Не выливай — переработай! Как решить проблему молочной сыворотки и заработать на ней

Молочная сыворотка находит применение в пищевой промышленности, напитках, средствах личной гигиены, фармацевтике и медицине. Тем не менее, во всем мире она остается весьма крупным (160,7 млн м3/год) побочным продуктом молочного производства. Около 42% ее используется для производства малоценной продукции, такой как корма для животных и удобрения – или просто сбрасывается в водоемы, что нарушает экосистемы из-за эвтрофикации. Переработка и повторное использование сыворотки остаются проблемой для отдаленных мест и сельских сообществ, где, как правило, нет доступа к дорогим технологиям. 

 

 

 

Несмотря на рост потребления растительных заменителей молока, по оценкам, мировое производство молока будет расти на 1,6% в год благодаря совершенствованию производственных систем и животноводства. По данным экспертов, ожидается, что к 2029 г. производство сыра увеличится на 14%, что неизбежно приведет к увеличению объема сыворотки.

 

Сыворотка как она есть: сладкая, кислая и соленая

 

В молочной промышленности сыворотка — это та желтоватая или голубоватая жидкость, что остается от молока после производства сыра, йогуртов и других молочных продуктов (или казеина). Сладкая сыворотка получается в результате производства твердых сыров, таких как чеддер или швейцарский сыр, с использованием сычужных ферментов для коагуляции. Кислая сыворотка образуется в результате подкисления молока бактериями Lactobacillus или серной/соляной кислотами во время производства сыра. Соленая сыворотка составляет от 2 до 5% производства соленых сыров. 

 

 

Из чего только сделана сыворотка

 

Обычно сыворотка состоит из воды (90%), белков (6,0 г/л), лактозы (46–52 г/л), растворенных солей, молочной кислоты, липидов, второстепенных компонентов (например, лимонной кислоты, мочевины и мочевой кислоты) и витаминов группы В. Ее характеристики зависят от типа самой сыворотки (кислая, сладкая или соленая), источника молока (коровы, козы, овцы, верблюды), от того, чем кормили животных, от стадии лактации скота, времени года и процессов производства сыра. Изменения в соотношении казеина и жира в молоке могут привести к колебаниям выхода и качества сыра в зависимости от сезона и местоположения, не говоря уж о качестве производимой сырной сыворотки.

 

 

Из каждых 100 л молока, пошедшего на производство сыра, получается около 12 кг сыра (эквивалентно 3 кг сырного белка – казеина). Это соответствует производству 87 л сыворотки на 100 л молока. Крупные сыродельные заводы могут производить более миллиона литров сыворотки в день. 

 

Молоко и COVID-19

 

В условиях пандемии COVID-19 молочная промышленность, чтобы выжить, претерпела серьезные рыночные изменения. Молочные продукты – вещь скоропортящаяся и зависит от сложной логистики распределения, сроки для которой критичны. Молочный сектор пострадал от перехода учебных заведений «на удаленку» и от повсеместного закрытия заведений общепита. Кроме того, снижению спроса на молочные продукты способствовали и опасения, что жвачные животные могут быть переносчиками коронавируса.

 

 

Во многих странах молоко пришлось утилизировать – последствия были почти катастрофическими: загрязнение почвы и водоемов, банкротства фермеров, потеря рабочих мест. А производство сыра в качестве альтернативы утилизации молока по-прежнему приводит к избытку сыворотки.

 

Экономика полного цикла

 

Сыворотку нельзя использовать в качестве единственного источника корма для животных из-за их диетических потребностей. Кроме того, жидкая сыворотка становится небезопасной для употребления в теплом виде. Внесение сыворотки в почву или ее прямой сброс в водоемы тоже не лучший вариант, поскольку приводит к серьезной нагрузке на окружающую среду. При использовании в качестве удобрения сыворотка резко подкисляет pH почвы. Сброс в водоемы неизбежно приведет к цветению водорослей и другим процессам эвтрофикации.

 

 

Выход, очевидно, есть: молочному сектору следовало бы постепенно переходить в экономику полного цикла. Так, благодаря каскадным процессам, в дальнейшем можно преобразовывать побочные продукты производства в новые товары с добавленной стоимостью, чтобы получить в конечном итоге нулевое производство отходов.

 

Что можно сделать из сыворотки

 

Ценность сыворотки повышается после первоначальной распылительной сушки: тогда кислую и сладкую сыворотки можно преобразовать в предшественники продуктов с добавленной стоимостью в пищевой и фармацевтической промышленности (и даже в субстрат для выращивания биомассы микроводорослей). У соленой сыворотки в промышленности ограниченное применение – именно из-за ее высокой солености.

 

 

Процесс сушки в горячем барабане по-прежнему остается одним из самых частых процессов производства порошковой сыворотки. Побочные сывороточные продукты (например, порошковый концентрат или изолят сыворотки) интересны пищевой, фармацевтической и медицинской промышленности – их белковые и пептидные компоненты обладают пищевой ценностью, а также, как утверждают эксперты, антимикробными, противовирусными, антиканцерогенными и антиоксидантными свойствами.

 

 

Из сыворотки можно производить тагатозу – низкокалорийный подсластитель-пребиотик для диабетиков. Его тоже используют в пищевой, косметической и фармацевтической промышленности – в качестве наполнителя или как компонент для синтеза других веществ.

 

Другая группа пребиотиков с высокой рыночной стоимостью, которую получают из молочной сыворотки – это галактоолигосахариды.  Их используют в детских смесях, но используют и в качестве подсластителей и наполнителей; они присутствуют в напитках, заменителях еды и сладостях. Лактулозу (еще один пребиотик из сыворотки) в основном используют в пищевых смесях для медицинских целей.

 

 

Развитие облегчающих разделение и модификацию белков технологий позволило открыть новые возможности использования сыворотки – это изоляты, например, для спортивного питания, и другие биологически активные соединения.

 

Затем, за рубежом крупные молочные заводы производят из молочный сыворотки биогаз.

 

Переработка сыворотки: для всех или только для технологических гигантов?

 

У крупных производителей сыра обычно есть перерабатывающие мощности, которые могут превращать сыворотку в ценные ингредиенты. Но факт есть факт: у большинства мелких и средних производителей сыра такого оборудования и мощностей нет. Мелкие сыроделы обычно избавляются от сыворотки, как могут: разбрасывают по полям или скармливают животным. В частности, свиноводам сладкая сыворотка (опять же – не кислая и не соленая) приносит интересные результаты.

 

Тем не менее, и для небольших производителей молока и сыра есть свои решения. Так, в России недавно создали и выпустили в продажу первый прозрачный лимонад на молочной сыворотке. Путь их был непростой: не было ни готовых производственных линий, ни взаимопонимания с розницей, и все-таки они победили. 11 декабря в 15:00 по московскому времени участники этого проекта сами расскажут об этом. Кроме прочего, они раскроют экологический аспект производства и поделятся секретом взаимодействия с локальными поставщиками.

 

В последние годы у мелких производителей возник интерес к производству традиционной молочной водки кочевников, которую перегоняют непосредственно из сыворотки. Эта переработка не очень дорогая, к тому же, не исключено, что сырный завод сможет зарабатывать на ней больше, чем на сыре. Этот подход (перегонка сыворотки в алкоголь) работает как со сладкой сывороткой из сыра, так и с кислой сывороткой из греческого йогурта. Но (хотя дистилляция отфильтровывает лактозу – тот аспект сыворотки, который при попадании в воду отвечает как раз за цветение водорослей или снижение уровня кислорода), только около 2,5% сыворотки превращается в этанол, оставляя много побочных продуктов после дистилляции. И эти отходы уже точно придется выбросить. Поскольку они меньше загрязняют окружающую среду, возможно, будет дешевле утилизировать их после перегонки, но эту проблему все равно нужно устранить.

 

Датская компания Arla Foods Ingredients полностью посвятила себя поиску новых способов применения, в частности, кислой сыворотки. В большинстве случаев у них получается добавка, улучшающая качество готового продукта. Однако ее могут использовать и экономичные пекарни в качестве недорогой замены яиц. 

 

Читайте также наши новые статьи:

• Задай перцу, или четыре секрета богатого урожая
• Можно ли победить нематоду картофеля
• Секреты зимнего содержания свиней
• Семян хватит всем: прогноз урожая, пошлины и ключевые проблемы растениеводства
• Лучшие сорта гречихи
• От желаемого к действительности: какие грибы можно вырастить в неволе
• Зимняя обрезка сада: плюсы и минусы
• 7 советов, как приучить кур нестись в гнезде
• 10 роковых ошибок при выращивании баклажанов
• Защити корову: как страховка спасает животновода от убытков

 

Заходите на фермерский маркетплейс , здесь вы сможете найти качественные и свежие деревенские продукты, а также продать излишки производства.