В данной статье мы бы хотели продолжить разговор, начатый в конце прошлого года, об использовании вторичного молочного сырья в производстве маржинальных продуктов [1], которыми, наряду с молочными и сывороточными жировыми концентратами, являются заменители цельного молока.

Заменители цельного молока (ЗЦМ) – сложные кормовые смеси, содержащие в легкоусвояемой форме важнейшие питательные вещества.

По своему составу заменители должны быть близки к молоку животных, что позволяет заменить его в рационах животных начиная с послемолозивного периода их жизни [2].

Согласно данным [3], мировой рынок ЗЦМ характеризуется устойчивым среднегодовым темпом роста, поэтому ожидается, что к 2022 г. он достигнет 3,54 млрд долл. США.

Рост интереса и спроса на ЗЦМ обусловлен в первую очередь ростом цен на молоко-сырье. Вторым аспектом является более широкая осведомленность потребителей об экономических и биологических преимуществах использования заменителей молока, использовании современных методов составления и балансирования рационов кормления животных [4].

Сегодня существует множество видов ЗЦМ, отличающихся как по составу, так и по назначению. В России принято классифицировать ЗЦМ по способу производства продукта: сухие заменители цельного и обезжиренного молока, регенерированное молоко, жидкие и пастообразные заменители молока; по качеству продукта (I и II сорта) [1]. Помимо этого, выделяют ЗЦМ для животных различных видов и различной возрастной категории [2].

Современная зарубежная классификация предполагает деление по источнику белка, энергетической ценности, наличию медицинских препаратов в рецептуре и др. [5].

Источники белка являются наиболее дорогостоящими ингредиентами заменителя молока. Согласно общим рекомендациям, содержание белка в ЗЦМ составляет 20–27 %. Более высокие уровни белка обычно используют для программ интенсивного вскармливания [4].

В составе ЗЦМ (рис. 1) в качестве источника белка могут использоваться молочные и немолочные белки.

Рис. 1 Состав заменителей цельного молока

Молочные белки лучше усваиваются и обеспечивают желаемый амино-кислотный профиль продукта. Исторически в качестве основных источников белка в заменителях молока используют обезжиренное молоко, сыворотку, пахту, концентраты сывороточных белков. Однако развитие альтернативных технологий переработки обезжиренного молока на белковые продукты [5] привело к снижению использования обезжиренного молока в ЗЦМ, и в настоящий момент основным источником белка молочного происхождения являются сывороточные белки.

Из растительных белков чаще всего используются изоляты соевого белка, соевая мука, что обусловлено их широкой доступностью, относительно низкой стоимостью и в целом благоприятным аминокислотным профилем. В рецептуры также включаются модифицированные изоляты пшеничного белка, белки плазмы крови.

Жиры являются главным источником энергии в ЗЦМ. Они должны быть легко усваиваемыми и эффективно консервироваться антиоксидантами для предотвращения прогорклости продукта в процессе хранения.

Основными жирами, используемыми в производстве заменителей молока, являются свиной, говяжий и костный жир [2]. Из растительных масел, главным образом, включаются кокосовое, пальмовое, кукурузное масла. Можно отметить, что при изменении количества жиров в рецептуре для сохранения энергетического баланса эквивалентно изменяется количество углеводов, и наоборот.

Преобладающим углеводом и естественным компонентом ЗЦМ выступает лактоза, которая содержится во всех ингредиентах молочного происхождения. Как правило, заменители молока содержат до 45 % лактозы, что делает ее также важным источником энергии при вскармливании.

Использование других источников углеводов допускается в рецептурах ЗЦМ для более взрослых животных, у которых, помимо лактазы, в достаточном количестве начинается продуцирование амилазы и мальтазы.

В качестве компонентов, повышающих биологическую и функциональную ценность заменителей молока, используются жирорастворимые и водорастворимые витамины, добавки макро- и микроэлементов, пробиотики (бактериальные препараты) и пребиотики (ГОС, ФОС) и др. [6].

Лекарственные средства, добавляемые в ЗЦМ, включают два уровня комбинации антибиотиков типа окситетрацилина и неомицина для обеспечения широкого спектра антибактериальной активности и антигельминтные препараты [7]. Нужно отметить, что использование медикаментов строго регламентируется внутренними стандартами страны – производителя и потребителя.

Также в состав рецептуры включается ряд добавок, отвечающих за качество готовых продуктов: эмульгаторы (фосфатидные концентраты, дистиллированные моноглицериды), антиокислители (токоферолы, лецитин, синтетические препараты).

Для производства ЗЦМ в сухом виде используются два способа: сухое смешивание компонентов и высушивание жидкой смеси. Технология сухого смешивания предполагает дозирование и смешивание сухих компонентов, входящих в состав рецептуры ЗЦМ. Качество такого продукта определяется качеством используемых ингредиентов и эффективностью процесса перемешивания для предотвращения расслоения сухой смеси.

Особое внимание уделяется молочно-жировой основе [8], поскольку распределение и размер жировых шариков оказывают критическое влияние на растворимость ЗЦМ, срок хранения, усвояемость животными в процессе кормления.

Технологический процесс производства ЗЦМ вторым способом (рис. 2) включает операции приемки и подготовки сырья; приготовления и термической обработки смеси с массовой долей сухих веществ 42–52 %, подготовка эмульгаторов, витаминно-минерального премикса и других добавок, внесение жиров, диспергирование и гомогенизацию молочно-жировой смеси, сушку. Высушенный продукт охлаждается и фасуется.

Рис. 2. Технологические этапы производства заменителей цельного молока

Дозирование витаминно-минеральных премиксов может проводиться в сухом виде перед фасовкой смеси, а также вноситься непосредственно перед сушкой при использовании термоустойчивого состава витаминного премикса.

Из факторов, влияющих на качество продукта, можно выделить эмульгирование жировой фазы. Рецептуры заменителей цельного молока предусматривают, в отличие от сывороточно-жировых концентратов [1], обязательное использование белковых ингредиентов. Это в какой-то мере способствует формированию на поверхности жировых шариков белковой оболочки, что положительно сказывается на стабильности эмульсии «жир – молочное сырье».

Тем не менее устойчивая система формируется только при использовании эмульгаторов, препятствующих укрупнению жировых шариков. Механического воздействия на эмульсию «немолочный жир – белок» недостаточно [1] для получения системы, в которой диаметр не менее 75 % жировых шариков будет составлять не более 1 мкм [9]. После эмульгирования – с учетом того, что смесь содержит повышенное количество молочного сахара, – используется распылительная сушка при температуре греющего воздуха на входе в сушильную башню 180–185 °С, на выходе – 85–90 °С.

Для предотвращения дестабилизации жира, уменьшения риска комкования сухого продукта его охлаждают непосредственно на выходе из сушильных установок до температуры ниже точки кристаллизации жира, входящего в рецептуру ЗЦМ. Сухой замени- тель упаковывают в 4- и 5-слойные бумажные мешки с полиэтиленовыми вкладышами или Биг Баги. Срок годности продукта определяется производителем и, как правило, при хранении в кондиционируемом помещении при низкой температуре и влажности составляет не более 6 мес [10].

Также для увеличения смачиваемости и, как следствие, растворимости готового продукта нами разработана и успешно используется в технологических решениях сушки система интенсивной агломерации жиросодержащих сухих молочных продуктов.

Применение инновационных решений позволяет получать на одной единице сушильного оборудования VR большой спектр молочных продуктов: обезжиренное молоко, обезжиренное молоко улучшенной растворимости, натуральное цельное молоко, молочные и сывороточные жировые концентраты, заменители цельного молока.

Это позволяет предприятию быть гибкими на конкурентном рынке.
Таким образом, сегодня замените-ли молока являются интересным и маржинальным продуктом на мировом и российском рынке. Простота использования, стабильный состав, более низкая стоимость в сравнении с молоком – одни из многих причин, по которым ЗЦМ востребованы у животноводов. Однако производителю заменителей молока следует учитывать, что только высококачественный продукт, в технологии которого найден баланс между капитальными и операционными затратами, может быть конкурентоспособным на со- временном рынке.

Компания ДМП совместно с Vzduchotorg, основываясь на многолетнем опыте использования современного высокотехнологичного оборудования, позволяет сформировать эффективную технологическую линию производства сухих ЗЦМ, избегая негативного влияния на компоненты высушиваемой смеси, открывая новые возможности в переработке вторичного молочного сырья, в частности, молочной сыворотки на качественный и маржинальный продукт.

Используемая литература

1. Володин Д.Н. Особенности технологии жировых концентратов на основе молочного сырья / Д.Н. Володин [и др.] // Переработка молока. – 2018. – № 12. – С. 12–14. : Библиогр.: с. 14 (10 назв.).
2. Гордезиани В. С. Производство заменителей цельного молока / В.С. Гордезиани. – 2-е изд.. перераб. и доп. – М.: Агропромиздат, 1990. – 272 с.
3. Milk replacers market. – 2016. – Режим доступа: https://www.marketsandmarkets.com/M a r k e t — R e p o r t s / m i l k — r e p l a c e r — market-245424439.html
4. Ковалевский В.В. Перспективы оптимизации рационов кормления коров / В.В. Ковалевский // Успехи современной науки. – 2016. – Т. 10. – № 11. – С. 156–158.
5. Золоторева М.С. Мембранные процессы в технологии молочных концентратов / М.С. Золоторева [и др.] // Молочная промышленность. – 2018. – № 7. – С. 36–37. : Библиогр.: с. 37 (6 назв.)
6. Costello R. Calf Milk Replacer Guide / Milk Specialties Global, Milk Replacer Guide – Ingredients. –2018. – Режим доступа : https:// calfsessions.com/wp-content/uploads/2018/07/ Calf-MR-Guide_Final_061308.pdf
7. A BAMN Publication. A GUIDE TO CALF MILK REPLACERS. Types, Use and Quality. – 2008. – Режим доступа: http://www.aphis.usda. gov/animal_health/nahms/dairy/downloads/bamn/BAMN08GuideMilkRepl.pdf
8. Филатов Ю. И. Жировой компонент для производства ЗЦМ сухим смешиванием / Ю. И. Филатов [и др.] // Молочная промышленность. – 2009. – № 12. – С. 44–45.
9. Вестергаард В. Технология производства сухого молока. Выпаривание и распылительная сушка [Электронный ресурс] / Копенгаген. Дания, Niro, 2003. – 304 с. – Режим доступа : http://www.microradartest.com/books/0112435E9AEB_vagn_vestergaard_tehnologiya_ proizvodstva_suhogo_moloka_vypa.pdf
10. Milk Replacer Shelf Life. – 2009 Milk Products, LLC. – Режим доступа: https://www. milkproductsin