Сырная сыворотка — в топливо: британские ученые нашли способ переработать самый сложный отход сыроделия

Исследователи из Международного центра пивоварения и дистилляции (ICBD) Университета Хериот-Уатт вместе со стартапом Take Root Bio, который изначально разрабатывал технологии замкнутого цикла для космических миссий, смогли превратить солёную сыворотку в биоэтанол.

• В Великобритании ежегодно образуется около 95 000 тонн солёной сыворотки при производстве чеддера и аналогичных сыров .

• Одна молочная ферма может производить десятки тысяч литров такой сыворотки в неделю .

• Проблема в том, что сыворотка содержит молочные сахара (лактозу) вместе с высоким содержанием соли — именно это делает её трудной для переработки.

Что удалось сделать: учёные сконцентрировались на лактозе и других сахарах, которые служат субстратом для биологического синтеза этанола. Используя микробный процесс, они смогли конвертировать молочные сахара в биоэтанол, подходящий для использования в качестве топлива.

Кирк Сайдерман-Уолтер, основатель Take Root Bio: «Нас всегда интересовало, что происходит, когда перестаёшь смотреть на что-то как на отход и начинаешь спрашивать, чем ещё это могло бы быть. Компания начиналась с того, как люди могли бы выращивать еду в космосе, где каждый ресурс имеет значение и ничего нельзя выбрасывать. Те же принципы на удивление хорошо работают и здесь, на Земле. Солёная сыворотка производится в огромных объёмах, и с ней может быть трудно справиться, поэтому мы хотели выяснить, есть ли для неё лучшее применение».

Доктор Джейн Уайт, эксперт по валоризации отходов Университета Хериот-Уатт: «Пищевая промышленность производит огромное количество побочных продуктов, многие из которых всё ещё содержат ценные компоненты, но могут быть сложными в управлении. Это делает их интересными кандидатами для биопроцессов, которые могут извлечь ценность из материалов, которые иначе рассматривались бы как отходы» .

Доктор Шивэнь Чжуан, специалист по разработке ферментации: «Этот проект дал нам возможность изучить, могут ли эти решения помочь раскрыть некоторую ценность солёной сыворотки, одновременно снижая давление, связанное с утилизацией. Это именно тот подход upcycling, который мог бы укрепить устойчивость пищевой отрасли» .

Что происходит в мире

В России существует как минимум два патента на получение этанола из молочной сыворотки.

Патент RU 2838689 C1 (2025). Автор — Леушина Анна Дмитриевна. Способ включает фильтрацию сыворотки, гидролиз в присутствии 2% серной кислоты при 121°C в течение 45 минут, доведение pH до 6,55, центрифугирование, пастеризацию и культивирование штамма Saccharomyces cerevisiae ВКПМ Y-1218. Концентрация этанола — не менее 75%.

Патент RU 2445359 C2 (2012). Авторы — Цугкиев Борис Георгиевич, Рамонова Залина Гавриловна, Гудиев Руслан Владимирович. Штамм Saccharomyces cerevisiae ВКПМ Y-3414, выделенный из ферментированной молочной сыворотки и адаптированный к культивированию на молочной сыворотке. Штамм депонирован в Российской национальной коллекции промышленных микроорганизмов и является продуцентом этилового спирта.

Аналогичный патент RU 2445356 C2 (2010) — штамм Saccharomyces cerevisiae ВКПМ Y-3415, также продуцент этилового спирта.

Другие подходы к переработке сыворотки

Международные исследования показывают, что сыворотка — это ценное сырьё, и учёные ищут разные способы её использования.

Kluyveromyces marxianus — термофильные дрожжи. Исследование, опубликованное в Discover Applied Sciences (2021), показало, что не-Saccharomyces дрожжи Kluyveromyces marxianus ETP87 способны сбраживать лактозу при 45°C и выше. Это делает их перспективными для промышленного применения, поскольку тёплую сыворотку можно перерабатывать сразу, не охлаждая.

Исследование показало также, что давление мелассы (25% мелассы и 75% сыворотки), дрожжевого экстракта и пептона увеличивало выход этанола. А способность K. marxianus ETP87 производить этанол из сыворотки при 45°C подтверждает, что штамм является термофильным.

Мобильные установки. Take Root Bio и Хериот-Уатт изучают возможность развёртывания мобильных производственных установок непосредственно вблизи молочных предприятий. Это позволило бы избежать транспортировки сыворотки и снизить издержки на логистику.

Другие побочные продукты. Партнёры также исследуют возможность применения схожих биотехнологических подходов к другим пищевым побочным продуктам — отходам переработки фруктов и овощей.

Улавливание газов. Компания изучает способы улавливания газов, образующихся при ферментации, таких как метан и водород, для использования в будущих системах производства продуктов питания.

С точки зрения питания — это хорошая новость. Сыворотка, которая раньше была отходом для производителей, становится ресурсом.

Что это значит для потребителя?

1. Молочные продукты становятся более экологичными. Если сыворотка перерабатывается в топливо, а не сливается в водоёмы, это снижает нагрузку на окружающую среду. Это не влияет напрямую на питательную ценность. Биоэтанол — это топливо, а не еда. Но сама тенденция к безотходному производству — это плюс для всей отрасли.

2. Российские разработки — это гордость. У нас есть свои штаммы и технологии, которые могут быть востребованы.

Конечно, технология пока на ранней стадии. Но сам принцип — «отходы в доходы» — это то, к чему должна стремиться любая современная промышленность.

1. Heriot-Watt University (2026). Heriot-Watt scientists turn dairy waste into fuel.

2. IBioIC (2026). Space biosphere company launches mission to tackle dairy waste.

3. Пронедра (2026). Солёную сыворотку от производства сыра превратили в биоэтанол.

4. STV News (2026). Scottish scientists turn cheese byproduct into fuel.

5. The i Paper (2026). Scientists turn cheese byproduct into fuel – how it works.

6. FoodNavigator (2026). Whey demand set to rise with bioethanol breakthrough.

7. Bioökonomie.de (2026). Bioethanol aus der Käserei?

8. The Manufacturer (2026). Space biosphere company launches mission to tackle dairy waste.

9. Патент RU 2838689 C1 (2025). Способ получения этилового спирта из гидролизата молочной сыворотки. Автор: Леушина А.Д. 

10. Патент RU 2445359 C2 (2012). Штамм Saccharomyces cerevisiae ВКПМ Y-3414. Авторы: Цугкиев Б.Г., Рамонова З.Г., Гудиев Р.В.

11. Discover Applied Sciences (2021). Evaluating crude whey for bioethanol production using non-Saccharomyces yeast, Kluyveromyces marxianus.

Статья носит информационный характер. При наличии вопросов о питании проконсультируйтесь со специалистом