Общие положения о биотрансформации компонентов молочной сыворотки

14-05-2014, 16:35

Исходя из компонентного состава молочной сыворотки как сложнейшей биотехнологической системы (БТС), на ее составляющие в понимании кластеров вполне логично можно распространить современные взгляды Геномики и ее интерпретацию к молочному сырью — Лактоомику, а также Липидомику, Протеомику и Гликоомику (в нашем случае Лактозомику). Руководствуясь фундаментальными положениями этих наук, рассмотрим биотрансформацию компонентов молочной сыворотки, применительно к процессам ее промышленной переработки. Естественно, эти процессы должны классифицироваться как нанобиотехнология, В соответствии с предложенной нами Концепцией инновационных технологий молочного дела в общем виде биотрансформацию основных компонентов молочной сыворотки можно представить в виде гипотетической схемы-системы (рис. 13.1) по Г, Килвайну (Германия).
Направленное воздействие на компоненты молочной сыворотки для получения их производных достаточно хорошо изучено и освещено применительно к лактозе. Например, процесс гидролиза лактозы, всесторонне изученный школой член-корр. Россельхозакадемии Ю.Я. Свириденко (ВНИИМС), приведенный на рис. 13.2, показывает, как из дисахарида лактозы (1 нм) получают две монозы — глюкозу и галактозу с размером на уровне 0,5 нм. При этом решается проблема т. н. непереносимости молока, имеющая глобальный характер. Данный процесс, как впрочем, и изомеризация лактозы в лактулозу и другие производные, является ярчайшим доказательством жизнеутверждения нанотехнологий молочного дела на примере основного компонента молочной сыворотки.

Применительно к биотрансформации лактозу в лактулозу на уровне нанотехнологии кластеров реализована методология нейронных сетей (искусственного интеллекта). На рис. 13.3 показана эффективность нейросетевой аппроксимации процесса изомеризации лактозы в лактулозу на современном фрактале статистической обработки.
Получение производных путем протеолиза (гидролиза) сывороточных белков все больше привлекает внимание ученых и практиков. Гидролиз (липолиз) молочного жира, применительно к молочной сыворотке, вряд ли привлечет внимание исследователей. Аналогичное отношение к минеральному комплексу и БАВ, хотя эти компоненты представляют собой «открытую книгу».

Отдельного и особого внимания заслуживает биологическое воздействие на молочную сыворотку — сбраживание микроорганизмами с получением бактериоцинов. Это самостоятельная и серьезная работа, которой посвятил свою творческую жизнь наш коллега, проф. Михаил Валентинович Залашко (1929-2003 гг.). Их совместная с супругой Лидией Васильевной монография «Микробный синтез на молочной сыворотке» и обстоятельный труд «Биотехнология продуктов из молочной сыворотки» и сегодня востребованы исследователями, практиками и обучающимися во всем мире.
Следует обратить внимание, что тема биотехнологической обработки молочной сыворотки различными способами микробного синтеза и ферментативного катализа постоянно присутствует в портфеле исследователей многих стран. Это особенно четко можно проследить по докладам на международных конференциях по молочной сыворотке и тематических мероприятиях, а также по публикациям в ведущих отраслевых журналах «Молочная промышленность» и «Переработка молока». Интерполируя этот многообразный файл информации на объекты монографии, можно достаточно уверенно утверждать: молочная сыворотка нашла свое место в отрасли и достойна специального внимания. Перечисленные выше информационные файлы подтверждают — альтернативы нет, возможно только движение вперед на основе достигнутого в науке и практике.
Априорным ранжированием, с учетом глобальной цели монографии, — феномен молочной сыворотки, с практикой его подтверждения на уровне результатов исследований в нашей стране и мире (с исключением повтора ранее опубликованных материалов), для данной главы выбраны процессы гидролиза лактозы до моноз, изомеризация лактозы в лактулозу и протеолиз (гидролиз) сывороточных белков с регулированием аминокислотного состава продуктов (фенилкетонурия), а также биотрансформация лактозы и ее производных микроорганизмами. Впервые будет освещен вопрос одновременного гидролиза лактозы и протеолиза белков на принципах гликопротеомики.