История применения сыворотки в медицинских целях насчитывает тысячелетия, когда около 2500 лет назад Гиппократ прописывал сыворотку для борьбы с усталостью, профилактики инфекций и заболеваний. Позднее, в 17<><> и 18<><> веках, сообщалось об использовании сыворотки в качестве функционального напитка, подаваемого к столу в модных домах и гостиницах. При этом, несмотря на подтвержденную пользу для здоровья, производство сыворотки в промышленном масштабе считалось предприятиями молочной промышленности нежелательным, и сыворотка рассматривалась как вид отходов, которые шли на корм свиньям или для удобрения земли.

Изменения в спросе на продукты из сыворотки

Мировой спрос на сыворотку

В настоящее время молочная сыворотка и производные продукты из сыворотки являются ценными побочными продуктами, получаемыми в процессе производства сыра и казеина. Полезные для здоровья и богатые белками, липидами, углеводами, витаминами и минеральными веществами, разнообразные продукты из сыворотки и из получаемого из сыворотки сырья удовлетворяют постоянно изменяющийся спрос на рынках пищевой и молочной продукции и пищевых добавок.

Начиная с буфетов и напитков и заканчивая хлебобулочными изделиями, сухими завтраками и изделиями из хлебных злаков, продукты из сыворотки обеспечивают белок и энергию для спортсменов и культуристов, а также для заботящегося о состоянии здоровья и стареющего населения. Потребители всех стран мира заинтересованы в получении богатых белками легких закусок, которые обеспечивают чувство насыщения организма, и наблюдается рост спроса на продукты, которые обеспечивают потребности в белке у среднего класса населения, а также на продукты и пищевые добавки, которые способствуют удовлетворению пищевых потребностей в развивающихся странах.

Продукты из сыворотки

Считается, что практически каждый компонент сыворотки обладает либо питательными, либо полезными для здоровья свойствами, и каждый компонент может быть выделен с использованием современных промышленных технологий. Простая сухая молочная сыворотка, из которой удаляется только вода, может обеспечить вкус молока при производстве хлебобулочных изделий и сухих завтраков и может заменить сухое обезжиренное молоко при разработке рецептур. Сыворотка может быть также подвергнута деминерализации до различного уровня для использования в детских смесях с точно регулируемым составом минеральных веществ. Концентрирование сывороточных белков может быть выполнено с помощью технологий сепарации, например, мембранной сепарации, для получения концентратов сывороточного белка (WPC 35-80) или изолятов сывороточного белка (WPI 85-90), которые используются в целом ряде продуктов с высоким содержанием белка. Отдельные сывороточные белки, такие как иммуностимулирующий белковый лактоферрин, лактопероксидаза и альбумин бычьей сыворотки, могут быть отделены с использованием комбинации технологий мембранной фильтрации и хроматографии.

Лактоза и минеральные вещества, в том числе кальций и фосфор, могут быть получены из пермеата сыворотки – жидкости, которая остается после производства концентратов WPC и изолятов WPI. Для получения лактозы из пермеата сыворотки используются технологии мембранной фильтрации, выпаривания, кристаллизации, промывки и сепарирования.  Будучи основным компонентом в сыворотке, лактоза находит широкое применение в пищевой и фармацевтической отрасли. Лактоза является гораздо менее сладкой по сравнению с сахарозой и используется в качестве заменителя сахара в кондитерских изделиях и других пищевых продуктах. Она используется в детских молочных смесях, выполняет функцию носителя в фармацевтических препаратах и применяется для нормализации порошкового молока.

Области применения сыворотки

Сыворотка с большим содержанием белков

Сывороточные белки содержат все 20 аминокислот, в которых нуждается наше тело, и они, в частности, богаты аминокислотами с разветвленными цепями, которые непосредственно отвечают за формирование новой мышечной ткани. Используемые спортсменами и культуристами для стимулирования роста сухой мышечной массы и помощи в восстановлении организма после тренировок1, сывороточные белки на протяжении длительного времени являлись основными компонентами продуктов спортивного питания. Употребление сывороточных белков может также содействовать предотвращению атрофии мышечной ткани у пожилых людей1. "Популярным у потребителей применением сывороточных белков является их гидратирование в напитках", – комментирует Кэрри O’Нил, руководитель Группы разработчиков ингредиентов молочной продукции (DIT). "Сывороточный белок обладает хорошей растворимостью, если он не денатурирован. Воздействие избыточного нагревания приведет к изменению естественных свойств белков; поэтому в процессе производства основное внимание уделяется обеспечению технологического процесса, который сводит к минимуму термическую обработку, необходимую для производства высококачественного продукта".

Составляющие сыворотки показали улучшение уровня питания в регионах с нехваткой продовольствия. Результаты последних научных исследований показали, что кормление недоедающих детей в Малави и Мозамбике специально разработанной добавкой, содержащей концентрат сывороточного белка и пермеат сыворотки, способствовало восстановлению детей от последствий голодания, а также улучшило показатели их последующего роста2

Целевая группа молочной сыворотки

Дальнейшее расширение производства продуктов из сыворотки

Способность обеспечения высокого качества продуктов из сыворотки, начиная с молочной фермы и заканчивая этапом разработки рецептуры, требует сочетания технологий и опыта и знаний для производства конечного продукта. Успехи в развитии технологий сепарирования и фракционирования белкового комплекса, например, технологий микрофильтрации (MF) и ультра/диафильтрации (UF/DF), обеспечили возможность производства концентратов сывороточного белка с высоким содержанием белков и низким содержанием жира (WPC и WPI). Технологии предварительной обработки, такие как осветление, отделение сливок и удаление бактерий, могут повысить качество готового порошкового продукта и улучшить характеристики мембраны. Современные технологии сушки обеспечивают гибкое производство, начиная с производства неагломерированных порошков высокой плотности и заканчивая производством агломератов в виде крупных, легкосыпучих и беспыльных частиц.

Обеспечение условий производства продуктов из сыворотки

Работая в тесном взаимодействии с потребителями, компания GEA предлагает полный набор технологий обработки сыворотки (механической очистки и фильтрации), сушки и упаковки сывороточных порошков. Наши технологические решения для производства сывороточных белков соответствуют требованиям оптимального качества и учитывают любые факторы, начиная с механического воздействия на качество продукта и заканчивая вопросами гигиенического исполнения оборудования.

Практический опыт работы компании GEA включает заявленный патент на технологию микрофильтрации молочной продукции, которая повышает объем выпускаемой продукции и производительность с одновременным снижением капитальных и эксплуатационных затрат. Данная технология может быть также использована для сепарирования сывороточного белка непосредственно из молока (известного как "натуральная сыворотка") независимо от производства сыра. Разработанная компанией GEA технология сушки распылением DRYCONTROL™ позволяет использовать распылительную абсорбционную сушилку с максимальной производительностью и обеспечивает точное регулирование остаточной влажности в сухом порошке.  

Перспективы развития технологий производства продуктов из сыворотки

"Компания GEA может предложить широкий спектр технологий для производства продуктов из сыворотки", – отмечает Кэрри O’Нил. "При разработке оборудования мы рассматриваем технологический процесс в целом, обеспечивая соответствие конструкции самым высоким гигиеническим нормативам и оптимальный расчет общей работы каждой технологии для производства высококачественного продукта с минимальными затратами для наших клиентов". 

Ссылки

1Солак Б. Б, Акин Н., Польза сывороточного белка для здоровья: Обзор. Журнал о научных разработках в области пищевых продуктов 2 (2012) 129-137

2Стобаух Х.К., Райан, К. Н. и др.Включение сывороточного белка и пермеата сыворотки в готовый прикорм повышает показатели восстановления детей с умеренным и острым недостатком питания: рандомизированное, двойное слепое клиническое исследование.Американский журнал клинического питаниямарт 2016 г.; 103(3): стр. 926-33.

Перейти наверх
Назад

Хотите узнать больше?