1. Обзор литературы

Человек не может поддерживать свое здоровье и производить определенную работу, питаясь только продуктами растительного происхождения, так как в них сконцентрировано недостаточное количество питательных веществ, а это, в свою очередь, сдерживает утилизацию некоторых составных рациона при переваривании. В этом плане более полноценными являются продукты животного происхождения, в небольшой массе которых содержится значительное количество белка и энергии, а также других питательных веществ. Кроме того, в природе существует много растений, которые потребляются только определенными видами животных и непригодны для непосредственного использования человеком. Иными словами, животные в этих случаях превращаются в своеобразные фабрики по переработке таких растений, и только они обладают способностью трансформировать их в пищу для человека.(2, 7, 12)

Чтобы улучшить использование питательных веществ кормов животными и птицей, усиливать обменные процессы в организме, широко применяются биологические стимуляторы. К биологическим активным веществам относится большая группа органического и химического происхождения: витамины, антибиотики, ароматические вещества, транквилизаторы и др. Ассортимент биологических добавок чрезвычайно широк.(19, 22)

Сыворотка является жидким молочнобелковым лактозосодержащим продуктом. Состав сыворотки зависит от вырабатываемого сыра. Сыворотка – ценное пищевое сырье, включающее все компоненты молока. (24, 5, 3)

В сыворотку переходит около 50 % сухих веществ молока, в том числе 88 – 94 % молочного сахара, 20 – 25 % белковых веществ, 6 – 12 % молочного жира, 59 – 65 % минеральных веществ (табл. 1.1.).

Таблица 1.1.

Состав сыворотки

Содержание, %	Пределы колебаний	Среднее значение
Сухие вещества	4,5 – 7,2	6, 5
Белковые вещества	0,5 -1,1	0 ,7
Лактоза	3,9 – 4,9	4,5
Молочный жир	0,3 – 0,5	0,4
Минеральные соли	0,3 - 08	0,6

Состав углеводов молочной сыворотки аналогичен углеводному составу молока: моносахариды (глюкоза, галактоза и др.), их производные, дисахарид – лактоза и более сложные олигосахариды. Основным углеводом сыворотки является лактоза, моносахариды присутствуют в ней в меньшем количестве, олигосахариды – в виде следов.(3, 13, 15)

Массовая доля азотосодержащих веществ в подсырной сыворотке колеблется от 0,5 до 1,1%. Важнейшими белками, содержащимися в сыворотке, являются β-лактоглобулин, α-лактоальбумин, альбумин сыворотки крови, иммуноглобулины и протеозопептоны. Кроме того, в подсырной сыворотке содержится полипептид представляющий собой отделившуюся часть молекулы κ-казеина. В виде следов присутствуют также в сыворотке различные ферменты и железосодержащие белки. Классификация и свойства сывороточных белков приведены в таблице 1.2.

Таблица 1.2.

Фракционный состав белков сыворотки.

Наименование сывороточных белков	Молекулярная масса	Изоэлектрические точки, pH	Температура денатурации, 0С
β лактоглобулин	18000	5,3	70-75
α- лактоальбумин	14000	4,2-4,5	95
Альбумин сыворотки крови	69000	4,7	70
Иммуноглобулины	150000-163000	5,5-6,8	70
Протеозопептоны	4000-41000	3,3-3,7	Свыше 100

Сывороточные белки содержат больше незаменимых аминокислот, и поэтому они являются ценной частью белков молока (табл. 1.3.).

Таблица 1.3.

Состав сывороточных белков

Аминокислоты	Массовая доля, %
	казеин	β-лактог-лобулин	α-лакто-альбумин	Иммуноглобулин	Альбумин сыворотки крови
Аргинин	4,1	2,7	1,2	3,5	5,9
Гистидин	3,1	1,6	2,9	2,1	4
Фенилаланин	5	3,5	4,5	3,8	6,6
Триптофан	1,7	1,3	7	2,7	0,7
Цистин	0,34	3,4	6,4	3	6
Треонин	4,9	5,2	5,5	10,1	5,8
Лейцин	9,2	15,1	11,5	9,1	12,3
Изолейцин	6,1	6,8	6,8	3,1	2,6
Валин	7,2	5,8	4,7	9,6	12,3
Лизин	8,2	11,7	11,5	7,2	6,3
Метионин	2,3	3,2	1	1,1	0,8
Аланин	3	6,9	2,1	-	6,2
Аспаргиновая кислота	7,1	11,4	18,7	9,4	10,9
Глутаминовая кислота	22,4	19,1	12,9	12,3	16,5
Глицин	2,7	1,4	3,2	-	1,8
Пролин	11,3	5,1	1,5	-	4,8
Серин	6,3	3,6	4,8	-	4,2

Сывороточные белки могут служить дополнительным источником незаменимых аминокислот, как аргинин, гистидин, лизин, треонин, триптофан, лейцин и изолейцин. Кроме того, сыворотка содержит 0,1 – 0,6 % казеиновой пыли (в среднем 0,5%).(7, 25)

Содержание молочного жира в сыворотке составляет 0,3 -0,6%.

Содержание минеральных веществ колеблется в пределах 0,3 -0,8 %. Минеральные вещества в сыворотке в различной форме истинного и молекулярного растворов, коллоидном состоянии в виде солей органических и неорганических кислот.(24, 10)

Минеральный состав, мг %

Na K Ca Mg P Zn Fe Cu Mn

45,5 123 36,6 6,5 43 11∙10 ^-3 89∙10^-3 3,5∙10^-3 0,6∙10^-3

Из катионов в сыворотке преобладают калий, натрий, магний, из анионов – остатки лимонной, фосфорной и молочной кислот.

В сыворотку из молока переходят как жирорастворимые, так и водорастворимые витамины, причем водорастворимые витамины переходят в значительно большей степени, чем жирорастворимые. Так, степень перехода (в %) составляет: тиамина (В₁)- 88 %, рибофлавина (В₂) – 91 %, кобаламина (В ₁₂) – 58 %, аскорбиновой кислоты (С) – 78 %, ретинола (А) – 11 %, токоферола (Е) – 32 %.(2, 6, 12)

Специфический желтовато – зеленоватый цвет подсырной сыворотки обусловлен наличием рибофлавина.

Из органических кислот в сыворотке присутствуют молочная, лимонная, нуклеиновая и летучие жирные кислоты – уксусная, муравьиная, пропионовая, масляная.(12)

В подсырную сыворотку переходит до 75 % сычужного фермента, вводимого в молоко. Сыворотка характеризуется следующими свойствами:

• Плотность, кг/м³ 1022-1027

• Вязкость, Па. с 1,55-1,66∙10³

• Теплоемкость, к Дж / (кг. К) 4,8

• pH 6,2-6,3

• Коэффициент теплопроводимости, Вт / (м. град) 0,541

• Температуроропрводимость, мг /ч 4,6∙10 ^-4

• Температура замерзания ,⁰С 0,575

• Поверхносное натяжение, Н/м 0,5∙10^-2

Энергетическая ценность сыворотки составляет 36 % энергетической ценности цельного молока, однако ценность примерно та же, что обусловливает не только, но и целесообразность ее использования в питании и особенно в диетическом.(3, 12, 18)

Молочную сыворотку получат при производстве сыров, творога, казеина в зависимости от вида выработанного продукта – соответственно подсырную, творожную, казеиновую. Она относится к вторичному молочному сырью.

Состав и свойства молочной сыворотки обусловлены видом основного продукта, особенностями его технологии, а также аппаратурным оформлением технологического процесса. Ее плотность колеблется от 1,023 до 1,027 кг/м³. Содержание сухих веществ находится в пределах от 5,8 до 6,6 %, жира – от 0,02 до 0,9, белка – от 0,5до 1,5, молочного сахара – от 3,2 до 5,2, минеральных веществ – от 0,3 до 0,9 %. Основные компоненты сухого вещества сыворотки распределены следующим образом: молочный сахар (лактоза) – 71,7 %, белковые вещества – 14 ,минеральные вещества – 7,7 , жиры – 5,7 , прочие – 0,9 %.

Выход молочной сыворотки, получаемой при производстве того или иного продукта, можно рассчитать по формуле в зависимости от массовой доли сухих веществ в сырье, готовом продукте и сыворотке.

Практически выход сыворотки определяется как разница затрат сырья и выхода готовой продукции (творог нежирный: норма расхода обезжиренного молока на 1 т творога составляет 8108 кг, выход сыворотки 8108 – 1000 = 7108 100 / 8108 =84, 67%).(7, 17, 21)

Теоретический выход молочной сыворотки колеблется в средних пределах (80 – 90% от количества переработанного сырья) и зависит от вида вырабатываемой продукции и норм расхода сырья для ее производства.(16, 18)

Молочная сыворотка является ценным пищевым сырьем. В нем содержится почти половина сухих веществ молока, ее питательная ценность составляет в среднем 36 % калорийности цельного коровьего молока. Основные направления использования молочной сыворотки:

• сепарирование всей сыворотки, получаемой от производства натуральных сыров и жирного творога;

• извлечение белков в виде альбуминного молока, белковой массы или альбуминного творога, полуфабрикатов;

• производство напитков;

• сгущение;

• сушка;

• производство молочного сахара;

• использование в хлебопекарной промышленности;

• биологическое обогащение;

• использование в продуктах детского питания; применение при выработки ЗЦМ;

• Использование для откорма сельскохозяйственных животных и т.д.

Качество молочной сыворотки, применяемой для переработки и реализации в натуральном виде, должно соответствовать требованиям ГОСТ 10 – 213 – 97 «Сыворотка молочная. Технические условия».

Сыворотка является жидким молочно белковым лактосодержащим продуктом. Состав сыворотки зависит от вида вырабатываемого сыра.

Сыворотка – ценное пищевое сырье, включающее все компоненты молока. В сыворотку переходит около 50 % сухих веществ молока, в том числе 88 – 94 % молочного сахара, 20 – 25 % белковых веществ, 6 – 12 % молочного жира, 59 – 65 % минеральных веществ.

Состав углеводов молочной сыворотки аналогичен углеводному составу молока: моносахариды (глюкоза, галактоза и др.), их производные, дисахарид - лактоза и более сложные олигосахариды. Основным углеводом сыворотки является лактоза, моносахариды присутствуют в ней в меньшем количестве, олигосахариды – в виде следов.

Массовая доля азотсодержащих веществ в подсырной сыворотке колеблется от 0,5 до 1,1 % .Важнейшими белками, содержащимися в сыворотке, являются β-лактоглобулин, α-лактоальбумин, альбумин сыворотки крови, иммуноглобулины и протеозопептоны. Кроме того, в подсырной сыворотке содержится полипептид, представляющий собой отделившуюся часть молекулы κ -казеина. В виде следов присутствуют также в сыворотке различные ферменты и железосодержащие белки.

Подсырную сыворотку используют при производстве заменителей цельного молока для молодняка сельскохозяйственных животных, вместо обезжиренного молока. Имеются рецепты позволяющие заменить до 40% сухих веществ обезжиренного молока сывороткой. Разработаны технологии различных видов напитков из под сырной сыворотки.

Одним из наиболее рациональных способов сохранение молочной сыворотки с целью её дальнейшего использования в производстве пищевых продуктов является сгущение и сушка. Данные способы позволяют перерабатывать сыворотку в долго сохраняемые, более транспортабельные, обладающие высокой биологической ценностью концентраты. В сгущенную и сухую сыворотку переходят практически полностью все питательные компоненты исходного сырья, при этом исключается загрязнение биосферы молочной сывороткой.

Выпускают концентраты натуральной, сброженной деминерализованной, очищенной от белков сыворотке, а так же с наполнителями (сахар, меланж, мука и др.). Сухие и жидкие концентраты нашли применение при производстве хлебобулочных, кондитерских, колбасных и мясных изделий, плавленых сыров, напитков, заменителей цельного молока для сельскохозяйственных животных, комбикормов.

Наиболее ценными компонентами сыворотки, представляющими интерес для выделения и использования в промышленных масштабах, являются белки, молочный жир и лактоза.(23, 26)

В сыворотке остаются практически растворимые белковые азотистые соединения, такие, как мочевина, пептиды, аминокислоты, креатин и креатенин, аммиак, оротовая, мочевая и гипуровая кислоты, которые не выделяют тепловой денатурацией и кислотно-щелочной коагуляцией.

Молоко – почти единственный животный продукт, который часто используют в животноводстве не посредственно в качестве корма. Материнское молоко и особенно молозьево пока нельзя заменить в широких масштабах при выращивании молодняка, а если и появляются различные заменители цельного молока (ЗЦМ), то их используют в более поздние сроки развития.(23, 11)

В качестве корма используют коровье молоко и продукты его переработки, к которым относятся снятая или обезжиренное молоко (обрат), пахта и молочная сыворотка.

Сухое молоко получат двумя способами сушки:

I способ (устаревший) - пленочный, или барабанный, заключается в том, что на поверхность вращающегося пустотелого барабана наноситься тонкий слой молока, которое на нем высыхает. В барабан подают острый пар, поэтому температура поверхности барабана часто колеблется от

+ 80 до + 130 ⁰С. За ¾ оборота барабана молоко засыхает тонкой пленкой, которую за тем счищают с него скребком или ножом. Полученную пленку измельчают.(26, 13)

Не смотря на то, что весь процесс сушки длиться несколько секунд, свойства молока за счет денатурации белков и перевода их в нерастворимое состояние значительно меняются. Установлено, что скорость перехода белков в нерастворимое состояние при превышении нагревании на каждые 10 ⁰ сверх 100 ⁰С увеличивается в 4,5 раза. Молоко пленочной (барабанной) сушки должно содержать воды не более 7%, жира не менее 25% при растворимости не менее 80%.

II способ сушки – распылительный получил в настоящие время самое широкое распространение. Вначале осуществляют сгущение молока в вакуум – аппарате при температуре + 55⁰С в середине варки и + 65 ⁰С в конце. В течение 2 часов продукт теряет более половины воды. В виде сгущенного молока продукт подается под давлением на центробежный диск, который делает от 8 до 10 тыс. оборотов в мин. В результате масса, подаваемая на диск распыляется на мельчайшие капельки, которые за тем в башни соприкасаясь с нагревом до +100 ⁰С воздухом, направляемым на встречу падающим капельками массы, отдают влагу. Нагретый воздух быстро поглощает водяные поры, и продукт высушивается до порошкообразного состояния.(19, 12)

Молоко высушенное II способом, должно содержать влагу для герметической упаковки не более 4%, для не герметической упаковки – 7%, жира – также не менее 25%, а растворимость молока должна быть не менее 98%. Кислотность восстановленного молока не должна превышать для герметической упаковки 20 ⁰Т.(12)

Сыворотка молочная получается в виде побочного продукта при производстве творога, из цельного или обезжиренного молока, сыра или брынзы. Состав молочной сыворотки во многом зависит от состава молока и от способа ее обработки (свертывание кислотное или ферментное). В основном получают творожную и подсырную сыворотки, состав которых мало отличается друг от друга по содержанию жира (0,2—0,3%), минеральных веществ (0,5%) и белков (0,8%). Различие состоит в том, что в подсырной сыворотке содержится 6,2% сухого вещества, а в творожной - 5,8% и соответственно молочного сахара 4,7 и 4,2%. В молочной сыворотке присутствуют почти все витамины группы В, входящие в состав цельного молока.(26, 18)

По химическому составу молочная сыворотка значительно уступает снятому молоку (недостаток белка). Поэтому ее часто скармливают не молодняку, а взрослым животным в виде пойла.

В связи с большим содержанием в молочной сыворотке лактозы ее скармливают телятам и поросятам лишь с 3—4-месячного возраста, в противном случае наблюдаются поносы. Приучать животных к потреблению молочной сыворотки следует постепенно.

Сыворотка молочная сгущенная предназначена для использования в производстве молочных продуктов, хлебопекарных изделий, а также для кормовых целей. Ее получают из подсырной творожной и из сброженной подсырной сыворотки. Это густая текучая масса светло-желтого цвета с зеленоватым оттенком, с чистым молочнокислым запахом и вкусом. Допускаются выпадение в осадок кристаллов лактозы и солоноватый привкус.

Белорусским филиалом Всесоюзного научно-исследовательского института молочной промышленности (ВНИМИ) разработан сухой молочный продукт «Белакт», предназначенный для замена сухого обезжиренного молока в составе рационов кормового назначения, а также у качестве белково-витаминой добавки в рационах – птицы (сухой молочный продукт, 1986).

Сухой молочный продукт «Белакт» получают путем высушивания на распылительных сушильных установках сгущенной смеси обезжиренного молока - и творожной или казеиновой сыворотки (предварительно раскисленной). Продукт вырабатывают по двум рецептурам: «Белакт-I» и «Белакт-II».

Массовая доля %: сухих веществ в продуктах «Белакт-I» и «Белакт-II» - 95; влаги - не более 5; белка и лактозы в «Белакте-I» соответственно 18 и 62, в «Белакте-II» - 22 и 65. Кислотность продуктов - не более 22°Т, растворимость - 0,8 мл сырого осадка.

На 1 т «Белакта-I» расходуется 3960 кг обезжиренного молока и 14780 кг кислой сыворотки; на 1 т «Белакта - II» - соответственно 6600 кг и 10600 кг.

Опытная партия «Белакта- II» выработана в 1985 году на опытном заводе Белорусского филиала ВНИМИ. Освоение производства «Белакта – II» начато на Могилевском и Калинковичском молочных заводах БССР. Экономический эффект от производства 1 т «Белакта-I» составляет 40 р., «Белакта - II» - 30 р. Кормовая ценность - 1,38 кормовых единиц в 1 кг.

Неполноценное кормление, неудовлетворительное содержании часто ведут к нарушений обмена веществ у матерей, в результате чего нарождается маложизнеспособньй молодняк. Недостаточная активность обменных процессов у них проявляется гипотрофией с признаками диспепсии.

Заболевания, нарушение условий содержания и кормлении новорожденных животных приводят к диспепсия, которая в дальнейшем приводит к ослаблению организма с гипотрофическиым признаками. Таким образом, независимо то ли гипотрофия привела к диспепсии, то ли диспепсия к гипотрофии, в большинстве случаев диспепсические явления у молодняка сельскохозяйственных животных сопровождаются гипотропическими явлениями. У таких животных резко снижается естественная резистентность организма, а и дальнейшем часто у них зачеркивается период иммунологического созревания.

При оказании больным животным лечебном помощи принято, на какой-то промежуток времени, сокращать или исключать выпойку молока (молозива). А для того, чтобы поддержать жизненные функции организма обязательно в комплекс лечебных мероприятий надо включать диетические средства. Назначение их: - максимально полно обеспечить, а больном (голодающем, истощающим) организме течение обменных процессов.

Как одно из средств при комплексной терапии новорожденных телят при гипотрофии с диспепсическими признаками в ряде хозяйств Северного Кавказа и Украинской ССP с успехом применяют диетическое средство лактолизат.

Лактолизат - стерильная жидкость со специфическим запахом молочной сыворотки. Его готовят из подсырной молочной сыворотки и натурального, желудочного сока лошадей путем ферментативного гидролиза. Применяют внутрь в теплом виде.(27)

Использование лактолизата с профилактической целью снижает заболеваемость животных, телята заболевают не на второй, а, как правило, на третьей - четвертый день. Количество животных с тяжелым течением болезни уменьшается в 4 раза, продолжительность болезни сокращается на половину и на 30 ± 10% повышается среднесуточный прирост массы тела животного. Стоимость курса профилактики и лечения одного теленка при этом они снижается на 42 ± 13%.

Включение лактолизада в комплекс лечебных мероприятий при гипотрофии с диспепсическими признаками сокращается на 7 ± 2% падеж телят, в 3-5 раз уменьшает количество животных с тяжелым течением болезни, на 35 ± 10% сокращает продолжительность болезни, на 23 ± 8%. Повышает среднесуточный прирост массы тела животного на 15% снижает стоимость курса лечения одного теленка.

Включение лактолизата в комплекс лечебно-профилактических мероприятии при гипотрофии, сопровождающейся острой и токсической диспепсией, способствует нормализации функции желудочно-кишечного тракта, на что указывает быстрейшее формирование кала, уменьшение в нем слизи, снижение воспалительных и гнилостных процессов в кишечнике и усиление липолитической функции поджелудочной железы.

Под действием лактолизата отмечается повышение гемоглобина, эритроцитов и лейкоцитов, в два раза повышается общая протеолитическая активность плазма крови, повышается на 2 – 5% фагоцитарная активность лейкоцитов, а на 7 – 12% бактерицидная активность сыворотки крови.

Организм новорожденных телят не дает реакции на специфическую антисыворотку. Это свойство формируется у них постоянно и достигает хорошей ответной реакции в двухмесячном возрасте и старшее. При этом у телят, которым применяли лактолизат, ответная реакция на антисывортку выражена сильнее.

ООО «Профессиональные биотехнологии» учреждено в 2005 году в

г. Самаре физическими лицами, имеющими опыт научно-практической работы в медицине, биологии, экономике и маркетинге.

На базе предприятия в Самарской области построена производственная линия, произведены опытные партии продукции и получены положительные результаты исследований влияния СМГ Биотек на организм сельскохозяйственных животных.

В настоящее время создана интегрированная структура предприятий, сгруппированная в производственное объединение с управляющей компанией ООО «Биотек-Про», которые сосредоточены в Самарской области, а также в Безенчуке и Хворостянке.

Специалисты разных отраслей науки и производства, объединившись в одном предприятии, разработали новую технологию производства продукта из молочной сыворотки - СМГ (Сыворотка Молочная Гидролизованная) Биотек, вобравшую в себя всё лучшее из разработок еще советских времен и достижений современной науки. Данная технология позволяет получать в промышленных объемах продукцию, превосходящую по воздействию на живые организмы все имеющиеся на сегодняшний момент аналоги.

Так что же такое Биотек? Лечебно-профилактический, пищевой, ветеринарный, кормовой продукт СМГ Биотек готовится из молочной сыворотки. Технология получения СМГ Биотек позволяет плохо усваиваемую взрослыми организмами животных и человека лактозу превращать в хорошо усваиваемые соли молочной кислоты - лактаты.

В 1997 году ЦНИИ туберкулеза, НИИ питания выпустили рекомендации: применение лечебно – профилактического продукта сыворотки молочной гидролизованной в комплексном лечении туберкулеза органов дыхания у детей и взрослых. Установлено положительное влияния гидролизованной сыворотки СГОЛ - 1 – 40 (ранее существующий аналог Биотек торговая марка Биотек присвоена в 2005 году).

В самарской области сыворотка молочная гидролизованная испытывалась в хозяйствах 1995 – 1996 и 2002 годах (Азот красная звезда Волжского района, Азот «Победа», СПК Прогресс Поволжского района, СПК «Заветы Ленина» Нефтегорского района).

Превышение препаратов на контрольной группой оставлено 15 – 22%.

В АСХОЗТ «Фряновский» Московской области скармливание сыворотки молочной гидролизованной– СГОЛ – 1 – 6 увеличил надои молока от коровы на 2 кг в сутки.

Главный зоотехник АОЗТ «Заря» московской области, Шубенков Н.Н. отмечает, что применение указанной БАД на 100 – 110 г в сутки повышает прирост телят.

Высокий прирост телят от применения добавки установил главный зоотехник ТОО «петровское» московской области в опытной группе телят прирост составил 748 – 611 г, а в контроле 436 г.

В колхозе «Вишневка» республика Беларусь за период откорма молодняка крупного рогатого скота за 2,5 месяца применение сыворотки гидролизованной (СМГ) одной головы живая масса в опытной группе составила 163 кг, в контрольной 151 кг.

В 2004 году в Исаклинском районе Самарской области в (СПК Путь Ленина) телята из опытной группы получавшие 5 г/кг живой массы Биотек значительно превосходили своих сверстников, снизился в группе отход не отмечались заболевания (Акт от 14.10.2004 подписан руководителем хозяйства В.Н. Бажутов).

В заключение, которого анализа можно отметить, что использование молочной сыворотки в различных биологических добавках является экономически оправданно: во - первых, не загрязняется окружающая среда от слива сыворотки в канализацию, во – вторых органические и БАВ сыворотки идут в корм животному и пищу человеку.