Milk systems of plant and animal origin: nutrient profile and significance for forming the physiological value of functional products

Abstract

This article presents an analytical review of the literature on milk systems of animal and plant origin. Milk systems are considered as natural and biotechnological dispersed structures that combine proteins, lipids, carbohydrates, and bioactive substances, providing high physiological and nutritional value. In the context of modern functional nutrition, they act as a universal technological platform for creating preventive and therapeutic health-promoting products. Particular attention is paid to hybrid systems that combine components of animal and plant origin, allowing for nutrient, antioxidant, and metabolically active compound synergy, which ensures an expanded range of physiological effects and increased bioavailability of key components. The aim of the work is to conduct an analytical review of the composition, structure, and functional properties of milk systems of animal and plant origin, as well as to determine directions for their integration into technologies of functional foods and nutraceuticals. The concept of the study is based on the principles of food system biodesign, implying the deliberate combination of natural matrices and biotechnological processes to achieve a targeted physiological effect. A systematic analysis method was applied to scientific publications, patent sources, and experimental data devoted to the chemical composition, fermentation, microencapsulation, and bioavailability of active components of milk systems. The results showed that animal milk is a source of easily digestible proteins and minerals, while plant analogues are rich in unsaturated fatty acids and antioxidants. Their combination ensures amino acid complementarity and enhances antioxidant potential. Fermentation and microencapsulation technologies are considered key tools for preserving probiotics and vitamins. This work contributes to the development of the concept of functional and sustainable nutrition, forming a scientific and practical basis for the creation of domestic functional beverages based on animal milk and milk derived from plant seeds of Kazakhstan.

Настоящая статья представляет собой аналитический обзор литературы по молочным системам животного и растительного происхождения. Молочные системы рассматриваются как природные и биотехнологические дисперсные структуры, объединяющие белки, липиды, углеводы и биоактивные вещества, обеспечивающие высокую физиологическую и питательную ценность. В контексте современного функционального питания они выступают универсальной технологической платформой для создания продуктов профилактического и лечебно-оздоровительного назначения. Особое внимание уделяется гибридным системам, сочетающим компоненты животного и растительного происхождения, что позволяет достичь синергии нутриентов, антиоксидантов и метаболически активных соединений, обеспечивающих расширенный спектр физиологических эффектов и повышенную биодоступность ключевых компонентов. Целью работы является проведение аналитического обзора состава, структуры и функциональных свойств молочных систем животного и растительного происхождения, а также определение направлений их интеграции в технологии функциональных продуктов и нутрицевтиков. Концепция исследования основана на принципах биодизайна пищевых систем, предполагающих осознанное сочетание природных матриц и биотехнологических процессов для достижения целенаправленного физиологического эффекта. Применён метод систематического анализа научных публикаций, патентных источников и экспериментальных данных, посвящённых химическому составу, ферментации, микрокапсулированию и биодоступности активных компонентов молочных систем. Результаты показали, что животное молоко является источником легкоусваеваемых белков и минералов, тогда как растительные аналоги обогащены ненасыщенными жирными кислотами и антиоксидантами. Их комбинация обеспечивает аминокислотную комплементарность и усиление антиоксидантного потенциала. Рассмотрены технологии ферментации и микрокапсулирования как ключевые инструменты сохранения пробиотиков и витаминов. Работа вносит вклад в развитие концепции функционального и устойчивого питания, формируя научно-практическую основу для создания отечественных функциональных напитков на основе животного молока и молока, полученного из семян растений Казахстана.

Бұл мақала жануар және өсімдік тектес сүт жүйелері туралы әдебиеттерге аналитикалық шолу ұсынады. Сүт жүйелері табиғи және биотехнологиялық дисперстік құрылымдар ретінде қарастырылады, олар ақуыздар, липидтер, көмірсулар және биоактивті заттарды біріктіріп, жоғары физиологиялық және тағамдық құндылықты қамтамасыз етеді. Қазіргі функционалды тамақтану контексінде бұл жүйелер профилактикалық және емдік бағыттағы өнімдерді жасауға арналған әмбебап технологиялық платформа ретінде қарастырылады.Арнайы назар жануар және өсімдік компоненттерін біріктіретін гибридті жүйелерге аударылған, бұл нутриенттер, антиоксиданттар және метаболикалық белсенді қосылыстардың синергиясын қамтамасыз етіп, физиологиялық әсерлердің кең спектрін және негізгі компоненттердің биожетімділігін арттыруға мүмкіндік береді.Зерттеудің мақсаты – жануар және өсімдік тектес сүт жүйелерінің құрамын, құрылымын және функционалды қасиеттерін талдап, оларды функционалды өнімдер мен нутрицевтиктер технологияларына интеграциялау бағыттарын анықтау. Зерттеу тұжырымдамасы тағамдық жүйелердің биодизайны қағидаттарына негізделген, яғни табиғи матрицалар мен биотехнологиялық үдерістердің үйлесімді біріктірілуі арқылы мақсатты физиологиялық әсерге жету көзделеді.Ғылыми жарияланымдар, патенттік деректер және тәжірибелік нәтижелер негізінде сүт жүйелерінің химиялық құрамы, ферментациясы, микрокапсулалануы және биоқолжетімділігіне жүйелі талдау әдісі қолданылды. Нәтижелер жануар сүтінің оңай сіңірілетін ақуыздар мен минералдардың көзі екенін, ал өсімдік аналогтарының қанықпаған май қышқылдары мен антиоксиданттарға бай екенін көрсетті. Олардың комбинациясы аминқышқылдық толықтыру мен антиоксиданттық потенциалды арттыруды қамтамасыз етеді. Пробиотиктер мен витаминдерді сақтау үшін ферментация және микрокапсулалау технологиялары негізгі құрал ретінде қарастырылды.Бұл жұмыс функционалды және тұрақты тамақтану тұжырымдамасын дамытуға үлес қосып, Қазақстан өсімдік тұқымдарынан алынған және жануар сүтінен жасалған отандық функционалды сусындарды әзірлеуге ғылыми және практикалық негіз қалыптастырады.