БИОТЕХНОЛОГИЧЕСКАЯ ПЕРЕРАБОТКА МОЛОЧНОЙ СЫВОРОТКИ В ФУНКЦИОНАЛЬНЫЕ ПРОДУКТЫ

АННОТАЦИЯ

Молочная сыворотка, являющаяся побочным продуктом при производстве сыров и творога, представляет собой ценный источник биологических активных веществ, таких как белки, лактоза, витамины, минералы и органические кислоты. В последние десятилетия значительное внимание уделяется биотехнологической переработке сыворотки с целью получения функциональных продуктов питания, обладающих дополнительными полезными свойствами для здоровья человека.

Настоящая статья рассматривает современные методы переработки молочной сыворотки, возможные направления ее использования в пищевой и фармацевтической отраслях, а также проблемы и перспективы данной технологии.

Ключевые слова: молочная сыворотка, биотехнологическая переработка, функциональные пищевые продукты, сывороточные белки, диетические добавки, пробиотики, аминокислоты, пептиды, ферментация, конъюгированные линолевые кислоты (CLA), фармацевтические и косметические продукты.

Введение

Молочная сыворотка, составляющая около 80% объема отходов молочной переработки, имеет богатый химический состав, что делает ее ценным сырьем для получения различных продуктов питания и добавок. Однако несмотря на высокое содержание полезных компонентов, сыворотка часто рассматривается как отход, что ведет к ее утилизации или неэффективному использованию. Биотехнологические методы переработки могут значительно повысить экономическую ценность этого продукта, превращая его в функциональные компоненты с потенциальными здравоохранительными свойствами. [1]

Функциональные продукты питания, обогащенные активными биологическими веществами, в последние годы приобрели большую популярность благодаря своей способности оказывать положительное влияние на здоровье человека. Биотехнологическая переработка молочной сыворотки позволяет не только повысить ее ценность как продукта, но и создать новые функциональные ингредиенты, которые могут быть использованы в производстве специализированных продуктов, таких как пробиотические напитки, диетические добавки и даже фармацевтические препараты.

Биотехнологические процессы переработки молочной сыворотки. Одним из наиболее перспективных направлений переработки молочной сыворотки является ее использование для производства белков, пептидов и аминокислот с высокими биологическими свойствами. Сывороточные белки (например, альфа-лактальбумин и бета-лактоглобулин) обладают уникальными физико-химическими и биологическими характеристиками, что позволяет использовать их в производстве функциональных продуктов. [1,2] Для получения белков высокого качества применяют процессы ультрафильтрации, микрофильтрации и мембранной технологии.

Кроме того, в процессе ферментации молочной сыворотки могут быть получены пробиотические микроорганизмы и биоактивные метаболиты, такие как молочная кислота, органические кислоты и биогенные аммиаки. Такие продукты обладают не только питательными, но и лечебными свойствами, такими как улучшение кишечной микрофлоры и поддержание нормального функционирования иммунной системы. [3]

Другим перспективным направлением является использование молочной сыворотки для получения функциональных липидов, например, конъюгированных линолевых кислот (CLA). Эти вещества обладают рядом полезных свойств, таких как улучшение обмена веществ, снижение уровня холестерина и улучшение состояния кожи. Методы ферментации и экстракции позволяют получать CLA из сыворотки, что открывает новые возможности для создания функциональных продуктов на его основе. [4]

Применение переработанной молочной сыворотки в производстве функциональных продуктов. Продукты с пробиотическими свойствами. Процесс ферментации молочной сыворотки с добавлением специфических штаммов пробиотических бактерий (например, Lactobacillus и Bifidobacterium) позволяет получать напитки и продукты с пробиотическим эффектом. Эти продукты способствуют нормализации микробиоты кишечника, улучшению переваривания пищи и поддержанию иммунной системы. Пробиотические сывороточные напитки становятся все более популярными в качестве здоровых альтернатив обычным напиткам. [5]

Продукты для спортивного питания. Сывороточные протеины являются источником высококачественных аминокислот, особенно важных для восстановления и роста мышечной ткани. Биотехнологическая переработка сыворотки позволяет концентрировать эти белки, что делает их основным компонентом в производстве спортивных добавок и белковых коктейлей. Кроме того, сыворотка может быть использована для получения пептидов с антиоксидантной активностью, которые способствуют снижению уровня воспаления после физических нагрузок. [3]

Диетические добавки и функциональные ингредиенты. Молочная сыворотка также может служить источником биоактивных пептидов, которые обладают антигипертензивным, антиоксидантным и иммуномодулирующим действием. [3,5] Эти пептиды могут быть изолированы и использованы для производства диетических добавок, а также как ингредиенты в функциональных продуктах питания, направленных на профилактику и лечение различных заболеваний.

Фармацевтические и косметические продукты. Молочная сыворотка используется не только в пищевой промышленности, но и в фармацевтической и косметической отраслях. Продукты, полученные из молочной сыворотки, такие как лактопептиды и аминокислоты, применяются в производстве антивозрастных кремов и препаратов для восстановления кожных тканей. [2] В фармацевтике сыворотка может быть использована для создания препаратов, улучшающих состояние костей, суставов и соединительных тканей.

Проблемы и вызовы. Несмотря на очевидные преимущества переработки молочной сыворотки, существует ряд проблем, которые необходимо решить для более широкого внедрения этих технологий. В первую очередь это высокие затраты на производство и внедрение биотехнологических процессов. Также важно учитывать возможное загрязнение сыворотки при неправильной обработке, что может снижать ее ценность как сырья для функциональных продуктов.

Кроме того, несмотря на многочисленные исследования, многие потенциальные биологически активные компоненты молочной сыворотки требуют дальнейших научных разработок и клинических испытаний, чтобы подтвердить их эффективность и безопасность для потребителей. [4]

Биотехнологическая переработка молочной сыворотки открывает новые горизонты для создания функциональных продуктов, которые могут значительно улучшить здоровье и благополучие человека. Современные технологии позволяют эффективно извлекать из сыворотки ценные биоактивные компоненты, что делает ее важным ресурсом для развития функциональных продуктов питания, спортивного питания, а также косметической и фармацевтической отраслей. Однако для широкого применения этих технологий требуется решение ряда экономических и технологических проблем, а также проведение дополнительных научных исследований для подтверждения безопасности и эффективности получаемых продуктов.

Список литературы:

1. Храмцов, А.Г., Новации молочной сыворотки, Санкт–Петербург: Профессия, 2016, 490 с.

1. Храмцов А. Г. Белковые продукты из молочной сыворотки. [Электронный ресурс]: М: milkbranch.ru Переработка молока 27.03.2013. Режим доступа: http://www.milkbranch.ru/publ/view/540.html / Дата доступа 12.01.2016 г.
2. Лукин А.А., Применение молочной сыворотки в технологии продуктов питания, Сборник работ 67–й научной конференции Секции технических наук, Челябинск, Издательский центр ЮУрГУ, 2015, ч. 48, н. 34, c. 523–527.
3. Kim, J. H., Kim, Y., Kim, Y. J., & Park, Y. (2016). Conjugated linoleic acid: potential health benefits as a functional food ingredient. Annual review of food science and technology, 7(1), 221-244.
4. Hernandez-Mendoza, A., Robles, V. J., Angulo, J. O., De La Cruz, J., & Garcia, H. S. (2007). Preparation of a whey-based probiotic product with Lactobacillus reuteri and Bifidobacterium bifidum. Food Technology and Biotechnology, 45(1), 27-31.
5. Hernandez-Mendoza, Adrian, et al. "Preparation of a whey-based probiotic product with Lactobacillus reuteri and Bifidobacterium bifidum." Food Technology and Biotechnology 45.1 (2007): 27-31.