РАЗРАБОТКА ТЕХНОЛОГИИ ПОЛУЧЕНИЯ ФУНКЦИОНАЛЬНОГО ПРОДУКТА ПИТАНИЯ НА ОСНОВЕ МОЛОЧНОЙ СЫВОРОТКИ

Описание проекта

На сегодняшний день перспективным направлением является получение белков молока из сыворотки. Молочная сыворотка — жидкость, которая остаётся после сворачивания и процеживания молока. Современные ученые выявили уникальные свойства продукта, которые проявляются в нормализации состояния нервной системы, успокоении и укреплении иммунитета. Молочная сыворотка является биологически-ценным сырьем, содержащим широкий спектр органических кислот, минеральных веществ витаминов и белков. Достаточная калорийность и хорошая усвояемость обуславливают высокую пищевую ценность данного продукта. Различные виды молочной сыворотки характеризуются схожим химическим составом, однако присутствуют определенные различия в кислотности, белковых фракциях и концентрации аминокислот. Из-за высокой биологической ценности молочную сыворотку целесообразно использовать для производства продуктов диетического и лечебного питания. На данный момент четверть молочной сыворотки сливается в никуда. Низкий уровень переработки молочной сыворотки в России и большие объемы ее выброса в окружающую среду обуславливают необходимость в разработке эффективных технологий переработки данного продукта. В настоящий момент существует ряд решений, позволяющих частично выполнить такую задачу, к их числу относят выделение белков ферментацией.

В настоящее время актуальна проблема включения в продукты питания консервантов, отрицательно сказывающихся на качестве продуктов. Разрабатываемая нами технология позволит повысить содержание белка в продуктах, усовершенствует их качество при снижении себестоимости используемой биологически активной добавки. В рамках исследования планируется разработать новый способ получения субстанции белков высокой концентрации из молочной сыворотки.

Цель проекта: Разработать технологию получения функционального продукта питания на основе молочной сыворотки.

Задачи:

1. Изучить органолептические показатели молочной сыворотки.

2. Выделить белковую фракцию из молочной сыворотки и определить изоэлектрическую точку белков.

3. Провести разделение белковой фракции с помощью гель-электрофореза.

4. Произвести количественное определение белков в расчете на 1 л молочной сыворотки.

Планируется разработать коллоидно-химические параметры получения молочной сыворотки (МС), которая будет применяться в качестве добавки в различные продукты на основе жиров. МС катализирует окисление субстрата при участии пероксида водорода, что приводит к генерации активных соединений с широким спектром антимикробного действия. МС участвует в естественных защитных системах организма против асимбиотической микрофлоры. Установлено бактериостатическое воздействие МС в комбинации с низином на микроорганизмы. Так же установлено, что применение молочной сыворотки как в нативном виде, так и в комплексе с SCN– и H2O2 в качестве средства, продлевает срок хранения продуктов на основе животного жира. попадая в организм молочная сыворотка выполняет важную роль – способствует энергетическому обмену и ускоряет расщепление чужеродных веществ.

На данном этапе проект находится на стадии получения лабораторного образца.

Предполагаемыми потребителями технологии будут являться предприятия молочной продукции.

Материалы и методы

Объектом исследований выступала творожная сыворотка, выработанная в соответствии с ГОСТ Р 53438- 2009 «Сыворотка молочная. Технические условия». Содержание сухих веществ определяли с помощью арбитражного метода в соответствии с ГОСТ 3626-73 «Молоко и молочные продукты. Методы определения влаги и сухого вещества». Содержание жира определяли по ГОСТ Р ИСО 2446-2011 «Молоко. Метод определения содержания жира». Концентрацию белка в продукте оценивали биуретовым методом с помощью спектрофотометра «Nabi Microdidgital» (Корея). Содержание углеводов (лактозы) определяли в соответствии с ГОСТ Р 54667-2011 «Молоко и продукты переработки молока. Методы определения массовой доли сахаров». Распределение фракций белков исследовали с помощью электрофореза в полиакриламидном геле по методу Лемли. Концентрацию бактерий группы кишечной палочки определяли в соответствии с ГОСТ Р 52816-2007 «Методы выявления и определения количества бактерий. Группы кишечных палочек (колиформных бактерий)». Содержание дрожжей и плесневых грибов определяли путем посева образца в чашки Петри с сусло-агаром в соответствии с ГОСТ 10444.12-88 «Продукты пищевые. Метод определения дрожжей и плесневых грибов».

Результаты

Молочная сыворотка является смесью целого ряда компонентов, в той или иной степени оказывающих влияние на ее органолептические и физико-химические показатели, а также на процессы ее обработки, в частности – разделительного вымораживания. В ходе переработки сыворотки могут происходить существенные изменения, приводящие к денатурации ее компонентов, что в конечном итоге влияет на ее качественные показатели. По своим органолептическим свойствам исследуемая сыворотка соответствовала требованиям ГОСТ 53438-2009. Было обнаружено незначительное количество белкового осадка, что является нормой для данного вида продукта. Результаты исследования: 1. Изучены органолептические показатели молочной сыворотки, которая характеризуется, как однородная жидкость с незначительным количеством белкового осадка, слегка кисловатым вкусом, светло-желтый, с зеленоватым оттенком, однородный по всей массе цветом.

2. Выделена белковая фракция из молочной сыворотки при режиме рН сыворотки 7,0 и выше и температуре 90-95 °С температуры, определена изоэлектрическая точка белков, которая соответствует pH=4,7 и 6,5.

3. Проведено разделение белковой фракции с помощью гель-электрофореза, где было обнаружено 2 изоформы белка с молекулярной массой 200 – 300 кДа и 500 – 600 кДа.

4. Проведено количественное определение белкового концентрата в молочной сыворотки, что составляет 4,55% в 1 л.

Научная значимость результатов работы

Высокая пищевая ценность белков молочной сыворотки обусловлена ее бифункциональными свойствами, что является высокоценным сырьем для пищевой промышленности с особым применением в производстве функциональных пищевых продуктов. Биологически активные белки молочной сыворотки в настоящее время являются предметом интенсивных исследований. В состав белков молочной сыворотки входят такие белки как лактоферрин, лактоальбумин, лактопероксидаза и другие пептиды, которые проявляют иммуномодулирующие, антибактериальные, антигипертензивные, антиоксидантные, опиоидоподобные свойства, и способствуют снижению риска различных хронических заболеваний. Важное место в исследованиях молочного сырья и молочной продукции принадлежит изучению белковой фракции. В связи со сложным составом молочной сыворотки и влиянием на нее различных факторов, существуют определенные сложности в проведении исследований по определению белкового состава и выявлению биологических свойств.

https://drive.google.com/drive/folders/1mKpaACdbEPMq4xpZqX5-fXJY9vauS5wb?usp=sharing