Министерство образования и науки Российской Федерации

ФГБОУ ВПО «Кемеровский технологический институт

пищевой промышленности»

УДК № госрегистрации Инв. №

УТВЕРЖДАЮ Ректор ГОУ ВПО КемТИПП В.П. Юстратов «____» 2012 г.

ОТЧЕТ О ПАТЕНТНЫХ ИССЛЕДОВАНИЯХ ПО ТЕМЕ:

Технологические процессы и операции переработки молочной сыворотки при получении функциональных молочных продуктов с пониженной аллергенностью

Руководитель работ:

Кемерово 2012

СПИСОК ИСПОЛНИТЕЛЕЙ

Руководитель:

Исполнители:

СОДЕРЖАНИЕ

ОБЩИЕ ДАННЫЕ ОБ ОБЪЕКТЕ ИССЛЕДОВАНИЙ	5
ИССЛЕДОВАНИЯ ПАТЕНТОВ. ВЫБОР ОБЛАСТИ ДЛЯ ИССЛЕДОВАНИЙ	9
ЗАКЛЮЧЕНИЕ	23
Приложение А. Задание на проведение патентных исследований	24
Приложение Б. Регламент поиска	25
Приложение В. Отчет о поиске	27
Приложение Г. Рефераты	31

ПЕРЕЧЕНЬ СОКРАЩЕНИЙ, УСЛОВНЫХ ОБОЗНАЧЕНИЙ, СИМВОЛОВ, ЕДИНИЦ, ТЕРМИНОВ

НИР — научно-исследовательская работа.

ВОИС – Всемирная организация интеллектуальной собственности.

EPO – Европейское патентное бюро (European Patent Office).

ИКА – иерархический конечный автомат.

BMC – высокомолекулярные соединения.

ОБЩИЕ ДАННЫЕ ОБ ОБЪЕКТЕ ИССЛЕДОВАНИЙ

Патентные исследования проводились в период с 01 мая по 30 мая 2012 г. Патентный поиск проводился с целью определения патентоспособности планируемых результатов научно-исследовательской работы по теме: «Технологические процессы и операции переработки молочной сыворотки при получении функциональных молочных продуктов с пониженной аллергенностью».

Патентный поиск проводился в соответствии с ГОСТ Р. 15.011-96 «Система разработки и постановки продукции на производство. Патентные исследования». При этом проводился поиск как патентных, так и непатентных источников, а также программных продуктов. Это должно способствовать разработке технологии, в которой будут учтены преимущества и недостатки уже существующих подходов к верификации и соответствующих программных продуктов.

Объектом исследований является вторичное молочное сырье – молочная сыворотка, а также способы ее переработки в процессе получения функциональных продуктов питания.

Серьезные изменения в структуре питания, связанные с изменениями в образе жизни, уменьшением энергозатрат, приводят к тому, что ни одна из групп населения не получает с потребляемой пищей необходимого для здоровья количества витаминов, микро- и макроэлементов. Кроме того, многие пищевые продукты способны вызывать различные формы аллергии, которые варьируются от сыпи на коже до желудочно-кишечных и анафилактических расстройств, что может представлять серьезную угрозу для жизни, так как при этом нарушает процесс дыхания. 

До настоящего времени нет точных эпидемиологических данных о распространенности пищевой аллергии. Это связано со многими факторами: отсутствием единых диагностических критериев, длительным отсутствием единой классификации, наличием большого количества потенциальных аллергенов в пищи, частым наличием в пище «скрытого пищевого» аллергена, и т.д.

Для поддержания здоровья человек должен находить дополнительные источники безопасных и необходимых его здоровью веществ. Решить проблему оптимизации питания могут обогащенные, так называемые функциональные продукты.

Функциональный пищевой продукт - это пищевой продукт, предназна­ченный для систематического употребления в составе пищевых рационов всеми возрастными группами здорового населения, снижающий риск развития забо­леваний, связанных с питанием, сохраняющий и улучшающий здоровье за счет наличия в его составе физиологически функциональных пищевых ингредиен­тов.

В нашей стране проблема коррекции питания населения впервые получила статус государственной в 1998г с принятием «Концепции здорового пи­тания населения России на период до 2005г», в которой сформулированы сле­дующие положения, относящиеся к функциональным продуктам:

- питание должно не только удовлетворять физиологические по­требности организма человека в пищевых веществах и энергии, но и выполнять профилактические и лечебные задачи;

- одной из важнейших является задача создания технологий произ­водства пищевых продуктов лечебно-профилактического назначе­ния, дифференцированных для профилактики различных заболе­ваний и укрепления защитных функций организма человека.

Вещества, вводимые в состав пищевых продуктов с целью придания им функциональных свойств, делятся на следующие основные группы:

- пищевые волокна

- витамины;

- минеральные вещества;

- полиненасыщенные жирные кислоты;

- антиоксиданты;

- пребиотики;

- пробиотики.

Особая роль принадлежит функциональным продуктам питания на молочной основе. В работах ряда отечественных и зарубежных исследователей использование молока в качестве основы для производства продуктов функционального питания связано с тем, что оно содержит все пищевые вещества, которые необходимы для поддержания жизни и здоровья человека.

В молоке и молочных продуктах весьма удачно сочетаются полноценные белки, легкоусвояемые жиры, минеральные вещества и витамины.

Молоко и молочные продукты являются одними из важнейших продуктов питания детского и взрослого населения нашей страны. Именно поэтому обогащение молока и молочных продуктов витаминами, минеральными веществами можно рассматривать как наиболее надежный способ ликвидации дефицита этих микронутриентов в питании населения. При этом содержание микронут-риентов в обогащенном продукте должно удовлетворять не менее 15-30 % (оптимально 30-50 %) средней суточной потребности

Следует отметить, что технология производства молочных продуктов функционального питания должна учитывать современные достижения энзимологии, технической микробиологии и биоорганической химии. Предпочтение должно быть отдано достижению функциональных свойств за счет биологической обработки.

К числу функциональных молочных продуктов на российском рынке можно отнести кисломолочные продукты с бифидобактериями, лактулозой, с пробиотиками, а также обогащенные молочные продукты - витаминизирован­ные, йодированные, фторированные.

Одним из наиболее важных компонентов функциональных молочных продуктов является, общепризнанный в мире, бифидогенный фактор №1 – лактулоза, которая, в свою очередь, выделяется из молочной сыворотки, побочного продукта переработки молока на сыр и творог. По сравнению с другими бифидогенными факторами она обладает важными дополнительными свойствами – гепатопротекцией, нейропротекцией, и антиэндотоксиновым эффектом.

В настоящее время существует множество способов переработки и получения молочной сыворотки. Можно выделить несколько основных групп:

- тепловые,

- центробежные,

- консервирование,

- биологические,

- мембранные,

- ферментативные.

Наиболее перспективными являются мембранные методы, к которым относят электродиализ, ультрафильтрацию, обработку молочной сыворотки ферментными препаратами. К приоритетным направлениям также можно отнести газонаполнения продуктов на основе молочной сыворотки.

Проблема разработки технологии получения функциональных продуктов питания с пониженной аллергенностью на основе молочной сыворотки в настоящее время является актуальной.

ИССЛЕДОВАНИЯ ПАТЕНТОВ

ВЫБОР ОБЛАСТИ ДЛЯ ИССЛЕДОВАНИЯ

Область исследования – пищевая промышленность.

Объект исследования применяется для удовлетворения потребностей людей.

В последние годы, в качестве молочного сырья для производства функциональных пищевых продуктов, широко применяется сыворотка, образующаяся при изготовлении сыра и творога.

Молочная сыворотка по своим свойствам является уникальным биологически полноценным продуктом и имеет очень низкую себестоимость. Сывороточные белки относятся к полноценным белкам, используемым организмом для структурного обмена. Находящийся в сыворотке в количестве 0,1-0,3 % жир более диспергирован, чем в молоке, что положительно влияет на его усвояемость. Разнообразен минеральный состав молочной сыворотки. В ней содержатся практически все соли и микроэлементы молока, преобладают калий, натрий, кальций, магний, железо, микроэлементы. Минеральные вещества в сыворотке находятся в состоянии молекулярного раствора или в коллоидном - в виде солей органических и неорганических кислот. Значительна витаминная ценность сыворотки. В ней остаются почти все водорастворимые витамины молока, а в некоторых случаях их оказывается больше, чем в молоке, за счет синтеза молочнокислыми бактериями. В молочную сыворотку переходит примерно до 50% жирорастворимых витаминов молока. Обладая полезными для организма человека свойствами, молочная сыворотка больше не рассматривается как «побочный продукт переработки молока».

Поэтому разработка новых технических решений производства продуктов здорового питания с применением молочной сыворотки для детерминированных групп населения представляет актуальность и значимость. Включение подобных продуктов в рацион питания способствует повышению сопротивляемости организма к неблагоприятным внешним воздействиям, работоспособности и психологической устойчивости, снижению риска аллергических заболеваний и др.

Переработка молочной сыворотки в России, несмотря на многочисленные разработки в этой области, сдерживается по нескольким причинам. Среди них можно выделить незначительные инвестиции в молочную промышленность, отсутствие средств на внедрение современных технологий и покупку оборудования, недостаточные информация о преимуществах продуктов из сыворотки и реклама здорового образа жизни, отсутствие массового производства многофункциональных продуктов на основе молочной сыворотки, либерализм экологической службы в отношении сброса сыворотки в сточные воды.

В зависимости от объемов и вида молочной сыворотки должны применяться различные технологии ее переработки. По данным ММФ, объемы сыворотки в мире составляют более 130 млн. т. и проблема сыворотки во многих странах остается актуальной.

В процессе изготовления функциональных пищевых продуктов на основе молочной сыворотки используются комплекс методов, применение которых в конечном итоге должно обеспечивать получение качественного готового продукта.

Исследования по разработке новых, усовершенствованных методов обработки молочной сыворотки проводятся и другими учеными. В результате этих исследований за последние 40 лет предложено множество способов. Наибольший интерес представляют: электродиализ, ферментативный гидролиз, ультрафильтрацию и газонаполнение.

Применение ферментов значительно увеличивает скорость химических превращений, что позволяет сократить продолжительность многих технологических процессов. С помощью ферментов может быть обеспечена также определенная направленность процессов при получении ценных компонентов продуктов питания.

Для гидролиза лактозы используют фермент в-галактозидазу. В результате гидролиза плохо растворимый и несладкий молочный сахар (лактоза) превращается в более сладкую и хорошо растворимую смесь моносахаров (глюкозы и галактозы), что позволяет широко использовать фермент для производства пищевых и кормовых продуктов.

Гидролиз белков молочной сыворотки до пептидов и аминокислот осуществляется для повышения биологической ценности и качества (прозрачность и отсутствие осадка) продуктов. Наиболее эффективны следующие протеолитические ферменты: протеазы Actinomyces vulgaris (88% гидролиза), трипсин (76), протофрадин и панкреатин (67), куриный пепсин (54), протоальбин (47). В процессе гидролиза в молочной сыворотке изменяется количество аминокислот. В гидролизованной молочной сыворотке содержится весь набор аминокислот, заметно увеличивается их содержание в сравнении с исходной сывороткой, особенно лейцина и глутаминовой кислоты. Появляются оксиаминокислоты (серин, треонин), двухосновные (гистидин, аргинин), а также ароматические и серосодержащие аминокислоты.

Использование электродиализа и ультрафильтрации относится к мембранным методам переработки молочной сыворотки.

Основаны эти методы на свойствах молочной сыворотки, как гетерогенной системы с четко выраженной селективностью компонентов по молекулярной массе, размерам и ионной силе. Основной деталью мембранных установок являются специальные полупроницаемые мембраны с различным диаметром пор, соизмеримых с молекулами находящихся в растворе компонентов. В зависимости от диаметра пор мембраны происходит разделение находящихся в растворе компонентов: компоненты с размерами менее диаметра пор проходят через мембрану, а компоненты с большими размерами задерживаются. Получаются два раствора с различными компонентами.

Достоинства мембранных способов:

- возможность направленного регулирования состава и свойств при небольших энергетических затратах;

- создание новых продуктов с пониженной калорийностью и высокой биологической ценностью;

- рациональное использование молочной сыворотки (малоотходные процессы).

Ультрафильтрация - для разделения растворов высокомолекулярных веществ, когда осмотическое давление пренебрежимо мало по сравнению с рабочим давлением. Диаметр пор 10-100 нм. Давление - 1-10 атм. Мембрана задерживает только ВМС (белки) и пропускают вещества, образующие истинный раствор (соли, лактоза). Белки сохраняют свои нативные свойства.

Электродиализ - это процесс переноса ионов через мембрану под действием электрического поля, приложенного к мембране. Скорость переноса ионов может изменяться подбором соответствующей силы тока. Такой перенос может осуществляться против градиента концентрации.

После деминерализации доля сухих веществ незначительно уменьшилась, это объясняется удалением некоторого количества солей из сыворотки во время деминерализации, а так же снизился показатель титруемой кислотности, что объясняется практически полным удалением ионов хлора и анионов неорганических кислот. Массовые доли сывороточных белков, жира и лактозы практически не подвержены каким-либо качественным и количественным изменениям в процессе электродиализа. Что характеризует деминерализованную сыворотку, как питательную среду с постоянным составом.

Применение электродиализа в разработанной технологии позволяет использовать любую сыворотку, в т.ч. и кислую, что открывает широкие возможности по ее применению.

Преимущества переработки молочной сыворотки с использованием электродиализа:

- Стандартизация сырья по минеральному составу;

- Стандартизация сырья по кислотности (не зависимо от вида сыворотки ее кислотность будет не более 16 °Т);

- Улучшение органолептических показателей - что расширяет спектр ее использования;

- Снижение гидроскопичности сыворотки;

- Повышение степени растворимости;

- Снижение времени кристаллизации лактозы в сыворотке;

- Улучшение процесса сушки;

- Снижение себестоимости продукта за счет уменьшения времени кристаллизации;

- Повышение рентабельности производства;

Большую популярность в настоящее время получили продукты, имеющие взбитую структуру, которая достигается газонаполнением (аэрированием) молочной сыворотки. Интерес объясняется не только пищевой и биологической ценностью продукта, но и внешней привлекательностью (которая обусловлена необычной структурой), возможностью регулировать состав продукта, высокой степенью усвояемости.

Взбитые (аэрированные) молочные продукты, или пены, представляют собой высококонцентрированные дисперсные системы, состоящие из ячеек — пузырьков газа, распределённых по всему объёму и разделенных тонкими, достаточно устойчивыми и механически прочными пленками жидкости. Эти пленки образуют сравнительно жесткий каркас, который придает пенам определенные твердообразные свойства

Приготовление высокодисперсных продуктов является сложной научно-технической задачей, требующей соответствующей технологии и аппаратурного оформления. Так, для большей равномерности распределения дисперсной фазы (газа) в дисперсионной среде (жидкости) требуется применение эффективных методов диспергирования. Эти методы должны сочетать в себе такие этапы, как прохождение газа через слой жидкости с одновременным дроблением струй газа на отдельные пузырьки, одновременное прохождение потоков жидкости и газа через устройства, смешивающие их, замешивание газовых пузырьков в жидкость и последующее их дробление до минимально возможных размеров. Кроме того, для диспергирования компонентов необходимы высокие напряжения, которые могут быть получены либо в высоковязкой среде, либо при больших скоростях сдвига. Если учитывать ещё тот факт, что в пищевой промышленности перерабатываются среды с широким диапазоном вязкости, то для эффективного процесса диспергирования оптимальным будет оборудование, имеющее возможность варьировать скорость сдвига.

Таким образом, можно отметить, что получение аэрированных продуктов остается достаточно актуальным вопросом для различных предприятий пищевой промышленности и общественного питания.

На сегодняшний момент оборудованием, наиболее полно отвечающим этим требованиям, считают роторно-пульсационные аппараты (РПА), которые обеспечивают интенсивный процесс перемешивания за счет активных гидродинамических режимов, в широком диапазоне частотных колебаний сочетающихся с одновременным механическим воздействием на частицы дисперсной фазы. 

Вместе с тем, анализ отечественной и зарубежной литературы свидетельствует о том, что на сегодняшний день уделяется мало внимания вопросам разработки технологий функциональных продуктов питания, с направленными физиолого-биохимическими свойствами, повышенной пищевой и биологической ценностью. Именно поэтому приоритетным направлением проводимых исследований является разработка научно - обоснованных технологий производства продуктов, на основе молочной сыворотки, обладающих пониженной аллергенностью, внедрение которых в производство является актуальной задачей.

В соответствии со всем вышесказанным были определены разделы международной патентной классификации, по которым осуществлялся патентный поиск.

Поиск патентной информации проводился в патентных базах данных Федеральной службы по интеллектуальной собственности, патентам и товарным знакам Российской Федерации (Роспатент, www.fips.ru), бюро по патентным и товарным знакам США (USPTO, www.uspto.gov), Европейского патентного бюро (ЕРО, ep.espacenet.com) и Всемирной организации интеллектуальной собственности (ВОИС, www.wipo.int).

В патентном законе Российской Федерации не признается патентоспособность научных теорий, математических методов, правил и методов интеллектуальной и хозяйственной деятельности, компьютерных программ, и решений, заключающихся только в представлении информации (патентный закон РФ, [1]). Однако, несмотря на это, приоритет международного законодательства позволяет осуществлять и в нашей стране патентование подобного рода изобретений, и в последнее время в России появляется все больше такого рода таких фиктивных патентов, причем все они имеют иностранное происхождение.

С позиции современных воззрений на безотходную переработку молочная сыворотка является полноценным молочным сырьем, которое можно поставить в один ряд с обезжиренным молоком, а в некоторых случаях — и с молоком. Столь стремительное восхождение сыворотки по шкале произ­водственной значимости кроется в экологических проблемах сохранения окружающей среды, эконо­мических аспектах дефицита молочного сырья и в создании нового направления — функционального (здорового) питания.

Изобретение (патент СССР № 1646533 А1) описывает метод ультрафильтрации молочной сыворотки, в котором, с целью сокращения энергетических затрат, ускорения процесса, снижения себестоимости продукта, разделение молочной сыворотки ведут с добавлением частиц казеиновой пыли, которые постоянно перемещаются вдоль мембраны вместе с концентратом при избыточном давлении.

Известен способ (Патент РФ № 2260286) для получения концентрата молочной сыворотки. Изобретение относится к молочной промышленности и может быть использовано для получения концентрата молочной сыворотки. Способ получения концентрата молочной сыворотки предусматривает ее сбор, резервирование, нагревание, сепарирование, пастеризацию, трансформацию и концентрирование путем сгущения или сушки. Трансформацию сыворотки осуществляют путем электролитической активации в течение 10-15 мин одновременно в катодной камере установки с добавлением 1-5% карбамида до рН 11,5-12,5 ед. и в анодной камере до рН 1,0-2,5 ед. с последующим смешиванием обеих фракций. Способ обеспечивает повышение степени изомеризации лактозы в лактулозу.

Изобретение (патент СССР № 1722383 А1) отличается тем, что с целью ускорения процесса в сепарированную молочную сыворотку перед ультрафильтрацией вносят казеиновые частицы, которые впоследствии удаляют вместе с белковым концентратом.

Авторы патента РФ № 97116783 предлагают способ деминерализации сладкой сыворотки, предусматривающий электродеионизацию более или менее концентрированной сладкой сыворотки в устройстве, содержащем камеры разбавления и камеры концентрирования, содержащие ионообменную смолу, отличающийся тем, что камеры разбавления или камеры разбавления и концентрирования содержат гранулы смолы, состоящие из одной лишь сильнокатионообменной смолы или из смеси катионообменной смолы и слабо анионообменной смолы, причем рН в камерах концентрирования доводят до величины менее 5.

Известен способ (патент CCCР № 651650) ультрафильтрации сыворотки. Изобретение относится к пищевой промышленности, в частности, к способам выделения белков из водных растворов, например, сыворотки коровьего молока, пригодных для включения в состав напитков. Метод отличается тем, что перед ультрафильтрацией из сыворотки удаляют остаточный казеин и молочный жир, снижают количество микроорганизмов с помощью пропуска через диатомовый земляной фильтр с последующим подогревом, а после ультрафильтрации полученный концентрат белка охлаждают и пропускают через ионообменную смолу.

В патенте СССР № 1839085 А1, с целью снижения гипоаллергенных свойств и увеличения производительности процесса, предлагается ультрафильтрацию и диафильтрацию сыворотки осуществлять на мембрана с пропускной способностью 500 – 1000 Да при кратности концентрирования 2 – 10 и давлении 0,75 – 2,5 МПА, после чего подвергать ферментативному гидролизу.

Известен способ (Патент РФ № 2002102766) получения белковой добавки. Способ получения белковой добавки из молочной сыворотки, включающий обработку сыворотки щелочным реагентом и последующее ее концентрирование путем вакуумного выпаривания, отличающийся тем, что в качестве щелочного агента используют раствор гашеной извести или растворы гашеной извести и кальцинированной соды в количестве, необходимом для достижения величины рН 6,45-7,0.

Авторы изобретения (патент СССР 1835242 А1) установили, что для сокращения времени процесса и более полного выделения белковых веществ из молочной сыворотки, необходимо проводить ее пастеризацию при температуре 74 – 100 ^оС, затем выдерживать 20 – 900 с, а перед ультрафильтрационным разделением охлаждать до 50 – 55 ^оС.

В патенте РФ № 2027373 предлагается способ производства напитка из молочной сыворотки, предусматривающий пастеризацию молочной сыворотки, ее осветление, подсгущение, снижение кислотности и солесодержания сыворотки, сбраживание углеводной части промышленными расами пекарских дрожжей, добавление вкусовых компонентов и созревание напитка, отличающийся тем, что в качестве углеводной части используется смесь сахаров, полученная в результате гидролиза лактозы сыворотки препаратом -галактозидазы, а снижение кислотности и солесодержания сыворотки осуществляют электродиализом

Авторами патента РФ №2081687 разработана схема стабильно работающей электродиализной установки, характеризующейся повышенной эксплуатационной надежностью. Решение поставленной задачи достигается тем, что электродиализная установка, содержащая электродиализаторы, снабженные входными патрубками и двумя группами выходных патрубков, три коллектора, выполненные в виде замкнутых контуров, бак исходной воды, подключенный к первому коллектору через насос, цепи подключения выходных патрубков первой и второй групп ко второму и третьему коллекторам соответственно согласно изобретению содержит заслонки, которые введены в цепи подключения выходных патрубков одной из групп, а все входные патрубки электродиализаторов соединены с первым коллектором. Такое выполнение электродиализной установки позволяет производить обессоливание и концентрирование растворов до заданного солесодержания без их циркуляции и с использованием только одного насоса, и, таким образом, повысить эксплуатационную надежность установки.

Авторами изобретения (патент СССР № 1793882 А1) разработан метод концентрирования белка из молочного сырья, путем непрерывной ультрафильтрации, посредством полимерных мембран в три ступени, с получением белкового концентрата и фильтрата и последующей регенерацией элементов.

Изобретение представленное в патенте РФ №2008080 обеспечивает упрощение сборки и эксплуатации аппарата для электодиализа, так как, во-первых, электродиализатор состоит из минимального числа деталей (рамок и мембран), простых и технологичных (нет никаких прорезей и каналов в мембранах и в рамках), во-вторых, сборка аппарата происходит чрезвычайно просто путем натягивания зигзагообразной мембраны на опорных стержнях, введение пакетов в звенья натянутой мембраны и поджатия всех пакетов в единую конструкцию, в-третьих, обеспечивается надежная герметизация камер (а значит снижение перетеканий, отсутствие необходимости поджатия пакетов во время эксплуатации и т. д. ), так как мембраны прижимаются к плоским поверхностям рамок (в том числе и в районе питателей), на которых отсутствуют какие-либо отверстия, а впадины заподлицо перекрыты пластинами, в-четвертых, герметизация рабочих камер производится при небольшом усилии поджатия рамок, что уменьшает деформацию мембран и позволяет многократно собирать (разбирать) аппарат без частой замены мембран, в-пятых, при очистке засорившихся камер либо при повреждении плоских мембран с аппарата легко может быть извлечен необходимый пакет (путем перемещения по стержням ближайшей рамы с приэлектродной камерой и прилегающих к ней пакетов, находящихся до заменяемого пакета, извлечения этого пакета, очистки и замены на новый) без смещения остальных пакетов, т. е. без нарушения герметизации.

В патенте РФ№ 2051590 описывается применение газонаполнения (аэрирования) при производстве напитка из сыворотки. Авторами предлагается следующее изобретение: сыворотку пастеризуют, охлаждают до 12 - 16^oС, вносят кефирную грибковую закваску, выдерживают 6 - 8 ч при постоянной аэрации, а после выдержки полученную смесь охлаждают и дополнительно выдерживают 10 - 12 ч с последующим выделением образовавшейся биомассы молочных дрожжей и использованием ее при получении последующих партий напитка путем внесения в сыворотку выделенных молочных дрожжей в смеси с грибковой закваской.

Авторы патента РФ№2154386 предлагают способ переработки молочной сыворотки, включающий ферментацию молочной сыворотки двумя культурами бактерий, одна из которых относится к пропионовым бактериям, с последующим выделением белка, отличающийся тем, что молочную сыворотку последовательно обрабатывают культурами Lactobacillus casei и Propionibacterium freudenreichii, причем обработку второй культурой проводят при снижении величины pH молочной сыворотки от первоначального значения, по меньшей мере, на 0,8 единиц, в момент засева второй культурой соотношение культур поддерживают от 0,4 до 5,0, а суммарную концентрацию культур выбирают от 1 до 5 г/л среды.

Изобретение, предложенное в патенте №US0228139 В1, относится к методу  регуляции устройства для электродиализа, включает ряд ионообменных мембран, помещенных в электрическом поле. Регулирование электродиализа осуществляется путем отбора пробы из разбавленного раствора, путем измерения в камере содержания заданных ионов этого образца, в частности, содержания свободного цианида. Способ изобретения позволяет устранить явления блокировки электродиализа и загрязнения мембраны.

Авторы патента №DE0426649 В1, предложен метод ступенчатого электродиализа из водных растворов, содержащих сульфаты щелочных металлов, они передаются через множество электродиализных клеток, которые работают в ряд и включает в себя мембранный катионит. Изобретение позволяет улучшить электродиализ переработки растворов, содержащих сульфаты щелочных металлов, например, полученных в процессе производства регенерированной целлюлозы ксантогената.

Изобретения в патенте №WO146558 относятся к электрохимическим устройствам разделения, настроенным на низкое потребление энергии. Предложены методы снижения теневого эффекта, включающие в себя обеспечения расстояния между экраном спейсера и смежных ион-селективные мембран. Контроль давлений также может быть также применен к отсеку для обеспечения расстояния между экраном спейсера и смежных ион-селективных мембран.

Изобретенный авторами патента №DE1918017 А1 аппарат для электродиализа состоит из вставной камеры образца, первой мембраны диализа и второй мембраны диализа, анодной камеры, включая анод, в котором первый мембранный диализ отделяет анодную камеру и образец камеры и катодную камеру, включая катод, в котором второй мембраны диализа отделяет катодную камеру и камеру с образцом. В частности, при подаче напряжения на анод и катод, ионные материалы образца движутся к аноду и катоду.

Изобретение, предложенное в патенте №WO130809 относится к сепарации и очистки водных растворов, в частности, к способу для селективного фракционирования ионов с различными зарядами (при любом значении рН) и / или размерами, особенно ценность эта разработка представляет для новых способов электродиализа, а также для обогащения и фракционирования органических соединений, белков, коллоидов, изомеров или других заряженных частиц. Разделение осуществляется путем электродиализа с участием ионообменных мембран (CM, PM) и мембраны для селективных поливалентных анионов (МВА) и катионов.

Патент №US5223107 рассматривает процесс деминерализации сыворотки - основного материала с помощью электродиализа. Процесс включает в себя увеличение проводимости разбавления потока, т. е. поток, содержащий материал деминерализуется в одной или нескольких точках в течение всего цикла электродиализа. При удалении двухвалентных ионов желательное увеличение проводимости может происходить путем добавления солей одновалентных ионов.

Еще один способ переработки молочной сыворотки с помощью электродиализа рассматривают в патенте № EP0315135 A3. Изобретение относится к способу удаления части солей, содержащихся в сыворотке или жидкости на основе сыворотки, с помощью электролиза при производстве смеси кислот и использовании базы этой смеси в пищевой промышленности, в процессе купе электролитической ячейки используется при электролизе сыворотки или жидкости на основе сыворотки. Четыре отсека между анодом и катодом пластины, отделены друг от друга с помощью ионообменных мембран. Независимая рециркуляция жидкости связана с каждым из четырех отсеков электролитической ячейки.

В патенте №US4227981 также рассматривается вариант переработки молочной сыворотки. Согласно этому патенту сокращение золы и титруемой кислотности в жидкой сыворотке осуществляется с помощью электродиализа, без существенного образования осадка, проходя деминерализацию сыворотка разделяется на несколько потоков, каждый в отрыве от катионов и анионов мембран, расположенных в альтернативной последовательности, проходит нейтрализацию.

Патент №ЕР2408311 устанавливает процесс деминерализации и фракционирования сыворотки сыра или молока, включающий стадии: а) ультрафильтрацию молочной сыворотки б)  нанофильтрацию; с )  ионно-проникающую хроматографию при повышенных температурах от 50 ° C и 80 ° C с использованием соответствующей смолы, г), элюирование  с водой для получения фракции, которая отличается низким содержанием минеральных солей и высоким содержанием желательных компонентов.

В патенте №EP2408794 предлагается процесс выделения и /или очистки лактозы из молочной сыворотки, особенно сыворотки сыра, включающий следующие этапы: ультрафильтрации и деминерализации.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

После проведения подробного анализа существующих патентов был сделан вывод о том, что на данный момент проблема создания и внедрения технологий по обработке молочной сыворотки, является актуальной и требует широкого изучения специалистов из разных областей науки. Можно утверждать, что на данном этапе исследования такие способы, как ультрафильтрация, газонаполнение, ферментативный гидролиз и электродиализ являются наиболее перспективными для изучения, так как эта область принадлежит к числу наиболее актуальных и востребованных направлений пищевой промышленности и биотехнологии.