Узловая, Россия
Минск, Беларусь
Цель исследования заключается в выявлении рациональных параметров мембранной фильтрации для эффективного разделения молочных белков и получения концентрированного казеинового продукта, необходимого для нормализации состава смеси по соотношению белковых фракций. Это, в свою очередь, позволит улучшить функциональные характеристики вытяжных сыров, производимых на основе данной смеси. Актуальность работы обусловлена отсутствием в России комплексного изучения применения мицеллярного казеина в технологии вытяжных сыров. Это исследование направлено на восполнение данного пробела и разработку рекомендаций для повышения функциональных свойств конечного продукта. Для проведения экспериментов была использована мембранная установка, разработанная инженерами ООО «УМК» (г. Узловая, Российская Федерация) и оснащенная рулонными полимерными мембранами с размером пор 0,05 мкм. В ходе исследования изучалось влияние четырех факторов на процесс разделения молочных белков. Результаты исследования позволили обосновать следующие рациональные параметры: температура пастеризации обезжиренного молока не должна превышать 68 °C; температура подачи обезжиренного молока на микрофильтрационную установку должна быть в диапазоне 45–50 °C; степень разбавления обезжиренного молока влияет на содержание казеина в ретентате микрофильтрации; входящее давление обезжиренного молока не должно превышать 0,10 МПа. На основе полученных данных была разработана рациональная последовательность технологических операций для нормализации смеси по соотношению белковых фракций: сепарирование цельного молока, пастеризация обезжиренного молока, диафильтрация, микрофильтрация, наведение смеси, пастеризация. Дальнейшие исследования будут направлены на определение оптимального соотношения белковых фракций для производства вытяжных сыров с заданными функциональными свойствами.
вытяжные сыры, сыр для пиццы, мембранные технологии, микрофильтрация, мицеллярный казеин, коррекция белкового состава
1. Березуцкий, А. А. Мягкие сыры: потенциал роста и ожидания рынка / А. А. Березуцкий // Сыроделие и маслоделие. 2024. № 3. С. 23–25. https://elibrary.ru/alsell
2. Тилилицына, Ю. В. Функциональные свойства вытяжных сыров и методы их коррекции / Ю. В. Тилилицына, О. В. Дымар // Сыроделие и маслоделие. 2025. № 1. С. 43–50. https://doi.org/10.21603/2073-4018-2025-1-17; https:// elibrary.ru/lhedwv
3. Govindasamy-Lucey, S. Use of Cold Microfiltration Retentates Produced with Polymeric Membranes for Standardization of Milks for Manufacture of Pizza Cheese / S. Govindasamy-Lucey [et al.] // Journal of Dairy Science. 2007. Vol. 90(10). P. 4552–4568. https://doi.org/10.3168/jds.2007-0128
4. Khramtsov, A. G. Current methods of cheese enrichment with calcium salts / A. G. Khramtsov, V. A. Dinyakov, A. D. Lodygin // Modern Science and Innovations. 2022. Vol. 1(37). P. 68–79. https://doi.org/10.37493/2307-910X.2022.1.7; https:// elibrary.ru/zveckb
5. Qu, P. On the cohesive properties of casein micelles in dense systems / P. Qu, A. Bouchoux, G. Gésan-Guiziou // Food Hydrocolloids. 2015. Vol. 43. P. 753–762. https://doi.org/10.1016/j.foodhyd.2014.08.005; https://elibrary.ru/uwwsql
6. Qu, P. Dead-end filtration of sponge-like colloids: The case of casein micelle / P. Qu, G. Gésan-Guiziou, A. Bouchoux // Journal of Membrane Science. 2012. Vol. 417–418. P. 10–19. https://doi.org/10.1016/j.memsci.2012.06.003
7. Singh, H. Milk Proteins: From Expression to Food / ed. by H. Singh, M. Boland, A. Thompson. – Academic Press, 2014. – 622 p.
8. Евдокимов, И. А. Инновационные технологии молочных продуктов / под ред. И. А. Евдокимова. – СПб.: Профессия, 2023. – 242 с.
9. France, T. C. The effects of temperature and transmembrane pressure on protein, calcium and plasmin partitioning during microfiltration of skim milk / T. C. France [et al.] // International Dairy Journal. 2021. Vol. 114. 104930. https://doi.org/10.1016/j.idairyj.2020.104930
10. Hartinger, M. Milk Protein Fractionation by Means of Spiral-Wound Microfiltration Membranes: Effect of the Pressure Adjustment Mode and Temperature on Flux and Protein Permeation / M. Hartinger [et al.] // Foods. 2019. Vol. 8(6). 180. https://doi.org/10.3390/foods8060180
11. Steinhauer, T. Impact of Protein Interactions and Transmembrane Pressure on Physical Properties of Filter Cakes Formed during Filtrations of Skim Milk / T. Steinhauer, W. Kühnl, U. Kulozik // Procedia Food Science. 2011. Vol. 1. P. 886–892. https://doi.org/10.1016/j.profoo.2011.09.134
12. Bouchoux, A. A general approach for predicting the filtration of soft and permeable colloids: The milk example / A. Bouchoux [et al.] // Langmuir. 2014. Vol. 30(1). P. 22–34 https://doi.org/10.1021/la402865p; https://elibrary.ru/spntgd
13. Steinhauer, T. Structure of milk protein deposits formed by casein micelles and β-lactoglobulin during frontal microfiltration / T. Steinhauer, U. Kulozik, R. Gebhardt // Journal of Membrane Science. 2014. Vol. 468. P. 126–132. https://doi.org/10.1016/j.memsci.2014.05.027
14. Coppola, L. E. Comparison of milk-derived whey protein concentrates containing various levels of casein / L. E. Coppola [et al.] // International Journal of Dairy Technology. 2014. Vol. 67(4). P. 467–473. https://doi.org/10.1111/1471-0307.12157; https://elibrary.ru/waoqhi
15. Rezaei, H. Effects of operating parameters on fouling mechanism and membrane flux in cross-flow microfiltration of whey / H. Rezaei, F. Z. Ashtiani, A. Fouladitajar // Desalination. 2011. Vol. 274(1–3). P. 262–271. https://doi.org/10.1016/j.desal.2011.02.015
16. Heidebrecht, H.-J. Data concerning the fractionation of individual whey proteins and casein micelles by microfiltration with ceramic gradient membranes / H.-J. Heidebrecht, U. Kulozik // Data in Brief. 2019. Vol. 25. 104102. https://doi.org/10.1016/j.dib.2019.104102
