Основное назначение деминерализованной молочной сыворотки в продуктах детского питания — регулирование соотношения между казеином и сывороточными белками с целью приближения его состава к женскому молоку. Кроме того, коровье молоко и, следовательно, молочные продукты детского питания по минеральному составу значительно отличаются от женского. В коровьем молоке содержится значительно больше минеральных солей Na, К, Са, Mg и Р, что также ограничивает его использование в качестве основного продукта для детей грудного возраста. Поэтому с помощью деминерализованной молочной сыворотки в детском питании разрешен вопрос получения продуктов-аналогов женского молока. Добавление ее в продукты детского питания обеспечивает их производство с необходимым белковым и минеральным составом.
В нашей стране, долгое время, такими детскими продуктами являлись: сухая молочная смесь «Новолакт» (ТУ 49 935 — 82), молочная смесь «Крошечка» (ТУ 49 944 — 82), молочный продукт «Виталакт». В технологии «Новолакта» и «Крошечки» используют сухую деминерализованную сыворотку, выпускаемую в соответствии с ТУ 49 — 940 — 82.
Технология получения сухой молочной смеси «Новолакт» предусматривает смешивание обезжиренного молока, сливок, кукурузного масла с добавлением или без добавления свиного жира, сухой деминерализованной сыворотки, солодового экстракта, лактозы, витаминов, минеральных солей с последующим сгущением и высушиванием на распылительных сушилках.
Деминерализованную молочную сыворотку используют как основную добавку при производстве молочной смеси «Крошечка», представляющей собой кисломолочный продукт, сквашенный закваской, приготовленной на чистых культурах ацидофильной палочки. Для получения этого продукта, приготавливают смесь из нормализованного молока, в которую добавляют сливки, кукурузное масло, декстрин-мальтозу, сахарозу, деминерализованную подсырную сыворотку, витамины, минеральные соли. Продукт выпускали в стеклянных бутылках емкостью 0,2 л. Основные показатели его были следующие: массовая доля сухих веществ не менее 12 %; жира — не менее 35 %, в том числе растительного-11,5 %; белка — не менее 1,6 %, в том числе сывороточного — 0,96 %; массовая доля сахарозы — не более 1,1 %.
Аналогичные технологии детских продуктов разработаны ведущими зарубежными фирмами, специализирующимися в области детского питания. Из зарубежных детских продуктов, получаемых на основе деминерализованной электродиализом и нанофильтрацией сыворотки, следует выделить сухие питательные концентраты для грудных детей «Линолакт» и «Милдибе». «Линолакт»— это частично гуманизированное молоко. Сухая смесь «Милдибе» максимально приближена к женскому молоку как по белковому, так и по жировому составу. При производстве названных выше продуктов, сухую деминерализованную молочную сыворотку, растворяют в теплой воде и пастеризуют при температуре 60 — 65’С в течение 30 минут. Восстановленную сыворотку, смешивают со сгущенным цельным или обезжиренным молоком с массовой долей 20 — 25 % сухих веществ, вносят витамины, соли железа и нормализуют содержание жира сливками и растительным жиром. Полученную смесь гомогенизируют при давлении 8 — 10 МПа при температуре 60 — 80’С и сушат на распылительной сушилке.
Детское питание, особенно на основе молока, — это область, где мембранная технология играет ключевую, если не решающую, роль.
Её применение напрямую связано с главным приоритетом — безопасностью и максимальным сохранением естественной ценности молока для уязвимого детского организма.
Давайте разберем, какие именно продукты и этапы производства детского питания невозможно представить без мембранных процессов.
1. Молочные смеси и адаптированное питание
Это главный продукт. Классическое коровье молоко не подходит для новорожденных из-за:
- Высокого содержания белка: Нагружает незрелые почки.
- Неправильного сывороточно-казеинового соотношения: Казеин переваривается тяжело.
- Наличие чужеродных белков: Могут вызвать аллергические реакции.
- Недостатка компонентов, важных для младенца: (например, лактозы, некоторых витаминов).
Как мембранная технология решает эти проблемы:
Этап 1: Производство «мембранного молока» (Microfiltration — MF)
- Задача: Получить стерильное молочное сырье без термической обработки.
- Процесс: Сырое молоко пропускают через керамические мембраны с порами размером 0,1 — 1,0 микрон.
- Результат: Удаление бактерий и спор: Мембана задерживает до 99,999% микроорганизмов, включая бактерии группы кишечной палочки, бактерий, вызывающих порчу, и споры, которые могут выжить при пастеризации.
- Полная безопасность: Это позволяет производить стерильное молоко без необходимости в высокой температуре, что сохраняет его натуральные свойства.
- Удаление соматических клеток (клеток крови и тканей коровы).
Этап 2: «Высушивание» и модификация белка (Ultrafiltration — UF и Diafiltration — DF)
Это сердце производства качественной молочной смеси.
- Задача: Изменить качественный и количественный состав белка.
- Процесс: Молоко проходит через мембраны с более мелкими порами, чем на этапе MF. Она задерживает казеиновые мицеллы и сывороточные белки (бета-лактоглобулин, альфа-лактальбумин), но пропускает воду, сахара (лактозу), минералы и витамины.
- Диафильтрация (дополнительная промывка): К «концентрату» белков добавляют чистую воду. Эта вода уносит с собой часть лактозы и солей, которые затем удаляются.
- Результат: Контроль содержания белка: Можно точно настроить его концентрацию до нужного уровня для детского питания.
- Изменение белкового профиля: Можно «обогатить» смесь сывороточными белками (особенно альфа-лактальбумином, который близок к белку женского молока) и практически полностью исключить бета-лактоглобулин, который часто является сильным аллергеном.
- Создание «казеината»: Полученный концентрат казеина используется для производства смесей на основе казеина, которые менее сгущаются в желудке и хорошо подходят для детей с частыми срыгиваниями.
Этап 3: Концентрирование сыворотки для добавок (Nanofiltration — NF)
- Задача: Получить из сыворотки ценные компоненты для обогащения смесей.
- Процесс: Отходы сыворотки после этапа UF обрабатывают нанофильтрацией.
- Результат: Концентрация лактозы: Лактоза — главный углевод в женском молоке. Её концентрат используется для правильного баланса БЖУ в смесях.
- Концентрация минеральных солей: Необходима для поддержания электролитного баланса.
2. Детские творожки и йогурты
- Очистка и пастеризация: Вместо пастеризации используется микрофильтрация, чтобы получить безопасное сырье без изменения структуры белка и сыворотки. Это позволяет сохранить нежную, кремовую текстуру и натуральный вкус готового продукта.
- Повышение питательности: К творогу или йогурту часто добавляют сывороточный белок (WPC), полученный также ультрафильтрацией. Это делает продукт более белковым и полезным.
3. Фруктовые и овощные пюре
- Концентрирование: Свежие пюре из яблок, груш, тыквы и других овощей имеют низкую сухое вещество, что делает их водянистыми. Для получения плотных, ароматных пюре используется обратный осмос. Это позволяет удалить лишнюю воду при низкой температуре, полностью сохранив витамины (особенно С) и природный аромат.
- Очистка: Мембраны также используются для стерилизации пюре перед розливом, что продлевает срок годность без консервантов.
Преимущества мембранных технологий именно для детского питания:
- Безопасность первостепенна: Удаление патогенных микроорганизмов без нагрева — это высший стандарт безопасности.
- Гипоаллергенность: Технология позволяет «вырезать» из состава белка основные аллергены (бета-лактоглобулин) и регулировать общее количество белка, снижая нагрузку на почки.
- Биологическая ценность: Сохраняются все чувствительные к теплу витамины, пептиды и биологически активные вещества.
- Близость к «женскому молоку»: Путем модификации белкового и углеводного состава с помощью мембран производители могут максимально приблизить смесь по составу к «золотому стандарту» — грудному молоку.
- Натуральность и чистота: Процесс не использует химикаты, что делает продукт максимально чистым и натуральным.
Таким образом, мембранная технология — это не просто этап производства, а фундамент современного подхода к созданию качественного и безопасного детского питания. Она позволяет инженерам-технологам «проектировать» состав продукта на молекулярном уровне, делая его максимально адаптированным к потребностям растущего организма.