Cheese- and buttermaking Cheese- and buttermaking Сыроделие и маслоделие 2073-4018 116918 10.21603/2073-4018-2026-1-45 HTAWQD Оригинальная статья Original article Оригинальная статья New Technology for Milk Processing in Soft Cheese Production Новая технологическая концепция переработки молока и ее реализация на примере мягкого сыра Мамай Дмитрий Сергеевич Mamay Dmitry S. dmamai@ncfu.ru

кандидат технических наук;

candidate of technical sciences;

 https://orcid.org/0000-0002-1784-0837 Бабенышев Сергей Петрович Babenyshev Sergey P.

доктор технических наук;

doctor of technical sciences;

 https://orcid.org/0000-0002-5396-1548 Евдокимов Иван Алексеевич Evdokimov Ivan A. ievdokimov@ncfu.ru Мамай Ангелина Валерьевна Mamay Angelina V.

кандидат технических наук;

candidate of technical sciences;

 Хоха Дмитрий Сергеевич Khokha Dmitry S. Лисицын Вячеслав Александрович Lisitsyn Vyacheslav A. Калинина Анастасия Сергеевна Kalinina Anastasia S. Северо-Кавказский федеральный университет Россия North-Caucasus Federal University Russian Federation Северо-Кавказский федеральный университет Россия North-Caucasus Federal University Russian Federation Северо-Кавказский федеральный университет Россия North-Caucasus Federal University Russian Federation Северо-Кавказский федеральный университет Россия North-Caucasus Federal University Russian Federation Северо-Кавказский федеральный университет Россия North-Caucasus Federal University Russian Federation Северо-Кавказский федеральный университет Россия North-Caucasus Federal University Russian Federation Северо-Кавказский федеральный университет Россия North-Caucasus Federal University Russian Federation 12 03 2026 12 03 2026 1 47 53 18 11 2025 12 02 2026 https://cheese.kemsu.ru/en/nauka/article/116918/view

Современное производство сыра связано с получением и последующей переработкой в пищевые продукты молочной сыворотки, содержащей компоненты дисперсной фазы с измененными нативными свойствами. Мембранное разделение такого молочного сырья осуществляется в промышленных масштабах, однако в полной мере подтвержденные данные о применении микрофильтрационного фракционирования молока в специализированных публикациях представлены ограничено или фрагментарно. Это и обуславливает актуальность выполненной экспериментальной работы. Цель исследования – разработка и экспериментальная апробация новой технологической концепции переработки молока, основанной на микрофильтрационном выделении из обезжиренного молока углеводно-минеральной фракции (нативной молочной сыворотки), на примере технологии мягких сыров. Добавлением получаемого ретентата с повышенным содержанием мицеллярного казеина в смесь для выработки мягкого сыра исправляется порок «несыропригодность» по сычужно-бродильной пробе исходного молока. В соответствии с разработанной концепцией выработаны образцы мягкого сыра из натурального молока 3-го класса. Показано, что по сравнению с действующей технологией производства данного вида сыра в соответствии с ГОСТ Р 53437-2009 предложенный подход позволяет: выделить до 40 % пермеата с высокомолекулярной полидисперсной фазой в нативном виде, тем самым сокращая выход традиционной молочной сыворотки уже на первом этапе выработки сырной продукции; варьировать содержание казеина в смеси для выработки мягкого сыра из молока 3 класса (по сычужно-бродильной пробе) путем добавления в него микрофильтрационного ретентата; получить готовый сырный продукт с общей органолептической оценкой, соответствующей оценке традиционного образца сыра из розничной торговой сети.

The cheese industry yields a lot of whey as byproduct. Whey contains dispersed phase components with modified native properties, which means it can be used in functional food formulations. Despite being a popular industrial process, membrane separation of whey lacks reliable information on the fractionation processes. This article introduces a new milk processing technology based on microfiltration separation of carbohydrate-mineral fraction (native whey) from skim milk during soft cheese production. The retentate with high micellar casein content made the cheese mix more efficient, as determined by the rennet-fermentation test of the original grade three milk. Compared to the conventional technology (State Standard GOST R 53437-2009), the new approach made it possible to recover up to 40% of permeate with a high-molecular polydisperse phase in its native form, thereby reducing the whey yield already at the first stage. The casein content in the soft cheese mix could be varied by adding different shares of microfiltration retentate. The finished cheese product had the sensory profile of commercial cheese.

 микрофильтрационный ретентат натуральное молоко сыропригодность мягкие сыры коровы порода natural milk cheese milk soft cheese cow breeds Stavropol region microfiltration retentate Исследование выполнено за счет средств гранта Российского научного фонда № 24-26-20084, https://rscf.ru/project/24-26-20084/ The research was funded by the Russian Science Foundation grant No. 24-26-20084, https://rscf.ru/project/24-26-20084/

Hill, J. Science, technology, and innovation in the dairy sector / J. Hill // International Journal of Food Science & Technology. 2024. Vol. 59(9). P. 6717–6723. https://doi.org/10.1111/ijfs.17385 Hill, J. Science, technology, and innovation in the dairy sector / J. Hill // International Journal of Food Science & Technology. 2024. Vol. 59(9). P. 6717–6723. https://doi.org/10.1111/ijfs.17385 Carter, B. G. Invited review: Microfiltration-derived casein and whey proteins from milk / B. G. Carter [et al.] // Journal of Dairy Science. 2021. Vol. 104(3). P. 2465–2479. DOI 10.3168/jds.2020-18811. Carter, B. G. Invited review: Microfiltration-derived casein and whey proteins from milk / B. G. Carter [et al.] // Journal of Dairy Science. 2021. Vol. 104(3). P. 2465–2479. DOI 10.3168/jds.2020-18811. Eisner, M. D. Milk without animals–a dairy science perspective. International Dairy Journal. 2024. Vol. 156. Art. no. 105978. https://doi.org/10.1016/j.idairyj.2024.105978 Eisner, M. D. Milk without animals–a dairy science perspective. International Dairy Journal. 2024. Vol. 156. Art. no. 105978. https://doi.org/10.1016/j.idairyj.2024.105978 Yart, L. Cellular agriculture for milk bioactive production / L. Yart [et al.] // Nature Reviews Bioengineering. 2023. Vol. 1(11). P. 858–874. https://doi.org/10.1038/s44222-023-00112-x Yart, L. Cellular agriculture for milk bioactive production / L. Yart [et al.] // Nature Reviews Bioengineering. 2023. Vol. 1(11). P. 858–874. https://doi.org/10.1038/s44222-023-00112-x Yamaner, C. Chapter 3: precision cell agriculture and precision fermentation scope and importance of agricultural studies / C. Yamaner // Scope and Importance of Agricultural Studies. Ed. by M. F. Baran, R. Gezer. – Ankara: IKSAD Publishing House, 2023. – P. 31–61. Yamaner, C. Chapter 3: precision cell agriculture and precision fermentation scope and importance of agricultural studies / C. Yamaner // Scope and Importance of Agricultural Studies. Ed. by M. F. Baran, R. Gezer. – Ankara: IKSAD Publishing House, 2023. – P. 31–61. Hettinga, K. Can recombinant milk proteins replace those produced by animals? / K. Hettinga, E. Bijl // Current Opinion in Biotechnology. 2022. Vol. 75. Art. no. 102690. https://doi.org/10.1016/j.copbio. 2022.102690 Hettinga, K. Can recombinant milk proteins replace those produced by animals? / K. Hettinga, E. Bijl // Current Opinion in Biotechnology. 2022. Vol. 75. Art. no. 102690. https://doi.org/10.1016/j.copbio. 2022.102690 Antuma, L. J. Engineering artificial casein micelles for future food: Is casein phosphorylation necessary? / L. J. Antuma [et al.] // Food Research International. 2023. Vol. 173. Art. no. 113315 https://doi.org/10.1016/j.foodres.2023.113315 Antuma, L. J. Engineering artificial casein micelles for future food: Is casein phosphorylation necessary? / L. J. Antuma [et al.] // Food Research International. 2023. Vol. 173. Art. no. 113315 https://doi.org/10.1016/j.foodres.2023.113315 Mamay, D. S. Microfiltration Processing of Raw Materials for the Fermented Milk Product Making / D. S. Mamay [et al.] // Intelligent Biotechnologies of Natural and Synthetic Biologically Active Substances. Vol. 408. – Cham: Springer, Cham, 2022. – P. 10–17. https://doi.org/10.1007/978-3-030-96641-6_2 Mamay, D. S. Microfiltration Processing of Raw Materials for the Fermented Milk Product Making / D. S. Mamay [et al.] // Intelligent Biotechnologies of Natural and Synthetic Biologically Active Substances. Vol. 408. – Cham: Springer, Cham, 2022. – P. 10–17. https://doi.org/10.1007/978-3-030-96641-6_2 Bley, S. J. Sustainable Development in the European Union – 2020 / S. J. Bley [et al.]. – Publications Office of the European Union, 2020. – 366 p. https://doi.org/10.2785/555257 Bley, S. J. Sustainable Development in the European Union – 2020 / S. J. Bley [et al.]. – Publications Office of the European Union, 2020. – 366 p. https://doi.org/10.2785/555257 Мамай, Д. С. Методология решения проблемы очистки стоков молокоперерабатывающих предприятий / Д. С. Мамай [и др.] // Вестник Воронежского государственного университета инженерных технологий. 2022. Т. 84, № 1(91). С. 214–221. https://doi.org/10.20914/2310-1202-2022-1-214-221; https://elibrary.ru/qxqeax Mamay, D. S. Metodologiya resheniya problemy ochistki stokov molokopererabatyvayuschih predpriyatiy / D. S. Mamay [i dr.] // Vestnik Voronezhskogo gosudarstvennogo universiteta inzhenernyh tehnologiy. 2022. T. 84, № 1(91). S. 214–221. https://doi.org/10.20914/2310-1202-2022-1-214-221; https://elibrary.ru/qxqeax Савельев, А. А. Порода скота и сыропригодность молока / А. А. Савельев, Т. А. Савельева // Сыроделие и маслоделие. 2004. № 6. С. 10–12. https://elibrary.ru/rlnoof Savel'ev, A. A. Poroda skota i syroprigodnost' moloka / A. A. Savel'ev, T. A. Savel'eva // Syrodelie i maslodelie. 2004. № 6. S. 10–12. https://elibrary.ru/rlnoof