LIETUVOS SVEIKATOS MOKSLŲ UNIVERSITETAS VETERINARIJOS AKADEMIJA
Veterinarijos fakultetas
Monika Valkauskienė
Mechaninio apdorojimo įtaka pieno sudėties ir kokybės
rodikliams
The influence of mechanical treatment on milk composition
and quality parameters
Veterinarinės medicinos vientisųjų studijų
MAGISTRO BAIGIAMASIS DARBAS
Darbo vadovas: Prof. dr. Antanas Sederevičius
2 DARBAS ATLIKTAS ANATOMIJOS IR FIZIOLOGIJOS KATEDROJE
PATVIRTINIMAS APIE ATLIKTO DARBO SAVARANKIŠKUMĄ
Patvirtinu, kad įteikiamas magistro baigiamasis darbas „Mechaninio apdorojimo įtaka pieno sudėties ir kokybės rodikliams“.
1. Yra atliktas mano paties/pačios;
2. Nebuvo naudotas kitame universitete Lietuvoje ir uţsienyje;
3. Nenaudojau šaltinių, kurie nėra nurodyti darbe, ir pateikiu visą panaudotos literatūros sąrašą.
(data) (autoriaus vardas, pavardė) (parašas)
PATVIRTINIMAS APIE ATSAKOMYBĘ UŢ LIETUVIŲ KALBOS TAISYKLINGUMĄ ATLIKTAME DARBE
Patvirtinu lietuvių kalbos taisyklingumą atliktame darbe.
(data) (autoriaus vardas, pavardė) (parašas)
MAGISTRO BAIGIAMOJO DARBO VADOVO IŠVADOS DĖL DARBO GYNIMO
(data) (darbo vadovo vardas, pavardė) (parašas)
MAGISTRO BAIGIAMASIS DARBAS APROBUOTAS KATEDROJE/KLINIKOJE
(aprobacijos data) (katedros/klinikos vedėjo/jos vardas, pavardė)
(parašas)
Magistro baigiamojo darbo recenzentas
(vardas, pavardė) (parašas)
Magistro baigiamųjų darbų gynimo komisijos įvertinimas:
(data) (gynimo komisijos sekretorės (-riaus) vardas, pavardė) (parašas)
Magistro baigiamasis darbas yra įdėtas į ETD IS
3
TURINYS
SANTRAUKA ... 4 SUMMARY ... 6 ĮVADAS ... 9 1. LITERATŪROS APŢVALGA ... 11 1.1. Pieno sudėtis ... 11 1.5.1. Pieno baltymai ... 11 1.5.1. Pieno riebalai ... 13 1.5.1. Pieno angliavandeniai ... 14 1.2. Pieno sauga ... 14 1.3. Somatinės ląstelės ... 161.4. Pieno mechaninis apdorojimas ... 18
1.4.1. Centrifugavimas ... 18
1.4.2. Homogenizavimas ... 19
1.5. Pieno falsifikavimas ... 19
1.5.1. Fizinis pieno falsifikavimas ... 19
1.5.2. Cheminis pieno falsifikavimas ... 20
2. TYRIMO OBJEKTAS IR MEDŢIAGA ... 21
3. TYRIMO METODAI ... 25
4. TYRIMO REZULTATAI ... 27
5. REZULTATŲ APTARIMAS ... 36
IŠVADOS ... 38
4
SANTRAUKA
Mechaninio apdorojimo įtaka pieno sudėties ir kokybės rodikliams Monika Valkauskienė
Magistro baigiamasis darbas
Darbo tikslas: ištirti ir įvertinti mechaninio pieno apdorojimo (centrifugavimo ir homogenizavimo) įtaką pieno sudėties ir kokybės rodikliams.
Darbo uţdaviniai:
Nustatyti ir išanalizuoti centrifugavimo ir homogenizavimo poveikį somatinių ląstelių skaičiui piene.
Ištirti ir įvertinti centrifugavimo ir homogenizavimo įtaką baltymų, laktozės ir riebalų kiekiui piene.
Nustatyti ir įvertinti centrifugavimo ir homogenizavimo įtaką kazeino kiekiui piene. Tyrimo atlikimo vieta ir metodika: Tiriamasis darbas buvo atliktas Lietuvos sveikatos mokslų universiteto Veterinarijos akademijoje, Veterinarijos fakultete, Muniškių mokomajame ūkyje. Buvo atrinkta penkiasdešimt melţiamų, holšteinizuotų Lietuvos juodmargių veislės karvių. Iš kiekvienos karvės bandymams paimta po vieną pieno mėginį. Ištirta paimtų pieno mėginių sudėtis (nustatytas riebalų, baltymų, laktozės, kazeino kiekis) ir kokybė (nustatytas somatinių ląstelių skaičius). Pagal gautus tyrimo rezultatus atrinkta dešimt karvių, kurių piene nustatytas somatinių ląstelių skaičius didesnis nei 900 tūkst./ml. Šie mėginiai ištirti pakartotinai. Pagal gautus tyrimo rezultatus atrinkti šeši pieno mėginiai, kuriuose nustatytas somatinių ląstelių skaičius didesnis nei 400 tūkst./ml. Eksperimentinį bandymą sudarė trys etapai. Pirmame etape tirta santykinės išcentrinės jėgos įtaka pieno sudėčiai. Kiekvienas pieno mėginys po 50 ml nucentrifuguotas veikiant išcentrinei jėgai 3000 aps./min. greičiu, centrifuguota 10 minučių 10°C temperatūroje. Antro eksperimentinio bandymo etapo metu pasirinkti mėginiai buvo veikiami išcentrinės jėgos, naudojant skirtingą apsukų skaičių – 3000 ir 4500 aps./min., 10 minučių 10 °C temperatūroje. Trečiame eksperimentinio bandymo etape pieno mechaninis apdorojimas atliktas homogenizuojant bandymams atrinktus karvių mėginius 3500 aps./min. ir 24 000 aps./min. greičiu, 10 minučių kambario temperatūroje. Pieno mėginiai mechaniškai apdoroti naudojant centrifugą Falcon 6/300 ir homogenizatorių IKA T18 basic. Atlikus centrifugavimą ir homogenizavimą, mėginiai pristatyti į laboratoriją pieno sudėčiai ir kokybei nustatyti.
Pieno mėginių sudėtis ir kokybės rodikliai tirti akredituotoje Lietuvos pieno tyrimų laboratorijoje VĮ „Pieno tyrimai“. Pieno mėginyje riebalų, baltymų ir laktozės kiekiai nustatyti
5 naudojant laktoskopą „LactoScope FTIR”. Tam, kad uţtikrinti įprastinių tyrimų metodų tikslumą, atliktas pamatinis kazeino tyrimas. Kazeino kiekis nustatytas naudojant Kjedalio metodą. Somatinių ląstelių skaičius pieno mėginiuose nustatytas rutininiu metodu naudojant pramoninį skaitiklį „Somascope“. Įprastinių tyrimų metodų tikslumo uţtikrinimui atliktas somatinių ląstelių skaičiaus tyrimas pamatiniu mikroskopiniu metodu. Statistiniai duomenys ir tyrimų rezultatai apskaičiuoti naudojantis kompiuterine programa “Microsoft Excel 2007”. Skirtumams įvertinti naudotas Stjudento t-testas. Duomenys buvo laikomi statistiškai patikimi, kai p < 0,05.
Išvados:
Pieno apdorojimas homogenizuojant 24000 aps./min. greičiu ţenkliai maţina somatinių ląstelių skaičių (SLS sumaţėjo 80,5 proc.). Penkiuose iš šešių homogenizuotų pieno mėginių, somatinių ląstelių skaičius sumaţėjo iki leistinos normos (superkamo pieno kokybės reikalavimai) SLS < 400 tūkst./ml. Taikant šį mechaninio apdorojimo būdą, pienas gali būti falsifikuojamas.
Mechaninis pieno aprodojimas pieno sudėties rodikliams įtakos neturėjo (p > 0,05). Mechaninis pieno apdorojimas kazeino kiekiui įtakos neturėjo (p > 0,05).
Raktaţodţiai: pieno mechaninis apdorojimas, somatinės ląstelės, pieno sudėties komponentai, kazeinas.
6
SUMMARY
The influence of mechanical treatment on milk composition and quality parameters Monika Valkauskienė
Master’s final thesis
The purpose of work: to research and evaluate how the mechanical milk processing (by centrifugation and homogenization) influence the milk composition and quality indicators.
The main assignments of work:
Identify and analyze centrifugation and homogenization affects on the numbers of somatic cells count in milk.
To research and evaluate centrifugation and homogenization influences on protein, lactose and fat quantity in milk.
To identify and evaluate centrifugation and homogenization influences on casein quantity in milk.
The location and methods of research performance: The research was carried out in Veterinary Academy of Lithuanian University of Health Sciences, The Faculty of Veterinary Medicine, Muniškiai educational farm. There were selected fifty dairy holsteinizated Lithuanian Black and White cows. For the examination from each of cow was taken one milk sample. Milk samples were examined for milk composition parameters (identified fat, protein, lactose, casein quantity) and quality (identified somatic cell number). According to the results of the research were selected ten cows whose milk were identified by somatic cell number > 900 thou./ml. These samples were reanalyzed. According to the results of the research were selected six samples of milk whose were identified by somatic cell number > 400 thou./ml. Experiment consisted of three stages. In the first stage was evaluated relative centrifugal force influence to the composition of milk: each milk sample of 50 ml centrifugable induced by the centrifugal forces: 3000 revolutions per minute, 10 minute centrifugation at 10°C. In the second stage of experiment selected samples were induced by the centrifugal forces centrifugation using different speed of 3000 and 4500 rev./min., for 10 minutes at 10°C. In the third stage of experiment milk mechanical processing was carried out by homogenizing testing selected samples of cows 3500 rev./min. and 24000 rev./min. for 10 minutes at room temperature. Milk samples were mechanically processed using a centrifuge Falcon 6/300 and homogenizer IKA T18 basic. After centrifugation and homogenisation, the samples were delivered to the laboratory for the milk composition and quality evaluation.
Milk samples composition and quality indicators were tested at an accredited testing laboratory of Lithuanian milk research „Pieno tyrimai“. In a sample of milk the quantity of fat, protein and
7 lactose content were identified using lactoscope "LactoScope FTIR“. To ensure the accuracy of regular methods was carried out the fundamental casein research. The quantity of casein were identified by using the Kjeldahl method. Somatic cell number in milk samples were identified by routine method using an industrial meter "Somascope“. For the ensuring the accuracy of regular methods were carried out the somatic cell number reasearch by fundamental microscopic method. Statistical data and research results calculated using the computer program “Microsoft Excel 2007”. To evaluate the difference was used the test “Stjudent t-testas”. The data were considered statistically precise at p < 0.05.
Conclusions:
Milk processing by homogenization of 24 000 rev./min. speed significantly decreases somatic cell numbers (SCN decreased 80.5%). In five of the six samples of homogenized milk, somatic cell number decreased to permissible rates (SCN < 400 thou./ml). Applying this method of mechanical processing, the milk can be adulterated.
Mechanical processing of milk samples does not affect milk composition indicators (protein, lactose and fat) amount (P > 0.05).
The results of research demonstrate that mechanical processing of milk does not affect amount of casein (P > 0.05).
Keywords: mechanical milk processing, somatic cells, the composition of milk components, casein.
8
Santrumpos
SLS – somatinių ląstelių skaičius; C − centrifugavimas;
H − homogenizavimas;
Aps./min. − apsukų skaičius per minutę; Proc. – procentai; Tūkst./t – tūkstančių tonų; g – gramai; nm – nanometrai; tūkst./ml – tūkstančiai mililitre; mln./ml – milijonai mililitre;
tūkst./cm3 – tūkstančiai kubiniame centimetre; g/l – gramai litre.
9
ĮVADAS
Pienininkystė – viena svarbiausių Lietuvos ţemės ūkio šakų. Penktadalį visos Lietuvoje pagaminamos ţemės ūkio produkcijos sudaro pienas ir pieno produktai (1). Iš gyvulinės ir augalinės kilmės produktų pienas išskiriamas, kaip vienas vertingiausių ţmonių maistui naudojamų produktų. Piene yra visos ţmogaus organizmui būtinos maisto medţiagos: baltymai, riebalai, angliavandeniai, mineralinės medţiagos, vitaminai ir fermentai. Piene esantys baltymai yra visaverčiai. Pagal maistinę ir energetinę vertę, pienas yra vienas iš geriausiai ir lengviausiai įsisavinamų maisto produktų (2). 2015 metų sausio–lapkričio mėnesiais natūralaus pieno supirkimas Lietuvoje siekė 1329,36 tūkst./t pieno (3).
Geros kokybės pienas gaunamas tik iš sveikų karvių. Sergantys galvijai ligos sukėlėjus gali išskirti su pienu. Todėl Lietuvoje kaip ir daugelyje kitų šalių, galvijams išduodamas specialus paţymėjimas, kuris patvirtina, jog gyvulys yra sveikas (4). Didţiausia pienininkystės ūkio problema yra karvių mastitas. Tai labiausiai paplitusi ir daugiausiai nuostolių sudaranti pieninių veislių galvijų liga (5,6). Svarbiausias pieno kokybės rodiklis yra somatinių ląstelių skaičius piene. Pagrindinė somatinių ląstelių skaičiaus padidėjimo prieţastis yra karvių pieno liaukos uţdegimas– mastitas (5). Padidėjus somatinių ląstelių skaičiui piene, kinta ir pieno sudėtis: maţėja laktozės, baltymų, riebalų kiekis. Pieno pasigamina maţiau. Dėl pakitusios pieno sudėties, prastėja pieno produktų kokybė, maţėja maistinė vertė (7).
Europos sąjungos direktyvoje 2377/90 nurodoma, jog superkamame piene somatinių ląstelių skaičius neturi viršyti 400 tūkst./ml. Įtariama, jog ūkininkai ar pienininkystės įmonės siekdamos pagerinti pieno kokybę ar padidinti pieno kiekį gali pieną falsifikuoti – dirbtinai pakeisti ţalio pieno savybes ar sudėtį. Pienas gali būti falsifikuojamas fizikiniu, cheminiu būdu, apdorojant mechaniškai (8,9). Pieno supirkimo reikalavimuose nurodoma, jog draudţiama prieš parduodant pieną, jį apdoroti naudojant išcentrinės jėgos įrengimus.
Svarbu nustatyti ar mechaninis pieno apdorojimas turi įtakos piene esančiam somatinių ląstelių skaičiui. Taip pat ištirti ar pieno homogenizavimas ir centrifugavimas įtakoja pieno sudėtines dalis, nustatyti ar somatinių ląstelių skaičiaus pokyčiai įtakoja pieno sudėtinių dalių kiekį. Nustačius mechaninio pieno apdorojimo įtaką pieno kokybiniams rodikliams ir sudėčiai, galima spręsti ar mechaninis ţalio pieno apdorojimas gali būti vienas iš pieno falsifikavimo būdų.
Pieno falsifikavimas yra aktuali problema pienininkystės sektoriuje, kuri turi būti sprendţiama, nes falsifikuotas pienas yra netinkamas pieno produktų gamybai, kelia pavojų ţmonių sveikatai. Taip pat paţeidţiama gyvūnų gerovė ir teisė į gydymą, nes mastitu sergančios karvės yra ne gydomos, o stengiamasi iš jų gauti ekonominę naudą falsifikuojant mastitinį pieną.
10 Darbo tikslas
Ištirti ir įvertinti mechaninio pieno apdorojimo (centrifugavimo ir homogenizavimo) įtaką pieno sudėties ir kokybės rodikliams.
Darbo uţdaviniai
1. Nustatyti ir išanalizuoti centrifugavimo ir homogenizavimo poveikį somatinių ląstelių skaičiui piene.
2. Ištirti ir įvertinti centrifugavimo ir homogenizavimo įtaką baltymų, laktozės ir riebalų kiekiui piene.
11
1. LITERATŪROS APŢVALGA
1.1. Pieno sudėtis
Pienas – daugiakomponentė nepastovios sudėties sudėtinga biologinė sistema, kuri susideda iš dispersinėje terpėje (vandenyje) pasiskirsčiusių vienokios ar kitokios būsenos sudedamųjų dalių (10,11). Pieną sudaro daugiau kaip 200 sudėtinių dalių (12). Pagrindiniai pieno komponentai yra vanduo, riebalai, baltymai, angliavandeniai ir mineralinės medţiagos (1lentelė). Be pagrindinių pieno sudėtinių dalių, taip pat yra skiriamos ir gretutinės pieno sudedamosios dalys: fermentai, mineralinės medţiagos ir vitaminai. Šių medţiagų piene randami labai nedideli kiekiai. Piene gali būti ir šalutinių medţiagų, patekusių į pieną per orą, pašarus ar perdirbimo metu. Taip pat šalutinėms medţiagoms priskiriami: vaistinių preparatų likučiai, sunkieji metalai, toksinai, alkaloidai. Visos šios medţiagos įtakoja pieno juslines savybes – skonį ir kvapą (13,14). Visos sudėtinės pieno dalys nėra pastovios. Pieno sudėčiai ir savybėms turi įtaką gyvulio veislė, laktacijos periodas, laikymo sąlygos, šėrimas, klimatinės sąlygos (15).
Pieno susidarymas – tai sudėtingi fiziologiniai ir biocheminiai procesai. Karvės tešmenyje pienas susidaro pieno liaukų alveolėse. Pieno liaukos alveolėse ir latakų epitelinėse ląstelėse sintetinami kai kurie baltymai, laktozė ir riebalai. Vitaminiai, mineralai, hormonai, plazmos globulinai į pieną patenka tiesiogiai iš kraujo. Pieno gamybą ir atleidimą reguliuoja neurohumoralinė sistema (16).
1 lentelė. Pagrindinių pieno sudedamųjų dalių kiekis procentais. (Urbienė S. Pieno ir jo sudedamųjų dalių biologinė reikšmė, 2015)
Sudedamosios dalys Kiekis Vidurkis
Vanduo 85,5–89,5 87,7 Sausosios medţiagos 10,5–14,5 12,3 Riebalai 2,5–6,0 3,5 Baltymai 2,9–3,85 3,3 Angliavandeniai 3,6–5,5 4,8 Mineralinės medţiagos 0,6–0,9 0,7 1.5.1. Pieno baltymai
Pieno baltymai – tai svarbiausia, sudėtingiausia ir biologiškai vertingiausia pieno sudėtinė dalis. Tai stambiamolekuliniai organiniai junginiai, kuriuos sudaro α-aminorūgštys, turinčios šarmines amino –NH2 ir rūgštines karboksilo –COOH grupes. Vieną pieno baltymų molekulę gali
12 juose yra visos nepakeičiamos aminorūgštys (4). Bendras baltymų kiekis gali būti nuo 2,9 iki 3,85 proc. Vidutiniškai piene baltymų yra 3,3g/100g pieno (17). Karvių racioną papildţius didţiajame prieskrandyje neskylančiais proteinais, padidėja baltymų kiekis karvių duodamame piene (18).
Pieno baltymai yra nevienalyčiai. Juos sudaro trys frakcijos: kazeinas (75–80 proc. visų pieno baltymų), išrūgų baltymai (15–20 proc.) ir neproteininių komponentų frakcija, kurių sudėtyje yra nitrogenas (5 proc.) (19).
Kazeinas
Kazeinas yra pagrindinis pieno baltymas, sudarantis apie 80 proc. pagrindinių pieno proteinų (20). Kazeinas gaunamas iš lieso pieno, nusodinant jame esančius baltymus, formuojant iš jų grūdelius, kurie vėliau plaunami ir dţiovinami (2). Piene kazeinas yra kalcio kazeinato fosfatinis kompleksas. Jį sudaro sferinės formos dalelės, vadinamos micelėmis. Miceles sudaro submicelės, kurios taip pat yra sferinės formos. Kazeino micelės susidaro susijungiant submicelėms per kalcio ir kalcio fosfato tiltelius. Piene maţėjant kalcio ir neorganinio fosforo kiekiui, kazeino micelių dydis taip pat maţėja. Kuo kazeino micelės maţesnės, tuo pienas termiškai stabilesnis. Pieno produktų gamyboje svarbu, kad micelės būtų kuo didesnės, tuomet gaunama didesnė išeiga (11). Priklausomai nuo temperatūros ir joninio ryšio kazeinas yra 10–200 nm dydţio. Kazeino submicelių dydis yra 10–30 nm dydţio, o micelių 30–200 nm (2). Dalis kazeino piene nesijungia į miceles ir yra tirpus. Jis sudaro 5–10 procentų bendro kazeino kiekio (20). Kazeiną sudaro frakcijos: alfa S1(α s1-), alfa S2(α s2-), beta (β-), gama (-), kapa (κ-). γ-kazeinas yra β-kazeino proteolitinio skilimo produktas. Alfa frakcija sudaro 60 procentų, beta – 25 procentus, kapa – 15 procentų bendro kazeino kiekio. Kazeino frakcijos yra svarbios išskiriant kazeiną. Jos sudarytos iš dviejų dalių: kalciui jautraus kazeino – tai hidrofobinė dalis ir kalciui nejautrios dalies – hidrofilinė dalis (21).
Kazeinas labai svarbus sūrių gamyboje. Tam, kad pagaminti kokybišką sūrį, kazeino koncentracija piene turi būti ne maţesnė nei 2,5 proc. Didėjant kazeino kiekiui piene, pagerėja sutraukinimo savybės, sumaţėja koaguliacijos proceso trukmė, sumaţėja baltymų ir riebalų nuostoliai (22). Kazeino kiekį piene įtakoja daugelis veiksnių. Baltymų kiekis skirtingų veislių karvių piene gali skirtis net iki 23 proc. (23). Nuo karvių veislės priklauso kazeino bei atskirų jo frakcijų koncentracija piene (24). Laktacijos metu kazeino kiekis kinta. Viduryje laktacijos kazeino koncentracija gali būti didţiausia, tuo metu atitinkamai sumaţėja išrūgų baltymų kiekis. Kazeino kiekis sumaţėja po apsiveršiavimo dėl imunoglobulinų kiekio padidėjimo (25). Kazeino kiekis didţiausias pirmaveršių karvių piene, esant penktam ir dešimtam laktacijos mėnesiui. Antros ir trečios laktacijų karvių piene kazeino kiekis stabilizuojasi, o vėliau pastebimas sumaţėjimas 1,5 proc. (26). Jei karvių racionas nepilnavertis ir jame trūksta baltymų, ţema pašarų energinė vertė, sumaţėja pieno primilţiai, riebalų, kazeino ir bendras baltymų kiekis piene (27). Karvių piene
13 bendrų baltymų kiekis ir kazeino kiekis kinta ganykliniu laikotarpiu vasarą. Didţiausia baltymų koncentracija piene būna ganyklinio laikotarpio pabaigoje, o maţiausia tvartinio laikotarpio pabaigoje. Ganyklinio sezono metu kazeino kiekis karvių piene padidėja (28,29).
Išrūgų baltymai
Tai baltymai, kurie lieka išrūgose po to, kai išskiriamas kazeinas (nusodinamas) (15). Pagrindiniai išrūgų baltymai – tai β-laktoglobulinas ir α-laktoalbuminas. Išrūgų baltymams taip pat priskiriamos medţiagos: fermentai, imunoglobulinai, albuminas, laktoferinas, proteozopeptonai. Išrūgų baltymai turi antioksidacinių savybių, todėl jie stabdo gedimo procesą pieno produktuose (11,30). Lyginant su kazeinu, išrūgų baltymuose yra 10–20 kartų daugiau sieros turinčių aminorūgščių. Taip pat išrūgų baltymuose yra daugiau nepakeičiamų aminorūgščių (15).
β-laktoglobulinas
β-laktoglobulinas sudaro 50 proc. bendro išrūgų baltymų kiekio (4). Jo kiekis piene svyruoja nuo 2 iki 4g/kg. β-laktoglobuline yra –SS– ir –SH– grupių, todėl jis pasiţymi savybe lengvai jungtis su kitais baltymais. β-laktoglobulino tirpumas priklauso nuo pH ir joninės jėgos, tačiau pieną parūgštinus jis nenusėda (11). Gryname vandenyje netirpus. Piene β-laktoglobulinas yra dimerų būklėje, kurie tarpusavyje sujungti dėl hidrofobinės sąveikos. Dėl temperatūros poveikio vyksta dimerų disociacija. β-laktoglobulino denatūracija prasideda esant 30°C temperatūrai. Terminio apdorojimo metu β-laktoglobulinas jungiasi su κ-kazeinu sudarydamas kompleksus, koaguliuoja vykstant fermentinei ir rūgštinei koaguliacijai. Biologinė β-laktoglobulino reikšmė – sujungia ir perneša vitaminus, lipidus, metalų jonus. Daugiausia šio baltymo yra laktacijos pradţios piene (sudaro 8–15 proc. visų pieno sudėtinių dalių) (15).
α-laktoalbuminas
α-laktoalbumino kiekis gali būti nuo 1 iki 1,5g viename litre pieno, o jo dalelių dydis kinta nuo 15 iki 20 nm. α-laktoalbuminas stabilus temperatūros poveikiui, veikiamas fermentų nekoaguliuoja (11). α-laktoalbuminas yra labai svarbus pieno baltymas, nes jis yra vienas iš laktozės sintezės komponentų, kuris katalizuoja paskutinį laktozės sintezės etapą laktuojančioje pieno liaukoje (31).Taip pat α-laktoalbuminas atlieka galaktotransferazės modifikatoriaus funkciją (32).
1.5.1. Pieno riebalai
Pieno riebalai yra pati kaloringiausia pieno sudedamoji dalis. Jie pasiţymi geru skoniu ir aromatu. Pieno riebalų kiekis kinta nuo 3,2 proc. iki 6,0 proc. Tai labiausiai kintanti pieno sudėtinė
14 dalis (33). Pieno riebumą įtakoja veislė, amţius, laktacijos periodas, šėrimas. Tarp tos pačios veislės karvių duodamo pieno riebumas gali skirtis dėl individualių gyvulio savybių. Riebalų kiekis piene maţėja keletą savaičių po apsiveršiavimo, po to pamaţu didėja iki pat laktacijos pabaigos. Riebalų sintezė sutrinka karvei sergant mastitu (34).
Švieţiame piene riebalai yra emulguoti ir jame pasiskirsto globulių pavidalu. Pagrindiniai pieno riebalų komponentai: gliceridai (trigliceridai, digliceridai, monogliceridai), laisvosios riebalų rūgštys, fosfolipidai, cholesterolis (11). Gliceridai yra pagrindiniai pieno riebalai, kurie susidaro gliceroliui susijungus su riebalų rūgštimis. Gliceroliui susijungus su trimis skirtingomis riebalų rūgštimis susidaro trigliceridai. Trigliceridai sudaro didţiausią dalį pieno riebalų. Jei glicerolis susijungia su dviem riebalų rūgštim gaunami digliceridai, jei su viena – monogliceridai. Taip pat riebaluose yra laisvųjų riebalų rūgščių. Fosfolipidai sudaro 0,8–1,11 proc. bendro riebalų kiekio (35,36). Fofolipidai atlieka pieno riebalų emulsijos stabilizatoriaus funkciją, sudaro pieno globulių apvalkalėlius. Taip pat fosfolipidai piene veikia kaip antioksidantai (37). Steroliai piene sudaro tik 0,01–0,015 proc. Tai maţiausia pieno riebalų grupė, kurios pagrindinis junginys yra cholesterolis. 90–95 proc. cholesterolio riebaluose yra laisvas, likęs susijungęs su riebalų rūgštimis (38).
1.5.1. Pieno angliavandeniai
Pieno angliavandenis yra laktozė. Laktozė – tai disacharidas, sudarytas iš gliukozės ir galaktozės, sujungtų glikozidine jungtimi. Laktozės kiekis piene kinta nuo 4,5 proc. iki 5,2 proc. Laktozės kiekį piene įtakoja veislė, individualios gyvulio savybės, sveikatos būklė, ypač didelę reikšmę turi laktacijos periodas. Skirtingai negu kitų pieno sudedamųjų dalių, laktozės kiekis piene palaipsniui maţėja lyginant laktacijos pradţią ir pabaigą (11,34). Laktozė labai svarbi įvairių pieno produktų gamyboje, ji dalyvauja stabilizuojant pieno baltymų struktūrą (39). Svarbiausia laktozės savybė yra metabolizmas, kurio metu vyksta sudėtingas skilimas. Skilimo metu susidaro įvairūs junginiai, tarp jų ir pieno rūgštis. Nuo skilimo metu susidariusių junginių priklauso pieno produktų skoninės savybės. Metabolizmas svarbus raugintų pieno produktų gamybos technologijoje, nes jo metu vyksta baltymų pokyčiai, kurie įtakoja produktų konsistenciją (35).
1.2. Pieno sauga
Saugus pienas – tai pienas, kuriame nėra patogeninių bakterijų, pašalinių, cheminių medţiagų, kurios gali sukelti pavojų ţmonių sveikatai (4). Pienas yra tinkama mitybinė terpė mikroorganizmams daugintis. Jei po melţimo pienas neuţteršiamas, tai viename jo mililitre randama iki 10 tūkst. bakterijų. Jeigu piene nustatomas bakterijų skaičius viršyja 300 tūkst./ml, blogėja pieno kokybė, trumpėja laikymo trukmė. Tačiau daug pašalinių mikroorganizmų į pieną patenka melţiant, iš aplinkos, nuo karvės odos, tešmens, kartu su oro dulkėmis, melţimo įrenginių. Švieţiame piene mikroorganizmai tam tikrą laiką nesivysto ir nesidaugina dėl piene esančių
15 bakteriocidiškai veikiančių medţiagų – tai baktericidinė fazė. Ji trunka apie dvi valandas. Pasibaigus šiai fazei, bakterijos ima labai greitai daugintis. Pienas iškart po pamelţimo turi būti atšaldytas iki 4–6 °C, kad baktericidinė fazė truktų ilgiau (4, 14, 40).
Ţalio pieno kokybės reikalavimai:
Bendras bakterijų skaičius, esant 30 °C temperatūrai, neturi viršyti 100 tūkst./cm3 (tiriama
du kartus per mėnesį).
Somatinių ląstelių skaičius neturi viršyti 400 tūkst./cm3 (tiriama ne rečiau kaip tris kartus per
mėnesį).
Karvių pieno uţšalimo temperatūra turi būti -0,510 °C (tiriama kartą per pusmetį). Ţalio pieno tankis turi būti ne maţesnis negu 1027–1028 g/l (41).
Ţalio pieno kokybės rodikliai:
1. Pirminiai pieno kokybės rodikliai – pieno spalva, kvapas, konsistencija, temperatūra, skonis, rūgštingumas, švarumas, tankis, neutralizuojančios medţiagos, inhibitorinės medţiagos (2lentelė) (2).
2. Pieno sudėties rodikliai – pieno baltymų, riebalų ir laktozės kiekis procentais. Ţaliam pienui būdingas baltymų kiekis 2–5 proc., riebalų kiekis 2–7 proc., laktozės kiekis 3–6proc.
3. Pieno kokybės rodikliai – bendras bakterinis uţterštumas, somatinių ląstelių skaičius, pieno uţšalimo temperatūra, inhibitorinės medţiagos (42).
2 lentelė. Žalio karvių pieno pirminiai kokybės rodikliai. (Gudonis A. Pieno gaminių technologija, 2012)
Rodiklis Apibrėţimas ir
norma
Tyrimo
periodiškumas Tyrėjas
Spalva Balta arba gelsvo atspalvio balta.
Priimant kiekvieną
pieno siuntą. Supirkėjas Kvapas Be specifinio pašarų ir
kitų medţiagų kvapo.
Priimant kiekvieną
pieno siuntą. Supirkėjas
Konsistencija Vienalytė, nesušaldyta, be gleivių, nuosėdų, baltymų dribsnių, sviesto kruopelių, mechaninių priemaišų. Priimant kiekvieną
pieno siuntą. Supirkėjas
Temperatūra
Pardavimo metu ne aukštesnė kaip 8 °C,
išskyrus kai pienas pristatomas per 2 valandas po melţimo
Priimant kiekvieną pieno siuntą. Išskyrus kai pienas pristatomas
per 2 valandas po melţimo.
16 2 lentelės tęsinys.
Skonis Be specifinio pašarų ir
kitų medţiagų skonio. Kilus įtarimui. Supirkėjas Rūgštingumas Ne didesnis kaip 18°T Kilus įtarimui. Supirkėjas
Švarumas Ne ţemesnis kaip 1
grupės. Kilus įtarimui. Supirkėjas
Tankis Ne maţesnis kaip
1027 kg/m3 Kilus įtarimui. Supirkėjas Neutralizuojančios ir
inhibitorinės medţiagos
Turi nebūti. Kilus įtarimui. Supirkėjas
1.3. Somatinės ląstelės
Somatinės ląstelės – tai baltieji kraujo kūneliai, kūno bei sekrecijos epitelinės ląstelės (43). Epitelinės ląstelės pieno liaukoje yra aktyviosios sekrecinės ląstelės, kurios nuolat regeneruoja. Epitelinės ląstelės sudaro nedidelę dalį somatinių ląstelių, todėl neturi didelės reikšmės pieno liaukos uţdegimo patofiziologijoje (44). Piene šios ląstelės daţnai susijungia ir suformuoja gumulėlius (45). Kai pieno liaukoje uţdegimo nėra, somatinių ląstelių skaičius būna nuo 10 iki 200 tūkst./ml (vidutiniškai 50–75 tūkst./ml), vyrauja epitelinės ląstelės (46). Kitos somatinės ląstelės – tai baltieji kraujo kūneliai: polimorfonukleariniai neutrofilai, makrofagai ir limfocitai. Neutrofilai yra mieloidinės kilmės ląstelės, kurių citoplazma pripildyta granulių. Jie skirstomi į bazofilus, eozinofilus ir neutrofilus (44). Šie leukocitai dalyvauja nespecifinio imuninio atsako reakcijose infekcijos vietoje. Neutrofilai yra pagrindinis ląstelių tipas, randamas pieno liaukos audinyje ankstyvoje uţdegimo stadijoje (47). Polimorfonuklearinių neutrofilų kiekis mastitu sergančios karvės piene gali padidėti net 90 proc. (48). Makrofagai dominuoja sveikos karvės piene. Jie vykdo fagocitozę. Makrofagai yra maţiau aktyvūs uţ pieno neutrofilus vykdant fagocitozę. Abu ląstelių tipai yra maţiau aktyvūs nei jų atitikmenys kraujyje (49). Makrofagų skaičius uţdegimo metu maţėja (50).
Daugiausia somatinių ląstelių aptinkama pieno riebalų fazėje, o maţiausiai – lieso pieno fazėje. Manoma, kad taip yra dėl panašios somatinių ląstelių ir pieno riebalų rutulėlių struktūros (51). Somatinių ląstelių skaičius piene yra svarbiausias pieno kokybės ir tešmens sveikatingumo
17 rodiklis (52). Mastitas yra pagrindinė somatinių ląstelių skaičiaus piene padidėjimo prieţastis (5). Mastitą daţniausiai sukelia mikrobinė infekcija (53). Daţnai karvės serga slaptu klinikiniu mastitu, kuris negydomas pereina į klinikinę mastito formą. Klinikinį mastitą diagnozuoti nesudėtinga. Jis pasireiškia išoriniais poţymiais: tešmens skausmingu, patinimu, pablogėjusia bendra organizmo būkle, pakilusia temperatūra, pieno sekreto pokyčiais. Sergant mastitu, kinta karvių pieno sudėtis: sumaţėja baltymų 1 proc., kazeino 6–18 proc., riebalų 4–12 proc., laktozės 5–20 proc. Pieno produkcija sumaţėja 20 proc. Galvijų augintojai patiria ekonominius nuostolius dėl sumaţėjusios produkcijos ir pablogėjusios pieno kokybės (5,54). Mastito forma ir sunkumas priklauso nuo sukėlėjo ir organizmo fiziologinės reakcijos į sukėlėją (55). Sveikos pieno liaukos vidaus aplinka yra beveik sterili. Visgi daţnai jose randamos įvairios bakterijos. Tam, kad patogeninės bakterijos sukeltų mastitą, pirmiausia jos turi prasiskverbti per spenio kanalą į pieno liaukos parenchimą, būti atsparios tešmenyje esančioms bakteriostatinėms medţiagoms ir gebėti sparčiai daugintis. Dideli bakterijų kiekiai dirgina tešmens gleivinę ir sukelia uţdegiminę reakciją. Taigi mastito klinikiniai poţymiai yra organizmo gynybos prieš patogeną išraiška (51). Nepaisant to ar lydima klinikinių poţymių, ar ne, uţdegiminė reakcija kilusi dėl tešmens audinių infekcijos, visada yra siejama su somatinių ląstelių kiekio padidėjimu piene (56). Mastito sunkumas ir ligos trukmė tiesiogiai yra susiję su leukocitų migracijos greičiu, imuniniu atsaku ir ląstelių baktericidiniu aktyvumu infekcijos vietoje. Jei imuninės ląstelės migruoja greitai iš kraujo srauto ir sugeba pašalinti bakteriją, leukocitų kiekio didėjimas sustoja, ir somatinių lastelių skaičius sumaţėja iki pradinio skaičiaus (48).
Somatinių ląstelių kiekio padidėjimas taip pat turi įtakos kazeino ir bendrų baltymų santykio pokyčiams piene. Somatinių ląstelių skaičiui padidėjus 100–200 tūkst./ml. piene, maţėja kazeino ir daugėja išrūgų baltymų koncentracija (57). Piene, esant dideliam somatinių ląstelių skaičiui, didėja fermento plazmino aktyvumas. Šis fermentas skaido kazeiną (58). SLS didėjimas keičia pieno riebalų sudėtį, padaugėja nesočiųjų riebalų rūgščių. Toks pokytis skatina riebalų skaidymą, dėl to pablogėja pieno produktų kokybė. Sergančių slaptuoju mastitu karvių piene sumaţėja vitaminų (ypač vitamino C), padaugėja natrio, chloro, albuminų, globulinų. Taip pat padidėja tokio pieno pH (iki 7) (59). Tarp somatinių ląstelių skaičiaus didėjimo ir laktozės kiekio nustatyta neigiama koreliacija. Dėl to sutrinka pieno ir kraujo osmosinė pusiausvyra. Kraujo sudedamosios dalys patenka į pieną (60).
Somatinių ląstelių skaičiaus piene padidėjimui įtakos turi daugelis veiksnių:
Stresas ir traumos: streso metu išskiriamas hormonas adrenalinas, kuris maţina oksitocino poveikį. Sutrinka normalus pieno atleidimas (61).
18 Laktacijos periodas: somatinių ląstelių skaičius piene didţiausias būna prieš karvę
uţtrūkinant. Didėjant laktacijų skaičiui, didėja ir somatinių ląstelių skaičius (62). Sezonas: somatinių ląstelių skaičius piene vasarą paprastai būna didesnis (63).
Šėrimas: nesubalansuotas šėrimas, nekokybiški pašarai. Somatinių ląstelių gali padidėti iki 1 mln./ml (64).
Laikymo sąlygos: somatinių ląstelių skaičius piene padidėja, esant blogam karvidţių mikroklimatui, ţemai temperatūrai, nešvariems pakratams, antisanitarinėms sąlygoms (65).
Remiantis Lietuvoje superkamo pieno kokybei taikomais Valstybinės maisto ir veterinarijos tarnybos nustatytais reikalavimais, sveikų karvių piene somatinių ląstelių skaičius turi neviršyti 400 tūkst./ml (66).
1.4. Pieno mechaninis apdorojimas
Remiantis Lietuvos Respublikos ţemės ūkio ministro 2006 m. liepos 25 d. įsakymu Nr. 3D-303, draudţiama prieš pardavimą pieną apdoroti išcentrinės jėgos įrengimais. Yra skiriami keli pieno mechaninio apdorojimo būdai: filtravimas, separavimas (centrifugavimas), homogenizavimas, standartizavimas ir vakuuminis apdorojimas (2).
1.4.1. Centrifugavimas
Centrifugavimas dar vadinamas pieno separavimu. Tai procesas, kurio metu pienas veikiamas išcentrinio pagreičio sudaryta jėga. Veikiant išcentrinei jėgai, pieno lipidai atskiriami nuo pieno plazmos. Procesas pagrįstas tuo, jog pieno riebalų rutulėliai lengvesni uţ pieno plazmą. Pieną separuojant gaunamos dvi fazės: liesas pienas (minimalus riebalų kiekis 0,05 proc.) ir grietinėlė (pieno lipidų emulsija pieno plazmoje stabilizuota pieno baltymais ir fosfolipidais) (2). Veikiant išcentrinei jėgai, pašalinama ir dalis somatinių ląstelių, bakterijų ir nuosėdų. Taip pat pašalinama ir dalis kazeino micelių (67). Optimali išcentrinio apdorojimo temperatūra 35–45 °C, aukštesnėje temperatūroje (60–75 °C) pradeda tirpti piene esančios priemaišos. Pieną pašildţius iki 56–57 °C ir padidinus centrifugavimo greitį iki 9000 aps./min., iš pieno pašalinamos ir bakterijos. Toks pieno valymas, naudojant išcentrinę jėgą, vadinamas baktofugavimu (2).
Centrifugavimas yra labiausiai paplitęs būdas, siekiant pašalinti somatines ląsteles iš pieno. Didėjant išcentrinei jėgai, temperatūrai ir centrifugavimo trukmei, somatinių ląstelių kiekis piene maţėja. Tai lemia, jog veikiant išcentrinei jėgai dalinai ar visiškai suardoma somatinių ląstelių membrana. Norint iš pieno pašalinti mikroorganizmus, baktofugavimas yra efektyviausias būdas, lyginant su kitų įrenginių naudojimu pieno pramonėje. Todėl rekomenduojama prieš pieno homogenizavimą ir centrifugavimą, atlikti pieno baktofugavimą (51).
19 1.4.2. Homogenizavimas
Homogenizavimas – tai procesas, kurio metu pieno riebalų rutulėliai susmulkinami, siekiant išvengti riebalų išsiskyrimo pieno gaminį laikant ar kitų technologinių procesų metu (2). Homogenizavimas uţtikrina vientisą pieno struktūrą (68). Pieną laikant, jis susisluoksniuoja į fazes (sluoksnius). Pieno riebalų rutulėliai iškyla į paviršių ir sudaro grietinėlės sluoksnį, kuris vėliau susimaišo su pagrindine pieno mase. Tai blogina pirmines pieno savybes, pieno gaminių kokybę. Tam, kad sumaţinti riebalų rutulėlių išsiskyrimo greitį, jie turi būti susmulkinti (2). Paprastai homogenizavimas atliekamas prieš tai pieną apdorojus termiškai. Dėl temperatūros poveikio, homogenizuojant riebalų dalelės lengviau suskaidomos (69). Paprastai 60 °C temperatūroje pasterizuotas pienas yra siurbiamas pro maţą angą aukšto slėgio siurbliu (70).
Didelė dalis piene esančių somatinių ląstelių randamos pieno riebalų fazėje, tai lemia somatinių ląstelių ir pieno riebalų rutulėlių sudėties panašumas. Technologinis pieno apdorojimas veikia ir jame esančias ląsteles, vyksta jų pašalinimas iš pieno, suardant ląstelių struktūrą. Mechaniškai apdorojant pieną ir didinant temperatūrą pastebima, jog somatinės ląstelės pasišalina iš riebalų fazės ir didelis jų kiekis aptinkamas atsiskyrusiame liesame piene. Tačiau po mechaninio apdorojimo, nepriklausomai nuo apdorojimo greičio, temperatūros ir trukmės, pakartotinai tiriant somatinių ląstelių pasiskirstymą trijose fazėse, nustatyta, kad dauguma ląstelių vis tiek liko riebaluose. Taigi pagrindinis taikinys atskiriant somatines ląsteles piene yra pieno riebalų fazė (51).
1.5. Pieno falsifikavimas
Falsifikuotas pienas – tai nenatūralus pienas, į kurį specialiai pridėta pašalinių medţiagų ir tokiu būdu pakeista pirminė pieno sudėtis (46). Daţniausios pieno falsifikavimo prieţastys – siekis padidinti pieno kiekį arba pagerinti jo kokybę (33). Pieno supirkimo reikalavimuose nurodoma, jog draudţiama prieš parduodant pieną, jį apdoroti naudojant išcentrinės jėgos įrengimus (71). Pieno perdirbimo įmonėse laikantis pieno produktų gamybos technologinių standartų, leidţiama keisti pieno sudėtį ir savybes. Tai nelaikoma pieno falsifikavimu (46).
Falsifikuojant pieną sumaţinama jo maistinė, biologinė, energetinė vertė, pakinta pieno sudėtinių dalių santykis, būdingas natūraliam pienui. Taip pat pablogėja pieno sanitarinė kokybė. Falsifikuoto pieno technologinės savybės ţymiai pablogėja, todėl daţniausiai jo kaip ţaliavos negalima naudoti pieno produktų gamybai ir ţmonių maistui. Atliekant laboratorinius tyrimus, galima nustatyti pieno falsifikavimo būdą (kokybinis tyrimas) ir falsifikacijos laipsnį (kiekybinis tyrimas) (9). Pieno falsifikavimas skirstomas į fizinį ir cheminį (46).
1.5.1. Fizinis pieno falsifikavimas
Galimi trys fizinio pieno falsifikavimo būdai: pieno praskiedimas vandeniu, pieno riebalų nugriebimas arba nugriebto pieno pridėjimas į pieną, dvigubas falsifikavimas (kuomet pienas
20 praskiedţiamas vandeniu ir nugriebiami pieno riebalai) (9). Pridėjus į pieną vandens, sumaţėja jo tankis, riebalų ir sausųjų medţiagų kiekis, sausųjų neriebalinių medţiagų kiekis (72). Pieno riebalų nugriebimas arba pridėjimas, nugriebto pieno pridėjimas į pieną padidina pieno tankį, sumaţina riebumą, sumaţina pieno sausųjų medţiagų kiekį, neţymiai padidina pieno sausųjų neriebalinių medţiagų kiekį (9). Dvigubos pieno falsifikacijos atveju pieno tankis ţymiai nekinta arba šiek tiek padidėja, ţymiai sumaţėja pieno riebalų kiekis ir sausųjų medţiagų kiekis. (5).
1.5.2. Cheminis pieno falsifikavimas
Cheminiu būdu pienas falsifikuojamas siekiant pieną konservuoti, pagerinti išvaizdą, sumaţinti pieno rūgštingumą (9). Cheminiam natūralių pieno savybių pakeitimui daţniausiai naudojamos medţiagos: soda, valgomoji druska, cukrus, miltai, krakmolas, nugriebto pieno milteliai, konservuojančios, neutralizuojančios ir dezinfekuojančios medţiagos (33). Dedant sodą į pieną, siekiama sumaţinti jo rūgštingumą. Dėl pakitusio pieno pH, susidaro palankios sąlygos daugintis pieno riebalus ir baltymus skaidančioms bakterijoms. Dėl šių bakterijų poveikio, blogėja pieno sanitarinė kokybė (9). Siekiant sumaţinti pieno bakterinį uţterštumą, į jį dedamos konservuojančios medţiagos: vandenilio peroksidas, formalinas, antibiotikai ir kitos (33). Vandenilio peroksidas veikiamas piene esančių fermentų suskyla, išsiskiriant vandeniui ir atominiam deguoniui. Pastarasis piene esančius mikroorganizmus veikia bakteriostatiškai. Formalinas inaktyvuoja piene esančias bakterijas. Taip pat pakeičia pieno juslines savybes, stabdo rūgimą (9). Pienas retai falsifikuojamas, į jį pridedant pieno miltelių, nes tai brangus falsifikavimo būdas, taip pat susidariusios nuosėdos lengvai pastebimos vertinant pieno išvaizdą (33). Valgomoji druska piene nustatoma ragaujant arba tiriant chloridų kiekį. Natūraliame piene chloridų kiekis – 0,09 proc. Chloridai taip pat gali būti nustatomi, jei po pieno įrenginių dezinfekavimo, iš įrengnių nepašalinami dezinfekcinių medţiagų likučiai (9,33).
Ar pienas yra natūralus, tiriama superkant pieną – įvertinami pirminiai kokybės rodikliai, įgaliotoje laboratorijoje nustatoma pieno uţšalimo temperatūra ir inhibitorinių ar kitų pašalinių medţiagų likučiai (46). Daţniausiai pienas falsifikuojamas praskiedţiant jį vandeniu (72). Pieno uţšalimo temperatūra yra labai svarbus rodiklis, nustatant ar pienas nėra falsifikuotas. Pieno uţšalimo temperatūra yra pastovus dydis (-0,515 °C). Pieno uţšalimo temperatūra pakinta, jei pienas yra skiestas vandeniu, jame yra pašalinių medţiagų, padidėjęs pieno rūgštingumas, įtakos turi ir laktacijos periodas, bei gyvulio sveikatingumas (73). Kai pienas yra praskiestas vandeniu, jo uţšalimo temperatūra artėja prie vandens uţšalimo temperatūros 0 °C. Pieno uţšalimo temperatūra tiriama kartą per mėnesį visiems pieno gamintojams. Tokiu būdu kontroliuojama ar pienas ūkiuose neskiedţiamas vandeniu. Naudojant kaip ţaliavą pieną, kurio uţšalimo temperatūra yra aukštesnė, labai padidėja sunaudojamo pieno išeiga (74).
21
2.
TYRIMO OBJEKTAS IR MEDŢIAGA
Mokomajame Mūniškių pieno ūkyje buvo atrinktos penkiasdešimt melţiamų holšteinizuotos Lietuvos juodmargių veislės karvių. Melţimas ūkyje vyksta du kartus per dieną – 5:00 ir 17:00 valandą. Vakarinio melţimo metu iš kiekvienos karvės bandymams paimta po vieną pieno mėginį. Ištirta paimtų penkiasdešimties mėginių sudėtis (nustatytas riebalų, baltymų, laktozės, kazeino kiekis) ir kokybė (nustatytas somatinių ląstelių skaičius). Pagal gautus tyrimo rezultatus, atrinktos dešimt karvių, kurių piene nustatytas didelis (>900 tūkst./ml) somatinių ląstelių skaičius. Iš atrinktų dešimties karvių vakarinio melţimo metu paimta po 500 ml pieno eksperimentiniam bandymui atlikti. Šiuose mėginiuose pakartotinai ištirtas somatinių ląstelių skaičius ir pieno sudėties rodikliai. Pagal gautus tyrimo rezultatus atrinkti šeši pieno mėginiai, kuriuose nustatytas somatinių ląstelių skaičius didesnis nei 400 tūkst./ml (1 pav.).
22 Eksperimentinį bandymą sudarė trys etapai. Pirmame etape tirta santykinės išcentrinės jėgos įtaka pieno sudėčiai. Kiekvienas pieno mėginys po 50 ml nucentrifuguotas veikiant išcentrinei jėgai: 3000 apsukų per minutę greičiu, centrifuguota 10 minučių 10 °C temperatūroje. Mėginius nucentrifugavus, jie sukratyti naudojant specialią purtyklę. Tuomet mėginiai pristatyti į tyrimų laboratoriją pieno baltymų, riebalų, laktozės, kazeino ir somatinių ląstelių kiekiui infraraudonųjų spindulių analizės metodu nustatyti. Papildomai somatinių ląstelių skaičius pieno mėginiuose tirtas pamatiniu mikroskopiniu metodu. Kontrolei naudoti necentrifuguoti ir nehomogenizuoti natūralaus pieno mėginiai (2pav.).
23 Antro eksperimentinio bandymo etapo tikslas – išsiaiškinti mechaninio apdorojimo įtaką pieno sudėčiai. Iš atrinktų dešimties karvių, kurių piene nustatytas somatinių ląstelių skaičius didesnis nei 400 tūkst./ml, vėliau atrinktos šešios karvės, kurių pienė pakartotino kokybės rodiklių tyrimo metu nustatytas somatinių ląstelių skaičius viršyja 900 tūkst./ml. Pasirinkti mėginiai buvo veikiami išcentrinės jėgos, centrifuguojant naudojant skirtingą apsukų skaičių – 3000 ir 4500 aps./min., dešimt minučių 10 °C temperatūroje. Po centrifugavimo pieno mėginiai susisluoksniavo (matomos trys fazės: paviršiuje riebalų, vidurinė – lieso pieno ir apatinė-nuosėdų), todėl mėginiai sukratyti naudojant specialią purtyklę. Pieno mėginiai pristatyti į tyrimų laboratoriją pieno sudėties ir kokybės rodiklių tyrimams (3 pav.). Kontrolei naudotas išcentrinės jėgos nepaveiktas pieno mėginys.
24 Trečiame eksperimentinio bandymo etape pieno mechaninis apdorojimas atliktas homogenizuojant bandymams atrinktus karvių mėginius. Pasirinkti du pieno homogenizavimo greičiai – 3500 aps./min. ir 24 000 aps./min. Pieno mėginiai homogenizuoti 10 minučių kambario temperatūroje (4 pav.). Atlikus homogenizavimą, mėginiai pristatyti į laboratoriją pieno sudėčiai ir kokybei nustatyti.
25
3.
TYRIMO METODAI
Tyrimams ţalio pieno mėginiai buvo paimti vakarinio melţimo metu, iš kiekvienos karvės po 50 ml pagal pieno mėginių ėmimo taisykles (LST EN ISO 707:1999+P:2003 Pienas ir pieno produktai. Mėginių ėmimo taisyklės). Ţalio pieno mėginiai buvo konservuojami, naudojant „Sedupolo“ tabletes, kiekvienoje tabletėje yra 8 mg bronopolo ir 0,3 mg natamicino. Įdėjus tabletę, pieno mėginiai gerai išmaišyti. Transportavimo metu konservuoti pieno mėginiai buvo laikomi specialiuose konteineriuose, kuriuose nustatyta temperatūra ne aukštesnė nei 6–8 °C. Pieno mėginiai tyrimams į laboratoriją pristatyti per dvi valandas.
Pieno mėginių sudėtis ir kokybės rodikliai tirti akredituotoje Lietuvos pieno tyrimų laboratorijoje VĮ „Pieno tyrimai“. Pieno mėginyje riebalų, baltymų ir laktozės kiekiai nustatyti naudojant lakstoskopą „LactoScope FTIR” (FT 1.0. 2001; Delta Instruments, Olandija). „LactoScope FTIR” tai infraraudonųjų spindulių pieno analizatorius. Jo veikimas pagrįstas skirtinga pieno sudėties komponentų (riebalų, baltymų, laktozės) infraraudonųjų spindulių specifinio bangų ilgio sugerties geba. Atsiţvelgiant į kiekvieno pieno komponento absorbuotos energijos kiekį, yra apskaičiuojamas šių komponentų dalių kiekis piene.
Somatinių ląstelių skaičius pieno mėginiuose nustatytas rutininiu metodu, naudojant pramoninį skaitiklį „Somascope“. Šis skaitiklis veikia fluorooptoeletroniniu metodu. Pradţioje tiriami pieno mėginiai sumaišomi su daţančiu tirpalu, vėliau mišinys pilamas į kiuvetę, kuri apšviečiama ultravioletiniais spinduliais. Nusidaţiusios ląstelės švyti, o skaitiklio „Somascope“ kompiuterinė programa registruoja gaunamus signalus ir tokiu būdu nustato somatinių ląstelių skaičių piene.
Tam, kad uţtikrinti įprastinių tyrimų metodų tikslumą, atliktas pamatinis kazeino tyrimas. Kazeino kiekis nustatytas naudojant Kjedalio metodą, kurio esmė – kazeininio azoto kiekis nustatomas netiesioginiu pamatiniu metodu. Kjeldalio metodas laikomas tiksliausiu, nustatant bendrąjį azotinių junginių kiekį organiniuose junginiuose. Metodas pagrįstas tiriamo organinio junginio mineralizavimu koncentruotoje sieros rūgštyje. Mineralizavimas vyksta sieros rūgšties virimo temparatūroje. Tiriamas organinis junginys oksiduojasi iki anglies dvideginio ir vandens, tuo tarpu medţiagoje esantis azotas išsiskiria kaip amoniakas. Amoniakas sieros rūgšties aplinkoje sudaro amonio druską. Azoto kiekis yra pagrindas baltymų kiekiui skaičiuoti. Ţinant procentinį azoto kiekį tiriamoje medţiagoje, galima suskaičiuoti kazeino arba bendrąjį baltymų kiekį. Kazeininis ir nekazeininis azoto kiekis tiriamo pieno mėginiuose buvo nustatomas pagal LST EN ISO 8968-1:2014, išskyrus 9.1 punktą.
26 Įprastinių tyrimų metodų tikslumo uţtikrinimui atliktas somatinių ląstelių skaičiaus tyrimas pamatiniu mikroskopiniu metodu laikantis reikalavimų, kurie nurodyti standarte LST EN ISO 13366-1:2008/AC:2009.
Pieno mėginiai mechaniškai apdoroti naudojant centrifugą Falcon 6/300 (MSE (UK) Limited, United Kingdom) ir homogenizatorių IKA T18 basic (IKA ultra-TURRAX®, Germany). Centrifugavimo metu pienas veikiamas išcentrinės jėgos, kurios poveikyje pieno komponentai susiskirsto į tris fazes, o somatinių ląstelių struktūra suardoma. Pieno mėginius homogenizuojant pieno komponentai tolygiau pasiskirsto visame mėginyje, o somątinės ląstelės susmulkinamos ir sutrinamos rotatoriaus ir statoriaus pagalba.
Statistiniai duomenys ir tyrimų rezultatai apskaičiuoti naudojantis kompiuterine programa “Microsoft Excel 2007”. Skirtumams įvertinti naudotas Stjudento t-testas. Duomenys buvo laikomi statistiškai patikimi, kai p < 0,05.
27
4.
TYRIMO REZULTATAI
Išcentrinės jėgos įtaka somatinių ląstelių skaičiui piene
Eksperimentinio bandymo pirmo etapo metu norint nustatyti išcentrinės jėgos įtaką pieno kokybės komponentams (somatinių ląstelių skaičiui), pieno mėginiai centrifuguoti 3000 aps./min. greičiu, dešimt minučių, 10 °C temperatūroje. Prieš ir po centrifugavimo pieno mėginiai tirti prietaisu „Somascope“, nustatytas somatinių ląstelių kiekis. Įprastinių tyrimų patikslinimui atliktas somatinių ląstelių skaičiavimas pamatiniu mikroskopiniu metodu. Šių dviejų metodų rezultatai palyginti tarpusavyje.
Prieš centrifugavimą ištyrus pieno mėginius rutininiu ir pamatiniu mikroskopiniu metodais ir lyginant tyrimų rezultatus tarpusavyje, didelio skirtumo tarp nustatyto somatinių ląstelių skaičiaus nenustatyta. Po centrifugavimo tiriant pieno mėginius rutininiu ir pamatiniu mikroskopiniu metodais ir lyginant tarpusavje gautus rezultatus, nustatyti ţenkliai didesni somatinių ląstelių skaičiaus skirtumai ribose nuo -162 iki 323 tūkst./ml (3lentelė).
3lentelė. Somatinių ląstelių skaičiaus kitimas prieš ir po centrifugavimo, nustatant rutininiu ir pamatiniu mikroskopiniu tyrimo metodu.
Būsena Mėginio Nr. SLS tūkst./ml (rutininis metodas) SLS tūkst./ml (pamatinis mikroskopinis metodas) Rezultatų skirtumas Prieš centrifugavimą 1 620 608 -12 2 598 598 0 3 1080 1088 -8 4 616 624 8 5 456 458 2 6 1301 1362 3 Po centrifugavimo 1 338 570 323 2 535 440 -95 3 930 1100 170 4 581 419 -162 5 260 292 32 6 1064 1192 128
28 Tyrimo rezultatai rodo, jog po centrifugavimo 3000 aps./min greičiu visuose pieno mėginiuose somatinių ląstelių skaičius sumaţėjo vidutiniškai 24 proc (5pav.).
5 pav. Somatinių ląstelių skaičiaus sumažėjimas procentais po centrifugavimo.
Mechaninio apdorojimo įtaka somatinių ląstelių skaičiui piene
Antrame eksperimentinio tyrimo etape pasirinkti keturi pieno mėginių mechaninio apdorojimo būdai: pirmiausia mėginiai buvo apdorojami centrifuguojant pieną 3000 ir 4500 aps./min. greičiu, 10 minučių 10 °C temperatūroje ir homogenizuojant 3500 ir 24000 aps./min. greičiu, 5 minutes, kambario temperatūroje.
Pieno mėginius nucentrifugavus 3000 aps./min. greičiu somatinių ląstelių skaičius piene sumaţėjo (didţiausias pokytis -900 tūkst./ml.). Kituose pieno mėginiuose, juos nucentrifugavus 4500 aps./min. greičiu, somatinių ląstelių skaičius taip pat sumaţėjo (didţiausias pokytis -661 tūkst./ml.). Tyrimo rezultatai rodo, jog pieno mėginius homogenizuojant 3500 aps./min. greičiu somatinių ląstelių skaičius piene kito neţymiai (didţiausias pokytis -199 tūkst./ml.). Homogenizuojant pieno mėginius, padidinus greitį iki 24000 aps./min. somatinių ląstelių skaičius piene ţenkliai pakito (didţiausias pokytis -1520 tūkst./ml.) (4 lentelė).
44,9 9,5 12,9 4,69 41,98 17,22 0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100 1 2 3 4 5 6 SL S s u m až ėj im as p ro ce n ta is p o c en tri fu ga vi m o Mėginio Nr.
29 4 lentelė. Somatinių ląstelių skaičiaus pokyčiai centrifuguojant ir homogenizuojant pieną naudojant skirtingą apsukų skaičių.
Mėginio Nr. Kontroliniai mėginiai SLS (tūkst./ml) po centrifugavimo 3000 aps./min. SLS(tūkst./ml) po centrifugavimo 4500 aps./min. SLS (tūkst./ml) po homogenizavimo 3500 aps./min. SLS (tūkst./ml) po homogenizavimo 24000 aps./min. 1 1700 1320 1360 1550 180 2 2002 1102 1601 2015 440 3 2804 1560 2520 2522 341 4 1040 810 898 1101 150 5 911 571 612 840 350 6 1601 940 710 1402 310
Centrifuguojant pieno mėginius 3000 aps./min. greičiu, visuose pieno mėginiuose somatinių ląstelių skaičius sumaţėjo: pirmame – 22,5 proc., antrame – 44.95 proc., trečiame – 44.37 proc., ketvirtame – 22.12 proc., penktame – 37.32 proc., šeštame – 41,28 proc. Vidutiniškai somatinių ląstelių skaičius nucentrifuguotuose mėginiuose sumaţėjo 35,5 proc.
Centrifuguojant pieno mėginius 4500 aps./min. greičiu, somatinių ląstelių skaičius taip pat sumaţėjo: pirmame – 20 proc., antrame – 20,03 proc., trečiame – 10,1 proc., ketvirtame – 13,65 proc., penktame – 32,82 proc., šeštame – 55,65 proc. Vidutiniškai somatinių ląstelių skaičius nucentrifuguotuose mėginiuose sumaţėjo 25,4 proc. (6 pav.).
30 6 pav. Somatinių ląstelių skaičiaus pieno mėginiuose sumažėjimas procentais po centrifugavimo 3000 aps./min. ir 4500aps./min greičiu.
Homogenizuojant pieno mėginius 3500 aps./min. greičiu pieno mėginiuose somatinių ląstelių skaičius sumaţėjo neţenkliai: pirmame – 8,82 proc., antrame – 0.2 proc., trečiame – 10,06 proc., ketvirtame – 0.5 proc., penktame – 7.8 proc., šeštame – 12.4 proc. Vidutiniškai somatinių ląstelių skaičius homogenizuotuose pieno mėginiuose sumaţėjo 6,6 proc.
Homogenizuojant pieno mėginius 24000 aps./min. greičiu pieno mėginiuose somatinių ląstelių skaičius sumaţėjo ţenkliai: pirmame – 89.4 proc., antrame – 78.02 proc., trečiame – 87.8 proc., ketvirtame – 85.6 proc., penktame – 61.6 proc., šeštame – 80.6 proc. Vidutiniškai somatinių ląstelių skaičius homogenizuotuose pieno mėginiuose sumaţėjo 80,5 proc. (7 pav.).
22,35 44,95 44,37 22,12 37,32 41,28 20 20,03 10,1 13,65 32,82 55,65 0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100 1 2 3 4 5 6 SLS sumažėjimas procentais Mėginio Nr. Centrifuguojant 3000aps./min. greičiu Centrifuguojant 4500aps./min. greičiu
31 7 pav. Somatinių ląstelių skaičiaus pieno mėginiuose sumažėjimas procentais po homogenizavimo 3500 aps./min. ir 24000aps./min. greičiu.
8,82 0,2 10,06 0,5 7,8 12,4 89,4 78,02 87,8 85,6 61,6 80,6 0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100 1 2 3 4 5 6 SLS sumažėjimas procentais Mėginio Nr. Homogenizuojant 3500aps./min. greičiu Homogenizuojant 24000 aps./min. greičiu
32
Mechaninio apdorojimo įtaka pieno sudėties rodikliams
Tuose pačiuose atrinktuose 6 pieno mėginiuose, apdorojus juos mechaniškai ir nustačius somatinių ląstelių skaičių, vėliau juose nustatytas pieno sudėtinių dalių kiekis procentais. Po homogenizavimo ir centrifugavimo piene nustatytas riebalų, baltymų ir laktozės kiekis. Tyrimo rezultatai rodo, jog mechaninis pieno apdorojimas neturėjo įtakos pieno sudėties komponentų kiekiui – rezultatai kito p >0,05 (8 pav.).
8 pav. Riebalų, baltymų, laktozės kiekis procentais pieno mėginiuose po centrifugavimo ir homogenizavimo naudojant skirtingą apsukų skaičių.
33
Mechaninio apdorojimo įtaka kazeino kiekiui piene
Atrinktuose šešiuose pieno mėginiuose nustatytas kazeino kiekis procentais. Po to tiriami mėginiai apdoroti mechaniškai naudojant centrifugą (3000 ir 4500 aps./min. greičiu) ir homogenizatorių (3500 aps./min. ir 24000 aps./min. greičiu). Po mechaninio apdorojimo pakartotinai ištyrus pieno mėginius nustatyta, jog juose kazeino kiekis ţenkliai nepakito (5 lentelė).
5 lentelė. Kazeino kiekio pieno mėginiuose kitimas centrifuguojant ir homogenizuojant pasirinkus skirtingą apsukų skaičių.
Kazeino kiekis prieš centrifugavimą ir homogenizavimą Kazeino kiekis centrifuguojant 3000 aps./min. greičiu Kazeino kiekis centrifuguojant 4500 aps./min. greičiu Kazeino kiekis homogenizuojant 3500 aps./min. greičiu. Kazeino kiekis homogenizuojant 24000 aps./min. greičiu. 1 2.78 2.85 2.84 2.77 2.82 2 2.71 2.78 2.80 2.88 2.87 3 2.70 2.76 2.81 2.83 2.85 4 3.09 3.26 3.28 3.23 3.19 5 2,78 2,80 2,79 2,81 2,85 6 3,16 3,30 3,33 3,30 3,28
34 Rutininiu metodu (infraraudonųjų spindulių prietaisu) ištirtų mėginių rezultatai rodo, kad mechaninis pieno apdorojimas kazeino kiekio kitimui įtakos neturėjo. (9 pav.)
9 pav. Somatinių ląstelių skaičiaus ir kazeino kiekio procentais kitimas, pieno mėginius apdorojant mechaniškai (C – centrifugavimas, H – homogenizavimas, skaičiai nurodo apsukų skaičių per minutę)
Tačiau piene, kuris homogenizuotas 24 000 apsukų per minutę greičiu nustatyta somatinių ląstelių skaičiaus riba (<400 tūkst./ml), pagal kurią superkamas pienas (Lietuvos Respublikos ţemės ūkio ministro 2009 m.gruodţio 10 d.įsakymo Nr. 3D-963, pieno supirkimo taisyklės) (6 lentelė).
0 400 800 1200 1600 2000 2400 2800 0,00 0,50 1,00 1,50 2,00 2,50 3,00 3,50
Som
at
ini
ų
ląs
te
lių
sk
ai
či
us
K
az
e
inas
pr
oc.
Kazeinas proc. SLS tūkst./ml35 6 lent elė. M ec hanini o apdor oji mo įt ak a SL S (tūks t./ml) tai kant ruti ninį me todą S L S h om oge n izuoj an t 240 00 ap s. /m in gr eičiu 216 352 427 168 301 367 S L S h om oge n izuoj an t 3500 ap s. /m in gr eiči u 1614 2672 2005 1119 1364 855 S L S ce n tr if u gu oj an t 4500 ap s. /m in . gr eičiu 1481 2622 1645 945 691 628 S L S ce n tr if u gu oj an t 3000 ap s. /m in . gr eičiu 1419 1663 1190 729 929 560 S L S p rieš ce n tr if u gavim ą ir h om oge n izavim ą 1794 2751 2022 1146 1516 905 M ėgin io Nr . 1 2 3 4 5 6
36
5.
REZULTATŲ APTARIMAS
Pieno falsifikavimas yra aktuali problema pienininkystėje. Teigiama, kad ūkinininkai ar įmonės gali apdoroti mastitu sergančių karvių pieną mechaniškai, tokiu būdu sumaţinti jame esantį somatinių ląstelių skaičių ir priduoti kaip reikalavimus atitinkantį sveikų karvių pieną. Tokiu atveju į bendrą pieno liniją patenka mastitinis pienas, kuris yra pavojingas vartotojų sveikatai.
Tyrimo metu nustatyta, jog mechaninis pieno apdorojimas turi įtakos kai kuriems pieno sudėties ir kokybės rodikliams.
Sarikaya H. (51) atliktuose moksliniuose eksperimentuose pateikta išvada, kad mechaninis pieno apdorojimas įtakoja somatinių ląstelių skaičių piene – centrifuguojant pieną SLS sumaţėja, nes suardoma jų struktūra. Šiame eksperimente, pirmojo tyrimo etapo metu apdorojus pieno mėginius mechaniškai 3000 aps./min. greičiu, dešimt minučių, 10 °C temperatūroje, nustatyta, kad visuose šešiuose mėginiuose somatinių ląstelių skaičius sumaţėjo ribose nuo 338 tūkst./ml iki 1192 tūkst./ml. Vidutiniškai somatinių ląstelių skaičius sumaţėjo 24 proc. Somatinių ląstelių skaičius buvo nustatytas naudojant du metodus: prietaisu „Somascope“ ir pamatiniu mikroskopiniu metodu. Šių metodų rezultatai palyginti tarpusavyje. Tiriant somatinių ląstelių skaičių prieš mechaninį pieno apdorojimą – rezultatai ţenkliai nesiskyrė. Lyginant metodų rezultatus po centrifugavimo, matomas ţenklus skirtumas – somatinių ląstelių skaičiaus skirtumai ribose nuo 167 tūkst./ml iki 323 tūkst./ml. Tai rodo, jog išcentrinė jėga dalinai suardo somatinių ląstelių branduolio struktūrą.
Antrojo tyrimo ekperimento etapo metu šeši pieno mėginiai apdoroti keturiais mechaninio apdorojimo būdais. Centrifuguojant pieną 3000 aps./min. greičiu visuose pieno mėginiuose somatinių ląstelių skaičius sumaţėjo (didţiausias pokytis -900 tūkst./ml). Vidutiniškai nucentrifuguotuose pieno mėginiuose somatinių ląstelių skaičius sumaţėjo 35,5 proc. Toks somatinių ląstelių skaičiaus kitimas rodo, kad centrifugavimas 3000 aps./min. greičiu turi įtakos somatinių ląstelių skaičiui piene. Tačiau SLS pokyčiai nėra tokie dideli, jog jų skaičius sumaţėtų iki leistinos pieno supirkimo normos (SLS<400 tūkst./ml).
Pakartotinai pieno mėginiai centrifuguoti padidinus apsukų skaičių iki 4500 aps./min. Pagal gautus rezultatus, somatinių ląstelių skaičius taip pat sumaţėjo (didţiausias pokytis -661 tūkst./ml.). Vidutiniškai nucentrifuguotuose pieno mėginiuose SLS sumaţėjo 25,4 proc. Tyrimo rezultatai rodo, kad pieno centrifugavimas 4500aps./min. greičiu turi įtakos SLS skaičiui piene, tačiau SLS pokyčiai nėra dideli. Nei viename mėginyje somatinių ląstelių skaičius nesumaţėjo iki leistinos pieno supirkimo normos (SLS<400 tūkst./ml). Lyginant pieno mėginių centrifugavimo greičio įtaką, didesnę įtaką SLS skaičiui turėjo centrifugavimas 3000aps./min. greičiu (SLS sumaţėjo 10,5 proc. daugiau negu centrifuguojant 4500 aps./min.).
37 Trečiame tyrimo etape šeši pieno mėginiai homogenizuoti 3500 aps./min. greičiu. Rezultatai rodo, kad somatinių ląstelių skaičius kito neţymiai (didţiausias pokytis -199 tūkst./ml.).Vidutiniškai SLS sumaţėjo 6,6 proc. Piene SLS skaičius nesumaţėjo iki leistinos normos (SLS<400 tūkst./ml). Lyginant tarpusavyje pieno mechaninio apdorojimo būdus ir greitį, homogenizavimas 3500 aps./min. greičiu turėjo maţiausią įtaką somatinių ląstelių skaičiaus sumaţėjimui.
Vėliau pieno mėginiai buvo homogenizuojami padidinus greitį iki 24 000 aps./min. Somatinių ląstelių skaičius ţenkliai pakito visuose pieno mėginiuose (didţiausias pokytis -1520 tūkst./ml.). Vidutiniškai SLS sumaţėjo 80,5 proc. Penkiuose iš šešių pieno mėginių, somatinių ląstelių skaičius sumaţėjo iki leistinos normos (SLS<400 tūkst./ml). Tyrimo rezultatai rodo, kad homogenizavimas 24 000 aps./min. greičiu turi didelę įtaką SLS piene. Naudojant šį pieno mechaninio apdorojimo būdą, pienas gali būti falsifikuojamas.
Eksperimento metu nustatyta mechaninio pieno apdorojimo įtaka pieno sudėčiai. Apdorojus pieno mėginius centrifuguojant (3000 ir 4500 aps./min. greičiu) ir homogenizuojant (3000 ir 24 000 aps./min.), ištirtas bendras baltymų, laktozės ir riebalų kiekis. Pieno sudedamųjų dalių kiekis nekito. Tyrimo rezultatai rodo, kad mechaninis pieno apdorojimas neturi įtakos pieno riebalų, baltymų ir laktozės kiekio kitimui (p >0,05).
Remiantis mokslininkų Tripaldi ir kt. (57) atliktais moksliniais eksperimentais, teigiama, kad somatinių ląstelių skaičiui padaugėjus iki 100 - 200 tūkst/ml maţėja kazeino, daugėja bendrųjų ir išrūgų baltymų koncentracija piene. Eksperimento metu apdorojus pieno mėginius mechaniškai, juose buvo tirti kazeino kiekio pokyčiai. Kazeino kiekis kito p<0,05. Šio tyrimo rezultatai rodo, jog mechaninis pieno apdorojimas neturėjo įtakos bendram kazeino kiekiui piene.
Taip pat tirtas ryšys tarp kazeino kiekio ir somatinių ląstelių skaičiaus piene. Somatinių ląstelių skaičiui maţėjant, kazeino kiekis nekito. Eksperimentinio tyrimo rezultatai rodo, kad somatinių ląstelių skaičiaus pokyčiai neturėjo įtakos kazeino kiekiui.
38
IŠVADOS
1) Ištyrus pieno mėginius po centrifugavimo ir homogenizavimo naudojant skirtingą apsukų skaičių, nustatyta, kad somatinių ląstelių skaičius centrifuguotuose mėginiuose vidutiniškai sumaţėjo 30,5 proc., o homogenizuotuose mėginiuose 43,5 proc. Pieno apdorojimas homogenizuojant 24 000 aps./min. greičiu ţenkliai maţina somatinių ląstelių skaičių (SLS sumaţėjo 80,5 proc.). Penkiuose iš šešių homogenizuotų pieno mėginių, somatinių ląstelių skaičius sumaţėjo iki leistinos normos (SLS<400 tūkst./ml). Taikant šį mechaninio apdorojimo būdą, pienas gali būti falsifikuojamas.
2) Ištyrus pieno mėginių sudėties rodiklius po centrifugavimo ir homogenizavimo, nustatyta, jog baltymų, laktozės ir riebalų kiekis nekito (p>0,05). Mechaninis pieno aprodojimas neturi įtakos pieno sudėties rodikliams.
3) Po centrifugavimo ir homogenizavimo, pieno mėginiuose nustatytas kazeino kiekis. Tyrimo rezultatai rodo, kad mechaninis pieno apdorojimas neturi įtakos kazeino kiekiui (kazeino kiekis kito p>0,05).
