Нетермические технологии обработки сырого молока: микробиологическая безопасность и качество

Рост спроса на минимально обработанные молочные продукты усиливает необходимость повышения микробиологической безопасности сырого молока при сохранении природного состава, пищевой ценности и органолептических свойств. Цель исследования – комплексно оценить нетепловые технологии и их комбинированные многоступенчатые системы, а также цифровые инструменты сопровождения, применяемые для повышения микробиологической безопасности сырого молока при максимальном сохранении его пищевой, биохимической и сенсорной ценности.
Объектами исследования являлись научные публикации на английском языке, индексируемые в базах Scopus, PubMed и Web of Science, а также на русском языке, представленные в Российском индексе научного цитирования, посвященные нетепловым технологиям обеспечения безопасности и качества сырого молока. Выполнены поиск, отбор релевантных источников и критический анализ результатов по направлениям: ультрафиолетовое излучение, холодная плазма, высокое гидростатическое давление, импульсные электрические поля, микрофильтрация, а также оптимизация режимов с применением методов искусственного интеллекта и цифровая прослеживаемость на основе технологий распределенного реестра.
Установлено, что перечисленные методы способны существенно снижать микробную контаминацию и инактивировать значимые патогены, включая Escherichia coli и Listeria monocytogenes, при более бережном сохранении витаминов, ферментов и биоактивных белков (в т. ч. лактоферрина), по сравнению с тепловой обработкой. Показано, что наиболее перспективны многоступенчатые синергетические системы, сочетающие физические барьеры и факторы инактивации, что повышает воспроизводимость и позволяет гибко балансировать безопасность и качество. Отмечена важность цифровых инструментов для подбора режимов, предиктивного контроля качества и оптимизации параметров безопасности в цепочке поставок.
Нетепловые технологии являются значимым ресурсом повышения безопасности сырого молока при сохранении его качественных характеристик, особенно при использовании комбинированных схем и цифрового мониторинга. Дальнейшие исследования должны быть направлены на унификацию протоколов валидации, сравнение технологий в промышленном масштабе и комплексную оценку влияния на нутриенты, сенсорные свойства и экономику процесса.

1. Masotti F, Cattaneo S, Stuknytė M, Noni de I. Current insights into non-thermal preservation technologies alternative to conventional high-temperature short-time pasteurization of drinking milk. Critical Reviews in Food Science and Nutrition. 2023;63(22):5643–5660. https://doi.org/10.1080/10408398.2021.2022596

2. Бурак Л. Ч., Ермошина Т. В., Саманкова Н. В. Устойчивое производство. Концепция качества 4.0. Фундаменталь- ные исследования. 2025. № 9. С. 81–90. https://doi.org/10.17513/fr.43905

3. Berge AC, Baars T. Raw milk producers with high levels of hygiene and safety. Epidemiology & Infection. 2020;148:e14. https://doi.org/10.1017/S0950268820000060

4. Sebastianski M, Bridger NA, Featherstone RM, Robinson JL. Disease outbreaks linked to pasteurized and unpasteur- ized dairy products in Canada and the United States: A systematic review. Canadian Journal of Public Health. 2022;113(4):569–578. https://doi.org/10.17269/s41997-022-00614-y

5. Koski L, Kisselburgh H, Landsman L, Hulkower R, Howard-Williams M, et al. Foodborne illness outbreaks linked to unpasteurised milk and relationship to changes in state laws – United States, 1998–2018. Epidemiology & Infection. 2022; 150:e183. https://doi.org/10.1017/S0950268822001649

6. Bilung ML, Radzi ES, Tahar AS, Zulkharnain A, Ngui R, et al. BOX-PCR and ERIC-PCR evaluation for genotyping Shiga toxin-producing Escherichia coli and Salmonella enterica serovar Typhimurium in raw milk. Foods and Raw Materials. 2025;13(2):264–275. https://doi.org/10.21603/2308-4057-2025-2-639

7. Shrestha S, Basnet HB, Luitel H, Bastola S, Bhattarai RK. Identification, antimicrobial resistance and molecular detection of shiga toxin-producing E. coli (STEC) isolated from raw milk of cattle in Chitwan, Nepal. bioRxiv. 2024. https://doi.org/10.1101/2024.01.30.578021

8. Azizi-Lalabadi M, Moghaddam NR, Jafari SM. Pasteurization in the Food Industry. In: Jafari SM, editor. Thermal processing of food products by steam and hot water. Netherlands: Elsevier; 2023. pp. 247–273. https://doi.org/10.1016/B978-0-12-818616-9.00009-2

9. Бурак Л. Ч. Ограничения и возможности современных технологий в обеспечении микробиологической безопасно- сти пищевых продуктов. Известия высших учебных заведений. Пищевая технология. 2024. № 2–3. С. 6–13. https://doi.org/10.26297/0579-3009.2024.2-3.1

10. Новокшанова А. Л., Кузин А. А., Медведева Н. А. Производство и качество молока коровьего сырого в Воло- годской области. Молочнохозяйственный вестник. 2021. № 4. С. 158–168. https://doi.org/10.52231/2225-4269_2021_4_158

11. Makararpong D, Tantayanon S, Gowanit C, Jareonsawat J, Samgnamnim S, et al. Enhancing raw bovine milk quality using ultraviolet-c (UV-C) irradiation: A microbial and lipid peroxidation study. Food Science of Animal Resources. 2024; 44(2):372–389. https://doi.org/10.5851/kosfa.2024.e16

12. Бурак Л. Ч., Сапач А. Н., Саманкова Н. В. Современные методы дезактивации афлатоксинов в пищевых про- дуктах. Научное обозрение. Биологические науки. 2024. № 4. С. 31–40. https://doi.org/10.17513/srbs.1383

13. Yawut N, Mekwilai T, Vichiansan N, Braspaiboon S, Leksakul K, et al. Cold plasma technology: Transforming food processing for safety and sustainability. Journal of Agriculture and Food Research. 2024;18:101383. https://doi.org/10.1016/j.jafr.2024.101383

14. Бурак Л. Ч., Ермошина Т. В., Саманкова Н. В. Достижение устойчивого развития за счет использования новых технологий переработки пищевых продуктов. Фундаментальные исследования. 2024. № 10. С. 171–179. https://doi.org/10.17513/fr.43705

15. Michel M, Eldridge AL, Hartmann C, Klassen P, Ingram J, et al. Benefits and challenges of food processing in the context of food systems, value chains and sustainable development goals. Trends in Food Science & Technology. 2024; 153:104703. https://doi.org/10.1016/j.tifs.2024.104703

16. Ozaybi N. High-pressure processing of milk and dairy products: Latest update. Processes. 2024;12(10):2073. https:// doi.org/10.3390/pr12102073

17. Gbashi S, Njobeh PB. Enhancing food integrity through artificial intelligence and machine learning: A comprehensive review. Applied Sciences. 2024;14(8):3421. https://doi.org/10.3390/app14083421

18. Kelly AL, Waldron DS, Datta N, O’Shea N. Heat exchangers, pasteurizers and UHT equipment – design and opera- tion. In: Fuquay JW, Fox PF, Roginski H, editors. Encyclopedia of dairy sciences. Netherlands: Elsevier; 2022. pp. 321–335. https://doi.org/10.1016/B978-0-12-818766-1.00257-9

19. Рязанцева К. А., Шерстнева Н. Е. Традиционные и инновационные способы применения ультрафиолетового излучения в молочной промышленности. Техника и технология пищевых производств. 2022. Т. 52. № 2. С. 390–406. https://doi.org/10.21603/2074-9414-2022-2-2372

20. Ryser ET. Pasteurization of liquid milk products: Principles, public health aspects. In: McSweeney PLH, McNamara JP, editors. Encyclopedia of dairy sciences. Netherlands: Elsevier; 2022. pp. 439–443. https://doi.org/10.1016/B978-0-12-8187661.00034-9

21. Burak LCh. Prospects for using super-critical carbon dioxidetechnology in food industry. Subject field overview. Polzunovsky Bulletin. 2025;(1):32-35. (In Russ.)] https://doi.org/10.25712/ASTU.2072-8921.2025.01.004