Бесплатный автореферат и диссертация по сельскому хозяйству на тему

Влияние физических факторов на качественный и количественный состав молока и молочных продуктов

ВАК РФ 06.02.10, Частная зоотехния, технология производства продуктов животноводства

Автореферат диссертации по теме "Влияние физических факторов на качественный и количественный состав молока и молочных продуктов"

УДК 637.12.05

На правах рукописи

ХОРУЖЕВА ОЛЬГА ГЕННАДЬЕВНА

ВЛИЯНИЕ ФИЗИЧЕСКИХ ФАКТОРОВ НА КАЧЕСТВЕННЫЙ И КОЛИЧЕСТВЕННЫЙ СОСТАВ МОЛОКА И МОЛОЧНЫХ ПРОДУКТОВ

Специальность: 06.02.10 — частная зоотехния, технология производства продуктов животноводства

11 НОЯ 2015

АВТОРЕФЕРАТ

диссертации на соискание ученой степени кандидата сельскохозяйственных наук

005564540

Москва-2015

005564540

Работа выполнена на кафедре молочного и мясного скотоводства ФГБОУ ВО «Российский государственный аграрный университет — МСХА имени К.А. Тимирязева»

Научный руководитель: доктор сельскохозяйственных наук,

профессор

Родионов Геннадий Владимирович

Официальные оппоненты: Делян Ашот Суренович

доктор сельскохозяйственных наук, профессор, декан зооинженерного факультета ФГБОУ ВО «Российский государственный аграрный заочный университет»

Никишов Александр Алексеевич

кандидат сельскохозяйственных наук, доцент ФГАОУ ВО «Российский университет дружбы народов», аграрно-технологический институт, департамент ветеринарной медицины

Ведущая организация: ФГБНУ «Московский научно-

исследовательский институт сельского хозяйства «Немчиновка»

Защита состоится «30» ноября 2015 г. в 16 часов 30 минут на заседании диссертационного совета Д 220.043.07 при ФГБОУ ВО РГАУ - МСХА имени К.А. Тимирязева по адресу: 127550, г. Москва, ул. Прянишникова, д. 19. Тел./факс (499) 976-17-14; e-mail: dissovet@timacad.ru

С диссертацией можно ознакомиться в ЦНБ ФГБОУ ВО «Российский государственный аграрный университет - МСХА имени К.А. Тимирязева» и на сайте http://www.timacad.ru.

Автореферат разослан Окти^рЯ, 2015 года Учёный секретарь

диссертационного совета Н.И. Кульмакова

1. ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Молочная промышленность является одной из важнейших отраслей пищевой индустрии страны, обеспечивающей население биологически ценными продуктами питания, которые в свою очередь, являются основными источниками полноценного, незаменимого белка животного происхождения, который необходим для жизнедеятельности человека.

Ухудшение качества питания человека — в настоящее время один из основных факторов, который влечет за собой ухудшение здоровья. В связи с этим, молочная промышленность ставит перед собой задачи, связанные с решением проблем качества и безопасности сырья и готовой продукции.

Высокое качество выпускаемых продуктов питания дает их производителю неоспоримое конкурентное преимущество. От качества во многом зависит и лояльность потребителя, как к конкретному бренд}', так и к торговой марке в целом. Производство молочной продукции, способной конкурировать на внутреннем рынке с аналогичной продукцией, ввозимой из-за рубежа, может быть обеспечено лишь при введении тщательного технологического и санитарно-гигиенического контроля сырья, производственного процесса и готового продукта, а также замены традиционных аналитических методов на инструментальные методики контроля с использованием современных приборов. Особенно остро стоит вопрос о повышении качества молока-сырья, как основного условия повышения конкурентоспособности молочной продукции отечественного производства.

Актуальность данной работы обусловлена тем, что знание характера влияния электромагнитного излучения на качественные и количественные показатели молока и молочных продуктов поможет эффективно влиять на эти показатели и значительно повысить их качество.

Степень разработанности темы. При производстве молока и молочной продукции перспективным направлением является воздействие различных факторов на жизнеспособность микроорганизмов молока и молочных продуктов. К физическим методам относятся методы, основанные на использовании высоких и низких температур, ультразвука, ультрафиолетовых и инфракрасных лучей, ионизирующих излучений и т.п. (Исайкина Е.Ю., 2011, Косилов В.И., 2014, Крымский В.В., 2001, Полянская И.С., 2009, Пономарев А.Н., 2011). Одним из перспективных и менее изученных направлений является использование электромагнитного излучения. При этом важной нерешенной проблемой остается выбор оптимальных режимов обработки молока электромагнитным излучением. Отсутствуют данные о влиянии

электромагнитного излучения на качественные и количественные показатели молока и молочных продуктов.

Цель и задачи исследования. Целью данной работы является повышение качества молока и молочных продуктов за счет регулирования развития микроорганизмов электромагнитным излучением.

Для достижения данной цели были поставлены следующие задачи:

1. Провести анализ качества производимого молока в соответствии с требованиями Федерального закона «Технический регламент на молоко и молочную продукцию»;

2. Изучить влияние электромагнитного излучения на органолептические, физико-химические и микробиологические показатели молока и молочных продуктов;

3. Установить количественный и качественный уровень бактериальной обсемененности молока и молочных продуктов;

4. Изучить влияние электромагнитного излучения на уровень бактериальной обсемененности молока и молочных продуктов;

5. Изучить влияние электромагнитного излучения на качество молочных продуктов (йогурт, творог, ацидофилин).

Научная новизна диссертационной работы состоит в том, что впервые проведены комплексные исследования по изучению влияния электромагнитного излучения на качественные и количественные показатели молока и молочных продуктов.

Практическая значимость. Проведенные исследования позволили разработать оптимальные режимы обработки молока электромагнитным излучением, выполнение которых обеспечит получение молока и молочных продуктов высокого качества.

Методология и методы исследования. Результаты исследования основаны на использовании экспериментальных данных, методов и методик, разработанных известными учеными в этой области, а также с помощью современных приборов (Somacount 300, Bentley 2000, Bactocount IBC).

Основные положения, выносимые на защиту. Теоретическое обоснование, разработка и применение способа воздействия электромагнитного излучения на качественный и количественный состав молока и молочных продуктов.

Степень достоверности и апробация результатов. Результаты исследования были представлены на Международной конференции, посвященной 150-летию академика В.Р. Вильямса (Москва, РГАУ-МСХА, 3-5 декабря 2013 г.), Международной научной конференции «Научное и кадровое обеспечение продовольственной безопасности России» (Москва, РГАУ-МСХА, 2-4 декабря 2014 г.)

Публикация результатов исследования. По материалам диссертации опубликовано 5 печатных работ, в том числе 3 статьи в журналах, рекомендованных ВАК РФ, а так же получено 3 патента на изобретения.

Структура н объем диссертации. Диссертация состоит из введения, 3 глав, включающих обзор литературы, материала и методики исследования, результатов собственных исследований, выводов, предложений производству, списка литературы. Работа изложена на 103 страницах, содержит 24 таблицы, 10 рисунков, список литературы, содержащий 164 источника, в том числе 21 иностранных авторов.

2. МАТЕРИАЛ И МЕТОДИКА ИССЛЕДОВАНИЯ

Исследования были проведены в период с 2012 по 2015 гг. в Испытательной лаборатории по качеству молока РГАУ-МСХА имени К.А. Тимирязева в соответствии с планом научно-исследовательских работ кафедры молочного и мясного скотоводства РГАУ-МСХА имени К.А.Тимирязева.

Материалом для исследования послужило молоко коровье сырое, полученное на учебно-опытной зоостанции университета. На зоостанции содержится стадо дойных коров с удоем 6000 кг молока, жирностью 3,6 % за лактацию. В опытный период молоко коров обрабатывали на генераторе электромагнитных импульсов, из которого впоследствии изготавливались молочные продукты.

Генератор электромагнитных импульсов предназначен для формирования переменного электромагнитного поля с заданными параметрами. Генератор состоит из собственно генератора импульсов тока и сменных излучателей в виде соленоидов с различными параметрами. Устройство работает следующим образом. Молоко заливается в специальную емкость, установленную внутри соленоида. От генератора на соленоид поступают импульсы тока с заданными параметрами (время воздействия, длительность импульсов и пауз, выходное напряжение импульса), что создает в молокоприемной емкости переменное электромагнитное поле, которое воздействует на развитие микроорганизмов молока, осуществляя подавление жизнедеятельности микроорганизмов молока.

Для изучения влияния электромагнитного излучения были применены следующие режимы обработки молока на генераторе электромагнитных импульсов:

> Образец №1 — контроль (без обработки);

> Образец №2 — длительность импульса - 19,82 мс, длительность паузы — 19,64 мс, напряжение импульсов — 22 В, время обработки - 20 минут;

> Образец №3 — длительность импульса - 19,82 мс, длительность паузы - 19,64 мс, напряжение импульсов — 22 В, время обработки - 5 минут;

5

> Образец №4 — длительность импульса — 5,92 мс, длительность паузы — 5,34 мс, напряжение импульсов - 5 В, время обработки - 20 минут;

> Образец №5 - длительность импульса - 5,92 мс, длительность паузы — 5,34 мс, напряжение импульсов — 5 В, время обработки - 5 минут.

Обработка молока заданными режимами осуществлялась в пятикратной повторности.

Схема проведения опыта приведена на рисунке 1.

Влияние физических факторов на качественный и количественный состав молока и

молочных продуктов

XZ

Параметры электромагнитного излучения (ЭМИ)

1. Длительность импульса -19,82 мс.

2. Длительность паузы - 19,64мс.

3. Напряжение импульсов -22 В.

4. Время обработки - 20 минут.

1. Длительность импульса -19,82 мс.

2. Длительность паузы -19,64 мс.

3. Напряжение импульсов -22 В.

4. Время обработки - 5 минут.

1. Длительность импульса -5,92 мс.

2. Длительность паузы - 5,34 мс.

3. Напряжение импульсов - 5 В.

4. Время обработки - 20 минут.

1. Длительность импульса -5,92 мс.

2. Длительность паузы - 5,34 мс.

3. Напряжение импульсов-5 В.

4. Время обработки - 5 минут.

Влияние ЭМИ на качество молока

1. Органолептические показатели молока

2. Физико-химические показатели молока

3. Микробиологические показатели молока

Творог

Влияние ЭМИ на качество молочных продуктов

Йогурт

Ацидофилин

Изучаемые показатели:

1. Органолептические показатели молочных продуктов

2. Физико-химические показатели молочных продуктов

3. Микробиологические показатели молочных продуктов

Рисунок 1 - Схема проведения опыта

Материалы исследований были обработаны методом вариационной статистики (Н.А. Плохинский, 1969) с использованием компьютерной программы Excel (MS Office).

В процессе исследования молока и молочных продуктов использовались как стандартные, так и современные физико-химические, биохимические и микробиологические методы.

Органолептические показатели молока оценивались по ГОСТ 28283-89. Химический состав молока (содержание жира, белка, лактозы, сухого вещества, соматических клеток) исследовался при помощи приборов Somacount 300 и Bentley 2000. Титруемую кислотность молока определяли титрометрическим методом Тернера (ГОСТ 3624-92). Плотность молока определялась ареометрическим методом (ГОСТ Р 54758-2011). Группу чистоты определяли прибором для определения чистоты молока, с диаметром фильтрующей поверхности 30 мм (ГОСТ 8218-89).

Санитарную оценку молока и кисломолочных продуктов проводили по 2 микробиологическим показателям: общей бактериальной обсемененности молока (КМАФАнМ) и присутствию бактерий группы кишечной палочки (БГКП).

Исследования по определению санитарного качества сырого сборного молока проводили в соответствии с требованиями ГОСТа 9225-84 «Молоко и молочные продукты. Методы микробиологического исследования».

3. РЕЗУЛЬТАТЫ СОБСТВЕНЫХ ИССЛЕДОВАНИЙ

3.1. Влияние электромагнитного излучения на органолептические, физико-химические и микробиологические показатели качества молока

Современная переработка молока представляет собой сложный комплекс физико-химических, биотехнологических, микробиологических,

биохимических и других трудоемких технологических процессов. Влияние этих процессов в первую очередь отражается на органолептических показателях молока (табл. 1).

В результате наших исследований выявлено, что электромагнитное излучение не оказало воздействие на консистенцию, вкус, запах и цвет молока не в одном из обработанных образцах. Они имели однородную консистенцию без осадка и хлопьев, чистый, без посторонних запахов и привкусов, не свойственных свежему молоку, белый цвет.

Физико-химические показатели опытных образцов молока представлены в таблице 2. Установлено, что воздействие электромагнитным излучением на молоко также не оказало существенного и статистически достоверного влияния на физико-химические показатели молока и не привело к изменениям свойств и состава молока.

Таблица 1 — Органолептические показатели молока

Режимы обработки молока Показатели

Консистенция Вкус и запах Цвет

Образец №1 (контроль, без обработки) Однородная жидкость без осадка и хлопьев Чистый, без посторонних запахов и привкусов, не свойственных свежему молоку Белый

Образец №2 (длительность импульса — 19,82 мс, длительность паузы — 19,64 мс, напряжение импульсов — 22 В, 20 минут) Однородная жидкость без осадка и хлопьев Чистый, без посторонних запахов и привкусов, не свойственных свежему молоку Белый

Образец ХаЗ (длительность импульса — 19,82 мс, длительность паузы — 19,64 мс, напряжение импульсов — 22 В, 5 минут) Однородная жидкость без осадка и хлопьев Чистый, без посторонних запахов и привкусов, не свойственных свежему молоку Белый

Образец №4 (длительность импульса — 5,92 мс, длительность паузы — 5,34 мс, напряжение импульсов — 5 В, 20 мшгут) Однородная жидкость без осадка и хлопьев Чистый, без посторонних запахов и привкусов, не свойственных свежему молоку Белый

Образец №5 (длительность импульса — 5,92 мс, длительность паузы — 5,34 мс, напряжение импульсов - 5 В, 5 минут) Однородная жидкость без осадка и хлопьев Чистый, без посторонних запахов и привкусов, не свойственных свежему молоку Белый

В результате проведения санитарной оценки молока, в котором отсутствовала полезная микрофлора заквасок, была установлена его общая бактериальная обсемененность и выделены микрогрибы из рода Candida и микроскопические плесневые грибы из родов Pénicillium и Aspergillus (табл.3). Установлено, что в опытных образцах произошло существенное снижение общей бактериальной обсемененности. Наибольшее воздействие электромагнитное излучение оказало на молоко образца №3, в нем полностью отсутствовали колонии Staphylococcus aureus. В молоке образца №2 установлено снижение на 80% количества колоний Staphylococcus aureus. Полное подавление бактерий рода Escherichia coli произошло в молоке в образцах №2, №4 и №5. Наибольшее воздействие на дрожжеподобные и микроскопические плесневые грибы электромагнитное излучение оказало на молоко образца №2. В образцах №3, №4 и №5 в обнаружено уменьшение количества микроорганизмов по сравнению с контролем.

Таким образом, электромагнитное излучение наиболее сильное воздействие оказало на микробиологические показатели молока при длительности импульса - 19,82 мс, длительности паузы - 19,64 мс, напряжении импульсов - 22 В и времени воздействия 20 минут.

Таблица 2 - Физико-химические показатели молока

Показатели Режимы обработки молока

Образец №1 (контроль, без обработки) Образец №2 (длительность импульса- 19,82 мс, длительность паузы - 19,64 мс, напряжение импульсов - 22 В, 20 минут) Образец №3 (длительность импульса - 19,82 мс, длительность паузы - 19,64 мс, напряжение импульсов-22 В, 5 минут) Образец №4 (длительность импульса-5,92 мс, длительность паузы - 5,34 мс, напряжение импульсов - 5 В, 20 минут) Образец №5 (длительность импульса - 5,92 мс, длительность паузы - 5,34 мс, напряжение импульсов -5 В, 5 минут)

Массовая доля жира, % 3,7±0,07 3,79±0,09 3,69±0,06 3,65±0,08 3,63±0,09

Массовая доля белка, % 3,2±0,04 3,29±0,04 3,3±0,03 3.2±0,05 3,19±0,04

Кислотность, СТ 16,5±0,20 16,3±0,22 16,8±0,26 16,3±0,28 17,1±0,28

Активная кислотность (величина рН), ед 6,74±0,03 6,72±0,02 6,83±0,1 6,73±005 6,85±0,12

Массовая доля сухих обезжиренных веществ молока (COMO), % 8,16±0,12 8,4±0,14 8,3±0,10 8,2±0,15 8,1±0,16

Группа чистоты I I I I I

Плотность, кг/м 1029,4±0,1 1027,8±0,05 1028,0±0,06 1029,0±0,11 1030,4±0,1

Температура замерзания, °С 0,527±0,01 0,527±0,1 0,526±0,12 0,536±0,13 0,527±0,03

Содержание соматических клеток, тыс. в 1 см3 143±28 121±29 125±22 131±22 133±25

Массовая доля влаги, % 88,14±0,15 87,9±0,23 88,1±0,17 87,98±0,2 88,03±0,21

Массовая доля сухих веществ, % 11,86±0,12 12,10±0,14 11,89±0,1 12,02±0,15 11,97±0,14

Таблица 3 - Сравнительная оценка различных режимов обработки молока электромагнитными импульсами

Режимы обработки молока Показатели

Общая бактериальная обсемененность, тыс/см3 Staphylococcus Aureus, КОЕ/мл Escherichia coli, КОЕ/мл Дрожжеподобные грибы из рода Candida albicans, КОЕ/мл

Образец №1 (контроль, без обработки) Обильный рост 1,3х102 Обильный рост Обильный рост

Образец №2 (длительность импульса - 19,82 мс, длительность паузы - 19,64 мс, напряжение импульсов - 22 В, 20 минут) 10x103 0,25x102 Отсутствуют Отсутствуют

Образец №3 (длительность импульса -19,82 мс, длительность паузы - 19,64 мс, напряжение импульсов - 22 В, 5 минут) 20x1О3 Отсутствуют 6,5x102 6x102

Образец №4 (длительность импульса -5,92 мс, длительность паузы - 5,34 мс, напряжение импульсов - 5В, 20 минут) 30x103 0,32x102 Отсутствуют 1,1х103

Образец №5 (длительность импульса - 5,92 мс, длительность паузы - 5,34 мс, напряжение импульсов - 5В, 5 минут) 14,5х103 0,5x102 Отсутствуют 1,Зх103

3.2 Влпяпие электромагнитного излучения на молоко-сырье для производства творога

В связи с тем, что достоверного воздействия электромагнитного излучения на физико-химические показатели молока-сырья в наших исследованиях не обнаружено, а на микробиологические показатели молока-сырья наибольшее влияние оказало электромагнитное излучение при длительности импульса - 19,82 мс, длительности паузы - 19,64 мс, напряжении импульсов — 22В и времени воздействия 20 минут изучение влияния электромагнитного излучения на молоко-сырье при производстве кисломолочных продуктов осуществлялось при этом режиме обработки.

Органолептические показатели полученного творога представлены в таблице 4.

Таблица 4 - Органолептические показатели творога

Режимы обработки молока Показатели

Консистенция и внешний вид Вкус и запах Цвет

Образец №1 (контроль, без обработки) Мягкая, слегка мажущаяся, наличие ощутимых частиц молочного белка, с не большим количеством отделившейся сыворотки Чистый, кисломолочный без посторонних запахов и привкусов Белый, равномерный по всей массе

Образец №2 с обработкой (длительность импульса -19,82 мс, длительность паузы — 19,64 мс, напряжение импульсов — 22 В, 20 минут) Мягкая, рассыпчатая, без наличия ощутимых частиц молочного белка, без отделившейся сыворотки Чистый, кисломолочный без посторонних запахов и привкусов Белый с кремовым оттенком, равномерный по всей массе

Анализ полученных данных представленных в таблице свидетельствует о том, что вкус, запах и цвет подопытных образцов совершенно одинаковые, а именно чистый кисломолочный, без посторонних привкусов и запахов, белый равномерный по всей массе. Существенное же различие опытные образцы имели по внешнему виду и консистенции. Образец №1 (контроль) — имел мягкую, мажущуюся консистенцию с наличием ощутимых частиц молочного белка, с небольшим количеством отделившейся сыворотки, а образец №2 -

мягкую, рассыпчатую консистенцию без ощутимых частиц молочного белка, без отделения сыворотки.

Физико-химические показатели опытных образцов творога представлены в таблице 5.

Таблица 5 - Физико-химические показатели творога_

Показатели Режимы обработки молока

Образец №1 (контроль, без обработки) Образец №2 (длительность импульса — 19,82 мс, длительность паузы - 19,64 мс, напряжение импульсов - 22 В, 20 минут)

Массовая доля жира, % 15,0 15,2

Массовая доля белка, % 14,76 15,34

Кислотность, °Т 212,2 180,5

Массовая доля влаги, % 64,34 64,48

Активная кислотность (величина рН), ед. 4,58 4,52

Массовая доля COMO, % 15,66 20,52

Установлено, что доля жира в твороге образца №2 была увеличена на 0,2 % по сравнению с творогом образца №1. Контрольный образец имел также повышенную кислотность - 212,2 °Т, что почти на 18 % больше по сравнению с образцом №2. Данные изменения обусловлены тем, что под воздействием электромагнитного излучения произошло подавление жизнедеятельности микрофлоры молока, и как результат, кислотность готового продукта оказалась ниже. Доля белка и влаги в твороге образца №2 после воздействия электромагнитным излучением увеличилась соответственно на 0,58 и 0,14 %. Также в образце №2 за счет более высокого содержания белка, увеличилось содержание COMO по сравнению с контрольным образцом.

Микробиологические показатели полученного творога представлены в таблице 6. В результате проведенного исследования видно, что образец творога, обработанный на генераторе электромагнитных импульсов имел на 2x10б КОЕ/г большее количество молочнокислых микроорганизмов по сравнению с контрольным образцом. Бактерий группы кишечных палочек не было обнаружено в обоих образцах. Количество дрожжей и плесени в образце после электромагнитного излучения сократилось по сравнению с контрольной пробой на 0,3x10* и 0,2x10* КОЕ/г соответственно. Микроскопический препарат образца №1 имеет среднее развитее кокковых форм, по сравнению с хорошим развитием молочнокислых диплококков образца №2.

Режимы обработки молока

Показатели Образец №1 Образец №2

(контроль, без (длительность импульса —

обработки) 19,82 мс, длительность паузы — 19,64 мс, напряжение импульсов — 22 В, 20 минут)

Молочнокислые 2,3х107 2,5х107

микроорганизмы,

НВЧ КОЕ/г

Бактерии группы Не обнаружено Не обнаружено

кишечных палочек

Дрожжи, КОЕ/г 1,3x10' 1,0x10'

Плесени, КОЕ/г 1,0x10' 0,8x10'

Микроскопический Развитие кокковых Молочнокислый диплококк

препарат форм среднее, отдельно и в коротких

короткая толстая цепочках развитие хорошее,

палочка от 1 до 3 короткая толстая палочка 1-5

клеток в каждом клеток в каждом пятом поле

пятом поле зрения зрения

Расход молока и абсолютный выход творога представлен в таблице 7.

Таблица 7 — Расход молока при производстве творога

Показатели Режимы обработки молока

Образец №1 (контроль, без обработки) Образец №2 (длительность импульса — 19,82 мс, длительность паузы — 19,64 мс, напряжение импульсов — 22 В,20 минут)

Количество молока, используемое для выработки творога, кг 4,0 4,0

Получено творога, кг 0,680 0,830

При выработке творога использовали 4 кг молока для каждого из образцов. Творога, выработанного из молока, обработанного на генераторе электромагнитных импульсов, получилось больше на 18% по сравнению с контрольным образцом.

В таблице 8 представлены физико-химические показатели творожной сыворотки.

Таблица 8 - Физико-химические показатели творожной сыворотки

Режимы обработки молока

Показатели Образец №1 Образец №2

(контроль, без (длительность импульса —

обработки) 19,82 мс, длительность паузы -19,64 мс, напряжение импульсов — 22 В, 20 минут)

Массовая доля жира, % 0,53 0,4

Массовая доля белка, % 1,61 0,98

Получено сыворотки, кг

Массовая доля сухих 4,39 4,08

веществ молока, %

Температура 0,443 0,468

замерзания, °С

Данные таблицы показывают, что потери жира с сывороткой наиболее выражены в контрольном образце и превосходили образец, обработанный на генераторе электромагнитных импульсов на 0,13 %. Также более значительная потеря белка с сывороткой была отмечена в образце №1 по сравнению с образцом №2 на 39 %. Потери сухого вещества с сывороткой при изготовлении творога были также отмечены в образце, без обработки на генераторе электромагнитных импульсов (4,39 %).

3.3 Влияние электромагнитного излучения на качество йогурта

Органолептические показатели йогурта, изготовленного из обработанного электромагнитным излучением молока, представлены в таблице 9. Анализ полученных данных свидетельствует о том, что опытные образцы по вкусу, запаху и цвету не имеют отличий, а именно чистые кисломолочные, без посторонних привкусов и запахов, белые равномерные по всей массе. Отличительные особенности опытные образцы имели по внешнему виду и консистенции. Образец №1 имел однородную, с частично нарушенным сгустком консистенцию, в меру вязкий с небольшим количеством отделившейся сыворотки, а образец №2 - однородную, с ненарушенным сгустком консистенцию, в меру вязкий, без отделения сыворотки.

Таблица 9 — Органолептические показатели йогурта

Режимы обработки Показатели

молока Консистенция и внешний вид Вкус и запах Цвет

Образец №1 Однородная, с Чистый, Молочно-белый,

(контроль, без частично кисломолочный равномерный по

обработки) нарушенным сгустком, в меру вязкая, с небольшим количеством отделившейся сыворотки без посторонних запахов и привкусов всей массе

Образец №2 Однородная, с Чистый, Молочно-белый,

(длительность ненарушенным кисломолочный равномерный по

импульса — 19,82 сгустком, в меру без всей массе

мс, длительность вязкая, оез посторонних

паузы — 19,64 мс, отделения запахов и

напряжение сыворотки привкусов

импульсов —22 В,

20 минут)

Физико-химические показатели полученного йогурта представлены в таблице 10.

Таблица 10 — Физико-химические показатели йогурта

Показатели Режимы обработки молока

Образец №1 (контроль, без обработки) Образец №2 (длительность импульса — 19,82 мс, длительность паузы —19,64 мс, напряжение импульсов - 22 В, 20 минут)

Массовая доля жира, % 3,23 3,37

Массовая доля белка, % 3,12 3,13

Кислотность, °Т 112 90

Массовая доля сухого обезжиренного молочного остатка (COMO), % 12,04 12,14

Фосфатаза или пероксидаза Отсутствие Отсутствие

Анализ полученных данных показал, что доля жира в йогурте образца №2 была увеличена на 0,14 % по сравнению с йогуртом образца №1. Существенное различие на 20 % получено по кислотности. Массовая доля белка была практически одинаковая. Также в опытном образце увеличилось содержание COMO на 0,1 %. В обоих образцах не была обнаружена фосфатаза или пероксидаза.

Микробиологические показатели опытных образцов йогурта представлены в таблице 11.

Таблица 11 - Микробиологические показатели йогурта

Режимы обработки молока

Показатели Образец №1 Образец №2

(контроль, без (длительность импульса —

обработки) 19,82 мс, длительность паузы -19,64 мс, напряжение импульсов - 22 В, 20 минут)

Молочнокислые ЗДхЮ7 3,6х107

микроорганизмы (Str.

thercnophylus и

Lactobacterium bulgaricum),

КОЕ/г

Бактерии группы кишечных Не обнаружено Не обнаружено

палочек

Дрожжи, КОЕ/г 1,3x10' Менее 1,0x10'

Плесени, КОЕ/г 1,3x10' Менее 1,0x10'

В результате проведенного исследования видно, что образец йогурта, обработанный на генераторе электромагнитных импульсов имеет на 5x10б КОЕ/г больше молочнокислых микроорганизмов по сравнению с контрольным образцом. Бактерий группы кишечных палочек не было обнаружено в обоих образцах. Количество дрожжей и плесени в образце после электромагнитного излучения сократилось по сравнению с контрольной пробой на 0,3x101 КОЕ/г соответственно.

3.4 Влияние электромагнитного излучения на качество ацидофилина

Ацидофилин - кисломолочный продукт, произведенный с использованием в равных отношениях заквасочных микроорганизмов -ацидофильной молочнокислой палочки, лактококков и приготовленной на кефирных грибках закваски.

Органолептнческие показатели ацидофилина представлены в таблице 12. По полученным данным можно сделать вывод, что опытные образцы имели чистый, кисломолочный вкус и запах, без посторонних привкусов и запахов, цвет молочно-белый, равномерный по всей массе, в то время как контрольный образец имел острый дрожжевой привкус. Образцы №1 и №2 имели однородную с не нарушенным сгустком, в меру вязкую консистенцию, при этом контрольный образец еще имел слегка тягучую консистенцию.

Таблица 12 — Органолептнческие показатели ацидофилина

Режимы обработки молока Показатели

Консистенция и внешний вид Вкус и запах Цвет

Образец №1 (контроль, без обработки) Однородная, с ненарушенным сгустком, в меру вязкая. Слегка тягучая консистенция и газообразование в виде отдельных глазков, вызванное нормальной микрофлорой Чистые, кисломолочные, без посторонних привкусов и запахов. Вкус острый, имеется дрожжевой привкус Молочно-белый, равномерный по всей массе

Образец №2 (длительность импульса — 19,82 мс, длительность паузы -19,64 мс, напряжение импульсов - 22 В, 20 минут) Однородная, с ненарушенным сгустком, в меру вязкая. Консистенция не тягучая, газообразование в виде отдельных глазков, вызванное нормальной микрофлорой Чистые, кисломолочные, без посторонних привкусов и запахов. Вкус слегка острый, освежающий Молочно-белый, равномерный по всей массе

Физико-химические показатели опытных образцов ацидофилина представлены в таблице 13. Установлено, что доля жира в ацидофилине образца №2 уменьшилась на 0,2% по сравнению с ацидофилином образца №1. Существенное различие получено по кислотности, контрольный образец имел повышенную кислотность - 125 °Т, что почти на 32% больше по сравнению с образцом №2. Доля белка в контрольном образце по сравнению с образцом №2 превышает на 0,08%.

Таблица 13 - Физико-химические показатели ацидофилина

Показатели Режимы обработки молока

Образец №1 (контроль, без обработки) Образец №2 (длительность импульса — 19,82 мс, длительность паузы -19,64 мс, напряжение импульсов — 22 В, 20 минут)

Массовая доля жира, % 3,2 3,0

Массовая доля белка, % 2,91 2,83

Кислотность, °Т 125 85

Микробиологические показатели опытных образцов ацидофилина представлены в таблице 14. В результате проведенного исследования установлено, что образец ацидофилина, изготовленный из молока, обработанного на генераторе электромагнитных импульсов имел на 7x106 КОЕ/г больше молочнокислых микроорганизмов по сравнению с контрольным образцом. Бактерий группы кишечных палочек не было обнаружено в обоих образцах. Количество дрожжей и плесени в образце после электромагнитного излучения сократилось по сравнению с контрольной пробой на 0,5x10' и 0,3x10' КОЕ/г соответственно.

Таблица 14 - Микробиологические показатели ацидофилина

Показатели Режимы обработки молока

Образец №1 (контроль, без обработки) Образец №2 (длительность импульса — 19,82 мс, длительность паузы -19,64 мс, напряжение импульсов -22 В, 20 минут)

Молочнокислые микроорганизмы (Lactobacillus acidophilus), КОЕ/г 3,2х107 3,9х107

Бактерии группы кишечных палочек Не обнаружено Не обнаружено

Дрожжи, КОЕ/г 1,5x10' Менее 1,0x10'

Плесени, КОЕ/г 1,3x10' Менее 1,0x10'

выводы

1. Электромагнитное излучение не оказало воздействие на консистенцию, вкус, запах и цвет молока. Оно имело однородную консистенцию без осадка и хлопьев, чистый, без посторонних запахов и привкусов, не свойственных свежему молоку, белый цвет. Также не установлено воздействие электромагнитного излучения на физико-химические показатели молока.

2. Установлено при воздействии электромагнитного излучения на молоко снижение его общей бактериальной обсемененности. Различные параметры электромагнитного излучения (длительность импульса и паузы, напряжение импульсов, продолжительность воздействия) влияли на характер и силу воздействия на различные микроорганизмы молока. Наибольшее воздействие электромагнитное излучение оказало на молоко образца №3, в нем полностью отсутствовали колонии Staphylococcus aureus. В молоке образца №2 установлено снижение на 80% количества колоний Staphylococcus aureus. Полное подавление бактерий рода Escherichia coli произошло в молоке образцах №2, №4 и №5. Наибольшее воздействие на дрожжеподобные и микроскопические плесневые грибы электромагнитное излучение оказало на молоко образца №2. В образцах №3, №4 и №5 в обнаружено уменьшение количества микроорганизмов по сравнению с контролем.

3. В связи с тем, что наиболее сильное влияние на микробиологические показатели молока было установлено при воздействии электромагнитного излучения при параметрах электрического тока с длительностью импульса - 19,82 мс, длительностью паузы - 19,64 мс, напряжении импульсов - 22 В и времени воздействия 20 минут эти параметры были использованы для обработки молока-сырья при выработке творога, йогурта и ацидофилина.

4. Обработка молока предназначенного для выработки творога оказало влияние на внешний вид и консистенцию творога. Творог, выработанный из необработанного молока имел мягкую, мажущуюся консистенцию с наличием ощутимых частиц молочного белка, с небольшим количеством отделившейся сыворотки, а опытный образец имел мягкую, рассыпчатую консистенцию без ощутимых частиц молочного белка, без отделения сыворотки.

5. Установлено, что доля жира в твороге опытного образца (с обработкой) была увеличена на 0,2 % по сравнению с контрольным образцом. Контрольный образец имел также повышенную кислотность - 212,2 °Т, что почти на 18 % больше по сравнению с опытным образцом. Также в опытном

образце за счет более высокого содержания белка, увеличилось содержание COMO по сравнению с контрольным образцом.

6. Образец творога, обработанный на генераторе электромагнитных импульсов имел на 2x106 КОЕ/г большее количество молочнокислых микроорганизмов по сравнению с контрольным образцом. Количество дрожжей и плесени в образце после электромагнитного излучения сократилось по сравнению с контрольной пробой на 0,3x10 и 0,2x10' КОЕ/г соответственно. Творога, выработанного из молока, обработанного на генераторе электромагнитных импульсов, было получено на 18% больше по сравнению с контрольным образцом.

7. Органолептические показатели йогурта, изготовленного из обработанного электромагнитным излучением молока, отличались по внешнему виду и консистенции. Контрольный образец имел однородную, с частично нарушенным сгустком консистенцию с небольшим количеством отделившейся сыворотки, а опытный образец - однородную, с ненарушенным сгустком консистенцию без отделения сыворотки. Доля жира в йогурте опытного образца была увеличена на 0,14 % по сравнению с йогуртом образца №1. Существенное различие получено по кислотности на 20 % больше чем в опытном образце.

8. В опытном образце йогурта содержалось на 5x106 КОЕ/г больше молочнокислых микроорганизмов по сравнению с контрольным образцом. Бактерий группы кишечных палочек не было обнаружено в обоих образцах. Количество дрожжей и плесени в образце после электромагнитного излучения сократилось по сравнению с контрольной пробой на 0,3x101 КОЕ/г соответственно.

9. Обработка молока электромагнитным излучением повлияла на органолептические показатели ацидофилина. Опытные образцы имели чистый, кисломолочный вкус и запах, без посторонних привкусов и запахов, цвет молочно-белый, равномерный по всей массе, в то время как контрольный образец имел острый дрожжевой привкус. Доля жира в ацидофилине опытного уменьшилась на 0,2 % по сравнению с контрольным образцом. Существенное различие получено по кислотности, контрольный образец имел повышенную кислотность — 125 °Т, что почти на 32 % больше по сравнению с опытным образцом.

10. Образцы ацидофилина, изготовленного из молока, обработанного на генераторе электромагнитных импульсов имели на 7x10б КОЕ/г больше молочнокислых микроорганизмов по сравнению с контрольным образцом. Количество дрожжей и плесени в образце после электромагнитного излучения сократилось по сравнению с контрольной пробой на 0,5x10' и 0,3x10* КОЕ/г соответственно.

ПРЕДЛОЖЕНИЕ ПРОИЗВОДСТВУ

Полученные научные данные позволяют рекомендовать использовать генератор электромагнитных импульсов в молочном скотоводстве с целью улучшения технологических качеств молока коров, предназначенного для выработки творога, йогурта и ацидофилина

Список основных работ, опубликованных по теме диссертации

1. Родионов, Г.В. Регулирование численности микроорганизмов в молоке-сырье / Г.В. Родионов, С.Л. Белопухов, Р.Т. Маннапова, О.Г. Дряхлых // Известия ТСХА. - 2013. - №1. - с. 111-119

2. Rodionov, G.V. Regulating the number of microorganisms in raw milk / Rodionov G.V., Belopukhov S.L., Mannapova R.T., Dryakhlykh O.G. // Isvestiya TSKhA. -2013. -special issue. P. 163-172.

3. Родионов, Г.В. Влияние электромагнитного излучения на качество молока и молочных продуктов / Г.В. Родионов, Т.В. Ананьева, О.Г. Дряхлых, С.Д. Бадуанова // Зоотехния. — 2014. — №12. с.5-7

4. Способ санитарной обработки доильного оборудования: пат. 2531914 Рос. Федерации, заявка № 2013111643/13; заявл. 18.03.2013; опубл. 27.10.2014. Бюл. № 30. 4с.

5. Установка для санитарной обработки доильного оборудования: пат. 133683 Рос. Федерация, заявка № 2013111644/13; заявл. 18.03.2013; опубл. 27.10.2014. Бюл. №30. 4с.

6. Родионов, Г.В. Влияние электромагнитного излучения на качество молока и молочных продуктов / Г.В. Родионов, О.Г. Дряхлых, Е. В. Пронина, С.Д. Бадуанова // Доклады ТСХА. - 2014. - выпуск 284. - с. 249-251.

7. Пронина, Е.В. Влияние электрохимически активированной воды на качество молока и молочных продуктов / Е.В. Пронина, О.Г. Дряхлых, С.Д. Бадуанова// Доклады ФГБНУ «Карельский». — 2015 с. - 175-179.

8. Пронина, Е.В. Использование электрически активированной воды для повышения качества молока / Е.В. Пронина, О.Г. Дряхлых, С.Д. Бадуанова // Доклады ЧГСХА. - 2015 -с. 95-99

Отпечатано с готового оригинал-макета

Подписано в печать 6.10.2015 г. Формат 60x84 1/]6. Усл.печ.л. 1,4. Тираж 100 экз. Заказ 547.

Издательство РГАУ-МСХА 127550, Москва, Тимирязевская ул., 44 Тел.: (499) 977-00-12, 977-40-64