Научно-практическое обоснование безотходной технологии производства и переработки молока в условиях Республики Саха (Якутия)

4,16±0,008

0,73±0,0007

В индивидуальном плане характер изменения кислотности молока разных важенок неодинаковый, что в значительной мере связано с первоначальной кислотностью молока, которая сильно варьирует, в зависимости от индивидуальных особенностей и физиологического состояния животных. Заметна некоторая разница в протекании процесса скисания молока у разных важенок. Для молока важенки, взятого во время гона, была характерна низкая кислотность и относительно невысокая кислотность при свёртывании, сопровождалось выраженным липолизом с появлением прогорклого запаха, не характерного для молока, взятого в более ранние сроки.

Разработка нормативных документов на молоко оленье и на молочную продукцию

На основе проведенных исследований нами разработаны нормативные документы на «Молоко оленье натуральное - сырье» (ТУ 9861-014-00670203-2007), на «Молоко оленье замороженное - сырье» (ТУ 9861-015-00670203-2007, технологические инструкции), которые позволяют заготовку высококачественного сырья и комплексную переработку оленьего молока с целью применения в фармацевтической, косметической и пищевой промышленности, что обеспечит повышение уровня жизни работников отрасли оленеводства, представителей коренных малочисленных народов Севера за счет получения дополнительного дохода от реализации сырья.

Разработка технологии производство кисломолочного продукта «Бакалдын Умданин» из оленьего молока

Кисломолочный продукт «Бакалдын умданин» (ТУ 9222-024-00670203-2009) вырабатываются из нормализованного по жиру оленьего молока с добавлением сахара, ягодных наполнителей путем сквашивания специально подобранными заквасками.

Таблица 12

Пищевая и энергетическая ценность «Бакалдын Умданин»

Продукт	Массовая доля основных компонентов в 100 г продукта	Энергетическая ценность в 100 г продукта
	Жира	белка	углевода	Ккал	кДж
Маложирный	1,0	3,07	4,77	41	167
Обезжиренный	0,05- 0,5	3,18	4,02	52	130
Маложирный с брусникой	1,5	3,71	13,4	81	336
Маложирный с смородиной	1,0	3,9	13,2	76	316
Маложирный с голубикой	0,05-0,5	4,24	8,37	49	215

Использование дикорастущих ягод в качестве наполнителей обогащает напиток ценными питательными веществами, повышает биологическую и питательную ценность «Бакалдын Умданин», содержание углеводов повышается с 4,7% до 13,4%. Энергетическая ценность повышается с 167 кдж до 336 кдж.

Разработка технологии производства низкожирного молочного продукта «Керчех» из оленьего молока

«Кёрчэх» -- национальный вид молочного продукта, предназначенный для непосредственного употребления в свежем и замороженном видах. Вырабатывается из оленьего молока путем взбивания в чистом виде и с внесением наполнителей из ягод, пищевых растений и сахара.

Виды: «кёрчэх» из оленьего молока; «кёрчэх» из оленьего молока с наполнителями из ягод и сахара, из пищевых трав и сахара.

8. Перспективы использования молока якутского скота

Раньше бытовало мнение о чрезвычайно низкой молочности якутской породы коров, однако стационарными исследованиями доказано, что якутский скот обладает высокой жирномолочностью.

По данным Коротова Г. П. (1983), при раздое коровы давали до 2236 литров молока в год, средняя; жирность около 5,6% (у отдельных экземпляров доходит до 9 %), что является очень ценным селекционно-генетическим признаком. Тем более нашими исследованиями подтверждено, что молоко данных коров отличается высоким содержанием жира - 4,36±0,019, белка -3,34±0,081%, лактозы - 4,47±0,026%, минеральных веществ - 0,73±0,007% и витаминов, а калорийность составляет - 678,4 кал., поэтому молоко, масло, молочные изделия отличаются значительным нежным и ароматным вкусом.

Таблица 13

Физико-химические показатели молока якутского скота (S±Sx)

Показатель молока	(n=30)	Произведено питательных веществ за лактацию, кг
Сухое вещество, %	12,86±0,141	287,55±0,405
СОМО, %	8,61±0,061	192,51±0,117
Жир, %	4,36±0,019	97,48±0,018
Общий белок, %	3,34±0,081	74,68±0,060
Молочный сахар, %	4,47±0,026	99,95±0,025
Минеральные вещества, % В.т.ч. Ї кальций, мг% Ї фосфор, мг% Ї магний, мг%	0,73±0,007 144,64±0,877 123,78±0,979 14,62±0,229	16,32±0,001 - - -
Плотность, А	1029,81±0,229	-
Кислотность, єТ	18,14±0,469	-
Калорийность: Ї кКал в 100 г Ї кДж в 100 г	67,84 284,67	1516,9 6365,2

9. Разработка технологий использования холода в хранении молока в условиях Республики Саха (Якутия)

Ожидаемая эффективность использования естественного холода в технологиях переработки и хранения в условиях Севера складывается из:

-- экономии электроэнергии на 40-50% в период переработки и хранения по сравнению с использованием искусственного холода, производимых на промышленных холодильных установках;

-- экологической чистоты природного холода.

Учитывая, вышеуказанные преимущества использования естественного и искусственного холода нами разработаны технологии хранения молока.

Разработка технологии замораживания коровьего молока

Молоко коровье замороженное производится из свежего натурального коровьего молока путем замораживания его при температуре не выше 20 ⁰С в формах или в таре с емкостью не более 1 кг, разрешенных органами здравоохранения России для контакта с молоком и молочными продуктами и предназначается для хранения не более 30 суток, в соответствии с требованиями, разработанными нами технических условий и технологических инструкций ТУ 9861-031-00670203-2010 для промышленной переработки на кисломолочные напитки и творог.

Изучение влияние замораживания на качество кобыльего молока и изменения биохимического состава при хранении

Замороженное кобылье молоко производится в соответствии с требованиями, разработанными впервые сотрудниками ЯНИИСХ Россельхозакадемии А. Ф. Абрамовым, А. И. Павловой (2004) технических условий и технологических инструкций ТУ 9851-015-00670203-2007.

Производство замороженного кобыльего молока требует решения многих организационных технологических процессов. В связи с этим, нами в данном разделе приводятся основные технологические процессы замораживания кобыльего молока.

Для производства замораживания кобыльего молока в летнее время хозяйствам необходимо создать на кумысной ферме, в первую очередь, материально-техническую базу. Для этого необходимо иметь:

-- низкотемпературные морозильные камеры с температурой замораживания не выше -25^оС;

-- холодильные камеры или секции в ледниках для первичного охлаждения кобыльего молока;

-- для длительного хранения замороженного молока морозильную камеру с температурой не выше -15^оС или ледник;

-- установки для упаковки кобыльего молока в потребительские тары.

В дальнейшей работе мы преследовали цель изучения влияния замораживания на качество кобыльего молока.

Особое внимание нами уделялось изменению содержания витамина «С» (аскорбиновой кислоты) в кобыльем молоке при замораживании, т.к. он играет важную роль для человеческого организма, особенно в его иммунной системе, а также в профилактике и лечении различных болезней, в том числе туберкулеза.

Из результатов исследований, представленных в таблице 14 видно, что при замораживании молока наблюдались небольшие изменения в кислотности, в содержании сахаров и витамина «С» сохраняется до 93,0%, т.е. потери незначительные. Большая потеря витамина наблюдается в процессе хранения.

Замораживание молока не вызывало изменений в белковом составе. Изменения происходят во время хранения замороженного молока, причем не сразу, а после определенного периода.

Молочный жир во время замораживания и хранения молока при отрицательных температурах менее подвержен изменениям по сравнению с белками. Определяющими факторами устойчивости жира являются скорость замораживания и температура хранения замороженного молока.

Примечание: * Р<0,05

Рис. 3 Влияние замораживания на качество кобыльего молока

Таким образом, из представленных данных видно, что при замораживании кобыльего молока, происходит увеличение содержания сахаров, повышение кислотности, сохранность витамина «С» составляет 93,0%.



Примечание: * Р<0,05

Рис. 4 Биохимический состав кумыса, производимого из свежего и замороженного кобыльего молока

При изучении биохимического состава кумыса произведенного из замороженного и свежего кобыльего молока наблюдается значительное снижение витамина С в кумысе из замороженного молока по сравнению с кумысом из с 85,50±0,8 мг/л до 59,63±1,02 мг/л и незначительное повышение спирта от 1,02±0,04% до 1,21±0,01%, по остальным показателям изменений не наблюдается.

Разработка технологии замораживания оленьего молока

Молоко оленье замороженное производится из свежего натурального оленьего молока с кислотностью не более 20 єТ, плотностью не менее 1.024 г/см³, жирностью не менее 14%, путем замораживания его в низкотемпературной морозильной камере или естественном холоде в соответствии с требованиями, разработанными нами технических условий и технологических инструкций ТУ 9861-015-00670203-2007 и предназначается для длительного хранения, употребления в пищу после дефростации и для промышленной переработки.

Изучения состава и свойства замороженного оленьего молока показали, что содержание компонентов в оленьем молоке при замораживании практически не изменилось, что естественно, поскольку замораживание может предполагать качественные изменения тех или иных веществ, а не их наличие или отсутствие. Для замораживания молоко было взято в августе.

Примечание - * Р<0,05

Рис. 5 Изменение биохимического состава замороженного оленьего молока при хранении

Совпадение содержания жира и белка в замороженном и нативном молоке показывает, что процессы коагуляции и агрегации происходили в процессе хранения в слабой степени или практически отсутствовали. Это может быть обусловлено низкой температурой, при которой хранилось молоко (при -32єС), а также некоторыми свойствами оленьего молока, возможно, невысоким уровнем ионизированного кальция и значительным содержанием к-казеина.

Следует отметить, что оленье молоко перед замораживанием не подвергалось никаким специальным воздействиям, применяемым при замораживании коровьего молока - криоконцентрированию, гомогенизации, внесению антиоксидантов и другим. Выраженных изменений состава и свойств оленьего молока при хранении в замороженном состоянии не обнаружено.

Создание технологической линии по производству замороженного молока в условиях Республики Саха (Якутия)

В качестве технического ресурса используется специально укомплектованная нами технологическая линия по производству замороженного молока.

В результате проведенных исследований установлено преимущество производства замороженного молока, которое заключается в следующем:

-- обеспечение современным доступным технологическим оборудованием;

-- получение дополнительной прибыли хозяйств от реализации замороженного молока;

-- высокое качество замороженного молока за счет выпуска в современной упаковке;

-- обеспечение хранения замороженного молока длительное время без больших потерь его качества;

-- обеспечение транспортировки молока из труднодоступных ферм.

На основе изучения и разработки технологий замораживания молока произведен подбор технологического оборудования и расчет ее стоимости и производственных расходов.

Таблица 14

Эффективность производства замороженного кобыльего молока

Показатели	Единица измерения	Молоко кобылье
1. Суточный товарный надой молока	л	4,9
2. Себестоимость 1 т молока	руб	3369,5
3. Расходы на замораживание, всего	руб.	17244
в.т.ч.
заработная плата	руб	6254
стоимость упаковочного материала	руб	420
содержание и эксплуатация морозильного оборудования и производственных помещений	руб	10570
4. Цена реализации замороженного молока, тн	руб.	60000
5. Прибыль	руб.	39386,5

Эффективность заготовки замороженного молока рассчитана на примере замораживания кобыльего молока (таблица 14).

Таким образом, исключается сезонность производства кумыса высокого качества, а также появляется возможность использования замороженного кобыльего молока для прямого употребления

Прибыль от реализации 1 тонны замороженного кобыльего молока составляет 39,38 тыс. рублей, рентабельность производства составляет 32,1%, при окупаемости 1,8 года.

10. Использование инфракрасной сушки для хранения молока в условиях Республики Саха (Якутия)

Задачей исследования предусмотрена разработка и обоснование рациональной промышленной технологии сушки молока, позволяющей максимально сохранить питательные и биологические достоинства специфического молочного сырья и реализовать процесс сушки в промышленных масштабах непосредственно в хозяйствах.

Поставленная задача решается созданием способа сушки молока и кисломолочных продуктов на его основе в среде нагретого теплоносителя с помощью инфракрасной сушилки. Причем сушку исходного сырья проводится в режиме 40-60°С в течении 18-20 часов. Способ осуществляют также, предварительно подогревая исходное сырье до 30 - 40°C.

Приведенные исследования свидетельствуют о перспективности использования предлагаемого способа сушки для молока и его производных, позволяющего получить сухой продукт, отвечающий нормативным требованиям по органолептическим и физико-химическим свойствам молока.

На основе проведенных исследований разработана технология производства сухого коровьего молока, которая вырабатывается в виде однородного порошка в соответствии с требованиями, разработанными нами технических условий и технологических инструкций (ТУ 9811-026-00670203-2010).

Для производства сухого коровьего молока должно применяться молоко коровье, по ГОСТ Р 52054, нормализованное по жиру до 1.5%, заготовляемое не ниже второго сорта, с кислотностью не более 20єТ. Перед сушкой молоко должно быть профильтровано, охлаждено не позднее 2 ч. после дойки до температуры 4±2єС.

Разработана технология производства сухого кобыльего молока, которое вырабатывается в виде однородного порошка, в соответствии с требованиями, разработанными нами технических условий и технологических инструкций (ТУ 9851-025-00670203-2010).

Технологический процесс производства сухого кобыльего молока с использованием ИК-излучения включает следующие операции: приемка кобыльего молока, очистка кобыльего молока, охлаждение, сушка кобыльего молока, просеивание и размол продукта из кобыльего молока, выгрузка, упаковка и маркировка готового продукта.

Сушат кобылье молоко ИК излучением при температуре 40-60°С в течении 18-20 часов. Сухое кобылье молоко поступает на вибросито для просеивания и размола.

Хранить сухое кобылье молоко следует в чистых хорошо вентилируемых помещениях при температуре не более от 1 до 10єС и относительной влажности не выше 80-85 %.

11. Перспективы развития промышленной переработки кобыльего и оленьего молока в Республике Саха (Якутия)

Возможны следующие сферы применения кобыльего и оленьего молока: разработка лечебно-питательных смесей для желудочно-кишечных, послеоперационных и других больных; добавка к детским питательным смесям или как основа для получения нового экологически чистого продукта детского питания; получение малообъемных высокопитательных смесей для спортсменов, космонавтов, пилотов и.т.д. Кобылье и оленье молоко может служить и основой для создания не только лекарственных препаратов, но и для производства косметических средств. Надо полагать, что биологические качества кобыльего и оленьего молока обеспечат спрос этого продукта и на мировом рынке.

Возможно, именно кобылье и оленье молоко в условиях Республики Саха (Якутия) станут достойными претендентами на замену женского молока при выкармливании детей, а употребление продуктов, полученных из молока кобыл и важенок, будет благотворно влиять на здоровье людей, страдающих тяжёлыми заболеваниями.

Сравнительная характеристика химического состава коровьего, кобыльего, оленьего и грудного молока у женщин этнических групп

В связи с возможностью применения кобыльего и оленьего молока в пищевых целях, особенно в детском питании возникает необходимость проведения сравнительных анализов молока.

При сравнительном анализе химического состава грудного молока кормящих женщин разных этнических групп (табл.15), достоверные различия показателей получены у женщин саха и чукчей: соответственно белки - 2,87 г/100мл > 2,13 г/100мл (p<0,05), жиры - 4,71 г/100мл < 5,9 г/100мл (p<0,05), и у женщин саха и хантов: белки - 2,87 г/100мл > 2,18 г/100мл (p<0,05), жиры - 4,71 г/100мл < 5,49 г/100мл(p<0,05).

В исследованиях удалось провести сравнительный анализ химического состава грудного молока у женщин разных этнических групп, который подтвердил достоверные отличия между грудным молоком урбанизированных женщин (саха) и женщин коренных малочисленных народов Севера (эвены, эвенки, чукчи, ханты), сохранивших традиционный тип питания.

Таблица 15

Сравнительные показатели химического состава грудного молока у кормящих женщин разных этнических групп РС (Я) и ЯНАО

Этническая группа	белки	жиры	углеводы
Саха, n=44	2,87±0,58	4,71±1,11	5,37±0,27
Эвены, n=20	2,46±0,59	4,80±1,07	5,35±0,26
Ханты, n=15	2,18±0,59	5,49±1,51	5,48±0,30
Русские, n=8	2,96±0,71	4,44±1,01	5,26±0,31
Ненцы, n=7	2,72±0,71	5,2±0,70	5,6±0,28
Эвенки, n=5	2,38±0,98	4,41±0,88	5,84±0,35
Чукчи, n=5	2,13±1,26	5,9±1,60	5,38±0,38

Сравнительный анализ химического состава молока сельскохозяйственных животных, разводимых в Республике Саха (Якутия) с женским молоком показал, что кобылье молоко по своему составу приближается к женскому молоку которая содержит в среднем за лактацию (%): белка - 2,20, жира - 1,40, молочного сахара - 6,3, женское молоко соответственно: 1,25; 3,5; 6,5., оленье молоко 11,5, 24,8, 3,4, коровье молоко 3,4, 3,8,4,7.



Рис. 6 Сравнительный химический состав молока сельскохозяйственных животных и человека

Кобылье и женское молоко имеют кислотность в пределах 5,5 °Т, коровье и оленье в 3 раза выше - около 17-19 °Т, однако высокая питательность и технологические свойства оленьего молока возможно станет достойным претендентом на замену женского молока при выкармливании детей.

12. Разработка технологии производства кисломолочных продуктов с использованием лесных ягод и пищевых растений

Нами изучен биохимический состав дикорастущих лесных ягод Якутии: брусника (Vaccinium vitis - idaca L.), земляника восточная (Fragaria oricntalis, Zosinsk), смородина красная (Ribes acidum Turcz ex Pojark) с целью использования в качестве сырья для обогащения молочных продуктов.

Исследования подтвердили, что дикорастущие ягоды являются источником витаминов, макро- и микроэлементов, которые содержатся в них в легко усвояемой форме и в оптимальных для организма человека соотношениях, и могут быть использованы в качестве наполнителей.

Биохимические исследования дикорастущих пищевых растений: листьев полыни обыкновенной (Artemisia vulgaris L.) и корневищ сусака зонтичного (Butomus umbellatus L.) показали, что молодые листья до цветения и отава богаты белковыми веществами (15,5-19,2 %), жирами (3,2-4,7%), клетчатки (21,3-28,4%), БЭВ (40,6-44,5%), микроэлементами Fe, Сu, витаминами (C, Е, группы В), не уступают по пищевой ценности зерновым культурам, корневища сусака богаты белковыми веществами (10,8+1,02%), жирами (5,1+0,03%), водорастворимыми углеводами (27,2+0,34%), витаминами С, Е, группы В, макро-микроэлементами что позволяет использовать их в качестве пищевой добавки.

На основании экспериментальных исследований технологических свойств и теоретического анализа обоснована возможность и целесообразность использования лесных ягод и дикорастущего целебного растительного сырья в производстве кисломолочных напитков для профилактического питания, установлены рациональные технологические параметры производства молочных продуктов с наполнителями из лесных ягод и пищевых растений, оптимальные физико-химические показатели, гарантирующие получение продуктов с высокими органолептическими показателями, содержанием живых клеток лактобактерий на конец срока хранения и реализации - не менее 10⁷ КОЕ/г. Использование сиропа лесных ягод исключает внесение красителей, ароматизаторов, стабилизаторов, подсластителей за счет выраженной естественной окраски, насыщенного аромата, бактерицидных свойств, обеспечивая функции вышеперечисленных ингредиентов при производстве молочных продуктов, обогащая продукт ценными питательными веществами, повышая биологическую и питательную ценность продуктов. Содержание углеводов повышается с 3,8% до 12,7 %. Энергетическая ценность - с 121 кдж до 203 кдж.

Ягодные наполнители использованы в разработке вышеописанных технологий производства молочных продуктов «Тар», «Быырпах», «Урумэ», «Иэдьэгэй» из коровьего молока, «Бакалдын Умданин» и «Керчех» из оленьего молока.

Листья полыни обыкновенной (Artemisia vulgaris L.) используются в качестве пищевой добавки в производстве якутского кисломолочного продукта «От уэрэтэ», который предназначается для непосредственного употребления в пищу.

«От уэрэтэ» вырабатывается в соответствии с требованиями, разработанными нами ТУ 9222-009-00670203-03 и технологических инструкций на основе пахты, молока путем заквашивания кефиром, суоратом с добавлением листьев полыни обыкновенной и предназначается для непосредственного употребления в пищу.

Пищевая ценность кисломолочного продукта «От уэрэтэ» меняется в зависимости от применяемой основы. Продукт на основе пахты имеет высокие показатели по белку и углеводам, поэтому имеет высокую энергетическую ценность (40,88 ккал).

Экономический эффект от производства 785 л «От уэрэтэ» на основе пахты составляет 7,22 тыс. руб., 2500 л «От уэрэтэ» на основе суората 27,5 тыс. руб., 1610 л «От уэрэтэ» на основе кефира 24,15 тыс. руб.

При этом рентабельность составляет, соответственно, 45,1, 31,4 и 42,9 процентов, что в основном зависит от стоимости основного сырья и реализационной стоимости единицы продукта.

Корневища сусака зонтичного (Butomus umbellatus L.) используются в качестве пищевой добавки для производства якутского кисломолочного продукта «Унньуула» в соответствии с требованиями, разработанными нами ТУ 9222-012-00670203-2004 и технологических инструкций из нормализованного пастеризованного молока или обезжиренного молока путем заквашивания кефиром или якутским национальным молочным продуктом суоратом.

«Унньуула» предназначается для непосредственного употребления в пищу, а также может быть рекомендован в качестве профилактического продукта при заболеваниях желудочно-кишечного тракта, т.к. корневище сусака зонтичного обладает антисептическим и обволакивающим действием.

В зависимости от массовой доли жира «Унньуула» выпускается в следующем ассортименте: классический, маложирный, обезжиренный.

Пищевая ценность кисломолочного продукта «Унньуула» зависит от вида используемого молочного продукта. «Унньуула» классического вида, производимая на основе цельного молока, имеет более высокую энергетическую ценность из-за большего содержания жира (58.1-66.7 ккал). Содержание углеводов у всех видов этого продукта одинаковое, а содержание белка выше у обезжиренного вида «Унньуула».

Ожидаемый экономический эффект от производства 1 т «Унньуула»-классический составляет 15,0 тыс. руб., «Унньуула»-маложирный -- 13,0 тыс. руб. и «Унньуула»-обезжиренный -- 10,0 тыс. руб.

Рентабельность при этом составляет соответственно 43, 43 и 50 процентов. Более высокая рентабельность обезжиренного вида «Унньуула» объясняется использованием вторичного сырья -- обезжиренного молока для производства кисломолочного продукта

Таким образом, использование дикорастущих пищевых растений в качестве пищевых добавок не только обогащает кисломолочные продукты БАВ, но и расширяет ассортимент молочных продуктов и является высокорентабельным производством.

13. Компьютерные технологии в рецептурных расчетах национальных кисломолочных продуктов

Развитие рыночных отношений требует повышения эффективности производства, экономии сырьевых ресурсов, совершенствования технологических и экономических расчетов. Большую роль в совершенствовании технологии молочных продуктов и методов экономического анализа играет использование современных компьютерных систем в решении рецептурной задачи.

Современные компьютерные математические системы MatthCAD, Maple. Mathematica, Ехсе1 позволяют творчески разрабатывать рецептуру молочных продуктов с заданной пищевой и энергетической ценноcтью. (В.М. Алексеев, В.М. Тихомиров, СВ. Фомин, 1979, Лисин П. А., 2002)

Смесь якутских национальных кисломолочных продуктов нового поколения готовят в соответствии разработанными нами рецептурами. Их рассчитывают, исходя из наличия сырья, его количества, состава, а также с учетом того, чтобы получить продукт лучшего качества.

В ходе исследований предлагаются разные способы расчета и оптимизации рецептур разработанных низкожирных молочных продуктов нового поколения

При применении компьютерных технологий в рецептурных расчетах якутских национальных молочных продуктов нового поколения можно провести экономический анализ рецептур, разработанных и используемых на предприятии, и предложить такую рецептуру, основанную на принципах безотходного производства, которая позволит снизить себестоимость продуктов без снижения качественных показателей и получить прибыль.

В обобщении проведенных исследований составлена база данных «Якутские национальные кисломолочные продукты» в приложениях Microsoft Visual Basic VI. На основании анализа биохимических свойств разработанных нами молочных продуктов разработана структурная схема создания комбинированных молочных продуктов для функционального питания с использованием компьютерного проектирования. В базу данных внесены физико-химические и биохимические показатели разработанных продуктов, которые могут вноситься в моделируемый продукт (априорная информация должна постоянно дополняться).

Составлена блок-схема алгоритма программы оптимизации состава рецептур проектируемых молочных продуктов для функционального питания. Внесенные современные компьютерные математические системы MatthCAD, Ехсеl будут использованы для моделирования влияния набора и соотношения ингредиентов, входящих в рецептуру проектируемого продукта, на его аминокислотный, жирно-кислотный, углеводный состав и энергетическую ценность и позволяют производить ранжирование, статистическую обработку, расчет и оценку по количественным критериям.

14. Обоснование создания современных предприятий по промышленной технологии производства молочных продуктов в Республике Саха (Якутия)

На основе фактически сложившихся объемов производства и разработанной безотходной технологии переработки молока в населенных пунктах республики предлагаются следующие объекты переработки молока по производственным мощностям:

-- приемные пункты молока до 2500 л в сутки с транспортировкой молока спецтранспортом для дальнейшей переработки в молочных комплексах и комбинатах;

-- молочные цеха, производящие в основном сливочное масло для реализации на рынке и молочные продукты для местного потребления, создаются на населенных пунктах со сложной транспортной схемой;

-- молочные заводы для переработки молока до 3-5 тыс. литров в сутки с расширенным ассортиментом готовой молочной продукции;

-- молочные комбинаты для переработки до 1500 тонн молока в сутки с широким ассортиментом молочных продуктов.

Таким образом, впервые в республике в технологии переработки молока внедряется поточность и технологическая последовательность переработки молока, начиная от приемки, кончая выпуском, хранением реализации высококачественных молочных продуктов из местного молока в современной упаковке, что обеспечивает их высокие потребительские качества на рынке.

15. Разработка программы производственного контроля якутских национальных кисломолочных продуктов

С целью оказания помощи предприятиям, производящим по разработанным нами технологиям, разработана Программа производственного контроля, включающая следующие документы: контролирующие - индивидуальные программы производственного контроля на базе типовых программ; предупреждающие (профилактические) - рекомендуемая программа корректирующих и предупреждающих действий по снижению безопасности и качества продукции; рекомендуемый порядок обеспечения гигиены персонала; рекомендуемый порядок санитарной обработки, уборки, дезинсекции и дератизации; перечень нормативных и технических документов с описанием условий хранения, транспортирования, сроков годности продукции; регламентирующие - порядок отзыва некачественной продукции, рекомендации по ее доработке, переработке, утилизации и уничтожению.

Программа контроля производства, качества и безопасности якутских национальных кисломолочных продуктов разработана с учетом индивидуальных особенностей используемого местного сырья, ассортимента продуктов, технологической схемы производства, состояния и расположения оборудования и других факторов. Программа учитывает все виды контроля: входной, технологический (внутрипроизводственный) и выходной.

Внедрение разработанных технологий и методики технохимического контроля выпускаемого продукта позволит уменьшить некондиционную продукцию от 2% до 8%.

Анализ производства и реализации продукции в молочных цехах республики, позволяет рассчитывать на дополнительную прибыль от реализации дополнительной продукции, которая составила 64420,11 тыс. руб. в год.

Таким образом, учитывая возможность увеличения объемов переработки вторичного молочного сырья на пищевые цели, внедрение рекомендаций по технохимическому контролю производства молочных продуктов в Республике Саха (Якутия) экономически выгодно предприятию.

16. Экологическая, социальная оценки и маркетинговые исследования разработанных технологий

В условиях Республики Саха (Якутия), особенно в последние годы, когда в почву почти перестали вносить удобрения, не используются и пестициды, экологическая чистота молока несомненна.

Исследования радиоактивных веществ в разработанных молочных продуктах, производимых в разных районах Республики Саха (Якутия) показали, что фактическое содержание их в молочных продуктах колебалось в пределах допустимых концентраций. Следовательно, молочные продукты, вырабатываемые разработанными нами технологиями, следует считать экологически чистыми.

Проведенная социальная оценка разработанных технологий свидетельствует о социальной значимости и экономической целесообразности разработки и внедрения совместно с хозяйствами и предприятиями Республики Саха (Якутия) интегрированной системы производства, переработки и поставки молока и молочных продуктов в населенные пункты в различных видах недорогой упаковки, и в первую очередь -- в возвратной таре повышенной емкости для нужд объектов социальной сферы, предприятий спецпитания, а также розничной торговли с учетом значительного снижения отпускных и оптовых цен на указанные продукты.

Внедрение системы, помимо важной социальной задачи -- улучшения обеспечения Республики Саха (Якутия) недорогими молочными продуктами -- будет также способствовать созданию дополнительных рабочих мест для населения республики, включая наиболее отдаленные ее районы.

Результаты маркетинговых исследований показывают, что российский рынок обладает достаточной емкостью, наличием свободной товарной ниши для новых видов оздоровительных кисломолочных напитков.

В рамках перспектив развития и расширения сбыта готовой продукции может быть предусмотрена мультипликация технологии с внедрением в различных географических регионах РФ. При соответствующем развитии разработанные технологии могут обеспечить достаточную доходность и внести вклад в развитие отрасли.

В целом разработанные технологии безотходного производства и переработки молока полностью соответствуют современным тенденциям государственной политики России в области здорового питания и способствуют развитию нового направления в промышленной переработке молочного сырья.

ВЫВОДЫ:

1. Анализ производства молока в Республике Саха (Якутия) показал, что от 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, в произведенном молоке массовая доля сухого вещества составляет 11,38%, СОМО - 7,90, жира - 3,47, общего белка - 2,89, казеина - 2,40, лактозы - 4,37, золы - 0,54%, кальция - 114,0 мг%, фосфора - 78,0 мг% и витамина С - 22,09 мг/л.

2. Установленные изменения в течение года КМАФАнМ от (2,5 ч 5,6)х10і КОЕ/смі до (5,2 ч 7,8)х10і КОЕ/ смі и кислотообразующей способности микрофлоры обезжиренного молока в молокоперерабатывающих предприятиях Республики Саха (Якутия) указывают, что остаточная микрофлора дает повышенную кислотность в готовых продуктах, внедрение разработанных технологий безотходного производства с использованием обезжиренного молока и рекомендации технохимического контроля выпускаемого продукта позволит уменьшить некондиционную продукцию от 2 до 8%.

3. При сравнительном изучении выделенных местных штаммов L. acidophilus СЕтар-09, СеЕяк-65 и производственного штамма установлено, что выделенные штаммы обладают более высокой антагонистической и широким спектром биохимической активностью, устойчивостью к поваренной соли, желчи, основным антибиотикам, а также отличаются высокой кислотообразующей активностью и могут найти широкое применение при производстве кисломолочных продуктов.

4. Молочная продуктивность кобыл лошадей якутской породы, биохимический состав и технологические свойства кобыльего молока в условиях круглогодового табунного содержания Республики Саха (Якутия) отличается по внутрипородным типам:

- молочная продуктивность кобыл укрупненного типа на 30,4% и коренного типа на 33,4% ниже, чем у кобыл мегежекского и янского типов, при этом 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.

- установлено, что средний процент белка в молоке кобыл внутрипородных типов в течение продуктивного сезона был на уровне от 2,03±0,01 до 2,90±0,002%, 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 колебалось от 92,8 до 136,7 мг/л, 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%) у кобыл янского типа, произвели лактозы на 23,0 кг, или 21,58% (при P < 0,01), больше, чем ее получено за это же время от конематок высокопродуктивного мегежекского типа, но тем не менее кобылы мегежекского типа за продуктивный сезон произвели с молоком сухих веществ 115,91 кг, - на 30,68 кг, или 26,14%, больше чем кобылы янского типа.

5. Сравнительная оценка оленьего молока позволила установить, что молоко качественно превосходит коровье по содержанию основных компонентов: плотность (1,0405±0,0010) более, чем на 0,010 г/см³, сухого вещества (30,59±0,141) в 2,3 раза, жира (24,8±0,019) в 6,5 раза, белка (11,5±0,081) в 3,8 раз, а также по содержанию казеина, альбумина, кальция, магния, калия, фосфора и определяемых микроэлементов, является ценным пищевым продуктом, в дальнейшем будут играть роль индикатора, регистрирующего благополучие поголовья оленьего стада, и позволят найти оптимальный вариант продукции, которая определит перспективы направления оленеводства будущего.

6. Молоко якутского скота характеризовалось высоким содержанием жира - 4,36±0,019, белка -3,34±0,081%, лактозы - 4,47±0,026%, минеральных веществ - 0,73±0,007% и витаминов, а калорийность составила 678,4 кал., высокие технологические свойства молока придают произведенному молоку, маслу, молочным изделиям значительно нежный и ароматный вкус.

7. Выраженных изменений в составе и свойстве кобыльего, оленьего молока и произведенного кумыса при хранении в замороженном состоянии не установлено, процессы коагуляции и агрегации происходили в процессе хранения в слабой степени или практически отсутствовали, прибыль от производства замороженного молока составляет на 1 тонну 39,38 тыс. рублей.

8. Внедрение разработанных рекомендаций по производственному контролю, применении компьютерных технологий в рецептурных расчетах и экономических анализах производства, разработанных молочных продуктов основанных на принципах безотходного производства позволяет повысить качество продукции и экономическую эффективность переработки вторичного молочного сырья, увеличить выход товарной продукции, при продаже в качестве готового продукта прибыль увеличивается в 2,8 раза, в то же время, при существующем высоком уровне цены на оборудование обеспечения жестких требований санитарии и экологии являются сдерживающими факторами в подавляющей массе сельхозпроизводителей республики.

9. Создание цехов по переработке молока непосредственно в хозяйствах является в настоящий период вынужденным, но необходимым и целесообразным организационно-экономическим мероприятием, позволяющим противостоять монополизму заготовительных организаций, получать более высокие цены за реализуемую продукцию и повышать эффективность и рентабельность производства молока.

10. На основании экспериментальных исследований технологических свойств и биохимического анализа обоснована возможность и целесообразность использования лесных ягод и дикорастущего целебного растительного сырья в производстве кисломолочных напитков, содержание углеводов повышается с 3,8 % до 12,7 %. Энергетическая ценность - с 121 кдж до 203 кдж.

11. Реализация научных положений диссертационной работы осуществлена разработками 16 наименований нормативно-технических документаций и их утверждением, которые прошли производственную проверку и апробацию на перерабатывающих предприятиях Республики Саха (Якутия), что способствовало качественному изменению продуктов для дальнейшего их усовершенствования и расширения ассортимента, полностью соответствуют современным тенденциям государственной политики России в области здорового питания и способствуют развитию нового направления в промышленной переработке молочного сырья.

ПРЕДЛОЖЕНИЯ ПРОИЗВОДСТВУ

Разработанные инновационные ресурсосберегающие, экологически чистые, безотходные технологии производства молока и молочных продуктов нового поколения на промышленной основе, с сохранением исторических названий и традиционных технологий производства национальных видов молочной продукции, с предложением практических основ получения качественно новых комбинированных натуральных пищевых продуктов на молочной основе, обогащенных питательными веществами, содержащимися в натуральном молоке и наполнителях из различных дикорастущих ягод и съедобных трав, с заданными биохимическими свойствами, соответствующими потребностям организма народов Севера, которые прошли производственную проверку и апробацию на перерабатывающих предприятиях региона и предлагаются к широкому внедрению в производство.

Разработанные 16 наименований нормативно-технических документаций (таблица 16) необходимы для качественного изменения продуктов, дальнейшего их усовершенствования и расширения ассортимента.

Высокая биологическая и пищевая ценность разработанных якутских национальных молочных продуктов нового поколения позволят включить их в рацион питания в детских учреждениях, санаториях, профилакториях, больницах.

Таблица 16

Практические разработки диссертационного исследования

Наименование разработки	Область использования
ТУ 9222-005-00670207-2002 Кисломолочный продукт «Быырпах» Согласовано ФГУ «Якутский ЦСМ» № 037/000672/118	Пищевой и перерабатывающей промышленности
ТУ Комбикорма для сельскохозяйственных животных и птиц. ТУ 9166-001-00670203-2001 Дата введения в действие 7.12.2001 г.	Кормление сельскохозяйственных животных
ТУ 9222-017-00670203-2005 Продукт кисломолочный «Тар» Согласовано ФГУ «Якутский ЦСМ» № 037/000753	Пищевой и перерабатывающей промышленности
ТУ 9861-014-00670203-2007 на «Молоко оленье натуральное - сырье», Согласовано ФГУ «Якутский ЦСМ» № 143 от 07.06.2007 г.	Домашнее северное оленеводство
ТУ 9861-015-00670203-2007 «Молоко оленье замороженное - сырье» Согласовано ФГУ «Якутский ЦСМ» № 144 от 07.06.2007 г.	Домашнее северное оленеводство
Технические условия ТУ 9222-024-00670203-2009 «Кисломолочный продукт Бакалдын-Умданин» Согласовано ФГУ «Якутский ЦСМ» № 168 от 10.07.2009 г.	Пищевой и перерабатывающей промышленности. Домашнее северное оленеводство
Технические условия ТУ 9851-025-00670203-2009 «Молоко кобылье сухое - сырье» Согласовано ФГУ «Якутский ЦСМ» № 179 от 17.07.2009 г.	Табунное коневодство
Технические условия ТУ 9811-026-00670203-2009 «Молоко коровье сухое - сырье» Дата введения 2009 г.	Молочное скотоводство
Изменение № 1 ТУ 9222 - 012 - 00670203 - 2004 якутский кисломолочный продукт «унньуула» (с корневищем сусака зонтичного) Дата введения в 2009 г.	Пищевой и перерабатывающей промышленности
Изменение № 1 ТУ 9222 - 009 - 00670203 - 03 якутский кисломолочный продукт «От уэрэтэ» (с полынью - чернобыльником) Дата введения в 2009 г.	Пищевой и перерабатывающей промышленности
ТУ 9222-026-00670203-2010 Продукт кисломолочный “Тар зрелый» Дата введения в 2010	Пищевой и перерабатывающей промышленности
ТУ 9222-023-00670203-2010 Продукт кисломолочный “Тар замороженный» Дата введения в 2010 г.	Пищевой и перерабатывающей промышленности
ТУ 9222-028-00670203-2010 Кисломолочный продукт «Ымдаан» Дата введения в 2010 г. Дата введения в 2010 г.	Пищевой и перерабатывающей промышленности
ТУ 9222-029-00670203-2010 Молочный продукт «Иэдъэгэй» Дата введения в 2010 г	Пищевой и перерабатывающей промышленности
ТУ 9222-030-00670203-2010 и технологические инструкции на Молочный деликатес «Урумэ» (молочная пенка) Дата введения в 2010 г.	Пищевой и перерабатывающей промышленности
ТУ 9811-031-00670203-2010 «Молоко коровье замороженное - сырье» Дата введения в 2010 г.	Молочное скотоводство
Государственная целевая программа «Социально-экономическое развитие села Республики Саха (Якутия) на 2007-2011 годы» (Закон РС(Я) З № 991-III от 11 июля 2007 г)	Сельскохозяйственное производство
Система ведения сельскохозяйственного производства в Республике Саха (Якутия) на период до 2015 года (утв. НТС МСХ РС(Я), прот. № 1 от 26.06.2008 г.)	Переработка сельскохозяйственной продукции Традиционные отрасли Севера
Методическое пособие Создание специализированных стад северных оленей для производства биологически активных добавок и пищевых продуктов в условиях севера Сибири и Дальнего Востока Российской Федерации (утв. Ученым советом ГНУ ЯНИИСХ Россельхозакадемии, прот. № 8 от 23.10.2009 г.)	Домашнее северное оленеводство
Методические рекомендации Использование инфракрасного излучения для сушки растительного и животного сырья Якутии (утв. Ученым советом ГНУ ЯНИИСХ Россельхозакадемии, прот. № 3 от 26.04.2010 г.).	Пищевой и перерабатывающей промышленности

СПИСОК ОПУБЛИКОВАННЫХ РАБОТ ПО ТЕМЕ ДИССЕРТАЦИИ:

Монографии, учебные пособия

1. Степанов К. М. Технология производства якутских национальных молочных продуктов / К. М. Степанов, А. Ф. Абрамов, Т.В. Аммосова, А. А. Ефимова, А. И. Павлова, В. Т. Васильева, Л. И. Елисеева // Монография.- Сахаполиграфиздат. - Якутск. - 2006. - 108 с.

2. Продуктивное животноводство Якутии / авторский коллектив под ред. А. В. Чугунова // Учебное пособие с грифом УМО. - КолосС.- Москва. - 2009. - С. 212-248, 321-368

3. Степанов К. М. Технология и технохимический контроль производства якутских национальных кисломолочных продуктов / К. М. Степанов, В. Т. Васильева, Л. И. Елисеева // Монография. - Реноме. - Санкт-Петербург. - 2010. - 105с.

4. Степанов К. М. Методическое пособие по проведению лабораторно-практических занятий по микробиологии мяса и мясных продуктов / К. М. Степанов, Л. И. Елисеева // Учебное пособие. - Реноме. - Санкт-Петербург. - 2010. - 95с.

5. Степанов К. М. Лабораторный практикум по микробиологии молока и молочных продуктов/ К. М. Степанов, Л. И. Елисеева // Учебное пособие. - Реноме. - Санкт-Петербург. - 2010. - 108с.

6. Степанов К. М. Лабораторный практикум по биохимии молока и молочных продуктов/ К. М. Степанов, Л. И. Елисеева // Учебное пособие. - Реноме. - Санкт-Петербург. - 2010. - 79с.

7. Степанов К. М. Методическое пособие по технохимическому контролю производства молока и молочных продуктов / К. М. Степанов, Л. И. Елисеева // Учебное пособие. - Реноме. - Санкт-Петербург. - 2010. - 95с.

8. Степанов К. М. Методическое пособие по выполнению курсового проектирования предприятий молочной промышленности по курсу «Технология и организация производства молока и молочных продуктов» / К. М. Степанов, Л. И. Елисеева // Учебное пособие. - Реноме. - Санкт-Петербург. - 2010. - 52с.

9. Степанов К. М. Методические указания по решению задач по технологии и организации производства молока и молочных продуктов / К. М. Степанов, Л. И. Елисеева // Учебное пособие. - Реноме. - Санкт-Петербург. - 2010. - 63с.

10. Степанов К. М. Методическое пособие по учету и отчетности молока и молочных продуктов / К. М. Степанов, Л. И. Елисеева // Учебное пособие. - Реноме. - Санкт-Петербург. - 2010. - 49с.

11. Лабораторный практикум по микробиологии продуктов/ К. М. Степанов, Л. И. Елисеева // Учебное пособие. - Реноме. - Санкт-Петербург. - 2010. - 56 с.

Статьи в периодических изданиях, в которых рекомендуется публикация основных результатов диссертации на соискание ученой степени доктора наук:

12. Степанов К. М. Качество мяса, субпродуктов и молока якутской лошади /К. М. Степанов, А. Ф. Абрамов //«Коневодство и конный спорт». - 2006. - № 2. - С. 31-34.

13. Степанов К. М. Эффективное использование вторичного молочного сырья в условиях Якутии /К. М. Степанов// «Международный сельскохозяйственный журнал». - 2009. - № 4 - С. 60-64.

14. Степанов К. М. Усовершенствование технологии производства национальных кисломолочных продуктов /К. М. Степанов, В. Т. Васильева// «Вестник Красноярского госагроуниверситета». - 2009. - № 9. - С. 154-158

15. Степанов К. М. Идентификация и основные биологические свойства молочнокислых бактерий /К. М. Степанов// «Вестник Красноярского госагроуниверситета». - 2009. - № 9. - С. 158-162.

16. Степанов К. М. Сравнительная характеристика жирнокислотного состава жира молодняка якутской лошади /К. М. Степанов, В. Г. Кривошапкин //«Коневодство и конный спорт». - 2009. - № 4. - С. 6-8.

17. Степанов К. М. Кормление дойных кобыл в зимний, летний периоды и его влияние на состав молока /К. М. Степанов, А. Ф. Абрамов, А. И. Павлова //«Коневодство и конный спорт». - 2009. - № 5. - С. 25-27.

18. Степанов К. М. Перспективы использования оленьего молока /К. М. Степанов //«Зоотехния». - 2009. - № 11. - С. 28-29

19. Степанов К. М. Технология производства якутского низкожирного животного масла «якутский хайах» /К. М. Степанов, А. А. Ефимова //« Маслоделие и сыроделие». - 2009. - № 6. - С. 38-41.

20. Степанов К. М. Оленье молоко биологически ценный продукт /К. М. Степанов //« Молочная промышленность». - 2010. - № 2. - С. 32-34

21. Степанов К. М. Технология производства якутских национальных кисломолочных продуктов нового поколения /К. М. Степанов //« Молочная промышленность». - 2010. - № 2. - С. 34-36 .

22. Степанов К. М. Способ приготовления кумыса «Якутский» /Степанов К. М., Аммосова Т. В. Абрамов А. Ф. //Патент РФ на изобретение № 2289932 от 29 марта 2005 г.

Статьи в журналах

23. Степанов К. М. Влияние бифацидобактерина на кишечную микрофлору поросят /К. М. Степанов, В. В. Субботин //«Ветеринария». - 1998. - № 5. - С. 24-26.

24. Степанов К. М. Производство кумыса /К. М. Степанов // «Предприниматель». - 2000. - № 3. - С. 76-78 .

25. Степанов К. М. Производство кумыса отвечающего требованиям стандарта - залог прибыльности производства /К. М. Степанов // «Предприниматель». - 2004. - № 10. - С. 56-62

26. Степанов К. М. Приготовление национального кисломолочного напитка «Быырпах» / К. М. Степанов // «Наука и техника в Якутии». - 2005. - № 2. - С. 95-98.

27. Степанов К. М. Химический состав грудного молока у женщин (на примере РС(Я) и Ямало-Ненецкого автономного округа) / К. М. Степанов, В. Г. Черных, Т. Е. Бурцева, С. Я Яковлева, В. Д. Батюшкин // «Якутский медицинский журнал». - 2008. - № 3. - С. 42-43.

28. Степанов К. М. Использование компьютерных систем для разработки рецептур национальных кисломолочных продуктов с заданной пищевой и энергетической ценностью / К. М. Степанов // «Актуальные проблемы гуманитарных и естественных наук». - 2010. - № 6. - С. 253-256

Публикации в материалах конференций и других научных и научно-практических изданиях

29. Степанов К. М. Биохимический и микробиологический состав кумыса разных кумысопроизводителей республики / К. М. Степанов // «Биологические основы животноводства в Якутии» / Сб. науч. тр.- Краснообск, 2002. - С.70-72.

30. Степанов К. М. Адгезивные свойства лактобацилл и бифидобактерий /К. М. Степанов //« Интеллектуальный потенциал молодежи - селу XXI века» /Материалы межрегион. науч.-практ.конф. молодых ученых и специалистов. - Якутск, 1999. - С. 123-124.

31. Степанов К. М. Лечебно-профилактическая эффективность лактобифадола /К. М. Степанов // « Интеллектуальный потенциал молодежи - селу XXI века» /Материалы межрегион. науч.-практ.конф. молодых ученых и специалистов. - Якутск, 1999. - С.125-126.

...