Химический состав, технология получения и использования кумыса крупного рогатого скота и кобыл

Московская  Государственная Академия

Ветеринарной  Медицины и Биотехнологии им. К. И. Скрябина

 

 

 

 

 

 

 

контрольная работа

по молочному  делу

на тему:

«Химический состав, технология получения и использования кумыса крупного рогатого скота и кобыл»

 

План

 

1. Определение и химический состав кумыса кобыл

2. Химический состав кумыса КРС

3. Технология получения кумыса

4. Использование кумыса

Список литературы

 

1. Определение и химический состав кумыса кобыл

 

Кумыс - широко известный  лечебный и высокопитательный напиток, получаемый в результате молочнокислого и спиртового брожения молока кобылицы или смешиванием молока коровьего с молочной сывороткой и сахаром. По вкусу кумыс – приятный, освежающий, кисловато-сладкий пенистый напиток. Он охлаждает, утоляет одновременно голод и жажду и придает особую бодрость, никогда не переполняя и не обременяя желудок.

Кумыс, изготовленный  из молока белорусских кобыл, содержал 4,4% сахара, 1,7% жира, 2,5% белка и 1,6% спирта. По своему качеству он относится к 1 сорту по ГОСТу.

Высокие питательные свойства кумыса можно объяснить не только составом молока. При кумысном брожении жир остается без изменения, но белок превращается в легкопереваримые вещества, а молочный сахар – в молочную кислоту, этиловый спирт, угольную кислоту и целый ряд ароматических веществ. Все это создает высокую питательность кумыса, легкую усвояемость, приятный вкус и аромат. Крепкий натуральный кумыс содержит до 4,5% спирта. Кумыс содержит много витамина С – в три раза больше, чем в коровьем молоке. Кумыс, подобно кефиру, делится на три вида в зависимости от времени, прошедшего от начала брожения. Данные о качестве каждого вида кумыса приводятся в таблице.

 

Виды кумыса

Виды кумыса	Кислотность, °Т	Содержание спирта, %
Слабый Средний Крепкий	60-80 81–105 106–120	До 1,0 До 1,75 До 2,5 и выше

 

Во времена первых исследований кумыса, говоря о биохимическом  составе бродящего кумыса, отмечали лишь наличие и соотношение в  нем альбумина и казеина, полипептидов и пептонов. Но, в последние годы, по мере усовершенствования лабораторной техники, ученые значительно расширили биохимические знания о составе кумыса. В связи с создавшимся положением повторно возрос интерес к такому методу помощи больным, как кумысолечение, о чем речь пойдет ниже.

Большой вклад в изучение состава кобыльего молока и кумыса внесли А.А. Шайхиев, Р.С. Порываева. А.Г. Валиев, Е.Е. Гладкова. Работы многих ученых позволили убедиться, что важными составными частями молока являются лактоза, белки, жир, витамины, ферменты, минеральные вещества. Основные компоненты исходного молока при брожении изменяются под воздействием ферментных систем микроорганизмов кумысной закваски. Лактоза - наиболее сильно меняется при созревании кумыса, поскольку является энергетическим источником, необходимым для обеспечения энергетических затрат микроорганизмов кумыса. Изменение содержания углевода изучалось в динамике при созревании напитка (А.Г. Валиев и соавт., 1978). Исходное кобылье молоко характеризовалось уровнем лактозы, равным 6,33%. В смеси содержание дисахарида составило 5,14%, на 24,7% ниже. По мере брожения уровень лактозы убывал. В крепком кумысе ее было 2,99%, по отношению к смеси снижение составило 41.8%. В процессе созревания кумыса уровень молочного сахара резко снижается в связи с расщеплением лактозы под влиянием микроорганизмов кумыса.

Существенной частью молока являются белки. При созревании напитка под влиянием протеолитиченских микроорганизмов происходит гидролиз их. Исходное молоко (А.Г. Валиев) содержало 1,99% белка. В смеси с закваской белка имелось 1,88%. В среднем в кумысе его было 1,97%, в крепком - 1,94%, т.е. отмечается лишь небольшая тенденция к его снижению. Изучение же содержания отдельных видов белков молока в процессе брожения кумыса свидетельствует о том, что их уровень изменяется. При исследовании содержания казеина и сывороточных белков в крепком кумысе выявлена тенденция к снижению их содержания на 5 - 7 % (Р.С. Порываева, 1970.).

С целью определения  расщепляемости отдельных фракций  казеина и сывороточных белков исследовался фракционный состав белков исходного молока и кумыса методом дискэлектрофореза (К. Буткус, 1973, О. Очистеип, 1964, Кинсберу 1977).

Результаты исследований свидетельствуют о том, что происходит относительное уменьшение содержания бета-казеинов. Установленные сдвиги свидетельство того, что ряд сывороточных белков подвергается расщеплению под влиянием ферментов микроорганизмов. Гидролиз сывороточных белков подтверждается также появлением новых высокоподвижных электрофоретических фракций (А.Г. Валиев).

Результаты исследований о характере изменения общего белка и его составляющих при брожении напитка позволили сделать вывод о том, что некоторые фракции казеинов и сывороточных белков, чувствительные к действию микроорганизмов закваски, подвергаются расщеплению, что приводит к обогащению кумыса пептидами, которые усваиваются организмом при меньшем напряжении главных пищеварительных желез. Накопление пептидов было установлено путем прямого определения их количества (Р.С. Порываева, А.Г. Валиев).

В процессе протеолиза, протекающего при созревании кумыса, происходит образование пептидов и накопление свободных аминокислот. Сведения о содержании отдельных аминокислот в кумысе представляют интерес для клиницистов. В связи с этим А.А. Шайхиевым изучено содержание свободных аминокислот и аминокислотный состав суммарных белков исходного кобыльего молока и кумыса в процессе его созревания. По результатам исследований видно, что свежее кобылье молоко содержало в свободном виде аспарагиновую и глютаминовую кислоты, глицин, треонин, аланин, лизин+аспарагин, изолейцин+лейцин, следы цистеина, гистидина, аргинина, пролина, валина, а также глютамин в высокой концентрации. В процессе созревания кумыса содержание всех свободных аминокислот резко увеличилось и достигло наиболее высоких показателей при полном созревании. Исходный уровень аминокислот повысился в 2 - 10 раз. Например, содержание цистина+ цистеина, гистидина, аргинина, пролина, метионина+валина в созревшем кумысе увеличилось соответственно в 2,8; 8,0; 5.8 и 4,2 раза. При этом максимальное содержание заменимых аминокислот: цистеина, серина, аспарагиновой кислоты, глютаминовой кислоты, аланина, пролина, тирозина и незаминимых аминокислот: лизина, гистидина, треонина, триптофана, метионина, валина, фенилаланина, изолейцина, лейцина наблюдалось в полностью созревшем кумысе с кислотностью 140 градусов Тернера.

Ферменты кумыса. Помимо липазы в кумысе содержатся и протеолетические ферменты. Впервые установила наличие в кумысе ферментов протеазы, каталазы и редуктазы профессор Л.М. Горовец-Власова. В последующие годы ферментный состав кобыльего молока был подробно изучен А.А. Шайхиевым и А.В. Валиевым.

В кумысе имеется большое количество белков со специфической функцией биокатализаторов. Ферментные системы кумыса по происхождению  с одной стороны связаны с  микроорганизмами закваски, с другой стороны- с исходным молоком. В кумысе исследованы ферментные системы, участвующие в расщеплении белков, углеводов и жиров, катализирующие окислительно-восстановительные процессы. Активность протеолитических ферментов изучена в процессе созревания кумыса (А.Г. Валиев, Т.А. Загорская). Исследовали сборное кобылье молоко и приготовленный из него кумыс. Активность энзимов выражалась в условных единицах. Молоко, из которого готовили кумыс, имело активность кислой протеиназы в среднем, равную 166,7 ед. Добавление в молоко закваски, содержащий возбудителей молочнокислого брожения, повысило активность протеиназы до 251 ед. Ее уровень увеличивался по мере развития кумысного брожения. Активность фермента в слабом кумысе равнялась 378,9 ед., т.е. повысилась на 51%. В среднем кумысе уровень энзима составил 475,6 ед., в крепком кумысе примерно столько же - 471,1 ед., что на 85% выше по сравнению с исходной смесью. В процессе созревания кумыса повышение активности кислой протеиназы идет интенсивно на первых этапах брожения. Последнее является результатом жизнедеятельности микроорганизмов кумыса, количество которых резко возрастает в начальной фазе ферментации напитка.

При изучении активности щелочной протеиназы в кумысе было установлено следующее. Активность данного фермента в исходном кобыльем молоке равнялась 41,1 ед., то есть в 4 раза ниже активности кислой протеиназы. В свежей смеси (молоко+закваска) активность щелочной протеиназы была ниже (33 ед.). По мере брожения она убывала. В экспериментах было установлено, что активность кислой протеиназы в кумысе намного выше активности щелочной протеиназы. Следовательно, можно сделать вывод о том, что расщепление белков и полипептидов в процессе кумысного брожения в основном осуществляется кислой протеиназой, выделяемой кумысными микроорганизмами. Щелочная протеиназа, имеющаяся в молоке, по видимому, не играет существенной роли в распаде белков.

Исследователями изучалась активность трансаминаз - важных ферментов, регулирующих обмен аминокислот. С этой целью были исследованы трансаминазные системы кобыльего молока и кумыса (А.А. Шайхиев)и активность глютамино-аланиновой трансаминазы и глутаминово-аспарагиновой трансаминазы.

В исходном молоке активность аспартат- аминотранферазы составляла в среднем  соответственно 1,4 и 0,87 мкг пировиноградной кислоты на 1 мг белка. Коэффициент отношения активности аспартат-аминотрансферазы и активности аланин-аминотрансферазы равнялся 1,62. В смеси (молоко+закваска) активность аминотрансфераз равнялась 1,88 ед. и 1.54 ед., т.е. выявлялось повышение активности соответственно на 33,3 и 77%. По мере созревания активность ферментов переаминирования повышалась.

Таким образом, при созревании кумыса активность кислой протеиназы и аминотрансфераз - ферментов обмена белков и аминокислот резко увеличивается. Повышение активности ферментов при кумысном брожении происходит вследствие образования их в процессе жизнедеятельности микроорганизмов кумыса. В противоположность перечисленным энзимам активность щелочной протеиназы и деспептидазы снижается, последнее свидетельствует о том, что по своему происхождению они связаны с исходным молоком.

Ферментами, участвующими в обмене углеводов и липидов, являются амилаза и липаза. А.Г. Валиевым изучена активность липазы кобыльего молока и кумыса. Липаза гидролитически расщепляет глицериды высших жирных кислот. Кобылье молоко, из которого готовили кумыс, характеризовалось незначительной активностью липазы, в среднем 0,18 ед. Добавление к молоку закваски увеличивало более чем втрое активность фермента. Активность липазы смеси молоко+закваска составила 0,55 ед. На первых этапах брожения действие фермента почти не изменялось: в слабом и среднем кумысе активность липазы была равна соответственно 0,54 и 0,53 ед. При дальнейшем созревании наметилась тенденция к снижению активности липазы. В крепком кумысе ее уровень составил 0,45 ед. т.е. на 15 % ниже, чем в среднем.

Анализ полученных результатов  показал, что молоко обладает незначительной липолитической активностью. Добавление закваски в молоко приводит к значительному повышению активности липазы. На начальных этапах созревания кумыса уровень активности фермента не изменяется, а на конечных этапах - понижается. Липаза расщепляет нейтральные жиры кобыльего молока и кумыса с образованием глицерина и высших жирных кислот. В составе жира кобыльего молока содержится много полиненасыщенных жирных кислот. Окисление выделившихся ненасыщенных кислот может влиять на органолептические свойства кумыса.

К ферментам, гидролизующих сахар, относится амилаза. Энзим подвергает расщеплению крахмал. Валиев А.Г. и Мустафина Р.И. изучали амилазную активность кобыльего молока и кумыса. В исходном молоке активность фермента равнялась 31,5 ед. Добавление закваски с образованием смеси существенно не влияло на уровень энзима - 30,4 единиц. В слабом кумысе активность повышалась до 64,1 ед., но при дальнейшем брожении уровень амилазы снижался до 9,3 ед. в среднем кумысе. В крепком кумысе наблюдалось некоторое повышение активности энзима - до 22,2 ед. Однако активность оставалась более низкой, чем в молоке. Проведенные исследования свидетельствуют о том, что кобылье молоко обладает заметной активностью. Добавление закваски приводит к значительному повышению активности энзима за счет микроорганизмов. В среднем и крепком кумысе активность фермента значительно ниже, чем в молоке и в смеси. Выявленные сдвиги статистически не достоверны.

Важными ферментными системами, участвующими в процессах биоэнергетики, являются окислительно-восстановительные ферменты - оксиредуктазы. Ими определяется активность кумысного брожения. А.А. Шайхиевым исследованы лактатдегидрогеназа и глютаматдегидрогеназа исходного кобыльего молока и кумыса в процессе его созревания. В исходном, свежем кобыльем молоке активность лактатдегидрогеназы и глютаматдегидрогеназы была равна соответственно 146,1 и 333,3 мкг на 1 мг белка. Добавление в молоко закваски приводило к повышению активности дегидрогеназ соответственно до 206,5 и 366,6 ед. Активность лактатдегидрогеназы увеличивалась на 40,8% , в то время как активность глютаматдегидрогеназы увеличивалась лишь на 9,8%. При созревании напитка происходило последовательное повышение активности ферментов. Максимальная активность этих ферментов зарегистрирована в крепком кумысе 403,6 и 494,3 ед., то есть наблюдалось повышения уровня по сравнению с исходным кобыльим молоком на 176,3 и 45,3%. Из представленных данных видно, что активность лактатдегидрогеназы растет быстрее и на большую величину.

При подведении итогов результатов  исследований ферментов кумыса, видно, что в процессе созревания напитка значительно повышается активность ферментов, катализирующих распад белков (кислая протеиназа) и процессы переаминирования аминокислот (аминотрансферазы). Увеличение активности энзимов связано с усиленным их образованием при размножении микроорганизмов кумыса. Повышение активности протеиназы, наличие дипептидаз способствует расщеплению белков и пептидов молока, а аминотрансферазы - образованию свободных аминокислот.