Многие молокоперерабатывающие предприятия используют ультрафильтрацию для производства сыра. Эта технология обеспечивает оптимальное использование молочных белков, но при этом образуется побочный продукт, называемый пермеатом UF, — жидкость, состоящая в основном из воды (94 %), лактозы (5 %) и минералов (1 %) (примечание «Пермеаты из молочного сырья сухие», новый ГОСТ РФ).
В Канаде ежегодно производится 528 000 тонн сыра из молока, произведенного на наших фермах. При производстве этого сыра образуются сотни миллионов литров пермеата, которые утилизируются с помощью подходов, приносящих крайне низкую прибыль молочной отрасли, особенно если пермеат высушивают для поставок на международные рынки. Одним из примеров является корм для свиней. В контексте циркулярной экономики поиск способов утилизации пермеата на фермах может представлять собой интересную возможность для повышения эффективности производства молока.
Фактически, несколько канадских молочных фермеров уже имеют оборудование для добавления жидкого пермеата в рацион своих стад. Однако при каких условиях эта практика является выгодной? И какое влияние она может оказать на продуктивность животных, состав молока и его пригодность для переработки? Исследователи из Университета Лаваля вместе с коллегами из Министерства сельского хозяйства и агробизнеса Канады и Университета Манитобы в настоящее время изучают эти вопросы.
Опыты на исследовательских фермах
Два первых испытания были проведены в Квебеке и Манитобе, где в типичные для каждого региона рационы были включены растущие объемы пермеата. В эксперименте, проведенном в Центре исследований в области животноводства Дешамбо в Квебеке, пермеат был включен в концентрациях 0%, 4%, 8% и 12% от сухого вещества рациона вместо кукурузы. Те же доли были использованы в Манитобе, но на этот раз пермеат заменил ячмень.
Первые результаты обнадеживают
Хотя анализ данных эксперимента еще не завершен, первые результаты обнадеживают. В обоих испытаниях добавление пермеата в рацион не привело к снижению потребления корма животными. Производство молока также не изменилось, когда пермеат заменил ячмень в Манитобе. В испытании в Квебеке, где пермеат заменил кукурузу, производство молока снизилось на 1,3 кг в день, но только там, где пермеат был добавлен в количестве 12% и заменил всю кукурузу в рационе. Наиболее неожиданные изменения были связаны с компонентами молока.
Когда пермеат заменил ячмень в рационе, было отмечено значительное увеличение содержания молочного жира, начиная с добавления в количестве 4%. Увеличение содержания жира также наблюдалось, когда пермеат заменил кукурузу, но оно было не таким заметным и происходило при более высоких долях включения (рисунок 1). Однако важно отметить, что контрольные животные в обоих испытаниях (те, которые не получали пермеат) производили молоко с очень разным содержанием жира: 3,88% для животных, получавших ячмень, по сравнению с 4,6% у получавших кукурузу в качестве энергетического концентрата.
Содержание белка в молоке не изменилось у коров, получавших рацион, более типичный для стад западной Канады, в то время как оно увеличилось на 0,1 процентного пункта, при замене пермеатом кукурузы в типичных рационах восточной Канады, но только при включении в рацион в количестве 12 %. Удивительно, но в испытании в Квебеке концентрация лактозы в молоке линейно снижалась (с 4,64 % до 4,54 %) с добавлением пермеата в рацион. В совокупности изменения концентрации различных ключевых компонентов молока, вызванные включением пермеата в рацион животных, привели к линейному снижению соотношения СОМО (сухой обезжиренный молочный остаток) к жиру в молоке (с 2,01 до 1,93).
Как насчет пригодности молока для переработки?
В ходе испытаний в Квебеке различные виды экспериментального молока собирались в отдельные охлаждающие резервуары, а затем перерабатывались в сыр моцарелла. Почему именно моцарелла? Дело в том, что в Квебеке почти половина молока, используемого для производства сыра, перерабатывается в моцареллу, в частности, в качестве ингредиента для пиццы, которую мы так любим. Результаты этого эксперимента по переработке молочной продукции показали, что замена кукурузы в рационе на пермеат не повлияла на эффективность процесса производства сыра, а также на свойства этих сыров при растяжении, плавлении, подрумянивании или потере масла во время приготовления.
Что же дальше?
Хотя эти результаты позволяют предположить, что пермеат может быть интересным ингредиентом для включения в рацион наших животных, остается несколько вопросов. Продолжаются исследования, направленные, в частности, на лучшее понимание влияния пермеата на микробиологию рубца. В будущем эта междисциплинарная группа сосредоточит свои усилия на определении условий, при которых использование пермеата в кормах для коров может повысить устойчивость молочного сектора.