Углич, Россия
Углич, Россия
Углич, Россия
В статье представлены результаты сравнительного исследования эффективности осаждения белковых соединений из подсырной сыворотки с использованием природных комплексообразователей, таких как хитозан и пектин. Цель исследования заключалась в сравнительном анализе эффективности осаждения белков подсырной сыворотки с использованием хитозана и пектина в качестве индивидуальных комплексообразователей для разработки усовершенствованного, экономически и технологически сбалансированного метода переработки подсырной сыворотки. Исследовано влияние технологических параметров (pH среды, температуры, концентрации осадителя, продолжительности процесса) на степень извлечения белковых фракций из восстановленной подсырной сыворотки с массовой долей сухих веществ 6,0 %. Установлено, что применение гель-хитозана позволяет достичь максимальной степени осаждения белков 26,51 % при следующих параметрах: pH 4,5 ед., температура 10–20 °C, концентрация хитозана 1,0–1,5 %, продолжительность 20–60 мин. Показано, что использование нейтрализованной формы гель-хитозана и пониженных температур может повышать эффективность процесса. Сравнительный анализ пектинов различного происхождения выявил преимущество цитрусового пектина перед яблочным, максимальная эффективность осаждения составила 19,28 и 15,66 % соответственно, однако оба вида пектина уступают хитозану по способности к осаждению. Полученные результаты демонстрируют возможность осаждения сывороточных белков природными комплексообразователями в мягких температурных условиях без применения высокотемпературной обработки, что имеет значение для энергосбережения при промышленной реализации. Наиболее перспективным направлением дальнейших исследований является комбинированное применение хитозана и пектина для изучения синергетического эффекта, разработка методов селективного фракционирования белков, технико-экономическое сравнение с существующими промышленными способами переработки сыворотки.
подсырная сыворотка, сывороточные белки, хитозан, пектин, денатурация, кислотно-щелочная коагуляция, изоэлектрическое осаждение
1. Farooq, M. A. Whey protein: A functional and promising material for drug delivery systems recent developments and future prospects / M. A. Farooq [et al.] // Polymers for Advanced Technologies. 2019. Vol. 30(9). P. 2183–2191. https://doi.org/10.1002/pat.4676
2. Smithers, G. W. Whey and whey proteins – From ‘gutter-to-gold’ / G. W. Smithers // International Dairy Journal. 2008. Vol. 18(7). P. 695–704. https://doi.org/10.1016/j.idairyj.2008.03.008
3. Чеченихина, О. С. Аспекты централизованной переработки молочной сыворотки и разработка безлактозного напитка на ее основе / О. С. Чеченихина, В.А. Лазарев, Г. Б. Пищиков // Молочнохозяйственный вестник. 2025. №4(60). С. 160–170. https://doi.org/10.52231/2225-4269_2025_4_160; https://elibrary.ru/ununcg
4. Шухалова, О. М. Технологические подходы к переработке молочной сыворотки для последующего применения в промышленных целях / О. М. Шухалова, Т. А. Волкова // Сыроделие и маслоделие. 2025. № 4. С. 40–46. https://doi.org/10.21603/2073-4018-2025-4-39; https://elibrary.ru/fhxikh
5. Фиалкова, Е. А. Разработка и оптимизация работы аппарата для сгущения НФ-концентрата творожной сыворотки / Е. А. Фиалкова [и др.] // Молочнохозяйственный вестник. 2023. № 2(50). С. 184–203. https://doi.org/10.52231/2225-4269_2023_2_184; https://elibrary.ru/tzrjeu
6. Davoodi, S. H. Health-related aspects of milk proteins / S. H. Davoodi [et al.] // Iranian Journal of Pharmaceutical Research. 2016. Vol. 15(3). P. 573–591. https://pmc.ncbi.nlm.nih.gov/articles/PMC5149046/
7. Haas, J. Effects of high-temperature, short-time pasteurization on milk and whey during commercial whey protein concentrate production / J. Haas [et al.] // Journal of Dairy Science. 2025. Vol. 108(1). P. 257–271. https://doi.org/10.3168/jds.2024-25493
8. Ju, Q. Emulsion gels formed by complexation or phase-separation using Artemisia sphaerocephala Krasch. Polysaccharide/whey protein isolate fibrils: Fabrication and applications / Q. Ju [et al.] // Food Hydrocolloids. 2025. Vol. 168. Art. no. 111579. https://doi.org/10.1016/j.foodhyd.2025.111579
9. Aranaz, I. Chitosan: An overview of its properties and applications / I. Aranaz [et al.] // Polymers. 2021. Vol. 13(19). Art. no. 3256. https://doi.org/10.3390/polym13193256
10. Курченко, В. П. Использование хитозана для получения казеина / В.П. Курченко [и др.] // Молочная промышленность. 2018. № 4. С. 56–57. https://doi.org/10.31515/1019-8946-2018-4-56-57; https://elibrary.ru/ywigam
11. Сулейманова, Л. Р. Применение хитозана в пищевой и других промышленностях / Л. Р. Сулейманова [и др.] // Вестник науки. 2020. Т. 1, № 1(22). С. 197–211. https://elibrary.ru/gevijl
12. Алиева, Л. Р. Взаимодействие хитозанов с белками молочной сыворотки / Л. Р. Алиева, [и др.] // Вестник Северо-Кавказского государственного технического университета. 2012. № 2(31). С. 73–77. https://elibrary.ru/rcagqn
13. Курченко, В. П. Механизм взаимодействия хитозана с белками молочной сыворотки / В.П. Курченко [и др.] // Труды Белорусского государственного университета. 2013. Т. 8(1). С. 45–51. https://elibrary.ru/zcsoxb
14. Evdokimov, I. A. Usage of chitosan in dairy products production / I. A. Evdokimov [et al.] // Foods and Raw Materials. 2015. Vol. 3(2). P. 29–39. https://doi.org/10.12737/13117
15. Буткевич, Т. В. Использование хитозана в производстве молочных продуктов / Т. В. Буткевич [и др.] // Труды Белорусского государственного университета. 2014. Т. 9(2). С. 181–190. https://elibrary.ru/frszti
16. Hasanvand, E. Fabrication and characterisation of milk proteins-chitosan complex coacervates / E. Hasanvand, S. M. A. Razavi // International Dairy Journal. 2023. Vol. 145. Art. no. 105716. https://doi.org/10.1016/j.idairyj.2023.105716
17. Gu, X. Pectin-coated whey protein isolate/zein self-aggregated nanoparticles as curcumin delivery vehicles: Effects of heating, pH, and adding sequence / X. Gu [et al.] // International Journal of Biological Macromolecules. 2024. Vol. 258(1). Art. no. 128892. https://doi.org/10.1016/j.ijbiomac.2023.128892
18. Liu, L. Effects of de‐esterification treatment of lemon pectin on its stable capability against protein precipitation in acidified milk drinks / L. Liu [et al.] // EFood. 2023. Vol. 4(3). Art. no. e97. https://doi.org/10.1002/efd2.97
19. Salminen, H. Complex coacervation and precipitation between soluble pea proteins and apple pectin / H. Salminen [et al.] // Food Biophysics. 2022. Vol. 17(3). P. 460–471. https://doi.org/10.1007/s11483-022-09726-x
20. Chen, G. Q. Separation technologies for whey protein fractionation / G. Q. Chen [et al.] // Food Engineering Reviews. 2023. Vol. 15(3). P. 438–465. https://doi.org/10.1007/s12393-022-09330-2
21. Wang, Z. L. β-Lactoglobulin separation from whey protein: A comprehensive review of isolation and purification techniques and future perspectives / Z. L. Wang [et al.] // Journal of dairy science. 2024. Vol. 107(12). P. 11785–11795. https://doi.org/10.3168/jds.2024-25321
22. Ye, H. Dual-gating pH-responsive membranes with the heterogeneous structure for whey protein fractionation / H. Ye [et al.] // Journal of Membrane Science. 2022. Vol. 641. Art. no. 119849. https://doi.org/10.1016/j.memsci.2021.119849
