Международные научно-технические семинары по переработке и использованию молочной сыворотки

13-05-2014, 20:31

Некоммерческое образовательное учреждение (НОУ) «Образовательный научно-технический центр молочной промышленности» (директор Е.Л. Кутузова) при ВНИМИ (директор акад. В. Д. Харитонов) с участием и при активной поддержке СевКавГТУ (ректор акад. Б. М. Синельников, зав. каф. проф. И. А. Евдокимов), начиная с 2006 года системно проводит мероприятия, на которых полностью или частично рассматриваются вопросы, связанные с переработкой и использованием молочной сыворотки, ее компонентов и их производных. Эти мероприятия имеют, как правило, международный статус (по составу участников) и являются заметными событиями для специалистов отрасли. Ниже кратко освещается содержательная часть тематики мероприятий во временной последовательности.
Международный научно-практический семинар «Современные направления переработки сыворотки» (г. Ставрополь, июнь 2006 г.). Семинар полностью был посвящен переработке молочной сыворотки. Работа семинара проходила по нескольким направлениям (секциям).
1. Целесообразность переработки сыворотки. Состояние переработки сыворотки в РФ и за рубежом.
2. Методы обработки молочной сыворотки. Продукты переработки сыворотки.
3. Технологии использования сыворотки.
4. Аппаратурно-процессовое оформление технологий обработки сыворотки.
5. Особенности хранения продуктов из сыворотки. Проблемы упаковки.
По материалам семинара были опубликованы тезисы докладов 208 авторов, представляющих 38 научных и промышленных предприятий отрасли.
Генеральной идеей и основной задачей в области использования сыворотки остается безотходность ее технологий, т.е. полное и рациональное использование всех компонентов. Именно этим вопросам была посвящена большая часть докладов (рис. 4.6).
Анализ тематики докладов показывает, что наряду с совершенствованием классических технологий переработки сыворотки (напитки, десерты, сухая сыворотка, кормовые продукты) — 18 % от общего числа докладов, развиваются технологии глубокой переработки сыворотки: мембранная обработка, получение производных лактозы.
В области создания функциональных продуктов также выделяется ряд направлений. Поскольку сыворотка обладает уникальным составом, технологична и объёмы её производства велики, то она может являться хорошей основой для создания продуктов здорового питания путем обогащения специальными ингредиентами. На этом принципе основан ряд структурных сывороточных продуктов. Кроме того, биологически активные вещества можно получать непосредственно из компонентов сыворотки. Чаще всего это технологии конверсии углеводного компонента лактозы в известный пребиотик — лактулозу. Лактулоза может выделяться из сыворотки или играть роль пребиотического компонента бифидогенных добавок. Повышенный интерес к функциональным сывороточным продуктам вполне понятен, т. к. их производство позволяет решить ряд важных социально-экономических проблем: полное и рациональное использование сырьевых ресурсов молочной промышленности и повышение эффективности и экологичности производства, возможность выпуска продуктов функционального назначения, доступных всем слоям населения.
Довольно большая часть докладов была посвящена кормовым продуктам из молочной сыворотки. В настоящее время это один из наиболее распространенных способов переработки сыворотки. Ho современные технологии кормовых продуктов направлены на повышение питательной и биологической ценности кормовых добавок из сыворотки за счет сочетания сырья растительного и животного происхождения, направленной изомеризации углеводного компонента, использования витаминных премиксов.

В секции, рассматривающей аппаратурно-процессовое обеспечение переработки молочной сыворотки, большинство докладов касалось перспектив мембранной обработки сырья. Фракционирование молочного сырья с использованием мембранных методов позволяет не только выделять белковую фракцию вторичного сырья в нативной форме, но и увеличивать степень использования сухих веществ молока при выработке белковых продуктов, например, ультрафильтрация молока-сырья при производстве сыров.
Использование процессов деминерализации целесообразно при утилизации соленой и кислой сыворотки, особенно при выработке сгущенного и сухого продукта, т. к. молочная кислота и соли, во-первых, существенно затрудняют процесс кристаллообразования, а, во-вторых, осложняют проведение сушки и ухудшают качество конечного продукта.
Нужно отметить, что особое внимание уделялось безопасности и качеству продуктов из сыворотки. Различные виды сыворотки включаются в состав продуктов детского питания, хлебобулочных, макаронных и кондитерских изделий, мясных и молочных продуктов, заменителей обезжиренного и цельного молока. Вместе с тем микробиологические особенности сыворотки изучены недостаточно, вследствие чего возможно дополнительное обсеменение готовых продуктов и возникновение пороков.
Как один из вариантов предотвращения возникновения микробиологических пороков предлагается использование термизации сыворотки: низкотемпературной тепловой обработки (термизации) молочной сыворотки, с последующей ее выдержкой при определенной температуре (патентная чистота) и охлаждением для резервирования. После данной обработки охлажденная молочная сыворотка способна храниться без изменений ее свойств в течение 48 часов. При этом первоначальная бактериальная обсемененность молочной сыворотки падает на три порядка (на два порядка после термизации и еще на порядок в результате выдержки: n*10в7 → n*10в5 → n*10в4 КОЕ/см3, при n от 1 до 9), полностью уничтожаются БГКП. Кислотность снижается на 2 °Т. Низкотемпературная тепловая обработка молочной сыворотки позволяет производить процесс нагревания на пластинчатом пастеризаторе, не опасаясь залипания установки казеиновой фракцией белка.
Таким образом, научно-практический семинар «Современные направления переработки сыворотки», проходивший в 2006 г. позволил осветить практически все аспекты переработки уникального вторичного молочного сырья — молочной сыворотки, начиная от ее первичной обработки и заканчивая процессами глубоких преобразований основных ее компонентов. Одновременно были определены перспективные направления промышленной переработки и использования молочной сыворотки. Особое удовлетворение вызывает наличие мощных школ (действующих творческих коллективов), перечисленных во введении и главе 3, а также тяга молодежи к проблематике настоящей монографии, что воспринималось мною в 70-летний юбилей, как дар судьбы и «гимн молочной сыворотке»!
Международная научно-практическая конференция «Современный взгляд на производство творога, творожных паст и сыров: расширение ассортимента, совершенствование технологии и оборудования» (Ставрополь, июнь, 2008 г.) имела специальный раздел — промышленная переработка получаемой молочной сыворотки. Из 117 докладов 103 авторов, примерно половина была связана с тематикой по молочной сыворотке. На рис. 4.7 показана диаграмма распределения тематики.

Анализируя доклады секции «Рациональное использование сыворотки на предприятиях молочной отрасли» следует отметить, что тенденции, сформулированные на семинаре 2006 г., сохранились.
Большое внимание уделено производству сывороточных напитков пробиотического и синбиотического действия, что вполне объяснимо. Это технологии, не требующие значительных финансовых затрат. Напитки изготовляются из вторичного молочного сырья: пастеризованных творожной, подсырной, осветленной сывороток, ультрафильтрата (пермеата) с добавлением или без добавления пробиотических кисломолочных напитков «Биобактон», айран, а также кефира или пребиотика лактулозы и ингредиентов немолочного происхождения (натурального подсластителя «Свита», сахара, экстрактов лекарственных трав, пряноароматического сырья, соков, сиропов, изюма, минеральной воды, углекислоты, поваренной соли или пищевых волокон).
Одним из направлений в получении биологически обработанных напитков на основе молочной сыворотки является производство продуктов с пониженным содержанием лактозы. Гидролиз позволяет придать сыворотке новые свойства и расширить возможности для ее переработки на напитки. Предварительная ферментация сыворотки позволяет обеспечить повышение степени ее сладости примерно в 3 раза. Дает возможность употреблять напитки людям, страдающим от непереносимости лактозы.
Производство других функциональных продуктов на основе молочной сыворотки в основном связано с изомеризацией лактозы в лактулозу, обогащением таких продуктов ферментативными гидрализатами сывороточных белков. Развивается и новое направление конформации углеводного компонента до галактоолигосахаридов — (ГОС) — класс неперевариваемых олигосахаридов, производных лактозы, обладающих пребиотической активностью.
Перспективное направление переработки сыворотки — производство белковых продуктов. Мягкий сыр «Кавказ» вырабатывается путем термокислотной коагуляции белков несепарированной подсырной сыворотки и обезжиренного молока. Сывороточный сыр «Лакточиз» вырабатывают из подсырной деминерализованной сыворотки, обезжиренного молока, масла сливочного или пластических сливок, с добавлением или без добавления бифидогенного фактора — лактулозы, вкусовых и ароматических наполнителей.
Процессы, актуальные для улучшения качества молочной сыворотки-сырья связаны с термизацией для обеспечения ее высоких микробиологических показателей и электродиализной обработкой соленой и кислой сыворотки. При степени деминерализации творожной сыворотки 50 %, получаемый сгущенный или высушенный белково-лактозный концентрат можно использовать в качестве добавок при производстве кондитерских изделий, мороженого, кисломолочных продуктов.
При изготовлении творога в него возможна добавка 20-30% по массе сгущенной деминерализованной сыворотки, что увеличивает выход творога и снижает содержание минеральных солей, улучшает органолептические свойства за счет введения альбуминных белков. Разработаны технологии производства ряда продуктов на основе деминерализованной молочной сыворотки.
В производстве кормовых добавок перспективным направлением является производство жидких бифидоактивных добавок на основе сыворотки, получаемой при производстве сыра и творога. Технология таких добавок разработана на кафедре прикладной биотехнологии СевКавГТУ. Это кормовые добавки «БИКОДО+» и «БИКОДО-К+». Технология сухого синбиотического концентрата с бифидобактериями на основе изомеризованной молочной сыворотки, обогащенной гидролизатом обезжиренного молока «Профилакт-Б» позволяет использовать его как для производства кисломолочных напитков, так и как кормовую добавку.
Таким образом, можно отметить, что, несмотря на существование простых технологических приемов переработки молочной сыворотки, производители все чаще обращаются к комплексным процессам, которые позволяют сделать утилизацию молочной сыворотки выгодной в экономическом (получение дорогостоящих продуктов) и социальном (получение функциональных продуктов) отношениях. Кстати, именно эти тенденции четко прослеживаются в тематике международного научно-практического семинара «Переработка молочного сырья: оборудование, аппаратурно-процессовое оформление, технологии» (Чешская Республика, Прага, апрель, 2008 г.) и нескольких конференциях в Белоруссии, а также других Саммитах отраслевого уровня, в т. ч. за рубежом (Молинформ), на которых сотрудники СевКавГТУ представляли разработки по молочной сыворотке.
Поэтому тематика Международного научно-практического семинара «Реальные мембранные нанобиотехнологии в молочной промышленности» (Ставрополь, октябрь, 2009 г.) была логически обоснована. В работе семинара принимали участие более 80 человек из 33 организаций, в том числе и зарубежных. Материалы опубликованы. Особенностью этого мероприятия стало то, что большинство организаций было представлено предприятиями молочной отрасли, заводами, производящими оборудование для пищевой промышленности, и другими организациями.
В первой теоретической части семинара были представлены основополагающие доклады в области пищевой нанотехнологии и мембранной биотехнологии с акцентом на молочную сыворотку. В общем виде применимость принципов нанотехнологий к пищевой промышленности была проиллюстрирована докладом проф. С. Маннино (Миланский университет, Италия). На рис. 4.8 представлена русскоязычная версия использования нанотехнологий в пищевой промышленности.

В докладе отмечалась сложность использования наночастиц в пищевой промышленности. Хотя применение наноструктур, получаемых из молочного и растительного сырья, позволяет решить эти проблемы, поскольку используются естественные нанокластры. Следует специально подчеркнуть, что применимость принципов нано, — био- и мембранных технологий к молочной сыворотке являлась лейтмотивом данного семинара.
Во второй части семинара были проведены промышленные выработки с использованием мембранного оборудования по разделению и обессоливанию молочной сыворотки на молочном комбинате «Ставропольский». Во время выработок обсуждались вопросы подготовки сырья и технологических линий при организации производства молочных продуктов с использованием мембранного оборудования.
Заключительная часть семинара была связана с практикой — это дегустация молочных продуктов с использованием компонентов молочной сыворотки, полученных мембранными методами (НОЦ «Мембранные биотехнологии» СевКавГТУ и ООО «МегаПрофиЛайн»),
Таким образом, все перечисленные и др. мероприятия этого уровня, в т.ч. семинар в г. Воронеже (июнь, 2010), поэтапно показывают развитие приоритетов в переработке такого ценного и уникального сырья как молочная сыворотка. Доклады, представленные на этих мероприятиях, свидетельствуют о тенденциях в технологии переработки молочной сыворотки с целью более полного использования всех ее компонентов в функциональных продуктах нового поколения.