Санкт-Петербург, г. Санкт-Петербург и Ленинградская область, Россия
Санкт-Петербург, г. Санкт-Петербург и Ленинградская область, Россия
Санкт-Петербург, г. Санкт-Петербург и Ленинградская область, Россия
В данной работе представлен сравнительный анализ биологической ценности молока коровьего, козьего, кобыльего и верблюжьего. Биологическая ценность различных видов молока оценивалась по белковой и липидной составляющим с использованием расчетных методов пищевой комбинаторики. Произведена оценка химического состава молока различных видов сельскохозяйственных животных. На основании справочных данных проведен расчет биологической ценности белковой составляющей различных видов молока методом аминокислотного скора. Данный метод позволяет оценить соответствие содержания незаменимых аминокислот в исследуемом белке относительно содержания незаменимых аминокислот в эталонном белке. Степень сбалансированности аминокислотного состава определяют по наличию лимитирующих аминокислот в исследуемом продукте. Наиболее высоким значением индекса аминокислотного состава характеризуется молоко кобылье (0,6), что превышает значения изучаемого показателя для молока коровьего, козьего и верблюжьего на 0,13, 0,14 и 0,18 соответственно. Биологическая ценность липидной составляющей продукта характеризуется его качественным составом жирных кислот. Высокое содержание жира в верблюжьем молоке обусловливает его высокую калорийность (82 ккал). Но наиболее высокое значение индекса жирнокислотного состава – 0,58 и 0,42 с учетом 3 и 5 составляющих расчета – присуще молоку кобыльему. По результатам комплексного расчета уровня сбалансированности состава молоко сельскохозяйственных животных оценивается по шкале желательности Харрингтона как «удовлетворительно» по 3 составляющим расчета. Следует отметить, что наиболее высокие численные значения уровня сбалансированности определены для молока кобыльего. Для оптимизации изучаемого показателя авторами рекомендуется использовать молоко сельскохозяйственных животных как один из рецептурных ингредиентов продуктов сложного сырьевого состава.
Молоко коровье, молоко верблюжье, молоко козье, молоко кобылье, белки, липиды, незаменимые амино- кислоты, аминокислотный скор, жирные кислоты
Введение
Академик И. П. Павлов сказал: «Между сортами
человеческой еды в исключительном положении на-
ходится молоко... как пища, приготовленная самой
природой» [1, 2]. Молоко – продукт нормальной
физиологической секреции молочных желез сельско-
хозяйственных животных, полученный от одного или
нескольких животных в период лактации при одном
и более доении в сутки, без каких-либо добавлений к
этому продукту или извлечений каких-либо веществ
из него [3].
На сегодняшний день коровье молоко наиболее
популярный и продаваемый вид молока сельскохо-
зяйственных животных. Однако в некоторых стра-
нах мира с давних времен для непосредственного
употребления в пищу и выработки молочных про-
дуктов широко используют молоко козье, кобылье
и верблюжье, которое отличается по органолепти-
ческим и физико-химическим свойствам, а также по
показателям пищевой ценности. Это связано с видом
животного, показателями его здоровья, различными
условиями его содержания, особенностями кормле-
ния, а также климатическими условиями и др [4, 5].
Данные о химическом составе молока различных
сельскохозяйственных животных представлены в
документе ТР ТС 033/2013 «О безопасности молока
и молочной продукции». Настоящий технический
регламент разработан в соответствии с Соглашени-
ем о единых принципах и правилах технического
регулирования требований безопасности к молоку и
молочной продукции, выпускаемых в обращение на
территории Таможенного союза, в частности в Респу-
блике Беларусь, Республике Казахстан и Российской
Федерации [6].
Одним из важных условий получения высококаче-
ственных молочных продуктов для питания населения
является использование в составе готовой продукции
молока высокой пищевой ценности [7, 8]. Поэтому
достаточно актуальным вопросом при разработке
продуктов на молочной основе является подбор
высококачественного сырья для их изготовления. В
данной работе проведен сравнительный анализ био-
логической ценности молока различных видов сель-
скохозяйственных животных по белковой, липидной
и минеральной составляющей.
Весьма важным аспектом обеспечения достоверно-
сти представленного анализа является использование
сравниваемых исходных показателей исследуемых
объектов (молока коровьего, козьего, верблюжьего и
кобыльего). Следует учитывать, что исходные данные
химического и пр. состава молока могут отличаться
от фактических, полученных экспериментально в
конкретном образце продукта [9, 10]. В таблице 1
представлены справочные данные химического соста-
ва молока, на основании которых произведена оценка
комплексного показателя сбалансированности состава.
Объекты и методы исследования
Для оценки биологической ценности молока
различных видов сельскохозяйственных животных
были использованы справочные данные химического
состава молока [11, 12].
Таблица 1. Аминокислотный и жирнокислотный состав
молока различных видов сельскохозяйственных животных
Table 1. Amino acid and fatty acid composition of milk obtained from
different types of farm animals
Показатели Химический состав молока (сырое)
Коровье Козье Верблюжье Кобылье
Незаменимые аминокислоты (НАК), г на 100 г продукта:
Валин 0,19 0,19 0,34 0,10
Гистидин 0,09 0,11 0,04 0,06
Изолейцин 0,19 0,17 0,30 0,12
Лейцин 0,28 0,29 0,55 0,17
Лизин 0,26 0,23 0,39 0,19
Метионин +
цистин
0,11 0,11 0,18 0,12
Треонин 0,15 0,14 0,19 0,11
Триптофан 0,05 0,04 0,06 0,03
Фенилаланин +
тирозин
0,36 0,24 0,27 0,34
Жирные кислоты (ЖК), г на 100 г продукта:
Насыщенные
ЖК
2,15 2,64 2,05 0,36
Мононенасы-
щенные ЖК
1,06 1,14 1,97 0,41
Полиненасы-
щенные ЖК
0,21 0,21 0,28 0,09
В том числе:
Линолевая
(омега-6) ЖК
0,09 0,13 0,15 0,04
Линоленовая
(омега-3) ЖК
0,03 0,08 0,1 0,03
milk obtained by using the amino acid scoring method. Mare’s milk proved to have the highest value of the amino acid composition
index (0.6), which over-indexed the values for cow’s, goat’s, and camel’s milk by 0.13, 0.14 and 0.18, respectively. The biological
value of the lipid component of the product is characterized by its qualitative composition of fatty acids. The highest values of the
index of fatty acid composition belonged to mare’s milk: 0.58 and 0.42, taking into account the 3 and 5 calculation components.
Camel’s milk was found inferior to mare’s milk by 0.9. The lowest values of the lipid composition index were observed for cow’s
and goat’s milk. The research involved a complex calculation of the level of balance in the composition of milk. All the livestock
animals were rated according to the Harrington’s scale of desirability as ‘satisfactory’ by the third component of the estimation, but
the highest numerical values of the level of balance belonged to mare’s milk. To optimize this indicator, the authors recommend
livestock animal milk as an ingredient of complex raw commodity products.
Keywords. Cow’s milk, camel’s milk, goat’s milk, mare’s milk, indispensable amino acid, amino-acid score, proteins, lipids,
fatty acids
For citation: Orazov A, Nadtochii LA, Safronova AV. Assessing the Biological Value of Milk Obtained from Various Farm Animals. Food
Processing: Techniques and Technology. 2019;49(3):447–453. (In Russ.). DOI: https://doi.org/10.21603/2074-9414-2019-3-447-453.
449
Оразов А. [и др.] Техника и технология пищевых производств. 2019. Т. 49. № 3 С. 447–453
Для расчета аминокислотного скора произведен
сравнительный анализ содержания НАК в исследу-
емом продукте (молоке) с ее содержанием в эталон-
ном белке по формуле:
(1)
где, Аi – массовая доля незаменимой аминокислоты
в исследуемом продукте, г/100г белка; А – массовая
доля незаменимой аминокислоты в эталонном белке,
г/100 г белка.
Лимитирующая незаменимая аминокислота – это
та аминокислота, которая в продукте имеет амино-
кислотный скор меньше 100 %. В качестве первой
лимитирующей аминокислоты рассматривается
незаменимая аминокислота с самым минимальным
аминокислотным скором.
Также в расчете использовали метод определения
биологической ценности белковой составляющей, за-
ключающийся в определении индекса незаменимых
аминокислот. Индекс аминокислотного состава рас-
считывали по формуле 2 на основании модификации
метода химического скора [12, 13]:
(2)
при условии:
, если Ai ≤ Aэi
, если Ai ≥ Aэi
где, Ai – массовая доля незаменимой аминокислоты в
исследуемом продукте; Aэi – массовая доля незамени-
мой аминокислоты в эталонном белке.
Биологическую ценность липидной составляю-
щей различных видов молока оценивали с помощью
расчета индекса жирнокислотного состава, предло-
женного Н. Н. Липатовым [13]:
(3)
при условии:
, если Li ≤ Lэi
, если Li ≥ Lэi
где, Li – массовая доля i-той жирной кислоты в иссле-
дуемом продукте, г/100 г жира; Lэi – массовая доля
i-той жирной кислоты, соответствующая физиологи-
чески необходимой норме, г/100 г жира; i = 1 соот-
ветствует Σ НЖК, i = 2 – Σ МНЖК, i = 3 – ΣПНЖК,
i = 4 – омега-3 ЖК, i = 5 – омега-6 ЖК.
Индекс жирнокислотного состава оценивали по
трем составляющим: по НЖК, МНЖК, ПНЖК, а так-
же по пяти составляющим, дополнительно учитывая
омега-3 ЖК и омега-6 ЖК.
Уровень сбалансированности состава молока оце-
нивали по двум составляющим согласно формуле [14].
Оптимальная сбалансированность продукта оценива-
ется при Di = 1.
(4)
где, UA – индекс аминокислотного состава; UL – ин-
декс жирнокислотного состава.
Для анализа полученных расчетных данных при-
меняли логистическую функцию Е. К. Харрингтона,
которая известна как «шкала желательности». Шкала
желательности делится в диапазоне от 0 до 1 на пять
поддиапазонов: 0–0,2 – «очень плохо», 0,2–0,37 –
«плохо», 0,37–0,63 – «удовлетворительно», 0,63–0,8
– «хорошо», 0,8–1 – «очень хорошо». Конкретные
параметры сравнительных систем распределяются в
масштабе, соответствующим предъявляемым к ним
требованиям, на промежутке эффективных значений
шкалы частных показателей [15].
Результаты и их обсуждение
Сравнительный анализ химического состава
молока различных видов сельскохозяйственных
животных, представленный на рисунке 1, позволил
установить, что самым высоким содержанием белка
обладает верблюжье молоко (4,0 %). Меньше бел-
ка содержится в коровьем (3,2 %) и козьем молоке
(3,0 %), что на 0,8 и 1 % ниже, чем в верблюжьем мо-
локе. Наиболее низкая массовая доля белка отмечена
в кобыльем молоке (2,2 %). Это на 1,8 % меньше, чем
в верблюжьем молоке, а также на 0,8 и 1 % ниже, чем
в козьем и коровьем молоке. Кроме того, кобылье
молоко отличается от остальных видов молочного
сырья наименьшим содержанием жира (1,0 %), что
на 4,1, 3,2 и 2,6 % ниже содержания жира в молоке
верблюжьем, козьем и коровьем соответственно.
Высокое содержание жира в верблюжьем молоке
обусловливает его высокую калорийность (82 ккал),
что на 14 ккал, 17 ккал и 41 ккал выше для молока
козьего (68 ккал), коровьего (65 ккал) и кобыльего
(41 ккал). Согласно справочным данным верблюжье
и козье молоко отличаются высоким содержанием
сухих веществ (15 и 13,4 % соответственно), что на
4,3 и 2,7 % превышает изучаемый показатель в ко-
быльем молоке (10,7 %), на 4 и 2,4 % – в коровьем
молоке (11 %) [16].
Как известно, важная роль в рациональном пита-
нии принадлежит животным белкам. По усвояемости
и сбалансированности аминокислотного состава
белки молока относятся к биологически ценным, их
усвояемость составляет от 96 до 98 % [17, 18]. Срав-
Рисунок 1. Химический состав молока различных видов
сельскохозяйственных животных
Figure 1. Chemical composition of milk
3,2 3 4
2,2
3,6 4,2 5,1
1
11
13,4 15
10,7
0
4
8
12
16
коровье
молоко
козье молоко верблюжье
молоко
кобылье
молоко
массовая доля, %
белок жир сухие вещества
0,45 0,43 0,45
0,59
0,33 0,37 0,37
0,5
0,0
0,2
0,4
0,6
коровье
молоко
козье
молоко
верблюжье
молоко
кобылье
молоко
шкала желательности
450
Orazov A. et al. Food Processing: Techniques and Technology, 2019, vol. 49, no. 3, pp. 447–453
нение содержания незаменимых аминокислот белков
(НАК) коровьего молока с составом эталонного
белка свидетельствует об отсутствии в них незаме-
нимых аминокислот, лимитирующих биологическую
ценность белковой составляющей. В 1973 году со-
вместным решением Всемирной продовольственной
организации (ФАО) и Всемирной организации здра-
воохранения (ВОЗ) впервые предложено рассматри-
вать эталонный белок при определении показателя
биологической ценности белковой составляющей
продукта – аминокислотного скора (АС). В июле
2007 года по решению ФАО и ВОЗ качественный и
количественный состав эталонного белка был пере-
смотрен. В качестве НАК предложено рассматри-
вать 9 незаменимых аминокислот вместо 8. С этого
времени гистидин рассматривается как незаменимая
аминокислота; значительно снижены значения содер-
жания всех НАК в эталонном белке [11].
На основании справочных данных проведен
расчет биологической ценности белковой составля-
ющей различных видов молока коровьего, козьего,
верблюжьего и кобыльего методом аминокислотного
скора (табл. 2). Данный метод позволяет оценить
соответствие содержания незаменимых аминокис-
лот в исследуемом белке (продукте) относительно
содержания незаменимых аминокислот в эталонном
белке. Степень сбалансированности аминокислотно-
го состава определяют по наличию лимитирующих
аминокислот в исследуемом продукте.
В результате проведенных расчетов можно
сделать вывод, что коровье и козье молоко обла-
дают наиболее высокой биологической ценностью
белковой составляющей, так как не содержат ли-
митирующих аминокислот. Верблюжье и кобылье
молоко уступают по изучаемому показателю из-за
содержания лимитирующих аминокислот. В кобы-
льем молоке обнаружено несколько лимитирующих
аминокислот. Одна из них – валин, аминокислотный
скор которого составил 65 %. В верблюжьем молоке
лимитирующей аминокислотой является гистидин,
аминокислотный скор которой равен 63 %. Наличие
в молоке лимитирующих аминокислот говорит о не-
обходимости оптимизации состава продукта путем
комбинации его с другими сырьевыми ресурсами.
В таблице 2 представлен показатель индекса ами-
нокислотного состава исследуемых видов молока, ко-
торый описывает комплексную сбалансированность
по НАК. Наивысшее значение индекса аминокислот-
ного состава отмечено для молока кобыльего (0,6).
Это превышает значения изучаемого показателя для
молока коровьего, козьего и верблюжьего на 0,13,
0,14 и 0,18 соответственно.
Биологическая ценность липидной составляю-
щей продукта характеризуется его качественным
составом жирных кислот: насыщенных, мононена-
сыщенных и полиненасыщенных. Согласно совре-
менным положениям нутрицевтики биологически
ценными считаются жиры с высоким содержанием
полиненасыщенных жирных кислот. Линолевая
(ω-6) и линоленовая (ω-3) жирные кислоты являют-
ся эссенциальными факторами питания. Высокой
биологической ценностью в питании детей раннего
возраста обладает арахидоновая кислота. Отсутствие
или недостаток ее в рационе питания задерживает
физическое развитие ребенка [19, 20].
В рамках данного исследования произведен рас-
чет индекса жирнокислотного состава молока сель-
скохозяйственных животных (табл. 3). На основании
полученных данных выявлено, что наиболее высокой
биологической ценностью липидной составляющей
обладает молоко кобылье. Индекс его липидного со-
става равен 0,58 и 0,42 с учетом 3 и 5 составляющих
расчета. Верблюжье молоко незначительно (на 0,9)
уступает кобыльему молоку по изучаемому параме-
тру. Наиболее низкие значения индекса липидного
состава отмечены для молока коровьего и козьего.
Таблица 2. Аминокислотный состав белков исследуемых продуктов
Table 2. Amino acid composition of the proteins in the milk
Наименование
аминокислоты
Массовая доля
НАК в эталонном
белке, г/100 г
белка*
Массовая доля НАК в молоке,
г/100 г белка
Аминокислотный скор молока, %
коро-
вьем
козьем верблю-
жьем
кобы-
льем
коровье-
го
козьего вер-
блюжьего
кобы-
льего
Валин 3,9 5,9 6,4 8,5 2,6 153,4 163,3 217,9 65,4
Гистидин 1,5 2,8 3,5 0,9 1,4 187,5 233,3 63,3 93,3
Изолейцин 3,0 5,9 5,7 7,5 2,9 196,9 191,1 250 97,6
Лейцин 5,9 8,8 9,9 13,8 4,4 149,9 168,4 233,5 73,7
Лизин 4,5 8,2 7,8 9,9 4,6 181,3 172,6 219,4 102,8
Метионин+цистин 2,2 3,4 3,7 4,5 3,3 154,8 166,7 204,5 137,7
Треонин 2,3 4,8 4,8 4,6 2,7 207,9 207,3 201,8 117,4
Триптофан 3,9 1,6 1,4 1,5 0,8 260,4 233,3 250 129,2
Фенилаланин+тирозин 1,5 11,2 8,0 6,7 8,5 295,2 211,4 176,9 223
UA** 0,47 0,46 0,42 0,6 – – – –
* аминокислотный состав эталонного белка по шкале ФАО/ВОЗ 2007 г.;
* amino acid composition of the reference protein according to the FAO/WHO scale, 2007.
** UA индекс аминокислотного состава;
** UA index of amino acid composition.
451
Оразов А. [и др.] Техника и технология пищевых производств. 2019. Т. 49. № 3 С. 447–453
На рисунке 2 представлен комплексный показа-
тель уровня сбалансированности состава различных
видов молока, который рассчитывали по индексу ами-
нокислотного и жирнокислотного состава продукта с
учетом 3 (U-1) и 5 составляющих (U-2) оценки.
Выводы
В результате проведенных расчетов установлен
комплексный показатель уровня сбалансированности
исследуемых продуктов, численное значение которого
по 3 составляющим (U-1) оценивается по шкале жела-
тельности Харрингтона как «удовлетворительно» для
молока различных видов сельскохозяйственных жи-
вотных. Однако при оценке уровня сбалансированно-
сти исследуемых продуктов с учетом 5 составляющих
(U-2) молоко коровье охарактеризовано как «плохо».
Следует отметить, что наиболее высокие численные
значения уровня сбалансированности определены
для молока кобыльего. Молоко верблюжье, коровье и
козье несколько уступают кобыльему молоку по изу-
чаемому параметру на 0,14 (для молока верблюжьего
и коровьего) и 0,16 (для молока козьего) с учетом 3
составляющих (U-1), а также на 0,13 (для молока вер-
блюжьего и козьего) и 0,17 (для молока коровьего) с
учетом 5 составляющих (U-2).
Таким образом, оценка комплексной сбаланси-
рованности различных видов молока для питания
человека показала недостаточно высокий уровень
сбалансированности изучаемых продуктов, что по-
зволяет рассматривать их в качестве одного из про-
дуктов суточного рациона питания человека. Для
оптимизации изучаемого показателя рекомендуется
использовать молоко сельскохозяйственных живот-
ных как один из рецептурных ингредиентов продук-
тов сложного сырьевого состава.
Конфликт интересов
Авторы заявляют об отсутствии конфликта инте-
ресов.
1. Орлова, О. Ю. Введение в специальность / О. Ю. Орлова, Л. А. Надточий. - СПб. : Университет ИТМО, 2015. - 49 с.
2. Гончаров, В. Д. Рынок молока и молочных продуктов / В. Д. Гончаров // Маркетинг продовольственных товаров в России. - 2005. - № 8. - С. 79-104.
3. Suchkova, E. Effect of ultrasonic treatment on metabolic activity of Propionibacterium shermanii, cultivated in nutrient medium based on milk whey / E. Suchkova, B. Shershenkov, D. Baranenko // Agronomy Research. - 2014. - Vol. 12, № 3. - P. 813-820.
4. Шувариков, А. С. Оценка качества молока различных видов сельскохозяйственных животных / А. С. Шувариков, О. Н. Пастух // 21 век: фундаментальная наука и технологии: материалы VIII Международной научно-практической конференции н.-и. ц. «Академический». - North Charleston, USA, 2016. - С. 100-102.
5. Hygienic Quality of Camel Milk and Fermented Camel Milk (Chal) in Golestan Province, Iran / B. A. Z. Yam, M. Khomeiri, A. S. Mahounak [et al.] // Journal of Microbiology Research. - 2014. - Vol. 2, № 4. - P. 98-103. DOI: https://doi.org/10.5923/j.microbiology.20140402.09.
6. Технический регламент Таможенного союза «О безопасности молока и молочной продукции» (ТР ТС 033/2013). - 2013. - 107 с.
7. Савелькина, Н. А. Биохимия и микробиология молока и молочных продуктов. Ч. 1 / Н. А. Савелькина. - Брянск : Мичуринский филиал ФГБОУ ВО «Брянский государственный аграрный университет», 2015. - 129 с.
8. Nadtochii, L. Fermented sauces for child nutrition from age three / L. Nadtochii, A. Koryagina // Agronomy Research. - 2014. - Vol. 12, № 3. - P. 759-768.
9. Богатова, О. В. Химия и физика молока / О. В. Богатова, Н. Г. Догарева. - Оренбург : ГОУ ОГУ, 2004. - 137 с.
10. Liposomal beta-carotene as a functional additive in dairy products / L. Zabodalova, T. Ishchenko, N. Skvortcova [et al.] // Agronomy Research. - 2014. - Vol. 12, № 3. - P. 825-834.
11. Скурихин, И. М. Химический состав пищевых продуктов / И. М. Скурихин, М. Н. Волгарева. - М. : Агропромиздат, 1987. - 360 с.
12. IntelMeal.ru: Питайтесь с умом! [Электронный ресурс]. - Режим доступа: http://www.intelmeal.ru/. - Дата обращение: 15.05.2019.
13. Липатов, Н. Н. Руководство к лабораторным работам и практическим занятиям по курсу оборудование предприятий молочной промышленности / Н. Н. Липатов. - М. : Пищевая промышленность, 1978. - 287 с.
14. Лисин, П. А. Системный анализ сбалансированности продуктов питания (идеи, методы, решения) / П. А. Лисин. - Омск : ФГБОУ ВО «Омский государственный аграрный университет имени П. А. Столыпина», 2018. - 123 с.
15. Пичкалев, А. В. Обобщенная функция желательности Харрингтона для сравнительного анализа технических средств / А. В. Пичкалев // Исследования наукограда. - 2012. - Т. 1, № 1. - С. 25-28.
16. Шувариков, А. С. Состав и технологические свойства верблюжьего, коровьего и козьего молока-сырья / А. С. Шувариков, О. Н. Пастух // Интенсивные технологии производства продукции животноводства - сборник статей Международной научно-практической конференции / Пензенская государственная сельскохозяйственная академия. - Пенза, 2015. - С. 102-106.
17. Гатилов, П. М. Методические указания для преподавателей и студентов / П. М. Гатилов, Ю. Е. Горбунов. - Омск : СибАДИ, 2003. - 24 с.
18. Кильвайн, Г. Руководство по молочному делу и гигиене молока / Г. Кильвайн. - М. : Россельхозиздат, 1980. - С. 25-30.
19. Нечаев, А. П. Пищевая химия / А. П. Нечаев, С. Е. Траубенберг, А. А. Кочеткова. - СПб. : ГИОРД, 2003. - 640 с.
20. Microflora identification of fresh and fermented camel milk from Kazakhstan / S. Akhmetsadykova, A. Baubekova, G. Konuspayeva [et al.] // Emirates Journal of Food and Agriculture. - 2014. - Vol. 26, № 4. - P. 327-332. DOI: https://doi.org/10.9755/ejfa.v26i4.17641.
