Вестник МГТУ, 2025, Т. 28, № 4/2.

Шрамко М. И. и др. Разработка биотехнологических подходов к созданию ферментированных. Введение В последние десятилетия вопросам создания высокотехнологичных производств в нашей стране уделяется повышенное внимание (Постановление Правительства РФ от 9 апреля 2010 г. № 218 "О мерах государственной поддержки развития кооперации российских образовательных организаций высшего образования, государственных научных учреждений и организаций реального сектора экономики в целях реализации комплексных проектов по созданию высокотехнологичных производств"1). В современной молочной промышленности России существуют особенности создания высокотехнологичных производств, которые связаны, в первую очередь, с широким применением мембранной техники и технологий - микрофильтрации, ультрафильтрации, нанофильтрации, обратного осмоса (Reig et al., 2021). Следует отметить, что создание высокотехнологичного производства в молочной отрасли преимущественно направлено на получение целевого инновационного продукта и не всегда обеспечивает комплексность и завершенность полного технологического цикла переработки молочного сырья. Особенно это касается производства высокомаржинальных высокобелковых продуктов, например, свежих сыров типа Queso Fresco, творожных сыров, мягкого творога, молочно-белковых концентратов (МБК), концентратов мицеллярного казеина (КМК), концентратов сывороточных белков (КСБ), изолятов сывороточных белков (ИСБ), пептидов и др. (Володин и др., 2022; Bogdanova et al., 2020). При организации таких высокотехнологичных производств с получением инновационных молочных продуктов и ингредиентов (сыра, творога, белков молока) образуются колоссальные объемы новых видов побочного молочного сырья - пермеатов мембранного разделения (Мельникова и др., 2022). Динамика роста объемов производства пермеатов сладкой (подсырной) сыворотки в мире, которая фигурирует в международной статистике за последние 5 лет, составила около 19 % (Мельникова и др., 2020). В пермеат переходит от 5,0 до 5,5 % сухих веществ молока, причем главенствующую роль играет лактоза, на которую приходится свыше 85 %, а также незначительное количество азотистых соединений - менее 0,17 %. Анализ современных технических решений в молочной промышленности России показывает, что широкое внедрение мембранных методов на крупных и средних молокоперерабатывающих предприятиях приводит к получению аналогичных ультрафильтрационных пермеатов подсырной сыворотки (ПС) и обезжиренного молока (ОМ), а также творожной сыворотки (ТС), динамика роста которых значительно превышает зарубежную статистику, хотя по объемам занимает относительно меньший сегмент молочного рынка (Мельникова и др., 2020). Следует отметить, что основной объем новых видов вторичного сырья приходится на пермеаты ПС и ОМ, получаемые методом ультрафильтрации при высокотехнологичном производстве КМБ и КСБ. Исследование пермеатов ПС и ОМ (Kravtsov et al., 2021; Lodygin et al., 2024) показало, что по своему составу они достаточно близки по содержанию сухих веществ - 4,94 ± 0,39 % и 4,94 ± 0,37 %, большая часть которых приходится на лактозу - 4,39 ± 0,43 % и 4,73 ± 0,26 %, по содержанию золы 0,40 ± 0,05 % и 0,44 ± 0,02 % и по содержанию общего азота от 0,19 до 0,25 %. Что касается свойств пермеатов ПС и ОМ, то они близки по показателям активной кислотности (рН) - 6,04 ± 0,29 и 6,72 ± 0,21, титруемой кислотности 10,0 ± 2,6 °Т и 10,6 ± 2,9 °Т и удельной электропроводности, значения которой идентичны 5,23 ± 0,34, мСм/см (Kravtsov et al., 2021). Учитывая состав пермеатов молочного сырья, зарубежные и отечественные производители используют ряд простых технологических решений с минимальными экономическими затратами. Это касается сухих продуктов - сухого пермеата и кристаллической лактозы (Evdokimov et al., 2021; Halfwerk et al., 2023), на производство которых направляется более 60 % мировых объемов пермеата, сухих кормовых продуктов, концентратов и продуктов биотехнологического направления - производство спирта, биогаза, спортивных (Drfzek et al., 2021; Hattem et al., 2010), сквашенных, вино- и пивоподобных напитков ( Арсеньева и др., 2015), в том числе из сыворотки сухой и натуральной ( Антипова и др., 2023; Елисеева и др., 2023; Rodionov et al., 2023), с наполнителями и растительным сырьем (Воронова и др., 2014; Мерзликина и др., 2019). Известен ряд разработок, посвященных изучению гидролиза лактозы и белков во вторичном молочном сырье (Поротова и др., 2015; Родионова и др., 2021; Рязанцева и др., 2022), а также исследования эффективности применения различных ферментов в кислой и сладкой молочной сыворотке (Duan et al., 2022; Скворцов и др., 2014; Блиадзе и др., 2023). Изучение априорной информации в области применения пермеатов молочного сырья показало, что ниша производства освежающих, спортивных, ферментированных, низколактозных напитков с использованием биотехнологических подходов заполнена слабо и занимает незначительный сегмент рынка напитков. Поэтому создание биотехнологии ферментированных напитков из пермеата ПС является актуальной социально значимой задачей для расширения ассортимента продуктов функционального питания, в том числе для потребителей, страдающих непереносимостью лактозы. 1URL: https://base.garant.ru/12174931/?ysclid=mi5qgf78mw300645842. 644