Лактулоза широко используется во всем мире в качестве действующего вещества лекарственных средств при заболеваниях желудочно-кишечного тракта и печени, а также ингредиента продуктов детского, функционального и лечебно-профилактического питания, кормов для сельскохозяйственных животных. В настоящее время промышленного производства этого общепризнанного пребиотика № 1 в России нет. В связи с этим освоение отечественного импортозамещающего производства концентратов лактулозы фармацевтического, пищевого и кормового назначения является исключительно важной задачей с точки зрения обеспечения продовольственной безопасности Российской Федерации.
Ученые Северо-Кавказского федерального университета, в рамках реализации проекта по Постановлению Правительства Российской Федерации № 218 «Создание первого в России высокотехнологичного производства пребиотика лактулозы и функциональных молочных ингредиентов для импортозамещения в медицине, ветеринарии, детском питании, производстве лечебно-профилактических продуктов для людей и животных», в сотрудничестве со специалистами АО «Молочный комбинат «Ставропольский» проводят исследования направленные на разработку высокоэффективных промышленных способов синтеза лактулозы на основе глубокой переработки вторичных сырьевых ресурсов молочной промышленности.
Уникальность научной работы заключается как в использовании широкого спектра ресурсов лактозосодержащего сырья, так и применяемых методах трансформации (изомеризации) лактозы в лактулозу. В ходе проведенных исследований установлены закономерности и оптимальные параметры процесса изомеризации в растворах лактозы пищевой и фармакопейной, пермеатах (продуктах мембранной фильтрации обезжиренного молока и молочной сыворотки), молочной мелассе (основной побочный продукт производства высококачественной лактозы) с использованием традиционных (щелочных) и высокоэффективных (алюминаты и бораты) катализаторов. Проводятся поисковые НИР, направленные на изучение возможности биотрансформации лактозы в лактулозу и использования электрофизических методов обработки лактозосодержащего сырья с целью повышения эффективности традиционных способов синтеза пребиотика.
Отдельным направлением исследований является моделирование технологических процессов деминерализации концентратов лактулозы и удаления катализаторов реакции изомеризации современными методами электродиализа и ионного обмена. Результаты данных исследований особенно важны с точки зрения обеспечения высокого качества и безопасности концентратов лактулозы и продуктов с их использованием.
В настоящее время в рамках реализации проекта начаты работы по масштабированию технологических процессов производства сгущенных и сухих концентратов лактулозы в условиях пилотного и крупнотоннажного производства. По результатам исследований на АО «Молочный комбинат «Ставропольский» будет разработана и внедрена технология производства линейки пребиотических концентратов фармацевтического, пищевого и кормового назначение.