Saratov, Russian Federation
Saratov, Russian Federation
Saratov, Russian Federation
The purpose of the work is to substantiate the possibilities of using raw materials for the secondary processing of goat milk of various genotypes in the production of soft cheeses in the conditions of the Saratov Region. Objectives: to identify the prospects for the production of cheese from the whey of goat milk of different genotypes; to study the physico-chemical composition of milk and whey in goats of different origin; to economically substantiate the efficiency of using goat milk secondary processing raw materials in the production of soft whey cheeses. The experimental parts of research were carried out at Zoocenter Garmoniya LLC, located in the village of Polivanovka, the Saratov Region, from 2020 to 2021. Goats of 3 breeds were chosen as the object of research – the Russian White of the dairy direction of productivity, the Zaanenskaya of the dairy direction and the Nubian of the meat and dairy direction of productivity. 3 groups of animals were formed with 10 heads each (for the third lactation) according to the principle of peers, taking into account the origin, age, health status, live weight and productivity. As a result of research, it was found that the milk of goats of different genotypes has a different mass fraction of fat, proteins, carbohydrates and minerals, from which it follows that the milk of goats of the Nubian breed is the most high-calorie (nutritious). This difference compared to Saanen goats is 8.77 %, 13.75 % compared to white Russian goats. The density of milk of all experimental groups of goats meets the requirements of regulatory documentation. The indicator of dry matter, SOMO, density, acidity, somatic cells and bacterial contamination do not exceed the limit of permissible limits. The production of soft whey cheeses from raw materials for the secondary processing of goat milk of different breeds seems to be a promising and cost-effective direction in the food processing industry.
goat milk, goat milk whey, soft whey cheeses, secondary processing raw materials, production potential of the cheese-making industry, economic efficiency of goat breeding
Введение. Переработка козьего молока сопряжена с получением внушительных объемов вторичного сырья – сыворотки. При производстве сыра данный биологический ресурс используется недостаточно, поэтому необходимо способствовать созданию новых, обладающих хорошими пищевкусовыми и полезными характеристиками продуктов. И в целях интенсификации технологического процесса предприятий сыроваренного сектора переработчики могут экономичнее использовать «сырое» молоко, а также иметь возможность получать сыры с высокой пищевой ценностью за счет применения в технологическом процессе сырья вторичной переработки, т. е. сыворотки молока [1–7].
В настоящее время на молокоперерабатывающих предприятиях освоена выработка концентратов из натуральной сыворотки, содержащих от 13 до 80 % сухого вещества с длительным сроком хранения. Это позволяет повысить уровень применения сыворотки в изготовлении сыров, а также сберечь молоко за счет выборочной замены его концентратами сыворотки и формировать при этом резервы в части сырьевой базы предприятий. За счет этого в первую очередь снижаются риски, связанные с загрязнением окружающей среды. Кроме того, компании пищевой промышленности постепенно проходят модернизацию с целью повышения их конкурентоспособности на рынке.
Наращивание производства сыров из сыворотки молока в настоящее время исключительно важно, поскольку они могут занять значительное место в рационе человека и представляются продуктом, который обогащен белками, насыщенными и ненасыщенными жирами, комплексом витаминов, минералов и других питательных веществ, необходимых для нормальной жизнедеятельности.
Исследования по использованию сыворотки в производстве мягких сыров показали, что с ее применением при изготовлении мягких сыров можно организовать запуск конечного продукта практически на каждом молочном заводе. Особенно перспективным способом изготовления мягких сыров представляется термокислотная коагуляция сывороточных белков, позволяющая сократить технологический цикл и поднять уровень выхода готового продукта, повышая его пищевую и биологическую ценность.
Сыры этой группы обладают хорошими товарными качествами и высокой биологической ценностью. В частности, А.В. Гудков утверждает, что мягкие сыры рекомендуются при диабете и диетах с нарушением всасывания некоторых групп питательных веществ тонким кишечником, а также в диетах для детей [8]. Поэтому эти сыры для детей и пожилых людей предпочтительнее твердых, поскольку эффективнее усваиваются организмом.
Внедрение козьей сыворотки в производство мягких сыров представляется перспективным и преимущественно инновационным направлением, поскольку, в частности в Саратовской области, этот биологический ресурс молочного сырья используется недостаточно для создания новых продуктов.
Цель исследования – обоснование возможностей применения сырья вторичной переработки молока коз различных генотипов при производстве мягких сыров в условиях Саратовской области.
Задачи: выявить перспективы производства сыров из сыворотки молока коз разных генотипов; изучить физико-химический состав молока и сыворотки у коз разного происхождения; экономически обосновать эффективность использования в производстве мягких сывороточных сыров сырья вторичной переработки козьего молока.
Объекты и методы. Экспериментальная часть исследования была проведена в ООО «Зооцентр “Гармония”», находящемся в п. Поливановка Саратовской области, с 2020 по 2021 г. Объектом исследования были выбраны козоматки 3 пород – русская белая молочного направления продуктивности, зааненская молочного направления и нубийская мясо-молочного направления продуктивности. Были сформированы 3 группы животных по 10 голов в каждой (по третьей лактации) по принципу сверстниц, с учетом происхождения, возраста, состояния здоровья, живой массы и продуктивности. Условия содержания и кормления были одинаковыми. Химический состав молока и сыворотки, а также технологические свойства молока исследовали по общепринятым методикам в учебной научно-испытательной лаборатории по определению качества пищевой и сельскохозяйственной продукции ФГБОУ ВО «Саратовский государственный аграрный университет им. Н.И. Вавилова» (бессрочный аттестат аккредитации, номер аттестата аккредитации RA.RU.21ПЧ96).
Результаты и их обсуждение. При модернизации производственного потенциала предприятий пищевой перерабатывающей промышленности в части совершенствования технологического процесса за счет внедрения таких инновационных продуктов питания, как мягкие сывороточные сыры из сыворотки козьего молока, нужно учитывать физико-химический состав молока и сыворотки. Один из основных показателей, характеризующих питательные характеристики молока, – это белково- и жирномолочность. С увеличением содержания массовой доли белка и жира улучшается его вкус, следовательно, сыворотка после отделения от исходной молочной фракции и дальнейшей обработки проявляет соответствующие органолептические свойства.
Биологическую ценность молока определяют белки и их аминокислотный состав. Концентрация сухого вещества в сыром молоке зааненских и нубийских коз свидетельствует о его большей пищевой ценности по сравнению с молоком русских коз. Содержание жира в молоке коз разного происхождения было на уровне от 3,7 до 4,62 %. В совокупности с другими питательными веществами это позволит вырабатывать сыры высочайшего качества с соблюдением всех нормативов технических условий, регламентирующих производство мягких сывороточных сыров из козьего молока. Наибольшую жирность имело молоко коз нубийской породы. С увеличением содержания белка в молоке повышалось содержание жира. Уровень молочного сахара в исследуемых образцах соответствует высококачественному сырью, используемому в сыроварении.
Калорийность молока, полученного от нубийских коз, превышает калорийность молока у коз II и I групп на 64,80 и 102,10 ккал/кг соответственно.
Технологические и микробиологические показатели молока-сырья коз разных генотипов представлены в таблице 1.
Таблица 1
Технологические и микробиологические показатели молока-сырья коз разных генотипов
|
Показатель |
Норма |
НД на метод испытания (измерения) |
Порода |
||
|
I группа (русская) |
II группа (зааненская) |
III группа (нубийская) |
|||
|
Плотность, кг/м3 |
1027,0–1030,0 |
ГОСТ 32940-2014 «Молоко козье. Технические условия»[9] |
1028,22 |
1028,30 |
1029,00 |
|
Кислотность, °Т |
14,0–21,0 |
17,26 |
18,34 |
18,36 |
|
|
Содержание соматических клеток, тыс/см3 |
Не более 1,0∙106 |
343,5 |
442,6 |
524,6 |
|
|
КМАФАнМ*,КОЕ**/см3 |
5,0∙105 |
1,6×104 |
2,3×103 |
2,5×103 |
|
* Количество мезофильных аэробных и факультативно анаэробных микроорганизмов.
** Колониеобразующие единицы.
Кислотность молока-сырья у коз всех генотипов находилась в пределах нормы. Плотность молока всех подопытных групп – в пределах 1028–1029 кг/м3, что соответствует требованиям нормативной документации.
Число мезофильных аэробных и факультативно-анаэробных микроорганизмов в молоке-сырье подопытных групп коз разных генотипов находилось в пределах нормы (5∙105 KOE/см3). Нужно подчеркнуть, что наблюдалась тенденция по снижению бактериальной обсемененности молока-сырья во II и III опытных группах по сравнению с первой опытной группой. Минимальная бактериальная обсемененность молока-сырья была определена в опытных образцах молока от коз II группы (2,3∙103 КОЕ/см3).
Исследуя сыворотку из козьего молока, необходимо отметить, что она отличается от сыворотки, полученной из коровьего молока, лучшим нутриентным составом и намного полезнее. Это связано с тем, что козье молоко по своим критериальным показателям (по химическому строению белка, жира) превосходит коровье. Оно является гипоаллергенным, что позволяет более широкому кругу потребителей использовать в своем рационе продукты из козьей молочной сыворотки [10–12]. Из всех групп питательных компонентов, необходимых для человека, в ней не хватает только жира, а также высвобождается фракция тяжелого казеина и остаются чрезвычайно ценные с точки зрения физиологии питания сывороточные белки. Сывороточные белки по содержанию аминокислот и в целом по своему составу являются наиболее легкоусвояемыми и близко приближенными к белкам женского молока, что особенно ценно. Массовая доля питательных веществ в молочной сыворотке коз разных генотипов по третьей лактации представлена в таблице 2.
Таблица 2
Массовая доля питательных веществ в молочной сыворотке коз
разных генотипов по третьей лактации*
|
Показатель |
Порода |
||
|
I группа (русская) |
II группа (зааненская) |
III группа (нубийская) |
|
|
Содержание сухих веществ, % |
5,5±0,25 |
5,7±0,25 |
5,9±0,09 |
|
Массовая доля питательных веществ, %: |
|
|
|
|
белок |
0,79±0,02 |
0,83±0,02 |
0,85±0,04 |
|
лактоза |
3,61±0,02 |
3,68±0,02 |
3,69±0,05 |
|
зола |
0,72±0,02 |
0,75±0,02 |
0,77±0,04 |
|
Общий азот, % |
0,10±0,02 |
0,11±0,03 |
0,14±0,04 |
|
Небелковый азот, % |
0,068 |
0,068 |
0,071 |
|
Содержание кальция, мг/100 г |
66,2±0,25 |
66,8±0,25 |
67,5±0,22 |
|
Содержание фосфора, мг/100 г |
70,8±0,25 |
71,4±0,25 |
72,6±0,38 |
|
Калорийность, ккал/100 г |
18,04±0,02 |
18,49±0,02 |
18,61±0,07 |
* P ≥ 0,05.
Данные, приведенные в таблице 2, показывают, что молочная сыворотка обладает высокой пищевой ценностью, не уступающей цельному молоку. По содержанию сывороточных белков в сыворотке козьего молока максимальное значение у коз нубийской породы, что на 0,06 и 0,02 % больше, чем в сыворотке молока коз русской белой и зааненской пород. Углеводный состав молочной сыворотки практически аналогичен цельному молоку и представлен моносахаридами, олигосахаридами и аминосахаридами. Основным углеводом молочной сыворотки является лактоза. Лидером по ее содержанию также является сыворотка, полученная от коз нубийской породы. Содержание кальция и фосфора в сыворотке молока, полученной от коз разных генотипов, имеют непринципиальные количественные отличия, которые обусловлены их породными и возрастными особенностями, а также зависят от состояния нейрогуморального аппарата, осуществляющего регуляцию баланса этих элементов. Наибольшей калорийностью обладала сыворотка молока коз нубийской породы.
Полученные результаты исследований указывают на социальную значимость и экономическую целесообразность производства и переработки козьего молока.
Стоит отметить, что отечественная молокоперерабатывающая отрасль характеризуется отсутствием стабильных каналов продаж для большинства отечественных производителей, преобладанием единичных и недетерминированных поставок продукции [13].
Переработка сыворотки является современным и перспективным направлением в настоящий момент. Но одной из основных проблем данного направления является развитие материально-производственной базы [13]. И здесь можно провести следующие мероприятия организационно-экономического характера:
• совершенствование системы внутреннего производства [14];
• улучшение условий работы в лабораториях, отвечающих за контроль качественных свойств сырья и готовой продукции на предприятиях;
• улучшение оперативного планирования и управления производством в соответствии со стратегией развития компании, маркетинговой программой, стратегией формирования развития производственной базы;
• оптимизация нагрузки оборудования [15];
• своевременное улучшение и обновление материально-технической базы производства;
• совместная работа технологов и руководителей производства по совершенствованию технологии изготовления мягких сыров из козьей сыворотки, использование инновационного оборудования, инструментов и материалов, методов и технологий переработки сырья.
Производство мягких сывороточных сыров из сырья вторичной переработки молока козоматок разных пород представляется перспективным и экономически выгодным направлением в отрасли пищевой перерабатывающей индустрии.
Несмотря на собственное производство молока, себестоимость сыров составит от 97 до 154 руб. за кг, при этом расценки на мягкие сыры будут приемлемыми и составят от 450 до 650 руб. за кг. Снижения издержек, затрачиваемых при производстве мягких сывороточных сыров, планируется достигнуть за счет самообеспеченности сырьем и минимизации производственных потерь. Доходность производства к третьему году реализации проекта составит 109 %.
Общий размер инвестиционных вложений составит 22 540 тыс. руб. При принятой ставке дисконтирования в 20 % вложенные средства окупятся через 3,2 года.
Прибыльность инвестиций при этом составит 35 %. Точка безубыточности – 12 %. Расчетная внутренняя норма доходности проекта составляет 28 %, что детально отображает высокоперспективность капиталовложений в данное направление.
Заключение
1. В результате проведенных исследований установлено, что молоко коз разных генотипов имеет разную массовую долю жира, белков, углеводов и минеральных веществ, из чего следует, что самым калорийным (питательным) является молоко коз нубийской породы. Эта разница по сравнению с зааненскими козами составляет 8,77 % и по сравнению с козами белой русской породы – 13,75 %.
2. Плотность молока всех подопытных групп козоматок соответствует требованиям нормативной документации. Показатели сухого вещества, СОМО, плотности, кислотности, соматических клеток и бактериальной обсемененности не превышают предела допустимых границ.
3. Производство мягких сывороточных сыров из сырья вторичной переработки молока козоматок разных пород представляется перспективным и экономически выгодным направлением в отрасли пищевой перерабатывающей индустрии.
1. Demineralizaciya i sbrazhivanie vtorichnogo molochnogo syr'ya / V.Yu. Bogomolov [i dr.] // Syrodelie i maslodelie. 2019. № 5. S. 38–39.
2. Gavrilova N.B., Schetinina E.M. Koz'e moloko – biologicheski polnocennoe syr'e dlya specializirovannoy pischevoy produkcii // Hranenie i pererabotka sel'hozsyr'ya. 2019. № 1. S. 66–75.
3. Kondobarova V.N., Chuev S.A. Ispol'zovanie koz'ego moloka i produktov ego pererabotki v pitanii cheloveka // Gorinskie chteniya. Innovacionnye resheniya dlya APK: mat-ly Mezhdunar. stud. nauch. konf. (Mayskiy, 24–25 fevralya 2021 g.). Mayskiy: Belgorod. gos. agrar. un-t im. V.Ya. Gorina, 2021. S. 223.
4. Kremeshkov A.Yu., Neverova O.P. Analiz tehnologii proizvodstva tvorozhnogo syra «Shevre» iz koz'ego moloka // Molodezh' i nauka. 2018. № 4. S. 65. EDN XVAAWL.
5. Kulahmedova B.D., Altayuly S., Smagulova M.E. Razrabotka bezothodnoy tehnologii proizvodstva myagkogo syra iz koz'ego moloka // European Scientific Conference: sb. st. XII Mezhdunar. nauch.-prakt. konf. (Penza, 8 yanvarya 2019 g.): v 2 ch. Penza: Nauka i Prosveschenie, 2019. Ch. 1. S. 66–68. EDN YSJCUH.
6. Mel'nikova O.V., Machneva N.L. Proizvodstvo syrov iz koz'ego moloka // Innovacionnye napravleniya integracii nauki, obrazovaniya i proizvodstva: sb. tez. dokl. uchastnikov I Mezhdunar. nauch.-prakt. konf. (Kerch', 14–17 maya 2020 g.) / pod obsch. red. E.P. Masyutkina. Kerch': Kerch. gos. morskoy tehnol. un-t, 2020. S. 111–112. EDN CDXYQQ.
7. Brus Yu.S. Kachestvennye otlichiya tehnologiy proizvodstva myagkih syrov iz koz'ego moloka // Molodezh' i sistemnaya modernizaciya strany: sb. nauch. st. 5-y Mezhdunar. nauch. konf. studentov i molodyh uchenyh (Kursk, 19–20 maya 2020 g.): v 6 t. Kursk: Yugo-Zapadnyy gosudarstvennyy universitet, 2020. T. 4. S. 198–201. EDN WZJJSB.
8. Gudkov A.V. Syrodelie: tehnologicheskie, biologicheskie i fiziko-himicheskie aspekty: monografiya / pod red. S.A. Gudkova. 2-e izd., ispr. i dop. M.: DeLiprint, 2004. 804 s.
9. GOST 32940-2014. Moloko koz'e. Tehnicheskie usloviya. M., 2014.
10. Agropischevye tehnologii v proizvodstve i pererabotke koz'ego moloka / A.A. Korotkova [i dr.] // Innovacionnoe razvitie agrarno-pischevyh tehnologiy: mat-ly mezhdunar. nauch.-prakt. konf. (Volgograd, 17–18 iyunya 2021 g.) / pod obsch. red. I.F. Gorlova. Volgograd: SFERA, 2021. S. 170–174.
11. Ansatbaev P.A. Ocenka molochnoy produktivnosti koz zaanenskoy porody // Tradicii i innovacii v razvitii APK: mat-ly mezhdunar. nauch.-prakt. konf. (Velikie Luki, 17–19 aprelya 2019 g.). Velikie Luki: Velikolukskaya gos. s.-h. akademiya, 2019. S. 294–298.
12. Asengali Zh., Nurgazezova A.N. Kachestvennye pokazateli i sostav molochnoy syvorotki // Nauchnoe obespechenie innovacionnyh tehnologiy proizvodstva i hraneniya sel'skohozyaystvennoy i pischevoy produkcii: sb. mat-lov I Mezhdunar. nauch.-prakt. konf. molodyh uchenyh i aspirantov (Krasnodar, 9–23 aprelya 2018 g.). Krasnodar, 2018. S. 225–228.
13. Sustainability risk mitigation in food industry under public-private partnership / I.L. Vorotnikov [et al.] // Utopia y Praxis Latinoamericana. 2020. Vol. 25. № Extra 5. P. 328–337. DOI:https://doi.org/10.5281/zenodo.3984261.
14. Vnedrenie integrirovannyh sistem menedzhmenta na molochnom predpriyatii / N.A. Vikulova [i dr.] // Mezhdunarodnyy studencheskiy nauchnyy vestnik. 2017. № 4-8. S. 1202–1206. EDN ZGIPZF.
15. Kolotyrin K.P., Bogatyrev S.A., Rudik F.Ya. Ispol'zovanie novoy resursosberegayuschey tehnologii v proizvodstvennom processe // Ekonomika v promyshlennosti. 2020. T. 13, № 4. S. 494–502. DOI:https://doi.org/10.17073/2072-1634-2020-4-494-502.
