Із вторинної молочно-білкової сировини одне з основних місць займає сироватка, що отримується при виробництві твердих сирів, кисломолочних сирів, казеїну, норма виходу якої складає 75–80%.
Цінність сироватки полягає в великій кількості молочного цукру – лактози, окрім того в сироватку переходять мінеральні речовини молока та білки альбуміна, глобуліна та інших.
Білки сироватки діляться на лактоальбумінову та лактоглобулінову фракції та низькомолекулярні білки – протеази і пептони.
В сироватці міститься значна кількість казеїнового пилу, в ній присутні небілкові азотисті речовини у вигляді вільних амінокислот, що необхідні організму та не можуть в ньому синтезуватись. Але амінокислотний склад сироватки має неповний набір незамінних кислот, тому її можна використовувати в якості добавок до різних харчових продуктів.
Склад та харчова цінність сироватки протягом року не сильно змінюєть-ся. Виняток становить період, коли молоко коров’яче незбиране має мінімальну та максимальну кількість білку.
Сироватка підтримує життєдіяльність молочнокислих бактерій в кишковику, заторможує утворення токсичних речовин. Вона здатна створювати таку реакцію середовища в організмі людини, при якій не можуть відбуватися гнилосні процеси.
Денатурація сироваткових білків використовується для отримання білкової маси та змішування її з молоком, що використовується для виробництва твердого сиру перед сичужним згортанням. Структура згустку при цьому стає більш однорідною, тому що сироваткові білки є більш гідрофільними ніж казеїн. Вихід готового продукту при цьому збільшується на 10–12%.
Виробництво сироваткових напоїв, які збагачені різними соками, сиропами, джемами, пюре, ягідними наповнювачами знайшло використання останнім часом.
Молочні продукти, що виробляються з використанням вторинної сировини
Молочні продукти займають особливе місце в харчуванні населення. В них знаходиться біля 90 різних харчових компонентів, з яких жир і білок є найважливіші.
Але сучасне уявлення фізіології та біохімії говорить про те, що в раціоні харчування людини недостатньо обмежиться вмістом загальної кількості білку та інших харчових компонентів в сумарній кількості. Не менш важливе значення має відношення незамінних амінокислот, поліненасичених жирних кислот, вітамінів, мікро- та мікроелементів, що зумовлює біологічну повноцінність всього раціону в цілому.
Таким чином, нові види молочних продуктів, що будуть вироблятись з використанням вторинної сировини, повинні мати добрий смак, приємний аромат, збуджуючий апетит. Вони повинні бути біологічно повноцінними, мати оптимальний з точки зору фізіологічних норм харчування хімічний склад, тому що незбалансованість молочного продукту по окремим незамінним харчовим речовинам приведе до недостатнього використання організмом людини інших харчових речовин.
Механічна, термічна, мікробіологічна (ферментна) та технологічна обробка в процесі виробництва повинні сприяти високому ступеню переварювання різних компонентів та найбільш повному їх засвоюванню.
Враховуючи те, що більшість людей мають надмірну вагу та ожиріння, виникла необхідність виробництва такого асортименту молочних продуктів, що мають понижену масову частку жиру, але по харчовій цінності не поступаються продуктам з молока коров’ячого незбираного. Це дозволяє найбільш ефективно та повно використати всі складові частини молока в харчуванні людини. Це є особливо актуальним у виробництві лікувальних та дієтичних продуктів для хворих та дітей.
Одним з напрямків виробництва молочних продуктів з вторинної сировини є використання при виробництві різних смакових та ароматичних речовин, таких як плодово-ягідні наповнювачі. Також до них можна віднести натуральні плодові та ягідні сиропи, пюре плодове та ягідне, варення, повидло, відварні плодово-ягідні, джеми, фрукти та ягоди заморожені, ягоди та соки з м’якоттю сублімаційної сушки. Особливою цікавістю є використання розчинних білкових концентратів – казеїнатів, які мають властивості зв’язувати воду, стабілізувати емульсії, утворювати піну, емульгувати жир.
Використання вторинної сировини на кормові цілі в натуральному вигляді, без попередньої промислової обробки її в цілях забезпечення їй нових якісних показників є нераціональним.
Із харчових речовин молока, що використовується людиною для забезпечення фізіологічних потреб організму найбільш цінним в біологічному відношенні є білок. Специфічна особливість білків молока в тому, що по своєму складі вони близькі до білків людського організму, і в результаті чого, краще засвоюються.
Більша кількість вторинної сировини отримується при виробництві масла коров’ячого, сметани, твердого сиру.
Одним з найбільш перспективним напрямком переробки є виділення білків та виробництво на цій основі молочно – білкових концентратів, наприклад казеїнату натрію, що в подальшому використовується при виробництві варених ковбасних виробів, а також в кондитерській, хлібопекарській, харчовій промисловості.
Одним з сучасних напрямків використання знежиреного молока є виробництво нежирних молочних напоїв: молока нежирного, кефіру нежирного, кисломолочного сиру нежирного. Але головне в цьому щоб кожний вид продукції був потрібен населенню, щоб на нього був попит.
Виникає потреба виробництва молочної продукції пониженої жирності, що по харчовій цінності прирівнюється до молочної продукції з молока коров’ячого незбираного. А на основі біологічної обробки натуральної сироватки та маслянки складаються рецептури напоїв для дієтичного харчування. Лактозу, що отримують з молочної сироватки використовують в фармацевтичних харчових та інших галузях, в якості добавок до фруктових соків, кремам, соусам, де вона забезпечує стабільність емульсії.
Вторинну молочну сировину виробляють в сухому та згущеному вигляді, але цей технологічний процес економічно найменш вигідний, тому що для сушки витрачається значна кількість енергоресурсів, ціна яких з кожним роком збільшується.
В якості добавок суху маслянку, сироватку та молоко знежирене використовують при виробництві плавлених сирів: ковбасного копченого, костромського та інших. При внесенні таких добавок покращувалась консистенція та смак плавлених сирків. Технологія розроблена більш ніж на 50 видів плавлених сирків з різними добавками та ароматизаторами.
Використання молочно – білкової основи для кисломолочних десертів та десертів закусочного типу із суміші знежиреного молока і маслянки значно покращує смак та консистенцію продуктів. Як смакові наповнювачі в даному випадку використовують цукор та сіль а з ароматичних речовин какао, ваніль та кріп, який збагачує молочний продукт вітамінами, корисними речовинами та надає йому пікантного смаку. Як відомо кріп містить ефірну олію, флавоноїди, каротин, вітамін «С», фолієву, нікотинову та пантотенову кислоти, солі калію, фосфору та заліза. До того ж виробництво таких продуктів на молочно – білковій основі можна налагодити на існуючому обладнані, що не потребує додаткових витрат.
В 2006 році вперше в Україні була змонтована і здана в експлуатацію унікальна технологічна лінія по переробці молочної сироватки в сирова точний протеїновий концентрат (WPC) і лактозу (молочний цукор), (м. Вознесенськ, Миколаївської області). До недавнього часу сироватку як правило, просто виливали, але за своїм хімічним складом вона шкідлива для навколишнього середовища, найперше для ґрунту та води. Звичайні очисні споруди її не нейтралізують, а спеціальні надзвичайно дорогі. Тому таке важливе значення нових технологій по переробці сироватки з екологічної точки зору. Сьогодні це ще залишається великою проблемою для молочних підприємств України.
Продукти переробки сироватки на цій лінії широко використовуються в м’ясній, молочній, кондитерській, хлібобулочній промисловості, для виробництва дитячого харчування, напоїв та інших продуктів.
Молочна сироватка – це цінний вуглевод, необхідний людському організму для задоволення енергетичних потреб та нормального протікання біохімічних та мікробіологічних процесів. Отриманий сироватковий УФ – концентрат, згущений до 17 – 18% сухих речовин, густиною 1043–1050 кг/м3, містить 8,5% азотистих речовин. Отриманий УФ-концентрат використовують в промисловості для збагачення імунних та інших білків.
Лактоз ний розчин для отримання лактози обробляється по наступній схемі: очищення від білкових речовин, згущення до оптимального рівня, ізомеризація, демінерилізація, до згущення. Отриманий концентрат містить до 67% сухих речовин та до 50% лактози.
Пребіотик лактоза – олігосахариди молочного походження, відноситься до підкласу дисахаридів, молекула якого складається з залишків галактози та фруктози. Його використання сприяє кров’яному забезпеченню кишко-вика, а також стимулює ріст біфідобактерій – основних представників захисної мікрофлори.
Особливо важливі з медичної точки зору продукти харчування, які включають деяку кількість харчових волокон або ними збагачені. Зернові злакові культури є одним з основних джерел їх поповнення. В зв’язку з цим одним з пріоритетних напрямків є створення продуктів харчування, що мають змогу підсилити захисні реакції організму.
Виробляється такий молочний продукт по технології кисломолочних напоїв, при цьому наповнювач з пшениці, ячменя, кукурудзи вносять з закваскою та сквашують до утворення згустку з кислотністю 65–90%. Внесення зернових злаків визивало пониження інтенсивності наростання кислотності з одночасним прискоренням формування казеїнового згустку. Причиною такого явища може бути:
- наповнювач приглушує розвиток лактобактерій, в зв’язку з чим зменшується кількість молочної кислоти, але казеїн коагулює швидше за рахунок ферментів рослинних, що мають молокозгортуючу активність.