Решение проблемы лактозы: СКФУ разработал новые напитки из молочного пермеата

Новости науки
Изображение низколактозного напитка

© Getty Images / iloliloli

Ученые Северо-Кавказского федерального университета (СКФУ) успешно разработали и запатентовали новую технологию, позволяющую производить низколактозные и низкокалорийные кисломолочные напитки. В основе этих инновационных продуктов лежит пермеат — побочный продукт, образующийся в процессе производства сыра и творога.

Создание напитков с минимальным содержанием лактозы (всего от 0,05 до 0,1 процента) имеет ключевое значение для потребителей, организм которых не способен эффективно перерабатывать молочный сахар. Иван Евдокимов, заведующий кафедрой технологии молока и молочных продуктов СКФУ и один из авторов изобретения, подчеркнул важность этой разработки.

Пермеат, образующийся в молочной промышленности, представляет собой не только потенциально ценное сырье, но и экологическую проблему. Его сброс в сточные воды недопустим из-за высокой потребности в кислороде для разложения, что может привести к значительному загрязнению окружающей среды. При этом пермеат содержит около пяти процентов сухих веществ (включая лактозу, минеральные соли, органические кислоты), имеет почти нейтральную кислотность и легкий молочный запах, что делает его весьма перспективным для создания безалкогольных и прохладительных напитков.

Существующие промышленные методы переработки пермеата для устранения характерного «сывороточного» запаха и привкуса часто требуют внесения значительного количества добавок: вкусовых и ароматических агентов, сиропов, соков, лимонной кислоты, красителей. При производстве квасных напитков добавляются также дрожжевая закваска и хлебный экстракт. Эти традиционные подходы имеют ряд недостатков, включая высокую кислотность конечного продукта и существенное остаточное содержание лактозы, которое может достигать 95 процентов.

«Нам удалось определить оптимальные параметры для создания сквашенного ферментированного напитка на основе пермеата. Мы также подтвердили возможность внедрения нашей технологии на молочных предприятиях, уже оснащенных ультрафильтрационными установками», — заявил Иван Евдокимов.

Иван Евдокимов, заведующий кафедрой технологии молока и молочных продуктов СКФУ

Иван Евдокимов, заведующий кафедрой технологии молока и молочных продуктов Северо-Кавказского федерального университета. © Фото предоставлено пресс-службой СКФУ

Технология, разработанная в СКФУ, предусматривает двухстадийную ферментацию. Сначала обезжиренное молоко обрабатывается в ультрафильтрационной установке при температуре 10-12 °С для полного исключения белков из пермеата. На первой стадии ферментации проводится гидролиз лактозы с помощью фермента бета-галактозидазы, что позволяет снизить ее содержание минимум на 54 процента. Далее оставшаяся лактоза сквашивается с использованием закваски из кефирных грибков и дрожжей. После завершения созревания напиток подвергается фильтрации или центробежной очистке.

Одним из значительных преимуществ новой технологии является исключение реакции образования меланоидинов — веществ, которые при термической обработке придают продуктам питания нежелательный коричневый цвет. Результатом является прозрачный напиток приятного желтого оттенка, с минимальным содержанием лактозы, гармоничным сладковатым вкусом и улучшенными органолептическими свойствами.

Дмитрий Лебедев
Дмитрий Лебедев

Дмитрий Лебедев. Кандидат физико-математических наук, оставивший академическую карьеру ради популяризации науки. Восемь лет переводит сложные научные открытия на язык, понятный широкой аудитории. Его статьи делают науку увлекательной и доступной. Считает научную журналистику мостом между учеными и обществом.

Обзор новостей из мира софта