Аннотация результатов, полученных в 2024 году
1) Определены оптимальные параметры синтеза комплексов 3-пиридинкарбоксамида (витамин B3), незаменимых аминокислот (валин, лизин, метионин, треонин, триптофан, лейцин, изолейцин и фенилаланин) и микроэлемента цинка, а именно концентрация прекурсора микроэлемента, концентрация аминокислоты, концентрация 3-пиридинкарбоксамида, а также температура синтеза, время экспозиции и pH среды синтеза. Для валинатоникотината цинка оптимальными концентрациями прекурсора микроэлементов, незаменимой аминокислоты – валина и 3-пиридинкарбоксамида являются 0,526, 0,528, 0,368 моль/л; для лизинатоникотината цинка – 0,736, 0,377, 0,368 моль/л; для метионинатоникотината цинка – 0,631, 0,323, 0,516 моль/л; для треонинатоникотината цинка – 0,526, 0,323, 0,619 моль/л; для триптофанатоникотината цинка и фенилаланинатоникотината цинка – 0,376, 0,303, 0,516 моль/л; для лейцинатоникотината цинка – 0,526, 0,269, 0,722 моль/л; для изолейцинатоникотината цинка – 0,376, 0,377, 0,722 моль/л. Очистку образцов от продуктов реакции проводили с использованием ацетона. При исследовании влияния очерёдности добавления компонентов установлено, что при смене очередности добавления компонентов комплексы не образуются. 2) Исследованы физико-химические свойства комплексов 3-пиридинкарбоксамида (витамин B3), незаменимых аминокислот (валин, лизин, метионин, треонин, триптофан, лейцин, изолейцин и фенилаланин) и микроэлемента цинка, получены спектры поглощения водных растворов полученных соединений. Установлено, что образцы обладают двумя полосами поглощения с максимумом при 205 ± 15, характерная для составных компонентов комплекса, и с максимумом при 264 ± 4 нм, характерная для 3-пиридинкарбоксамида. Оптическая плотность образцов находится в диапазоне от 6 до 7,2 отн. ед. и от 1,7 до 5,0 отн. ед. соответственно. Получены ИК-спектры комплексов, а также сухих молочных продуктов (сыворотки и мелассы). Анализ ИК-спектров незаменимых аминокислот и комплексов микроэлемента цинка показал, что в диапазоне от 1410 до 1417 см-1 наблюдается падение интенсивности колебаний ионизированной карбоксильной группы COO–, а в диапазоне от 1518 до 1527 см-1 – колебаний ионизированной аминогруппы NH3+, что свидетельствует о формировании связи цинка с ионизированной аминогруппой и карбоксильной группой. Анализ ИК-спектров сухой молочной сыворотки и сухой мелассы молочной показал, что присутствуют деформационные плоскостные колебания гидроксильной группы (1261, 1383, 1410 см-1), ионизированных аминогрупп (1537, 1595 см-1), валентные колебания карбонильной группы (1657 см-1), деформационные внеплоскостные колебания гидроксильной группы (551 – 632 см-1), деформационные колебания аминогруппы (709 – 781 см-1), деформационные колебания метиленовой группы на 779 см-1, деформационные колебания метильной группы в диапазоне от 891 до 1037 см-1. Также наблюдаются валентные колебания карбоксильной группы (2889 – 2930 см-1) и валентные колебания гидроксильной группы (3387 см-1). Получены данные о количественном содержании ионов Na+, Cl-, Ca2+. Установлено, что содержание ионов Na+ составляет 0,08 – 0,10 %, ионов Cl– – 0,10 – 0,13 %, ионов Ca2+ – от 0,10 – 0,18 %. Получены данные о титруемой кислотности, которая составляет. 17 °Т. 3) Получены модели взаимодействия 3-пиридинкарбоксамида (витамин B3) с незаменимыми аминокислотами (валин, лизин, метионин, треонин, триптофан, лейцин, изолейцин и фенилаланин) и микроэлементом цинк. Определены значения полной энергии молекулярного комплекса, энергии высшей заселенной молекулярной орбитали (HOMO), значение энергии низшей свободной молекулярной орбитали (LUMO), значение химической жесткости. Установлено, что полная энергия молекулярного комплекса у различных комплексов находится в диапазоне от -3011,756 до -2613,514 ккал/моль, разница полной энергии от 1774,103 до 1774,410 ккал/моль энергия высшей заселенной молекулярной орбитали (HOMO) – от -0,174 до -0,147 эВ, значение энергии низшей свободной молекулярной орбитали (LUMO) – от -0,122 до -0,084 эВ, значение химической жесткости – от 0,025 до 0,036 эВ. Получены энергодисперсионные спектры комплексов, позволяющие определить химический состав полученных соединений и сухих молочных продуктов (сыворотки и мелассы). Установлено, что у образцов массовая доля углерода находится в диапазоне от 18,64 до 57,45 %, азота – от 0,14 до 11,39 %, кислорода – от 15,19 до 34,97 %, серы – от 0,6 до 16,58 %, цинка – от 15,65 до 32,39 %. Моделирование коллоидной системы вторичных молочных продуктов проводилось для определения оптимальных условий гидратации белков сухой молочной сыворотки, обеспечивающих переход в стабильное эмульсионно-коллоидное состояние. В качестве модели белка был выбран β-лактоглобулин. Моделирование проводилось в программном комплексе VMD при значениях pH 2 (кислая среда) и 11 (щелочная среда). 4) Получены данные о влиянии технологических параметров на стабильность комплексов 3- пиридинкарбоксамида (витамин B3), незаменимых аминокислот (валин, лизин, метионин, треонин, триптофан, лейцин, изолейцин и фенилаланин) и микроэлемента цинка. В результаты построены поверхности отклика оптической плотности раствора от входных параметров (активная кислотность среды, температура синтеза, время экспозиции), которые позволяют судить о стабильности разрабатываемых комплексов при разных технологических параметрах, и о возможности использования комплексов в различных технологических этапах производства молочной продукции. Установлено, что для валинатоникотината цинка и треонинатоникотината цинка оптимальными значениями pH, температуры синтеза и времени экспозиции являются – 60 °C, 25 мин, 3; для лизинатоникотината цинка – 28,5 °C, 17 мин, 9; для метионинатоникотината цинка – 95 °C, 5 мин, 7; для триптофанатоникотината цинка – 77,5 °C, 17 мин, 4; для лейцинатоникотината цинка – 25 °C, 15 мин, 11; для изолейцинатоникотината цинка – 42,5 °C, 12 мин, 10; для фенилаланинатоникотинат цинка – 46 °C, 17 мин, 7.

Аннотация результатов, полученных в 2025 году
1. Получены данные о механизме восстановления вторичных молочных продуктов. Полученные зависимости позволяют предположить механизм, лежащий в основе восстановления продукта. Ультразвуковая обработка в оптимальном диапазоне (20-60% мощности, 10-50 с) вызывает явление акустической кавитации, которая приводит к интенсивному диспергированию и гомогенизации частиц мелассы и белковых компонентов сыворотки. Это не только улучшает смешиваемость, но и способствует образованию более стабильных мелкодисперсных структур. Частичная замена сыворотки мелассой в пропорции 50-75% по-видимому, создает оптимальное соотношение белков, лактозы и солей молочной сыворотки к полисахаридам и минеральному комплексу мелассы. Такой состав, будучи подвергнут умеренному ультразвуковому воздействию, формирует систему с минимальной термодинамической движущей силой для окислительных процессов, что и фиксируется низким ОВП (15-25 мВ). Близкие к нейтральным значения дзета-потенциала (-8.22 до -9.0 мВ) подтверждают, что в этих условиях достигается электростатическая стабилизация коллоидной системы, достаточная для предотвращения быстрой коагуляции. 2. Впервые получены данные о влиянии комплексов 3-пиридинкарбоксамида (витамин B3), незаменимых аминокислот (валин, лизин, метионин, треонин, триптофан, лейцин, изолейцин и фенилаланин) и микроэлемента цинка на стабильность и физико-химические свойства коллоидной системы вторичных молочных продуктов. Наблюдаемый широкий разброс значений гидродинамического радиуса (от 190 до 683 нм) и дзета-потенциала свидетельствует о существенном и специфическом влиянии природы лиганда в хелатном комплексе на поверхностные и агрегационные свойства белково-липидных мицелл вторичных молочных продуктов. Можно предположить, что аминокислоты с разными химическими свойствами (полярные, неполярные, кислотные) по-разному модифицируют заряд поверхности мицелл и их сольватные оболочки, что в конечном итоге определяет склонность к агрегации или стабилизации. Отсутствие чёткой корреляции подчёркивает комплексный характер взаимодействий в системе, где ключевую роль играют не только электростатические силы, но и стерические факторы, гидрофобные взаимодействия и специфическое связывание с казеином или сывороточными белками. Так, из представленных результатов следует выделить образец молочного напитка, обогащенный комплексом эссенциального микроэлемента цинка с 3-пиридинкарбоксамидом и незаменимой аминокислотой метионином и лизином, так как они обладали наименьшим радиусом мицелл фазы молока и наибольшим дзета-потенциалом. Наименьший размер мицелл в образцах с метионином и лизином, вероятно, связан с оптимальным сочетанием их структур, препятствующих слипанию частиц. 3. Получены принципиально новые данные о сроках годности разработанных продуктов, обогащённого комплексами 3-пиридинкарбоксамида (витамин B3), незаменимых аминокислот (валин, лизин, метионин, треонин, триптофан, лейцин, изолейцин и фенилаланин) и микроэлемента цинка. При экстремальных условиях можно заключить, что оптимальным сроком является 2 дня хранения, для некоторых продуктов – 3 дня (образец при добавлении комплекса с незаменимой аминокислотой лейцином, фенилаланином). Проведённые исследования в экстремальных условиях позволяют перенести результаты на нормальные условия хранения (при температуре 4±2°C). Учитывая, что скорость биохимических процессов при снижении температуры падает в 2-3 и более раз, можно прогнозировать, что фактический срок годности разработанных обогащённых напитков в герметичной упаковке при холодильном хранении составит от 7 до 14 суток. 4. Впервые исследованы органолептические, функционально-технологические и физико-химические свойства функциональных молочных напитков на основе комплексов 3- пиридинкарбоксамида, незаменимых аминокислот и эссенциального микроэлемента цинка. Незначительный разброс значений рН (7,46–7,52) и титруемой кислотности (18–21 °Т) между обогащёнными образцами указывает на то, что комплексы не провоцируют существенных кислотно-основных изменений в системе и хорошо совместимы с молочной средой. При этом стабильная плотность (~1066 кг/м³) подтверждает однородность и консистентность всех вариантов продукта. Наиболее заметные различия наблюдаются в вязкости: её снижение во всех обогащённых образцах (16,6–17,7 мПа·с) по сравнению с контролем (19,0 мПа·с) может быть следствием диспергирующего действия хелатов, которые, взаимодействуя с белками, препятствуют формированию более прочных пространственных структур.