Синтез микро- и наноструктур
Одним из перспективных направлений прикладной научно-исследовательской деятельности РОСИ является исследование практических проблем синтеза микро- и наноструктур. Соответствующие работы ведутся на базе Лаборатории синтеза микро- и наноструктур (структурное подразделение кафедры пищевых технологий РОСИ).
Дата начала работы лаборатории – 01.07.2016 г.
Основатель лаборатории – Кролевец Александр Александрович, доктор химических наук. Заведующий лабораторией – Куценко Владимир Николаевич, кандидат технических наук.
Сотрудники лаборатории:
Новиков Сергей Георгиевич – старший научный сотрудник, кандидат технических наук;
Глотова Светлана Григорьевна – научный сотрудник;
Будылина Марина Дмитриевна – лаборант.
Основная компетенция Лаборатории – проектирование, моделирование, разработка технологии и производство наноингредиентов на основе биологически активных соединений.
Работники Лаборатория являются авторами более 500 патентов.
Технология, используемая при изготовлении нанопродуктов лаборатории, может быть органически встроена в технологические цепочки производства продукции, где содержатся биологически активные вещества, и, в частности в:
• пищевой промышленности,
• производстве лекарственных средств,
• ветеринарных препаратов,
• сельском хозяйстве,
• косметологии и др.
К настоящему моменту получены следующие нанокапсулы:
• витамины (А, В, С, D, Е, К, РР)
• микро- и макроэлементы
• оксиды и соли (La, Ce, Sr, Ti, Al, Cu(l), Cu(II), Mn, Ni, Co)
• антиоксиданты (зеленый чай, розмарин, кверцетин, таксифолин, шиповник, шпинат, бетулин)
• адаптогены (лимонник китайский, женьшень сибирский, родиолярная роза, женьшень, аралия высокая)
• лекарственные препараты (антибиотики, риванол)
• экстракты трав с успокаивающим, кардиотоническим, спазмолитическим действием)
• кормовые добавки для животных (все вышеперечисленные ингредиенты, а также нанокапсулы хлореллы и спирулины)
• антибиотики (цефалоспорины, пенициллин, аминогликозиды, фторхинолоны)
• средства для обработки и дезинфекции: экоцид, биопаг.
Размер нанокапсул варьируется от 40 до 400 нм.
Разработанные нанокапсулы могут быть использованы в качестве добавок в такие продукты питания, как хлебобулочные и молочные продукты, мороженое, кондитерские изделия, детское, спортивное, лечебно-профилактическое питание и др. с целью повышения их пищевой усвояемости и адресной доставки нутриентов в определенные сектора организма.
Дополнительные преимущества использования инкапсулированных веществ в качестве пищевых добавок:
1. Адресная доставка инкапсулированного вещества в определенный сектор организма человека позволяет:
• преодолевать кислую среду желудка, оставаясь в исходном состоянии;
• усваиваться организмом в заданном отделе пищеварительного тракта;
• в разы увеличить биоактивность и, следовательно, биодоступность вещества, а значит и эффективность его воздействия;
• уменьшить порог противопоказаний к применению определенных нутриентов;
• снизить расход витаминов и других микро- и макроэлементов в производственном процессе при сохранении эффекта воздействия
2. Приобретение водорастворимых свойств инкапсулированных жирорастворимых витаминов позволяет использовать их для обогащения продуктов питания, в том числе «нежирных».
3. Пролонгированное действие вещества в заданных параметрах времени и количества, что достигается за счет использования комбинированных мультикапсульных систем разного размера, толщины и характера их оболочки.
4. Увеличение срока и удобства хранения нанокапсулированного вещества по сравнению с нативным.
5. Маскировка запаха и вкуса нанокапсулированного вещества.
Растворимая кишечная оболочка защищает нестабильные витамины (например, С, В2,К), антиоксиданты и другие вещества, что может быть использовано для обогащения ими функциональных продуктов лечебно-профилактического, детского и спортивного питания. Нанокапсулирование позволяет маскировать вкус и запах добавок, вводимых в пищу, при сохранении органолептических свойств продукта.