Показатели качества молока и молочных продуктов для детского питания при использовании в рационах коз органических форм йода и селена

Аннотация

В статье обоснована эффективность использования в рационах лактирующих козоматок органического йода и селена в составе новой кормовой добавки «ЙОДДАР-Zn» и препарата ДАФС-25 с точки зрения повышения качества молока и продуктов его переработки. Представлена технология производства нового сухого кисломолочного биопродукта из козьего молока, предназначенного для детского питания.

Ключевые слова: йод, селен, кормовые добавки, козье молоко, детское питание, сублимационная сушка.

Annotation

The efficiency of using of organic iodine and selenium as a part of a new «IODDAR-Zn» fodder additive and DAFS-25 preparation in goats feeding from the point of view of increasing quality of milk and dairy products is proved in the article. The technology of production of new dry sour-milk bioproduct from the goat milk, intended for children, is presented.

Keywords: iodine, selenium, fodder additives, goat milk, baby food, freeze-drying.

Полноценное сбалансированное питание — необходимое условие нормального физического и умственного развития детей, устойчивости к воздействию неблагоприятных факторов окружающей среды и укрепления иммунитета, что имеет особое значение в условиях неблагоприятной экологической ситуации в мире. Обеспечение детей высококачественными биологически полноценными функциональными продуктами питания — важная государственная задача, выполнение которой является залогом здоровья нации и в конечном счете обеспечивает безопасность России. Традиционно в питании детей преобладают молочные продукты, в связи с чем их обогащение дефицитными нутриентами — один из эффективных способов профилактики и лечения различных заболеваний [4].

При разработке нового поколения функциональных молочных продуктов для детского питания за основу взят следующий принцип: высокая пищевая, биологическая ценность и физиологическая активность продукта предопределяются высоким качеством молока, основным фактором формирования которого, в свою очередь, является применение научно обоснованных сбалансированных рационов кормления животных.

Актуальность исследуемой проблемы обогащения козьего молока органическими формами йода и селена подтверждают следующие аргументы. Во-первых, для большинства регионов России, относящихся к биогеохимическим провинциям по жизненно необходимым микроэлементам — йоду и, частично, селену, — возникает необходимость в коррекции минерального состава козьего молока биодоступными формами йода и селена в целях профилактики и лечения последствий йоди селенодефицита. Во-вторых, применяемые традиционно неорганические соли — йодид калия, селенит натрия и др. — малоэффективны ввиду опасности передозировки и чужеродности живому организму. В-третьих, нутриентный состав козьего молока отвечает особенностям пищеварения детского организма, что является основным аспектом разработки и производства продуктов детского питания. При этом повсеместное распространение аллергических реакций у детей на коровье молоко обуславливает необходимость расширения ассортимента гипоаллергенных продуктов для детского питания на основе козьего молока [3].

Козье молоко, как сырье для детского питания, обладает уникальными свойствами: пониженное содержание _s1-казеина во фракционном составе белков объясняет его гипоаллергенность; преобладаниеказеина способствует быстрому образованию в желудке ребенка мелкодисперсного легкопереваримого сгустка; высокая нативная степень дисперсности жира облегчает и улучшает его усвоение детским организмом; большое количество полиненасыщенных жирных кислот обеспечивает нормальный рост и обмен веществ, повышает устойчивость организма к инфекционным заболеваниям и оказывает укрепляющее воздействие на сердечную мышцу; глицероэфиры улучшают пищеварение. Кроме того, в козьем молоке больше витаминов А, -каротина, С, В₁, В₂, РР, необходимых для нормальной жизнедеятельности и развития детского организма. Для него характерно высокое содержание кальция и фосфора, способствующих формированию костной, зубной ткани и профилактике рахита, магния, необходимого для нормального роста и пищеварения ребенка, и кобальта, участвующего в процессе кроветворения [3]. кисломолочный биопродукт молоко детский Дефицит йода и селена в почве, воде и кормах обуславливают их недостаток и в козьем молоке.

Введение

биодоступных органических форм йода и селена в рационы лактирующих козоматок предполагает многосторонний эффект: улучшение качества молока с одновременным повышением молочной продуктивности, воспроизводимости поголовья, резистентности к возбудителям инфекционных заболеваний. Обогащение козьего молока органическим йодом нормализует работу щитовидной железы, центральной нервной системы, энергетический обмен, способствует умственному, физическому развитию и росту детей, укрепляет иммунитет. Однако полноценное функционирование йода в организме затруднено при дефиците селена. Селен, являясь синергистом йода, укрепляет сердечную мышцу, обладает антиоксидантным, антиканцерогенным, кроветворным и радиопротекторными действием [5].

В качестве перспективного способа решения проблемы йоди селенодефицита предлагается введение в рацион лактирующих козоматок органического йода в составе новой кормовой добавки «ЙОДДАР-Zn» и селена в составе препарата ДАФС-25.

«ЙОДДАР-Zn» (ТУ 9226−002−99 709 146−2009) представляет собой гранулы белого цвета с желтым оттенком. Главным преимуществом новой кормовой добавки «ЙОДДАР-Zn» перед существующими йодсодержащими препаратами является присутствие йода в биодоступной, абсолютно безопасной форме йодированного молочного белка, что повышает его усвояемость при исключении возможности передозировки. Кроме основного действующего вещества в состав добавки входят органический цинк в составе аминокислот и вспомогательные компоненты: лактоза, картофельный крахмал и стеарат кальция.

Препарат ДАФС-25 (ТУ 9337−001−26 880 895−96) представляет собой сыпучий порошок от белого до светло-желтого цвета, нерастворимый в воде. Основным действующим веществом ДАФС-25 является также органическое соединение — диацетофенонилселенид (90%) с массовой долей селена не менее 25%. ДАФС-25 выгодно отличается от выпускаемых селенита и селената натрия значительно меньшей токсичностью и индифферентностью к компонентам кормовых смесей. Препарат нормализует деятельность иммунной, антиоксидантной и детоксицирующей систем организма животных, устраняет вероятность беломышечной болезни и жирового перерождения печени. Важно отметить, что ДАФС-25 предотвращает перекисное окисление жирных кислот, что повышает пищевую ценность, хранимоспособность молока и препятствует накоплению ядовитых веществ в организме животных и молоке [1].

Цель работы состоит в изучении влияния новой йодсодержащей кормовой добавки «ЙОДДАР-Zn» и селенорганического препарата ДАФС-25 в рационах лактирующих козоматок на качество молока и выработанных из него новых функциональных продуктов для детского питания.

Для достижения поставленной цели необходимо решить следующие задачи:

• 1. Определить показатели качества козьего молока в зависимости от использования в рационе козоматок испытуемых кормовых добавок.
• 2. Разработать технологию новых детских молочных продуктов из козьего молока.
• 3. Определить показатели качества продуктов из козьего молока, полученного от подопытных животных.

Материал и методы исследований. Экспериментальная работа проводилась в двух личных хозяйствах Волгоградской области. Для проведения научно-хозяйственного опыта было сформировано по принципу пар-аналогов 3 группы козоматок молочного направления продуктивности. Животные контрольной группы получали основной рацион, I-опытной группы — дополнительно к основному рациону кормовую добавку «ЙОДДАР-Zn» в количестве 100 мг на 1 кг концентрированных кормов, II-опытной группы — дополнительно к этому селенорганический препарат ДАФС-25 в количестве 1,6 мг на 1 кг концентрированных кормов. Кормовую добавку «ЙОДДАР-Zn» в чистом виде и в комплексе с препаратом ДАФС-25 смешивали с концентрированными кормами перед их скармливанием козоматкам.

Показатели качества молока подопытных животных определялись по общепринятым методикам: титруемая кислотность — титриметрическим методом по ГОСТ 3624–92; плотность — при помощи ареометра по ГОСТ 3625–84; массовая доля жира — кислотным методом Гербера по ГОСТ 5867–90; массовая доля сухого вещества и сухого обезжиренного молочного остатка (СОМО) — арбитражным методом по ГОСТ 3626–73 и расчетным методом; массовая доля белка, в том числе казеина — методом формольного титрования по ГОСТ 25 179–90; массовая доля лактозы — рефрактометрическим методом; массовая доля минеральных веществ — методом озоления; группа термоустойчивости — по алкогольной пробе по ГОСТ 25 228–82. Для первичных исследований определение показателей качества молока проводилось ультразвуковым методом на приборе «Клевер-2М» согласно МВИ 2007.24.01.2.

Показатели качества молочных продуктов для детского питания, выработанных из молока подопытных козоматок, определялись по следующим методикам: массовая доля влаги и сухого вещества — термогравиметрическим методом по ГОСТ 30 648.3−99; массовая доля жира — кислотным методом по ГОСТ 30 648.1−99; массовая доля общего белка — методом Кьельдаля по ГОСТ 30 648.2−99; массовая доля казеина — расчетным методом; кислотность титруемая — титриметрическим методом по ГОСТ 30 648.4−99; энергетическая ценность — расчетным методом по стандартной формуле.

Содержание йода в молоке и молочных продуктах определяли методом инверсионной вольтамперометрии на приборе ТА-4 в соответствии с МУ 31−07/04, содержание селена — атомно-абсорбционным методом на приборе «Квант-2АТ».

Результаты исследований. Показатели качества молока подопытных козоматок приведены в таблице 1.

Таблица 1. Показатели качества козьего молока.

Примечание: * мкг% - количество микрограммов элемента в 100 г молока Исследование пищевой ценности показало превосходство молока коз I и II опытных групп по сравнению с контролем (см. табл.1). В частности, обогащение рационов козоматок микроэлементами повысило в продуцируемом молоке массовую долю сухого вещества на 0,19 и 0,93%, соответственно; массовую долю жира — на 0,21 и 0,78%, соответственно, массовую долю белка — на 0,05 и 0,1%, соответственно, в т. ч. казеина — на 0,04 и 0,08%, соответственно. При этом содержание йода повысилось в молоке коз опытных групп в 3,6 и 2,2 раза, или на 20,26 и 9,32 мкг%, соответственно, а селена — только в молоке коз II опытной группы — в 2,4 раза, или на 1,39 мкг%. Кислотность всех проб молока соответствовала норме. Снижение кислотности молока I опытной группы свидетельствует об антисептическом действии йода на микрофлору молока. Термоустойчивость козьего молока по алкогольной пробе низкая, однако, оно выдерживает кипячение, поэтому может применяться в производстве детских молочных продуктов.

В целях расширения спектра физиологического действия козьего молока целесообразно обогащать его пробиотиками [2]. В рамках данной задачи исследован процесс сквашивания козьего молока культурами Bifidobacterium bifidum при температуре 37±1єС до образования сгустка. Динамика сквашивания козьего молока представлена на рисунке.

Рисунок 1. Динамика сквашивания козьего молока.

В ходе исследования установлено, что продолжительность сквашивания молока коз I опытной группы увеличилась, по сравнению с контрольной, на 50%, II опытной группы, напротив, сократилась на 17% (см. рисунок). Подобный эффект обусловлен ингибирующим действием йода и стимулирующим действием селена на развитие заквасочной микрофлоры. Следовательно, комплексное использование йоди селенсодержащей добавки улучшает технологические свойства молока. Кислотность сгустков в конце сквашивания составила 82 єТ в образцах контрольной и II опытной группы, 72 єТ — I опытной группы, что соответствует норме.

В ходе эксперимента выработаны образцы кисломолочного биопродукта путем сквашивания козьего молока пробиотическими культурами Bifidobacterium bifidum. Все экспериментальные образцы обладали высокими органолептическими показателями: внешний вид и консистенция — однородный нежный сгусток; цвет — молочно-белый, равномерный по всему объему, вкус и запах — чистые кисломолочные.

Введение

в рацион лактирующих козоматок испытуемых добавок не оказало влияния на органолептические показатели кисломолочного биопродукта.

Показатели качества образцов кисломолочного молока подопытных козоматок представлены в таблице 2.

Таблица 2. Показатели качества кисломолочного биопродукта из козьего молока.

Примечание: * мкг% - количество микрограммов элемента в 100 г продукта Содержание сухих веществ, жира и белка в составе выработанного биопродукта соответствовало составу исходного козьего молока. Содержание лактозы в продукте, по сравнению с исходным молоком, снизилось вследствие ее сбраживания заквасочной микрофлорой на 1,13, 1,11 и 1,14%, соответственно, для контрольной, I и II опытных групп. Содержание йода повыcилось, по сравнению с контролем, для продукта из молока I и II опытных групп в 3,2 и 1,9 раза, или на 13,8 и 5,8 мкг%, соответственно, а селена — только в продукте II опытной группы в 1,9 раза, или на 0,78 мкг% (см. табл. 2). По основным параметрам сквашивания, показателям пищевой и энергетической ценности установлено превосходство кисломолочного биопродукта из молока коз II опытной группы.

При развитии бифидобактерий в козьем молоке происходит сбраживание лактозы с накоплением молочной кислоты, что стимулирует секреторную деятельность желудочно-кишечного тракта; частичный протеолиз белков, что повышает их усвояемость; увеличивается содержание витаминов К, В₆, В₉, Н, РР. Кроме того, бифидобактерии обладают антагонистической активностью по отношению к гнилостным бактериям, повышают иммунный статус детей, способствуют выведению токсинов, проявляют антиканцерогенный эффект [6]. Кисломолочный биопродукт из козьего молока восстанавливает баланс кишечной микрофлоры, что позволяет рекомендовать его для профилактики дисбактериозов у детей.

Для сохранения уникальных свойств козьего молока и выработанного на его основе биопродукта в течение длительного времени наиболее целесообразно использовать сублимационную сушку, сущность которой состоит в удалении влаги из предварительно замороженного продукта под вакуумом. При сублимации происходит переход воды из твердого состояния в газообразное, минуя жидкую фазу, что возможно при давлениях ниже тройной точки воды. Низкие температуры сублимации предотвращают денатурацию сывороточных белков, образование меланоидинов и, следовательно, изменение органолептических показателей биопродукта, обеспечивают сохранность витаминов, что имеет первостепенное значение для детского питания. Отсутствие контакта продукта с кислородом предотвращает окисление липидов и сохраняет эссенциальные жирные кислоты. В настоящее время для кисломолочных продуктов сублимационная сушка не имеет альтернативы, т.к. только она сохраняет жизнеспособность заквасочных культур. При замораживании они впадают в анабиоз, а при последующем восстановлении продукта — вновь активизируют свои свойства.

Технологический процесс производства нового сухого кисломолочного биопродукта включает следующие основные стадии: приемка, очистка, гомогенизация, стерилизация молока при 140С в течение 2 с, охлаждение, сквашивание при 37С до образования сгустка, перемешивание и охлаждение до 6−8С, замораживание до — 20С, сублимационная сушка при давлении не более 65 Па, фасование в герметичную упаковку, хранение. Сублимационная сушка кисломолочного биопродукта увеличивает срок его хранения от 14 суток до 6 месяцев.

В ходе эксперимента выработаны образцы сухого сублимированного кисломолочного биопродукта из козьего молока, полученного от подопытных животных. Показатели качества экспериментальных образцов сухого кисломолочного биопродукта для детского питания представлены в таблице 3.

Для всех образцов характерна высокая растворимость, что облегчает их восстановление. Восстановленные образцы имели высокие органолептические показатели, по составу и свойствам — соответствовали рассмотренному выше жидкому биопродукту. При этом содержание йода в сухом биопродукте из молока коз I и II опытных групп увеличилось, по сравнению с контролем, в 3,14 и 1,8 раза, или на 101,34 и 37,3 мкг%, соответственно, а селена — только в продукте II опытной группы в 1,9 раза, или на 6,295 мкг% (см. табл. 3).

Таблица 3. Показатели качества сухого кисломолочного биопродукта из козьего молока.

Следовательно, образец сухого кисломолочного биопродукта из молока коз II опытной группы по пищевой, энергетической ценности, содержанию йода и селена превосходил другие. Важно отметить, что содержание йода и селена в выработанном продукте является оптимальным для восполнения их дефицита в детском организме.

Представленная серия функциональных биопродуктов из козьего молока рекомендуется для питания детей, страдающих непереносимостью белка коровьего молока, для профилактики и лечения дисбактериоза, атопического дерматита, йоди селенодефицита и их последствий, для нормализации физического, умственного и психического развития детей, для детей, проживающих на территориях, пострадавших от радиационного воздействия, и, в целом, для диетического питания.

Заключение

Обогащение рациона лактирующих козоматок органическими формами йода и селена улучшает качественный состав, технологические свойства молока, повышает его пищевую ценность. При этом, с точки зрения повышения качества молока и выработанных из него функциональных молочных продуктов для детского питания, введение в рацион лактирующих козоматок йодсодержащей кормовой добавки «ЙОДДАР-Zn» особенно эффективно в комплексе с селенорганическим препаратом ДАФС-25. Сублимационная сушка в представленной технологии нового сухого кисломолочного биопродукта, предназначенного для детского питания, позволяет повысить его хранимоспособность, предотвращает нежелательные изменения компонентов молока и сохраняет жизнеспособность пробиотических культур. Уникальные свойства кисломолочных биопродуктов из козьего молока делают их незаменимыми для укрепления здоровья подрастающего поколения.

• 1. Горлов, И. Ф. Использование селена при производстве продукции животноводства и БАДов: Монография / И. Ф. Горлов. — Москва — Волгоград «Вестник РАСХН» — ВолгГТУ, 2005. — 189 с.
• 2. Использование кормовых добавок при производстве козьего молока / И. Ф. Горлов [и др.] // Хранение и переработка сельхозсырья. — 2006. — № 5. — С. 42−45.
• 3. Козье молоко — натуральная формула здоровья / Т. Л. Остроумова [и др.] // Молочная промышленность. — 2005. — № 8. — С. 69−70.
• 4. Межонов, А. В. Производство продуктов детского питания в России / А. В. Межонов, Л. П. Трусова, Ю. Е. Лукашова // Молочная промышленность. — 2010. — № 5. — С. 9−10.
• 5. Спиричев, В.Б., Шатнюк Л. Н., Позняковский В. М. Обогащение пищевых продуктов витаминами и минеральными веществами. Наука и технология / В. Б. Спиричев, Л. Н. Шатнюк, В. М. Позняковский. — Новосибирск: Сиб. унив. изд-во, 2005. — 548 с.
• 6. Тихомирова, Н. А. Технология продуктов функционального питания / Н. А. Тихомирова. — М.: ООО «Франтэра», 2002. — 213 с.