ОБЗОР ТЕНДЕНЦИЙ В ОБЛАСТИ МОЛОЧНОЙ ПРОМЫШЛЕННОСТИ

DOI: https://doi.org/10.23670/IRJ.2022.120.6.104

ОБЗОР ТЕНДЕНЦИЙ В ОБЛАСТИ МОЛОЧНОЙ ПРОМЫШЛЕННОСТИ

Обзорная статья

Руденко Р.А.^1, *, Шаталова Т.С.²

^{1, 2} Донской государственный аграрный университет, Персиановский, Россия

* Корреспондирующий автор (6195756[at]mail.ru)

Аннотация

Молочная наука и техника - это область, которая охватывает производство и производство всех молочных продуктов, а также машин и методов, используемых в молочной промышленности. Самая большая часть цепочки поставок продовольствия - это, безусловно, молочная промышленность. Эта отрасль является неотъемлемой частью нашей продовольственной экономики, которая не только снабжает потребителей многими готовыми к употреблению продуктами, такими как молоко, масло и сыр, но также производит многие ингредиенты, такие как сухое молоко и сгущенное молоко, которые содержатся в переработанных пищевых продуктах. Само молоко также стало ключевым ингредиентом для развертывания пробиотиков и разработки функциональных пищевых продуктов, предназначенных для улучшения здоровья потребителей. Таким образом, молочные продукты стали областью ускоренных исследований и инноваций, особенно в областях переработки, устойчивости, здравоохранения и маркетинговой стратегии.

Ключевые слова: молоко, кисломолочные продукты, безопасность, инновации.

OVERVIEW OF DAIRY INDUSTRY TENDENCIES

Review article

Rudenko R.A.^1, *, SHatalova T.S.²

^{1, 2} Don State Agrarian University Persianovsky, Russia

* Corresponding author (6195756[at]mail.ru)

Abstract

Dairy science and technology is an area that covers the production of all dairy products, as well as machines and techniques used in the industry. The largest part of the food supply chain is certainly the dairy industry. This sphere is an integral part of our food economy, which not only supplies consumers with many ready-to-eat products such as milk, butter and cheese, but also produces many ingredients like milk powder and condensed milk, contained in processed food products. Milk itself has also become a key ingredient for the functioning of probiotics and the development of functional foods designed to improve consumer health. Dairy products have become an area of rapid research and innovation, especially in the spheres of processing, sustainability, health service and marketing strategy.

Keywords: milk, curdled dairy products, security, innovations.

Введение

Молоко является источником питания для новорожденных с момента появления млекопитающих: все виды которых производят молоко для поддержания развития своего потомства [1]. Между тем практика одомашнивания других видов млекопитающих для производства и потребления молока является столь древней; он предшествует написанным записям. В Баварии, Германия, недавно были обнаружены доисторические детские бутылки, указывающие на то, что молоко животных использовалось еще в бронзовом веке для кормления младенцев. Открытие животного молока как источника питания стало важным достижением, потому что тогда был доступен устойчивый источник питания, способный удовлетворить физиологические потребности человека в энергии, воде и питательных веществах [2]. Все виды животных, первоначально использовавшиеся для производства молока, включая коров, буйволиц, верблюдиц, овец, коз и лошадей до сих пор используются для этой цели, поскольку молоко и молочные продукты продолжают оставаться основным продуктом питания во многих культурах мира [3].

Исторические события

Достижения в области переработки молока произошли лишь относительно недавно. Гомогенизатор молока был запатентован в 1899 году. Это устройство было разработано для разрушения молочных глобул, чтобы дать молоку консистенцию, которую мы сегодня воспринимаем как должное. Автоматизированные доильные системы появились почти столетие спустя. Производство молока и биотехнология пересеклись в 1990-х годах с появлением рекомбинантных гормонов роста, которые использовались для провоцирования увеличения производства молока на корову и одобрения FDA для производства молока в 2008 году. Недавно появились автоматизированные счетчики клеток, которые можно использовать для раннего выявления мастита у коров [4].

Безопасность молочных продуктов является важной проблемой, поскольку молоко, будучи питательной плотной средой, не только служит средой, поддерживающей рост полезной ферментативной микрофлоры, но и является средой, в которой патогенные виды могут размножаться. Первые технологии молочной безопасности включали в себя изобретение процесса пастеризации в девятнадцатом веке Луи Пастером, технику, принятую повсеместно в США в 1917 году. Первой безопасной упаковкой молока стали стеклянные бутылки для доставки молока, изобретенные Генри Тэтчером. Танкеры с молоком появились в 1914 году, а коробки с молоком стали повсеместными к 1974 году. В последние годы в качестве альтернативы пастеризации была разработана обработка холодным давлением. В качестве альтернатив были также исследованы импульсное электрическое поле, ультразвук и облучение. Между тем, цепочки поставок молочной продукции стали более централизованными, что привело к возникновению проблем в области безопасности молочной продукции.

Разработаны программы анализа опасности и управления критическими контрольными точками (HACCP), которые помогают нейтрализовать биологические, физические и химические опасности. HACCP предписывает проводить оценки рисков в различных точках производственного процесса [5]. Эти программы требуют постоянного мониторинга микробиоты как молочных продуктов, так и производственной среды, что привело к новому спросу на быстрые методы микробиологического обнаружения и идентификации. В результате были разработаны новые быстрые и высокоточные методы, такие как qPCR и иммуноферментные анализы, для идентификации патогенов молока, таких как Campylobacter и Escherichia coli O157:H7.

Еще одним ключевым достижением человечества в области питания стало случайное обнаружение бактериально ферментированных продуктов из молока упомянутых выше одомашненных видов [6]. Вместо того чтобы считаться испорченными, эти продукты вошли в рацион человека как пищевые продукты питания. Задолго до того, как существовало охлаждение и были обнаружены микробы, ферментация была принята как древний метод сохранения молока. Как таковые традиционные кисломолочные продукты встречаются во многих культурах. Эти продукты включают дадию, традиционное ферментированное молоко буйвола из Западной Суматры; filmjölk, из Скандинавии; и восточноевропейский кефир.

Йогурт - это кисломолочный продукт, наиболее широко распространенный на Западе, и считается, что он был изобретен в 5000 году до н.э. Йогурт также давно известен как лечебная пища: его польза для здоровья упоминается в Ведах и в Ветхом Завете. Тип йогурта, который мы знаем сегодня, происходит с Балкан и производится с использованием культуры бактерий Lactobacillus delbrueckii subsp. bulgaricus и Streptococcus thermophilus. Йогурт популяризировал в Европе и США в первом десятилетии ХХ века ученый Эли Метчникофф. Метчникофф считал, что этот кисломолочный продукт способствует хорошему здоровью и в конечном итоге долголетию, поддерживая баланс полезной бактериальной микрофлоры в кишечнике [7].

Первоначальные гипотезы и наблюдения относительно первого «пробиотика» и его влияния на здоровье с тех пор привели к распространению пробиотических пищевых продуктов, добавок и функциональных продуктов, которые мы видим на рынке сегодня. Количество этих продуктов увеличилось с открытием новых полезных видов кишечных бактерий и технологий разработки, которые могут поддержать доставку жизнеспособных бактерий потребителю. Тем не менее, существуют некоторые споры относительно того, можно ли считать виды бактерий, обнаруженные в оригинальном балканском продукте, пробиотиком.

Сыр был также обнаружен в древности, когда было открыто, что кислое молоко фракционируется в жидкость и коагулированное твердое вещество, которое было богато белком. Жидкость, известную как сыворотка, сливали, оставляя твердый творог для укладки и сушки в процессе старения с получением сыра. Сыры, особенно твердые сыры, сохраняют свою пищевую ценность в течение длительных периодов времени. Кроме того, поскольку сыр содержит мало лактозы, он может иметь преимущество перед молоком для потребителей, которые не переносят с лактозу. Позднее было установлено, что сычужный фермент, находящийся в слизистой оболочке желудка коров, ускоряет процесс коагуляции. Позднее средневековые священнослужители обдумали процессы старения и использования сычужных изделий, чтобы дать нам твердые сыры, такие как пармезан, груйер, рокфор и мюнстер [8].

Современные технологии направлены на стандартизацию вводов молока, например, путем диафильтрации, и создание сыров с функциональными свойствами вкуса, цвета, расплава и ощущения во рту, которые считаются желательными конечным потребителем, например, путем добавления дополнительных видов в процессе ферментации. Кроме того, существуют направления интенсивных исследований с целью сокращения времени производства. К ним относятся разработка стратегий профилактики бактериофаговых инфекций, которые могут замедлить процесс подкисления во время ферментации за счет использования резистентности к бактериофагам-хозяевам и защитных механизмов и поиск способов ускорения процесса сушки творога [9].

К функциональным свойствам, связанным с сыром, относятся: вкус/аромат, который является результатом, частично, содержания белка и жира; вязкость, которая определяется жидкой фазой молочного жира; текстура/ощущение во рту, растяжение, которое зависит от рН, относительных фракций коллоидного фосфата кальция и доли белков казеина, которые остаются нетронутыми; пассерование во время выпечки, которое происходит вследствие реакции между лактозой и белками; и способность замораживания, которая является способностью замораживаться и сохранять физические свойства.

Исследования в области функциональных свойств сыров продолжаются, поскольку новые продукты создаются в ответ на требования конечного потребителя. Например, из-за некоторых негативных последствий насыщенных жиров для здоровья были разработаны альтернативы с низким содержанием жира. Однако добавки необходимы для компенсации нехватки жиров, чтобы свойства сыра не менялись по отношению к нормальному жирному сыру. Другой аспект функциональности связан с пользой для здоровья, которую обеспечивают компоненты сыра. Например, полезные биоактивные пептиды, олигосахариды и жирные кислоты содержатся в сырах, таких как пармезан и гоуда. Польза этих биоактивных средств для здоровья может включать снижение гипертонии и уровня сахара в крови, а также модуляцию иммунной системы [10].

Современное промышленное производство мягких сыров и греческого йогурта производит большое количество жидких кислых побочных продуктов молочной сыворотки, которые являются экологически недружественными и дорогостоящими в транспортировке и утилизации. Одним из решений, которое было предпринято, является передача жидкой сыворотки фермерам для использования в качестве удобрения для сельскохозяйственных культур. Однако транспортные расходы при больших объемах высоки. Кроме того, таким образом можно удалить ограниченное количество кислой сыворотки, поскольку сток может привести к подкислению близлежащих источников воды.

Такое дополнительное загрязнение в воде может привести к цветению водорослей и, как следствие, к падению растворенного кислорода, что является смертельным для водных видов животных. По этой причине способ превращения жидкого побочного продукта молочной сыворотки в полезный продукт в других обработанных пищевых продуктах или ограничения производства молочной сыворотки являются активными областями исследований. Некоторые возможные решения, которые были предложены, состоят в переработке лактозы, содержащейся в этом побочном продукте, для использования в качестве подсластителя или в использовании технологий микрофильтрации для выделения специфических белков, которые могут быть использованы в качестве функциональных ингредиентов в других пищевых продуктах. Однако огромное количество кислой сыворотки, производимой молочной промышленностью, остается постоянной проблемой в поисках инновационных решений.

Молочные продукты в питании человека

Признавая важность молока в рационе питания человека, ВОЗ поощряет потребление молока по крайней мере с середины двадцатого века. Например, Национальный закон 1946 года о школьном обеде предусматривал включение молока в субсидируемые школьные обеды. Между тем Закон о детском питании 1966 года и Специальная молочная программа привели к предоставлению бесплатного молока школам, которые не участвовали в других программах питания. В 1990 году был принят Закон о поощрении производства жидкого молока, с тем чтобы дать ВОЗ разрешение на проведение кампаний по увеличению потребительских закупок жидкого молока. С тех пор в 1993 году началась кампания «Достали молоко» как способ противодействия росту потребления сладких безалкогольных напитков в качестве первичного напитка.

Начиная с 2015 года, проблема низких продаж молока приобрела особое значение из-за падения продаж молочной продукции по сравнению с немолочной растительной продукцией. С тех пор приветствуются исследования о том, как лучше всего стимулировать продажу жидкого молока [11].

Таким образом, основной целью этой статьи является определение различных тенденций в области молочной промышленности в отношении безопасности, устойчивости, переработки, здоровья и маркетинга. Обозначены риски безопасности пищевых продуктов в цепочке поставок молочной продукции, а также систематическое обнаружение маркетинговых сообщений, предназначенных для потребителей молочной продукции.

 

Конфликт интересов Не указан.

Conflict of Interest None declared.

 

Список литературы / References

1. Абрампальский, Ф. Н. Изменение потенциала продуктивности коров Тверской области / Ф. Н. Абрампальский // Молоч. и мясн. скотоводство. 2006. - № 2. - С. 34 - 36.
2. Админ, Е. И. Новое в технологии беспривязного содержания молочного скота / Е. И. Админ // Интенсификация общественного животноводства : сборник. — Харьков, 1971. — Т. 36. -С. 40-65.
3. Админ, Е. И. Доение коров на фермах промышленных комплексов / Е. И. Админ. 2-е изд., перераб. и доп. - Киев : Урожай, 1980. - 144 с.
4. Адушинов, Д. Создание чёрно-пёстрого скота молочного типа / Д. Адушинов, А. Мухамадеева // Молоч. и мясн. скотоводство. 2003. - № 2. - С. 27 - 28.
5. Азадов, С. Качество вымени коров симментальской и красной степной пород / С. Азадов // Молоч. и мясн. скотоводство. 1981. -№ 11.-С. 41.
6. Айсаков, X. Ю. Количественные показатели вымени / X. Ю. Айсаков // Молоч. и мясн. скотоводство. 1997. - № 3. -С. 13.
7. Алимжанова, JL Продуктивность и свойство молока чистопородных и помесных коров / Л. Алимжанова, Б. Агабабян // Молоч. и мясн. скотоводство. 1991. - № 3. - С. 26 - 28.
8. Аллабердин, И. А. Молочная продуктивность и некоторые физиологические свойства вымени коров симментальской породы в условиях Приуральской степной зоны Башкирии. : автореф. дис. . канд. с.-х. наук / И. А. Аллабердин. Новосибирск, 1980. — 18 с.
9. Арзуманян, Е. А. Уральский чёрно пёстрый скот / Е. А. Арзуманян, Е. Ф. Маркин, Ю. К. Рябов. - М. : Колос, 1973. - 176 с.
10. Арзуманян, Е. А. Состояние и задачи совершенствования уральского чёрно пёстрого скота / Е. А. Арзуманян, С. С. Тимофеева // Молоч. и мясн. скотоводство. - 1984. - № 5. -С. 38 -40.
11. Арзуманян, Е. А. Как создавали новую уральскую породу / Е. А. Арзуманян // Уральские нивы. -1888. - №5.-С.21 -23.
12. Oftedal O.T. The evolution of milk secretion and its ancient origins / O.T. Oftedal // Animal. 2012;6(3):355-368
13. Curry A. Archaeology: The milk revolution / A. Curry // Nature. 2013;500(7460):20-22
14. Dunne J. Milk of ruminants in ceramic baby bottles from prehistoric child graves / J. Dunne, K. Rebay-Salisbury, R.B. Salisbury et al. // Nature. 2019;574(7777):246

Список литературы на английском языке / References in English

1. Abrampal'skij, F. N. Izmenenie potenciala produktivnosti korov Tverskoj oblasti [Change in the productive potential of cows in the Tver region] /F. N. Abrampal'skij // Moloch. i myasn. skotovodstvo [dairy and meat breeding]. 2006. - № 2. - P. 34 - 36. [in Russian]
2. Admin, E. I. Novoe v tekhnologii besprivyaznogo soderzhaniya molochnogo skota [New in the free keeping technology of dairy cattle] / E. I. Admin // Intensifikaciya obshchestvennogo zhivotnovodstva [Intensification of social livestock farming]: collection. — Kharkiv, 1971. — Vol. 36. -P. 40-65. [in Russian]
3. Admin, E. I. Doenie korov na fermah promyshlennyh kompleksov [Milking cows on farms in industrial complexes] / E. I. Admin. 2nd ed., revised and enlarged. - Kyiv: Urozhaj, 1980. - 144 p. [in Russian]
4. Adushinov, D. Sozdanie chyorno-pyostrogo skota molochnogo tipa [Creation of black and white cattle of dairy type] / D. Adushinov, A. Muhamadeeva // Moloch. i myasn. skotovodstvo [Dairy and meat cattle breeding]. 2003. - № 2. - P. 27 - 28. [in Russian]
5. Azadov, S. Kachestvo vymeni korov simmental'skoj i krasnoj stepnoj porod [Udder quality of Simmental and Red steppe cows] / S. Azadov // Moloch. i myasn. skotovodstvo [Dairy and meat cattle breeding]. 1981. -№ 11.-P. 41. [in Russian]
6. Ajsakov, X. Yu. Kolichestvennye pokazateli vymeni [Udder quantitative rates] / X. Yu. Ajsakov // Moloch. i myasn. skotovodstvo [Dairy and meat cattle breeding]. 1997. - № 3. -P. 13. [in Russian]
7. Alimzhanova, JL Produktivnost' i svojstvo moloka chistoporodnyh i pomesnyh korov [Milk productivity and properties of purebred and crossbred cows] / L. Alimzhanova, B. Agababyan // Moloch. i myasn. skotovodstvo [Dairy and meat cattle breeding]. 1991. - № 3. - P. 26 - 28. [in Russian]
8. Allaberdin, I. A. Molochnaya produktivnost' i nekotorye fiziologicheskie svojstva vymeni korov simmental'skoj porody v usloviyah Priural'skoj stepnoj zony [Dairy productivity and some physiological properties of udder of Simmental breed cows in the Southern Ural steppe zone of Bashkiria] : autoabstract for thesis for PhD in Agriculture Science / I. A. Allaberdin. Novosibirsk, 1980. — 18 p. [in Russian]
9. Arzumanyan, E. A. Ural'skij chyorno-pyostryj skot [Uralwhite-and-black cattle] / E. A. Arzumanyan, E. F. Markin, YU. K. Ryabov. - M. : Kolos, 1973. - 176 p. [in Russian]
10. Arzumanyan, E. A. Sostoyanie i zadachi sovershenstvovaniya ural'skogo chyorno pyostrogo skota [RephraseNEW69 / 2000Status and tasks of improvement of the Ural black cattle] / E. A. Arzumanyan, S. S. Timofeeva // Moloch. i myasn. skotovodstvo [Dairy and meat cattle breed]. - 1984. - № 5. -P. 38 -40. [in Russian]
11. Arzumanyan, E. A. Kak sozdavali novuyu ural'skuyu porodu [How the new Ural cattle breed was created] / E. A. Arzumanyan // Ural'skie nivy [Ural Fields]. -1888.-№5.-P.21 -23. [in Russian]
12. Oftedal O.T. The evolution of milk secretion and its ancient origins / O.T. Oftedal // Animal. 2012;6(3):355-368
13. Curry A. Archaeology: The milk revolution / A. Curry // Nature. 2013;500(7460):20-22
14. Dunne J. Milk of ruminants in ceramic baby bottles from prehistoric child graves / J. Dunne, K. Rebay-Salisbury, R.B. Salisbury et al. // Nature. 2019;574(7777):246