, о состоянии молочного коневодства России и потенциальным возможностям использования кобыльего и оленьего молока. Обоснована необходимость разработки новых подходов к технологии производства и переработки молока в условиях Якутии.

Во второй главе «Объекты и методы исследований» изложены организация эксперимента, объекты и методы исследований, согласно поставленной цели и задачам.

Общая схема исследований представлена на рисунке 1.

Объектами исследований на разном этапе являлись молоко сельскохозяйственных животных и вторичное молочное сырье, заготовленное в различных хозяйствах республики Саха (Якутия). Основная часть исследований и практических разработок выполнена в ГНУ Якутский научно-исследовательский институт сельского хозяйства Россельхозакадемии (г. Якутск), а также в Центральной лаборатории микробиологии ГНУ ВНИМИ (г. Москва) и кафедре микробиологии МГУ прикладной биотехнологии (г. Москва). Исследования готовой продукции на безопасность проведены в лаборатории Территориального управления Федеральной службы по надзору в сфере защиты прав потребителей и благополучия человека по Республике Саха (Якутия), Новосибирском институте санитарии и гигиены (г. Новосибирск).

Биохимический состав сырья и готовой продукции определялся в лаборатории биохимии и массового анализа ГНУ ЯНИИСХ Россельхозакадемии (г. Якутск) с использованием аналитического оборудования ИК-анализатор NIR SCANNER model 4250, в аккредитованном испытательном центре ГНУ ВНИИМП им. В.М. Горбатова Россельхозакадемии (г. Москва), в Якутской республиканской ветеринарно-испытательной лаборатории Управления ветеринарии при Министерстве сельского хозяйства РС (Я). Технологические исследования проведены в лаборатории переработки сельскохозяйственной продукции в ГНУ ЯНИИСХ Россельхозакадемии, ГУП ПТЛ «Туймаада-Ас» (г. Якутск).

Хозяйственные опыты проведены в период с 2001 по 2009 годы в следующих сельскохозяйственных предприятиях АПК Республики Саха (Якутия):

По изучению молочной продуктивности и содержании питательных веществ в молоке кобыл якутской породы Ї СХПК «Кымысчыт» Намского улуса, СХПК «имени И.Я. Строда» Амгинского улуса, ОАО «Конный завод имени Степана Васильева» Нюрбинского улуса, СХПК «Тюнгесей» Верхоянского улуса, СХПК «Тымпы» Вилюйского улуса.

По изучению оленьего молока Ї МУП «Оленекский» Оленекского улуса, ОПХ «Ючюгейское» Оймяконского улуса, ГУП «Себян» Кобяйского улуса, в ГУСП «Ленинский» Эвено-Бытантайского улуса, участок «Томтор» Горного улуса.

По изучению молока якутского скота Ї СХПК «Тумсуу» Эвено-Бытантайского улуса на молочных фермах сел Саккырыр и Кустур.

Образцы готовой продукции разработаны, приготовлены и апробированы автором в ГНУ ЯНИИСХ Россельхозакадемии (г. Якутск) и в ГУП ПТЛ «Туймаада-Ас», РСХПССК «Сахагропродукт», ООО «Легей-продукт» Усть-Алданского улуса, ОАО «Таттинское АПО» Таттинского улуса, ОАО «Агрофирма Вилюйское» и в ИП «Саргы» г. Якутска Республики Саха (Якутия).

Полученные данные были обработаны биометрически с использованием персонального компьютера (Программа Мicrosoft ExceI 2003, для Мiсrоsоft Windоws ХР).

РЕЗУЛЬТАТЫ СОБСТВЕННЫХ ИССЛЕДОВАНИЙ

1. Природно-климатические условия производства молока в Республике Саха (Якутия)

Республика Саха (Якутия) располагает обширными площадями естественных кормовых угодий, в том числе свыше 1,3 млн. га пастбищ. Отдаленные участки этих угодий осваиваются оленеводством и коневодством -- традиционными отраслями сельского хозяйства республики.

Условия содержания и уровень кормления разводимых домашних животных тесно связаны с природно-климатическими особенностями Якутии. Климат здесь резко континентальный, характеризуется большими колебаниями температур в течение года и недостаточным уровнем осадков. Годовые амплитуды температуры составляют в среднем 62^оС и достигают величины более 100^оС. За год в Якутии выпадает 130-270 мм осадков. Для растений дополнительным источником влаги служит вечная мерзлота, за счет оттаивания ее поверхностного слоя.

Основные типы экосистем Якутии образуют равнинные и горные тундры, лесотундры, смешанные и лиственные леса, болотистые хвойные леса, суходольная тайга, степи и арктические пустыни. Экстремальность природных условий Якутии задана не столько внешними факторами, сколько их необычным, отчасти аномальным сочетанием и их значительными различиями во времени и пространстве.

Сельскохозяйственное производство Якутии размещено в зоне вечной мерзлоты, резко континентального климата и неустойчивого увлажнения. Из всех факторов внешней среды наиболее важным и в то же время наименее стабильным экологическим фактором является низкая температура воздуха. Амплитуда суточного и сезонного ее колебания существенно отражаются на функциональном состоянии органов и систем, обеспечивающих гомеостаз организма животных, обитающих в этих условиях.

Особенности природных и экономических факторов создают различную природно-экономическую основу для развития сельскохозяйственного производства в разных сельскохозяйственных зонах республики, обусловливают специализацию, оказывают влияние на состав и соотношение отраслей сельского и промыслового хозяйств, определяют уровень интенсивности и эффективности сельскохозяйственного производства.

2. Состояние производства молока в Республике Саха (Якутия)

Анализ производства молока по сельскохозяйственным зонам в Республике Саха (Якутия) показал, что в последнее десятилетие наблюдается стабильный рост производства молока, но по сравнению с 1990 г. валовое производство молока сократилось на 27,8%, сокращение поголовья коров на 13,1 %.

Таблица 1

Объем производства молока по зонам Республики Саха (Якутия)

Зона	Поголовье коров (в хозяйствах всех категорий, на 1 января, тыс.гол.)	Валовый надой (в хозяйствах всех категорий, тыс.т.)
	1990	2005	2008	2009	1990	2005	2008	2009
По республике	145,4	108,0	98,82	99,03	267,4	197,0	200,7	198,8
Арктическая	50,1	36,2	31,43	30,66	84,7	60,8	62,26	60,53
Северо-восточная	5,6	3,8	2,8	2,7	5,6	5,8	5,9	5,4
Центральная Якутия	80,5	61,0	58,29	59,68	109,7	109,6	116,0	117,0
Западная	8,6	6,7	5,9	5,6	12,9	13,8	15,6	15,0
Южная Якутия	0,6	0,5	0,4	0,3	0,9	0,9	1,0	0,7

Себестоимость производства молока в 2009 году составил 24,6 руб. за килограмм при среднегодовом удое 1565 кг с одной коровы, что ниже, чем в среднем по России (2687кг) на - 1122 кг. В республике основными производителями молока стали личные подсобные хозяйства, в них содержится 54,5% коров, производится 66,7,% молока, заготавливается 42,3% сырья.

3. Показатели качества молока - сырья в Республике Саха (Якутия)

Исследованиями установлено, что из реализованного молока высшим сортом сдается 54,4%, первым - 40,4%, вторым - 3,3% и несортового молока было 1,9%. Снижение сортности молока-сырья в республике в основном происходит из-за высокой бактериальной обсемененности, на бактериальную обсемененность существенно влияла температура сдаваемого молока. В молоке, производимом в Республике Саха (Якутия), массовая доля сухого вещества 11,38%, СОМО- 7,90, жира - 3,47, общего белка - 2,89, казеина - 2,40, лактозы - 4,37, золы - 0,54%, содержало 114,0 мг% кальция, 78,0 мг% фосфора и 22,09 мг/л витамина С. Молоко обладает хорошей способностью сквашиваться молочнокислыми заквасками, но между тем только 42% из всего исследованного молока полностью отвечало рекомендуемым требованиям к молоку для производства кисломолочных продуктов высокого качества.



Рисунок 2 Сезонная изменчивость химического состава молока

Химический состав молока на протяжении всего периода исследований не был постоянным, наблюдается изменение массовой доли отдельных компонентов молока в зависимости от сезона года, которая отражена в рисунке 2.

4. Исследование состава и свойств микрофлоры обезжиренного коровьего молока

Для изучения изменения количественных показателей микрофлоры пастеризованного обезжиренного молока в течение года (режим пастеризации 78 °С с выдержкой 20 с) были проведены посевы отобранного обезжиренного молока на нормируемые показатели: БГКП и КМАФАнМ. Результаты исследований показали, что эффективность пастеризации обезжиренного молока зависит от исходной обсеменённости сырья. Чем больше обсеменённость исходного молока, тем ниже эффективность пастеризации. В более теплое время года (с мая по сентябрь) значения КМАФАнМ составляли (5,2 ч 7,8)х10і КОЕ/ смі, а в более холодное время года - (2,5 ч 5,6)х10і КОЕ/смі. Качественный состав микрофлоры обезжиренного молока может меняться в зависимости от микрофлоры исходного молока, а также от санитарно-гигиенических условий производства.

Анализ полученных данных показал, что в составе микрофлоры пастеризованного обезжиренного молока присутствуют кокки в разных сочетаниях, единичные короткие палочки, а также крупные зернистые палочки, состав микрофлоры и свойства обезжиренного молока в течение года постоянно менялся, что может оказывать существенное влияние на течение всего технологического процесса, так и на характер сгустка при получении кисломолочных продуктов и на процесс кислотообразования. КМАФАМнМ в обезжиренном молоке оказывает влияние на характер сгустков в готовых продуктах и на нарастание титруемой и активной кислотности, хотя прямой зависимости между этими показателями нет, так как не все микроорганизмы, присутствующие в обезжиренном молоке, вызывают повышение кислотности.

Проведенные исследования согласуются с данными литературы (Банникова Л.А., Королева Н. С., Семенихина В. Ф., 1987, Степаненко П. П., 2002, Кузнецова О. В., 2007) о том, что в обезжиренном молоке хорошо развиваются различные группы микроорганизмов, происхождение которых связано как с остаточной, термостойкой и термофильной микрофлорой, так и со вторичным обсеменением сырья с оборудования. Среди микрофлоры, оставшейся после пастеризации, имеются представители как спорообразующих и неспорообразующих бактерий, так и кокковых форм микроорганизмов.

Анализ микрофлоры обезжиренного молока показал, что необходимо проводить мониторинг контроля технологического процесса в целях предотвращения пороков молочных продуктов.

Характеристика выделенных штаммов молочнокислых бактерий

Из якутских национальных кисломолочных продуктов, приготовленных народными способами «самоквасом», выделены культуры 17 штаммов молочнокислых микроорганизмов, из которых для дальнейших исследований отобрано 8 наиболее активных штаммов. Первичная идентификация их видовой принадлежности была проведена в кафедре микробиологии МГУ прикладной биотехнологии, после чего культуры 5 наиболее перспективных в технологическом отношении штаммов были отправлены для окончательной идентификации во Всероссийскую коллекцию молочнокислых микроорганизмов ГНУ ВНИМИ, где установлена видовая принадлежность штаммов: Lactobacterium acidophilus. Все они имеют высокую скорость образования равномерного сгустка при сквашивании молока.

Выделенные культуры местных штаммов лактобактерий неподвижны, окрашиваются по Грамму, у них отсутствует спорообразование.

Активность кислотообразования (скорость свертывания молока) у двух из исследованных штаммов составляет 6 ч., у остальных - 9 ч.

Предельная кислотность в образцах молока, сквашиваемых культурами местных штаммов лактобактерий палочковидной формы доходит до 359°Т.

Нарастание кислотности в образцах молока, сквашиваемого культурами 3 штаммов прекращается через 4 сутки , достигнув 305-357 °Т. 1 штамм развивался в молоке 7 суток, доводя кислотность до 359 °Т.

Из вышеуказанных результатов видно, что среди штаммов подобранных по кислотообразованию показатели внутри групп сильно варьировали, это показывает на то, что на антагонистическую активность лактобактерий при совместном культивировании фактор кислотообразования имеет косвенное значение.

Таблица 2

Антагонистическая активность местных штаммов L. аcidophilus

Номер	Зона угнетения роста патогенных микроорганизмов, мм
	Shigella	E.coli	St. aureus
СЕтар-09	17±3	11±1	10±2
СЕяк-65	12±2	8±1	6±1
Контроль	7,22±1	6,55±1	6,74±1

Таким образом, местные штаммы лактобактерий палочковидной формы отличаются высокой кислотообразующей активностью и могут найти широкое применение при производстве кисломолочных продуктов.

5. Разработка безотходной технологии производства молочных продуктов нового поколения из коровьего молока

При разработке научных и технологических основ безотходного производства молочных продуктов нового поколения нами приняты в основу современные направления молочной промышленности: безотходная переработка молока и производство высококачественных национальных молочных продуктов.

Кисломолочный продукт «Тар». Ведущим кисломолочным продуктом является разработанный нами якутский национальный кисломолочный продукт «Тар» (ТУ 9222-017-00670203-2005).

Нами проведено исследование микрофлоры кисломолочного продукта «Тар» для дальнейшего использования его в качестве закваски для приготовления кисломолочных продуктов.

Основной микрофлорой тара установлены стрептококки: Str. lactis и Str. сremoris и термофильные палочки L. bulgaricum, L. acidophilus.

Исследовали сезонную динамику изменения микрофлоры, посевы были проведены в марте, июле и сентябре. По результатам исследования было установлено, что в осеннее время преобладают сливочные стрептококки, чем болгарские и ацидофильные палочки. Поэтому продукт получается более густым, похожим на консистенции сметаны.

Таблица 3

Качественная характеристика кисломолочного продукта «Тар»

Наименование показателя	Характеристика
	без наполнителя	с наполнителем
Вкус и запах	Чистый, кисломолочный,	с соответствующим вкусом и ароматом внесенного ингредиента.
Консистенция и внешний вид	Однородная, с нарушенным или ненарушенным сгустком, без газообразования. Допускается незначительное отделение сыворотки (не более 2% от объема продукции).
Цвет	Светло-кремовый, равномерный по всей массе	обусловленный цветом внесенного ингредиента

Таблица 4

Физико-химические и микробиологические показатели «Тар»

Наименование показателя	Норма для продукта
	1,5 % жирности	1% жирности	Нежирного
Массовая доля жира, % не менее	1,5%	1,0 %	0,3; 0,5%; 0,05%
Кислотность, єТ, в пределах	180-200	180-200	180-210
Температура при выпуске с предприятия, єС	4±6	4±2	4±2
Фосфатаза	Отсутствует
Массовая доля белка, % не менее	3,0	2,9	3,0
Масса продукта (г,смі), в которой не допускается	БГКП (колиформы)	0,01
	S. aureus	1,0
	Патогенные, в т.ч. сальмонеллы	25

В весеннее время преобладают молочнокислые стрептококки Str. Lactis, поэтому продукт получается жидковатым в консистенции кефира.

Микробиологические исследования показали на то, что основная особенность процессов, протекающих при производстве, состоит в том, что повышение температуры сквашивания более 30°С интенсифицирует развитие термоустойчивых молочнокислых палочек, а пониженная температура менее 28°С -- молочнокислых палочек. А постоянный слив и добавка свежего сората предотвращает излишнее кислотообразование. Следовательно, строго соблюдая санитарно-гигиенические условия, «Тар» можно использовать как естественную закваску при производстве кисломолочных продуктов.

Для характеристики пищевой ценности «Тар» исследовали состав сырья и свойства продукта. Для этого проводились органолептические, физико-химические, биохимические и микробиологические исследования.

Кисломолочный продукт «Тар» вырабатывается из молока низкой жирности (1% ,1,5 %) и обезжиренного молока (таблица 5).

Таблица 5

Пищевая и энергетическая ценность «Тар»

Продукт	Массовая доля основных компонентов в 100 г продукта, %	Энергетическая ценность в 100 г продукта
	Жира	белка	углевода	Ккал	кДж
Тар маложирный	1,5	2,8	4,1	40	169
Тар маложирный	1,0	2,9	4,5	38	158
Тар нежирный	0,05- 0,5	3,0	3,8	29	121
Тар маложирный с брусникой	1,5	3,5	12,7	76	317
Тар маложирный со смородиной	1,0	3,7	12,5	72	298
Тар нежирный с голубикой	0,05-0,5	4,0	7,9	49	203
Биотар маложирный	1,5	2,9	3,9	40	167
Биотар маложирный	1,0	3,0	4,0	36	152
Биотар нежирный	0,05-0,5	3,1	3,8	29	123

Добавление дикорастущих ягод и листьев полыни обыкновенной (чернобыльника) повышает энергетическую ценность продукта в 100 г кисломолочного продукта «Тар» от 32 до 86 ккал, содержание углеводов от 3,4 до 12,8 %.

Кисломолочный продукт «Тар зрелый» производится из коровьего молока, содержащий заквасочные микроорганизмы без добавления или с добавлением дикорастущих ягод или листьев полыни обыкновенной (чернобыльника) вырабатывается в соответствии с требованиями, разработанными нами технических условий и технологических инструкций ТУ 9222-023-00670203-2010 и предназначенный для непосредственного употребления в пищу.

Кисломолочный продукт «Тар замороженный» - якутский национальный продукт, вырабатываемый путем замораживания тара зрелого в соответствии с требованиями, разработанными нами технических условий и технологических инструкций ТУ 9222-027-00670203-2010. Цель замораживания - сохранение качества и увеличение срока хранения продукта. Тар зрелый должны замораживать тонкими слоями при температуре минус 25 ⁰С.

Кисломолочный продукт «Быырпах» является одним из основных национальных кисломолочных напитков, вырабатывается из пастеризованного нормализованного по жиру молока с добавлением сахара, ягодных наполнителей путем сквашивания специально подобранными заквасками в соответствии с требованиями, разработанными нами технических условий и технологических инструкций ТУ 9222-005-00670207-2002 и предназначается для непосредственного употребления в пищу.

В зависимости от массовой доли жира, применяемого сырья кисломолочные напитки «Быырпах» выпускаются в следующем ассортименте: напиток «Быырпах» с 1% жирностью, нежирный; с 1% жирностью, нежирный с ягодами;

Кисломолочный продукт «Ымдаан» производится из обезжиренного молока кефира или сората с добавлением холодной воды, льда и сливок, предназначенный для непосредственного употребления в пищу в соответствии с требованиями разработанными нами технических условий и технологических инструкций ТУ 9222-028-00670203-2010.

Напиток в зависимости от применяемого сырья подразделяют на следующие виды: напиток «Ымдаан»; напиток «Ымдаан» со сливками; напиток «Ымдаан» со льдом.

В зависимости от массовой доли жира «Ымдаан» вырабатывают обезжиренный, с массовой долей жира 1%, 1,5%, 2%, 2,5%, 3,2%.

Молочный продукт деликатес «Урумэ» (Молочная пенка) производится из цельного коровьего молока и обезжиренного молока без добавления и с добавлением ягодных наполнителей, масла топленого, сливок, в соответствии с требованиями, разработанными нами технических условий и технологических инструкций ТУ 9222-030-00670203-2010 предназначенный для непосредственного употребления в пищу.

«Урумэ» в зависимости от применяемых наполнителей подразделяют на следующие виды: без наполнителей; с ягодными наполнителями; смазанная сливками; смазанная топленым маслом; с мукой.

По форме «Урумэ» выпускают: в виде рулета (харта урумэ); в виде торта (багарах урумэ); в виде трубочки. Из 1 кг молока получается 400 г молочной пенки и расходуется 100 г наполнителей: ягод, сливок и масла топленого.

Молочный продукт - «Иэдъэгэй» вырабатывается из цельного и обезжиренного коровьего молока путем сквашивания его чистыми культурами молочнокислых микроорганизмов без добавления и с добавлением ягодных наполнителей, сливок, в соответствии с требованиями, разработанными нами технических условий и технологических инструкций ТУ 9222-026-00670203-2010 предназначенный для непосредственного употребления в пищу.

В зависимости от применяемых наполнителей «Иэдъэгэй» подразделяют на следующие виды: без наполнителей и с ягодными наполнителями;

В зависимости от массовой доли жира (м.д.ж.) «Иэдъэгэй» вырабатывают следующих видов: массовой долей жира 18,0%, 15,0, 12,0%, 10,0 %, 6,0%; обезжиренный.

Технологический проект цеха по производству национальных кисломолочных продуктов

Нами разработан технологический проект цеха по производству разработанных нами технологий кисломолочных продуктов на промышленной основе на примере молочного продукта «Тар», исходя из того, что технология этого продукта наиболее универсальна по отношению ко всем разработанным технологиям производства якутских национальных молочных продуктов нового поколения. Проведен расчет стоимости сырья, а также рассчитаны прямые издержки для производства продуктов, проведена оценка рисков. Для рисков, балл которых Vi Wi > 10, нами разработаны мероприятия противодействия. На основе расчетов и с учетом разработанной технологии подобрано технологическое оборудование.

Экономическая эффективность разработанных технологий производства молочных продуктов рассчитана на примере молочного продукта «Тар» с различными наполнителями.

Экономический эффект от производства 1 т нежирного «Тар» составляет 1,53 тыс. руб., нежирного «Тар» с ягодой - 2,49 тыс. руб., нежирного «Тар» с листьями полыни - 1,88 тыс. руб. при рентабельности 50,2 %.

Эффективность производства разработанных технологий заключается в следующем:

-- в рациональном использовании вторичного сырья;

-- высокой питательной ценности за счет обогащения его питательными веществами, содержащимися в пахте и в наполнителях из дикорастущих пищевых растений, в рентабельности его производства (от 31,4 до 45,1%) за счет использования вторичного сырья, безотходной технологии производства, низкой себестоимости продукта и возможности реализации широкой массе населения.

6. Молочная продуктивность и технологические качества молока кобыл разных внутрипородных типов лошадей якутской породы

В Республике Саха (Якутия) дойные кумысные фермы комплектуют из кобыл якутской породы, состоящей из пяти внутрипородных типов. Из этих типов нами изучена молочная продуктивность кобыл укрупненного типа в СХПК «Кымысчыт» Намского улуса, коренного типа в СХПК «имени И.Я. Строда» Амгинского улуса, мегежекского типа в ОАО «Конный завод имени Степана Васильева» Нюрбинского улуса, янского типа в СХПК «Тюнгесей» Верхоянского улуса. Из-за отдаленности и труднодоступности в местах разведения колымского типа, исследования молочной продуктивности кобыл по этому типу не проведены.

Таблица 6

Удой подопытных кобыл (май-октябрь)

Внутрипородные типы	n	Валовый удой, л X±Sx	Товарный удой, л X±Sx
За сутки, кг
Укрупненный	11	10,32 + 0,27	3,37±0,09
Коренной	10	8,79 + 0,37	3,31±0,14
Мегежекский	12	12,73 + 0,36	6,11±0,15
Янский	10	11,31±0,33	5,38±0,12
За продуктивный сезон, кг
Укрупненный	11	1666,0 + 40,50	606,6±14,46
Коренной	10	1592,0 + 45,02	564,6±16,07
Мегежекский	12	2393,0 + 67,62	1100,7±24,15
Янский	10	2105,8 ± 59,50	968,6±21,25

Из приведенных в таблице 6 данных видно, что молочная продуктивность кобыл укрупненного типа на 30,4% и коренного типа на 33,4% якутской породы в Центральной Якутии ниже, чем кобылы мегежекского и янского типа.

Высокая молочная продуктивность мегежекского типа лошадей дает большую перспективу в использовании кобыл этого типа в увеличении производства кобыльего молока.

Установлено, что коэффициент корреляции между удоем и живой массой кобыл всех внутрипородных типов положительный и колебался по валовому удою молока от +0,225 до +0,505, по товарному удою от +0,080 до +0,232. У кобыл укрупненного и коренного типа он оказался хотя и положительным, но довольно низким (таблица 6).

Из результатов исследований молочной продуктивности кобыл якутской породы следует заключить, что для увеличения производства товарного молока необходимо:

-- удлинить продолжительность доения кобыл с июня по сентябрь, что достаточно для получения прибыли от производства кумыса;

--для снижения себестоимости и повышения рентабельности производства кумыса комплектовать кумысные фермы из 30-ти кобыл с удоем не ниже 5-6 литров в день и из них ежегодно создавать постоянные дойные косяки;

-- внедрить раздой кобыл в начале сезона кумысопроизводства.

Таблица 7

Живая масса кобыл и выход молочной продукции на 100 кг живой массы

Показатель	Внутрипородные типы
	Укрупненный	Коренной	Мегежекский	Янский
Количество кобыл, гол.	11	10	12	10
По валовому удою, кг, X±Sx
Живая масса, кг	430,9±0,72	401,6±2,0	461,7±3,92	432,2±1,13
Удой на кобылу, кг	1666,0+40,5	1592,0+45,0	2393,0+67,6	2105,8±59,5
Сухого вещества в молоке, кг	175,7±4,05	173,5±4,90	251,0±7,09	115,4±2,53
Выход на 100 кг живой массы, кг:
молока	386,63	396,41	518,30	487,22
сухого вещества	40,77	43,20	54,36	26,70
r удой Ч живая масса	+ 0,362	+0,225	+ 0,505	+ 0,472
По товарному удою, л, X±Sx
Живая масса, кг	430,9±0,72	401,6±2,0	461,7±3,92	432,2±1,13
Удой на кобылу, кг	606,6±14,46	564,6±16,07	1100,7±24,15	968,6±21,25
Сухого вещества в молоке, кг	63,99±1,52	61,54±1,75	185,3±5,23	85,23±3,69
Выход на 100 кг живой массы, кг:
молока	140,77	140,58	238,40	224,10
сухого вещества	14,85	15,32	40,13	19,72
r удой Ч живая масса	+0,131	+0,080	+0,232	+0,216

Содержание питательных веществ в молоке кобыл разных внутрипородных типов лошадей якутской породы

Биохимический состав молока кобыл в период с 2001 по 2004 годы проведено в СХПК «Лена» Усть-Алданского улуса, в СХПК «Имени И.Я. Строда» Амгинского улуса, в СХПК «Кымысчыт» Намского улуса, в СХПК «Тымпы» Вилюйского улуса, в СХПХ «Тюнгесей» Верхоянского улуса (таблица 8).

Сравнительная оценка содержания питательных веществ в молоке внутрипородных типов кобыл якутской породы позволила установить, что в кобыльем молоке в среднем содержалось: 2,31±0,05% белков, из которых казеиновая фракция составляла 45 %, сахаров от 7,46±0,04 до 11,00±0,01%, золы 0,36±0,008 до 0,46±0,001%, фосфора 0,051±0,004 до 0,72±0,03%, кальция 0,113±0,003 до 0,194±0,001%, содержание витамина С в молоке кобыл колебалось от 89,3 до 126,0 мг/л и изменялось по периодам лактации: весной, в начале лактации, его было меньше Ї 103,6, увеличение аскорбиновой кислоты в молоке наблюдалось по июль Ї до 136,7, а с середины лактации количество ее вновь уменьшилось до 103-109 мг/л.

Таблица 8

Произведено питательных веществ с молоком подопытных кобыл, за продуктивный сезон, кг

Внутрипородные типы	n	Валовый удой, л X±Sx	Товарный удой, л X±Sx
Удой
Укрупненный	11	1666,0 + 40,50	606,6±14,46
Коренной	10	1592,0 + 45,02	564,6±16,07
Мегежекский	12	2393,0 + 67,62	1100,7±24,15
Янский	10	2105,8 ± 59,50	968,6±21,25
Содержание белка
Укрупненный	11	33,98 ± 0,82	12,37 ± 0,29
Коренной	10	46,16 ± 1,30	16,37 ± 0,46
Мегежекский	12	48,57 ± 1,37	22,34 ± 0,70
Янский	10	42,32 ± 1,19	19,46 ± 0,42
Содержание жира
Укрупненный	11	18,65±0,45	6,79±0,16
Коренной	10	11,78±0,33	4,17±0,12
Мегежекский	12	20,10±0,56	9,24±0,20
Янский	10	23,16±0,65	10,65±0,23
Содержание сухого вещества
Укрупненный	11	175,7±4,05	63,99±1,52
Коренной	10	173,5±4,90	61,54±1,75
Мегежекский	12	251,0±7,09	115,4±2,53
Янский	10	185,3±5,23	85,23±3,69
Содержание минеральных веществ
Укрупненный	11	10,07±0,24	3,66±0,009
Коренной	10	10,22±0,28	3,62±0,10
Мегежекский	12	14,50±0,40	6,67±0,14
Янский	10	13,43±0,37	6,17±0,13
Содержание лактозы
Укрупненный	11	124,28±3,02	45,25±1,07
Коренной	10	119,4±3,37	42,34±1,20
Мегежекский	12	181,6±5,13	83,54±1,83
Янский	10	231,6±6,54	106,54±2,33

При этом биохимический состав молока отличался по внутрипородным типам и зонам разведения. Так, средний процент белка в молоке кобыл внутрипородных типов в течение продуктивного сезона был на уровне 2,03-2,32%. Наиболее высокой жирномолочностью характеризовались кобылы укрупненного типа, средний показатель их за продуктивный сезон составил 1,12%, что на 33,9% выше показателя жирномолочности конематок коренного типа.

Высокое содержание лактозы (11,04%) установлено в молоке кобыл янского типа, с учетом более высокого удоя за продуктивный сезон кобылы этого типа произвели лактозы молока на 23,0 кг, или 21,58% (при P < 0,01), больше, чем ее получено за это же время от конематок высокопродуктивного мегежекского типа. Расчеты по содержанию сухих веществ в молоке кобыл подопытных групп показали: конематки мегежекского типа за продуктивный сезон произвели с молоком сухих веществ 115,91 кг, конематки янского типа - на 30,68 кг, или 26,14%, меньше.

В условиях Якутии наиболее высокое содержание витамина С наблюдается в летние месяцы (июне, июле), а в сентябре, октябре снижается до 108-109 мг/л, в зимние месяцы -- до 45-58 мг/л.

Сравнительная экономическая эффективность производства молока кобыл разных внутрипородных типов якутской породы

Методикой исследований предусматривалось изучение экономической эффективности производства молока кобылами разных внутрипородных типов лошадей якутской породы при круглогодовом табунном содержании в условиях Республики Саха (Якутия).

Главными показателями, влияющими на экономику молочного коневодства, являются: удой кобыл, себестоимость производства 1 ц молока и цена реализации 1 ц кумыса (таблица 9).

Таблица 9

Экономические показатели производства молока кобылами разных типов лошадей якутской породы

Показатель	Внутрипородные типы лошадей
	Укрупненный	Коренной	Мегежекский	Янский
Товарный удой молока,кг	606,6	564,6	1100,7	968,6
Всего надоено, ц	303,3	282,3	550,35	484,3
Себестоимость 1 ц молока, руб.	4145	4453	2284	2596
Получено кумыса надоенного от 1 кобылы, л	727,9	677,52	1320,84	1162,32
Себестоимость 1 ц кумыса, руб.	7178	7486	5317	5629
Цена реализации 1 ц кумыса, руб.	8000	8000	8000	8000
Прибыль от производства и реализации 1 ц. кумыса, руб.	822	514	2683	2371
Рентабельность, %	11,45	6,86	50,45	42,11

Данные таблицы 9 свиде...