Вестник МГТУ, 2025, Т. 28, № 4/2.

Вестник МГТУ. 2025. Т. 28, № 4/2. С. 643-653. DOI: https://doi.org/10.21443/1560-9278-2025-28-4/2-643-653 УДК 637.134 Разработка биотехнологических подходов к созданию ферментированных напитков из пермеата с прогнозируемым углеводным составом * М. И. Шрамко, Д. М. Назаренко, И. А. Евдокимов, А. Д. Лодыгин , Е. А. Абакумова, И. С. Родионов, Т. В. Нерсесян *Северо-Кавказский федеральный университет, г. Ставрополь, Россия; e-mail: allodygin@yandex.ru, ORCID: https://orcid.org./0000-0001-8460-2954 Информация о статье Реферат Создание высокотехнологичных производств в молочной промышленности базируется на применении мембранных методов фракционирования и концентрирования, что приводит к образованию значительных объемов новых видов вторичного молочного сырья - пермеатов. Пермеаты, получаемые при ультрафильтрации обезжиренного молока и подсырной сыворотки, содержат до 6 % сухих веществ молока, из которых до 4,6 % приходится на лактозу. Основным продуктом, получаемым из молочного пермеата, является сухой порошок с содержанием лактозы до 90 % С целью расширения ассортимента продуктов из молочного пермеата предложено разработать биотехнологию ферментированных напитков с регулируемым углеводным составом. Предложены методологические принципы, которые базируются на двухстадийной биотехнологической обработке молочного пермеата. На 1 стадии осуществляется гидролиз лактозы ферментным препаратом Р-галактозидазы до степени гидролиза не ниже 50 %. На 2 стадии проводится ферментация гидролизованного пермеата с использованием закваски кефирных грибков. В результате исследований доказана возможность использования пермеатов молочного сырья для производства ферментированных напитков. Установлено, что применение биотехнологических приемов позволяет прогнозировать углеводный состав и обеспечивает формирование характерных органолептических показателей ферментированного напитка: внешний вид - прозрачная жидкость, цвет желтовато-зеленый, приятный кисломолочный вкус и аромат, сладковатый с нотками остроты, консистенция однородная с присутствием мелких пузырьков газа, образующегося за счет естественной газации. Применение биотехнологических подходов в предлагаемой технологии дает возможность минимизировать содержание лактозы до 0,1 %. Это позволяет отнести ферментированный напиток к низколактозным продуктам и расширить круг его потребления за счет людей, страдающих лактазной недостаточностью. Шрамко М. И. и др. Разработка биотехнологических подходов к созданию ферментированных напитков из пермеата с прогнозируемым углеводным составом. Вестник МГТУ. 2025. Т. 28, № 4/2. С. 643-653. DOI: https://doi.org/10.21443/1560-9278-2025-28-4/2-643-653. Development of biotechnological approaches to creation of fermented permeate drinks with a predictable carbohydrate composition Marya I. Shramko, Dmitry M. Nazarenko, Ivan A. Evdokimov, Aleksey D. Lodygin*, Elena A. Abakumova, Ivan S. Rodionov, Tigran V. Nersesyan *North-Caucasus Federal University, Stavropol, Russia; e-mail: ievdokimov@ncfu.ru, ORCID: https://orcid.org/0000-0002-5396-1548 Abstract The creation of high-tech manufacturing of dairy products is based on the application of membrane fractionation and concentration methods, which leads to the formation of significant volumes of new types of secondary dairy raw materials - permeates. Permeates obtained by ultrafiltration of skim milk and whey contain up to 6 % of milk solids, among which up to 4.6 % is lactose. The main product manufactured from dairy permeates is a dry powder with a lactose content of up to 90 %. It is proposed to develop a biotechnology of fermented drinks with a regulated carbohydrate composition in order to expand the range of dairy permeate products. Methodological principles based on two-stage biotechnological processing of dairy permeate have been proposed. At the first stage, lactose is hydrolysed to hydrolysis degree at least 50 % using P-galactosidase enzyme preparation. At the second stage, fermentation of hydrolysed permeate using kefir grains starter culture is carried out. Based on the research results, the possibility of dairy raw materials permeates application for the production of fermented drinks has been established. It has been proven that the application of biotechnological techniques makes it possible to predict the carbohydrate composition and ensures the formation of fermented drink characteristic organoleptic parameters: appearance - transparent liquid with yellowish- green colour, pleasant sour-milk taste and aroma, sweet with hints of strength, homogeneous consistency with the presence of small gas bubbles formed due to natural gassing. The use of biotechnological approaches for the proposed technology development makes it possible to minimize the lactose content to 0.1 %. It makes possible to classify a fermented drink as a low-lactose product and expand its range of consumption at the expense of people suffering from lactase deficiency. Shramko, M. I. et al. 2025. Development of biotechnological approaches to creation of fermented permeate drinks with a predictable carbohydrate composition. Vestnik o fMSTU, 28(4/2), pp. 643-653. (In Russ.) DOI: https://doi.org/10.21443/1560-9278-2025-28-4/2-643-653. Article info Received 28.08.2025; received in revised form 08.10.2025; accepted 10.11.2025 Key words: permeate, whey, p-galactosidase, kefir starter culture, fermented drink For citation Поступила в редакцию 28.08.2025; получена после доработки 08.10.2025; принята к публикации 10.11.2025 Ключевые слова: пермеат, молочная сыворотка, р-галактозидаза, кефирная закваска, ферментированный напиток Д ля цитирования 643