Бесплатный автореферат и диссертация по сельскому хозяйству на тему

ВЛИЯНИЕ СЕЗОНА ГОДА И СТАДИИ ЛАКТАЦИИ НА БИОЛОГИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА МОЛОКА КОРОВ

ВАК РФ 06.02.04, Частная зоотехния, технология производства продуктов животноводства

Автореферат диссертации по теме "ВЛИЯНИЕ СЕЗОНА ГОДА И СТАДИИ ЛАКТАЦИИ НА БИОЛОГИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА МОЛОКА КОРОВ"

МИНИСТЕРСТВО СЕЛЬСКОГО ХОЗЯЙСТВА СССР

МОСКОВСКАЯ ОРДЕНА ЛЕНИНА И' ОРДЕНА ТРУДОВОГО КРАСНОГО ЗНАМЕНИ СЕЛЬСКОХОЗЯЙСТВЕННАЯ АКАДЕМИЯ имени К. А. ТИМИРЯЗЕВА

:у На правах рукописи

Иветта Артаваздовна АВАКОВА

; ВЛИЯНИЕ СЕЗОНА? ГОДА . ' И СТАД № И ЛАКТАЦЙИ НАБИОЛОПИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА / -МОЛОКАі КОРОВ

•>06.02і04 —«■■ частная 'зоотехниях ■ (молочное и «ясное скотоводство)

' Автореферат ..-'. - диссертации нахоискание ученой степени .кандидатасельскохозяйственных.наук

МОСКВА —1976

Г V

Диссертационная работа выполнена на кафедре молочного дела Московской ордена Ленина и ордена Трудового Красного Знамени сельскохозяйственной академии им. К. А'. Тимирязева. . 7 '■■.'■ ■ ■ • ' ■ • ■; :

Научные руководители: лауреат Государственной премии

доктор технических'наук профессор /Р- Б' Давидов; | доктор сельскохозяйственных наук профессор-. Н. В. Барабанщиков.

Официальные : оппоненты: заслуженный /деятель наук РСФСР доктор сельскохозяйственных наук профессор Е. А. Арзумзнян; кандидат сельскохозяйственных наук старший научный сотрудник Т. И. Безенко. *

Ведущее предприятие— Всесоюзный сельскохозяйственный институт.заочного образования. * '

Защита диссертации состоится «0» 1976 г.'

в «1^час. на заседании специализированного Совета Д 120.35.05 ,при Московской сельскохозяйственной академии им. К. А. Тимирязева. Адрес:: 125008,"Москва 'АТимирязевская, 47, корп. 8, Учешлй.совет ТСХА. : - л

' С. диссертацией можно ознакомиться в ЦНБ ТСХА.

7 Автореферат разослан -« ¿3 » . , . 1976 т.

■ Ученый секретарь 7,_______

^пепнализнрованного Совета ' ;

' " • доцент В. А. АЛЕКСДЬ';,

Директивами XXV съезда КПСС по пятилетнему плану развития народного хозяйства на 1976—1980 годы намечено довести среднегодовое производство молока до 94—96 млн. т, а цельномолочных продуктов — до 28 тыс. т, С увеличением производства молока и 'молочных продуктов поставлена задача повышения их качества. Актуальным стал вопрос улучшения биологических свойств молока, характеризующихся сложным комплексом показателей — азотистых соединений, особенно свободных аминокислот, витаминов, микроэлементов и др.

В литературе вопрос о влиянии сезона года и стадии лактации на состав и свойства молока освещен достаточно полно :(Н. В. Барабанщиков, 1971; В. И. Верещагина, 1958; С. С. Оой1ег1ее, 1960). Однако недостаточно изучены биологические свойства молока как среды для развития молочнокислых бактерий. В ряде исследовании неудовлетворительные биологические свойства молока объясняются отсутствием или недостатком необходимых питательных веществ, особенно азотистых, для развития бактерии (Р. Б. Давидов, 1972; А. В. Попов, 1973; М. Л. Непомнящая, 1955).

Изменение содержания в молоке по сезонам года некоторых свободных аминокислот — основного источника азотп-оого мггания бактерий — наблюдали А. Горбачева (1950>, Т. В. Тихомирова {1962), Н. Непс1пскх с соавт. (1966), тогда как Э. П. Грудзинская, Н. С. Королева (19/0),.И. Миллер, О. Кандлер (1966) заметных колебаний в содержании свободных аминокислот в молоке разных сезонов года не обнаружили.

Большое влияние на биологические свойства молокан его питательную ценность оказывает режим пастеризации. При различных режимах пастеризации молока содержание в нем свободных аминокислот (по тирозину) неодинаково (А. К. Максимова, 1968).

Культуры молочнокислых стрептококков и палочек, вносимые в пастеризованное молоко для заквашивания, обладают неодинаковой активностью синтеза или потребления свободных аминокислот (Е. Л. Рубан с соавт., 1968).__Поэтому ко-

лнчостпо и набор последних ü кисло молочник продуктах за-lh'.^i »с только ог <1 мннокнслотного фона молока, но к от протеолитнческон активности микроорганизмов и способности потреблять или синтезировать свободные аминокислоты в процессе жизнедеятельности.

Изучение биологических свойств молока, в частности, свободных аминокислот и изменения их содержания при развитии молочнокислых бактерий позволит в известной степени вскрыть причины сезонных изменений состава молока и вы-ИКНТЬ аминокислотную ценность цельномоло 1ÜHX II роду КТО1:. В соответствии с этил в целях выявления биологических свойств молока как среды для развития индикаторной культуры — Str. diacetilactis, штамйм 3 в заисимости от сезона года и стадии лактации намн были поставлены следующие задачи:

1. Изучить физико-химические свойства молока, бактериальную обсемененность и содержание свободных аминокислот.

2. Выявить влияние пастеризации на количество и набор свободных аминокислот в молоке.

3. Изучить в динамике развития культуры рост, кислото-, ароматообразование и содержание свободных аминокислот.

Проведенная работа является частью проблемы, решаемой коллективом кафедры молочного дела ТСХА по теме: «Теория и практика улучшения качества молока и молочных продуктов», включающих многосторонние исследования по изучению влияния зоотехнических факторов на состав и свойства молока.

Научная новизна данной работы заключается в установлении влияния сезона года и стадии лактации на содержание свободных аминокислот в сыром молоке, определении влияния тепловой обработки — пастеризации при 85°С без выдержки— на содержание и набор свободных аминокислот в пастеризованном молоке. В работе установлено влияние сезона года н стадии лактации на содержание и набор свободных аминокислот после развития в молоке ароматообразующпх стрептококков Str. diacetilactis, штамм 3. В динамике развития культуры изучены ее рост, кислото- и ароматообразование.

Полученные результаты исследований имеют как практическое, так н теоретическое значение, так как выявляют содержание свободных аминокислот в молоке, как биологической среде для развития культуры и как продукте питания для населения, а также изменения содержания свободных аминокислот в течение года и лактации.

Объем диссертационной работы — 6 печатных листов, 19 таблиц, 13 рисунков, 10 приложений.

Схема опыта и методика исследованнй,

Опыт проводился - на экспериментальной ферме и кафедре молочного дела ТСХА с 1 декабря 1971 г. по 20 ноября 1972 г. Для изучения влияния стадии лактации на биологические свойства молока исследовали молоко группы коров (7 голов) холмогорской породы, содержащихся иа учебио-экснериментальной ферме ТСХА (I тр.).

При подборе животных в группу учитывали породность, живой вес, время и количество отелов, продуктивность и состав молока. Продуктивность за лактацию составила 5224 кг молока со средней жирностью 4,0%. Подробная характеристика животных дана в диссертации.

Подбор коров в группу производили с учетом, чтобы середина лактации приходилась на весенний период года, ттк как состав и свойства молока в середине лактации менее подвержены изменениям.

Животные опытной группы, так же как н все лактнруюшне коровы фермы, находились на одинаковом хозяйственном рационе, составленном с учетом живого веса, возраста, упитанности, продуктивности и состава молока.

Для изучения влияния сезона года на биологические свойства молока исследовали сборное молоко стада коров фермы ТСХА {И группа) и Останкинского молкомбнпата (III группа).

Отбор молока трех групп и анализы его в декабре, марте, июне и октябре проводили в трехкратной иовторности, в остальные месяцы — однократно. Пробы отбирали и исследовали одновременно.

Исследовали сырое молоко и пастеризованное при температуре 85"С без выдержки. В сыром молоке трех групп определяли содержание сухого вещества, СОМО, жира, свободных аминокислот, плотность, кислотность, общее количество бактерий. В пастеризованном молоке определяли кислотность и содержание свободных аминокислот.

Для изучения биологических свойств молока как среды для развития молочнокислых бактерий использовали индикаторную культуру Str. diacetilactis, штамм 3. Культуру в суточном возрасте вносили в количестве 5% к объему молока, определяли количество молочнокислых бактерий и титруемую кислотность. Заквашенное молоко выдерживали в термостате п: и температуре 30°С до образования сгустка. Затем охлаждали до 4°С,

Изучение биологических свойств молока в динамике развития культуры производили через 3, 6, 9.и 24 часа, определяли кислотность и количество 'молочнокислых стрептококков, через 24 часа — содержание 'свободных аминокислот, ацетоина+диацетила, летучих жирных кислот.

Э

Методика исследовании. Исследования сырого, пастеризованного молока и и динамике развития Str. diacetilactis, штамм 3 выполнялись по методикам, описанным п руководствах: Г. С. Иннхов, II. П. Врио «Методы анализа молока и молочных продуктов» (1971); Л. М, Скородумсгаа «Практическое руководство по технической микробиологии молока и молочных продуктов» (1062); Р. Б. Давидов «Методика постановки зоотехнических и технологических опытов но молочному делу» (1963); Т. С. Пасхина «Количественное определение аминокислот при помощи хроматографии на бумаге» (1961); Э. Е, Грудзпнская «»Методика определения свободных аминокислот в молоке н молочных продуктах» (1968); Г, Ф. Лакни «Биометрия» (1968). Определение свободных аминокислот методом бумажной хроматографии, частично модифицированным нами, подробно описано в диссертационной работе.

Спектр изучаемых аминокислот следующий: 1) цистин, 2) лизни, 3) гистпдин, 4) аргинин, 5) асиарагиновая кислота, 6) серии, 7) глицин, 8) глютаминовая кислота, 9) треонин, 10) аланин, 11) проліні, 12) тирозин, 13) метионнн, 14) валин, 15) фенилаланнн, 16) лейцин. Количество нролина в образцах пе определяли.

Основные результаты экспериментальных исследовании обработаны биометрически но методу малых выборок. Расчеты проводили на ЭВМ «Напри» по предварительно составленной программе.

РЕЗУЛЬТАТЫ ИССЛЕДОВАНИИ

ВЛИЯНИЕ СЕЗОНА ГОДА НА БИОЛОГИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА МОЛОКА КАК СРЕДЫ ДЛЯ РАЗВИТИЯ STR. DIACETILACTIS, ШТАММ 3

1. Состав молока и содержание в нем свободных аминокислот

Данные исследований сырого молока зимой, весной, летом и осенью приведены в табл. I.

Из табл. I видно, что в летнем молоке коров фермы ТСХА н Останкинского молкомбината содержание жира было ниже, а общего количества бактерий и кислотность выше, чем в другие периоды года, что обусловлено типом кормления, содержанием коров и климатическими условиями. Молоко фермы по сравнению с молоком Останкинского молкомбината содержало больше жира (в среднем на 0,7%), сухих веществ (на 1,2%), СОМО (на 0,5%), имело более высокую плотность (на 1,6 °Т). Такая разница между группами объясняется породными особенностями молочного скота и условиями их кормления и содержания. Отелы коров фермы ТСХЛ л

Таблица 1

Среднесуточный удой н физико-химические свойства молока

М о л о к о

Показатели Фермы ТСХА (II гр.) Останкинского мол комбината (III гр.)

зима весна лето осень зима весна лето осень

Удой, кг 15,1 16,2 17,1 1 15,0 — ' — — —

Кислотность, 17,3 ±0,7 17,5 ±0,4 18,0±0,6 16,0 18,6 ±0,4 18,0 ±0,8 19,0 ±0,3 17,0 ±0,3

Жир, % 4,1 ±0,04 4,1 ±0,04 3,9 ±0,3 4,1 ±0,3 3,3 ±0,07 3,3 ±0,07 3,2 ±0,05 3,6

Плотность, 30,0 ±0,2 30,2 ±0,3 30,5 ±0,09 30,1 ±0,07 29,1 ±0,07 28,0 ±0,1 28,5 ±0.1 28,8 ±0,1

Сухое вещество, % 13,0 13,1 12,9 13,1 11,8 11,6 11,5 12,3

Сухой обезжиренный молочный остаток,%' 8,0 9,0 9,0 9,0 8,5 8,3 8,3 8,7

Общее количество бак-

терий, млн/мл 1,1 ±0,06 1,1 ±0,07 3,2 ±0,2 0,9 ±0,02 2,6 ±0,1 3,3 ±0,1 8,0 ±0,3 1,0 ±0,04

круглогодовые, режим кормлении и содержания в течение года практически одинаковы.

Содержание свободных аминокислот в сыром молоке колебалось от 4,8 до 10,5 мг% (табл. 2). В молоке обнаружено 15 свободных аминокислот: цистин, гистиднн, аргинин, асна-рагииовая и глютамнновая кислоты, серии, глицин, треонин, аланнн, п рол ни, тнрозни, метионин, валнн, фенилаланнн, леГшнн.

В различные сезоны года в молоке постоянно содержались цнстнн, глютамнновая кислота, Эти же аминокислоты являлись количественно преобладающими.

Таблица 2

Содержание свободных аминокислот в сыром молоке (мг%)

Молоко

Фермы ТСХЛ Останкинского

Амшю кислоти (П гр.) молкомбината (НІ гр.)

зима весна лето осень зима весна лето осень

Цисти» 1,4 1,1 1,2 1,5 1,5 1,05 1,65 1,8

Лизни — — —

Гнстндші 0,3 _ _ 0,85 0,2 — 0,1 0,45

Арпшші 0,4 __ — — — — 0,2 0,9

Леї) а рагшіо- 0,95 ],15 3,0

; взя кислота 0,7 — 1,0 1,2 0,8

Серіш 0.3 0.4 —. 0,55 1,0 — . — —

Глицнн 0,1 — 0,2 0,65 — — — 1.1

Глютамнноная

кислота 1,1 0,7 1,15 1,3 1.2 0,8 1,4 1,35

Треошш — 0,45 — — 0.9 — 0,65

Ллашні 0.3 (1,9 0,75 0,9 0,7 1,25 0,2 —

П рол ті + + + + + + + +

Тирозин 0,3 0,4 0,2 0,25 0,15 ■ —

Метношш 0.3 — 0,55 0.75 — — 0,6 1,1

Валші 0,3 0,85 — — 1,1 0,7 — —

Фешілалашш 0,3 — 1.15 1,2 0,3 — 0,7 1,6

Леіїцнн 0,2 — 0,0 0,4 0,5 — 0,05 0,55

Итого 6.0 ± 4.8 і 6.6 ± 9,3 ± 7.5 ± 5,9 ± 7,1 ± 10,5 ±

± 0,2 ±0,1 ±0,6 ±0,3 ±0,3 ±0,1 ±0,1 ±0,3

При научении влияния сезона года на общее содержание спободиых аминокислот в молоке установлено их наименьшее количество (4,8—5,9 мг%) в весенний период года, а наибольшее (9,3—10,5 мг%) — в осешшм. В зимнем и летнем молоке концентрация нх находилась практически на одинаковом уровне (6,0 и 6,6 мг%).

Молоко в различные сезоны года имело неодинаковый набор амннокнслот. В зимнем молоке фермы ТСХА обнаруже-

но 14 аминокислот, из них незаменимых. 6 (лейцин, фенил-алаиин, валин, мегноиии, а-рпшин, гисти'дин), В весеннем—8, из них только 2 незаменимые (валип, треонин). В летнем— 9, в осеннем — 1!, из которых 4 — незаменимые (лейцин, фе-инлаланни, метноппн, гнетпднн). Количество незаменимых аминокислот в молоке, полученном весной {1,3 МГ%), 110 сравнению с летним периодом (2,3 мг%) снижалось почти в 2 раза, а с осенним (3,2 мг%) — в 2,5 раза.

Более полный набор свободных аминокислот и большее их содержание в сыром; молоке осенью объясняетя влиянием фактора сезонности — характерного для каждого периода года сочетания кормления, содержания, температуры и т. д. Эти факторы оказывают большое воздействие на состояние организма коров. Накопленные организмом за летнс-оссшшй период биологически активные вещества к весне расходуются, а потребность их не восполняется кормами, биологическая ценность которых к весне снижается {Н. В. Барабанщиков, 1967, Р. Б. Давидов, 1969)..

Аналогичная закономерность п содержании свободных аминокислот наблюдалась и в сборном молоке Останкинского мол комбината, хотя абсолютный уровеиь их несколько вышо.

Статистическая оценка достоверности различий показала, что общее содержание свободных аминокислот в сыром молоке осенью достоверно выше, а весной — достоверно ниже, чем зимой (Р<0,05). Изменение их общего содержания самое высокое п молоке II гр, было летом (Су= 17,1 %), в молоке Ш гр. — зимой (Су = 8,3%).

2. Содержание свободных аминокислот в пастеризованном молоке

Общее количество свободных аминокислот в пастеризованном молоке фермы колебалось от 5,6 до 9,9 мг%, в молоко Останкинского молкомбнната — от 7,2 до 11,2 ~мг% (табл. 3). По сравнению с сырым содержание их п пастеризованном молоке фермы повысилось на 0,5—0,9 мг%, а Останкинского молкомбнната — на 0,9—1,3 мг%. Максимальное увеличение отмечено в молоке зимнего и весеннего периодов года (на 15—22%).

В течение года в молоке II н III групп наименьшее количество аминокислот содержалось весной — 5,6 н 7,2 мг%, при наборе 9, наибольшее—осенью — 9,9 и 11,2 мг%, при наборе 11 и 10 соответственно группам. Общее содержание аминокислот в пастеризованном молоке III гр. было выше, чем во II гр., на 20%.

В пастеризованном молоке обеих групп обнаружены все исследуемые аминокислоты, 'кроме лизина. Набор аминокислот в разные периоды года был различный.

Таблица З

Изменение общего содержания свободных алшнокислот в молоке после пастеризации (мг%)

Молоки Ферма ТСХД (II гр.) Останкинский , молкомбшіат (ПІ гр.)

зима весна лето осень зіша весна лето осень

Сырое 6,0 4.8 6,6 9,3 7,5 5,9 7,1 10,5

Пастеризованное 6,9 ± 5,6 ± 7,1 ± 9,9 ± 8,7 ± 7,2 ± 8,0 ± М,2±

±0,2 ±0,2 ±0,2 ±0,2 і 0,3 ±0,1 ±0,1 ±0,3

Увеличение после

пастеризации 0.9 0,8 0,5 0,6 f.2 1,3 0,9 0.7

В % к сирому 15 16 7 6 16 22 12 ■ 7

Выявлено, что в результате пастеризации количество цне-тииа, аоларапшовой и глютампновой кислот, глицина, ала-нипа, валнна, лейцина, метионина увеличивалось на 0,5— 1,3 мг%. Причиной этому, вероятно, явилось разрушение азотистых соединений белкового характера и частично альбумина (Г. С. Мнихов, 1956; Y, W. Greene, 1957).

Однако в ряде случаев после пастеризации имело место уменьшение концентрации некоторых- аминокислот — серима, треонина, фенилаланнна, возможно, за счет преобразования их в другие соединения, например, в результате дезаминнро-вання.

Таким образом, биологические свойства пастеризованного молока как среды для развития молочнокислых бактерии улучшались за счет увеличения содержания в нем свободных аминокислот.

Статистическая оценка достоверности различий показала, что содержание свободных аминокислот в пастеризованном молоке весной достоверно ниже, а осенью — достоверно выше, чем зимой (Р<0,05). Изменение их общего содержания самое высокое в молоке II гр. было летом (Cv=15,9%), в молоке III гр. —зимой (Cv = 7,5%).

3. Биологические свойства молока как среды для развития Str. diacetilactis, штамм 3

Свободные аминокислоты оказывают большое влияние на рост и жизнедеятельность микроорганизмов. Изменение их содержания в молоке, полученном в разные сезоны года, может повлиять на рост, развитие и жизнедеятельность вносимых в пего молочнокислых стрептококков. 8

а) Рост, кнслото- и аром атообразовайне в динамике развития культуры в пастеризованном молоке

Как видно из табл. 4, пастеризованное чюлоко и различные сезоны года являлось неодинаковой питательной средой для развития Str. diacctilactis, штамм 3.

Лучшей средой для роста культуры (максимум бактериальных клеток) оказалось зимнее молоко, затем осеннее. Неблагоприятной средой для роста культуры было весеннее молоко обеих групп (количество клеток через б часов развития в 1,5 раза меньше по сравнению с зимним молоком). По-видимому, в весеннем молоке недостаточно веществ, используемых культурой для роста и обмена. В весеннем пастеризованном молоке не обнаружены такие незаменимые аминокислоты, как лейцин, феннлалашш, метионин, лизин. По данным сотрудников кафедры, в нем было меньше таких важных факторов роста, как витамины группы В — тиамина, пантотено-вой кислоты, биотипа.

Несмотря на меньшее количество бактериальных клеток чорез 6 часов развития в весеннем молоке II гр„ титруемая кислотность зимой и весной была одинаковой —82 "Т.

Пастеризованное молоко коров фермы ТСХА оказалось более благоприятной средой для роста культуры, чем молоко Останкинского молкомбината. Последнее, по-видимому, связано с менее полноцепным кормлением животных. Наряду с другими факторами, определяющими биологические свойства молока, возможно, оказало влияние более высокое содержание в молоке фермы ТСХА аланина (летом, осенью), фе-ннлаланпна (летом) и арпишна (зимой).

Пастеризованное молоко различных сезонов года оказалось неодинаковой средой для продуцирования культурой ароматических веществ (табл. 4).

Наиболее благоприятной средой для ароматообразования Str. diacetilactis, штамм 3 оказалось пастеризованное молоко осенне-летнего периода года. Максимальное количество диа-нетнла + ацетоина (234—2G5 мг/л во II гр. и 263—334 мг/л— в III) и летучих кислот обнаружено в летнем и осеннем молоке. Это связано, по-видимому, с потреблением лактнруюнш-ми животными сочной зеленой массы, содержащей в большом количестве стимуляторы роста. Осеннее молоко содержало больше веществ — предшественников (свободных аминокислот и др.), которые необходимы культуре для образования ароматических веществ и, вероятно, условия среды были более благоприятны для активизации ферментных систем бактериальных клеток, обуславливающих синтез диацетила4-аце-тонна, летучих кислот.

Минимальное 'количество диацетила + ацетонна обнаруже-

Таблица 4

о Рост, кислою- и ароматообразовайне Str. dUcetiUctk, iuuwm &

в пастеризованном молоке .

Показателя о л о к о

Фермы ТСХЛ «I гр.) Останкинского'молкомбина та <Ш гр.}

зима весна лето осень зима весна лето осень

Через 6 часов развития культуры: количество бактериальных клеток, млн/ил кислотность, 'Т Через 24 часа развития культуры: количество бактериальных клеток, млн/мл кислотность, т аиетошИ-: -Ьдиаиетнл, мг/л .IMV4«® кнелош, мл / 926 ±17,8 82+0,7 И 30 ±28,1 94 ±0,9 220 ±6.5 2,0 ±0,2 020 +21,7 859 ±14,7 97 ±0,9 133 ±5,1 1,4 ±0,1 703 ±82,9 81 г 1,2 967 ±11,7 95=05 234 = 19,5 0.5-0,5 767 ±7,8 63 970 ±2,8 96 ±0,3 263 ±15,9 1 4,0 ±0,3 779 ±41,3 82±0,7 969 ±35,2 88± 1,4 , 225 ±22,7 2,6 ±0,3 052 ±53,0 7S±2,6 864 ±42,5 88±1,0 127 ±8,0 1,4±05 С60±9},0 78 ±0,6 936+21,1 91 ±0,3 265±17,2 -6,7 ±05 712±72,1 79 891 = 19,1 86+0,7 ' 331-4.6 5,35±0,2\

но весной — почти в 2 раза меньше, а летучих кислот—п 4 раза, чем в молоке осенне-летлсго периода года. Весной, с количественным уменьшением клеток, продуцирование ароматических веществ снижалось.

Статистическая оценка достоверности различий показала, что содержание ароматических веществ через 24 часа развития культуры в весеннем молоке достоверно ниже, а в осеннем — достоверно выше, чем в зимнем (Р<0,05).

б) Содержание свободных аминокислот в пастеризованном молоке после развития культуры

Общее содержание свободных аминокислот в пастеризованном молоке через 24 часа развития культуры колебалось от 13,9 до 21,8 мг% и было в 2 раза больше, чем в исходном пастеризованном молоке (табл. 5).

Таблица 5

Изменение общего содержания свободных аминокислот в пасторюованном молоке после развития Str. diacetilactis, штамм 3 (мг%)

Молоко Ферма ТСХЛ (II гр.) Оста ¡и; мне и im модкомбштт (III гр.)

зима | весла лето |осень зима весна лето осепь

Пастеризованное 6,9 5,6 7.1 0,9 8,7 7,2 8,0 11.2

После развития

культуры 17,5* 15,0± 16,8± 20,3 ± 19,8± 13,9± 16,4± 21,8±

±0,3 ±0,1 ±0,3 ±0,4 ±0,3 ±0,2 ±0,3 ±0,0

Увеличение в ре-

зультате раз* 10,6

лития культуры 10,6 9.4 ■ 9.7 10.4 П,1 6,7 8,1

В % 153 I 168 136 105 1 126 1 93 1 104 94

Через 24 часа развития культуры в молоке обнаружены все исследуемые аминокислоты, однако их накопление и набор были неодинаковыми в течение года. В значительном количестве обнаружены цистин—3,8 мг%, фенилаланнн, глютамнновая кислота, аспарагиновая кислота —до 2,8 мг%, метионин, вал ни — до 2,0 мг%, лейцин, тирозин — до 1,8 мг%. Лизин обнаружен только в молоке III группы зимой, а иро-лин — в молоке И и III групп на протяжении всех сезонов года. Наибольшее количественное содержание аминокислот— 20,3—21,8 мг% с набором до 15 обнаружено через 24 часа развития культуры в осеннем молоке, наименьшее—в весеннем. Это связано, по-видимому, с сезонными изменениями биологической полноценности молока как среды для развития культуры или зависит от ее жизнедеятельности.

В результате развития культуры в пастеризованном молоке наиболее существенное увеличение аминокислот было

П

' зимой (на 10,6—11,1 мг%) за счет'накопления цнстина, аспа-рагиповон, глютамнповой кислот, тирозина,-лейцина, аланнна и фешглаланииа. Однако в некоторых случаях содержание, глицина, треонина, сернна уменьшалось на 0,2—0,7 иг%, или 3% от обшего содержания'свободных аминокислот.

В осеннем молоке после развития культуры обнаружены все исследуемые аминокислоты, кроме лизни а и треонина во 11 гр. В молоке 111 гр. зимоГкпе содержалось аргинина, глицина, однако обиаружеко до 2,1 мг% тирозина и 0,9 мг% лизина. В весенний период года количество свободных аминокислот в молоке после развития культуры понизилось до 15 мг% во II гр. и 13,9 мг% —в III гр. Не содержалось сернна, треонина, метионина, лизина. На-бор не превышал 12 аминокислот. *":

Весной и летом молоко II.группы являлось более благоприятной средой для накопления свободных аминокислот, чем III. Это объясняется тем, что молоко коров фермы ТСХЛ, находящихся на'хорошо сбалансированном по общей и белковой питательности рационе, биологически.более полноценно. ■ Сравнивая количество бактериальных клеток с содержа-'„ нием ароматических веществ и овободных аминокислот через 24 часа развития стрептококков в молоке, можно заметить, что все перечисленные показатели от зимнего периода года к весеннему уменьшались, а к летнему и особенно осеннему, кроме летучих кислот, увеличивались. Следовательно, с увеличением бактериальных .клеток, количество продуцируемых веществ увеличивалось. Этот вывод способствует предположению, что накопление свободных аминокислот является, главным образом, результатом жизнедеятельности культуры и зависит от способности стрептококков их синтезировать, а таже гидролнзовать белок и простые белковые соединения с участием экзоферментов.

Статистическая оценка достоверности различий показала, что содержание свободных аминокислот через 24 часа развития Str. diacetilactis, штамм 3 в молоке весной достоверно ниже, а осенью — достоверно выше, чем зимой (р<0,05). Изменение содержания аминокислот самое высокое в молоке осенью (Cv no II гр. = 4Д8, по III гр.=4,54%).

ВЛИЯНИЕ СТАДИИ ЛАКТАЦИИ НА БИОЛОГИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА МОЛОКА КАК СРЕДЫ ДЛЯ РАЗВИТИЯ STR. DIACET1LACT1S, ШТАММ 3

1. Состав молока и содержание в нем свободных аминокислот

Плотность молока, полученного от опытной группы коров, и сухой обезжиренный молочный остаток в течение лактации изменялись незначительно (табл. 6).

Т л 0 л » и а С

Средмесуючмын удоГі и физнко-.хнчнчсскне свойства молока

Показатели Мссяш.г лактошіп

2 3 4 Г) ! 6 8

Удой, кг 23,4 21,0 20,6 1S,Û 16,0 12,8

Кислотность,

18±0,5 17 17 18±0,3 16 17±0,3

Жир, % 4,1 ±0,09 3,9 3,9 4.0 ±0,0 І 3,8 4,1 ±0,06

Плотность,

. °Л 20,5 ±0,2 30,1 29.9 30,1 ±0,3 30,2 30,0±0.1

Сухое веще- 12,6 13,0

ство, % 12,9 12,8 12,7 11,9

Сухой обед-

Ж [(репный

молочный

- остаток, % 8,8 8,9 8,8 7,9 8,8 8,9

Общее коли- ■

чество

бактерий, 0,78 2,1 ±0,1

млн/мл 0,37 ±0,08 ОДО 0,82 0,93 ±0,0-1

Среднесуточный удой молока коров со 2-го месяца лактации понижался к 8-му почти в 2 раза.

Жирность молока, полученного «а 8-и месяц, была на 0,3% выше, чем в молоке 6-го месяца. Увеличение жирности молока в конце лактации согласуется с литературными данными {Давидов Р. В., 1969; Верещагина В. И., 1958). Повышенно количества жира приводило к увеличению сухого вещества молока, в то время как СОМО на протяжении лактации не изменялось.

Кислотность молока, зависящая от содержания в нем фосфатов, лактатов, углекислоты, в молоке 0-го месяца лактации но сравнению с 5-м снижалась на 2 °Т.

Общее количество бактерий в молоке со 2-го но 6-й месяцы лактации было в одинаковых пределах, в молоке 8-го месяца, приходящегося на летний период года, оно повышалось почти в 5 раз по сравнению со 2-м.

Статистическая оценка достоверности различий показала, что общее количество бактерий в молоке 8-го месяца лактации было достоверно выше, чем в молоке 2-го месяца (Р<0,05), Наибольшая изменчивость наблюдалась но общему количеству бактерий.

Общее содержание свободных аминокислот в молоке за лактационный период колебалось от 5,2 до 8,5 мг% (табл. 7). Со 2-го но 6-и месяцы лактации нх количество в молоке б [¡г л о почти одинаковым, на 8-й и 9-й — увеличивалось па 1—2 мг%

..-.'' ' ' - . Таблица 7

Со держа и и е-свободных, аминокислот* в-сыроммолокс{нг%)

: Аминокислоты - -Месяцы лакташш

2 3 ; 4 ■ .5 . 6 8

Цнетин...... 1.3 1,3 0 1!4 0.9 1,2 1,0 0,8

Лизин....... •_ — — — — — —'

Гистндни...... - — __ — — 0,9 — —

Лрпшин....... ' —! 1.4 ' ■\0,8 0,7 1.1 1,2

Лспарапшопая ■ кислота. 0,8 0,7 0,6 0.7 — .0,9 1,0

Серии...... . . —: 1,0 1,3 — — — —

ГлиНИН ....... .. ■-- ' —- ■ — — — ■ — 0,2

Глютамниовая кислота 0,9 : о,7 ' 1,0 0,4 0,8 — 1,4

Треогнш....... — '— > 0.? 0,5 0,7 0,8

Алании ....... 0,6 0,3 0,5 1,2 . — — —

Пролпн...... . + + + + + + +

Тирозин......: . ■ — — ' —

Метиошш...... 0,5 .__ . — — — 0,7

Валнн....... :— 0.5 _ 1.0 1,1 0,8 —

Фенилалании..... 1,2 _ —. — -— 1,2 1,3

Лей инп...... . — ..— ' — "0,0 — 0,6 1,1

Итого ........ 5,3 ± 5.9 5,0 5,6 ± 5.2 6,3 ± 8.5

±0,1 ±0,1 ±0,9

за счет повышения содержания аргинина, аснарагиновой и глютпмпиовой кислот, * фенилаланнна, метионнна, лейцина..

Литературные данные показывают, что в конце лакташш содержание белка, сухого вещества в молоке увеличивается (Н, В. Барабанщиков, 1971; В. Г. Яковлев, 1959), что согласуется с увеличением свободных аминокислот, установленным в данной работе. В сыром молоке обнаружены все исследуемые аминокислоты, кроме лизина и тирозина. Глицин содержался в виде следов," В молоке на 2-й месяц лактации из 7 аминокислот свыше 1,0 мг% обнаружены цистин, фенилала-ннн; на,3-й из 8 — цнетин, аргинин, серии; на 4-й нз 7—цистин, серин, глюта.минован кислота; на 5-и нз 8 — аланин, палии; на 6-и нз 7 —цистин, валнн; на 8-й из 8 — цистин, аргинин, фенилалании; на 9-й из 10 — аргинин, аспарагнновая и глютамниовая кислоты, фенилалании, леицни. Более полный набор свободных аминокислот и большее их содержание в сыром молоке, полученном на 9-й месяц лактации, объясняется влиянием стадии лактации.

. Статистическая оценка достоверности различий не показала достоверной разницы общего содержания свободных аминокислот в сыром молоке 5-го, 8-го месяцев лактации по сравнению со 2-м (Р>0,05). Изменение общего содержания аминокислот самое.высокое было на 8-й месяц лактации (С\-=21,0%). - . .

и

2. Содержанке свободных аминокислот в пастеризованном молоке Общее количество свободных аминокислот в пастеризованном молоке, полученном от коров в различные месяцы лактации, колебалось от 5,7 до 8,8 мг% (табл. 8). По сравнению с сырым содержание нх в пастеризованном молоке повышалось на 0,3—1,3 мг% за счет увеличения количества инстииа, аспарагнновой и глюгамшювои кислот, тлншша, валина. .Максимальное увеличение отмечено в молоке 4-го месяца с тенденцией уменьшения к концу лактации. Однако в ряде случаев после пастеризации содержание серииа, аргинина, треонина, аланина уменьшалось на 0,1—0,7 мг%.

Изменение общего содержания свободных аминокислот в пастеризованном молоке по месяцам лактации было аналогично с изменением в сыром молоке. Пастеризованное молоко 9-го месяца лактации содержало на 2 мг% больше свободных аминокислот, чем 8-го, и на 3,1 мг% больше, чем 6-го.

В пастеризованном молоке обнаружены все исследуемые аминокислоты, кроме лизина и тирозина.

Статистическая оценка достоверности различии не показала достоверной разницы общего содержания свободных аминокислот в пастеризованном молоке 5-го, 8-го месяцев лактации по сравнению со 2-м (Р>0,05), Изменение общего содержания аминокислот самое высокое было на 8-й месяц лактации (Су= 18,1 %).

Таблица 8

Изменение общего содержания свободных аминокислот в молоке после пастеризации (мг%)

Молоко Месяцы лактаини

2 3 4 5 6 8 9

Сырое 5,3 5.9 5,6 5,6 5,2 6,3 8,5

Пастеризо- 0,2 ±0,2 0,7 0,9 0,3 і- 0,2 6,8 ±0,8

ванное Г»,7 8,8

Увеличение

в пастери-

зованном

молоке 0,9 ' 0,8 1,3 0,7 0,5 0,5 0,3

Таким образом, в результате пастеризации общее количество свободных аминокислот в молоке повышалось. Изменение нх содержания в течение лактацнп в сыром и пастеризованном молоке было аналогичным.

В литературе не обнаружено данных о влиянии пастеризации на содержание свободных аминокислот в молоке, полученном п различные месяцы лактации.

Л. Биологические свойства молока как среды для развития Str, diacetilactis, штамм 3

Литературные данные показывают большую роль свободных аминокислот, как стимуляторов роста и активности микроорганизмов при их развитии в молоке.

а) Рост, кислото- и ароматообразоваиие в динамике развития культуры к ластеризованном молоке

Как следует из табл. 9, биологические свойства молока как среды для развития Str. diacetilactis, штамм 3 изменялись по месяцам лактации.

Исходя из количества бактериальных клеток, лучшей средой для роста оказалось молоко 2-го месяца лактации {1015 млн/мл). Более усиленный рост культуры в молоке 2-го месяца лактации по сравнению с 8-м, вероятно, объясняется повышенным содержанием (в 1,5 раза) витаминов группы В —тиамина, -пантотенозой кислоты, биотнна (по данным сотрудников кафедры), а также цистита, гл юта ми новой кислоты, метионнна.

Молоко коров, полученное на 8-м месяце лактации, по сравнению с 5-м оказалось более благоприятной средой для продуцирования культурой ароматических веществ. После пастеризации в нем больше обнаружено аргинина н фенил-аланина. Известно, что способность Str. diacetilactis продуцировать в молоке ацеторги, диацетил и летучие кислоты зависит не только от содержания -в нем лзктозы (Пименова М. Н., 1957), лимонной кислоты, цитратов (Н,- Luck, 1962), но и свободных аминокислот (Т. Nacae, 1965), .

Таблица 9

Рост, кислото- к ароматообразоваиие Str. diacetilactis, штамм 3 в пастеризованном молоке

Показатели Месяцы лактации

2 3 4 5 6 8

Через 6 часов развития культуры:

количество бактериальных кле- 795

ток, млн/мл ........ 1015 876 709 626 649

кислотность, °Т....., , . 82 86 82 82 84 80

Через 24 часа развития культуры:

количество бактериальных кле-

ток, мл и/мл . ...... 1245 991 920 887 925 926

кислотность, °Т . . . . . . 98 99 98 98 96 94

ацетон н+диацетил, мг/л , . , 190 206 203 121 157 216

летучие кислоты, мл . V , . 2,2 2,4 2,3 1,8 2.0 3,3

Итак, наиболее благоприятно» средой для ароматообразо-ваппя Str. diacelilactis, штамм 3 явилось молоко, полученное на 8-й месяц лактации, а для роста — молоко 2-го месяца.

По-видимому, потребность культуры в азотистых соединениях, необходимых для обмена 'веществ, неодинакова. Уменьшение ароматических веществ, продуцируемых культурой в молоке, полученном па 5-й месяц лактации, объясняется влиянием весеннего периода года, когда количество биологически активных веществ в молоке самое низкое.

б) Содержанке свободных аминокислот в пастеризованном молоке после развития Str. diacetilactis, штамм 3

В течение лактации общее содержание свободных аминокислот в пастеризованном молоке через 24 часа развития культуры колебалось от 13,1 до 14,2 мг%. По сравнению с пастеризованным молоком оно увеличилось почти в 2 раза (табл. 10).

В пастеризованном молоке через 24 часа развития культуры обнаружены все исследуемые аминокислоты, кроме лн-знна. Содержание и набор их в молоке разных месяцев лактации был неодинаков.

В значительном количестве обнаружены цистин — от 2,1 до 2,9 мг%, глютамииовая кислота—от 1,5 до 2,G мг%, фенил-аланнп, аспарагнновая кислота — от 1,1 до 2,1 мг%, палии— от 0,7 до 1,8 мг%. Пролин в молоке 8-го и 9-го месяцев лактации не содержался. Наибольшее содержание аминокислот— 14,2 мг% и их набора—12 обнаружено в молоке на 2-й месяц лактации.

Таблиц а 10

Изменение общего содержания свободных аминокислот в пастеризованном молоке после разеития Str. üiacetilactis, штамм 3 (мг%)

Молоко Меся uu лактации

2 3 -t 5 6 8 9

Пастеризованное 6,2 6,7 6,9 0.3 5,7 6,8 8,8

После развития

культуры 13,6±0,1 14.2 13,9 13,3 ±0,1 13,1 13,8^0,2 13.4

Увеличение в ре-

зультате раз-

вития культуры 7.4 7,Г> 7,0 7,0 7,4 7,0 4,6

В результате развития культуры количество цистина, ас-наратииовой кислоты, метношша, тирозина, лейцниа, аланн-2 17

tía, гистидпна, глюта ми новой кислоты и феннлаланнна увеличивалось. Однако содержание глицина, ссрина; аргинина, треонина уменьшалось, -

Сравнивая количество бактериальные клеток с содержанием ароматических веществ и свободных аминокислот в молоке через 24 часа развития Str. diacetilactis, штамм 3, можно отметить, что все перечисленные показатели на 8-й—9-й месяцы лактации увеличивались. Следовательно, с увеличением количества бактериальных клеток -содержание 'продуцируемых культурой веществ увеличнвалось. Таким образом, можно предположить, что накопление свободных аминокислот в - молоке является, главным образом, результатом жизнедеятельности культуры и зависит от способности Str. diacetilactis, штамм 3 их синтезировать.

Статистическая оценка достоверности различий не показала достоверной разницы общего содержания свободных'аминокислот через 24 часа развития культуры в молоке 5-го, 8-го месяцев лактации Но сравнению со 2-м (Р>0,05), Изменение общего содержания а м инок не лот .самое высокое было на 2-й :месяц лактации (Cv = 2,16%).' . ,

Выводы

1. Сезон года и стадия лактации оказывают влияние на состав и биологические свойства молока. ■ 2. В сыром молоке содержится от 4,8 до 10,5 мг% свобод-ных'амннокислот. В нем обнаружены цистнн, гнетидин, аргинин, аспарагннова'я кислота, серии, глицин, глютаминовая кислота, треонин, аланин, пролин, тирозин, метношш, вал и и, фенилаланин, лейцин. . ^

3. В разные периоды года содержание и набор свободных аминокислот сырого молока неодинаков: весной в нем обнаружено 4,8 (II гр.) — 5,9 (III гр.) мг%, а осенью — 9,3— 10,5 мг% соответственно группам.

4. При пастеризации количество свободных аминокислот в молоке повышается на 0,5"—1,3 мг% за счет увеличения содержания цистина, аспарагииовой и глютамнновой кислот, глицина, аланина, валина, лейцина, метиошша.

5. Зимнее и осеннее молоко является более полноценной средой для развития Str. diacetilactis, штамм 3. В зимнем и осеннем молоке по сравнению с молоком весеннего и летнего ■периодов при развитии культуры быстрее нарастает кислотность, больше образуется ацетон на 4-днацетнла. Сборное молоко Останкинского молкомбината является менее полноценной средой для роста Str;: diacetilactis, штамм 3, но ароматических веществ в нем культура продуцирует больше.

/ is ;

6. В результате развития Str. diacetilactis, штамм 3 в молоке общее содержание свободных аминокислот увеличивается на 6,7—11,1 мг% —в два и более раз по сравнению с исходным пастеризованным молоком. Увеличение происходит за счет повышения количества цистнна, аспарагнновой и глю-таминовой кислот, аланина, тирозина и незаменимых аминокислот— фенплаланнна,лейцина.

7. Содержание свободных аминокислот в молоке через 24 часа развития культуры наименьшее весной (13,9 мг%), наибольшее — осенью (21,8 мг%).

8. Молоко коров, полученное на 2-м месяце лактации, является более полноценным для роста культуры, чем па 8-м.

9. В течение лактации содержание свободных аминокислот в сыром молоке составляет от 5,2 (6 мес.) до 8,5 мг% (9 мес.), в пастеризованном —от 5,7 (6 мес.) до 8,8 мг% (9 мес.), после развития Str. diacetilactis, штамм 3 — от 13,1 (6 мес.) до 14,2 мг% (3 мес,).

Список печатных работ по теме диссертации

1. О сезонных изменениях биологических свойств молока. Доклады ТСХА, вып. 191, 1973.

2. Влияние некоторых факторов на содержание аминокислот в молоке при развитии Str. diacetilactis. Доклады ТСХА, вып. 200, 1974.

3. Состав, биологические свойства молока коров в зависимости от сезона года. Доклады ТСХА, вып. 220, 1976 (в соавторстве).

Объем 1 'Л л, л.

Заказ 2019.

Тираж 150

Типография Московской с.-х. академии им, К. Л, Тимирязева 125008, Москва А-8, Тимирязевская ул., 44