Каннас – Кормление молочных коз. Гл. 5. Аромат. и питат. качества молока. Ч. 1

Файлы прилагаю к посту (в документе DOC приведены текст главы на русском языке и все иллюстрации).

Молоко всегда считалось ценным продуктом питания из-за его сбалансированного по белкам, жирам, минеральным веществам и витаминам составу. В сыроделии ценятся, помимо этого, и другие свойства, такие как вкус и запах. В прошлом во всем мире, особенно в странах Европы и в Новой Зеландии, проводились многочисленные исследования вкуса и аромата молока и сыра. Эти работы показали, что органы чувств человека воспринимают множество молекул веществ в составе продукта, каждое из них определенным образом влияет на характеристики продукции. Такие вещества, как спирты, сложные эфиры, кетоны, терпены (и др.), являются основой многих запахов, которые человек воспринимает у молочных продуктов. Исследования качества питания за последние десятилетия сильно изменились. В настоящее время учитываемые компоненты – это не только жир и белок, но и молекулы, ранее почти неизвестные, такие как конъюгированная линолевая кислота (CLA, или КЛК), n-3 жирные кислоты (FA, или ЖК), β-каротины, токоферолы и фенолы, которые в организме человека выполняют ряд значимых функций. Эти вещества содержатся в растительных кормах, потребляемых животными, и впоследствии могут поступать в молочные продукты.

В Италии часто восхваляли качество молока или сыра подобным образом:

“Они славятся своим вкусом, уступая только продукции из окрестностей Поллино. Их хорошее качество обусловлено изобильной пастбищной растительностью... молоко провинции... без сомнения высококачественное. Богатые и плодородные пастбища с густым разнообразным травостоем делают молоко душистым и вкусным” (Demarco, 1988).

Тот факт, что вкус и аромат молока или сыра – прямое следствие питания животных, известен с древнейших времен, когда люди, внимательные наблюдатели, привыкли замечать повторяющиеся явления и их причины. Благодаря этому они смогли заметить, что вкус и аромат сыра меняются в зависимости от времени года. Исходя из этого, можно было выбрать лучшее время для сыроделия:

“сыр следует производить не в любое время года, а лишь в марте, апреле, августе и сентябре. Худший сыр получают в мае, поэтому качественный продукт называют “формаджио”, то есть “fuori di maggio”, что означает “приготовленный не в мае”… В мае травы молодые, сок их неприятный, незрелый и слишком пряный” (Demarco, 1988).

Таким образом, тип пастбища и сезон – факторы, влияющие на различия в качестве молока и, следовательно, сыра. По мере распространения интенсивных систем и стойлового содержания скота традиционная скотоводческая культура и связанные с этим восприятие важности качества пастбища почти исчезли. Старые параметры оценки были постепенно заменены показателями высокой производительности, гигиены, молочной продуктивности, технологии, жирномолочности, без учета того, что описал такой чуткий писатель, как Итало Кальвино: “За каждым сыром стоит свое пастбище – другие травы под другим небом” (И. Кальвино – “Паломар”). Только в последние десятилетия эти вопросы стали изучаться в научном аспекте, и выявляется, что каждый тип пастбищ или каждая группа пастбищных растений могут представлять собой факторы, вызывающие у продукции значительные качественные отличия.

Методы газовой хроматографии позволили описать вещества, отвечающие за запах и вкус. Это специфические молекулы или группы молекул, которые часто описывают как вторичные метаболиты, и лишь недавно стало известно о происхождении или пути образования некоторых из них, а по многим данных все еще почти нет. Было предложено множество гипотез относительно происхождения соединений, создающих вкус и запах. На протяжении многих лет они считались основным, если не единственным, выражением микробиологической активности (Urbach, 1977; Keen and Wilson, 1993). Позднее предполагалось, что в определенной степени задействована ферментативная активность и некоторые процессы окисления веществ (Forss, 1979; Molinard, Spinnler, 1996). Важность переноса молекул из потребленного животными корма в молоко была признана относительно недавно (Mariaca et al., 1997; Viallon et al., 1999; Fedele et al., 2000).

🔸 Сенсорно-инструментальная оценка вкуса и аромата

При оценке ароматических качеств продукта граница между определенным и неопределенным чрезвычайно узка, нет четкого различения между их причиной и следствием.

Большинство оценок делается или сенсорно, по органолептическим качествам, или инструментально.

Сенсорная оценка субъективна и дает информацию о:

Она не основана на объективных измерениях и пренебрегает изучением причин и механизмов явлений.

Инструментальная оценка базируется на измерениях, выполненных с помощью приборов, надежность которых основывается на достоверности используемых аналитических методов. Приборы предоставляют данные, которые не всегда соответствуют реальным различиям во вкусе, воспринимаемом человеком. Это происходит потому, что один продукт может содержать множество различных молекул в различных концентрациях, и каждое соединение может влиять на сенсорное восприятие при разных порогах концентрации. Одни молекулы могут передавать свои характеристики при крайне малых концентрациях, другие же, наоборот, не способны влиять на сенсорные восприятия даже в очень высоких. Кроме того, каждая ароматическая нота является результатом сочетания нескольких запахов и вкусов. По всем этим причинам инструментальная оценка не представляет собой полного средства для оценки органолептического качества продукта.

Комбинированная оценка, основанная на инструментальных и сенсорных методиках, несомненно, является наилучшей, поскольку позволяет:

Несмотря на ограниченность исследований в этой области, в этой главе описаны некоторые особенности ароматических свойств молочных продуктов.

Это сенсорное впечатление (объединение запаха и вкуса), которое можно отнести ко всем веществам, присутствующим в пищевых продуктах, кормах растительного происхождения (зеленая масса, сено, силос и сенаж, зерновые), продуктах животного происхождения (молоко, сыр, мясо) происхождения, и которое может быть приятным или неприятным потребителю. С середины 1970-х гг. в этой области проведено множество исследований. Многие из них показали, что то, что воспринимается органами чувств, ароматом и/или вкусом молока или сыра, является прямым или косвенным следствием того, что потребило в пищу животное (Urbach et al., 1972; Keen and Wilson, 1993; Bosset et al. ., 1997; Coulon et al., 2000). С углублением исследований стало ясно, что по крайней мере часть вторичных метаболитов, содержащихся в кормах, не подвергается никаким изменениям. O'Sullivan (1967) предположил, что, когда корм достигает ротовой полости животного, наиболее летучие метаболиты (многие терпены, спирты и кетоны) улетучиваются и вместе с вдыхаемым воздухом попадают в легкие, где всасываются в кровь, а затем переходят в молоко. Наименее летучие из метаболитов (короткоцепочечные терпены) высвобождаются только после частичного переваривания корма и вместе с отрыгнутыми газами достигают легких по тому же описанному пути.

Все эти аспекты были тщательно изучены. В данной главе рассматриваются факторы, тесно связанные с системой кормления только, а не с каждым конкретным кормом в отдельности.

В быту ароматические растения ассоциируются с приправами, используемыми в кулинарии (тимьян, мята, майоран, душица, ревень и пр.). Однако все растения содержат ароматические вещества, хотя лишь некоторые из них придают продуктам животного происхождения ароматы и вкусы, легко воспринимаемые человеческими органами чувств. В видовом составе пастбищного травостоя одни виды или группы могут преобладать над другими в зависимости от условий среды и времени года, характеризуя тем самым вкус молочной продукции. Многие природные химические соединения, присутствующие в кормах, способны значительно влиять на восприятие вкусов и запахов. Среди них в молоке и сыре наиболее изучены терпены, спирты и кетоны.

Терпены – класс ненасыщенных углеводородов, присутствуют в виде пахучих и летучих жидкостей в листьях, цветках и плодах. Наиболее известные терпены принадлежат к двум группам: монотерпенам (C10H16), состоящим из двух структурных единиц изопрена, и сесквитерпенам (C15H24), состоящие из трех звеньев изопрена. С этим классом соединений было проведено большинство исследований, полагают, что они в большей степени характеризует вкус молочных продуктов. Во многих традиционных средиземноморских системах кормления коз основу рациона составляют травы естественных пастбищ, на которых животные выпасаются в течение определенного периода в зависимости от условий среды и времени года. Зимой и иногда летом сено естественных лугов или культурных угодий полностью или частично заменяет пастбище.

По мнению многих козоводов и сыроделов, на вкус сыра влияет изменение типа рациона. Для проверки этой гипотезы был проведен эксперимент – сравнение продукции трех групп коз, которые получали:

Инструментальный анализ показал, что молоко трех групп не различалось по содержанию монотерпенов, но сильно различалось по уровню сесквитерпенов (рис. 5.1). Изменение основы рациона с культурного сена на естественное и траву пастбищ повысило уровень сесквитерпена примерно в три и в четыре раза, соответственно. Этот опыт продемонстрировал, что потребление трав естественных пастбищ может быть полезным фактором повышения вкусо-ароматических качеств молочных продуктов. Это можно наблюдать и при комплексном кормлении животных на основе концентратов (Fedele et al., 2004a). Действительно, концентрация сесквитерпена в молоке коз, получающих добавку концентратов, даже выше, чем у коз, питающихся только травой (12 000 против 8 000 нг/л) (рис. 5.2), в то время как самая низкая она в молоке стойловых животных, получающих сено и концентраты (1000 нг/л). Прямое влияние концентратов было исключено, так как добавка была одинакова для выпасаемых и содержащихся в стойлах животных. Что было причиной этих вариаций? Это явление можно объяснить путем разбивки данных по временам года.

🔸 Терпены и время года

Повышение среднегодовой концентрации терпенов у пастбищной группы коз, которой скармливали концентраты, в основном зависело от высокого содержания сесквитерпенов в молоке, полученном в летний период (около 32 000 нг/л) – оно было почти вдвое выше, чем в молоке пастбищной группы (без добавок) (16 500 нг/л) (рис. 5.3). Действительно, летом на средиземноморских пастбищах в горных районах наблюдаются максимальные разнообразие и объем растений, принадлежащих к нескольким ботаническим семействам – Geranium, Cichorium, Rumex, Mint, Gallium и Asperula. Некоторые из них, как показано ниже, особенно богаты терпенами, и животные в основном поедают их, когда получают концентратные добавки, особенно белковый концентрат. Наблюдения, проведенные за потреблением пастбищных трав, показали, что летом присутствие вышеупомянутых видов было на 7-11% выше в рационе коз, получавших добавку, чем у коз на пастбище, не получавших ее. В другие времена года молоко было гораздо менее богато терпенами, наименьшие концентрации отмечали весной. Таким образом, ароматические качества проявляются по-разному в каждый сезон, более заметны летом и менее интенсивны весной, по крайней мере, в таких условиях окружающей среды, в которых проводились испытания. Это, по-видимому, подтверждает прошлые наблюдения и сообщения Demarco (1988).

Эти наблюдения были позднее подтверждены в другом опыте, когда рацион животных был обогащен введением массы растений, отобранных из тех групп, которые чаще всего потребляются козами в разные пастбищные периоды, через рубцовые фистулы (Fedele et al., 2004a). Зимой содержание сесквитерпенов в молоке снижалось при использовании рационов, обогащенных Lolium perenne и, в большей степени, Dactylis glomerata, по сравнению с необогащенным рационом (рис. 5.4). Весеннее же содержание сесквитерпенов в молоке было намного выше, когда рационы были обогащены Asperula odorosa, чем когда они были богаты Geranium molle, а последний приводил к концентрациям сесквитерпенов не столь высоким, как летом, когда вводили Galium verum или Cichorium intybus.

Из представленных выше материалов можно сделать следующие выводы:

У КРС Bugaud et al. (2001) также обнаружили, что уровень монотерпенов и некоторых сесквитерпенов, идентифицированных в молоке, значительно коррелирует с их содержанием в пастбищных травах.

Эти результаты не показали заметного влияния пищеварительных процессов на терпеновые компоненты, присутствующие в травах. В следующем подразделе описаны основные результаты оценки влияния потребляемых пастбищных трав на конкретные соединения в молоке с использованием довольно простого подхода – сравнения профилей.

Данные эксперимента по монотерпеновому профилю травостоя, потребляемого животными в течение двух сезонов (Fedele et al., 2005a), сравнивали с результатами исследования сыра, произведенного в те же периоды (Fedele et al., 2005c) (рис. 5.5). Профиль монотерпенов трав соответствовал профилю сыра, в то время как концентрации отдельных молекул демонстрировали неравномерную изменчивость. Вероятно, на уровень некоторых компонентов повлияли эффект разбавления, различная летучесть молекул и процесс изготовления сыра. В отличие от зимы, когда наблюдалось более точное соответствие профилей трав и сыра, весной корреляция между ними была слабее. Поскольку концентрация терпенов в весенний период значительно ниже, чем в другие времена года, как указывалось выше, термическая обработка при производстве сыра могла привести к обеднению молока более летучими или присутствующими в меньшей концентрации компонентами. Известна ароматическая нота некоторых ароматических соединений, обнаруживаемых в сыре. Например, α- и β-фелландрен, камфен и α-пинен дают характерные ноты трав, мяты, камфары и смолы, соответственно.

В тех же опытах (Fedele et al., 2005a,c) закономерности, обнаруженные в отношении монотерпенов, были дополнительно подтверждены данными по кетонами – органическими соединениями, название которых происходит от ацетона, самого простого соединения в этой группе. Они характеризуются карбонильной (C=O) функциональной группой, непосредственно связанной с двумя алкильными группами. Кетоны присутствуют в эфирных маслах многих растений, некоторые из них придают продуктам особый запах (например, карвона, мяты, лаванды, грецкого ореха). В травах, на которых пасутся козы, кетоны могут достигать концентраций, намного превышающих концентрации терпенов. В зимних травах их концентрация может быть втрое выше, чем терпенов, а в летних – в 1-2 раза. Этот более высокий уровень, вероятно, был причиной почти идентичных профилей кетонов в сыре и зеленой массе трав (рис. 5.6). В сыре обнаружены такие кетоны, как 2-пропанон, 2-бутанон и 2-нонанон, которые могут давать характерные ароматические ноты сена, масла и молока, соответственно. Полученные результаты по кетонам и терпенам показывают отсутствие четких доказательств влияния процесса пищеварения на ароматический профиль козьего молока и сыра.

🔸 Сенсорная оценка

Чтобы проверить, могут ли аналитические различия быть связаны с органолептическим восприятием, образцы козьего молока и сыра качотта, созревавшего в течение 1 и 20 дней, были подвергнуты сенсорной оценке специальной комиссией. Молоко и сыр, полученные при системе кормления на сене и концентрате (H), или при потреблении только пастбищных трав (G), или при выпасе с добавлением концентрата (GC), оценивались с помощью “треугольного теста”: каждому участнику выдавали 3 образца молока и 3 образца сыра, 2 из которых были одинаковыми. Результаты показали, что 72% участников смогли отличить по запаху и 40% по вкусу молоко, произведенное козами группы G, от молока коз группы H (рис. 5.7). Эти проценты возросли до 82 и 68%, соответственно, в отношении 1-дневного сыра (рис. 5.8) и до 100% по обоим показателям для сыра, созревавшего в течение 20 дней (рис. 5.9). Когда рационы имели общий кормовой фактор (травы в случае групп выпаса G и GC, концентрат в случае GC и H), способность дегустаторов различать продукты заметно снизилась. Факт, что очередным одним подтверждением того, что кормление оказывает некоторое влияние посредством не выявленных ныне полностью механизмов на химические, ароматические и органолептические характеристики продукции.