компоненты

Разбор Особенности производства и сферы применения подсырной сыворотки


erid: 2SDnjdPLmEA , erid: 2SDnjcK5csc
Сыворотка – сопутствующий продукт при производстве сыров, казеина, творога, йогуртов и ряда других молочных продуктов. Раньше она считалась побочным продуктом и использовалась только на корм скоту, но благодаря развитию технологий сегодня стала ценным пищевым сырьем и востребованным биржевым товаром, а значит неотъемлемой частью бизнес-модели и экономики любого сырного завода. В третьем материале нашего проекта “Молочные компоненты”, подготовленном совместно со специалистами компаний “Кизельманн”, “Бассон” и Streda Consulting, мы остановимся на подсырной сыворотке, а ситуацию с творожной сывороткой и концентратами сывороточных белков подробно разберем в следующих материалах.
 

Виды сыворотки


Сыворотка –  собирательный термин, за которым скрывается целый ряд продуктов, существенно различающихся по своим характеристикам, свойствам и сферам применения.

Во-первых, в зависимости от уровня концентрации и степени переработки сыворотка реализуется в жидкой, концентрированной или сухой форме (WP). Во-вторых, в зависимости от исходного продукта выделяют сладкую (подсырную) и кислую сыворотку, которая образуется при производстве творога, казеина и йогуртов. Во-третьих, по уровню качества сыворотку можно условно разделить на “кормовую” и “пищевую” (feed и food grade). При этом пищевая сыворотка в зависимости от уровня ее деминерализации делится на виды DWP 40%, 50%, 70% и 90%, для каждой из которых есть свои сферы применения. “Кроме того, есть специализированные виды сыворотки (нативная, низколактозная и т.д.), а часто к сывороточным ингредиентам относят также различные виды пермеатов, хотя это и не совсем корректно, поскольку сывороточных белков они уже практически не содержат”, - отмечает генеральный директор Streda Consulting Алексей Груздев.




  

Мировой рынок сыворотки
 

Россия является одним из ТОП-5 крупнейших в мире производителей сыров, но в число ведущих мировых производителей сывороточных ингредиентов в силу разных причин вошла относительно недавно. Хотя, например, соседняя Республика Беларусь еще в 2016 году входила в ТОП-3 крупнейших в мире экспортеров сыворотки (правда, 87% поставок тогда приходилось на Россию и страны СНГ) и в ТОП-10 поставщиков сыворотки в Китай, а уже к 2020 году поднялась на вторую позицию и продолжает ее удерживать по сей день.

Производство сухой сыворотки в России в последние 5 лет на фоне модернизации сыродельных предприятий активно растет (на 8-10% в год) и в 2023 году превысило 220 тыс. т. При этом, по мнению большинства игроков, внутренний рынок по всем видам сыворотки давно насыщен, а в 2022 году отрасль впервые столкнулась с ситуацией серьезного профицита белка на рынке и коррекции цен.







Ответная реакция индустрии была вполне логичной – на фоне снижения цен и девальвации рубля стал активно развиваться экспорт сыворотки и СОМ, и уже по итогам 2023 года были достигнуты серьезные результаты: отгрузки сухого молока увеличились почти в шесть раз (до 20 тыс. тонн), а молочной сыворотки – вдвое (до 24 тыс. тонн). Кроме того, существенно расширилась география поставок.

«К традиционным рынкам ближнего зарубежья добавляются дальние страны. Крупные покупатели — это Китай и Монголия, но на географической карте экспорта появились и такие страны, как Филиппины, ОАЭ, Саудовская Аравия, Бангладеш, Вьетнам, Оман. Готовятся контракты с Таиландом, Малайзией, Сингапуром, Ираком. По сухому обезжиренному молоку к покупателям присоединился Алжир, по сухому цельному молоку — Египет и Тунис», — комментировал тогда итоги года руководитель Федерального центра «Агроэкспорт» Дмитрий Краснов.

В результате по итогам 2023 года Россия вошла в ТОП-10 крупнейших в мире экспортеров сыворотки, а на крупнейшем в мире рынке Китая – вошла в ТОП-5 поставщиков с объемом около 7 тыс. т. Республика Беларусь при этом с объемом в 65 тыс. т удержала вторую позицию после США (или третью при консолидированном учете поставок всех стран ЕС).

В ближайшие годы российские игроки продолжат укреплять свои позиции на мировом рынке сыворотки, поскольку это один из наших наиболее конкурентоспособных молочных продуктов, а крупнейшие и наиболее активно развивающиеся рынки относятся к числу дружественных стран: Юго-Восточной Азии, Ближнего Востока, Северной Африки и Африки в целом.

Сферы применения сыворотки
 

Сыворотка имеет широкий спектр применения, но наиболее емкими сегментами являются корма для животных, молочная и кондитерская индустрия, производство детского питания. Ниже мы детально разберем особенности каждого из видов сыворотки и сфер их применения.
 

Корма для животных

 
Кормовая индустрия – крупнейший потребитель сыворотки, где она используется в заменителях молока для выпойки молодняка (ЗЦМ и ЗСМ), а также в рецептурах комбикормов для КРС и свиней (в чистом виде или в форме ЗОМ или СЖК).

“Производители кормов предъявляют минимальные требования к качеству сыворотки, поскольку имеют возможность корректировать рецептуры в зависимости от исходных параметров сырья (прежде всего минеральный состав, поэтому может использоваться даже творожная сыворотка без деминерализации). Однако обратной стороной является достаточно низкий уровень цен, поэтому все производители сыворотки работают в этом сегменте только вынужденно: если в силу каких-то причин не смогли реализовать продукт в пищевой индустрии”, - поясняет Алексей Груздев.
 
Ключевые отличия в качестве “кормовой” и “пищевой” сыворотки заключаются в уровне деминерализации (не менее 40%) и микробиологических показателях (в т.ч. не более 10 000 КОЕ/г), но часть пищевых производств требовательна и к уровню белка, который должен быть не ниже 12%.

Деминерализованная сыворотка
 

Для применения в пищевых отраслях сыворотка должна быть хотя бы частично деминерализованной, и чем выше степень очистки и отделения “лишних” примесей после концентрации, тем ценнее получается итоговый продукт.

Наиболее бюджетный и популярный вариант переработки подсырной сыворотки – ее сгущение и частичная деминерализация на установке нанофильтрации, которая удаляет из сыворотки одновалентные соли. В результате получается частично деминерализованный продукт (от 20-25% до 30-35%) с большой массовой долей лактозы, благодаря чему получившаяся сыворотка на вкус более приятна, чем обычная. “Уже этот вариант востребован на рынке, в том числе в пищевой промышленности”, - указывает генеральный директор  “Кизельманн Рус” Сергей Баранов.
“В мировой практике “пищевой деминерализованной” считается сыворотка с уровнем деминерализации более 40%, для достижения которой одной нанофильтрации уже недостаточно и требуется хоть и минимальное, но применение электродиализа”, - рассказывает генеральный директор “Бассон” Башир Узденов.
Правда, нередки случаи, когда недобросовестные поставщики технологических решений обещают своим клиентам даже не 40%, а все 50% деминерализации за счет только нанофильтрации, добавляет Сергей Баранов. Хотя очевидно, что уровня в 50-70% можно добиться только при дополнительном применении электродиализа. Итоговый процент удаления солей зависит от площади пластин для электродиализа, и чем больше площадь, тем большие энергозатраты несет предприятие. Сыворотка, деминерализация которой произведена при использовании метода электродиализа, отличается от обычной сыворотки низким содержанием золы и подходит для использования в производстве молочных продуктов.



“Но, большой разницы между 50% и 70% деминерализации именно подсырной сыворотки я не вижу. Чуть большая разница ощущается в случае с творожной сывороткой – там солоноватость действительно может острее чувствоваться при 50% деминерализации. Однако, многое зависит от конкретного производителя и рецептуры продукта, в который идет сыворотка, чаще всего есть возможность подстроиться и просто не использовать дополнительную соль”, - добавляет Сергей Баранов. 

Пищевая индустрия
 

В пищевой индустрии деминерализованная сыворотка (DWP 50% или 70%) используется в производстве молочных продуктов и мороженого, шоколада, различных кондитерских и хлебобулочных изделиях, а также в соусах и мясной продукции.

“Молочная сыворотка – это универсальный продукт, который может использоваться в самых разных сферах. Она богата полезными веществами и низкокалорийна, что делает ее отличным выбором для людей, заботящихся о здоровье”, - комментирует старший технолог ГК «Сыробогатов» Елена Латышева.
Сыворотку используют в молочной промышленности для производства широкого ассортимента продукции (при изготовлении  продуктов из цельного молока, кисломолочных изделий, плавленых и сывороточных сыров, таких, как рикотта или брюност, творожных масс, сгущенного молока, мороженого и т.д.), всевозможных кондитерских, в первую очередь, мучных изделий, от вафель до пряников, киселей и не только. Сыворотка способна повышать вязкость итогового продукта, улучшать структуру и увеличивать питательную ценность. “Удобна сыворотка и для производства продуктов пониженной жирности путем замены жира белками, - отмечает Елена Латышева, - для незначительного увеличения белков и сухих веществ, например, в смесях для производства йогуртов или мороженого”.
Также эксперт отмечает, что сыворотка содержит все необходимые аминокислоты, которые могут помочь спортсменам восстановиться после интенсивных тренировок и улучшить рост мышечной массы. Кроме того, она содержит глютамин, который помогает улучшить функцию иммунной системы и снизить уровень стресса после тренировок. “Спортсмены могут употреблять молочную сыворотку в виде специальных протеиновых молочных коктейлей, добавлять ее в йогурты, овсянку, смузи и другие продукты”, - поясняет Елена Латышева.



ГК «Сыробогатов»  получает и перерабатывает от 300 до 350 т подсырной сыворотки, в дальнейшем объем перерабатываемой сыворотки увеличится до 450 т, делится Елена Латышева. «Мы вырабатываем деминерализованную сыворотку жидкую и сухую, используем современное оборудование мембранной фильтрации подсырной сыворотки (нанофильтрация) и сушку распылительного типа. Технологии мембранной фильтрации являются идеальными для получения ингредиентов, т.к. позволяет отделить компоненты  молока - казеин, сывороточный белок, лактозу и минеральные вещества», - рассказывает руководитель. По ее словам, в планах использование УФ-установок для производства КСБ из подсырной сыворотки.

“На сегодняшний день в результате переработки сыра мы получаем 350-400 тонн подсырной сыворотки в день, - делится вице-президент АО "Милком" Михаил Камышный. - Потом мы ее сгущаем и сушим, на выходе получаем 20-25 тонн сухой сыворотки ежедневно”. По его словам, белок в сыворотке является одним из самых ценных и хорошо усваиваемых, и сыворотку компания реализует производителям пищевой продукции, прежде всего, кондитерам, как в России, так и за рубежом. Помимо оборудования для сгущения и сушки сыворотки важнейшим фактором, влияющим на ее качество и пищевую ценность, отмечает Камышный, является исходное сырье – молоко.
“Мы проводим большую работу с нашими партнерами хозяйствами по повышению качества и физико-химических показателей, повышению жира и белка в молоке-сырье, а также оказываем консультационную поддержку, осуществляем совместные инвестиции и выстраиваем коммерческую политику, стимулирующую рост качества молока”, - поясняет руководитель.

Детское питание

 
Отдельным специфическим сегментом является сыворотка с уровнем деминерализации 90% (DWP-90), которая используется только в детском питании (сухих молочных смесях, заменителях грудного молока).

Если стоит задача достичь 90% деминерализации, то в дополнение к нанофильтрации и электродиализу необходимо применить ионообменные установки, рассказывает Сергей Баранов. “При этом необходимо понимать, что DWP-90 - это технологически достаточно сложный продукт, поскольку необходимо очень четко попасть в полный минеральный профиль, запрашиваемый покупателем и предусмотренный его рецептурной основой для ЗГМ”, - подчеркивает он. Кроме того, по словам эксперта, поскольку речь идет о продуктах детского питания, линия по выпуску сыворотки должна пройти соответствующую сертификацию, а сама сыворотка соответствовать повышенным требованиям к микробиологии и загрязнениям, которые существенно варьируются в разных странах.



“Надо понимать, какой минеральный баланс требуется «на выходе», от этого зависит устройство технологической линии. Приходится также учитывать, что сыворотка – продукт “живой”, и многое зависит от качества молока и применяемых заквасок. В частности, при излишней обсемененности изначального сырья при прохождении ионообменных колонн зачастую бактерии занимают место на поверхности смолы колонн, вместо тех минералов, которые должны быть удалены. Поэтому в качестве инструмента предварительной очистки сыворотки для производства компонентов детского питания используются установки микрофильтрации, которые эффективно очищают сыворотку”, - поясняет Сергей Баранов.

Существует более 10 типовых спецификаций на DWP-90, но на практике у каждого производителя детского питания для каждого вида смеси есть свои особенности рецептуры, специфические требования и регламенты, которые производитель сыворотки обязан выполнить. “И если полученная DWP-90 не будет соответствовать всем требуемым покупателем параметрам и не подойдет для детского питания, то все старания и понесенные затраты будут бесполезными, эту сыворотку в лучшем случае удастся реализовать только как DWP-70 на обычное пищевое производство”, - добавляет Алексей Груздев. Кроме того, современные заводы детского питания используют технологию “сухого смешивания” (dry blending), а значит к сыворотке будут предъявляться не только еще более строгие требования по микробиологии, но еще и по быстрорастворимости.

Если деминерализованную сыворотку в России выпускает большое количество предприятий, то с DWP-90 все намного сложнее. На территории ЕАЭС ее производство освоили всего несколько компаний - Фирма «Агрокомплекс» им. Н.И. Ткачёва, Савушкин продукт, ГК “Фудлэнд” и “Верхнедвинский маслосырзавод”, которые являются поставщиками для отечественных производителей детского питания - “Инфаприм” и “Беллакт”.

“В 2023 году «Агрокомплекс» получил сухой деминерализованной сыворотки всех видов на уровне 5,1 тыс. тонн. Рассчитываем, что в результате реализации проекта по расширению производства полутвёрдых сыров в 2025 году производство такой сыворотки увеличится на 1,7 тыс. тонн в год”, - сообщили в компании.

Соответствующие мощности есть у компании «Фудлэнд», которая также реализует ее производителям детских смесей. «К этому продукту предъявляются самые серьезные требования, можно сказать, его производство – высший пилотаж», - говорит генеральный директор ГК «Фудлэнд» Максим Поляков. Многое зависит от качества сырья и настроек оборудования, поэтому отладка всех технологических аспектов становится процессом постоянным.
Изначально мысль о производстве именно СДС-90 появилась потому, что рынок пищевой сыворотки, деминерализованной на 50-70%, в России уже переполнен. «Чем более глубокой переработкой ты занимаешься и чем более специфичен твой продукт, тем выше цена и конкурентное преимущество», - объясняет Максим Поляков. Общий объем перерабатываемой сыворотки у «Фудлэнд» составляет порядка 16 тыс. тонн в год, выпуск DWP-90 – до 300 т в месяц с перспективой дальнейшего наращивания объемов.

“В настоящий момент “Милком” запускает новую вакуумно-выпарную установку, чтобы увеличить мощности, снизить производственные затраты и повысить качество получаемой сыворотки, что даст возможность продавать ее не только кондитерам, но и как раз производителям детского и спортивного питания”, - делится Михаил Камышный.

Сыворотка от сырных продуктов
 

Помимо натуральных сыров, в России ежегодно производится более 200 тыс. т аналоговых сыров (с использованием растительных жиров), что дает дополнительный ресурс сыворотки, но с ее переработкой возникают определенные сложности.

Сыворотка, получаемая при производстве сырных продуктов, – более сложный и специфический продукт. Деминерализация здесь не лучший вариант, так как при нанофильтрации остатки растительных жиров будут забивать мембраны, – поясняет Сергей Баранов. “Полностью отмыть мембраны от остатков растительных жиров практически невозможно, они быстро и безвозвратно деградируют и их приходится заменять. Поэтому в этом случае лучше применять ультрафильтрацию и дальнейшую микропартикуляцию – технологии, которые позволяют очищать мембраны при высокой температуре (около 85 °C)”.

Низколактозная сыворотка
 

Низколактозные сыворотки или RLW весьма популярны за рубежом, например, на американском рынке. Как отмечает Сергей Баранов, вариантов “избавления” от лактозы два – расщепление с помощью гидролиза на моносахара глюкозу и галактозу, при этом сладость продукта повышается, или же нанофильтрацией и электродиализом, когда часть сахаров убирается и сыворотка получается менее сладкой.

На основе низколактозной сыворотки делают не только продукцию для людей, страдающих лактазной недостаточностью, но и целый ассортимент востребованных сейчас на рынке легкоусваиваемых продуктов с повышенной питательной ценностью.

Глубокая переработка сыворотки

 
Помимо деминерализации, сыворотку можно подвергать дальнейшей переработке - на установках ультрафильтрации ее можно разделить на два продукта: концентрат сывороточного белка (WPC от 30 до 95% белка) и пермеат, в состав которого входят лактоза и минеральные соли, а также небелковый азот. Об этих продуктах мы подробнее расскажем в наших следующих обзорах.
 
Реклама. ООО «Кизельманн Рус», ИНН 7733718236, erid: 2SDnjdPLmEA
Реклама. ООО «Бассон», ИНН 7733864780, erid: 2SDnjcK5csc

1720497600

АПК

1137 просмотров

Также рекомендуем:


Молочные заводы
Молочные заводы
Комментарии
Нов 5 мин еженедельно
кизельман-март-24
Простыми словами

ТЕЛЕГА
3D
Пахота
ютуб
Подпишитесь на нашу рассылку
КАДРЫ

Нов 5 мин еженедельно

Аналитический центр Milknews
Молочные заводы
Дзен
Молочные заводы
Дзен