CC BY
0
A UNIVERSUM:
№ 1 (130)_¿Л ТЕХНИЧЕСКИЕ НАУКИ_январь. 2025 г.
DOI: 10.32743/UniTech.2025.130.1.19091 ИССЛЕДОВАНИЕ СОДЕРЖАНИЯ МИКРОЭЛЕМЕНТОВ В МОЛОЧНОЙ СЫВОРОТКЕ
Сабирова Надира Камилжановна
преподаватель кафедры Технология пищевых продуктов Ургенчского государственного университета Республика Узбекистан, г. Ургенч E-mail: nodira.sob11@gmail. com
Джахангирова Гулноза Зинатуллаевна
PhD,
профессор кафедры
Технология пищевых и парфюмерно-косметических продуктов Ташкентского химико-технологического института, Республика Узбекистан, г. Ташкент E-mail: [email protected]
STUDY OF THE CONTENT OF MICROELEMENTS IN MILK WHEY
Nadira Sabirova
Lecturer
at the Department of Food Technology, Chemical Technology Faculty
Urganch State University Uzbekistan, Urganch
Gulnoza Djakhangirova
PhD,
Professor of the Department technology offood and perfumery and cosmetic products,
Tashkent Institute of Chemical Technology, Republic of Uzbekistan, Tashkent
АННОТАЦИЯ
В статье представлена основная информация о микроэлементном составе молочной сыворотки из под сыра и творожной. А также анализировано использование сыворотки подсырной и творожной в производстве зернового молочного продукта. Использования сыворотки обусловлена дефицитом полноценных белков в питании различных групп населения. По результатам исследования содержание микроэлементов в сыворотке из подсыра отличилась высоким содержанием Cl - 21000 мкг/г, Na - 29500 мкг/г, K 694000 мкг/г и Fe245 мкг/г, а творожная сыворотка высоким содержанием Ca - 1195000 мкг/г по сравнению с подсырным. Это дает сделать вывод о том что микроэлементый состав в сыворотке позволяет применения её в производстве зерно-молочных продуктов высокой пищевой и биологической ценности.
ABSTRACT
The article presents the main information about the microelement composition of cheese whey and curd whey. It also analyzes the use of whey from cheese and curd in the production of dairy grain products. The use of whey is driven by the deficiency of high-quality proteins in the diet of various population groups. Based on the research results, the microelement content in cheese whey was characterized by a high concentration of Cl - 21,000 ^g/g, Na - 29,500 ^g/g, K -694,000 ^g/g, and Fe - 245 ^g/g, while curd whey exhibited a high concentration of Ca - 1,195,000 ^g/g compared to rennet whey. This leads to the conclusion that the microelement composition of the whey makes it suitable for use in the production of grain-dairy products with high nutritional and biological value.
Ключевые слова: сыворотка, переработка, микроэлементы, подсырная, творожная, инструментальный нейтронно-активационный анализ
Keywords: whey, processing, microelements, cheese, curd, instrumental neutron activation analysis.
Библиографическое описание: Сабирова Н.К., Джахангирова Г.З. ИССЛЕДОВАНИЕ СОДЕРЖАНИЯ МИКРОЭЛЕМЕНТОВ В МОЛОЧНОЙ СЫВОРОТКЕ // Universum: технические науки : электрон. научн. журн. 2025. 1(130). URL:
https://7universum.com/ru/tech/archive/item/19091
№ 1(130)
• 7игп versum.com
ХлиМ^ЕВЗиМ:
ТЕХНИЧЕСКИЕ НАУКИ
Введение. Молочная сыворотка (МС), являясь вторичным продуктом, получаемым во внушительных объемах при производстве различных видов молочных продуктов, имеет промышленное значение, благодаря питательному составу. Мировое производство сыворотки оценивается примерно в 180-190х106 тонн/год, из которых обрабатывается не более 50% [1]. Молочная сыворотка, представляет собой, побочное сырье с высоким содержанием органических и солевых веществ, имеет высокую питательную ценность с множеством возможностей для технологических целей, что характеризует ее в качестве вторичного молочного продукта. Также является богатым источником сывороточных белков для пищевого, биологического и функционального применения, которые переходят в МС после первичной обработки молока. Внедрение продуктов, полученных из МС, включая сывороточные белки, не достигло широкого распространения из-за сложности ее обработки (относительно низкий сухой состав, большие энерго затраты на переработку) [2]. Нерентабельные методы переработки молочной сыворотки часто включают убыточные способы обработки, связанные со сбросом в сточные воды или с простым употреблением малоценных порошков, которые ограничены природоохранными нормами. Безусловно, целесообразно использовать содержащиеся ценные компоненты сухого вещества МС на основе разработки новейших технологий [3]. В частности минеральный состав молочной сыворотки имеет широкий спектр комплексов, которые с биологической точки зрения разнообразны и оптимально сбалансированы. Почти все макро-и микроэлементы молока переходят в сыворотку, в частности: калий, натрий, кальций, фосфор, магний, хлор и др.
Минеральные компоненты представлены диссоциирующими веществами: №С1, КС1, K(H2PO4), Kз(C6H5O7), MgHPO4, Caз(PO4)2, СаСЬ, Ш-СОз, К-СОз и т.д. [4] Для поддержания физиологических и метаболических процессов организма требуется соответствующее потребление этих элементов. Их недостаток может привести к заболеваниям, тогда как избыточное потребление некоторых из этих важных элементов может негативно сказаться на метаболических функциях человека [5]. При высоких концентрациях эти эссенци-альные элементы могут стать токсичными [6].
Таким образом, возникает необходимость в получении более точной информации об уровнях микроэлементов в местных сыворотках. Очевидно, что молочные продукты, представленные на узбекском рынке, до сих пор не были полностью исследованы на содержание микро- и макроэлементов, несмотря на их широкое использование среди населения. Тем не менее, необходимость в регулярном мониторинге таких продуктов питания сложно переоценить.
Поэтому мы провели это исследование, чтобы получить актуальную информацию о местных сыворотках, собранных непосредственно у фермеров, а также о контрольных образцах, полученных
январь, 2025 г.
из ЧП «Тилло домор» в Хорезмской области. Молочная сыворотка является побочным, по последней классификации, вторичным молочным продуктом при производстве различных видов сыров, творога, казеина и ультрафильтратов [7]. Содержание сухого вещества и химический состав МС обусловлены способом и технологией первичной переработки молока и зависят, в том числе от типа используемого оборудования. Вода в МС, которая составляет 9395%, по формам соединения находится в свободном, физико-химическом и химическом состоянии. В МС обнаружено более 200 компонентов. Основными являются: лактоза - 70%, сывороточные белки МС - 14%, минеральные вещества - 7,7%, липиды -5,7%, другие вещества - 0,9% [8].
Методология исследования. Целью данной работы является исследование концентрации элементов в местной молочной сыворотке использованием метода инструментального нейтронно-активацион-ного анализа (ИНАА). Образцы сыворотки были получены из ЧП «Тилло домор» и проанализированы на установке ИНАА.
Метод ИНАА представляет собой метод качественного и количественного определения элементов, основанный на измерении характеристик излучения радионуклидов, образующихся при облучении материалов нейтронами. Методика нейтронно-активационного анализа основана на измерении параметров излучения, испускаемого при распаде радиоактивных ядер, образовавшихся в результате облучения материала нейтронами. Нейтронно-активационный анализ может проводится различным образом. Это зависит от элемента и соответствующих уровней излучения, подлежащего измерению, а также от характера и степени помех от других элементов, присутствующих в образце. Большинство используемых методов являются неразрушающими и основываются на регистрации гамма-излучения, испускаемого облученным материалом после или во время облучения.
Результаты и обсуждение. Нами выявлены при оптимальных параметрах методики: времени облучения, остывания и измерения для определения максимального количества элементов. Показано что, содержание некоторых эссенциальных элементов, повышено в 3 и более раз, чем суточные нормативы. В работе [9] приводятся результаты исследования аналитической спектрометрии мгновенного гамма-излучения захвата нейтронов (PGAA метод) для экспрессного определения концентрации азота в зерне и зерновых продуктах. Разработаны рабочий макет экспериментальной установки на базе маломощного радионуклидного 252С:-источника нейтронов и методика определения концентрации азота в зерновых продуктах. Также, на основе данного разработанного пакета и методики исследовано содержание микроэлементов молочной сыворотки с использованием ИНАА и была оценена питательная ценность.
№ 1(130)
январь, 2025 г.
[10] Пищевая ценность отражает уровень всех полезных качеств продуктов, в том числе степень обеспечения человека необходимыми веществами, в частности микроэлементов способность восполнять энергетические затраты, органолептические свойства. В рамках данного исследования были изучены 2 сорта сырной и творожной сыворотки. Минеральный состав всех видов молочной сыворотки имеет широкий спектр комплексов, которые с биологической точки зрения разнообразны и оптимально сбалансированы. Почти все макро- и микроэлементы молока переходят в сыворотку, в частности: калий, натрий, кальций, фосфор,
магний, хлор и др. Количественное соотношение анионов (5831 г/л) и катионов (3323 г/л) сыворотки такое же, как и у молока. Микроэлементы сыворотки представлены следующими веществами, мкг/кг: железо -674; цинк - 3108; медь - 7,6; кобальт -6,08 и т.д., которые содержатся в более чем 20 компонентах, а ультрамикроэлементы содержатся примерно в 16 компонентах. Элементный состав в исследуемых продуктах отличились большим содержанием микроэлементов как О, Са, К, №, Mg и Fe.
Таблица 1.
Содержание микроэлементов в сыворотках, мкг/г
Микроэлементы Сырная сыворотка Творожная сыворотка Суточная потребность
Cl 21000 16800 1700 -5100 мг
Cu 50 81 100-150
Mn <0,1 1,2 2-5
Na 29500 18600 1100-5500 мг
K 694000 66000 1900-5600 мг
Ca 267000 1195000 1000 мг
Zn 92 2150 120 мг
Fe 245 <1,0 100-150 мг
K усушки = влаж/сух 21,55 30мл / 1,3902 г 14,9 30мл / 2,0157г
Как видно из данных табл. 1, содержание микроэлементов в сыворотке из подсыра отличилась высоким содержанием О - 21000 мкг/г, № - 29500 мкг/г, K 694000 мкг/г и Fe245 мкг/г, а творожная сыворотка высоким содержанием Са - 1195000 мкг/г по сравнению с подсырным. Также нам известно, что в молочной сыворотке содержатся как водорастворимые, так и жирорастворимые витамины. Состав последних обусловлен степенью использования липидов при первичной переработке молока.
Заключение. Как можно увидеть, что содержание эссенциальных элементов, таких как хлор, натрий, калий и железа в сырной сыворотке выше, чем в других
молочных культурах, и в сравнении с суточной нормой сырная сыворотка может покрыть суточную потребность тех или иных элементов. Также она считается перспективным сырьём при создании новых кисло-молочных продуктов, обогащенных зернами сорго, целесообразность создания которых обусловлена, в первую очередь, возможностью эффективности процесса их производства за счёт экономии молочного сырья, необходимостью регулирования химического состава, приданию им диетических и лечебно-профилактических свойств.
Список литературы:
1. Baldasso, C., Barros, T.C., Tessaro, I.C., Concentration and purification of whey proteins by ultrafiltration, Desalination, 2011, vol. 278, p. 381.
2. Pais Chanfrau, J.M., Núñez Pérez, J., Lara Fiallos, M.V., Rivera Intriago, L.M., et al., Milk whey-from a problematic byproduct to a source of valuable products, Prensa Med. Argent., 2017, vol. 103, no. 4, p. 1. doi: 10.4172/lpma.1000257.
3. Kassem Jihan, M., Future challenges of whey proteins, Int.J. Dairy Sci., 2015, vol. 10, no. 4, p. 139.
4. Храмцов, А.Г., Новации молочной сыворотки, Санкт-Петербург: Профессия, 2016, с. 490.
5. Oskarsson, A. and Sandstoerm, B. (1995). Analyst: 120: pp 911.
6. United States Environmental Protection Agency (U.S EPA) (2004). Drinking Water Health Advisory for Manganese, Office of Water Regulation and Standards. Washington D.C, 2004.
7. Geoffrey, W.S., Ballard, F.J., Copeland, A.D.,Kirthi J.,de Silva et al.,New opportunities from the isolation and utilization of whey proteins, J. Dairy Sci., 1996, vol. 79, no. 8, p. 1454.
8. Сенкевич Т., Ридель К.Л., Молочная сыворотка: переработка и использование в агропромышленном комплексе, М.: Агропромиздат, 1989, 270 с.
№ 1(130)
январь, 2025 г.
9. Курбанов Б.И., Кист А.А., Курбанова Н.Б. Нейтронно-радиационная методика определения концентрации азота в зерне и зерновых продуктах./ "Uzbek Journal of Physics", 2017, Vol.19(№5), 307-313 с.
10. Курбанова Н.Б., Джахангирова Г.З., Курбанов Б.И. Исследования элементного состава зерновых продуктов с использованием метода нейтронно-активационного анализа // Universum: технические науки: электрон. научн. журн. 2023. 6(111). URL:https://7universum.com/ru/tech/archive/item/15599
