К орот кийИ .А .[идр . ]Т е х ни к аит е х но ло ги япищ е вы хпрои з в о д ст в .2019 .Т .49 . №2С .227 – 2 34 IS S N 2074 -9414(P r fin t ) 2019Т .49 №2/Техникаи техноло гияпищевыхпрои звод ств/FoodP ro cess fing :Te chn fiquesandTe chno flogy ISSN2313 -1748(On fl fine ) h t tp s : / /do fi .o rg /10 .21603 /2074 -9414 -2019 -2 -227 -234 УДК637 .146 Ори гин а л ьн а яс т а т ь я h t tp : / / fp t t . ru / Современныетенденциив переработке молочнойсывороткиfi И .А . Короткий , И .Б . Плотников, И .А . Мазеева * Датапо ступлениявредакцию :23 .03 .2019 Датапринятиявпечать :21 .06 .2019 ФГБОУВО«Кемеров скийго судар ственныйунивер ситет » , 650000 ,Ро с сия ,г .Кемерово ,ул .Кра сная ,6 *е -ma fi fl : mazeeva fia@yandex . ru ©И .А .Короткий ,И .Б . Плотников ,И .А . Ма зеева ,2019 Анно тация . Одними зн аибо л е е эфф е к ти вныхпу т ейоп тими з ациип ер ер або т кисыр ь явпрои з вод с т в е мо лочныхпроду к то вя в л я е т с якомп л е к сно еи спо л ь зо в ани ев торично гомо лочно госыр ь я .Ц е л ьюр або тыя в л я е т с яоц ен к аор г ано л еп тич е с ких х ар а к т ери с ти ки сходнойт ворожнойсы воро т кии КСБ( конц ен тр а тсы воро точныхб е л ко в ) ,по луч енно гоприкрио конц ентриро в аниисы воро т ки ,у с т ано в л ени е иххимич е с ко госо с т а в а ,опр ед е л ени е фи зи ко -химич е с ких и ми кробио ло гич е с ких по к а з а т е л ей ;у с т ано в л ени ев ли яни яки с ло тно с тимо лочнойсы воро т кин авыход КСБ ;р а зр або т к ат ехно ло гич е с койсх емы прои з вод с т в аКСБм е тодомр а зд е ли т е л ьно говымор ажи в ани я .У с т ано в л ено ,ч тов с еобр а зцыт ворожнойсы воро т кивц е лом соо т в е т с т вую ттр ебо в ани ямд ей с т вующ ейнорм а ти вно т ехнич е с койдо кум ен т ацииимо гу тбы т ьи спо л ь зо в анывк ач е с т в е и сходно госыр ь яприпрои з вод с т в е КСБ . По луч енныйвл абор а торныху с ло ви ях ,обр а з ец КСБпосод ерж аниюсухихв ещ е с т в(20 ,19 % )иб е л к а(12 ,80 % )соо т в е т с т ву е тс т анд ар тномуа л ьбуминуссод ерж ани емсухихв ещ е с т в20 ,0 % .Ти тру ем а я ки с ло тно с т ь КСБн евыходи тз апр ед е лыдопу с тимо гоуро вн я(95°Т ) . Со во купныйан а ли зэ к сп ерим ен т а л ьныхр е зу л ь т а то вдо к а з а л ,ч то ,прим ен енн а яд л япо луч ени яКСБ ,т ехно ло ги якрио конц ен триро в ани ят ворожнойсы воро т киспо соб с т ву е т по луч ениюконц ен тр а т а ,соо т в е т с т вующ е готр ебо в ани ям норм а ти вно т ехнич е с койдо кум ен т ации .У с т ано в л енов ли яни е ки с ло тно с тимо лочнойсы воро т кин авыход КСБ . По луч енны ед анны ес вид е т е л ь с т вую топо выш ениити тру емойки с ло т но с тис47°Тдо50°Твпроц е с с ехр ан ени ят ворожнойсы воро т кивт еч ени е7су то к .У в е лич ени еки с ло тно с тиспо соб с т ву е т по выш ениювыход а КСБч ер е з7су то кхр ан ени ясы воро т кин а57 ,6 % .Р а зр або т ан ат ехно ло гич е с к а ясх ем апрои з вод с т в а КСБ м е тодомр а зд е ли т е л ьно говымор ажи в ани я .Р а с смо тр енн а ят ехно ло ги якрио конц ен триро в ани ят ворожнойсы воро т ки по з во л я е тпр едпо л а г а т ькон с труиро в ани епромыш л еннойу с т ано в кипо точно готип ад л япо луч ени яКСБ . .Т ворожн а ясы воро т к а ,р а зд е ли т е л ьно евымор ажи в ани е ,крио конц ен триро в ани е ,конц ен тр а тсы воро точ Ключ евы е слова но гоб е л к а Для ци тирования :Коро т кий ,И .А . Со вр ем енны ет енд енциивп ер ер аб о т к е мо лочнойсы воро т ки/ И .А . Коро т кий ,И .Б .П ло тни ко в , И .А .М а з е е в а/ /Т ехни к аит ехно ло ги япищ е выхпрои з вод с т в .–2019 .–Т .49 , №2 .–С .227–234 . DO I :h t tp s : / /do fi .o rg /10 .21603 /2074 -9414 2019 -2 -227 -234 . O r fig fin a fla r t fi c fl e Av a fi fl ab fl eon fl fin ea th t tp : / / fp t t . ru / eng Cu r ren tT rendsfin WheyP rocess fing I .A . Ko ro tk fiy ,I .B .P flo tn fikov,I .A . Mazeeva * Keme rovoS ta teUn five rs fi ty , 6 ,K rasnayaS t r . ,Keme rovo ,650056 ,Russ fia Re ce fived : Ma r ch23 ,2019 A c cep ted :June21 ,2019 *е -ma fi fl : mazeeva fia@yandex . ru ©I .A .Ko ro tk fiy ,I .B .P flo tn fikov ,I .A . Mazeeva ,2019 Ab s t ra c t . Th efin t eg r a t edu s eo fs e cond a ryr aw m fi flkfi son eo fth e mo s te f f e c t fiv ew ay stoop t fim fi z eth ep ro c e s s fingo fr aw m a t e r fi a fl s finth ep rodu c t fiono fd a fi ryp rodu c t s . Th eun fiqu ecompo s fi t fionandp rop e r t fi e so fcu rd wh ey m ak e sfi tav a flu ab fl efindu s t r fi a flr aw m a t e r fi a flth a tc anb ep ro c e s s edfin toav a r fi e tyo ffood sandf e edp rodu c t s . Now ad ay s , wh eyp ro t e fincon c en t r a t e s(WPC )a r e ex t r em e flypopu fl a rw fi thcon sum e r s . On eo fth ep rom fi s finga r e a so ffindu s t r fi a flp ro c e s s fingo fa c fid wh eyfi sth eex t r a c t fiono fp ro t e fin s by m e an so fs ep a r a t ef r e e z fing( c ryo con c en t r a t fion ) .Th fi sp ro c e s st ak e sp fl a c ea tflowt emp e r a tu r e s( f rom0to m finu s15 °C ) , wh fi ch m ak e sfi tpo s s fib fl etop r e s e rv eth ecompo s fi t fionandp rop e r t fi e so fth er aw m a t e r fi a fl ,p r ev en t sd en a tu r a t fiono f wh eyp ro t e finf r a c t fion s , andp r e s e rv e sfi t sv a flu ab fl eth e rmo fl ab fi fl ecompon en t s . Th eau tho r scondu c t edfl abo r a to ryt e s t so fcu rd wh eyand WPCp rodu c ed bys ev e r a fld a fi rycomp an fi e s . Th er e s e a r cha fl flow edth eau tho r stod e t e rm fin eth ecompo s fi t fion ,s en so ry ,phy s fi co ch em fi c a fl ,and m fi c rob fio flog fi c a flp rop e r t fi e so fth es amp fl e s .Th er e s e a r chob j e c t fiv ew a stoev a flu a t eth es en so ryp rop e r t fi e so fth efin fi t fi a flch e e s e wh ey and WPCob t a fin edbyc ryo con c en t r a t fion ,toe s t ab fl fi shth e fi rch em fi c a flcompo s fi t fion ,a sw e fl fla sphy s fi co ch em fi c a fland m fi c rob fio flog fi c a fl p a r am e t e r s .Th er e s e a r cha fl sof e a tu r edth ee f f e c to fth e wh eya c fid fi tyonth e WPCou tpu tandth ed ev e flopm en to ft e chno flog fi c a fl fi М а т ери а лопуб ли ко в анвр ам к ахI IМ еждун ародно госимпо зиум а«Инно в ациивпищ е войбио т ехно ло гии» .13–14м а я2019г . ,К ем еро во , К ем еро в с кийго суд ар с т в енныйуни в ер си т е т . 227 Korotkiy I.A. et al. Food Processing: Techniques and Technology, 2019, vol. 49, no. 2, pp. 227–234 schemes of WPC production by separate freezing. All the samples of curd whey proved to meet the current standards and can be used for WPC production. The sample of laboratory-obtained WPC sample had 20.19% of dry substances and 12.80% of protein, which corresponds to the standard albumin with its 20.0% of dry substances. The titratable acidity of WPC did not exceed the permissible level of 95°T. The experimental results proved that the cryoconcentration technology produced concentrate that met the requirements of regulatory and technical documentation. The obtained data revealed an increase in titratable acidity from 47°T to 50°T during the storage of curd whey for 7 days. The increase in acidity increased the yield of WPC after 7 days of serum storage by 57.6%. The new WPC production scheme consisted of several stages: (1) the whey was obtained; (2) casein dust and dairy fat were excluded; (3) pasteurization; (4) two-stage cryoconcentration; (5) thermal coagulation of whey concentrate; (6) separation of WPC. The technology of cryoconcentrationcurd whey suggests designing industrial installations in-line type to obtain CSB. Keywords. Сurd whey, separating freezing, cryoconcentration, whey protein concentrate For citation: Korotkiy IA, Plotnikov IB, Mazeeva IA. Current Trends in Whey Processing. Food Processing: Techniques and Technology. 2019;49(2):227–234. (In Russ.). DOI: https://doi.org/10.21603/2074-9414-2019-2-227-234. Введение Одним из наиболее эффективных путей оптимизации переработки сырья в производстве молочных продуктов является комплексное промышленное использование вторичного молочного сырья. Уникальность состава и свойств молочной сыворотки не вызывает сомнений. Молочная сыворотка – это ценный источник важных пищевых ингредиентов, в частности сывороточных белков. Биологическая ценность последних превышает ценность всех известных в природе пищевых белков. Сывороточные белки, главные из которых β-лактоглобулин и α-лактальбумин, являются источником незаменимых аминокислот, имеют высокую скорость расщепления под действием протеолитических ферментов и высокую степень усвояемости. Комплекс витаминов и ферментов, так же как и биологически синтезированная вода, дополняют феномен биотехнологической системы молочной сыворотки [1, 2]. Известны три основных направления промышленной переработки молочной сыворотки: полное использование всех компонентов сыворотки (напитки свежие и сквашенные, сгущенные и сухие продукты и др.), раздельное использование компонентов сырья (извлечение жира, белков, лактозы и др.), получение производных компонентов молочной сыворотки (гидролизаты сывороточных белков, глюкозо-галактозные сиропы, лактулоза и др.). Для переработки сыворотки применяют сгущение, сушку, электромембранные (электродиализ, электроактивация) и баромембранные процессы (ультрафильтрация, нанофильтрация, обратный осмос) [3–5]. Среди сывороточных ингредиентов наибольший интерес у мировых потребителей вызывают концентраты сывороточных белков (КСБ). Аналогичная ситуация наблюдается и на современном российском рынке с той лишь существенной разницей, что сывороточные ингредиенты практически не производятся в России, а импортируются из-за рубежа, несмотря на огромный собственный сырьевой потенциал [6–8]. Наряду с концентратами получили популярность продукты, выработка которых предполагает непосредственное применение белковых концентратов в качестве базового ингредиента для существующих и разрабатываемых технологий инновационных молочных продуктов или их долевое участие. Связано это с высокими анаболическими свойствами и биодоступностью КСБ, с возросшей информированностью российского населения о пользе функциональных молочных продуктов и ингредиентов, увеличением покупательской способности на данном рынке, трендом на здоровое питание, а также повсеместной рекламой здорового образа жизни [9, 10]. Традиционные способы выделения белков из молочной сыворотки малоэффективны и связаны с затратами значительных количеств тепловой энергии, реагентов-осадителей (кислоты, щелочи, соли). Это отрицательно сказывается на качестве и безопасности конечного продукта. Степень выделения белков при этом невысока и колеблется от 50 % при тепловой денатурации и до 70 % при использовании осадителей [1]. Одним из перспективных направлений промышленной переработки сыворотки является раздельное использование компонентов сырья, в частности извлечение белков при помощи разделительного вымораживания (криоконцентрирования) с целью получения казеиноальбуминной массы, концентратов белков с полисахаридами (пектин, хитозан), КСБ. Этот процесс протекает при низких температурах (от 0 до минус 15 °С), что позволяет максимально сохранить свойства исходного продукта (исключить денатурацию белковых фракций молочной сыворотки и сохранить ценные термолабильные компоненты) [11, 12]. Несмотря на то, что способ криоконцентрации известен достаточно давно (более 100 лет), конкурировать с выпариванием из-за сравнительно больших (до 20 %) потерь сухих веществ со льдом и высокой стоимости оборудования он долгое время не мог. Исследования, проведенные в России и за рубежом, позволили не только усовершенствовать технологию разделительного вымораживания и снизить потери сухих веществ со льдом до 1 % и ниже, но и создать ряд высокоэффективных аппаратов для криоконцентрирования. Криоконцентрация включает в себя две основные технологические операции: образование смеси кристаллов льда с концентратом и разделение полученной суспензии. Для первой операции используют кристаллизаторы различных типов, для второй – сепарационные установки (центрифуги, фильтрпрессы, разделительные колонки и др.). Следовательно, эти операции могут выполняться в одном устройстве или многоступенчато [13, 14]. 228 Короткий И. А. [и др.] Техника и технология пищевых производств. 2019. Т. 49. № 2 С. 227–234 Целью работы является оценка органолептических характеристик исходной творожной сыворотки и КСБ, полученного при криоконцентрировании сыворотки, установление их химического состава, определение физико-химических и микробиологических показателей; установление влияния кислотности молочной сыворотки на выход КСБ; разработка технологической схемы производства КСБ методом разделительного вымораживания. извлекается в виде ледяного цилиндра через крышку, предварительно отепляемый вдоль стенки аппарата за счет расположенного в рубашке ТЭНа, включаемого после завершения технологического процесса на стадии разгрузки аппарата [15, 16]. В ходе исследований использовалась творожная сыворотка нескольких производителей г. Кемерово: ООО «МПО «Скоморошка»», СХПК «Подворье», ООО «Натуральное молоко». На вышеуказанных предприятиях сыворотку получают в производстве творога кислотным способом, температура пастеризации нормализованной смеси составляет 78–80 °С, способ сквашивания – ускоренный. Это позволяет интенсифицировать процесс коагуляции и синерезиса сыворотки из сгустка. Отделение сыворотки производят самопрессованием в ванне. Перед началом эксперимента творожную сыворотку объемом 3 л предварительно фильтровали через лавсановую ткань, охлаждали до температуры 4 °С, заливали в рабочую емкость криоконцентратора, охлажденную до заданной температуры. В процессе криоконцентрирования температура в рубашке аппарата изменялась в пределах –4 ± 2 °С. Волнообразный характер изменения температуры способствовал началу процесса кристаллизации влаги на стенках емкости. Продолжительность технологического процесса в среднем составляет 4,5 ч. В процессе работы криоконцентратора на стенках происходит образование льда, оставляя в середине емкости незамерзшую часть сыворотки, в которой концентрируются сывороточные белки. Концентрат удаляли через отверстие, расположенное в нижней части емкости. Образовавшийся лед (кристаллизат) удаляли из емкости криоконцентратора и дефростировали [17]. В ходе экспериментов оценены органолептические характеристики исходной творожной сыворотки, установлен химический состав, определены физико-химические показатели (табл. 1). Объекты и методы исследования Объектами исследований являются сыворотка молочная творожная, КСБ, криоконцентратор емкостного типа. При проведении исследований применялись стандартные общепринятые методики определения органолептических, физико-химических и микробиологических показателей в исходном сырье (творожной сыворотке) и продукте (КСБ). Результаты и их обсуждение Для проведения исследований был использован криоконцентратор емкостного типа, разработанный на кафедре теплохладотехники Кемеровского государственного университета, при использовании которого были проведены лабораторные испытания исходного сырья (творожной сыворотки) и продукта (КСБ). Криоконцентратор представляет собой емкость с рубашкой, внутри которой циркулирует промежуточный хладоноситель – пропиленгликоль. Отвод тепловой энергии от промежуточного теплоносителя осуществляется испарителем холодильной машины, выполненным в виде змеевика и расположенным внутри рубашки. Отвод и подвод хладагента в испаритель производится через соответствующие патрубки. Аппарат снабжен откидной крышкой. Загрузка исходного сырья осуществляется через крышку. Выгрузка концентрата происходит через патрубок, расположенный в нижней части аппарата. Кристаллизат Таблица 1. Состав, органолептические и физико-химические показатели творожной сыворотки Физикохимические показатели Химический состав Органолептические показатели Table 1. Composition, sensory, and physico-chemical indicators of curd whey Наименование показателя Консистенция и внешний вид Цвет Вкус и запах Наименование компонента Вода Сухие вещества, в том числе: Белки Жиры Углеводы Минеральные вещества Наименование показателя Кислотность: активная, ед. рН титруемая, °Т Плотность, кг/м3 Относительная вязкость, Па×с Кинетическая вязкость, мм2/с Характеристика показателя ООО «МПО СХПК «Подворье» ООО «Натуральное молоко» «Скоморошка»» однородная жидкость с наличием незначительного количества белкового осадка бледно-зеленый свойственный молочной сыворотке, кисловатый Содержание компонента, % 94,11 94,88 96,02 5,88 5,12 3,98 0,5 0,6 0,4 0,1 0,1 0,1 4,7 3,7 2,6 0,5 0,7 0,9 Значение показателя 4,61 73 1026 1,1711×10–3 1,2179 229 4,39 87 1027 1,2531×10–3 1,2355 4,53 63 1026 1,2352×10–3 1,2190 Korotkiy I.A. et al. Food Processing: Techniques and Technology, 2019, vol. 49, no. 2, pp. 227–234 С целью установления качества полученного при криоконцентрировании КСБ были проведены исследования его химического состава, органолептических, физико-химических и микробиологических характеристик. Состав, органолептические и физико-химические показатели КСБ представлены в таблице 2. Полученный в лабораторных условиях, образец КСБ по содержанию сухих веществ (20,19 %) и белка (12,80 %) соответствует стандартному альбумину с содержанием сухих веществ 20,0 %. Титруемая кислотность КСБ не выходит за пределы допустимого уровня (95 °Т). Микробиологические показатели КСБ приведены в таблице 3. Совокупный анализ экспериментальных результатов позволяет заключить, что, примененная для получения КСБ, технология криоконцентрирования творожной сыворотки способствует получению концентрата, соответствующего требованиям нормативно-технической документации (ГОСТ 33956-2016. «Альбумин молочный и пасты альбуминные. Технические условия», ТР ТС 033/2013 «О безопасности молока и молочной продукции») [20, 21]. В ходе экспериментов устанавливали влияние кислотности творожной сыворотки на выход КСБ. Творожную сыворотку хранили в течение 7 суток при температуре 4 ± 2 °С. Титруемую кислотность и выход КСБ, полученного криоконцентрированием творожной сыворотки, контролировали ежедневно. Рисунок 1. КСБ, полученный в результате эксперимента Figure 1. Experimentally obtained WPC Установлено, что все образцы творожной сыворотки в целом соответствовали требованиям ГОСТ 34352-2017. «Сыворотка молочная – сырье. Технические условия» и ГОСТ 33957-2016. «Сыворотка молочная и напитки на ее основе. Правила приемки, отбор проб и методы контроля» и могут быть использованы в качестве исходного сырья при производстве КСБ [18, 19]. При криоконцентрировании творожной сыворотки получен КСБ. Внешний вид КСБ представлен на рисунке 1. Таблица 2. Состав, органолептические и физико-химические показатели КСБ Физико-химические показатели Химический состав Органолептические показатели Table 2. Composition, sensory, and physico-chemical properties of the WPC Наименование показателя Консистенция и внешний вид Цвет Вкус и запах Наименование компонента Массовая доля общего белка Содержание сывороточных белков Содержание казеиновых белков Содержание общего азота Содержание небелкового азота Массовая доля сухих веществ Наименование показателя Кислотность: активная, ед. рН титруемая, °Т Характеристика показателя мягкая, рассыпчатая, с наличием ощутимых частиц молочного белка белый с кремовым оттенком, равномерный по всей массе чистые, кисломолочные, без посторонних вкусов и запахов Содержание компонента, % 12,80 2,87 7,98 2,04 0,313 20,19 Значение показателя 4,35 95 Таблица 3. Микробиологические показатели КСБ Table 3. Microbiological indicators of the WPC Наименование показателя КМАФАнМ, КОЕ/см3 (г), не более Дрожжи/плесени, КОЕ/см3 (г), не более Стафилококки, S. aureus Бактерии группы кишечной палочки (колиформы) Патогенные микроорганизмы, в том числе сальмонеллы Объем (масса) продукта, см3 (г), в которой не допускаются 230 Допустимый уровень Фактическое содержание 2×105 100/50 0,1 0,1 1,6×104 20/10 не обнаружены не обнаружены 25 не обнаружены Короткий И. А. [и др.] Техника и технология пищевых производств. 2019. Т. 49. № 2 С. 227–234 Зависимость изменения титруемой кислотности сыворотки от продолжительности ее хранения в ходе эксперимента для одной партии сыворотки и влияние на выход КСБ показана на рисунке 2. Полученные данные свидетельствуют о повышении титруемой кислотности в процессе хранения творожной сыворотки. В течение 7 суток хранения кислотность сыворотки возросла с 47 °Т до 50 °Т. Увеличение кислотности способствовало повышению выхода КСБ через 7 суток хранения сыворотки на 57,6 %. В результате исследований разработана технологическая схема производства КСБ из творожной сыворотки методом криоконцентрирования (рис. 3). Производство КСБ состоит из следующих стадий: 1) сбор сыворотки, очистка от казеиновой пыли и молочного жира; Рисунок 2. График зависимости выхода КСБ от кислотности творожной сыворотки Figure 2. Effect of the acidity of the curd whey on the output of the WPC: dependence graph Сбор творожной сыворотки (резервуар) Сепарирование (очистка от казеиновой пыли и молочного жира) t = 35–40 °С Очищенная сыворотка Охлаждение до t = 4 ± 2 °С Казеиновая пыль, молочный жир Резервирование при t = 4 ± 2 °С Пастеризация t = 72–75 °C, τ = 15–20 сек. Концентрат кристаллизата Кристаллизат Разделительное вымораживание t = –4 ± 2 °С, τ = 4,5 ч. Концентрат Разделительное вымораживание t = –4 ± 2 °С, τ = 4,5 ч. Кристаллизат концентрата Разделительное вымораживание t = –4 ± 2 °С, τ = 4,5 ч. Кристаллизат кристаллизата Концентрат концентрата Слив Термическая коагуляция при t = 90–95 °С, τ = 1–2 ч. Сепарирование Концентрат сывороточного белка Осветленная сыворотка Фасовка, маркировка, хранение/дальнейшая переработка Рисунок 3. Технологическая схема производства КСБ из творожной сыворотки методом Рисунок 3. Технологическая схема производства КСБ из творожной сыворотки методом криоконцентрирования криоконцентрирования 3. Technological scheme of WPC production whey by cryoconcentration FigureFigure 3. Technological scheme of WPC production fromfrom curdcurd whey by cryoconcentration 231 Korotkiy I.A. et al. Food Processing: Techniques and Technology, 2019, vol. 49, no. 2, pp. 227–234 2) пастеризация сыворотки; 3) двухступенчатое криоконцентрирование; 4) термокоагуляция концентрата сыворотки; 5) отделение КСБ путем сепарирования. Сыворотка собирается в резервуаре. После чего ее с помощью насоса подают в пластинчатую установку, где она подогревается горячей водой до температуры 35–40 °С и направляется в сепаратор. В сепараторе происходит отделение казеиновой пыли и молочного жира для исключения попадания этих компонентов в готовый продукт – КСБ. Сыворотку охлаждают холодной водой в пластинчатой установке до температуры 4 ± 2 °С. Охлажденную сыворотку хранят в резервуаре. Затем творожную сыворотку из резервуара (с помощью насоса через уравнительный бак) подают в пластинчатую пастеризационно-охладительную установку, где пастеризуют при температуре 72–75 °С с выдержкой 15–20 сек и охлаждают до температуры 4 °С. Подготовленную сыворотку направляют в блок аппаратов криоконцентрирования, где производят двойное концентрирование вымораживанием. В результате получают две фракции: концентрат концентрата и кристаллизат кристаллизата. Кристаллизат кристаллизата имеет малое количество сухих веществ, и в том числе растворенных сывороточных белков, поэтому легко утилизируется. Концентрат концентрата направляют через промежуточную накопительную емкость на термическую коагуляцию в ванну длительной пастеризации. Полученный продукт перекачивают винтовым насосом в сепаратор, где отделяют КСБ от жидкой фазы. Затем КСБ направляется на фасовку, маркировку, хранение или дальнейшую переработку. Технология разделительного вымораживания по выработке КСБ из молочной (кислой) сыворотки, реализованная на лабораторном криоконцентраторе, а также результаты, полученные в ходе этой работы, позволяют дать основание для дальнейшей работы по выявлению основных факторов и степени их воздействия на процесс криоконцентрирования с целью последующего проектирования установки поточного типа. Выводы В настоящее время отечественная промышленность полностью не обеспечивает потребности собственного рынка в сывороточных ингредиентах и импортирует производные сыворотки, включая КСБ из-за рубежа. Однако тенденции к модернизации производства и значительные объемы сырьевых ресурсов в России приводят к выводу о росте объемов производства КСБ, что предопределяет перспективность переработки сыворотки с получением ее концентратов высокого качества, которые могли бы конкурировать с импортными аналогами. Учитывая большие сырьевые ресурсы молочной сыворотки, перспективы, быструю окупаемость и энергоэффективность криоконцентрирования, низкий уровень конкуренции на отечественном рынке, данная технология и, полученная в результате, продукция могут приносить высокую прибыль производителю. Конфликт интересов Авторы статьи заявляют об отсутствии конфликта интересов. Список литературы 1. Переработка молочной сыворотки с получением ценных пищевых ингредиентов / М. С. Золоторева, Д. Н. Володин, С. Н. Князев [и др.] // Переработка молока. – 2015. – Т. 187, № 5. – С. 28–29. 2. Храмцов, А. Г. Феномен молочной сыворотки / А. Г. Храмцов. – СПб. : Профессия, 2011. – 804 с. 3. Гущин, А. А. Экологическая безопасность молочного производства и технологии переработки молочной сыворотки / А. А. Гущин // XV Международная научно-практическая конференция «Технические науки – от теории к практике». – Новосибирск, 2016. – С. 16–20. 4. Донская, Г. А. Эффективные технологии использования молочной сыворотки / Г. А. Донская, Г. В. Фриденберг // Молочная промышленность. – 2009. – № 12. – С. 38–40. 5. Евдокимов, И. А. Современное состояние переработки молочной сыворотки / И. А. Евдокимов, А. Г. Храмцов, П. Г. Нестеренко // Молочная промышленность. – 2008. – № 11. – С. 36–39. 6. Использование сывороточных ингредиентов в производстве продуктов питания / Д. Н. Володин, М. С. Золоторева, А. В. Костюк [и др.] // Молочная промышленность. – 2017. – № 2. – C. 65–67. 7. У российской сыворотки большое будущее: Новости молочного рынка каждый день // [Электронный ресурс]. – Режим доступа: http://www.dairynews.ru/news/u_rossijskoj_syvorotki_bolshoje_budushheje.html. – Дата обращения: 20.02.2019. 8. Щетинин, М. П. Производство и переработка молочной сыворотки в России и Алтайском крае / М. П. Щетинин, А. С. Дорохова // Ползуновский Вестник. – 2013. – № 4–4. – C. 80–84. 9. Переработка молочной сыворотки: понятная стратегия, реальные технологии, адекватные инвестиции, востребованные продукты / Д. Н. Володин, М. С. Золоторева, В. К. Топалов [и др.] // Молочная промышленность. – 2015. – № 5. – C. 36–41. 10. Мазеева, И. А. Современные упаковочные решения для концентрата сывороточных белков / И. А. Мазеева, И. А. Короткий, И. Б. Плотников // Техника и технология пищевых производств. – 2018. – Т. 48, № 4. – С. 48–58. DOI: https://doi.org/10.21603/2074-9414-2018-4-48-58. 11. Гущин, А. А. Концентрирование творожной сыворотки разделительным вымораживанием / А. А. Гущин // Вестник Красноярского государственного аграрного университета. – 2017. – Т. 133, № 10. – С. 168–174. 232 Короткий И. А. [и др.] Техника и технология пищевых производств. 2019. Т. 49. № 2 С. 227–234 12. Короткий, И. А. Исследование возможности получения концентрата сывороточного белка методом разделительного вымораживания / И. А. Короткий, А. А. Гущин, Д. Е. Федоров // Вестник современных исследований. – 2019. – Т. 28, № 1–8. – С. 102–106. 13. Панченко, С. Л. Исследование процесса концентрирования творожной сыворотки методом вымораживания: дис. … канд. техн. наук: 05.18.12 / Панченко Сергей Леонидович. – Воронеж, 2010. – 187 с. 14. Короткий, И. А. Исследование процессов криоконцентрирования молочной сыворотки / И. А. Короткий, П. А. Гунько, Д. Е. Федоров // Вестник Красноярского государственного аграрного университета. – 2014. – Т. 88, № 1. – С. 148–153. 15. Короткий, И. А. Эффективность производства искусственного холода в разделительных вымораживающих установках / И. А. Короткий, Е. В. Короткая, М. Г. Курбанова // Техника и технология пищевых производств. – 2016. – Т. 43, № 4. – С. 116–122. 16. Короткий, И. А. Исследование работы емкостного кристаллизатора для разделительного вымораживания жидких пищевых продуктов / И. А. Короткий, Д. Е. Федоров, Н. А. Тризно // Техника и технология пищевых производств. – 2012. – Т. 27, № 4. – С. 106–110. 17. Гущин, А. А. Анализ процессов криоконцентрирования молочной сыворотки в нескольких последовательных ступенях / А. А. Гущин // Техника и технология пищевых производств. – 2017. – Т. 45, № 2. – С. 87–92. 18. ГОСТ 34352-2017. Сыворотка молочная – сырье. Технические условия. М. : Стандартинформ, 2018. – 11 с. 19. ГОСТ 33957-2016. Сыворотка молочная и напитки на ее основе. Правила приемки, отбор проб и методы контроля. М. : Стандартинформ, 2016. – 19 с. 20. ГОСТ 33956-2016. Альбумин молочный и пасты альбуминные. Технические условия. М. : Стандартинформ, 2016. – 15 с. 21. Технический регламент таможенного союза «О безопасности молока и молочной продукции» (ТР ТС 033/2013). References 1. Zolotoreva MS, Volodin DN, Knyazev SN, Tereshina EN, Chablin BV. Pererabotka molochnoy syvorotki s polucheniem tsennykh pishchevykh ingredientov [Whey processing for valuable food ingredients]. Milk Processing. 2015;187(5):28–29. (In Russ.). 2. Khramtsov AG. Fenomen molochnoy syvorotki [Whey phenomenon]. St. Petersburg: Professiya; 2011. 804 p. (In Russ.). 3. Gushchin AA. Ehkologicheskaya bezopasnostʹ molochnogo proizvodstva i tekhnologii pererabotki molochnoy syvorotki [Ecological security of dairy production and whey processing technology]. XV Mezhdunarodnaya nauchno-prakticheskaya konferentsiya ‘Tekhnicheskie nauki – ot teorii k praktike’ [XV International Scientific and Practical Conference: Technical Sciences – from Theory to Practice]. Novosibirsk, 2016. pp. 16–20. (In Russ.). 4. Donskaya GA, Fridenberg GV. Efficient technologies of milk whey application. Dairy industry. 2009;(12):38–40. (In Russ.). 5. Evdokimov IA, Hramtsov AG, Nesterenko PG. Present state of milk whey processing. Dairy industry. 2008;(11):36–39. (In Russ.). 6. Volodin DN, Zolotareva MS, Kostyuk AV, Topalov VK, Evdokimov LA, Chablin BV, et al. Application of whey ingredients in foods production. Dairy industry. 2017;(2):65–67. (In Russ.). 7. U rossiyskoy syvorotki bolʹshoe budushchee: Novosti molochnogo rynka kazhdyy denʹ [The great future of Russian whey: daily dairy market news] [Inernet]. [cited 2019 Feb 20]. Available from: http://www.dairynews.ru/news/u_rossijskoj_syvorotki_ bolshoje_budushheje.html. 8. Schetinin MP, Dorokhova AS. Production and processing of whey in Russia and the Altai region. Polzunovsky vestnik. 2013;(4–4):80–84. (In Russ.). 9. Volodin DN, Zolotareva MS, Topalov VK, Evdokimov IA, Hramtsov AG, Mertin P. Milk whey processing: conceptual strategy, real technologies, adequate investments, demanded products. Dairy industry. 2015;(5):36–41. (In Russ.). 10. Maseeva IA, Korotkiy IA, Plotnikov IB. Modern Packaging Solutions for Whey Protein Concentrate. Food Processing: Techniques and Technology. 2018;48(4):48–58. (In Russ.). DOI: https://doi.org/10.21603/2074-9414-2018-4-48-58. 11. Gushchin AA. Concentration of curd whey by separating freezing. The Bulletin of KrasGAU. 2017;133(10):168–174. (In Russ.). 12. Korotkiy IA, Gushchin AA, Fedorov DE. Issledovanie vozmozhnosti polucheniya kontsentrata syvorotochnogo belka metodom razdelitelʹnogo vymorazhivaniya [Obtaining whey protein concentrate by separate freezing]. Vestnik sovremennykh issledovaniy [Bulletin of Contemporary Studies]. 2019;28(1–8):102–106. (In Russ.). 13. Panchenko SL. Issledovanie protsessa kontsentrirovaniya tvorozhnoy syvorotki metodom vymorazhivaniya [Cheese whey concentration by freezing]. Cand. eng. sci. diss. Voronezh: Voronezh State University of Engineering Technologies; 2010. 187 p. 14. Korotkiy IA, Gunko PA, Fedorov DE. The research of the milk whey cryo-concentration processes. The Bulletin of KrasGAU. 2014;88(1):148–153. (In Russ.). 15. Korotkiy IA, Korotkaya EV, Kurbanova MG. Efficiency of artificial cold production in separation freeze-out plants. Food Processing: Techniques and Technology. 2016;43(4):116–122. (In Russ.). 16. Korotky IA, Fedorov DE, Trizno NA. Research on the operation of the capacitive crystallizer for freezing out of liquid food products. Food Processing: Techniques and Technology. 2012;27(4):106–110. (In Russ.). 233 Ko r o t k fi yI .A .e ta fl .FoodP r o c e s s fing :T e chn fiqu e sandT e chno flog y ,2019 ,vo fl .49 ,no .2 ,pp .227–234 17 .Gu sh ch fin AA . An a fly s fi so f wh eyc ryo con c en t r a t fiona ts ev e r a flsu c c e s s fiv es t ag e s . Food P ro c e s s fing :T e chn fiqu e sand T e chno flogy .2017 ;45 (2 ) :87–92 .( InRu s s . ) . 18 .S t a t eS t and a rd34352 -2017 .M fi flkwh ey-r awm a t e r fi a fl .Sp e c fifi c a t fion s . Mo s cow :S t and a r t fin fo rm ;2018 .11p . t a t eS t and a rd33957 -2016 .D a fi ry wh eyandd r fink sonfi t sb a s fi s .A c c ep t an c eru fl e s ,s amp fl fingand m e thod so fcon t ro fl . 19 .S Mo s cow :S t and a r t fin fo rm ;2016 .19p . 20 .S t a t eS t and a rd33956 -2016 .A flbum finandp a s t e sf roma flbum fin .Sp e c fifi c a t fion s . Mo s cow :S t and a r t fin fo rm ;2016 .15p . ekhn fi ch e sk fiyr eg fl am en tt amo zh ennogosoyu z a‘Ob e zop a sno s t fi mo flok afi mo flo chnoyp roduk t s fi fi ’(TR TS033 /2013 ) 21 .T [T e chn fi c a flr egu fl a t fion so fth eCu s tom sUn fion‘Onth es a f e tyo fm fi flkandd a fi ryp rodu c t s ’(TRCU033 /2013 ) ] . Св е д енияобав т орах К оро ткийИ евич г орьАл ек се д -р т ехн . н ау к , проф е с сор , з а в едующий к аф едрой т еп лох л адо т ехни ки , дир е к тор Ин с ти ту т а э л е к тронных обр а зо в а т е л ьных коммуни к аций , ФГБОУ ВО «К ем еро в с кий го суд ар с т в енный уни в ер си т е т» , 650000 , Ро с си я , г .К ем еро во ,у л . Кр а сн а я ,6 ,т е л . : +7(3842 ) 39 -68 -49 , e -m a fi fl :tx tk em t fipp@m a fi fl . ru h t tp s : / /o r c fid .o rg /0000 -0002 -7623 -0940 In fo rma t fionabou tth eau tho r s Igo rА .Ko r o tk fiy D r .S c fi . (Eng . ) ,P ro f e s so r ,H e ad o fth eD ep a r tm en to fH e a t T e chno flogy ,D fi r e c to ro fIn s t fi tu t eo fE fl e c t ron fi c Edu c a t fion a fl Commun fi c a t fion s ,K em e rovo S t a t e Un fiv e r s fi ty ,6 ,K r a sn ay a S t r . ,K em e rovo ,650000 ,Ru s s fi a ,phon e :+7(3842 )39 -68 -49 , e -m a fi fl :tx tk em t fipp@m a fi fl . ru h t tp s : / /o r c fid .o rg /0000 -0002 -7623 -0940 Пло тник овИ г орьБори сович к анд .т ехн .н ау к , доц ен тк аф едры м ашин и апп ар а то в т ехно ло гич е с ких си с т ем , ФГБОУ ВО «К ем еро в с кий го суд ар с т в енный уни в ер си т е т» , 650000 , Ро с си я ,г .К ем е ро во ,у л .Кр а сн а я ,6 ,т е л . :+7(3842 )39 -68 -40 ,e -m a fi fl :k a f ed r a . m a t s@y and ex . ru h t tp s : / /o r c fid .o rg /0000 -0002 -0149 -1724 Igo rВ .P flo tn fikov C and .S c fi . (Eng . ) , A s so c fi a t e P ro f e s so ro f th e D ep a r tm en t o f M a ch fin e s and App a r a tu s fo rT e chno flog fi c a fl Sy s t em s , K em e rovo S t a t e Un fiv e r s fi ty ,6 ,K r a sn ay aS t r . ,K em e rovo , 650000 ,Ru s s fi a ,phon e :+7(3842 )39 -68 -40 ,e -m a fi fl :k a f ed r a . m a t s@y and ex . ru h t tp s : / /o r c fid .o rg /0000 -0002 -0149 -1724 Ма з е ева ИринаАл ек сандровна к анд .т ехн .н ау к , доц ен тк аф ед рыт ехно ло гии проду к то в пи т ани я жи во тно го прои схожд ени я , ФГБОУ ВО «К ем е ро в с кийго суд ар с т в енныйуни в ер си т е т» ,650000 ,Ро с си я ,г . К ем еро во ,у л . Кр а сн а я ,6 ,т е л . :+7(3842 )39 -68 -58 ,e -m a fi fl : m fi flk@k em su . ru h t tp s : / /o r c fid .o rg /0000 -0002 -1836 -0632 I r finaA .Ma s e eva C and .S c fi . (Eng . ) , A s so c fi a t e P ro f e s so ro f th e D ep a r tm en t o fT e chno flogyo fFoodo f An fim a fl O r fig fin ,K em e rovoS t a t e Un fiv e r s fi ty ,6 ,K r a sn ay aS t r . ,K em e rovo , 650000 , Ru s s fi a , phon e :+7(3842 )39 -68 -58 ,e -m a fi fl :m fi flk@k em su . ru h t tp s : / /o r c fid .o rg /0000 -0002 -1836 -0632 234
