Cheese- and buttermaking Cheese- and buttermaking Сыроделие и маслоделие 2073-4018 116923 10.21603/2073-4018-2026-1-48 JFAFPO обзорная статья Review article обзорная статья Processing Whey as Secondary Dairy Raw Material in Functional Foods Переработка молочной сыворотки как вторичного молочного сырья для разработки функциональных пищевых продуктов https://orcid.org/0000-0002-4552-7418 Веснина Анна Дмитриевна Vesnina Anna D. koledockop1@mail.ru https://orcid.org/0000-0002-8071-4411 Федорова Анастасия Михайловна Fedorova Anastasiya M. anastasija.fedorova-af2014@yandex.ru https://orcid.org/0000-0002-3536-562X Милентьева Ирина Сергеевна Milentyeva Irina S. irazumnikova@mail.ru https://orcid.org/0000-0002-9583-9161 Проскурякова Лариса Александровна Proskuryakova Larisa A. Кемеровский государственный университет Кемерово Россия Kemerovo State University Kemerovo Russian Federation Кемеровский государственный университет Кемерово Россия Kemerovo State University Kemerovo Russian Federation Кемеровский государственный университет Кемерово Россия Kemerovo State University Kemerovo Russian Federation Кемеровский государственный университет Кемерово Россия Kemerovo State University Kemerovo Russian Federation 12 03 2026 12 03 2026 1 61 66 09 01 2026 12 02 2026 https://cheese.kemsu.ru/en/nauka/article/116923/view

Молочная сыворотка и продукты ее переработки (белки, пептиды, лактоза и т. д.) являются перспективными компонентами функциональных пищевых продуктов. Несмотря на высокий биологический потенциал молочной сыворотки, в ее составе отсутствуют растительные полифенолы. В связи с этим актуальной является разработка продукции, биоактивность которой обусловлена синергическим действием компонентов молочной сыворотки и растительных метаболитов. Целью данной работы является систематический обзор научной литературы, посвященной использованию молочной сыворотки и растительных метаболитов в качестве функциональных пищевых ингредиентов. В обзор включено 32 источника. Анализ литературы показал, что в большинстве исследований в качестве функциональных ингредиентов используются сывороточные белки, преимущественно в системах инкапсулирования для сохранения биоактивности и повышения биодоступности растительных экстрактов. Молочная сыворотка в нативном виде в основном применяется при разработке функциональных напитков. Установлено, что доказательная база биоактивности рассматриваемой продукции преимущественно основана на исследованиях in vitro, при этом биологический потенциал самой молочной сыворотки часто игнорируют. Кроме того, в качестве источников биоактивных соединений чаще всего используются растительные экстракты, а не индивидуальные соединения. Проведенный систематический обзор позволил обобщить актуальные на начало 2026 г. данные об использовании молочной сыворотки и растительных метаболитов в функциональных пищевых продуктах, а также определить перспективные направления дальнейших исследований in vitro и in vivo. К таким направлениям относится изучение совместного применения молочной сыворотки и ее компонентов с индивидуальными биоактивными веществами растительного происхождения. Представляется актуальным исследование не только антиоксидантного потенциала разрабатываемой продукции, но и возможных синергических эффектов, связанных со снижением уровня глюкозы и холестерина в крови, а также с нормализацией состояния кишечной микробиоты

Whey, its proteins, peptides, and lactose hold great promise for the functional food industry. Whey has an excellent biological potential but lacks plant polyphenols. Whey-based functional foods rely on the synergistic action of whey components and plant metabolites. This review covers 32 articles regarding the use of whey and plant metabolites as functional food ingredients. Most studies used encapsulated whey proteins to preserve the bioactivity and enhance the bioavailability of plant extracts. Native whey was primarily used in functional beverages. The bioactive profile was studied in vitro while the biological potential of whey remained understudied. Plant extracts, not individual compounds, usually served as sources of bioactive compounds. Future research prospects lie in the combined application of whey and its components with plant-derived bioactive substances. While the antioxidant potential of such functional foods is obvious, the synergistic effects may be hypoglycemic, hypocholesterolemic, and prebiotic.

 молочная сыворотка растительные метаболиты функциональные пищевые ингредиенты биологически активные вещества сывороточные белки биодоступность whey plant metabolites functional food ingredients bioactive substances whey proteins bioavailability Работа выполнена в рамках государственного задания по теме «Разработка биологически активных добавок, состоящих из метаболи- тов растительных объектов in vitro, для защиты населения от преждевременного старения» (проект FZSR-2024-0008) с использованием оборудования ЦКП «Инструментальные методы анализа в области прикладной биотехнологии» на базе КемГУ. The work was carried out as part of the state assignment on the topic "Development of biologically active additives consisting of metabolites of plant objects in vitro, for protecting the population from premature aging" (project FZSR-2024-0008) using the equipment of the Center for Collective Use "Instrumental Methods of Analysis in the Field of Applied Biotechnology" at Kemerovo State University.

Лебедева, С. Н. Получение обогащенного белкового концентрата на основе молочной сыворотки / С. Н. Лебедева [и др.] // Техника и технология пищевых производств. 2025. Т. 54, № 2. С. 257–271. https://doi.org/10.21603/2074-9414-2025-2-2571; https://elibrary.ru/vozpcy Lebedeva, S. N. Poluchenie obogaschennogo belkovogo koncentrata na osnove molochnoy syvorotki / S. N. Lebedeva [i dr.] // Tehnika i tehnologiya pischevyh proizvodstv. 2025. T. 54, № 2. S. 257–271. https://doi.org/10.21603/2074-9414-2025-2-2571; https://elibrary.ru/vozpcy Masotti, F. Whey-based sports supplements: Heat damage and protein breakdown after in vitro gastrointestinal digestion / F. Masotti [et al.] // Food Research International. 2024. Vol. 191. Art. no. 114622. https://doi.org/10.1016/j.foodres.2024.114622 Masotti, F. Whey-based sports supplements: Heat damage and protein breakdown after in vitro gastrointestinal digestion / F. Masotti [et al.] // Food Research International. 2024. Vol. 191. Art. no. 114622. https://doi.org/10.1016/j.foodres.2024.114622 Lesgards, J. F. Benefits of whey proteins on type 2 diabetes mellitus parameters and prevention of cardiovascular diseases / J. F. Lesgards // Nutrients. 2023. Vol. 15(5). Art. no. 1294. https://doi.org/10.3390/nu15051294 Lesgards, J. F. Benefits of whey proteins on type 2 diabetes mellitus parameters and prevention of cardiovascular diseases / J. F. Lesgards // Nutrients. 2023. Vol. 15(5). Art. no. 1294. https://doi.org/10.3390/nu15051294 Агаркова, Е. Ю. Противодиабетическая активность белков молочной сыворотки / Е. Ю. Агаркова, К. А. Рязанцева, А. Г. Кручинин // Техника и технология пищевых производств. 2020. Т. 50, № 2. С. 306–318. https://doi.org/10.21603/2074-9414-2020-2-306-318; https://elibrary.ru/njthxe Agarkova, E. Yu. Protivodiabeticheskaya aktivnost' belkov molochnoy syvorotki / E. Yu. Agarkova, K. A. Ryazanceva, A. G. Kruchinin // Tehnika i tehnologiya pischevyh proizvodstv. 2020. T. 50, № 2. S. 306–318. https://doi.org/10.21603/2074-9414-2020-2-306-318; https://elibrary.ru/njthxe Ha, H. K. Development and characterization of whey protein-based nano-delivery systems: a review / H. K. Ha [et al.] // Molecules. 2019. Vol. 24(18). Art. no. 3254. https://doi.org/10.3390/molecules24183254 Ha, H. K. Development and characterization of whey protein-based nano-delivery systems: a review / H. K. Ha [et al.] // Molecules. 2019. Vol. 24(18). Art. no. 3254. https://doi.org/10.3390/molecules24183254 Mansour, H. M. M. Comparative analysis of silver-nanoparticles and whey-encapsulated particles from olive leaf water extracts: Characteristics and biological activity / H. M. M. Mansour [et al.] // PLoS ONE. 2023. Vol. 18(12). Art. no. e0296032. https://doi.org/10.1371/journal.pone.0296032 Mansour, H. M. M. Comparative analysis of silver-nanoparticles and whey-encapsulated particles from olive leaf water extracts: Characteristics and biological activity / H. M. M. Mansour [et al.] // PLoS ONE. 2023. Vol. 18(12). Art. no. e0296032. https://doi.org/10.1371/journal.pone.0296032 Vesnina, A. Antidiabetic potential of mangiferin: an in silico and in vivo approach / A. Vesnina [et al.] // Pharmaceutics. 2025. Vol. 17(10). https://doi.org/10.3390/pharmaceutics17101262 Vesnina, A. Antidiabetic potential of mangiferin: an in silico and in vivo approach / A. Vesnina [et al.] // Pharmaceutics. 2025. Vol. 17(10). https://doi.org/10.3390/pharmaceutics17101262 Salleh, N. Complexation of anthocyanin-bound blackcurrant pectin and whey protein: effect of ph and heat treatment / N. Salleh [et al.] // Molecules. 2022. Vol. 27(13). Art. no. 4202. https://doi.org/10.3390/molecules27134202 Salleh, N. Complexation of anthocyanin-bound blackcurrant pectin and whey protein: effect of ph and heat treatment / N. Salleh [et al.] // Molecules. 2022. Vol. 27(13). Art. no. 4202. https://doi.org/10.3390/molecules27134202 Detti, C. Addition of polyphenolic extracts of Myrtus communis and Arbutus unedo fruits to whey: valorization of a common dairy waste product as a functional food / C. Detti [et al.] // Journal of the Science of Food and Agriculture. 2024. https://doi.org/10.1002/jsfa.14029 Detti, C. Addition of polyphenolic extracts of Myrtus communis and Arbutus unedo fruits to whey: valorization of a common dairy waste product as a functional food / C. Detti [et al.] // Journal of the Science of Food and Agriculture. 2024. https://doi.org/10.1002/jsfa.14029 Жамсаранова, С. Д. Оценка адаптогенных свойств фиточая на основе хвои и микростробилов сосен / С. Д. Жамсаранова [и др.] // Пищевые системы. 2025. Т. 8, № 1. С. 124–133. https://doi.org/10.21323/2618-9771-2025-8-1-124-133; https://elibrary.ru/jtyoup Zhamsaranova, S. D. Ocenka adaptogennyh svoystv fitochaya na osnove hvoi i mikrostrobilov sosen / S. D. Zhamsaranova [i dr.] // Pischevye sistemy. 2025. T. 8, № 1. S. 124–133. https://doi.org/10.21323/2618-9771-2025-8-1-124-133; https://elibrary.ru/jtyoup Черевач, Е. И. Разработка технологии функциональных напитков на молочной сыворотке с растительными экстрактами / Е. И. Черевач, Л. А. Теньковская // Техника и технология пищевых производств. 2015. № 4(39). С. 99–105. https://elibrary.ru/vbiurh Cherevach, E. I. Razrabotka tehnologii funkcional'nyh napitkov na molochnoy syvorotke s rastitel'nymi ekstraktami / E. I. Cherevach, L. A. Ten'kovskaya // Tehnika i tehnologiya pischevyh proizvodstv. 2015. № 4(39). S. 99–105. https://elibrary.ru/vbiurh Величкович, Н. С. Подбор параметров экстракции биоактивных веществ из лекарственных растений с применением молочной сыворотки / Н. С. Величкович [и др.] // Техника и технология пищевых производств. 2024. Т. 54, № 3. С. 633–644. https://doi.org/10.21603/2074-9414-2024-3-2532; https://elibrary.ru/kmrqhk Velichkovich, N. S. Podbor parametrov ekstrakcii bioaktivnyh veschestv iz lekarstvennyh rasteniy s primeneniem molochnoy syvorotki / N. S. Velichkovich [i dr.] // Tehnika i tehnologiya pischevyh proizvodstv. 2024. T. 54, № 3. S. 633–644. https://doi.org/10.21603/2074-9414-2024-3-2532; https://elibrary.ru/kmrqhk Гуляева, О. А. Антиоксидантные свойства антоциансодержащих фитобиотиков при производстве функционального напитка на основе молочной сыворотки / О. А. Гуляева [и др.] // Ползуновский вестник. 2023. № 2. С. 37–46. https://doi.org/10.25712/ASTU.2072-8921.2023.02.005; https://elibrary.ru/xqpbsg Gulyaeva, O. A. Antioksidantnye svoystva antociansoderzhaschih fitobiotikov pri proizvodstve funkcional'nogo napitka na osnove molochnoy syvorotki / O. A. Gulyaeva [i dr.] // Polzunovskiy vestnik. 2023. № 2. S. 37–46. https://doi.org/10.25712/ASTU.2072-8921.2023.02.005; https://elibrary.ru/xqpbsg Иванова, С. А. Использование биологически активных веществ лекарственных растений Сибири в функциональных напитках на основе молочной сыворотки / С. А. Иванова [и др.] // Техника и технология пищевых производств. 2019. Т. 49, № 1. С. 14–22. https://doi.org/10.21603/2074-9414-2019-1-14-22; https://elibrary.ru/xqhwbo Ivanova, S. A. Ispol'zovanie biologicheski aktivnyh veschestv lekarstvennyh rasteniy Sibiri v funkcional'nyh napitkah na osnove molochnoy syvorotki / S. A. Ivanova [i dr.] // Tehnika i tehnologiya pischevyh proizvodstv. 2019. T. 49, № 1. S. 14–22. https://doi.org/10.21603/2074-9414-2019-1-14-22; https://elibrary.ru/xqhwbo Zotta, T. Valorization of cheese whey using microbial fermentations / T. Zotta [et al.] // Applied Microbiology and Biotechnology. 2020. Vol. 104, No. 7. P. 2749–2764. https://doi.org/10.1007/s00253-020-10408-2 Zotta, T. Valorization of cheese whey using microbial fermentations / T. Zotta [et al.] // Applied Microbiology and Biotechnology. 2020. Vol. 104, No. 7. P. 2749–2764. https://doi.org/10.1007/s00253-020-10408-2 Ситникова, П. Б. Обоснование, направления и результаты использования продуктов переработки молочной сыворотки в производстве мороженого / П. Б. Ситникова, Н. В. Казакова // Пищевые системы. 2023. Т. 6, № 4. С. 531–538. https://doi.org/10.21323/2618-9771-2023-6-4-531-538; https://elibrary.ru/ceppde Sitnikova, P. B. Obosnovanie, napravleniya i rezul'taty ispol'zovaniya produktov pererabotki molochnoy syvorotki v proizvodstve morozhenogo / P. B. Sitnikova, N. V. Kazakova // Pischevye sistemy. 2023. T. 6, № 4. S. 531–538. https://doi.org/10.21323/2618-9771-2023-6-4-531-538; https://elibrary.ru/ceppde Mirzakulova, A. Whey: Composition, processing, application, and prospects in functional and nutritional beverages — a review / A. Mirzakulova [et al.] // Foods. 2025. Vol. 14(18). Art. no. 3245. https://doi.org/10.3390/foods14183245 Mirzakulova, A. Whey: Composition, processing, application, and prospects in functional and nutritional beverages — a review / A. Mirzakulova [et al.] // Foods. 2025. Vol. 14(18). Art. no. 3245. https://doi.org/10.3390/foods14183245 Briao, V. B. Integrating whey processing: ultrafiltration, nanofiltration, and water reuse from diafiltration / V. B. Briao [et al.] // Membranes. 2024. Vol. 14(9). Art. no. 191. https://doi.org/10.3390/membranes14090191 Briao, V. B. Integrating whey processing: ultrafiltration, nanofiltration, and water reuse from diafiltration / V. B. Briao [et al.] // Membranes. 2024. Vol. 14(9). Art. no. 191. https://doi.org/10.3390/membranes14090191 Kowalik-Klimczak, A. The possibilities of using membrane filtration in the dairy industry / A. Kowalik-Klimczak / Journal of Machine Construction and Maintenance. 2017. Vol. 105(2). Art. No. 99. Kowalik-Klimczak, A. The possibilities of using membrane filtration in the dairy industry / A. Kowalik-Klimczak / Journal of Machine Construction and Maintenance. 2017. Vol. 105(2). Art. No. 99. Паладий, И. В. Молочная сыворотка: обзор работ. Часть 2. Процессы и методы обработки / И. В. Паладий [и др.] // Электронная обработка материалов. 2021. № 57(3). С. 83–101. https://doi.org/10.52577/eom.2021.57.3.83. Paladiy, I. V. Molochnaya syvorotka: obzor rabot. Chast' 2. Processy i metody obrabotki / I. V. Paladiy [i dr.] // Elektronnaya obrabotka materialov. 2021. № 57(3). S. 83–101. https://doi.org/10.52577/eom.2021.57.3.83. Zeng, X. The functionalities and applications of whey/whey protein in fermented foods: A review / X. Zeng [et al.] // Food Science and Biotechnology. 2024. Vol. 33(4) 4. P. 769–790. https://doi.org/10.1007/s10068-023-01460-5 Zeng, X. The functionalities and applications of whey/whey protein in fermented foods: A review / X. Zeng [et al.] // Food Science and Biotechnology. 2024. Vol. 33(4) 4. P. 769–790. https://doi.org/10.1007/s10068-023-01460-5 Просеков, А. Ю. Получение ферментативных гидролизатов белков молочной сыворотки с использованием протеолитических ферментов / А. Ю. Просеков [и др.] // Фундаментальные исследования. 2013. № 6-5. С. 1089–1093. https://elibrary.ru/olloih Prosekov, A. Yu. Poluchenie fermentativnyh gidrolizatov belkov molochnoy syvorotki s ispol'zovaniem proteoliticheskih fermentov / A. Yu. Prosekov [i dr.] // Fundamental'nye issledovaniya. 2013. № 6-5. S. 1089–1093. https://elibrary.ru/olloih Irazoqui, J. M. Enzymes for production of whey protein hydrolysates and other value-added products / J. M. Irazoqui [et al.] // Applied Microbiology and Biotechnology. 2024. Vol. 108(1). Art. no. 354. https://doi.org/10.1007/s00253-024-13117-2 Irazoqui, J. M. Enzymes for production of whey protein hydrolysates and other value-added products / J. M. Irazoqui [et al.] // Applied Microbiology and Biotechnology. 2024. Vol. 108(1). Art. no. 354. https://doi.org/10.1007/s00253-024-13117-2 Han, M. J. The panax ginseng berry extract and soluble whey protein hydrolysate mixture ameliorates sarcopenia-related muscular deterioration in aged mice / M. J. Han [et al.] // Nutrients. 2022. Vol. 14(4). Art. no. 799. https://doi.org/10.3390/nu14040799 Han, M. J. The panax ginseng berry extract and soluble whey protein hydrolysate mixture ameliorates sarcopenia-related muscular deterioration in aged mice / M. J. Han [et al.] // Nutrients. 2022. Vol. 14(4). Art. no. 799. https://doi.org/10.3390/nu14040799 Han, M. J. Synergetic effect of soluble whey protein hydrolysate and Panax ginseng berry extract on muscle atrophy in hindlimb-immobilized C57BL/6 mice / M. J. Han [et al.] // Journal of Ginseng Research. 2022. Vol. 46(2). P. 283–289. https://doi.org/10.1016/j.jgr.2021.06.010 Han, M. J. Synergetic effect of soluble whey protein hydrolysate and Panax ginseng berry extract on muscle atrophy in hindlimb-immobilized C57BL/6 mice / M. J. Han [et al.] // Journal of Ginseng Research. 2022. Vol. 46(2). P. 283–289. https://doi.org/10.1016/j.jgr.2021.06.010 Carmo, E. L. D. Stability of spray-dried beetroot extract using oligosaccharides and whey proteins / E. L. D. Carmo [et al.] // Food chemistry. 2018. Vol. 249. P. 51–59. https://doi.org/10.1016/j.foodchem.2017.12.076 Carmo, E. L. D. Stability of spray-dried beetroot extract using oligosaccharides and whey proteins / E. L. D. Carmo [et al.] // Food chemistry. 2018. Vol. 249. P. 51–59. https://doi.org/10.1016/j.foodchem.2017.12.076 Soliman, T. N. Merging microencapsulated garlic extract as a bioactive ingredient into manufacturing functional soft cheese / T. N. Soliman [et al.] // Scientific Reports. 2025. Vol. 15(1). Art. no. 14644. https://doi.org/10.1038/s41598-025-97107-y Soliman, T. N. Merging microencapsulated garlic extract as a bioactive ingredient into manufacturing functional soft cheese / T. N. Soliman [et al.] // Scientific Reports. 2025. Vol. 15(1). Art. no. 14644. https://doi.org/10.1038/s41598-025-97107-y Enache, I. M. Co-microencapsulation of anthocyanins from black currant extract and lactic acid bacteria in biopolymeric matrices / I. M. Enache [et al.] // Molecules. 2020. Vol. 25(7). Art. no. 1700. https://doi.org/10.3390/molecules25071700 Enache, I. M. Co-microencapsulation of anthocyanins from black currant extract and lactic acid bacteria in biopolymeric matrices / I. M. Enache [et al.] // Molecules. 2020. Vol. 25(7). Art. no. 1700. https://doi.org/10.3390/molecules25071700 Нестеров, Е. Д. Разработка способа получения винного напитка на основе молочной сыворотки с использованием гриба E. cristatum / Е. Д. Нестеров, З. А. Логинов, А. И. Калиновская // Тенденции развития науки и образования. 2022. № 85-8. С. 139–143. https://doi.org/10.18411/trnio-05-2022-376; https://elibrary.ru/qfqyrk Nesterov, E. D. Razrabotka sposoba polucheniya vinnogo napitka na osnove molochnoy syvorotki s ispol'zovaniem griba E. cristatum / E. D. Nesterov, Z. A. Loginov, A. I. Kalinovskaya // Tendencii razvitiya nauki i obrazovaniya. 2022. № 85-8. S. 139–143. https://doi.org/10.18411/trnio-05-2022-376; https://elibrary.ru/qfqyrk Синявский Ю. А. Влияние приема специализированного пищевого продукта на молочно-фруктовой основе на биохимические показатели крови и состояние антиоксидантного статуса спортсменов / Ю. А. Синявский [и др.] // Вопросы питания. 2024. Т. 93, № 5(555). С. 43–56. https://doi.org/10.33029/0042-8833-2024-93-5-43-56; https://elibrary.ru/bbklyp Sinyavskiy Yu. A. Vliyanie priema specializirovannogo pischevogo produkta na molochno-fruktovoy osnove na biohimicheskie pokazateli krovi i sostoyanie antioksidantnogo statusa sportsmenov / Yu. A. Sinyavskiy [i dr.] // Voprosy pitaniya. 2024. T. 93, № 5(555). S. 43–56. https://doi.org/10.33029/0042-8833-2024-93-5-43-56; https://elibrary.ru/bbklyp