Научная статья на тему 'Biosynthetic activity study of Lactobacillus acidophilus lactic acid bacteria in the lactose fermentation of whey'

Biosynthetic activity study of Lactobacillus acidophilus lactic acid bacteria in the lactose fermentation of whey Текст научной статьи по специальности «Животноводство и молочное дело»

CC BY
165
41
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.
Ключевые слова
МОЛОЧНОКИСЛЫЕ БАКТЕРИИ / БИОСИНТЕТИЧЕСКАЯ АКТИВНОСТЬ / ЛАКТОЗА / МОЛОЧНАЯ СЫВОРОТКА / ЛАКТАТСОДЕРЖАЩИЕ ИНГРЕДИЕНТЫ / LACTIC ACID BACTERIA / BIOSYNTHETIC ACTIVITY / LACTOSE / WHEY / LACTATE-CONTAINING INGREDIENTS

Аннотация научной статьи по животноводству и молочному делу, автор научной работы — Shipovskaya E.A., Eveleva V.V., Cherpalova T.M.

According to numerous studies, lactic acid bacteria are characterised by the capability of reducing their initial activity given an insufficient quantity of growth factors supplied by a nutrient medium. Conversely, the introduction of additional sources of nutrient into the medium provides favourable conditions for the development of lactic acid-producing microorganisms. The present study was aimed at examining the effect of phosphorus-containing salts on the biosynthetic activity of a specially selected strain of lactic acid bacteria for the biotransformation of acid whey lactose into lactate-containing ingredients. For this purpose, lactic acid bacteria of the Lactobacillus acidophilus thermophilic bacilli subgroup applied in cheese and fermented dairy production were used as a producer of lactic acid. In the obtained fermented solutions, the mass fractions of lactose and calcium lactate were determined by the Bertrand method and complexometric techniques, respectively. The variables in the biosynthetic activity study of lactic acid bacteria included the type of phosphorus-containing salt (disodium phosphate dodecahydrate and disubstituted ammonium phosphate) and its mass fraction, which ranged from 1.0 to 3.0 % in increments of 0.5 %. The amount of inoculum introduced for maximum production of lactic acid comprised 2.5 % vol. of the nutrient medium. The titratable acidity of the inoculum ranged from 1.80 to 1.85 g/cm3. In order to produce calcium lactate, the lactic acid accumulating during biosynthesis was neutralised with chalk. The effect caused by the type of phosphorus-containing salt and its mass fraction on the coefficient of whey bioconversion to lactic acid by L. аcidophilus AT-I lactic acid bacteria was evaluated along with the rate of formation and yield of calcium lactate. The 2.0 % additive of sodium phosphate disubstituted dodecahydrate was established to provide the highest values for the formation rate and yield of the target product, comprising 0.78 g/(dm3·h) and 79.96 %, respectively.

i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.
iНе можете найти то, что вам нужно? Попробуйте сервис подбора литературы.
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.

Исследование биосинтетической активности молочнокислых бактерий Lactobacillus acidophilus при сбраживании лактозы молочной сыворотки

Молочнокислые бактерии могут терять первоначальную активность при недостатке факторов роста в питательной среде. Введение в питательную среду дополнительных источников питания обеспечивает благоприятные условия для развития микроорганизмов, продуцирующих молочную кислоту. Целью данной работы являлось изучение влияния фосфорсодержащих солей на биосинтетическую активность специально подобранного штамма молочнокислых бактерий для биотрансформации лактозы творожной сыворотки в лактатсодержащие ингредиенты. В качестве продуцента молочной кислоты использовали молочнокислые бактерии из подгруппы термофильных палочек Lactobacillus аcidophilus, которые применяются в производстве кисломолочных продуктов и сыроделии. В полученных сброженных растворах определяли массовую долю лактозы методом Бертрана и лактата кальция комплексонометрическим методом. Исследовали изменение биосинтетической активности молочнокислых бактерий при варьировании вида фосфорсодержащей соли (натрий фосфорнокислый двузамещенный 12-водный, аммоний фосфорнокислый двузамещенный) и массовой доли (от 1,0 до 3,0 % с шагом 0,5 %). Количество вносимого посевного материала для максимального накопления молочной кислоты составило 2,5 % к объему питательной среды. Титруемая кислотность посевного материала составляла от 1,80 до 1,85 г/см3. Накапливающуюся в процессе биосинтеза молочную кислоту нейтрализовали мелом с получением лактата кальция. Установлены зависимости коэффициента биоконверсии сыворотки в молочную кислоту молочнокислыми бактериями L. аcidophilus AT-I, скорости образования и выхода лактата кальция от вида фосфорсодержащей соли и ее массовой доли. Выявлено, что наибольшие величины скорости образования и выхода целевого продукта (0,78 г/(дм3·ч)) и 79,96 % соответственно) достигаются при внесении 2,0 % двузамещенного 12-водного фосфорнокислого натрия.

Текст научной работы на тему «Biosynthetic activity study of Lactobacillus acidophilus lactic acid bacteria in the lactose fermentation of whey»

Original article / Оригинальная статья УДК 663.18; 637.1; 579.66

DOI: https://doi.org/10.21285/2227-2925-2019-9-4-635-642

Biosynthetic activity study

of Lactobacillus acidophilus lactic acid bacteria

in the lactose fermentation of whey

© Elena A. Shipovskaya, Vera V. Eveleva, Tatyana M. Cherpalova

All-Russian Research Institute of Food Additives,

Federal Research Center of Food Systems named after V.M. Gorbatov, RAS, St. Petersburg, Russian Federation

Abstract: According to numerous studies, lactic acid bacteria are characterised by the capability of reducing their initial activity given an insufficient quantity of growth factors supplied by a nutrient medium. Conversely, the introduction of additional sources of nutrient into the medium provides favourable conditions for the development of lactic acid-producing microorganisms. The present study was aimed at examining the effect of phosphorus-containing salts on the biosynthetic activity of a specially selected strain of lactic acid bacteria for the biotransformation of acid whey lactose into lactate-containing ingredients. For this purpose, lactic acid bacteria of the Lactobacillus acidophilus thermophilic bacilli subgroup applied in cheese and fermented dairy production were used as a producer of lactic acid. In the obtained fermented solutions, the mass fractions of lactose and calcium lactate were determined by the Bertrand method and complexometric techniques, respectively. The variables in the biosynthetic activity study of lactic acid bacteria included the type of phosphorus-containing salt (disodium phosphate dodecahydrate and disubstituted ammonium phosphate) and its mass fraction, which ranged from 1.0 to 3.0 % in increments of 0.5 %. The amount of inoculum introduced for maximum production of lactic acid comprised 2.5 % vol. of the nutrient medium. The titratable acidity of the inoculum ranged from 1.80 to 1.85 g/cm3. In order to produce calcium lactate, the lactic acid accumulating during biosynthesis was neutralised with chalk. The effect caused by the type of phosphorus-containing salt and its mass fraction on the coefficient of whey bioconversion to lactic acid by L. аcidophilus AT-I lactic acid bacteria was evaluated along with the rate of formation and yield of calcium lactate. The 2.0 % additive of sodium phosphate disubstituted dodecahydrate was established to provide the highest values for the formation rate and yield of the target product, comprising 0.78 g/(dm3h) and 79.96 %, respectively.

Keywords: lactic acid bacteria, biosynthetic activity, lactose, whey, lactate-containing ingredients

Information about the article: Received August 13, 2019; accepted for publication November 25, 2019; available online December 30, 2019.

For citation: Shipovskaya EA, Eveleva VV, Cherpalova TM. Biosynthetic activity study of Lactobacillus acidophilus lactic acid bacteria in the lactose fermentation of whey. Izvestiya Vuzov. Prikladnaya Khimiya i Bio-tekhnologiya = Proceedings of Universities. Applied Chemistry and Biotechnology. 2019;9(4):635-642. (In English) https://doi.org/10.21285/2227-2925-2019-9-4-635-642

Исследование биосинтетической активности молочнокислых бактерий Lactobacillus acidophilus при сбраживании лактозы молочной сыворотки

Е.А. Шиповская, В.В. Евелева, Т.М. Черпалова

Всероссийский научно-исследовательский институт пищевых добавок - филиал ФГБНУ «ФНЦ пищевых систем им. В.М. Горбатова» РАН, г. Санкт-Петербург, Российская Федерация

Резюме: Молочнокислые бактерии могут терять первоначальную активность при недостатке факторов роста в питательной среде. Введение в питательную среду дополнительных источников питания обеспечивает благоприятные условия для развития микроорганизмов, продуцирующих

молочную кислоту. Целью данной работы являлось изучение влияния фосфорсодержащих солей на биосинтетическую активность специально подобранного штамма молочнокислых бактерий для биотрансформации лактозы творожной сыворотки в лактатсодержащие ингредиенты. В качестве продуцента молочной кислоты использовали молочнокислые бактерии из подгруппы термофильных палочек Lactobacillus аcidophilus, которые применяются в производстве кисломолочных продуктов и сыроделии. В полученных сброженных растворах определяли массовую долю лактозы методом Бертрана и лактата кальция комплексонометрическим методом. Исследовали изменение биосинтетической активности молочнокислых бактерий при варьировании вида фосфорсодержащей соли (натрий фосфорнокислый двузамещенный 12-водный, аммоний фосфорнокислый двузаме-щенный) и массовой доли (от 1,0 до 3,0 % с шагом 0,5 %). Количество вносимого посевного материала для максимального накопления молочной кислоты составило 2,5 % к объему питательной среды. Титруемая кислотность посевного материала составляла от 1,80 до 1,85 г/см3. Накапливающуюся в процессе биосинтеза молочную кислоту нейтрализовали мелом с получением лактата кальция. Установлены зависимости коэффициента биоконверсии сыворотки в молочную кислоту молочнокислыми бактериями L. аcidophilus AT-I, скорости образования и выхода лактата кальция от вида фосфорсодержащей соли и ее массовой доли. Выявлено, что наибольшие величины скорости образования и выхода целевого продукта (0,78 г/(дм3ч)) и 79,96 % соответственно) достигаются при внесении 2,0 % двузамещенного 12-водного фосфорнокислого натрия.

Ключевые слова: молочнокислые бактерии, биосинтетическая активность, лактоза, молочная сыворотка, лактатсодержащие ингредиенты

Информация о статье: Дата поступления 13 августа 2019 г.; дата принятия к печати 25 ноября; дата онлайн-размещения 30 декабря.

Для цитирования: Шиповская Е.А., Евелева В.В., Черпалова Т.М. Исследование биосинтетической активности молочнокислых бактерий Lactobacillus аcidophilus при сбраживании лактозы молочной сыворотки. Известия вузов. Прикладная химия и биотехнология. 2019. Т. 9. N 4. С. 635-642. https://doi.org/10.21285/2227-2925-2019-9-4-635-642

INTRODUCTION

With an increase in the production of curd products, cheese and casein, the quantity of milk whey, representing a waste product of the dairy industry, significantly increases. A certain part of the whey is used as feed for livestock and for technical and food purposes, while the bulk is drained into the sewer causing environmental pollution [1-6]. For these reasons, whey processing appears to be a significant problem.

Among the known methods of whey processing, several main areas are distinguished. These include the preparation of concentrates in condensed and dry form, isolation of individual components (protein and lactose hydrolysates, fat, lactulose) and the biological conversion of lactose and whey proteins for production of lactic acid, lactates and probiotic products [5-7].

Whey possess a high biological value due to the presence of soluble proteins, lactose, as well as macro-, micro- and ultramicroelements [1, 8]. On average, 48-52 % of whey accounts for milk solids with the main components presented by milk sugar (70 %), nitrogenous substances (14.5 %), fat (7.5 %) and mineral salts (8 %) [6, 9].

The presence of carbon sources easily digestible by many types of microorganisms, as well as various growth factors, identifies whey to be the among of the most valuable nutrient media for the production of microbial synthesis products. Therefore, the most effective approach to whey pro-

cessing consists in its biotechnological treatment based on the application of microorganisms in a free or immobilised state [10].

For microbiological processing of whey, homofermentative lactic acid streptococci (Streptococcus lactis, Streptococcus cremoris) and lac-tobacillus (Lactobacillus acidophilus, Lactobacillus lactis, Lactobacillus casei, Lactobacillus plantarum, Lactobacillus bulgaricus, Lactobacillus helveticus) are of a particular interest. Streptococcus lactis are considered to ferment lactose with the formation of L(+) lactic acid in amount of 0.8-1.0 %, and some strains of Streptococcus cremoris are believed to form, along with lactic acid, a nisin antibiotic inhibiting the development of other species of lactic acid bacteria, as well as bacilli and butyric acid bacteria. In lactose fermentation, Lactobacillus bulgaricus lactobacillus bacteria form up to 3% of lactic acid, mainly of D(-)-form, while Lactobacillus acidophilus accumulate the DL form of lactic acid, having the ability to inhibit the development of bacteria of the dysenteric, paratyphoid and E. coli group. L. acidophilus culture is resistant to adverse environmental influences such as alkaline reaction (pH = 8.0), as well as the presence of phenol, bile (20 %) and sodium chloride (2 %) in the medium.

At the same time, lactic acid bacteria cultures are observed to lose their initial activity in the insufficient amount of growth factors of the nutrient medium. By introducing additional sources of nutrition into the nutrient medium, favourable condi-

tions are provided for the development of starter microorganisms producing lactic acid [11]. According to the developers of a functional supplement with pro- and prebiotic properties based on lactic acid microflora cultivated on whey, the medium must be enriched with germinated wheat grain in an amount of 20 % of the total volume of [4]. In order to provide the normal growth and development of Lactobacterium juqurti bacteria during the fermentation process of deproteinised acid whey, corn extract is applied as an additional food source in an amount ranging from 0.1 to 0.2 % [12]. It is possible to intensify the process of obtaining the combined /б-galactosidase enzyme preparation from whey through the mutually stimulating effect of Kluyveromyces marxianus fungus, Candida kefyr yeast and Streptococcus thermophilus thermophilic lactic acid bacteria. In the work [13], Streptococcus thermophilus was demonstrated to acidify the medium, stimulating the growth of yeast and releasing, in turn, additional amounts of vitamins and amino acids into the nutrient medium during fermentation to create favourable conditions for the growth of lactic acid bacteria.

The introduction of phosphorus-containing substances into the nutrient medium demonstrates a positive effect on the biosynthetic activity of lactic acid bacteria. The most affordable sources of phosphorus include ammonium phosphate salts providing important nitrogen for the development of bacteria1 [14]. According to the patent [15], food protein was obtained in the form of a whey concentrate or dry powder containing from 15 to 25 % of solids by Propionibacterium freudenreichii VSB-16 и Lactobacillus casei GSB-TB1B cultures with an additional introduction of (NH4)2SO4, KH2PO4, MgSO2 and ZnSO2.

In the present work, acid whey was fermented by a specially selected probiotic strain of Lactobacillus acidophilus lactic acid bacteria characterised by a fairly high productivity and the ability to release exopolysaccharides (EPS) into the environment. Among the advantages of using strains of lactic acid bacteria capable of producing EPS are included increased time of refrigerated storage, reduced syneresis, as well as the improved texture and consistency of products. The fermentation of whey by EPS-producing strains of Lactobacillus acidophilus increases the nutritional value of the target product, improving its organoleptic and rheological characteristics [16-19].

Thus, the current study was aimed at the effect of phosphorus-containing salts on the biosynthetic activity of a specially selected strain of lactic acid bacteria for biotransformation of acid whey lactose into lactate-containing ingredients.

1

Kuznetsov A.E., Gradova N.B., Lushnikov S.V.,

Engelhart M., Weisser T. Applied Ecobiotechnolo-gy: Textbook; in 2 V. Moscow: BINOM. Laboratori-ya Znaniy, 2010. Vol. 1 - 629 p.; Vol. 2 - 485 p.

EXPERIMENTAL PART

The objects of study were:

- "Letnyaya" acid whey produced by Losevo Dairy Plant LLC;

- Lactobacillus acidophilus AT-I lactic acid bacteria (L. acidophilus AT-I - producer of lactate-containing ingredients);

- sodium phosphate disubstituted dodecahy-drate (Na2HPO412H2O) according to GOST 417276;

- disubstituted ammonium phosphate ((NH4)2HPO4) according to GOST 3772-74.

Experimental studies were performed by the laboratory equipment of the All-Russian Scientific Research Institute of Food Additives (VNIIPD), a branch of the Gorbatov Research Centre for Food Systems RAS, using the methods adopted in research practice and according to the current technical documentation.

In the experimental samples, the mass fractions of both lactose and calcium lactate were determined along with titratable acidity.

Three methods were applied to the evaluation of the studied parameters including the Bertrand method [20], complexometric technique and acid-base titration for determination of mass fraction of lactose and calcium lactate, as well as titratable acidity, respectively.

RESULTS AND DISCUSSION

A change in the biosynthetic activity of lactic acid bacteria was examined under varying type of phosphorus-containing salt (Na2HPO412H2O and (NH4)2HPO4) and its mass fraction (from 1.0 to 3.0 % in increments of 0.5 %).

The fermentation process of acid whey containing from 3.9 to 4.3 % of lactose was performed by L. acidophilus AT-I lactic acid bacteria in a thermostat at a temperature of 37±1 °С.

A pure culture of lactic acid bacteria was stored in freeze-dried form. The producer was activated at a temperature of 37±1 °C for 10-12 hours. Primary starter culture and inoculum was prepared with sterilised skimmed milk and acid whey, respectively.

The initial caseous whey was pasteurised in a water bath at a temperature range of 70-75 °С for 1 h. The amount of inoculum introduced for maximum accumulation of lactic acid comprised 2.5 % of the volume of the nutrient medium; further increases in the amount were observed to be technologically ineffective. The titratable acidity of the inoculum ranged from 1.80 to 1.85 g/cm3.

The lactic acid accumulating during biosynthesis was regularly neutralised with chalk to produce calcium lactate.

Figures 1 and 2 demonstrate the effect of the phosphorus-containing salt type and its mass fraction on the coefficient of whey bioconversion into lactic acid by L. acidophilus AT-I lactic acid bacteria after 24 hours. The maximum efficiency in

the biotransformation of lactose into lactic acid is observed when 1.5 to 2.0 % sodium phosphate and 2.0 % ammonium phosphate are added. An increase in the mass fraction of phosphorus-containing salts leads to a decrease in the biosyn-thetic activity of lactic acid bacteria.

Table 1 presents data on the change in the rate of formation and yield of calcium lactate depending on the type and mass fraction of phosphorus-containing salt, subsequently characterising the change in the biosynthetic activity of lactic acid

bacteria. With the addition of 1.0 and 3.0 % of sodium phosphate, the biosynthetic activity of bacteria was established to be equal to 0.64 g/(dm3h), while, at introduced amount of 1.5-2.5 %, the value of about 0.78 g/(dm3h) was obtained. Depending on the mass fraction of sodium phosphate equal to 1.0, 1.5 and 2.0 %, the fermentation rate of acid whey lactose was 0.43, 0.47 and 0.53 g/(dm3h), respectively. With 2.0 % of phosphorus-containing salts added, the yield of calcium lactate reached the value of about 80 %.

Fig. 1. Relationship between the bioconversion coefficient of whey to lactic acid by L. acidophilus AT-I and the mass concentration of Na2HPOj12H2O after 24 hours

Рис. 1. Зависимость коэффициента биоконверсии сыворотки в молочную кислоту молочнокислыми бактериями L. аcidophilus AT-I от массовой доли соли Na2HPO^12H2O через 24 ч

Fig. 2. Relationship between the bioconversion coefficient of whey to lactic acid by L. acidophilus AT-I and the mass concentration of (NH4)2HPO4 after 24 hours

Рис. 2. Зависимость коэффициента биоконверсии сыворотки в молочную кислоту молочнокислыми бактериями L. аcidophilus AT-I от массовой доли соли (NH4)2HPO4 через 24 ч

E.A. Shipovskaya, V.V. Eveleva, T.M. Cherpalova Biosynthetic activity study... Е.А.Шиповская, В.В. Евелева, Т.М. Черпалова. Исследование биосинтетической активности...

Table 1

Indicators of biosynthetic activity of lactic acid bacteria L. acidophilus depending on the type of nutrient salt and its mass concentration

Таблица 1

Показатели биосинтетической активности молочнокислых бактерий L. аcidophilus в зависимости от вида питательной соли

и ее массовой доли

Mass fraction of Formation rate of calcium lactate, g/(dm3-h) Calcium lactate yield, %

phosphorus-containing salt, % Na2HPO4-12H2O (NH4)2HPO4 Na2HPO4-12H2O (NH4)2HPO4

24 h 48 h 24 h 48 h 24 h 48 h 24 h 48 h

1.0 0.64±0.09 0.39±0.04 0.68±0.06 0.40±0.01 40.32±1.81 76.80±1.00 42.00±0.50 79.21±3.79

1.5 0.77±0.05 0.40±0.02 0.80±0.06 0.41±0.02 40.65±1.03 76.33±0.30 40.81±0.90 76.56±1.40

2.0 0.78±0.03 0.40±0.15 0.84±0.07 0.40±0.01 41.20±1.50 79.96±6.85 42.48±1.48 79.18±2.83

2.5 0.79±0.06 0.39±0.03 0.93±0.05 0.39±0.03 36.74±1.30 71.58±2.65 41.93±1.06 76.56±1.68

3.0 0.64±0.02 0.27±0.01 0.73±0.06 0.29±0.01 34.50±1.45 61.8±1.79 38.80±0.04 67.80±1.37

From the above, an increase in the mass fraction of the phosphorus-containing salt introduced up to 2.5 % contributes to an increase in the biosynthetic activity of lactic acid bacteria. A further increase in the dosage of salt acts on the growth of bacteria as an inhibitory factor.

Figure 3 presents the dynamics of the lac-

tose fermentation and the accumulation of calcium lactate with varying mass fraction of sodium phosphate and fermentation time. As can be seen from Fig. 3, the application of 2.0 % of Na2HPO4- 12H2O allows the highest values for the fermentation rate of whey lactose and the accumulation of calcium lactate to be achieved.

и го о тз с го <u

о ■

о го

10 20 30

Fermentation time, h

40

50

0

Fig. 3. Mass concentration of calcium lactate and lactose during whey fermentationby L. acidophilus AT-I when varying the mass concentration of sodium phosphate, %: 1 - 1.0; 2 - 1.5; 3 - 2.0

Рис. 3. Изменение массовой доли лактата кальция и лактозы в процессе сбраживания творожной сыворотки молочнокислыми бактериями L. аcidophilus AT-I при варьировании массовой доли фосфорнокислого натрия, %:

1 - 1,0; 2 - 1,5; 3 - 2,0

CONCLUSION

According to the set of indicators characterising the biosynthetic activity of L. acidophilus AT-I lactic acid bacteria, the application of sodium phosphate disubstituted dodecahydrate in an amount of 2.0 % increases the efficiency of

obtaining calcium lactate from acid whey. The Lactobacillis acidophilus AT-I producer is specified by rather high formation rate for calcium lactate and fermentation rate for lactose whey equal to 0.78 g/(dm3h) and 0.53 g/(dm3h), respectively.

REFERENCES

1. Gorlov IF, Mosolova NI, Serova OP, Lev-ina YaO, Lopaeva EA. Innovative Technology of Whey Processing Using Modified Starch. Khra-nenie i pererabotka sel'khozsyr'ya = Storage and Processing of Farm Products. 2018;2:58-61. (In Russian)

2. Asnovin MA. Zarubezhnyi opyt povysheni-ya effektivnosti ispol'zovaniya syvorotki = Foreign experience of increase of dairy whey use efficiency. In: Formirovanie organizatsionnoeko-nomicheskikh uslovii effektivnogo funktsionirovani-ya APK: Sbornik nauchnykh statei 9-i Mezhdu-narodnoi nauchno-prakticheskoi konferentsii = Formation of organizational and economic conditions for the effective functioning of agriculture: Proceedings of the 9th International Scientific and Practical Conference, 25-26 May 2017, Minsk: Belarusian State Agrarian Technical University, 2017, p. 85-89. (In Russian)

3. Volodin DN, Zolotoreva MS, Topalov VK, Evdokimov IA, Chablin BV. Features of cheese whey processing. Pererabotka moloka = Milk processing. 2017;3:6-8. (In Russian)

4. Lysenko YuA, Khusid SB, Volkova SA, Ni-kolaenko SN, Luneva AV, Nosenko AV. Development of a functional feed additive. Politematich-eskii setevoi elektronnyi nauchnyi zhurnal Ku-banskogo gosudarstvennogo agrarnogo universi-teta = Polythematic online scientific journal of Kuban State Agrarian University. 2016;115:643-664. Available from: http://ej.kubagro.ru/archive.asp?n= 115 [Accessed 21th May 2019]. (In Russian)

5. Grigorash AI, Maklanov AI, Yurova EA. Complex utilization of whey - new opportunities to improve the efficiency of milk processing. Available from: https://rtpp.ru/old/news/2007/st07_007.htm 115 [Accessed 21th May 2019]. (In Russian)

6. Mel'nikova EI, Stanislavskaya EB. Whey ingredients: prospects of production and directions of use. Molochnaya reka = Milk river. 2019;2:52-56. (In Russian)

7. Gavrilov GB, Kravchenko EF. Ways of the efficient application of milk whey. Syrodelie i maslodelie = Cheesemaking and buttermaking. 2013;2:10-13. (In Russian)

8. Bologa MK, Vrabie EG, Stepurina TG. The peculiarities of mineralization of proteinmineral concentrates by electrophysical treatment of whey. Elektronnaya obrabotka materialov = Surface Engineering and Applied Electrochemistry. 2013;49:61-65. (In Russian)

9. Jelen P. Whey Processing: Utilization and Products. In: Fuquay JF., Fox PF., McSweeney PLH.

(eds.) Encyclopedia of Dairy Sciences, vol. 4, 2nd ed. Academic, Oxford; p. 731-737. https://doi.org/10. 1016/B978-0-12-374407-4.00495-7

iНе можете найти то, что вам нужно? Попробуйте сервис подбора литературы.

10. Zipaev DV, Zimichev AV. Whey is a valuable raw material for recycling. Izvestiya vuzov. Pishchevaya tekhnologiya = News of institutes of higher education. Food technology. 2007;2:14-16. (In Russian)

11. Grunskaya VA, Gabrielyan DS. Microbiological Aspects of Enriched Fermented Milk Products Manufacture with Use of Whey. Mo-lochnokhozyaistvenny Vestnik. 2018;3:91-103. (In Russian)

12. Polyanskii KK, Shuvaeva GP, Yakov-lev VF, Demenko NA. Membrane Technology in Calcium Lactate Producing from Whey. Bio-tekhnologiya = Biotechnology. 2000;2:37-41. (In Russian)

13. Khramtsov AG, Abilov BT, Lodygin DN, Lodygin AD, Kryuchkov PG. Method of producing combined feed concentrate. Patent RF, no. 2352138, 2007. (In Russian)

14. Ryabtseva SA, Skripnyuk AA, Koto-va AA, Khramtsov AG, Rodnaya AB, Lodygin AD, et al. Novyi sposob polucheniya fermentnogo preperata beta-galaktozidaz drozhzhei i mo-lochnokislykh bakterii = A new method for producing the enzyme preparation of yeast beta-galactosidase and lactic acid bacteria. In: Mole-kulyarno-geneticheskie i biotekhnologicheskie os-novy polucheniya i primeneniya sinteticheskikh i prirodnykh biologicheski aktivnykh veshchestv: Materialy Mezhdunarodnoi nauchno-prakticheskoi konferentsii = Molecular-genetic and biotechnolog-ical bases of production and application of synthetic and natural biologically active substances: Proceedings of the International Scientific and Practical Conference, 20-23 September 2017, Minsk -Stavropol', Stavropol: North-Caucasus Federal University, 2017, p. 257-261. (In Russian)

15. Zlotnikov KM, Zlotnikov AK, Kaparulli-na EV, Kazakov AV, Kazakova ML. Phosphate solubilization activity of lactic acid bacteria. Vladi-mirskii zemledelets = Vladimir agricolist. 2012; 4(62):20-21. (In Russian)

16. Vinarov AYu, BelYakov YuI, Sidoren-ko TE, Karavatskii AI. Method of whey processing. Patent RF, no. 2154386, 2000. (In Russian)

17. Artyukhova SI, Motornaya EV. Actuality of the using lactic acid bacteria synthesizing ex-opolysaccharides in the production of bioproducts for functional nutrition. Mezhdunarodnyi zhurnal eksperimental'nogo obrazovaniya = International

Journal of Experimental Education. 2015;5-1:76. (In Russian)

18. Markelova VV, Krasnikova LV. Synthesis of exopolysaccharides by the strains of L. acidophilus in milk whey. Izvestiya vuzov. Pishchevaya tekhnologiya = News of institutes of higher education. Food technology. 2013;4:26-29. (In Russian)

19. Botina SG, Rozhkova IV, Semenikhina VF. Use of strains produced EPS in manufacture of the sour-milk products. Khranenie i pererabotka sel'skokhozsyr'ya = Storage and Processing of Farm

Products. 2010;1:38-40. (In Russian)

20. Krasnikova LV, Markelova VV, Verbitska-ya NB, Dobrolezh OV. Functional whey products using antagonistically active strains of acidophilic lactobacilli. Izvestiya vuzov. Pishchevaya tekhnologiya = News of institutes of higher education. Food technology. 2012:1:41-43. (In Russian)

21. Sinel'nikov BM, Khramtsov AG, Evdo-kimov IA, Ryabtsev SA, Serov VA. Lactose and its derivatives. St. Petersburg: Professiya, 2007. (In Russian)

БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК

1. Горлов И.Ф., Мосолова Н.И., Серова О.П., Левина Я.О., Лопаева Е.А. Инновационная технология переработки молочной сыворотки с использованием модифицированного крахмала // Хранение и переработка сельхозсырья. 2018. N 2. С. 58-61.

2. Асновин М.А. Зарубежный опыт повышения эффективности использования молочной сыворотки // Формирование организационно-экономических условий эффективного функционирования АПК: сб. науч. ст. 9-й Междунар. науч.-практ. конф. (Минск, 25-26 мая 2017 г.). Минск: Изд-во Белорусского государственного аграрного технического университета, 2017. С.85-89.

3. Володин Д.Н., Золоторёва М.С., Топа-лов В.К., Евдокимов И.А., Чаблин Б.В. Особенности переработки творожной сыворотки // Переработка молока. 2017. N 3 (209). С. 6-9.

4. Лысенко Ю.А., Хусид С.Б., Волкова С.А., Николаенко С.Н., Лунева А.В., Носенко А.В. Разработка функциональной кормовой добавки // Политематический сетевой электронный научный журнал Кубанского государственного аграрного университета. 2016. N 115. С. 643-664. URL: http://ej.kubagro.ru/archive.asp?n=115 (21.05.2019).

5. Григораш А.И., Макланов А.И., Юро-ва Е.А. Комплексная утилизация молочной сыворотки - новые возможности повышения эффективности переработки молока [Электронный ресурс] // Реутовская торгово-промышленная палата. URL: https://rtpp.ru/old/news/2007/ st07_007.htm (21.05.2019).

6. Мельникова Е.И., Станиславская Е.Б. Сывороточные ингредиенты: перспективы производства и направления использования // Молочная река. 2019. N 2 (74). С. 52-56.

7. Гаврилов Г.Б., Кравченко Э.Ф. Пути рационального использования молочной сыворотки // Сыроделие и маслоделие. 2013. N 2. С. 10-13.

8. Болога М.К., Врабие Е.Г., Степурина Т.Г. Особенности минерализации белковых концентратов при электрофизической обработке молочной сыворотки // Электронная обработка материалов. 2013. N 49 (6). С. 61-65.

9. Jelen P. Whey Processing: Utilization and Products. In: Fuquay J.F., Fox P.F., McSweeney P.L.H. (eds) Encyclopedia of Dairy Sciences, vol 4, 2nd

edn. Academic, Oxford. P. 731-737. https://doi.org/ 10.1016/B978-0-12-374407-4.00495-7

10. Зипаев Д.В., Зимичев А.В. Молочная сыворотка - ценное сырье для вторичной переработки // Известия вузов. Пищевая технология. 2007. N 2 (297). С. 14-16.

11. Грунская В.А., Габриелян Д.С. Микробиологические аспекты производства обогащенных кисломолочных продуктов с использованием молочной сыворотки // Молочнохозяйствен-ный вестник. 2018. N 3 (31). С. 91-103.

12. Полянский К.К., Шуваева Г.П., Яковлев В.Ф., Деменко Н.А. Мембранные методы в производстве лактата кальция из молочной сыворотки // Биотехнология. 2000. N 2. С. 37-41.

13. Рябцева С.А., Скрипнюк А.А., Кото-ва А.А., Храмцов А.Г., Родная А.Б., Лодыгин А.Д. [и др.]. Новый способ получения ферментного препарата бета-галактозидаз дрожжей и молочнокислых бактерий // Молекулярно-генетические и биотехнологические основы получения и применения синтетических и природных биологически активных веществ (Нарочанские чтения - 11): материалы Междунар. науч.-практ. конф. (Минск - Ставрополь, 20-23 сентября 2017 г.). Ставрополь: Изд-во Северо-Кавказского федерального университета, 2017. С. 257-261.

14. Злотников К.М., Злотников А.К., Капа-руллина Е.В., Казаков А.В., Казакова М.Л. Фос-фатсолюбилизирующая активность молочнокислых бактерий // Владимирский земледелец. 2012. N 4 (62). С. 20-21.

15. Пат. № 2154386, Российская Федерация, А23С 21/02. Способ переработки молочной сыворотки / А.Ю. Винаров, Ю.И. Беляков, Т.Е. Сидоренко, А.И. Каравацкий; № 99126250/13. За-явл. 14.12.1999; опубл. 20.08.2000.

16. Артюхова С.И., Моторная Е.В. Об актуальности использования при производстве биопродуктов для функционального питания молочнокислых бактерий, синтезирующих эк-зополисахариды // Международный журнал экспериментального образования. 2015. N 5-1. С. 76.

17. Маркелова В.В., Красникова Л.В. Синтез экзополисахаридов штаммами L. acidophilus в молочной сыворотке // Известия вузов. Пищевая технология. 2013. N 4 (334). С. 26-29.

18. Ботина С.Г., Рожкова И.В., Семенихи-на В.Ф. Использование штаммов молочнокислых бактерий, синтезирующих экзополисахариды, в производстве кисломолочных продуктов питания // Хранение и переработка сельскохозяйственного сырья. 2010. N 1. С. 38-40.

19. Красникова Л.В., Маркелова В.В., Вербицкая Н.Б., Добролеж О.В. Функциональные

Contribution

Elena A. Shipovskaya, Vera V. Eveleva, Tatyana M. Cherpalova carried out the experimental work, analyzed the experimental results and prepared the text of the manuscript. Elena A. Shipovskaya, Vera V. Eveleva, Tatyana M. Cherpalova have equal author's rights and bear equal responsibility for plagiarism.

Conflict of interests

The authors declare no conflict of interests regarding the publication of this article.

The final manuscript has been read and approved by all the co-authors.

СВЕДЕНИЯ ОБ АВТОРАХ

Elena A. Shipovskaya,

Junior Researcher,

All-Russian Research Institute of Food Additives, Federal Research Center of Food Systems named after V.M. Gorbatov, RAS, 55, Liteinyi Ave., St. Petersburg 191014, Russian Federation,

^e-mail: [email protected] Vera V. Eveleva,

Cand. Sci. (Engineering), Associate Professor, Senior Researcher,

All-Russian Research Institute of Food Additives,

Federal Research Center of Food Systems

named after V.M. Gorbatov, RAS,

55, Liteinyi Ave., St. Petersburg 191014,

Russian Federation,

e-mail: [email protected]

Tatyana M. Cherpalova,

Cand. Sci. (Engineering), Researcher,

All-Russian Research Institute of Food Additives,

Federal Research Center of Food Systems

named after V.M. Gorbatov, RAS,

55, Liteinyi Ave., St. Petersburg 191014,

Russian Federation,

e-mail: [email protected]

продукты из молочной сыворотки с использованием антагонистически активных штаммов ацидофильных лактобактерий // Известия вузов. Пищевая технология. 2012. N 1 (325). С.41-43.

20. Синельников Б.М., Храмцов А.Г., Евдокимов И.А., Рябцева С.А. Серов А.В. Лактоза и ее производные. СПб.: Профессия, 2007. 768 с.

Критерии авторства

Шиповская Е.А., Евелева В.В., Черпалова Т.М. выполнили экспериментальную работу, на основании полученных результатов провели обобщение и написали рукопись. Шиповская Е.А., Евелева В.В., Черпалова Т.М. имеют на статью равные авторские права и несут равную ответственность за плагиат.

Конфликт интересов

Авторы заявляют об отсутствии конфликта интересов.

Все авторы прочитали и одобрили окончательный вариант рукописи.

AUTHORS' INDEX

Шиповская Елена Алексеевна,

младший научный сотрудник,

ВНИИ пищевых добавок - филиал

ФГБНУ «ФНЦ пищевых систем

им. В.М. Горбатова» РАН,

191014, г. Санкт-Петербург, Литейный пр-т, 55,

Российская Федерация,

^e-mail: [email protected]

Евелева Вера Васильевна,

к.т.н., доцент, старший научный сотрудник,

ВНИИ пищевых добавок - филиал

ФГБНУ «ФНЦ пищевых систем

им. В.М. Горбатова» РАН,

191014, г. Санкт-Петербург, Литейный пр-т, 55,

Российская Федерация,

e-mail: [email protected]

Черпалова Татьяна Михайловна,

к.т.н., научный сотрудник,

ВНИИ пищевых добавок - филиал

ФГБНУ «ФНЦ пищевых систем

им. В.М. Горбатова» РАН

191014, г. Санкт-Петербург, Литейный пр-т, 55,

Российская Федерация,

e-mail: [email protected]

i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.