ЭлБиб

ХРАНЕНИЕ И ПЕРЕРАБОТКА СЕЛЬХОЗСЫРЬЯ, № 9, 2013

и особенно молочная сыворотка (постоянно возобнов-

ляемые ресурсы) и получаемые из них продукты пита-

ния — можно рассматривать в качестве объектов быст-

роразвивающейся нанотехнологии, а их составляющие

на молекулярном уровне считать синтезированными

природой кластерами в виде простых (молекулы, атомы)

или сложных (мицеллы, агрегаты, частицы) соединений.

Для иллюстрации на примере молочной сыворотки как

универсального сельскохозяйственного сырья (по ака-

демикуН.Н. Липатову) приведенынанокластерылипид-

ного, белкового и углеводного комплексов (рис. 1).

Принципиальную парадигму реализации нанотехно-

логий молочного дела можно подтвердить процессами

синтеза производных лактозы. Например, процесс гид-

ролиза лактозы позволяет получить из дисахарида лак-

тозы (1 нм) две монозы — глюкозу и галактозу с разме-

ром 0,5 нм.

При этом решается проблема так называемой «непе-

реносимости» молока. Молочный комбинат «Ставро-

польский» в рамках программы «Здоровый город» реа-

лизовал эту уникальную операцию в виде товарного

низколактозного молока. А известный теперь всем

«молочникам» мира синтез пребиотика лактулозы на

протонном уровне (чистая нанотехнология) дает значи-

тельную прибыль.

Биотехнология молочных продуктов исторически свя-

зана с использованием чистых культур микроорганизмов

в виде закваски и ферментативного катализа при полу-

чении кисломолочных продуктов — сметаны, сыров,

творога и напитков. Она отработана в отрасли на высо-

чайшем уровне и может быть адаптирована для получе-

ния заквасок при силосовании кормов, квашении капус-

ты, получении мясопродуктов, мед- и ветпрепаратов.

Баромембранные процессы (мембранная технология)

и биомембранные технологии по разделению жидких

высокомолекулярных полидисперсных систем (рис. 2)

успешно адаптированы применительно к молочному

сырьюи особенно молочной сыворотке (ультрафильтра-

ция и электродиализ).

Важное достижение последних лет — широкое при-

менение микропартикуляции сывороточных белков со

сборкой нанотрубок — заменителей жира.

Изложенное позволяет достаточно полно представить

сложность входящих в доктрину концептуальных про-

блем и возможность их решения на основе современных

воззрений постгеномных технологий— геномики, про-

теомики (пептидомики), липидомики и генной инжене-

рии с практической реализацией в виде нано-, био-,

мембранных и биомембранных технологий. Вмолочном

деле — это ЛатоОмика (наука о молоке).

Вклад творческого коллектива научной школы

«Живые системы» в реализацию инновационных при-

оритетов (в ретроспективном виде) можно иллюстриро-

вать следующими примерами. Профессор В.И. Шипу-

лин, его коллеги по кафедре мяса и консервирования

совместно с НПФ «Здоровое Питание» реализовали в

мясной отрасли комплекс разработок по адаптации

молочных ингредиентов в широком ассортименте мяс-

ных изделий функционального питания. Работа продол-

жается, имеется спрос и интерес отрасли.

На кафедре прикладной биотехнологии (профессора

И. А. Евдокимов, С. А. Рябцева, С. А. Емельянов,

А.Д. Лодыгин с сотрудниками и учениками) проводятся

Рис. 1. Кластерная структура основных компонентов молоч-

ного сырья: а — структура оболочки шарика жира: 1 — обо-

лочка под электронным микроскопом (по Е.Кнопу), 2 — модель

строения оболочки (по Г. И. Клебанову и П. Ф. Дьяченко);

б — обобщенная субмицеллярная модель мицеллы казеина;

в — процесс мутаротации лактозы в водном растворе

Триглицериды

-Лактоза

Таутомерная форма

-Лактоза

Плазменные

белки

Липопротеидные

мицеллы

Внутренний слой, состоящий

из липопротеидных субъединиц

Рис. 2. Диаграмма баромембранного разделения компонентов

молочного сырья: О — обратный осмос; НФ— нанофильтрация;

УФ — ультрафильтрация; МФ — микрофильтрация

Мембранный процесс

Давление, атм

Размер частиц, мкм

Соли

Лактоза

Сывороточные белки

Казеин

Жир

Бактерии

0,0001

0,01

10,0

0,001

0,1

УФ

МФ

НФ

Электронная Научная СельскоХозяйственная Библиотека