Производство доброкачественного молока

Управление образования и науки Тамбовской области

ТОГАПОУ «Аграрно-промышленный колледж»

 

 

                                                                        36.02.01.

                                                                         «Ветеринария»

 

 

 

 

ДИПЛОМНАЯ РАБОТА

 

Тема «Производство доброкачественного молока»

ФИО студента Ефимов Алексей Александрович

Группа № В-41

Руководитель работы Есина Наталья Михайловна

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2015

Содержание:

Введение

1.Основная часть:

1.1.Характеристика хозяйства

1.2.Состав молока и его пищевая ценность

1.3. Питательные вещества молока

1.4.Выделение молока

1.5.Микрофлора сырого молока

1.6.Первичная обработка, транспортирование и хранение молока

1.7.Собственное исследование доброкачественного молока

1.8. Продуктовый расчет для питьевого молока с м. д. ж.3,2%

1.9.Технологическое оборудование

1.10.Подбор технологического оборудования

1.11.Оборудование

1.12.Расчет площадей

2.Выводы

3.Список используемой  литература

4.Приложения

 

 

 

 

 

Введение

Крупный рогатый скот в России распространен повсеместно и является основной отраслью животноводства по производству молока и мяса, а также кожи как побочного продукта отрасли. В пересчитанной на условные головы в структуре всего стада на крупный рогатый скот приходится почти 3/4 поголовья.

Важное место в рационе питания человека занимают молоко и молочные продукты. Молоко содержит все без исключения питательные вещества, необходимые организму человека. Одно из наиболее отличительных и важных свойств молока как продукта питания - его высокая биологическая ценность и усвояемость, благодаря наличию полноценных белков, молочного жира, минеральных веществ, микроэлементов и витаминов.

В зависимости от соотношения производства молока и говядины скотоводческие хозяйства по своей производственной специализации делятся на хозяйства молочного, молочно-мясного, мясомолочного и мясного направления. В специализированных хозяйствах молочного направления используются породы коров, обладающие высокой молочной продуктивностью и хорошей оплатой корма; в хозяйствах мясомолочного направления - породы животных, сочетающие относительно высокую молочную продуктивность с большой массой и удовлетворительными мясными качествами; на мясных товарных фермах - породы, отличающиеся скороспелостью, высоким убойным выходом и хорошим качеством мяса.

В России от крупного рогатого скота получают 99% молока, усвояемость молока и молочных продуктов колеблется от 95 до 98%. Молоко также способствует усвоению других пищевых продуктов. Особенно большое значение для организма имеют кисло-молочные продукты, обладающие высокой диетической и лечебной ценностью. а производство говядины составляет более 40% валовой продукции мяса. Важное значение имеет кожевенное сырьё, получаемое при убое крупного рогатого скота, а также ряд побочных продуктов: кости, рога, волос, кровь и др.

Наряду с коровьим молоком в пищу используется молоко других животных: овец, коз, оленей, кобылиц, верблюдиц, буйволиц и др.

Овечье молоко по сравнению с коровьим более чем в 1,5 раза богаче жиром и белком. Его применяют для производства брынзы и других видов рассольных сыров.

Козье молоко используют в смеси с овечьим при выработке брынзы и сыра. В козьем молоке больше витамина С и минеральных веществ, чем в коровьем.

Молоко кобылиц представляет собой белую с голубоватым оттенком жидкость. Оно отличается от коровьего сладким вкусом благодаря повышенному содержанию лактозы, содержит меньше жира, солей и белков. Его используют для приготовления кумыса.

В скотоводстве используется большое количество продукции растениеводства, не идущую в пищу человека: грубые корма, трава пастбищ, технические отходы и др. Луга и пастбища занимают в нашей стране около 60% общей площади сельскохозяйственных угодий. Пастбищный корм – самый дешёвый и оказывает благотворное влияние на здоровье и продуктивность животных. В большинстве районов страны за летний период получают 50% и более общего количества молока. Крупный рогатый скот потребляет много сочных кормов: силоса, сенажа, корнеплодов, клубнеплодов и т.п.

Скотоводство является источником получения органического удобрения – навоза, качество и количество которого зависят от условий кормления и содержания животных. В год от коровы можно получит до 10 тонн навоза.

Крупный рогатый скот - наиболее дифференцированный вид животных. Происходит весьма интенсивный процесс создания новых пород и отродий. В настоящее время во всём разводят более 1000 пород крупного рогатого скота. В нашей стране насчитывается 42 породы и породные группы скота различного направления продуктивности.

Для повышения эффективности кормления сельскохозяйственных животных, снижения затрат кормов на единицу продукции намечено организовать в достаточном количестве производство заменителей кормового протеина, синтетических аминокислот, витаминов, микроэлементов, антибиотиков, стимуляторов.

Для увеличения эффективности всех отраслей животноводства необходим перевод его на промышленную основу. Это стало возможно благодаря возросшей мощи индустрии, росту оснащённости сельских хозяйств новой техникой, достижениям науки, повышению квалификации кадров.

Однако, несмотря на это, в результате влияния негативных факторов уже к 1998г., по сравнению с 1990г., более чем на 1/3 сократилась численность крупного рогатого скота в хозяйствах Северо-Западного, Центрального, Центрально-Черноземного, Поволжского, Северо-Кавказского и Западно-Сибирского районов России, на которые приходится более 90% мясомолочной продукции скотоводства. За этот же период более чем на 1/4 уменьшилось поголовье коров в хозяйствах основных молокопроизводящих зон Северо-Запада, Центра и Центрально-Черноземного округа.

Наиболее высокими темпами сворачивают производство продукции лишенные материальной и финансовой поддержки скотоводческие хозяйства в ранее дотационных зонах. Так, уже в первой половине 90-х годов хозяйства Северного, Северо-Западного и Дальневосточного экономических районов уменьшили объем производства говядины в два раза. Современные объемы производства мяса во многом складываются за счет сверхнормативного убоя коров и телок, подрывающего воспроизводственные основы собственного высокопродуктивного поголовья в хозяйствах. Длительный период потребуется для восстановления дойного стада коров.

Крупные комплексы по выращиванию и откорму молодняка, которые не пошли по пути разделения на мелкие крестьянские (фермерские) хозяйства, для сохранения единого производственного потенциала приспосабливают свою деятельность к новым, рыночным условиям хозяйствования. В частности, при практически неизменной технологии производства поступление молодняка на выращивание организуется уже в значительной степени не из племенных хозяйств, а от акционеров хозяйства, а также близлежащих сельскохозяйственных предприятий и крестьянских хозяйств. При этом чаще всего почти все поголовье крупного рогатого скота обеспечивается кормами собственного производства.

Тем не менее, в последние годы в скотоводстве происходит последовательное ухудшение ситуации, выражающееся, главным образом, в уменьшении количественного и качественного потенциала поголовья скота в ранее крупных животноводческих хозяйствах, дальнейшем замедлении влияния интенсивных факторов на темпы роста продукции отрасли.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1.Основная часть

1.1.Характеристика  хозяйства

Хозяйство ОАО Голицыно расположено в Тамбовской области, Никифоровского района, с. Голицыно, ул. Колхозная, д. 27. Животноводческие фермы расположены с подветренной стороны от поселения. Они ограждены железным забором и зелёной изгородью, состоящей из деревьев и кустарников. При въезде на территорию фермы расположен дезинфекционный барьер. На территории хозяйства находятся два коровника для дойного стада с привязным содержанием и выгульными площадками, животноводческое помещение, где содержатся нетели беспривязно, родильное отделение. Кроме того имеются 2 телятника – с привязным и беспривязным содержанием.

Хозяйство ОАО Голицыно является предприятием молочного направления. Всего в хозяйстве содержится 1108 голов крупного рогатого скота Голштинской породы:

Коровы: основное стадо 480 гол

откорм - нетели 43 гол.

тёлки рождения 2013г - 2014г. 73 гол.

2013г. 181 гол.

2014г. 133 гол.

бычки рождения 2013г. - 2014г. 59гол.

2014г. 138 гол.

быки производители 1 гол.

 

Голштинская порода в ОАО Голицыно является основной, поэтому поголовье чёрно – пёстрой породы значительно ниже по отношению к первой.

Свою продукцию хозяйство реализует в Тамбове и Мичуринске  так же заключен договор с магазинами, куда регулярно завозят молоко.

Молоко продаётся высококачественное сортами «люкс», «высший», «экстра».

Кроме того, хозяйство сотрудничает с Мичуринским и Тамбовским мясокомбинатами.

Реализация продукции животноводства

Молоко, т 2700

В том числе: «люкс» 2106

«высший» 98

«экстра» 477

1сорт - 2сорт 7

Не сортовое 12

Мясо КРС, т. 104,6

В том числе: высшей упитанности 82

средней 8,6

ниже средней 11

тощей 3

Многие виды кормов заготавливаются непосредственно в хозяйстве: силос,  сенаж, жом, сено, солому, люпин, так же зерновые культуры.

Размер и структура земельных угодий.

Группы культур:

Кормовая площадь, всего 1579 га

В т.ч. на пашне 1579 га

Из них: зерновые, фураж 522 га

однолетние

силосные 1330 га

многолетние травы прошлых лет 2743 га

в т.ч. на сено 96 га

сенокосы улучшенные 165 га

пастбища улучшенные 134 га

 

1.2.Состав молока и его пищевая ценность

 

Коровье молоко характеризуется высокой пищевой ценностью, которая обусловлена оптимальным содержанием в нем белков, жиров, углеводов, минеральных солей и витаминов, причем соотношение и форма, в которой компоненты присутствуют в молоке, способствуют их хорошей перевариваемости и усвояемости. В настоящее время в молоке известно свыше 200 различных компонентов. К главным компонентам относят воду, белок, жир, лактозу и минеральные вещества. Синтез молока происходит в альвеолах, в которых секретирующие молоко клетки молочной железы непрерывно обеспечиваются питательными веществами (Рис. 1).

Жир молока состоит главным образом из триглицеридов, которые синтезируются из глицеролов и жирных кислот. Длинноцепочечные жирные кислоты всасываются из крови. Короткоцепочечные жирные кислоты синтезируются в молочной железе из составляющих ацетат и В-гидрокси-бутират, которые поступают из крови. Молочный белок синтезируются также из аминокислот, которые поступают из крови, и представлен большей частью казеином и в меньшей мере сывороточными белками. Лактоза образуется в секретирующей молоко клетке из глюкозы и галактозы. В альвеолярный просвет через клеточную цитоплазму из крови выделяются витамины, минералы, соли и антител (Рис. 2).

Среди различных пород состав молока различается, но также различается в течение лактации внутри одной породы.

Содержание жира и белков в начале и в конце лактации выше по сравнению середине и лактации (Рис. 3).

На начальном этапе лактации более высокое концентрация сухого вещества в молоке вызвана особыми потребностями в раннем возрасти. Например, высоко содержание белка в течение первых дней после родов зависит от большого количества иммуноглобулинов. Молоко молочной коровы содержит в среднем 3,0-5,5% жира, 3,0-3,8% белка и лактозы в пределах 4,0-4,8%.

В молоке также присутствуют витамины, ферменты, гормоны и пр. Из посторонних веществ могут содержаться антибиотики, пестициды, детергенты, токсичные элементы, радионуклиды, афлатоксины и т.п.

Химический состав молока, степень дисперсности его составных частей определяют химические и физические свойства молока.

Молоко и молочные продукты, характеризуются энергетической ценностью, которая дополняет пищевую ценность продукта. Ее можно рассчитать по следующей формуле:

 
Э = (37,7Ж + 16,7Б + 15,9Л) * 1,

 

где Э - энергетическая ценность, кДж; Ж, Б, Л - соответственно массовая доля содержания жира, белка и лактозы в сырье или продукте, %; 37,7, 16,7 и 15,9 - коэффициенты.

 
1.3.Питательные вещества молока

Большая часть влаги в молоке (до 85%) находится в свободном состоянии и может представлять угрозу для сохранности молочных продуктов, однако она сравнительно легко удаляется при сгущении и сушке.

Средняя массовая доля сухого вещества в коровьем молоке составляет 12,5%, но она может колебаться в течение лактации, а также в зависимости от возраста животных, рационов кормления и других факторов. В сухое вещество входят жир, белок, молочный сахар, минеральные вещества, витамины, ферменты и др. При вычитании из массовой доли сухого вещества массовой доли жира получают сухой обезжиренный молочный остаток (СОМО), содержание которого должно быть равным 8% или выше. Существуют различные формулы для расчета сухого вещества. Формула Фаррингтона:

 

С=4,9*Ж + А / 4+0,5

 

где С - массовая доля сухого вещества, %; Ж - массовая доля жира в молоке, %; А - плотность молока при 20°С, выраженная в градусах лактоденсиметра (ареометра).

Показатели сухого вещества (и сухого обезжиренного остатка) обусловливают не только пищевую ценность молока, но и его расход при производстве молочных продуктов.

Молочный жир

Средняя массовая доля жира в молоке - 3,6%. Молочный жир - источник энергии, энергетическая ценность 1 г его равна 37,681 кДж (9 ккал). Он является ценной частью молока, однако с биологической точки зрения и физиологии питания белки превосходят молочный жир. В молоке жир присутствует в виде эмульсии или суспензии в молочной плазме. Диаметр жировых шариков колеблется от 0,1 до 20 мкм средний размер - 3...4 мкм. Число жировых шариков в 1 см3молока составляет около 15 млрд. Каплю жира окружает тонкая защитная оболочка (5...10 нм), имеющая довольно сложный состав.

Молочный жир представляет собой смесь различных триацилглицеринов, при незначительном содержании ди-, моноглицеридов и жирных кислот. Жирные кислоты, входящие в состав молочного жира, разнообразны по составу; среди них преобладают насыщенные кислоты (около 65%), а содержание незаменимых полиненасыщенных жирных кислот - линолевой, линоленовой и арахидоновой - незначительно (3...5%), что снижает его пищевую ценность.

В состав оболочек жировых шариков входят фосфолипиды, липопротеины, протеины, цереброзиды, стерины, ферменты, витамины (A, D, каротин) и другие сопутствующие вещества.

Содержание жира в заготовляемом молоке имеет важное значение при производстве масла и других высокожирных молочных продуктов.

Белки

Приблизительно четвертую часть общего содержания сухих веществ в коровьем молоке составляют белки. Они имеют наиболее благоприятный качественный и количественный аминокислотный состав, что определяет их высокую биологическую ценность. В организме человека белки играют роль пластического материала, необходимого для построения новых клеток и тканей, а также для образования биологически активных веществ (ферментов и гормонов). Степень чистой утилизации молочного белка в организме человека составляет 75%. Основой белковых молекул являются более 20 аминокислот, 18 из которых обнаружены в молочном белке. К незаменимым аминокислотам относятся 8 из 18. Большая часть из них (метионин, триптофан, лизин, фенилаланин, лейцин) в белке молока содержится в количествах, значительно превышающих их содержание в белках растительных продуктов.

Средняя массовая доля белков в молоке составляет 3,2% (с колебаниями от 2 до 4,5%). В состав белков входят казеин (в среднем 2,5...2, б %) и сывороточные белки (0,6%).

Казеин молока является гетерогенным белком. Он состоит из as1-, aS2-, β - и к-фракций (преобладают as1 - и β - казеин, а к-казеин выполняет защитную функцию при образовании частиц (мицелл).

В молоке белок находится в виде коллоидных частиц размером 50...300 нм и характеризуется высокой термоустойчивостью.

Сывороточные белки представлены β - лактоглобулином (0,4%), a-лактальбумином (0,1%), а также иммуноглобулинами и альбумином сыворотки крови, в сумме составляющими около 0,1%. Глобулины и альбумины молока находятся в коллоидно-дисперсном состоянии, имеют размер частиц 15...50 нм и выше, не свертываются под действием сычужного фермента, являются термолабильными белками (при нагревании молока частично выпадают в осадок и вместе с солями образуют "молочный камень").

Биологическая ценность сывороточных белков выше, чем казеина, поэтому они широко используются при производстве детских и диетических продуктов (альбуминного творога, различных паст и др.).

От содержания белков в заготовляемом молоке зависит выход продукции при выработке творога, сычужных сыров, казеина и молочно-белковых концентратов.

 

Углеводы

В молоке углеводы представлены в основном лактозой - углеводом, характерным только для молока, а также глюкозой и галактозой. Лактоза - дисахарид, находящийся в молоке в виде молекулярной дисперсии. Лактоза присутствует практически во всех молочных продуктах, участвует в формировании их свойств, обусловливает пищевую и энергетическую ценность молока. В организме человека под действием лактазы и микроорганизмов желудочно-кишечного тракта лактоза сбраживается до молочной кислоты, создавая среду, препятствующую развитию гнилостных микроорганизмов. В молоке средняя массовая доля его - 4,7% (колебания от 4,5 до 5,3%).

Молочный сахар - углевод, необходимый для питания новорожденных в первые дни жизни; он нужен для нормального обмена веществ, работы сердца, почек и печени. Калорийность 1 г лактозы составляет 3,8 ккал (15,909 кДж). В чистом виде молочный сахар представляет собой кристаллический порошок белого цвета. На предприятиях вырабатывается молочный сахар-сырец и рафинированный, которые используются для получения лактулозы и в фармацевтической промышленности. Лактоза является источником углерода для молочнокислых бактерий, которые подвергают ее сбраживанию под действием ферментов - на этом свойстве основано производство кисломолочных продуктов, сыра, кислосливочного масла.

 

 

Минеральные вещества

Молоко служит постоянным источником поступления в организм минеральных веществ, наибольшее значение из которых имеют макроэлементы - кальций, фосфор, калий, натрий и магний. Больше половины всех минеральных веществ составляют соли кальция и фосфора. Кальций в молоке находится в растворимом состоянии, и значительная часть его связана с казеином в виде казеинаткальцийфосфатного комплекса (ККФК), что делает его практически полностью усвояемым. Фосфор входит в состав белка всех клеток организма, является компонентом нервной ткани и клеток мозга. Микроэлементы молока (железо, медь, иод, марганец, цинк, кобальт и др.) имеют большое значение для нормального обмена веществ в организме, синтеза витаминов, ферментов, гормонов.

В настоящее время начался выпуск молочных продуктов, обогащенных кальцием, железом и йодом.

В молоке находятся все жизненно необходимые витамины. Витамины делятся на две группы: жирорастворимые (A, D, Е, К) и водорастворимые (С, группы В, биотин и др.). Между этими группами витаминов существуют функциональные различия. Так, жирорастворимые витамины участвуют в окислительно-восстановительных реакциях, транспорте кальция и фосфора, обладают антиоксидантными свойствами; водорастворимые комплексы витаминов входят в состав ферментов, в том числе ферментов молока. Многие витамины отличаются большой чувствительностью к высоким температурам, свету, действию кислот, оснований, кислорода. Учитывая большое значение витаминов для жизнедеятельности организма, в промышленности налажено производство различных продуктов, обогащенных витаминами.

Ферменты и гормоны

В молоке обнаружено большое количество ферментов различного происхождения. Различают ферменты нативные и бактериального происхождения. В зависимости от специфического действия на различные субстраты ферменты подразделяются на окислительно-восстановительные, трансферазы, гидролазы, ферменты расщепления и др.

Для молочной промышленности имеют важное значение ферменты молока, относящиеся к группам оксидоредуктаз и гидролаз.

Так, оксидоредуктазы играют исключительно важную роль во многих технологических процессах в сыроделии, при производстве кисломолочных продуктов и т.д. Количество некоторых ферментов, например каталазы, служит ценным показателем качества молока. Концентрация лактопероксидазы обусловливает антибактериальную активность молока, а результаты пероксидазной (и фосфатазной) пробы дают представление об эффективности пастеризации молока.

Липаза, относящаяся к гидролазам, образуется в организме животного (нативная) и с кровью поступает в молочную железу, а затем - в молоко. Бактериальная липаза вырабатывается посторонней микрофлорой - плесенями, микрококками, псевдомонадами, попадающими в молоко. Липаза может адсорбироваться на поверхности жировых шариков. При гидролизе она расщепляет эфирные связи в триацилглицеринах, в результате чего образуются жирные кислоты и глицерин.

Воздействию липазы в первую очередь подвергаются глицериды низкомолекулярных кислот. Она может быть причиной ярко выраженных пороков вкуса и запаха молока и молочных продуктов. Максимальное действие липазы (нативной) проявляется при рН 8,8 и температуре 37°С, бактериальной - при рН 7. В свежем молоке молочный жир обычно не подвергается самопроизвольному воздействию липазы. Однако при сильном перемешивании молока с образованием пены, при гомогенизации, перекачивании его насосами, быстрой смене температур липаза активируется при низких температурах (65...75°С), а бактериальная - полностью разрушается при температуре выше 80°С.

Другая гидролаза - фосфатаза попадает в молоко из секреторных клеток вымени, а также вырабатывается некоторыми бактериями молока. Она катализирует гидролиз сложных эфиров фосфорной кислоты. В молоке присутствуют кислая и - в большем количестве - щелочная фосфатаза.

К гидролазам также относятся протеазы, лизоцим и некоторые другие ферменты. Нативная протеаза - плазмин переходит в молоко из сыворотки крови, бактериальные протеазы вырабатываются посторонней микрофлорой. Плазмин проявляет специфичность по отношению к фракциям казеина - наиболее чувствителен к нему р-казеин. В результате его действия образуются γ-казеины, при этом снижается выход творога и сыра (γ - казеин мы "теряем" с сывороткой) и могут образовываться горькие пептиды. Лизоцим обладает антибактериальными свойствами - разрушает клеточные стенки стафилококков и других возбудителей мастита коров.

К гормонам молока относятся пролактин, окситоцин, соматотропин, половые гормоны, тироксин и др.

1.4.Выделение молока

Даже в древности люди знали о важности и необходимости стимулирования рефлекса молоковыделения. На пещерных рисунках было описано влияние вагинальной стимуляции для молоковыделения, а также важность нахождения поблизости от коровы во время дойки телёнка. Насколько важно стимулировать рефлекс молоковыделения во время дойки у коров, содержащихся на современных молочных фермах. Существует ли это явление, важность которого была снижена при генетическом селекционировании? Для того, чтобы ответить на эти вопросы, я рассмотрел биологические эффекты, происходящие перед выделением молока.

Во время доения и сосания активизируются чувствительные к давлению нервные рецепторы в коже соска. Это механическое стимулирование вызывает передачу импульсов к гипофизу в мозгу, в котором высвобождается гормон окситоксин. Гормон переносится к вымени через кровь.

Схема рефлекса секреции молока (Рис. 4).

В молочной железе гормон вызывает сужение миоэпителиальных клеток, окружающих альвеолы, вследствие чего молоко выталкивается из молочных протоков и молочных цистерн (Рис. 5).

Время от начала стимуляции соска до выделения молока составляет примерно 30-60 секунд, но оно варьируется в зависимости от коровы, а для одной коровы также зависит от этапа лактации. Ранее считалось, что секреция окситоксина мгновенна и выброс этого гормона осуществляется сразу при начале доения. Однако последние исследования показали, что окситоксин выбрасывается в течение всей процедуры доения.

Рефлекс молочной секреции, включая секрецию окситоксина, может быть стимулирован многими путями, например использованием различной техники тактильной стимуляции соска, применяемой до настоящего времени, корова может находиться рядом с телёнком или слышать его, а также скармливанием концентрата, связываемым с доением (Рис. 6).

Наиболее эффективная стимуляция сосков для молоковыделения осуществляется при использовании теленка. Следовательно оптимальная техника дойки должна имитировать сосание. Сосание, выполняемое теленком, состоит из предварительной стимуляции, потребления молока и пост-стимуляции.

Необходимость стимулирования сосков

Предварительная стимуляция

В общем случае предварительная стимуляция представляет собой процедуру, выполняемую перед установкой доильных стаканов. Предварительная стимуляция состоит из мойки и сушки сосков, массажа сосков и вымени и отцеживания контрольного молока. Во время предварительной стимуляции стимулируются рецепторы в сосках и активизируется рефлекс секреции молока.