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 Цель работы - разработка методологических принципов и биотехнологических подходов для производства ферментированных напитков на основе пермеата ПС с прогнозируемым углеводным составом. Материалы и методы В качестве объектов исследования были выбраны подсырная молочная сыворотка; пермеат, полученный в результате обработки подсырной сыворотки методом ультрафильтрации; гидролизованный пермеат подсырной сыворотки. Баромембранную обработку подсырной сыворотки осуществляли на пилотной ультрафильтрационной установке (типа UF-1 с полимерными мембранами). Ферментированный гидролиз лактозы в полученном пермеате проводили препаратом дрожжевой р-галактозидазы микробиального происхождения из штамма продуцента Kluyveromyces lactis "Лактозим 3000 LP-G" (Дания) с лактазной активностью 3 000 лактазных единиц активности на мл. Для проведения гидролиза лактозы в пермеате ПС использовали стеклянный реактор (Minni-100-1), для ассимиляции остаточной лактозы в гидролизованном пермеате - симбиотическую закваску кефирных грибков (АО молочный комбинат "Ставропольский", г. Ставрополь). Хроматограммы углеводного состава экспериментальных образцов гидролизованного пермеата получены методом высокоэффективной жидкостной хроматографии (ВЭЖХ) на хроматографе Thermo scientific Dionex ICS-5000+ (США) с колонкой Dionex Carbo PacTM PA 20 BioLCTM Analytical 3*150 mm. При изучении состава, органолептических и физико-химических свойств пермеатов применялись арбитражные и общепринятые в исследовательской практике методы: - определение органолептических показателей по ГОСТ Р ИСО 22935-2; - массовая доля сухих веществ - по ГОСТ Р 8.894-2015; - массовая доля лактозы - по ГОСТ Р 54667-2011; - активная кислотность (рН) - по ГОСТ 32892-20142. Повторность проведения экспериментов - трехкратная. Обработка результатов исследований проводилась с использованием стандартного пакета программ хроматографа Thermo scientific Dionex ICS-5000+. Результаты и обсуждение На первом этапе исследований получали пермеат ПС. Для этого подсырную сыворотку очищали от жира и частиц казеиновой пыли методом сепарирования, пастеризовали при температуре 75 ± 2 °C с выдержкой в течение 15-20 с, охлаждали до температуры 12 ± 2 °C и обрабатывали в ультрафильтрационной установке с использованием полимерных мембран с отсекаемой молекулярной массой белков 10-20 кДа. Ретентат (концентрат) направляли на производство КСБ, а пермеат ПС с содержанием сухих веществ 5,34 ± 0,40 %, в том числе лактозы 4,64 ± 0,32 %, с активной кислотностью рН 6,59 ± 0,16 использовали в дальнейших исследованиях при отработке биотехнологических режимов получения ферментированного напитка. Динамику изменения углеводного состава пермеата ПС на всех стадиях биотехнологической обработки контролировали методом ВЭЖХ. На рис. 1 представлена хроматограмма углеводного состава натурального пермеата ПС. Представленная хроматограмма свидетельствует о том, что основным углеводом пермеата ПС является лактоза, профиль которой представлен в виде одного пика (99,15 %), а глюкоза и галактоза присутствуют в следовых количествах. В настоящее время известно несколько способов технологической обработки сырья, которые способствуют удалению или трансформации лактозы: химический или ферментативный гидролиз, при котором происходит расщепление молекулы лактозы с присоединением воды и образованием глюкозы и галактозы; микробиологический метод сбраживания лактозы посредством молочнокислой микрофлоры до органических кислот и иных продуктов с использованием свободных или иммобилизованных клеток микроорганизмов; энзиматический метод, при котором используются свободные растворимые ферменты, находящиеся в жидкой среде или иммобилизованные на твердом носителе (Добриян и др., 2019). При проведении исследований использован ферментативный гидролиз лактозы, протекающий под действием фермента Р-галактозидазы и получивший наибольшее распространение среди всех существующих 2 ГОСТ Р ИСО 22935-2. Молоко и молочные продукты. Органолептический анализ. Часть 2. Рекомендуемые методы органолептической оценки. URL: https://internet-law.ru/gosts/gost/51223/?ysclid=mi5qkibdru761348005 ; ГОСТ Р 8.894-2015. Государственная система обеспечения единства измерений. Молоко и молочные продукты. Инфракрасный термогравиметрический метод определения массовой доли влаги и сухого вещества. URL: https://internet-law.ru/gosts/gost/61485/?ysclid=mi5qlty64x548898004 ; ГОСТ Р 54667-2011. Молоко и продукты переработки молока. Методы определения массовой доли сахаров. URL: https://internet-law.ru/gosts/gost/51853/?ysclid=mi5qn20bzh656502270 ; ГОСТ 32892-2014. Молоко и молочная продукция. Метод измерения активной кислотности. URL: https://internet- law.ru/gosts/gost/58195/?ysclid=mi5qoazx1n454275396. 645