Ученые Северо-Кавказского федерального университета проводят исследования, направленные на разработку функциональных продуктов на основе молочной сыворотки. Для их производства используют ультразвук, что позволит усилить напитки важными для организма микроэлементами.
Разработки ученых СКФУ направлены на создание линейки функциональных продуктов питания и высокотехнологичного производства мясных и молочных продуктов нового поколения для эффективного здоровьесбережения.
Научная школа «Живые системы» под руководством члена-корреспондента РАН Ивана Евдокимова, которая уже несколько десятилетий действует в университете, специализируется на практическом внедрении технологий молочных продуктов и ингредиентов. Глубокая переработка позволяет разделить сырье на составляющие элементы и собрать новый продукт в соответствии с поставленными задачами.
«Наши ученые генерируют и совместно с партнерами реализуют целый ряд проектов в области глубокой переработки исходных продуктов, в том числе молока. Отмечу, что эти технологии востребованы не только на предприятиях макрорегиона, а также имеют перспективы для растущего рынка пищевой и фармацевтической отрасли России», — считает ректор СКФУ Дмитрий Беспалов.
Проект федерального университета основан на совместной работе двух групп ученых с целью разработки напитка, способного компенсировать недостаток цинка у потребителей.
Одна из команд занимается исследованием применения ультразвука для восстановления сухих молочных продуктов и возвращения их к первоначальному состоянию. Оказывается, что простого разбавления водой и перемешивания недостаточно для этого процесса. Это может привести к нестабильности смеси и ее оседанию, например.
Ультразвук действует как более эффективный «блендер» благодаря эффекту кавитации — физическому явлению, при котором образуются пузырьки или пустоты в веществе, которые потом «схлопываются». Другими словами, за счет локального снижения давления образуются пузырьки.
Высвобождаемая в этот момент энергия может быть направлена на усиление определенного процесса. Например, при превращении сухой молочной сыворотки в первоначальное состояние ультразвук гомогенизирует структуру, обеспечивает стабилизацию без использования дополнительных добавок, как отмечает автор исследования, руководитель Центра трансфера технологий, доцент кафедры технологии машиностроения и техносферной безопасности Инженерного института Константин Костенко.
«Возникла идея объединить мою часть научной работы и разработки коллег по получению хелатных комплексов, микроэлементов и наноматериалов, чтобы создать новый продукт. Мы комплексно подходим к задаче. Сейчас это поисковое исследование, но, надеемся, по итогу это будет функциональный напиток, произведенный с помощью ультразвук», — говорит Костенко.
На базе кафедры физики и технологии наноструктур и материалов СКФУ проводится второй этап исследований. Здесь ученые занимаются разработкой хелатных комплексов, содержащих восемь незаменимых аминокислот и цинк. Этот металл, по мнению специалистов, является дефицитным для многих жителей России.
Цинк участвует во многих важных процессах в организме, входит в состав большого количества ферментов (около 600), ответственный за иммунную и антиоксидантную защиту, помогает клеткам дышать, участвует в окислительно-восстановительных реакциях.
Ученым требуется много работы для разработки проекта на этапе его формирования. Необходимо изучить воздействие ультразвука на хелатные соединения и определить оптимальный рецепт полезного напитка. Затем нужно будет определить сценарий внедрения его в производственные цепочки молочных предприятий, которые могли бы проявить интерес к производству данного продукта.
Несмотря на это, как отмечает Константин Костенко, уже сегодня команда представляет, что в будущем покупатели смогут найти в магазинах России полезный напиток, обогащенный микроэлементами и разработанных учеными СКФУ.
Исследования проводятся при финансовой поддержке Российского научного фонда и в рамках стратегического проекта СКФУ в рамках программы «Приоритет-2030» национального проекта «Наука и университеты».
По вопросам сотрудничества в области разработки и реализации научных проектов в СКФУ можно обращаться в Центр трансфера технологий.
