Food Science and Technology

ISSN-print: 2073-8684
ISSN-online: 2409-7004
ISO: 26324:2012
Архiви

ПЕРЕРОБКА МОЛОЧНОЇ СИРОВАТКИ: ПЕРСПЕКТИВИ В УКРАЇНІ

##plugins.themes.bootstrap3.article.main##

M. Sychevskyi
https://orcid.org/0000-0002-5672-9189
I. Romanchuk
https://orcid.org/0000-0002-3988-0717
A. Minorova
https://orcid.org/0000-0002-7557-1444

Анотація

Переробка молока не тільки забезпечує виробництво традиційних молочних продуктів для харчування населення, але й супроводжується утворенням  побічних продуктів, які використовуються не у повній мірі, а  їх викиди у стічні води погіршують стан довкілля. Сучасний технічний та технологічний рівень переробки молока здатен забезпечити повне використання побічних продуктів, які є джерелом сироваткових білків, лактози та інших потенційно корисних інгредієнтів на їх основі. В умовах зменшення обсягів виробництва молока за останні роки актуальною проблемою є підвищення ступеня переробки молока з метою отримання продуктів з високою доданою вартістю. У статті представлено результати аналітичних досліджень стану питання щодо переробки сироватки в Україні. Наведено сучасні концептуальні підходи вирішення проблем переробки різних видів молочної сироватки, яка утворюється як побічний продукт під час виробництва сирів, кисломолочного сиру, казеїну. Показано, що нові види продуктів та інгредієнтів, одержаних із сироватки, володіють широким спектром функціонально-технологічних властивостей та знаходять попит під час виробництва інших харчових продуктів. Проаналізовано тенденції розвитку новітніх технологій для одержання широкого спектру продуктів та інгредієнтів на основі  сироватки,  наведено нові дані досліджень стосовно їх ролі у забезпеченні здоров’я людини. Стаття є оглядовою та обґрунтовує доцільність впровадження сучасних мембранних технологій переробки сироватки на вітчизняних молокопереробних підприємствах, що дозволяє раціонально використовувати ресурси молочної сировини, зменшувати негативний вплив на довкілля, підвищувати рентабельність виробництва. Наведено науково-прикладні результати досліджень щодо використанням мембранних методів та ферментативного гідролізу лактози в технологіях сухої демінералізованої сироватки, згущеної низьколактозної сироватки. Застосування існуючого промислового обладнання дозволяє за рахунок зміни білково-мінерального складу сироватки одержувати продукти з широким діапазоном функціонально- технологічних властивостей, підвищеними показниками харчової цінності.

Ключові слова:
молочна сироватка, мембранні технології, електродіаліз, сироваткові білки, лактоза, харчова цінність

##plugins.themes.bootstrap3.article.details##

Як цитувати
Sychevskyi, M., Romanchuk, I., & Minorova, A. (2019). ПЕРЕРОБКА МОЛОЧНОЇ СИРОВАТКИ: ПЕРСПЕКТИВИ В УКРАЇНІ. Food Science and Technology, 13(4). https://doi.org/10.15673/fst.v13i4.1557
Розділ
Хімія харчових продуктів і матеріалів. Нові види сировини

Посилання

1. Silske hospodarstvo Ukrainy. Ofitsiinyi veb-sait Derzhavnoi sluzhby statystyky Ukrainy. URL : http://www.ukrstat.gov.ua
2. Deineko LV, editors. Rynok produktsii kharchovoi promyslovosti. Rozvytok promyslovosti dlia zabezpechennia i onovlennia ukrainskoi ekonomiky: naukovo-analitychna dopovid. Kyiv: NAN Ukrainy, DU «Instytut ekon. i prohnozuv. NANU»; 2018.
3. Sychevskyi MP. Kharchova promyslovist yak osnova prodovolchoi bezpeky ta rozvytku derzhavy: monohrafiia. Kyiv: Ahrar. Nauka; 2019.
4. Vintoniak V. Ukrainska molochna industriia. Molochnyi biznes-2018: materialy KhI Vseukrainskoi konferentsii z mizhnarodnoiu uchastiu «molochnyi biznes. [Internet]. 2018 15 lys; Kyiv. URL: https://infagro.com.ua/ua/molochniy-biznes-2018/
5. Zolotareva MS, et al. Tendentsyy pererabotky molochnoi syvorotky. Pererabotka moloka. 2015;8:23-4.
6. Khramtsov AH. Lohystyka formyrovanyia novoho tekhnolohycheskoho uklada molochnoi otrasly pyshchevoi yndustryy APK v uslovyiakh ohranychennykh resursov tradytsyonnoho syria. Yndustryia pytanyia. Food Industry. 2018;3(4):8-24. https://doi.org/10.29141/2500-1922- 2018-3-4-1
7. Nutrient-Rich Dairy Foods and You. IDF Fastsheet. [Internet]. 2012. Des. URL: www. fil-idf.org.
8. EWPA European Whey Products Association . URL:http://ewpa.euromilk.org/about- ewpa/facts-figures.html.
9. Final Report Summary – WHETLAC (Transformation of the residual whey permeate from the cheese manufacture: lactic acid production). Project ID: 222400. Funded under: FP7-SME. Country: Spain. [Internet]. URL : http://www.WHETLAC.cartif.com.es.
10. Marketynhovoe yssledovanye ukraynskoho rynka molochnoi syvorotky. Alliance Capital Management. Moskva: Eksmo; 2016.
11. Asotsiatsiia vyrobnykiv moloka [Internet]. URL: http://avm- ua.org/uk
12. Derzhavna sluzhba statystyky. Ofitsiinyi veb-sait Derzhavnoi sluzhby statystyky Ukrainy. URL: http://www.ukrstat.gov.ua/
13. Ukraynskaia syvorotka polzuetsia myrovym sprosom. URL http://agroportal.ua/
14. Pidsumky roku molochnoi haluzi vid analityka Asotsiatsii vyrobnykiv moloka Yany Muzychenko. URL : https://agro- online.com.ua/uk/public/blog/ 3195/details/.
15. Havrylov HB, Kravchenko HP. Puty ratsyonalnoho yspolzovanyia molochnoi syvorotky. Syrodelye y maslodelye. 2013;2:10-13.
16. Zolotareva MS, et al. O pererabotke molochnoi syvorotky y vnedrenyy nayluchshykh dostupnykh tekhnolohyi. Pererabotka moloka. 2016;7:17- 9.
17. Evdokymov YA. et al. Membrannye tekhnolohyy v molochnom proyzvodstve. Molochnaia promyshlennost. 2013; 9:25-26.
18. Synelnykov BM, Khramtsov AH, et al. Laktoza y ee proyzvodnye. SPb: Professyia; 2007.
19. Myronchuk VH, Kucheruk DD. Kompleksnaia pererabotka molochnoi syvorotky s yspolzovanyem membrannykh tekhnolohyi. Pyshchevye tekhnolohy. 2007; 2:28-9.
20. Myronchuk VH, Zmiievskyi YuH. Membranni protsesy v tekhnolohii kompleksnoi pererobky molochnoi syrovatky. Kyiv: NUKhT; 2013.
21. Zolotareva MS, et al. Membrannoe oborudovanye dlia pererabotky razlychnykh vydov molochnykh resursov. Molochnaia promyshlennost. 2016; 9:60-61.
22. Hinkova A, Zidova P, Pour V, Bubnik Z. Potential of membrane separation processes in cheese whey fractionation and separation. Procedia Engineering. 2012;42:1554–1565. https://doi.org/10.1016/j.proeng.2012.07.536
23. Varyvoda AA. Molochnaia syvorotka membrannoi obrabotky v tekhnolohyy plavlenkh syrov. Mezhdunarodnyi nauchno- yssledovatelskyi zhurnal. 2014;2-1(21):80-84.
24. Evdokymov YA, et al. Analyz pererabotky molochnoi sivorotky y sozdanye perspektyvnykh resursosberehaiushchykh tekhnolohyi. Nauka, ynnovatsyy, tekhnolohy. 2013;1:37-44.
25. Zolotareva MS, et al .Elektrodyalyz – naybolee effektyvnyi protsess demyneralyzatsyy molochnoi syvorotky. Molochnaia promyshlennost. 2014;3:37.
26. Produkty, poluchaemye s pomoshchiu metodov membrannoi fyltratsyy. [avtor teksta OOO «HEA Protsessnyi ynzhynyrynh]. Molochnaia promyshlennost. 2010;1:38–39.
27. Volodyn DN, et al. Osobennosty pererabotky tvorozhnoi syvorotky. Pererabotka moloka. 2017;3:6-8
28. Hondar OP, Romanchuk YO, Mynorova AV. Pererabotka kysloi ssvorotky s prymenenyem kompleksa membrannikh metodov. Pyshchevaia promishlennost: nauka y tekhnolohyy. Nauchno-tekhnycheskyi zhurnal, Respublyka Belorus. 2015;4(30):85-88.
29. Hondar OP, Romanchuk IO. Zmina mineralnoho skladu sukhoi molochnoi syrovatky za riznykh metodiv obroblennia. zb. Nauk. pr. Vinnytskyi nats. ahrar. univer. Vinnytsia, 2015;1(89):94-99.
30. Królczyk JB, Dawidziuk T, Janiszewska-Turak E, Sołowiej B. Use of whey and whey preparations in the food industry – a Review. Pol. J. Food Nutr. Sci. 2016;66(3):157-165. https://doi.org/10.1515/pjfns-2015-0052
31. Smithers GW. Whey and whey proteins – from “gutter-to-gold”. Int.Dairy Journal. 2008;18(7):695-704. http://dx.doi.org/10.1016/j.idairyj.2008.03.008
32. Smithers GW. Whey-ing up the option – yesterday, today and tomorrow. Int.Dairy Journal. 2015;48:2-14. http://dx.doi.org/10.1016/j.idairyj.2015.01.011
33. Keaton J. Whey protein and lactose products in processed meats. [Internet]. URL: http://www.usdec.org/files/ pdfs/6meat.pdf
34. Kamsulina NV, Ildirova SK, Bolshakova VA. Vykorystannia riznykh vydiv molochnykh preparativ u tekhnolohiiakh kovbasnykh vyrobiv. Prohresyvni tekhnika ta tekhnolohii kharchovykh vyrobnytstv restorannoho hospodarstva i torhivli. 2011;2:280 -288.
35. De Wit J.N. Lecturers handbook on whey and whey products. European Whey Products Association. Brussels, Belgium. [Internet]. 2001. URL: http://ewpa.euromilk.org/publications.html
36. Marshal K. Therapeutic applications of whey protein. Alternative Medicine Review. 2004; 9(2):136-56.
37. Somov VS, et al. Funktsyonalnye ynhredyenty na osnove molochnoi syvorotky v proyzvodstve marzhynalnykh molochnykh produktov. Molochnaia promyshlennost. 2014;8:54-55.
38. Svyrydenko YuYa, Volkova TA. Vtorychnoe molochnoe syr`e kak effektyvnyy resurs dlia proyzvodstva produktov maslodelyia y syrodelyia. Syrodelye y maslodelye. 2013;3:34-38.
39. Kochubei-Lytvynenko OV, Bylyk EA. Khranymosposobnost sukhoi molochnoi syvorotky, poluchennoi s yspolzovanyem elektroyskrovoi obrabotky, y ee prymenenye v khlebopechenyy. Trudy BHTU. Respublyka Belorus. 2016;4:200-205.
40. Prosekov AIu, Yvanova SA, Smetanyn VS. Molochno-belkovыe kontsentratы s penoobraznoi strukturoi. Molochnaia promyshlennost. 2011;5:64-65.
41. Evdokymov YA, et al. Tvoroh y tvorozhnye yzdelyia s molochnoi syvorotkoi y ee komponentamy. Molochnaia promyshlennost. 2011;11:62-63.
42. Khramtsov AH. Mykropartykuliatsyia syvorotochnykh belkov. Pererabotka moloka. 2007;5:25-26.
43. Guyomarch F. Formation of heat-induced protein aggregates in milk as a means to recover the whey protein fraction in cheese manufacture, and potential of heat-treating milk at alkaline pH values in order to keep its rennet coagulation properties. A review. 2006;86:1-20. https://doi.org/10.1051/lait:2005046
44. Romanchuk IO, Minorova AV, Krushelnytska NL. Physico-chemical composition and technological properties of milk dimerialized synthesis, received by membrane methods. Agricultural science and practice. 2018;5(3):33-39.
45. McGregor R, Poppitt SD. Milk protein for improved metabolic health: a review of the evidence. Nutrition & Metabolism. 2013;10(1):46. https://doi.org/10.1186/1743-7075-10-46
46. Korhonen H, Pihlanto A. Bioactive peptides: production and functionality. Int. Dairy. J. 2006;16(9):945 -960. https://doi.org/10.1016/j.idairyj.2005.10.012
47. Boye J, Wijesinha-Bettoni R, Burlingame B. Protein quality evaluation twenty years after the introduction of the protein digestibility corrected amino acid score method. Br J Nutr. 2012;108:183-211. https://doi.org/10.1017/S0007114512002309
48. Dietary protein quality evaluation in human nutrition. Edited by: FAO United Nations Expert Consultation; Auckland. New Zealand. 2011.
49. Pennings B, Boirie Y, Senden JM, Gijsen AP, Kuipers H, Van Loon LJ. Whey protein stimulates postprandial muscle protein accretion more effectively than do casein and casein hydrolysate in older men. Am J Clin Nutr. 2011; 93 (5):997-1005. https://doi.org/10.3945/ajcn.110.008102
50. Hall WL, Millward DJ, Long SJ, Morgan LM. Casein and whey exert different effects on plasma amino acid profiles, gastrointestinal hormone secretion and appetite. Br J Nutr. 2003;89(2):239-248. https://doi.org/10.1079/BJN2002760
51. Bassil MS, Gougeon R. Muscle protein anabolism in type 2 diabetes. Curr Opin Clin Nutr Metab Care. 2013;16(1):83 -8. https://doi.org/10.1097/MCO.0b013e32835a88ee
52. Rice BH, Cifelli .J, Pikosky MA, Miller GD. Dairy components and risk factors for cardiometabolic syndrome: recent evidence and opportunities for future research. Adv Nutr. 2011;2(5):396-407. https://doi.org/10.3945/an.111.000646.
53. Ricci-Cabello I, Herrera MO, Artacho R. Possible role of milk-derived bioactive peptides in the treatment and prevention of metabolic syndrome. Nutr Rev. 2012;70 (4):241-255. https://doi.org/10.1111/j.1753-4887.2011.00448.x
54. Crichton GE, Bryan J, Buckley J, Murphy KJ. Dairy consumption and metabolic syndrome: a systematic review of findings and methodological issues. Obes Rev. 2011;12(5):190-201. https://doi.org/10.1111/j.1467-789X.2010.00837.x
55. Esteves De Oliveira FC, Pinheiro Volp AC, Alfenas RC. Impact of different protein sources in the glycemic and insulinemic responses. Nutr Hosp. 2011;26(4): 669-676. https://doi.org/10.1590/S0212-16112011000400002.
56. Westerterp-Plantenga MS, Nieuwenhuizen A, Tomé D, Soenen S, Westerterp KR. Dietary protein, weight loss, and weight maintenance. Annu Rev Nutr. 2009;29:21-41. https://doi.org/10.1146/annurev-nutr-080508-141056
57. Morr CV, Ha EY. Whey protein concentrates and isolates: processing and functional properties. Crit Rev Food Sci Nutr. 1993;33 (6):431- 476 https://doi.org/10.1080/10408399309527643
58. Mitchell C, McGregor R, D’Souza R, Thorstensen E, Markworth J, Fanning A, et al. Consumption of milk protein or whey protein results in a similar increase in muscle protein synthesis in middle aged men. Nutrients. 2015;7(10): 8685-8699. https://doi.org/10.3390/nu7105420
59. Saito T. Antihypertensive peptides derived from bovine casein and whey proteins. Adv Exp Med Biol. 2008;606:295-317. https://doi.org/10.1007/978-0-387-74087-4_12
60. Reasons why galactose is good for you. IDF Factsheet [Internet]. 2017 Mar [002/2017-03]. URL: www.idfdairynutrition.org
61. Coelho AI, et al. Galactose metabolism and health. Curr.Opin.Clin.Nutr.Metab.Care. [Internet]. 2015;18:422-27 / URL: https://www.researchgate.net
62. Waisbren SE, Potter NL, Gordon CM, Green RC, Greenstein P, Gubbels CS, et al. The adult galactosemic phenotype. J Inherited Metab Dis. 2012;35(2):279-286. https://doi.org/10.1007/s10545-011-9372-y.
63. Berry GT, et al. The rate of de novo galactose synthesis in patients with galactose-1-phosphate uridyltransferase deficiency. Mol Genet Metab. 2004;81(1):22-30. https://doi.org/10.1016/j.ymgme.2003.08.026
64. Vera C, Córdova A, Aburto C, Guerrero C, Suárez S, Illanes A. Synthesis and purification of galacto-oligosaccharides: state of the art. World J Microbiol Biot.2016;32(12):197-217.https://doi.org/10.1007/s11274-016-2159-4
65. Minorova AV, Romanchuk ІO, Zhukova YaF, Krushelnytska NL, Vezhlivtseva SP. Protein composition and technological properties of milk whey concentrates. Agricultural Science and Practice. 2017;4(2):52-58. http://nbuv.gov.ua/UJRN/asp_2017_2_10