Нажмите здесь, чтобы открыть версию в формате PDF
Введение
В первых двух заметках этой серии неоднократно подчеркивалось: название ингредиента на этикетке заменителя цельного молока (ЗЦМ) для телят не раскрывает всей картины. ЗЦМ может содержать много сухого обезжиренного молока, но не образовывать плотного сгустка. Смесь на основе сыворотки может хорошо перевариваться и обеспечивать отличный рост. А два продукта с одинаковым названием «сухое обезжиренное молоко» способны значительно различаться по функциональным свойствам из-за нагревания, сгущения, сушки, хранения и включения в готовую рецептуру.
Возможно, это главный практический вывод из спора о сухом обезжиренном молоке и сыворотке. Вопрос не только в наличии обезжиренного молока в ЗЦМ, а в том, пригодны ли молочные ингредиенты для молодого теленка с точки зрения питания и функциональных свойств.
Нагревание необходимо, но избыток тепла изменяет белок
При переработке молоко необходимо нагревать для обеспечения безопасности, выпаривания и сушки. Эти процессы неизбежно в некоторой степени изменяют белки. Особенно чувствительны к нагреву сывороточные белки. При повышении температуры и длительности нагрева они разворачиваются и взаимодействуют между собой и с казеином. Сильный нагрев также усиливает реакции Майяра между лактозой и аминогруппами, особенно лизина.
Такие изменения не обязательно вредны. Некоторая денатурация неизбежна, а связь между термообработкой и продуктивностью телят не является строго линейной. Опасность представляет чрезмерная обработка, снижающая переваримость, меняющая доступность аминокислот или поведение восстановленного порошка в сычуге.
Классические опыты на телятах
Lister и Emmons (1976) получали сухое обезжиренное молоко после нагревания в течение 30 минут при 60, 73,9 или 85 °C. У молодых телят, получавших наиболее интенсивно обработанный порошок, чаще отмечали диарею и более медленный ранний рост, чем у телят на менее нагретом продукте. Позже различия в росте исчезали, а переваримость питательных веществ, измеренная в дни 20–26, не различалась.
Возрастная реакция важна. У самых молодых телят пищеварительная система наименее развита, поэтому они могут быть особенно чувствительны к низкому качеству ингредиентов. Компонент, вызывающий проблемы в первые две-три недели жизни, может значительно лучше использоваться более старшим теленком.
Исследователи также связали термообработку со свертыванием под действием сычужного фермента. Они не просто заключили, что «обезжиренное молоко полезно». Сильно нагретое сухое молоко может быть плохим компонентом для самых молодых телят, а способность восстановленного порошка образовывать сгусток дает информацию о технологии производства и функциональности.
Сычужное свертывание: полезный, но несовершенный тест качества
Emmons и Lister провели серию лабораторных работ по образованию сгустка. При испытании восстановленное обезжиренное молоко или ЗЦМ подвергают действию химозина в стандартных условиях. Оценивают, образуется ли сгусток, скорость его образования, прочность и иногда способность выделять сыворотку (синерезис).
Для сухого обезжиренного молока, которое должно вести себя в организме теленка как цельное молоко, это полезная функциональная проба. Порошок, не свертывающийся в разумных лабораторных условиях, вряд ли будет вести себя в сычуге как минимально обработанное молоко. Однако результаты необходимо трактовать осторожно.
Emmons, Lister и Campbell (1976) исследовали коммерческие образцы сухого обезжиренного молока и ЗЦМ. Содержание азота неденатурированных сывороточных белков не позволяло надежно предсказать сычужное свертывание. Некоторые порошки с относительно высокими значениями этого показателя давали слабый сгусток или вовсе не свертывались. Большинство испытанных ЗЦМ также не свертывалось, несмотря на кажущиеся высокими показатели сывороточного белка.
Таким образом, химический индекс нагревания и функциональный тест свертывания отвечают на разные вопросы. Ни один из них не следует считать универсальной самостоятельной мерой питательной ценности.
WPNI: что показывает индекс
Индекс азота сывороточных белков (WPNI) широко применяется для классификации сухого обезжиренного молока по интенсивности термообработки. Он измеряет растворимый азот неденатурированных сывороточных белков. Традиционно более высокий WPNI означает меньшее тепловое повреждение, а более низкий — более интенсивный нагрев.
Обычные категории приблизительно таковы: низкотемпературная обработка — не менее 6,0 мг растворимого азота сывороточных белков на грамм порошка; средняя — от 1,51 до 5,99 мг/г; высокая — не более 1,5 мг/г. Эти категории полезны в пищевой промышленности, поскольку история нагревания влияет на функциональные свойства.
Однако WPNI зависит от концентрации белка в порошке. Sikand et al. (2008) показали, что стандартизация порошка лактозой или пермеатом может настолько изменить WPNI, что продукт перейдет в другую категорию, хотя сами белки не подвергались дополнительному нагреву. Для уменьшения этой ошибки предложено выражать растворимый азот сывороточных белков на грамм белка, а не порошка.
Górka и Budziński (2026) использовали WPNI с поправкой на содержание белка при характеристике обезжиренного молока и сыворотки в недавнем опыте с ЗЦМ. Авторы справедливо отметили, что WPNI отражает растворимость, но не измеряет непосредственно структуру белка. Это индикатор, а не полное описание качества ингредиента.
Почему свертывание зависит не только от нагревания
Даже отличный порошок обезжиренного молока может вести себя иначе после включения в готовый ЗЦМ. Образование сгустка зависит от доступности кальция, pH, общего количества сухих веществ, взаимодействий белков, введения жира и других деталей рецептуры.
Ранние работы Emmons и Lister четко это показали. Добавление белков, жира, кальция, фосфата и цитрата изменяло сычужное свертывание. Более поздние исследования установили, что способ диспергирования жира в ЗЦМ с обезжиренным молоком влияет на плотность сгустка и синерезис. Гомогенизация при высоком давлении давала более мягкие сгустки, чем некоторые методы при низком давлении. Следовательно, «50% обезжиренного молока» не является функциональной характеристикой готового продукта.
Исследование Vorndran и Steinhoff-Wagner (2025) дает современный пример. Их ЗЦМ содержал 50% сухого обезжиренного молока, но связанные с той же программой лабораторные испытания показали, что готовая смесь не образовывала плотного сгустка в условиях опыта. Какова бы ни была причина — термообработка, рецептура, минералы, обработка жира или взаимодействия ингредиентов, — одна доля обезжиренного молока не предсказывала свертывание.
Какие анализы следует проводить?
Не существует одного лабораторного показателя, способного определить, «хорош» ли молочный ингредиент. Полезная программа контроля качества объединяет анализ состава, функциональные испытания и в конечном счете данные опытов на животных. Важность тестов зависит от предполагаемого применения ингредиента.
Таблица 1. Примеры испытаний для характеристики молочных ингредиентов, используемых в ЗЦМ для телят.
| Испытание или показатель | Что показывает | Важное ограничение |
| Основной химический состав | Белок, жир, зола, влага и лактоза; контроль рецептуры и стабильности партий. | Не описывает переваримость белка или повреждение при нагревании. |
| Аминокислотный профиль | Подтверждает поступление незаменимых аминокислот и помогает сбалансировать ЗЦМ. | Общее количество аминокислот не равно количеству доступных или реакционноспособных. |
| WPNI / растворимый азот сывороточных белков | Показатель термообработки и денатурации сывороточных белков. | Зависит от состава порошка; не измеряет напрямую свертывание или переваримость. |
| Скорость свертывания и прочность сгустка | Показывает способность ингредиента или готового ЗЦМ свертываться в стандартных условиях. | Свертывание in vitro не гарантирует образования сгустка или лучшего роста у каждого теленка. |
| Синерезис | Оценивает сокращение сгустка и выделение сыворотки. | Полезен лишь тогда, когда образование сгустка желательно. |
| Растворимость / диспергируемость | Характеризует смешивание и некоторые типы повреждений при переработке. | Растворимый белок может иметь измененные питательные или функциональные свойства. |
| Индикаторы термоповреждения / реакции Майяра | Выявляют перегрев, потерю реакционноспособного лизина или продукты Майяра. | Методы различаются; не всякое изменение от нагрева ухудшает продуктивность. |
| Опыты по переваримости / продуктивности | Учитывают ингредиент, рецептуру и физиологию теленка. | Дороже и дольше рутинных тестов; требуют продуманного опыта. |
Проводят ли производители такие анализы?
Специализированные производители ЗЦМ обычно выполняют гораздо больше проверок качества, чем видно по этикетке. Например, Denkavit публично описывает лабораторный отбор потенциальных белковых ингредиентов по растворимости, стабильности и антипитательным факторам, а затем испытания переваримости на телятах до начала применения. Именно такой подход к оценке ингредиентов имеет значение.
Мне не удалось найти опубликованный документ Denkavit, подтверждающий обязательное испытание каждой поступающей партии сухого обезжиренного молока на сычужное свертывание. Возможно, такой анализ проводится внутри компании, но без документов это нельзя утверждать. Покупателям, для которых свертывание важно, следует спросить производителя, испытывает ли он ингредиент, готовый ЗЦМ или оба продукта и каким методом.
Более правильный вопрос при покупке
Обсуждение обезжиренного молока часто сводится к спецификации: «хочу не менее 30%» или «не менее 50% обезжиренного молока». Это привлекательно: число простое, и его легко внести в контракт. К сожалению, оно может создавать ложное ощущение точности.
Более полезная спецификация должна касаться качества и стабильности всей белковой системы. Какие молочные ингредиенты используются? Как оцениваются поступающие партии? Обезжиренное молоко подвергалось слабому, среднему или сильному нагреву? Измеряется ли WPNI? Если свертывание важно, проверяли ли готовый ЗЦМ на образование и прочность сгустка? Контролируют ли содержание аминокислот? Какие есть доказательства переваримости у молодых телят? Какова допустимая изменчивость между партиями?
Ответить на эти вопросы сложнее, чем прочитать один процент на этикетке, но они гораздо ближе к биологии теленка.
Качество ингредиентов может объяснить давние противоречия
Такой взгляд помогает согласовать исторические исследования. Некоторые ранние несвертывающиеся ЗЦМ давали плохие результаты, из-за чего отсутствие сгустка считали причиной диареи и замедленного роста. Но многие из них также содержали сильно нагретые молочные белки, плохо обработанные растительные белки и другие компоненты, плохо перевариваемые молодыми телятами. Более поздние опыты, в которых свертывание подавляли без изменения исходной рецептуры, обычно не воспроизводили плохие показатели.
Верно и обратное: смесь не становится питательно лучше только из-за большой доли обезжиренного молока. Если порошок перегрет или готовый продукт имеет плохие функциональные свойства, название ингредиента мало что гарантирует.
Резюме
Сухое обезжиренное молоко может быть отличным источником белка для телят, но это название не является полной характеристикой качества. Нагревание изменяет сывороточные белки, взаимодействия казеина, реакции Майяра и сычужное свертывание. WPNI полезен для оценки истории нагревания, но напрямую не измеряет свертывание или переваримость. Тесты коагуляции и прочности сгустка дают функциональную информацию, однако образование сгустка не приводило к последовательному улучшению роста и использования питательных веществ. Лучший контроль качества сочетает анализ состава, индикаторы переработки, функциональные тесты и опыты по переваримости или продуктивности.
Практический вывод из трех заметок прост: оценивайте белковую систему, а не только название ингредиента. Доля обезжиренного молока, наличие сыворотки и способность свертываться — полезные сведения. Но ни один из этих факторов сам по себе не определяет качество ЗЦМ.
Отраслевой источник
Denkavit. 2019. What’s actually in the calf milk replacer? Theme: raw materials — vegetable proteins. Link
Литература
Emmons, D. B., and E. E. Lister. 1976. Quality of protein in milk replacers for young calves. I. Factors affecting in vitro curd formation by rennet (chymosin, rennin) from reconstituted skim milk powder. Can. J. Anim. Sci. 56:317-325. doi:10.4141/cjas76-037. Link
Lister, E. E., and D. B. Emmons. 1976. Quality of protein in milk replacers for young calves. II. Effects of heat treatment of skim milk powder and fat levels on calf growth, feed intake and nitrogen balance. Can. J. Anim. Sci. 56:327-333. doi:10.4141/cjas76-038. Link
Emmons, D. B., E. E. Lister, and D. L. Campbell. 1976. Quality of protein in milk replacers for young calves. III. Rennet coagulation and undenatured whey protein nitrogen content of skim milk powders and commercial milk replacers. Can. J. Anim. Sci. 56:335-338. doi:10.4141/cjas76-039. Link
Emmons, D. B., E. E. Lister, and J. D. Jones. 1976. Quality of protein in milk replacers for young calves. IV. Rennet (chymosin, rennin) coagulation of reconstituted skim milk powder containing added proteins, fat, calcium, phosphate and citrate. Can. J. Anim. Sci. 56:339-345.
Emmons, D. B., and E. E. Lister. 1980. Quality of protein in milk replacers for young calves. V. Effect of method of dispersing fat on curd formation and whey syneresis. J. Dairy Sci. 63:417-425. doi:10.3168/jds.S0022-0302(80)82949-3. Link
Górka, P., and W. Budziński. 2026. Effect of inclusion of skim milk in milk replacer on growth performance of newborn dairy calves. J. Dairy Sci. doi:10.3168/jds.2026-29094. Link
Shillam, K. W. G., J. H. B. Roy, and P. L. Ingram. 1962. The effect of heat treatment on the nutritive value of milk for the young calf: 2. The factor in a milk substitute associated with a high incidence of scouring and mortality. Br. J. Nutr. 16:267-277. doi:10.1079/BJN19620029. Link
Sikand, V., P. S. Tong, and J. Walker. 2008. Impact of protein standardization of milk powder with lactose or permeate on whey protein nitrogen index and heat classification. Dairy Sci. Technol. 88:105-120. doi:10.1051/dst:2007011. Link
Vorndran, A. M., and J. Steinhoff-Wagner. 2025. Effects of high-volume voluntary feed consumption on growth and health of Brown Swiss calves: Continued dam’s milk feeding versus early introduction of milk replacer during the first week of life. J. Dairy Sci. 108:5954-5967. doi:10.3168/jds.2025-26405. Link
Wilms, J. N., M. H. Ghaffari, M. A. Steele, H. Sauerwein, J. Martin-Tereso, and L. N. Leal. 2022. Macronutrient profile in milk replacer or a whole milk powder modulates growth performance, feeding behavior, and blood metabolites in ad libitum-fed calves. J. Dairy Sci. 105:6670-6692. doi:10.3168/jds.2022-21870. Link