Сыворотка, остающаяся при выработке сыра после выделения из молока целевого компонента – белка, жира и других частей сухого вещества, тысячелетиями использовалась в неизмененном виде на корм животным (как правило, откорм свиней). И только с возникновением промышленного производства сыра и, следовательно, с возросшими объемами сыворотки вопрос ее полного и рационального использования становился актуальным. Один из простых способов использования сыворотки – возврат ее фермерам. Сыродельное предприятие, конечно, может организовать и свою свиноводческую ферму, но при большом поголовье появляются новые трудности.

Количество образуемой сыворотки и физико–химические показатели ее состава зависят от состава исходного молока, технологических особенностей процесса производства и вида сыра, способа выделения белка. Средний выход сыворотки при выработке твердых сычужных сыров с учетом возможных потерь составляет 80±1% от массы переработанного сырья, мягких – 75±1%, полужирных –75±1%, обезжиренных сыров – 70±1%.

В среднем в сыворотку переходит от 47 до 52% сухих веществ от общего содержания их в цельном молоке, а также ценные для жизненных процессов биокатализаторы – фосфолипиды, ферменты, витамины. В подсырной сыворотке содержатся витамины А, С, Е, К₁ , а также все витамины группы В, а витамин В₁₃ впервые был получен из сыворотки. 

При выработке жирных и полужирных сыров сыворотка содержит жир и перед переработкой на сыродельных заводах ее обычно сепарируют.  Вместе с сывороткой внимания заслуживают свежие подсырные сливки, имеющие слегка выраженный сырный вкус. Их ежедневно получают на сырзаводах и используют для нормализации молочной смеси, предназначенной на сыр, вырабатывают подсырное, а затем топленое масло. 

Белки подсырных сливок представлены, в основном, термолабильными сывороточными белками в растворенном состоянии. Основные количественные показатели состава подсырной сыворотки и подсырных сливок приведены в табл. 4.1. 

Таблица 4.1 – Основные показатели сыворотки и подсырных сливок

Под названием «сывороточные белки» принято считать комплекс азотистых соединений, которые остаются в сыворотке  после осаждения казеина  при рН 4,6. В промышленных условиях сыроделия сывороточные белки остаются в подсырной сыворотке после свертывания казеина молокосвертывающими ферментами и его отделения. В составе «сывороточных белков» могут находиться казеин в виде сырной пыли, продукты его гидролиза, протеозо–пептоны и другие соединения. Поэтому под термином «сывороточные белки», в нашем случае, будем считать все (кроме выделенного казеина) белки подсырной сыворотки сычужного свертывания.

Сывороточные белки – это группа глобулярных белков, различных по структуре и свойствам. В отличие от казеинов сывороточные белки не осаждаются в изоэлектрической точке, не ассоциируют друг с другом. Они содержат много сернистых соединений и не имеют фосфорных эфиров, имеют компактную глобулярную спиралевидную конформацию. Размеры микрочастиц сывороточных белков значительно меньше казеиновых мицелл. 

Сывороточные белки не гидролизуются молочным белком плазмином и сычужным ферментом, малочувствительны к воздействию солей кальция. Однако, при нагревании молока сывороточные белки быстрее денатурируют, развертывая свои полипептидные цепи. Затем эти цепи взаимодействуют между собой и с κ – казеином (преимущественно β – лактоглобулин). Образующиеся комплексы сывороточных белков и казеина, а так же жир, сыворотка и некоторые другие составляющие молока, являются основными компонентами сыров термокислотного осаждения.       

Сывороточные белки в подсырной сыворотке из обезжиренного молока составляют 0,5–0,8 % или 15–22 % всех белков молока. Наибольшее их количество составляет β–лактоглобулин (7–12 %) и α–лактальбумин (2–5 %). Другие белки – альбумины сыворотки крови, иммуноглобулины и компоненты протеозо–пептонной фракции – в сумме составляют 2÷6 % и они не представляют промышленного интереса, т.к. плохо выделяются из сыворотки обычными технологическими приемами.

Сывороточные белки по своим свойствам близки к белкам женского молока, поэтому важны для питания младенцев, лиц пожилого возраста, спортсменов.  

Минеральные вещества в сыворотке состоят из окисей натрия, калия, кальция, магния, фосфора и др.

Молочные сахар (лактоза) является ценным компонентом молока. Обладая низкой растворимостью и медленным всасыванием в желудочно– кишечном тракте, лактоза способствует продуцированию молочной кислоты и, тем самым, угнетению гнилостных процессов, торможению образования токсигенных веществ. 

Таким образом, данные о составе и свойствах сыворотки свидетельствуют о весьма значительной ценности ее, как вторичного молочного сырья для производства пищевых продуктов, фармацевтических препаратов и кормовых полуфабрикатов. 

Переработка подсырной, творожной и казеиновой сыворотки может существенно повысить рентабельность переработки молока на мини– сырзаводе может осуществляться безотходная переработка молока, все составные части молока рационально и почти в полном объеме могут быть использованы для производства пищевых продуктов. Отходы предприятия вместе с сепараторной слизью и казеиновой пылью после термической обработки служат основой для производства высококачественного белкового корма типа «Бикодо – плюс» для  животных.

Отделенную от сырной массы еще теплую сыворотку следует сразу же просепарировать, чтобы не уменьшить энергозатраты на ее охлаждение и последующий подогрев. Полученные подсырные сливки пастеризуют, охлаждают и в дальнейшем перерабатывают на подсырное, а затем топленое масло. Срок хранения подсырных сливок при температуре 4–10°С не должен  превышать 2–х суток. При температуре 0,5°С срок хранения можно увеличить до 30 суток.

Из обезжиренной сыворотки можно изготавливать разнообразные прохладительные и/или спиртуозные напитки, использовать ее в хлебопечении, кондитерских изделий, в составе жидких кормов для животных.

Белки из подсырной сыворотки можно выделить, так называемым термокислотным способом, подкислив горячую (85–97°С) сыворотку одной из пищевых кислот (лимонной, молочной, уксусной и др.) и использовать для производства альбуминного творога и сывороточных сыров.

Следовательно, основными направлениями безотходной переработки молока на мини–заводах и специализированных модулях малой мощности являются:

• изготовление натуральных и/или плавленых сыров;
• выделение белков из смеси подсырной сычужной сыворотки и обезжиренного молока и/или пахты (производство белкового концентрата);
• изготовление сыра ТКО путем совместной переработки натурального молока и белкового концентрата;
• производство высококачественного белкового корма для молодняка сельхозживотных (например, «Бикодо +»).