С 24 по 26 января проходила 22-я Международная выставка оборудования для производства молока и молочной продукции DairyTech 2024.
Данная выставка является одним из важнейших событий, в рамках которого мы имеем возможность встретиться с нашими постоянными и новыми партнерами.
Наша команда продуктивно поработала и отметила рост заинтересованности компаний к технологическим решениям ДМП для производства ингредиентов из молока и молочной сыворотки.
Мы представили на стенде большое количество комплектующих для мембранных установок и оборудования для производства сухих молочных продуктов. Привезли образцы используемых мембранных элементов, которые вызвали интерес у посетителей нашего стенда.
Выражаем искреннюю благодарность всем, кто проявил интерес к нашей деятельности. Мы всегда готовы к сотрудничеству при реализации решений для новых и перспективных возможностей!
В рамках вебинара директор ДМП Дмитрий Володин рассказал про актуальные направления переработки молока и молочной сыворотки, про современные технологии производства ингредиентов, а также области применения и свойства сухих молочных продуктов.
Смотрите вебинар, чтобы узнать, что нужно сделать, чтобы получать на своем производстве высокомаржинальные ингредиенты.
Уважаемые партнёры! Напоминаем, что мы принимаем участие в 22-ой Международной выставке оборудования для производства молока и молочной продукции «DairyTech 2024» и приглашаем на наш стенд!
Посетив наш стенд, вы узнаете об актуальных технологиях ДМП, встретитесь с нашими специалистами и получите полезные консультации, а также возможность лично обсудить перспективы взаимовыгодного сотрудничества. Мы будем рады приветствовать вас и ответить на все ваши вопросы.
Будем рады встрече! 📌 Ждем вас с 22 по 24 января в МВЦ «Крокус Экспо», павильон 1, зал 4, стенд № 2045.
Промокод для бесплатного посещения выставки — dt24eDPPD. Бесплатный электронный билет можно получить на сайте организатора выставки ПОЛУЧИТЬ БИЛЕТ
Приглашаем принять участие в вебинаре «Эффективные технологии переработки молока и молочной сыворотки на основе мембранного фракционирования», который состоится 15 декабря в 13:00 ч.
Директор ДМП Дмитрий Володин расскажет про актуальные направления переработки молока и молочной сыворотки, про современные технологии производства ингредиентов, а также области применения и свойства сухих молочных продуктов.
В рамках вебинара вы узнаете, что нужно сделать, чтобы получать на своем производстве высокомаржинальные ингредиенты.
Не так давно завершилось крупное отраслевое мероприятие, нами была проделана большая и интересная работа.
Участие в таких мероприятиях позволяет нам продемонстрировать свою конкурентоспособность на рынке, укрепить связи с существующими партнерами и привлечь новых.
Мы постоянно стремимся к совершенствованию уже созданной системы работы, чтобы предлагать еще более инновационные и эффективные решения.
Наша команда изучает последние тенденции в отрасли и активно внедряет передовые технологии.
Сейчас мы активно ведем подготовку к очередному большому событию — выставке «DairyTech 2024», которая признана традиционной бизнес-площадкой для продуктивных встреч профессионалов молочной индустрии.
Наша компания будет представлена на выставке с 24 по 26 января 2024 года в МВЦ «Крокус Экспо», павильон 1, зал 4, стенд № A2045.
Делимся еще одной приятной новостью: с нашим промокодом dt24eDPPD можно получить бесплатный электронный билет на сайте организатора выставки ПОЛУЧИТЬ БИЛЕТ
На протяжении пяти дней компания ДМП была представлена на выставке «Агропродмаш-2023» с нашими передовыми технологическими решениями для производства сухих ингредиентов молока и молочной сыворотки.
Мы уделили особое внимание не только комплексным технологическим линиям и оборудованию, но и неотъемлемым комплектующим, необходимым для их работы.
Важное направление — мембранные процессы. Специалисты ДМП представили образцы полимерных спиральных мембран, а также новинку — плосколистовые мембраны для плоскорамного мембранного модуля.
Мы выражаем благодарность нашим зарубежным партнерам, которые несмотря на сложности, сумели присутствовать на нашем стенде. Также мы хотели бы выразить признательность организаторам выставки за высокий уровень подготовки и организации мероприятия. Большое спасибо посетителям нашего стенда за проявленный интерес и продуктивные беседы, которые помогают нам лучше понять потребности рынка и установить контакты для будущего сотрудничества!
В очередной раз мы принимаем участие в выставке «Агропродмаш-2023» и приглашаем вас посетить наш стенд!
Выставка расширяет свое присутствие в сфере молочной промышленности, тем самым становится все более актуальной для переработчиков молочного сырья.
Посетив наш стенд, вы узнаете об актуальных технологиях ДМП, встретитесь с нашими специалистами и получите полезные консультации, а также возможность лично обсудить перспективы взаимовыгодного сотрудничества.
Мы будем рады приветствовать вас и ответить на все ваши вопросы.
Выставка пройдет с 9 по 13 октября 2023 года.
Рекомендуем получить электронный билет на выставку «Агропродмаш-2023» по ссылке
1 августа 2023 года при участии ДМП Северо-Кавказский федеральный университет получил патент на изобретение уникального способа производства колбасных изделий с использованием концентрата мицеллярного казеина.
Технический результат изобретения заключается в повышении пищевой и биологической ценности, а также улучшении органолептических показателей колбасных изделий за счет введения в их состав концентрата мицеллярного казеина.
Концентрат мицеллярного казеина – высокобелковая добавка, получаемая фракционированием обезжиренного молока, путем удаления низкомолекулярных компонентов молока (лактозы, растворимых солей, жира) и части сывороточных белков – до 95%. Это придает концентрату мицеллярного казеина уникальные функционально-технологические свойства.
Ранее концентрат мицеллярного казеина никогда не применялся в производстве мясных продуктов.
Изобретение найдет применение при производстве колбасных изделий, предназначенных для широких масс населения, в том числе людей, имеющих рекомендации по диетическому питанию, и детей разного возраста.
ДМП уже не один год занимается проектированием и поставкой технологических линий высокобелковых добавок на основе мембранного фракционирования молочного сырья, постоянно расширяя и совершенствуя спектр предлагаемых технических решений.
Одним из итогов активной работы компании в области производства сухих ингредиентов является внедрение в 2023 году первой в Российской Федерации линии концентрата мицеллярного казеина.
Сотрудники ДМП в числе ведущих специалистов молочной отрасли участвуют в XIV Молочной олимпиаде, которая стартовала 21 мая в Ташкенте.
Данное мероприятие — одно из крупнейших событий мирового молочного рынка, которое ежегодно собирает сотни представителей мировой молочной индустрии.
Основные цели участия ДМП в мероприятии — обмен профессиональным опытом с коллегами из 20 стран мира, совместное определение перспектив мирового молочного рынка, оценка существующих угроз отрасли и прогнозирование потенциальных тенденций и возможностей ее развития.
Силами ДМП проводятся работы по расширению технологической линии одного из крупнейших российских предприятий по производству высококачественной продукции из натурального молока.
Расширение предприятия происходит за счет выбора нового вектора переработки молока и, соответственно, установки нового оборудования.
Поставка оборудования, на первый взгляд, кажется рядовой задачей, однако один неверный шаг в этом процессе может привести к серьезным сложностям в ходе реализации производственного цикла проекта.
Несмотря на современные сложности логистики, мы предпринимаем все возможные усилия для того, чтобы обеспечить нашим партнерам бесперебойные и надежные поставки оборудования и комплектующих в оптимальные сроки.
Слово «логистика» произошло от греческого «logistike», что в вольном переводе означает «искусство просчитывать всё наперед».
Работа отдела логистики ДМП – это комплекс разноплановых задач по организации перевозки технологического оборудования, который включает в себя множество действий, таких как:
подбор типа грузового транспорта, начиная с различных типов тентов, заканчивая уникальными негабаритными решениями;
поиск оптимального маршрута перевозки;
поиск лучших транспортно-логистических центров;
разработка решений о классификации товаров и иных решений по оптимизации поставок.
Все это позволяет нашему оборудованию своевременно и точно достичь места назначения, невзирая на обстоятельства.
В рамках выставки мы планируем ознакомиться с предложениями поставщиков транспортно-логистических услуг из 22 стран мира, встретиться с представителями компаний-участников, узнать тенденции развития индустрии и сделать свою логистику еще более оптимизированной!
Высокая биологическая ценность и особенности состава и свойств козьего молока, уже давно позволяют считать его уникальным сырьем, которое в настоящее время все более широко используется для создания целого спектра продуктов, оказывающих благотворное влияние на организм человека.
Компонентный состав козьего молока в целом близок коровьему (табл. 1 [1, 2]). Тем не менее имеется ряд существенных отличий, которые и делают козье молоко привлекательным сырьем для продуктов здорового питания. В частности, белковая фракция козьего молока, в отличие от коровьего, содержит меньшее количество αs1, -αs2— и γ-казеиновых фракций, а в сывороточных белках козьего молока доля α-лактальбумина выше. Считается, что низкий при употреблении козьего молока уровень αs1-казеина и повышенный β-лактоглобулина способствует образованию «мягкого» сгустка, что, в свою очередь, способствует более быстрому перевариванию белков пищеварительными ферментами. Помимо этого, низкое содержание основного аллергена αs1-казеина снижает, в определенной мере, аллергенный потенциал козьего молока [3].
Таблица 1. Усредненные показатели состава козьего, коровьего и женского молока [1, 2]
Показатель
Козье молоко
Коровье молоко
Женское молоко
Массовая доля общего белка, %
3,3
3,4
0,9
Массовая доля, % от общего белка:
αs2-казеина
16
27
4
αs1- казеина
–
34
30
β- казеина
51
9
8
ĸ- казеина
8
16
–
β-лактоглобулина
17
16
–
α-лактальбумина
6
4
25
Массовая доля, %:
лактозы
4,1
4,5
6,5
олигосахаридов
0,3
0,06
12
жира
3,5
3,0
3,4
Содержание кальция, мг/100 мл
121
87
26
Содержание фосфора, мг/100 мл
104
76
16
Содержание витамина A, МЕ/100 г
185,00
126,00
190,00
Содержание витамина D, МЕ/100 г
2,30
2,00
1,40
Содержание витамина В2, мг/100 г
0,21
0,16
0,02
Содержание ниацина, мг/100 г
0,27
0,08
0,17
Массовая доля жира и доля жирных кислот в козьем и коровьем молоке почти одинаковы. Однако в жире козьего молока преобладают коротко- и среднецепочечные жирные кислоты, а также жирные кислоты с разветвленной цепью, придающие козьему молоку характерный вкус. Более высокая диспергируемость жировых шариков козьего молока и наличие жирных кислот, всасывающихся без участия панкреатической липазы, в значительной степени облегчает усвоение козьего жира по сравнению с коровьим [4]. Углеводная фракция козьего молока помимо основного компонента – лактозы, содержит олигосахара, состав которых более приближен к женскому молоку. Поэтому козье молоко позиционируется также, как естественный источник олигосахаридов для смесей грудного вскармливания [5] Что касается витаминов и минералов, то козье молоко считается лучшим, чем коровье источником витамина В6, ниацина, витамина А и других. Тем не менее, как правило, при производстве питьевого козьего молока проводят дополнительное обогащение продукта, в частности премиксами с витамином D. Содержание кальция, фосфора, калия, магния, марганца и селена в козьем молоке выше, чем в коровьем. Содержание других минералов сопоставимо с таковыми в коровьем молоке, но считается, что минералы в козьем молоке обладают лучшей биодоступностью [6].
Ассортимент продуктов, вырабатываемых из козьего молока в России представлен, главным образом, пастеризованным и стерилизованным молоком, сырами, творогом и кисломолочными напитками. При этом в общей структуре потребления продукции из козьего молока сыры составляют более 40%. Сегмент сухих продуктов на основе козьего молока в России незначителен. Хотя мировой рынок за последнее время показывает активный прирост подобных продуктов [7]. В первую очередь это обусловлено все более широким использованием козьего молока в рецептурах смесей для детского питания, особенно в сегменте стартовых адаптированных смесей заменителей женского молока (Infant & Follow on), предназначенных для питания детей с рождения до 6 месяцев или до года [7].
Как самостоятельный продукт (табл. 2) сухое цельное и обезжиренное козье молоко производится во многих странах Европы, Новой Зеландии, Австралии и США. Продукт активно продвигается на розничном рынке, как альтернативный коровьему молоку. С другой стороны, как и в случае с коровьим молоком, выработка сухого козьего молока также обоснована необходимостью переработки сырья на молокоемкую продукцию, которая имеет длительный срок хранения и может быть использована в период межсезонья при производстве детского питания, сыров, мороженого, кисломолочных продуктов и т.д.
Таблица 2. Пример спецификации сухого цельного и обезжиренного козьего молока
Показатель
Молоко козье цельное сухое, medium heat (CBM, Нидерланды)
Технологическая линия выработки сухого козьего молока включает операции приемки, резервирования сырья, его механической и тепловой обработки, сгущения, сушки и упаковки готового продукта.
Поскольку качество готового продукта в первую очередь определяется качеством используемого сырья, для производство сухого козьего молока используется свежее молоко, без посторонних привкусов и запахов, не имеющее значительных отклонений от среднего состава и свойств. По аналогии с коровьим молоком, козье молоко также нормализуется до требуемого содержания жира (26 – 40% в сухом веществе для цельного молока и не более 1,5% для обезжиренного, табл. 2) путем сепарирования, затем, направляется на пастеризацию. При необходимости повышения микробиологических показателей готового продукта возможна интеграция в линию оборудования для удаления микроорганизмов методом бактофугирования либо микрофильтрации.
Режимы пастеризации оказывают большое влияние на функциональные свойства сухого молока в целом, поэтому комбинации температуры и времени тепловой обработки могут широко варьироваться. Как правило, используется высокотемпературный режим: 85 — 90о C с выдержкой 20 – 30 с. При необходимости снижения степени денатурации сывороточных белков, которая контролируется WPNI (Whey Protein Nitrogen Index) индексом, могут использоваться более мягкие режимы пастеризации. Поскольку функциональные свойства, такие как растворимость, гелеобразование, эмульгирование, нативных и денатурированных сывороточных белков отличаются, то и направление использования сухого молока с различной степенью денатурации сывороточных белков, в том числе и козьего, также различны.
После пастеризации нормализованная смесь или обезжиренное молоко сгущается до массовой доли сухих веществ 48 – 50% на вакуум-выпарных аппаратах с падающей пленкой, в которых используют однократный проход концентрируемого сырья через греющую поверхность, что существенно сокращает время теплового воздействия на компоненты сырья и способствует получению продукта высокого качества [8]. После сгущения продукт с температурой ниже температуры кипения, 50-60 0С, подается на распылительные сушильные установки.
При производстве цельного молоко сгущенный продукт предварительно гомогенизируется. Для сушки, как правило, используется двухстадийная распылительная сушилка. Сгущенный продукт подается на распылительное устройство (форсунку или диск) сушильной камеры, распыляется в сушильной среде и высушивается до влажности 6 – 8 %. Досушка продукта происходит на второй ступени в статическом псевдоожиженном слое интегрированного виброфлюидного дна. Сухой продукт из сушилки направляется в бункеры хранения и на фасовку. Тепловые режимы распылительной сушки малоинвазивны: из-за быстрого нагрева и охлаждения за счет испарения внутренняя температура частиц продукта обычно не превышает 60 °C, т.е. сушка не оказывает критического влияния на функциональные свойства готового продукта. При необходимости создания быстрорастворимого молока, может предусматриваться агломерация — процесс создания небольших скоплений частиц, которые обеспечивают повышенную пористость и сокращают время диспергирования порошка в жидкостях. Таким образом, сухое козье молоко можно рассматривать, как перспективный продукт, который может позиционироваться самостоятельно в сегменте продуктов здорового питания, а также использоваться в качестве сухого ингредиента при выработке продуктов на основе козьего молока. ООО «ДМП» совместно с компанией «Вздухоторг» может предложить практическую реализацию линии, с учетом опыта, накопленного при внедрении как современных высокоэффективных технологии получения сухих ингредиентов из молочного сырья, так и сухого козьего молока.
2. Compositional and therapeutic signatures of goat milk: A review. BHN Sonu KS. International Journal of Chemical Studies 8 (2), 1013-1019, 2020.
3. Muñoz-Salinas, F.; Andrade-Montemayor, H.M.; De la Torre-Carbot, K.; Duarte-Vázquez, M.Á.; Silva-Jarquin, J.C. Comparative Analysis of the Protein Composition of Goat Milk from French Alpine, Nubian, and Creole Breeds and Holstein Friesian Cow Milk: Implications for Early Infant Nutrition. Animals 2022, 12, 2236. https://doi.org/10.3390/ ani12172236
4. Козье молоко как сырье для детского питания / С. В. Сомоненко [и др.] // Переработка молока: отраслевой специализир. журнал. — 2018. — N 12. — С. 32-34 .
5. Nayik GA, Jagdale YD, Gaikwad SA, Devkatte AN, Dar AH, Ansari MJ. Nutritional Profile, Processing and Potential Products: A Comparative Review of Goat Milk. Dairy. 2022; 3(3):622-647. https://doi.org/10.3390/dairy3030044
6. Teixeira JLDP, Baptista DP, Orlando EA, Gigante ML, Pallone JAL. Effect of processing on the bioaccessibility of essential minerals in goat and cow milk and dairy products assessed by different static in vitro digestion models. Food Chem. 2022 Apr 16;374:131739. doi: 10.1016/j.foodchem.2021.131739. Epub 2021 Dec 1. PMID: 34875438.
7. The Worldwide Goat Milk Products Industry is Anticipated to Reach $17.9 Billion by 2030
8. Современное оборудование для сгущения молочного сырья / Д. Н. Володин [и др.] // Молочная промышленность : научно-технич. и производств. журнал. — 2018. — N 10. — С. 11-13 . — ISSN 1019-8946
Успешное проектирования комплексных линий переработки молока в значительной степени зависит от нахождения компромисса между целым спектром параметров для обеспечения эффективного процесса производства при заданном составе молока-сырья и конечного продукта. Для решения задачи требуется подбор оптимального сочетания технологических приемов, учитывающих последние достижения молочной индустрии.
Одним из таких приемов буквально с момента внедрения в конце 1960 г стала мембранная фильтрация. Процесс предполагает фракционирование молочного сырья с использованием полупроницаемых мембран за счет разности молекулярных масс и размеров основных компонентов молока, предотвращая изменения, связанные с фазовыми переходами фракций, при использовании термического, ферментативного или химического воздействия [1]. На рис.1 приведена схема, которая обычно используется для иллюстрации мембранных процессов, используемых в молочной индустрии: микрофильтрации, ультрафильтрации, нанофильтрации и обратного осмоса. Схема достаточно наглядно демонстрирует возможности каждого из них: начиная с выделения достаточно крупных компонентов молочного сырья (жир, казеин) методом микрофильтрации и заканчивая концентрированием, удалением влаги, методом обратного осмоса.
Рисунок 1. Схема мембранных процессов, используемых в молочной индустрии
В целом, использование мембранных технологий в переработке молока за последние десятилетия сформировалось в два основных направления. Первое — это комплексные линии производства ингредиентов на основе молока, включающие комбинации практически всех мембранных процессов. Как правило, предприятия, на которых устанавливаются подобные линии, фокусируются именно на производстве концентратов и изолятов молочного белка, мицеллярного казеина, нативного сывороточного белка [2], сухого пермеата распылительной сушки, кристаллической лактозы.
Второе направление, не менее значимое, связано с интеграцией отдельных мембранных процессов в производство традиционных молочных продуктов.
Основная цель такой интеграции — заменить или сделать более эффективным традиционно используемые процессы переработки молока. С учетом специфики мембранной фильтрации, в первую очередь, основными точками интеграции являются этапы, связанные с корректировкой соотношения компонентов молочного сырья: стандартизация состава и концентрирование (рис.2).
Для концентрирования, другими словами, повышения массовой доли сухого молочного остатка, используется процесс обратного осмоса. Как правило, для нормального течения процесса сырье предварительно сепарируется. В результате при обработке обезжиренного молока образуется концентрированная фракция (ретентат), содержащая все компоненты обезжиренного молока, и фильтрат (пермеат), который может использоваться в качестве технологической воды (рис.2).
Рисунок 2. Мембранная фильтрация как эффективная альтернатива традиционным процессам переработки молока: а) с использование обратного осмоса и микрофильтрации;б) с использованием ультрафильтрации
Обычно обратноосмотическое концентрирование используется при необходимости сокращения затрат на транспортировку сырья или оптимизации процесса сгущения. Также определенный интерес представляет интеграция процесса в производственный цикл молочных продуктов, для которых стандартизация сырья по сухим веществам является обязательным этапом: сыры, кисломолочные продукты, мороженое. В этом случае дополнительным преимуществом является то, что мембранное концентрирование проводится при пониженных температурах, что исключает тепловое воздействие, предотвращая денатурацию белков, реакцию меланоидинообразования и т.д., и обеспечивает вкус и аромат, присущие свежему молоку [3].
Что касается нанофильрационной обработки, то наибольшее распространение этот процесс получил в линиях переработки молочной сыворотки и пермеата [4]. При переработке молока нанофильтрация упоминается в комбинации с ультрафильтрацией при получении низколактозного молока.
Для стандартизации молока-сырья по компонентному составу применяются процессы ультрафильтрации и микрофильтрации (рис. 1, 2). Ультрафильтрация позволяет регулировать содержание белка, не влияя на соотношение фракций казеин/сывороточные белки, поэтому процесс может интегрироваться в линии производства высокобелковых продуктов: сыров, творога, кисломолочных продуктов. Ультрафильтрационной обработке может подвергаться молоко обезжиренное, цельное и нормализованное по содержанию жира. В зависимости от технологических задач и поставщика мембранного оборудования при проектировании этапа ультрафильтрационной обработки используются низко- и высокотемпературные режимы, полимерные или керамические мембраны, различные конфигурации ультрафильтрационных модулей. При необходимости получения ретентата с высоким содержанием белка или/и пониженным содержанием лактозы, предусматривается шаг диафильтрации [1]. Ультрафильтрационный пермеат, который содержит низкомолекулярные компоненты сырья: лактозу, минеральные соли, низкомолекулярные пептиды и т.д., может быть использован при необходимости снижения содержания белка в исходном сырье, либо направляться на сушку [4].
Возможные варианты интеграции ультрафильтрации в традиционную технологию сыров подробно рассмотрены нами в [5]. В этом случае одним из наиболее широко используемых вариантов использования ультрафильтрации является корректировка сыропригодности молока путем повышения содержания белка в ретентате. Это обеспечивает стабильную работу поточных линий производства сыра, повышает эффективность работы оборудования. Такой же принцип используется при производстве творога (рис.2).
Интересным решением является включение шага ультрафильтрации в технологии молочных высокобелковых и низкобелковых напитков (рис. 2). В последнем случае целевой фракцией является пермеат – обезжиренное молоко с пониженным содержанием белка. Излишки белка концентрируются в ретентате и формируются в виде стандартного концентрата молочного белка, который может быть использован при выработке йогуртов, высокобелковых молочных продуктов и т.д.
Микрофильтрация может использоваться в нескольких направлениях. В первую очередь для «холодной стерилизации» молочного сырья, при которой клетки вегетативных и споровых форм микроорганизмов, соматические клетки удаляются практически на 99,9 % [6]. Микрофильтрационная обработка проводится в достаточно щадящем температурном диапазоне, сохраняя биологические, физико-химические, органолептические и технологические свойства сырья. В зависимости от первоначальной бактериальной обсемененности сырья, типа и размера пор мембран микрофильтрация позволяет снизить содержание микроорганизмов на 5-7 порядков, т.е. является альтернативой пастеризации и может заменить даже стерилизацию сырья [6].
Размеры пор микрофильтрационных мембран позволяют также удалять и жировую фракцию молочного сырья. Режимы процесса и размер пор мембран (рис.1) подбираются так, чтобы гарантировано задерживались жировые шарики. При этом самые крупные молочные белки, мицеллы казеина, должны беспрепятственно проходить через мембрану. Наибольшее распространение такой метод обезжиривания получил в производстве высокобелковых сывороточных концентратов и изолятов.
С точки зрения стандартизации молока-сырья по содержанию белка микрофильтрация не только повышает содержание белка в ретентате, но и изменяет соотношение казеин/ сывороточные белки (рис. 2). Этот прием распространен не так широко, как ультрафильтрация, хотя имеет определенные преимущества. В частности, отмечают улучшение органолептических свойств твердых сыров [7]. При микрофильтрации часть сывороточных белков, которые неизбежно переходят в подсырную сыворотку при обработке сгустка, проходит через мембрану в микрофильтрационный пермеат молока, также называемый нативной или идеальной сывороткой. Нативная сыворотка, в отличие от подсырной, не содержит остаточного жира, микроорганизмов, ферментных препаратов, метаболитов заквасочных микроорганизмов. Продукт может направляться на сушку, либо на производство нативного концентрата сывороточных белков, обладающего лучшими функционально-технологическими свойствами по сравнению с обычным КСБ [2]. Тем самым, микрофильтрация позволяет не только стандартизировать содержание белка в сырье до требуемого, но и получить фракцию, переработка которой может повысить экономическую эффективность ее использования.
Таким образом, интеграция различных видов мембранной обработки в линии переработки молока открывает дополнительные возможности совершенствования традиционных процессов переработки молока. Однако, как показывает многолетний опыт ООО «ДМП», решение об использовании мембранных технологий должно обязательно быть комплексным и включать переработку всех потоков, образующихся в процессе мембранной фильтрации. В этом случае интеграция мембранных процессов позволяет не только эффективно оптимизировать переработку молочного сырья, но и значительно повысить рентабельность производимой продукции.
Список литературы
Tamime, A. Y. Membrane Processing: Dairy and Beverage Applications. Chichester, West Sussex: Wiley-Blackwell, 2013.
Володин, Д. Н. Инновационный потенциал мембранного фракционирования обезжиренного молока / Д. Н. Володин, А. С. Гридин, В. К. Топалов, И. А. Евдокимов // Переработка молока: отраслевой специализированный журн. — 2021. — N 3. — С. 14-15
Dhineshkumar V, Ramasamy D. Review on membrane technology applications in food and dairy processing. J Appl Biotechnol Bioeng. 2017;3(5):399-407. DOI: 10.15406/jabb.2017.03.00077
Володин, Д. Н. Эффективная технология переработки лактозосодержащего сырья: пути повышения качества пермеата распылительной сушки [Текст] / Д. Н. Володин [и др.] // Переработка молока: технология, оборудование, продукция: отраслевой специализированный журн. — 2018. — N 8. — С. 14-16
Володин, Д. Н. Стандартизация молока по белку в технологии производства сыров / Д. Н. Володин, В. К. Топалов, И. А. Евдокимов, И.К. Куликова, Е.Ю. Иванченко // Сыроделие и маслоделие. — 2021.-№5. — С.34-35
Боу-Хабиб Дж., Тальхаммер В. Микрофильтрация в молочном производстве//Молочная промышленность. – 2009. — №2. – с.57-58.
Benoit, S. Integrating Pressure-Driven Membrane Separation Processes to Improve Eco-Efficiency in Cheese Manufacture: A Preliminary Case Study / S. Benoit, J. Chamberland, A. Doyen, M. Margni, C. Bouchard, Y. Pouliot // Membranes 2020. – .10 (10):287. — https://doi.org/10.3390/membranes10100287
Хорошо известно, что молоко, которое, по выражению академика И.П. Павлова, является «изумительной и наиболее совершенной пищей, приготовленной самой природой», всегда составляло значимую долю рынка пищевых продуктов. Однако отношение потребителя к молоку как к пищевому продукту постепенно меняются от восприятия его на уровне «еды», до современных представлений о пищевой ценности входящих в его состав компонентов. Привычные критерии (вкусовые характеристики, доступность, цена) понемногу вытесняются критериями влияния продуктов на здоровье и безопасность, что, в свою очередь, требует от производителей выпуска продукции со свойствами, выходящими за рамки стандартных характеристик. Уникальный компонентный состав молока позволяет превращать основной продукт питания в сырье для производства функциональных ингредиентов с заданными свойствами. Основой большинства технологий ингредиентов из молока является его мембранная обработка с использованием процессов микро-, ультрафильтрации (рис. 1) либо их комбинаций, которые позволяют фракционировать молоко без изменения фазового состояния отдельных компонентов, минимизируя денатурирующее воздействие на белки, витамины и другие биологически важные составляющие перерабатываемого сырья [1].
Рисунок 1. Направления фракционирования казеиновой фракции обезжиренного молока
В традиционной переработке молока мембранные технологии используются, например, для концентрирования белка при производстве сыра. В зависимости от вида сыра сырье может быть сконцентрировано в 1,2–6,0 раза [2], за счет чего увеличивается выход в готовом продукте, сокращаются потери белка в виде казеиновой пыли, уменьшается расход энергоносителей, сервисных сред и т.д. Это в конечном счете повышает экономическую эффективность производства. При мембранном фракционировании компонентов молочного сырья процесс ультрафильтрации является основой получения концентратов и изолятов молочного белка (КМБ / ИМБ) (рис. 2), в которых соотношение казеин/сывороточные белки остается аналогичным этому соотношению в обрабатываемом сырье. КМБ широко применяется в пищевой промышленности для производства сыров, кондитерских изделий, йогуртов, мороженого, мясных продуктов, хлебобулочных, кондитерских изделий, шоколада, кофе. ИМБ входят в рецептуры продуктов спортивного питания, продуктов для снижения веса, энтерального и лечебного питания и т.д. [4]. Микрофильтрация используется для получения концентратов мицеллярного казеина (КМК). КМК – это неденатурированный казеин в естественной глобулярной структуре. В зависимости от количества удаляемого сывороточного белка, фракционирование обезжиренного молока дает ряд концентратов, отличающихся по соотношению казеин/сывороточные белки (рис. 2).
Рисунок 2. Фракционный состав белковых концентратов на основе молока
Это соотношение может варьироваться от 80:20, типичного для молока, до 95:5 в высокоочищенном КМК. Как правило, КМК должен иметь соотношение казеин/сывороточные белки не менее 92:8. Также как и при получении КМБ, для увеличения содержания общего белка в сухом веществе, снижения содержания лактозы и минеральных веществ может использоваться дополнительный шаг диафильтрационной обработки [3]. Основной областью применения КМК, особенно с высоким содержанием белка в сухом веществе, является спортивное питание. С другой стороны, амфипатическая структура, отсутствие стабильных вторичных и третичных структур казеинов способствуют их высокой поверхностной активности, что придает КМК хорошие пенообразующие и эмульгирующие свойства. Поэтому КМК включают в рецептуры самых разнообразных пищевых продуктов, таких как аналоги сыра, кремы для взбивания, сливочные ликеры, мясные изделия, различные диетические продукты [4]. Можно отметить, что в последние годы наблюдается определенный рост интереса к фракциям чистого казеина, особенно к β-казеину, благодаря его физико-химическим свойствам, биологическим и технологическим свойствам [5]. β-казеин имеет очень высокую поверхностную активность и может найти применение в качестве высокоактивного эмульгатора или пенообразователя. Обогащение молока β-казеином улучшает его сыродельные свойства. Этот белок также может включаться в смеси для грудного вскармливания для их адаптации. Фракция αS -казеина имеет структуру, позволяющую использовать ее в качестве структурообразователей и стабилизаторов. В процессах разделения фракций казеина, помимо мембранных процессов, используется их селективное осаждение, ионообменная хроматография, электрофорез и т.д. Если говорить о еще более глубоком фракционировании с использованием ферментативной обработки, то чистые фракции казеина являются источниками пептидов с биологической/физиологической активностью, например пептидов, которые обладают антигипертензивной активностью или способствуют всасыванию минералов [6]. С точки зрения перспектив промышленной реализации следует принимать во внимание, что технологии производства функциональных белковых ингредиентов требуют определенных капитальных затрат, которые связаны с организацией участка мембранной обработки сырья, подготовкой сырья к фракционированию, модернизацией или приобретением современного сушильного оборудования. Поэтому, начиная внедрение подобных технологий, следует ориентироваться в первую очередь на продукты, для которых прогнозируется устойчивый рост рынка. Так, например, по оценке GlobeNewswire, к концу 2027 г. мировой рынок КМК достигнет около 1050 млн долл. США, а КМБ – 3,44 млн долл. США, при этом в течение прогнозируемого периода (2019–2027 гг.) среднегодовой темп роста составит 6,1 и 4,0 %, соответственно. Тем не менее при должной организации такие технологии могут быть инвестиционно привлекательными, поскольку предприятие получает возможность вырабатывать ингредиенты с высокой добавленной стоимостью, не имеющие отечественных аналогов и способные конкурировать с импортными ингредиентами.
Список литературы
1. Мягкие сыры с УФ-концентратами / О.А. Суюнчев, И.Е. Евдокимов, А.С. Рудаков, Н.Я. Дыкало // Сыроделие и маслоделие. – 2007. – № 1. – С. 21–22.
2. Володин Д.Н. Процессы ультрафильтрации в рентабельной технологии сыров / Д.Н. Володин, И.А. Евдокимов, И.К. Куликова // Молочная промышленность. – 2019. – № 9. – С. 18–20. – ISSN 1019-8946
3. Carter B.G. Invited review: Microfiltration-derived casein and whey proteins from milk / B G Carter, N Cheng, R Kapoor, G H Meletharayil, M A Drake // Journal of Dairy Science. – 2021. – Vol. 104, No. 3.
4. Rebouillat S. Potential Applications of Milk Fractions and Valorization of Dairy By-Products: A Review of the State-ofthe-Art Available Data, Outlining the Innovation Potential from a Bigger Data Standpoint / S Rebouillat, S. OrtegaRequena // Journal of Biomaterials and Nanobiotechnology. – 2015. – Vol. 06. – No. 03. – P. 27.
5. Atamer Z. Isolation of casein protein fractions / Z. Atamer, K. Thienel, A. Holder, T. Schubert, R. Boom, J. Hinrichs // Advances in Food Science and Human Nutrition. – 2017 – Vol. 1, No. 1.
6. Mohantya D.P. Milk derived bioactive peptides and their impact on human health – A review / D.P. Mohantya, S. Mohapatra, S. Misrac. P.S. Sahub // Saudi Journal of Biological Sciences. – 2016. – Vol. 23. – Issue 5. – P. 577–583.
