В настоящее время остро стоит проблема дефицита молочного сырья, а в области ее переработки есть большие неиспользованные возможности, которые могли бы служить дополнительными резервами получения продовольствия. Поэтому особое значение приобретает задача максимального использования белково-углеводного сырья на пищевые цели, создание безотходных экологически чистых технологий комплексной переработки молочного сырья.
В молочной промышленности реализация принципов безотходной технологии возможна с помощью полного использования молочного жира, белковых веществ и лактозы.
Уникальные свойства лактозы как единственного в природе углерода животного происхождения обусловили необходимость получения его в виде специального продукта — молочного сахара, который находит широкое применение в медицине, пищевой промышленности, производстве продуктов детского и диетического питания. Как сырье для получения молочного сахара используется побочный продукт основного производства — молочная сыворотка.
Молочная сыворотка — это ценное сырье, содержащее сывороточные белки, лактозу, молочный жир, витамины и др.
Поэтому в условиях ограниченности сырьевых ресурсов особое значение приобретает создание безотходных экологически чистых технологий комплексной переработки молочного сырья.
Проблема использования молочной сыворотки возникла в начале промышленного производства творога, сыра и казеина, масса которых составляет лишь 10 — 20% от массы молока, в то время как 80-90% приходится на получаемую как побочный продукт молочную сыворотку. В нее переходит около 50% сухих веществ молока, но из-за невысокой концентрации этих веществ (6,0-7,0%) сыворотку часто рассматривали как отходы производства и использовался для нужд сельского хозяйства.
Когда стало ясно, что сыворотка является источником многих ценных продуктов, стали говорить, что сыворотка — это не отход. И стали относить сыворотку ко вторичному молочному сырью. Однако, по мнению академика Н.Н. Липатова, такое определение также не отражает реальной сути. Он предложил называть молочную сыворотку «молочно-белковым сырьем, которое содержит лактозу», характеризующие два ее основных компонента: белки и лактоза.
Все виды молочной сыворотки (в творожная, творожная, казеиновая) имеют практически идентичные биологические свойства. Однако, если обезжиренное молоко является источником белка, то молочная сыворотка, главным образом, источником лактозы (более 70% от массовой доли сухих веществ). Гидролиз лактозы в кишечнике протекает медленно, что ограничивает процессы брожения и нормализует жизнедеятельность полезной кишечной микрофлоры, а также замедляет гнилостные процессы, газообразование и т.п.
Сывороточные белки характеризуются оптимальным набором и сбалансированностью аминокислот, содержащих серу и других жизненно необходимых аминокислот (цистеина, лизина, метионина, гистидина, триптофана и др.), что обеспечивает лучшие регенеративные возможности белков печени, гемоглобина и плазмы крови. Жир, содержащийся в молочной сыворотке, тонко измельченный и хорошо усваивается стенками желудка. Важную роль играют также ферменты, витамины, фосфолипиды и другие биологически активные вещества. Кроме того, молочная сыворотка с высоким содержанием минеральных солей, состав которых приближается к их составу в цельном молоке. Энергетическая ценность молочной сыворотки разных видов составляет 1013 кДж / кг (36% цельного молока), что определяет ее стоимость и ценность. Таким образом, весь комплекс сухих веществ молочной сыворотки позволяет охарактеризовать ее как биологически полноценное сырье, на основе которого можно получить широкий ассортимент продуктов, особенно для детского, диетического и лечебного питания.