Андрей Владимирович Блинов, кандидат технических наук, доцент кафедры физики и технологии наноструктур и материалов
ул. им. Пушкина, 1, Ставрополь, 355002
Andrey Vladimirovich Blinov, Candidate of Technical Sciences, Associate Professor of the Department of Physics and Technology of Nanostructures and Materials
1 Pushkin St r., Stavropol, 355002
Зафар Абдулович Рехман, ассистент кафедры физики и технологии наноструктур и материалов
ул. им. Пушкина, 1, Ставрополь, 355002
Zafar Abdulovich Rekhman, Assistant at the Department of Physics and Technology of Nanostructures and Materials
1 Pushkin St r., Stavropol, 355002
Алексей Алексеевич Гвозденко, ассистент кафедры физики и технологии наноструктур и материалов
ул. им. Пушкина, 1, Ставрополь, 355002
Alexey Alexeevich Gvozdenko, Assistant at the Department of Physics and Technology of Nanostructures and Materials
1 Pushkin St r., Stavropol, 355002
Алексей Борисович Голик, ассистент кафедры физики и технологии наноструктур и материалов
ул. им. Пушкина, 1, Ставрополь, 355002
Alexey Borisovich Golik, Assistant at the Department of Physics and Technology of Nanostructures and Materials
1 Pushkin St r., Stavropol, 355002
Андрей Ашотович Нагдалян, кандидат технических наук, старший научный сотрудник научно-исследовательской лаборатории пищевой и промышленной биотехнологии
ул. им. Пушкина, 1, Ставрополь, 355002
Andrey Ashotovich Nagdalуan, Candidate of Technical Sciences, Senior Researcher at the Research Laboratory of Food and Industrial Biotechnology
1 Pushkin St r., Stavropol, 355002
Максим Борисович Ребезов, доктор сельскохозяйственных наук, кандидат ветеринарных наук, профессор, главный научный сотрудник; доктор сельскохозяйственных наук, кандидат ветеринарных наук, профессор кафедры биотехнологии и пищевых продуктов
ул. им. Талалихина, 26, Москва, 109316
ул. им. Карла Либкнехта, 42, Екатеринбург, 620075
Maksim Borisovich Rebezov, Doctor of Agricultural Sciences, Candidate of Veterinary Sciences, Professor, Chief Researcher; Doctor of Agricultural Sciences, Candidate of Veterinary Sciences, Professor of the Department of Biotechnology and Food Products
26 Talalikhin Str., Moscow, 109316
42 Karl Liebknecht Str., Yekaterinburg, 620075
Дефицит микроэлементов является серьезной проблемой на территории России. В данной статье разработали комплекс эссенциального микроэлемента марганца c аскорбиновой кислотой и L-изолейцином. Свойства полученного соединения исследовали методами рентгенофазового анализа, ИК-спектроскопии, компьютерного квантово-химического моделирования. Установлено, что комплекс обладает аморфной структурой. В результате моделирования определили оптимальную модель взаимодействия: через карбоксильную группу и α-аминогруппу L-изолейцина и через C2 и C3 атомы аскорбиновой кислоты (E = -2264,757 ккал/моль). Данные квантово-химического моделирования подтвердили методом ИК-спектроскопии. Исследовали стабильность комплекса при различных технологических параметрах (рН, температура и время экспозиции). Для этого проводили многофакторный эксперимент с тремя входными параметрами и тремя уровнями варьирования. Показано, что на стабильность тройного комплекса эссенциального микроэлемента марганца с аскорбиновой кислотой и незаменимой аминокислотой L-изолейцин значительное влияние оказывают все параметры (рН, температура и время экспозиции). Установлено, что при увеличении рН, температуры и времени экспозиции происходит увеличение ∆Eh, что свидетельствует о потере стабильности комплекса и его разрушении. Параметры, при которых наблюдается стабильность образцов, соответствуют наименьшим значениям ∆ Eh: рН = 3–7, t = 25–60°, τ = 5–15. На следующем этапе проводили обогащение молока полученным соединением в расчете 30% от суточной дозы потребления марганца и исследовали физико-химические параметры молока в зависимости от концентрации разработанного комплекса. Установили, что для обогащения аскорбатоизолейцинатом марганца необходимо использовать концентрации 0,005 моль/л и меньше, так как полученные показатели соответствуют стандартам качества, установленным в Российской Федерации. По данным органолептической оценки, значения показателей (запах и вкус) молока, обогащенного аскорбатоизолейцинатом марганца, превышают значения показателей контрольного образца (АО «МКС», г. Ставрополь, Россия) и образца, обогащенного неорганической формой железа — сульфатом марганца.
Micronutrient deficiency is a serious problem in Russia. In this article, we developed a complex of the essential microelement manganese with ascorbic acid and L-isoleucine. The properties of the resulting compound were studied by X-ray phase analysis, IR spectroscopy, and computer quantum chemical modeling. It was established that the complex has an amorphous structure. As a result of the simulation, the optimal interaction model was determined: through the carboxyl group and α-amino group of L-isoleucine, and through the C2 and C3 atoms of ascorbic acid ( E = -2264.757 kcal/mol). Quantum chemical modeling data were confirmed by IR spectroscopy. The stability of the complex was studied under various technological parameters (pH, temperature and exposure time). To do this, a multifactorial experiment was carried out with three input parameters and three levels of variation. It has been shown that the stability of the ternary complex of the essential microelement manganese with ascorbic acid and the essential amino acid L-isoleucine is significantly influenced by all parameters (pH, temperature and exposure time). It was found that with increasing pH, temperature and exposure time, ∆ Eh increases, which indicates a loss of stability of the complex and its destruction. The parameters at which the stability of the samples is observed correspond to the lowest values of ∆ Eh: pH = 3–7, t = 25–60°, τ = 5–15. At the next stage, milk was enriched with the resulting compound at the rate of 30% of the daily dose of manganese consumption and studied the physicochemical parameters of milk depending on the concentration of the developed complex. It was found that for the enrichment of manganese ascorbate isoleucinate it is necessary to use concentrations of 0.005 mol/l or less, since the obtained indicators correspond to the quality standards established in the Russian Federation. According to the organoleptic assessment, the values of the indicators (smell and taste) of milk enriched with manganese ascorbate isoleucinate exceed the values of the indicators of the control sample (JSC MKS, Stavropol, Russia) and the sample enriched with the inorganic form of iron — manganese sulfate.
The authors declare that there are no conflicts of interest present.