Проблема видалення лактози з молочних продуктів є актуальною із-за лактозної непереносимості деяких верств населення. На ринку молочної продукції найбільш динамічно розвиваються групи продуктів з вторинної молочної сировини -напої і десерти спеціального призначення. До даної групи належать низьколактозні і безлактозні молочні продукти, які можуть забезпечити повноцінне харчування людям з лактазною недостатністю. До десертів відносять й морозиво -найулюбленіший та популярний усіма верстами населення продукт. На підставі експериментальних і теоретичних досліджень доведена можливість використання, як функціональних основ для низьколактозного морозивапре-і пробіотичного йогурту із зниженим вмістом лактози (суміш маслянки і сухого безлактозного знежиреного молока; для виробництва йогуртної основи використовували суху бактеріальну закваску «Йогурт» (VIVO), до складу якої входять культури: Streptococcus thermophilus + Lactobacillus delbrueckii ssp. bulgaricus + Lactobacillus acidophilus + Bifidobacterium lactis) та безлактозного діаконцентрату маслянки, отриманого мембранними способами (ультрафільтрація маслянки та діафільтрація УФ-ретентата маслянки; в якості розчинника використовували НФ-пермеат УФ-пермеата маслянки). Наведена технологія низьколактозного молочного морозива із про-, пребіотичними і антиоксидантними властивостями для людей інтолерантих до лактози. Досліджено в'язкісні характеристики сумішей низьколактозного морозива та визначено температури кристалізації сумішей низьколактозного морозива. Визначено технологічні режими виробництва низьколактозного морозива.

Анотація. Непереносимість лактози в світі широко поширена, хоча її частота в різних країнах значно відрізняється. В Україні 15-35 % дорослого населення страждають від цієї недуги. Для цієї категорії людей необхідно розробляти спеціальні молочні продукти-безлактозні та низьколактозні. Перспективним напрямом розвитку молочної галузі є цільове виробництво ексклюзивних сортів морозива, призначених для людей інтолерантих до лактози. Обгрунтовано доцільність розробки рецептури низьколактозного морозива лікувально-профілактичного призначення з антиоксидантними та пре-і пробіотичними властивостями з використанням вторинної молочної та рослинної сировини. Підбір основних компонентів-рідкого безлактозного білкового концентрату маслянки (ББКМ) і йогуртної основи зі зниженим вмістом лактози та підвищеним вмістом білку (ЙО)-здійснювали за піноутворювальною здатністю, стійкістю піни, в'язкістю, антиоксидантною активністю та органолептичними показниками. Обрано співвідношення складових ББКМ/ЙО-60:40 (для безлактозного концентрату, отриманого ультрафільтрацією маслянки при ФК=4 та діафільтрацією (DV=7) УФ ретентату маслянки) та ББКМ/ЙО-50:50 (для безлактозного концентрату, отриманого ультрафільтрацією маслянки при ФК=5 та діафільтрацією (DV=7) УФ ретентату маслянки). Обидва зразки мали найкращі технологічні показники: піноутворювальна здатність-28 % і 32 % відповідно, стійкість піни-120 та 130 хвилин відповідно. За органолептичними показниками зразки схожі, мали приємний кисломолочний смак, однорідну консистенцію, біло-жовтуватий колір однорідний за всією масою, що є властивим для кисломолочного морозива. Антиоксидантна активність зразків складала 315 і 330 ум. од. відповідно. Визначено раціональні масові частки допоміжних рецептурних складових суміші морозива: інуліну-4 %; лактулози-1 %; імбиру-0,3 %; лимонної кислоти-0,15 %; стабілізатору-0,2 % (для ББКМ (ФК=4)/ЙО) та 0,25 % (для ББКМ (ФК=5)/ЙО). Розроблено рецептурний склад низьколактозного біологічно-активного морозива. Визначена антиоксидантна активність зразків суміші низьколактозного морозива та масова частка лактози, що становила 1,1-1,4 % в залежності від співвідношень ББКМ/ЙО. Ключові слова: низьколактозне морозиво, безлактозний білковий концентрат маслянки, йогуртна основа, піноутворювальна здатність, антиоксидантна активність, в'язкість.

Removing lactose from buttermilk and other dairy products is a topical problem, as there is a significant increase in morbidity rates due to lactose intolerance. In many cases, milk and dairy products containing lactose can not be completely excluded from the diet. These products have a number of valuable components. There are several ways to remove lactose from milk or other dairy products. They are based on separation methods of processing and on the use of enzymes. Among the separation methods, membrane treatment, including diafiltration, is of particular importance. A technique of engineering calculation of cleaning an ultrafiltration buttermilk concentrate is suggested. As a solvent that reduces the concentration of lactose, a nanofiltrate permeate of buttermilk ultrafiltration is used. This method allows preserving the chemical composition of the concentrate with lactose effectively removed. Basing on the experimental data of membrane productivity and their selectivity for lactose, the main characteristics of diafiltration are calculated for various practical applications. For practical purposes, it is advisable to use a buttermilk permeate nanofiltrate using highly selective lactose membranes. Selectivity for salts should be minimal. When comparing the different diafiltration variants, the most suitable is a periodic method, with continuous dilution, and a continuous method with a crossflow and reverse flow of the nanofiltrate. The smallest аmount of a nanofiltrate is observed in the case of a continuous countercurrent. The time for diafiltration treatment depends on the membrane’s specific parameters, process operating parameters, and the selected lactose purification variant. The most cost-effective is the continuous variant with a countercurrent nanofiltrate. However, it can not be recommended because of the considerable duration of the process. The suggested technique for calculating diafiltration allows quick evaluation of possible options of purifying the product from lactose, and concludes which one is optimal.

The object of research is the secondary material resources of processing plant and animal raw materials, namely fruit pomace and milk whey. One of the most problematic areas is that the waste of these industries has high rates of biological and chemical oxygen consumption of wastewater, which significantly impairs the operation of local and city treatment facilities. In addition, the parameters of extraction and determination of the quality indicators of the obtained product are not well defined. The processing of whey and pomace of fruit crops can reduce the environmental burden on the environment and increase the efficiency of technological processes through resource conservation and obtaining a surplus product. The problem is solved, in particular, by using the process of extracting plant waste using milk whey and the process of energy-saving membrane concentration. In the course of the study, let’s use pectin-containing plant waste from juice production, namely watermelon, pumpkin, quince, beetroot, apple and a mixture of orange and tangerine pomace. The results obtained indicate that the process of extracting apple pomace with milk whey is promising, since the highest pectin content in the extract is established for apple pomace. The main amount of pectin substances passes into the extract starting from 75 minutes to 90 minutes. Extraction-hydrolysis for 2 hours at a temperature of 85 °C, pH=2–2.5 units determines the best results. Ultrafiltration of the obtained extract makes it possible to increase the pectin content up to 3.0 % with a protein content of more than 6.0 %. The membranes used in the experiment are characterized by high selectivity for protein and pectin. The fact is established that diafiltration makes it possible to effectively purify whey-pectin concentrates from ballast impurities with simultaneous enrichment of the concentrate with high-molecular components of whey. A technological scheme for the production of pectin-whey concentrate with high organoleptic and detoxification characteristics is proposed. The proposed technological process has a number of positive features, in particular, a high content of pectin substances, high value indicators, a significant reduction in the burden on the environment, economic benefits through energy conservation and obtaining a surplus product.

Комплексна переробка маслянки в безлактозні білкові концентрати, що призначені для подальшого промислового перероблення, в якості білкових збагачувачів або білкової основи у виробництві харчових продуктів, є актуальним. Безлактозний білково-ліпідний концентрат маслянки отримували мембранними методами та висушували у завислому шарі інертних носіїв. В роботі наведена технологічна схема отримання сухого безлактозного-білково-ліпідного концентрату маслянки. Визначений раціональний режим сушіння рідкого безлактозного білково-ліпідного концентрату у сушарці фонтануючого шару із інертними носіями: температура повітря на вході 125-130 °С; температура продукту на виході з сушарки -55-60 °С; швидкість повітря у вхідному перетині -15-20 м/с; масова частка сухих речовин у вхідному концентраті -не більше 20%; кінцева вологість сухого безлактозного білково-ліпідного концентрату маслянки -не більше 5,0%; інертний носій -фторопласт у формі кубиків з розмірами грані 5 мм; спосіб подачі розчину у сушильну камеру -знизу у фонтануючий шар інертного носія. Визначені органолептичні, фізико-хімічні та мікробіологічні показники отриманого сухого безлактозного білково-ліпідного концентрату маслянки. Сухі безлактозні білково-ліпідні концентрати маслянки з високим вмістом білка (81,03-81,819%) забезпечують поліпшення білкової складової без додавання лактози до харчових продуктів (масова частка лактози не більше 0,064%). Загальна кількість фосфоліпідів в одержаному сухому концентраті маслянки складає 2687 мг%, що виявляють високі біологічно-активні властивості. З додаванням сухих безлактозних білково-ліпідних концентратів до рецептури додатково вносяться цінні мінерали, такі як кальцій, магній і фосфор, що може зменшити потребу в додаткових джерелах цих мінералів. Визначення наявності бактерій групи кишкових паличок у 1,0 см 3 зразку сухого безлактозного білково-ліпідного концентрату маслянки свідчить про їх відсутність у дослідженому об'ємі, що доводить правильність всіх режимів основних технологічних процесів. За мікробіологічними показниками отриманий концентрат відповідає вимогам науково-технічної документації.