Аналитические обзоры

Ферменты – одни из наиболее востребованных ингредиентов в молочной промышленности. Они широко применяются при изготовлении сыров, йогуртов и других кисломолочных продуктов, мороженого и десертов, детского питания, сыворотки и др.

Мировой рынок ферментов, используемых при производстве молочных продуктов, стабильно увеличивается каждый год. По прогнозам экспертов, в ближайшем будущем потребность в таких ферментах, несомненно, значительно возрастет, в основном из-за роста спроса во многих странах мира на молочные продукты с высокой питательной ценностью.
По данным исследования Global Market Insights Inc., объем мирового рынка ферментов, используемых в молочной промышленности, оценивался в 495,34 млн долл. в 2021 году и, по прогнозам, он достигнет 656,61 млн долл. к 2028 году, демонстрируя среднегодовой рост в 4,11% в течение следующего десятилетия. К 2030 году объем мирового рынка молочных ферментов превысит 1 млрд долл.
Ведущими игроками на мировом рынке ферментов для производства молочной продукции Global Market Insights называет компании Chr. Hansen, Dowdupont, DSM, Kerry Group, Novozymes, Advanced Enzymes Technologies, Amano Enzyme, Connell Bros, Biocatalysts, SternEnzym, Enmex, Fytozimus Biotech.
В молочной промышленности при изготовлении различных продуктов использование ферментов позволяет значительно ускорять технологические процессы, увеличивать выход готовой продукции, экономить ценное сырье и снижать количество отходов, а также повышать качество готовой продукции. Ферментные препараты обеспечивают коагуляцию молока, являются основным ингредиентом в производстве сыра, участвуют в таких технологических процессах, как модификация молочного белка, создание сырного аромата, удаление перекиси водорода и др.
В молочной промышленности применяют ферменты животного, растительного и микробного происхождения.
В исследовании Global Market Insights представлены все типы ферментов, используемых в производстве молочных продуктов – липазы, карбогидразы (амилаза, лактаза и др.), протеазы, эстеразы, каталазы, трансглютаминазы и другие. Особенно отмечен сегмент карбогидраз, как наиболее активно развивающийся в современной ситуации.
По данным исследования, в 2021 году сегмент карбогидраз оценивался в 220 млн долл., и ожидается, что к 2030 году его объем достигнет 350 млн долл. Этому способствует растущий спрос на спортивные напитки из-за меняющегося образа жизни людей. Кроме того, смещение потребительских предпочтений в сторону безлактозных пищевых продуктов в качестве альтернативы продуктам с высоким содержанием лактозы также увеличивает спрос молочной промышленности на карбогидразы, в частности на лактазу.
Лактаза – это фермент гликозидгидролаза, который расщепляет лактозу на составляющие ее сахара, галактозу и глюкозу. Без достаточного производства фермента лактазы в тонком кишечнике у людей развивается непереносимость лактозы, что приводит к дискомфорту (спазмы, метеоризм, диарея) в пищеварительном тракте при потреблении молочных продуктов. Доля людей на планете, которые испытывает лактазную недостаточность, растет во многих странах мира. Поэтому мировой спрос на безлактозные продукты резко увеличился в последние годы.
Лактаза применяется для производства безлактозных продуктов, в частности молока. Ее также используют при приготовлении мороженого, чтобы сделать продукт более сливочным и сладким на вкус. Лактазу обычно получают с помощью дрожжей Kluyveromyces sp. и грибов Aspergillus sp.
На мировом рынке молочных ферментов активно растет сегмент протеаз. Протеазы расщепляют пептидные связи различных белков, образуя более мелкие и легко усваиваемые фрагменты. В молочной промышленности протеазы в основном применяют при производстве сыров.
Традиционно для производства сыров использовался сычужный фермент, получаемый из желудков телят. В его составе – ферменты химозин и пепсин. Химозин обладает высокой молокосвертывающей активностью и низким уровнем протеолитической активности. Пепсин имеет сравнительно низкую молокосвертывающую активность при высоком уровне протеолитической активности. Чем больше значение соотношения химозин/пепсин в сычужном ферменте, тем лучше качество сыров, получаемых с таким ферментом.
Сегодня на рынке представлен широкий ассортимент протеаз микробного происхождения, полученных в основном с помощью различных видов микроскопических грибов (Rhizomucor
Miehei, Mucor miehei, Cryphonectria parasitica, Rhizomucor pusillus).
Протеазы добавляются в молоко во время производства сыра для гидролиза казеинов, в частности каппа-казеина, который стабилизирует образование мицелл, предотвращая коагуляцию.
Кроме казеинов, молоко содержит несколько различных типов белков. Коровье молоко также содержит сывороточные белки, такие как лактальбумин и лактоглобулин. Денатурирование этих сывороточных белков с помощью протеаз приводит к более сливочному йогуртовому продукту. Разрушение сывороточных белков также необходимо для производства сыра.
Протеазы используются для производства гидролизованного сывороточного протеина, который представляет собой белок, расщепленный на более короткие полипептидные цепочки. Гидролизованная сыворотка менее аллергенна и используется в производстве детского и специализированного питания.
Липазы применяются для расщепления молочных жиров и придания сырам характерного вкуса. Аромат сыра создается свободными жирными кислотами, образующимися при гидролизе молочных жиров. Животные липазы получают из козлят, телят и ягнят, а микробную липазу получают путем ферментации с использованием грибов вида Mucor meihei.