Современный рынок белковых ингредиентов на основе молочного сырья представлен несколькими основными продуктами:

• концентраты и изоляты молочных белков;
• концентраты и изоляты мицеллярного казеина;
• концентраты, изоляты и гидролизаты сывороточных белков.

Концентраты молочного белка (КМБ) – продукты, получаемые путем фракционирования молока методом ультрафильтрации. КМБ производят из обезжиренного молока, поэтому содержание жира составляет менее 3%, белковой фракции в сухом веществе – от 42 до 85% [1]. Количество небелковых компонентов КМБ корректируется путем дополнительного использования процессов диафильтрации и микрофильтрации. При этом содержание зольного остатка в продукте остается довольно высоким, поскольку белки мицелл казеина, организованные в виде надмолекулярных динамических структур, включают значительное количество коллоидного фосфата кальция. Изоляты молочных белков (ИМБ) содержат около 90% белка в сухом веществе, но соотношение казеина и сывороточных белков и в КМБ, и ИМБ остается таким же, как в молоке (80:20) [2].

Производство концентратов мицеллярного казеина (КМК) основано на микрофильтрации обезжиренного молока. В результате около 70–90% сывороточного белка вместе с лактозой и солями удаляется и соотношение казеин: сывороточный белок в продукте изменяется.
Для наиболее распространенных коммерческих продуктов на рынке оно составляет 90:10 и 95:5. КМК при восстановлении придают продукту «молочную белизну», вызванную дифракцией света на казеине в мицеллярной форме, а низкое содержание сывороточных белков значительно повышает термостабильность концентратов и изолятов мицеллярного казеина. Изоляты мицеллярного казеина содержат не менее 85% белка в сухом веществе, меньше жира и лактозы. Зольность, как и для КМБ, остается на уровне 7% [2, 3].

Схема получения белковых концентратов

Концентраты сывороточного белка (КСБ) – это наиболее распространенные белковые ингредиенты, получаемые путем фракционирования сыворотки методом ультрафильтрации. За счет удаления небелковых веществ готовый продукт содержит не менее 25% белка в сухом веществе [4]. В зависимости от используемых технологических приемов сывороточные белки вырабатываются в виде концентратов, изолятов и гидролизатов. По сравнению с изолятами концентраты имеют более высокое содержание жира и лактозы, но включают больше биологически активных соединений [5, 6]. Гидролизаты КСБ получают путем частичного протеолиза белков. Как правило, они используются в рецептурах детского и специализированного гипоаллергенного питания [7].

Можно выделить несколько основных этапов получения белковых концентратов (см. рисунок). При использовании цельного молока-сырья жир удаляют сепарированием до содержания не более 0,05%. Молочная сыворотка очищается от жира, казеиновой пыли и взвешенных частиц. Процесс осуществляется на вибросепараторах (виброситах) и сепараторах-очистителях и сливкоотделителях, разработанных специально для молочной сыворотки.
Вибросита обеспечивают извлечение крупных фракций казеиновой пыли и взвешенных частиц. Центробежные сепараторы удаляют мелкую фракцию казеиновой пыли и взвешенных частиц до остаточного содержания не более 0,03% и жир до содержания не более 0,06 %. Перед мембранной обработкой сырье пастеризуется и охлаждается до температуры фильтрации. Для производства продуктов повышенной микробиологической чистоты рекомендуется доукомплектовывать технологическую линию бактофугой либо установкой микрофильтрации. Мембранное фракционирование молочного сырья проводится с использованием полимерных или керамических мембран с размером пор, соответствующим типу фильтрации. Белковые концентраты сушат на распылительных сушилках, оснащенных форсуночным распылителем.

Сравнительный состав белковых концентратов и изолятов

С точки зрения маркетинга, белковые ингредиенты интересны за счет увеличивающегося спроса на продукты спортивного, детского и лечебного питания. Например, сегмент спортивного питания мирового рынка к 2025 г. достигнет 7739,3 млн долл., увеличившись в среднем на 7,6% с 2016 по 2025 г., по данным Accuray Research LLP. Это способствует включению белка в рецептуры продуктов премиум-класса и создает платформу для новых применений молочного белка.

Безусловно, производство высокобелковых ингредиентов из молока требует определенных капитальных затрат, которые связаны с организацией участка мембранной обработки сырья, модернизацией или приобретением современного сушильного оборудования. Но, как показывает опыт ООО «ДМП», данная технология инвестиционно привлекательна, поскольку предприятие получает возможность вырабатывать функциональные белковые ингредиенты с высокой добавленной стоимостью, не имеющие отечественных аналогов и способные конкурировать с импортными.

Список литературы

1. Whey Protein Concentrate (WPC) Standard. Режим доступа: https://www.adpi.org/Portals/ 0/Standards/WPCStandard_book.pdf
2. Concentrated Milk Proteins Standard ADPI. Режим доступа: https://www.adpi.org/Portals/0/Standards/ConcentratedMilkPowder_book.pdf
3. Leprino Micellar Casein Concentrate, Leprino Nutritional. Режим доступа: https://leprinofo- ods.com/wp-content/uploads/2017/10/Leprino Nutrition-MicellarCaseinConcentrate-SellSheet- Outlined.pdf
4. Friesland Campina Ingredients, Refit Micellar Casein Isolate 88. Режим доступа: https://www.domo.nl/app/uploads/2016/01/PDS- Refit%C2%AE-MCI-88-EU.pdf
5. Hilmar 8000 Whey protein concentrate. Режим доступа: https://www.hilmaringredi- ents.com/wp-content/uploads/2018/05/ Hilmar8000_4132018-1.pdf
6. Hilmar™ 9000 Whey Protein Isolate. Режим доступа: http://www.hilmaringredients.com/wpcontent/uploads/2018/05/Hilmar9000_WPI_4 132018-1.pdf
7. Hilmar™ 8350 Whey Protein Hydrolysate. Режим доступа: https://www.hilmaringredi- ents.com/wp-content/uploads/2016/01/Hilmar8350_8082016.pdf