Одним из эффективных направлений исследования реальных технологических процессов является создание виртуальных процессов и его составляющих. В работе созданы виртуальные компьютерные модели, устанавливающие связь между математической моделью процесса сушки и моделируемой конструкцией двухсекционной барабанной сушилки, укомплектованной абсорбционном водоаммиачным тепловым насосом. Для имитационного моделирования процесса сушки использована математическая модель на базе дифференциальных уравнений тепломассопереноса А.В. Лыкова, алгоритмическое и программное обеспечение процесса сушки и создана единая виртуальная система, позволяющая в широком диапазоне изменения режимных параметров моделировать процесс сушки злаковых, масличных и зернобобовых культур в барабанной сушилке в режиме реального времени. Для проведения вычислительного эксперимента в одной из CAD систем выполнена трехмерная визуализация барабанной зерносушилки и использована графическая оболочка среды LabVIEW с набором всех инструментов, необходимых для сбора данных, их анализа и представления полученных результатов. 3D – исполнение барабанной сушилки в САПР (системе автоматизированного проектирования) позволила моделировать реальные условия ее эксплуатации, выполнять сравнение альтернативных вариантов и осуществлять выбор наилучших конструкторских решений.
Вестник Воронежского государственного университета инженерных технологий
2024. — Выпуск 3
Содержание:
Статья посвящена некоторым аспектам создания технологий будущего АПК России. В центре внимания находится диалектический подход к разработке сложных технологий АПК как синергетического комплекса процессов преобразования сельхоз сырья в продукты питания. Круг обсуждаемых вопросов включает: возможный облик технологий АПК в Шестом технологическом укладе с позиций прикладной философии; диалектическую неизбежность усложнения технологии АПК; развитие систем автоматического проектирования и систем автоматизации научных исследований; производительный труд учёного и инженера АПК в Пятом, Шестом и Седьмом технологических укладах; условие технологического прорыва в будущее АПК России; диалектику революционных и эволюционных подходов в развитии пищевых технологий. В период скачка в развитии пищевой технологии происходит как радикальное изменение ее структуры, так и всплеск функциональных возможностей, в результате чего ослабляются внутренние противоречия. Поэтому с достижением нового, более высокого уровня организации технологии становится меньше противоречий с резко выраженными тормозящими факторами. Однако противоречия не исчезают вовсе, вместо одних появляются другие, но, как правило, менее острые, т. е. характерные для более высокого уровня организации. Дальнейшее развитие технологии идет в виде эволюционных изменений: совершенствование процессов и модернизация оборудования. Для создания инновационных технологий необходимо: проанализировать современные технологии АПК России и их техническое сопровождение с точки зрения возможности и целесообразности создания в перспективе системных технологических комплексов индустриального производства и переработки продукции сельского хозяйства в продукты питания; разработать перспективные про-граммы поисковых, фундаментальных, прикладных и опытно-конструкторских работ с государственным бюджетным финансированием по сквозным технологиям системного комплекса на период до второй половины XXI века и далее; организовать подготовку научных и инженерных кадров путем объединения вузов сельскохозяйственного и пищевого профилей.
Ключевые слова
В настоящее время переработка растительных отходов является перспективным направлением развития в современной энергетике. Существует множество методов переработки отходов, но не все из них являются экономически обоснованными и безвредными для экологии. Одним из самых распространенных методов переработки является быстрый абляционный пиролиз, предназначенный для термической переработки отходов без доступа кислорода. В результате такой переработки образуется: углеродистый остаток и пиролизный газ. Количество получаемых пиролизных газов составляет 60 % и более от массы перерабатываемого сырья. Чтобы пиролизные газы стали высококачественным топливом их необходимо подвергнуть процессу сепарации, который протекает в устройствах, называемых – конденсатор паров. При сепарации пиролизных газов лучше не использовать обычные нефтегазовые конденсаторы так как конденсируемые пиролизные газы обладают высокой смольностью из-за чего происходит более быстрый износ устройства. Для установки по производству пиролизного топлива предлагается двухступенчатая система сепарации, предназначенная для разделения пиролизных газов на фракционные составляющие: пиролизного дистиллята, неконденсирующегося горючего газа и воды. В статье представлена конструкция двухступенчатой системы сепарации. Описан принцип работы двухступенчатой системы сепарации, дана схема её устройства. Представлена методика расчета двухступенчатой системы сепарации, позволяющая определить геометрические параметры конденсаторов скруберного и эжекторного типов.
Ключевые слова
Одной из неотъемлемых стадий большинства технологических процессов является стадия разделения продукта или полуфабриката на отдельные порции. Разделение как правило происходит резанием, хотя могут применяться и ряд других способов разделения. Технологическая линия производства конфет «Птичье молоко» оптимизирована для максимального использования сырья и минимизации отходов, что дает высокое качество итогового изделия. При изготовлении применяется способ непрерывной разливки конфетного пласта на конвейерную ленту, с последующей ускоренной выстойкой, делением массы на порционные корпуса, глазированием и упаковкой. Проведено научно-техническое прогнозирование, с целью проанализировать целесообразности изменений в конструкции машины. Для этого составлена модель «черного ящика» операции резки конфетного пласта «Птичье молоко». Для удобства структурирования и оценки значимости факторов использован метод экспертного оценивания, результаты представлены в виде матрицы рангов. Исследование характеристик, оказывающих воздействие на операцию резки кондитерской массы, было выполнено с использованием четырех различных параметров, которые являлись управляющими, управляемые, возмущающие и наблюдаемые, а сам технологический процесс резания выполнялся в комбинированной машине, предназначенной для резки конфетного пласта. Выявленных показателей, оказывающих влияние на качество обработки полуфабриката, оказалось 17. В результате проведенных исследований было установлено, что в технологическом процессе разделения конфетной массы в линии производства конфет «Птичье молоко» к существенным факторам можно отнести следующие пять факторов: жесткость ножа, скорость перемещения для гильотинного ножа и транспортерной ленты, плотность разрезаемой массы, частота вращения и число дисковых ножей.
Ключевые слова
В современном мире популяризируется использование растительных аналогов молока. Это связано с вегетерианским и веганским течениями, аллергией на животный белок, а также с распространением непереносимости лактозы. На фоне чего на рынок стремительно выходит все больше производителей растительных напитков не только за рубежом, но и в России. Этому способствует богатство сырьевой базы: овес, рис, гречиха и другие культуры. В настоящее время растительные альтернативы молока можно встретить во многих полуфабрикатах, изделиях и блюдах и особенно значима такая замена в мучных кулинарных изделиях, при приготовлении которых в тесто вместо привычного молока добавляются растительные аналоги. В статье рассматривается целесообразность введения растительных аналогов молока в рецептуру приготовления одних из наиболее распространенных мучных изделий – оладьи. Проиллюстрирована технологическая схема изготовления данных изделий с использованием растительных напитков торговой марки «Nemoloko» на основе сырья отечественного происхождения. Приведены результаты органолептической оценки классических оладий (контрольный образец) и оладий с растительными аналогами молока (экспериментальные образцы), а также определена их пищевая ценность. Результаты анализа органолептической оценки показали, что образцы не имеют ярко-выраженных отличительных особенностей. Замена животного молока в рецептуре приготовления оладий не приводит к ухудшению качества готовых изделий. Также при подсчете пищевой ценности выявились незначительные отклонения в витаминно-минеральной составляющей. При этом показатели энергетической ценности остаются неизменными. По результатам анализа разработанных образцов можно отметить, что оладьи на основе растительных аналогов молока являются полноценной заменой классических оладий. Они предотвращают появление аллергических реакций у людей, страдающих непереносимостью лактозы, что позволяет им разнообразить пищевой рацион. Использование растительных напитков при приготовлении блюд и изделий способствует расширению перечня доступной к приобретению продукции в сфере индустрии питания.
Ключевые слова
Микробиота кишечника человека представляет собой сложную экосистему, состоящую из триллионов микроорганизмов, которые симбиотически обитают в кишечнике человека. Посредством производства ряда метаболитов они выполняют многие важные метаболические функции, которые дополняют активность ферментов млекопитающих и играют существенную роль в пищеварении. Межиндивидуальная изменчивость структуры микробиоты и, следовательно, экспрессии ее генов (микробиома) в значительной степени объяснялась рационом питания. Питание влияет на состав и функции микробиоты с краткосрочными и долгосрочными эффектами. Несмотря на наличие обширного ряда исследований, молекулярные механизмы, лежащие в основе этих эффектов, до сих пор остаются не до конца изученными. В статье мы обобщили и конкретизировали имеющиеся данные о влиянии рациона питания на состав микробиоты кишечника. Питание оказывает краткосрочные и долгосрочные влияния на микробные колонии, совершая глубокое воздействие на здоровье человека. Фактически изменения микробиоты, вызванные питанием, постепенно ассоциируются не только с физиологией человека, но и с хроническими заболеваниями, включая ожирение, иммунные, метаболические и воспалительные заболевания кишечника. Взаимосвязь между здоровьем человека, кишечной микробиотой и питанием представляет собой одну из наиболее перспективных и сложных тем для исследователей. Действительно, микробиота представляет собой динамичное сообщество, претерпевающее изменения в соответствии с пищевыми привычками на протяжении всей жизни человека, и обладает большим метаболическим потенциалом, способным воздействовать на фармакологические мишени и биологически активные соединения.
Ключевые слова
Мучные блюда имеют простую технологию производства и пользуются спросом у различных групп населения. Для прогнозирования качества мучных блюд с использованием растительных заменителей молока разработана квалиметрическая модель. Данный инструмент оценки качества продукции предоставляет возможность измерить в числовой форме достигнутый результат, учитывая характеристики и свойства продукта, а также обосновать результаты объективностью анализируемых параметров, так как они поддаются точной количественной оценке объективными инструментальными методами исследования. Целью представленного в работе исследования является разработка модели квалиметрического прогнозирования и оценки качества пищевой продукции на примере мучных блюд с использованием растительных заменителей молока. Актуальность применения растительных заменителей молока в рецептуре мучных блюд определяется следующими причинами: непереносимость лактозы у потребителей, религиозные посты и ограничения. Растительные заменители молока имеют мягкий и нежный вкус, который позволяет использовать их в различных блюдах, не перебивая другие вкусы, они легко усваиваются организмом благодаря своему натуральному составу и отсутствием холестерина, что делает их идеальным выбором для людей, страдающих сердечно-сосудистыми заболеваниями. При формировании качества мучных блюд с растительными заменителями молока учитывается 9 показателей потребительских предпочтений и 7 измеряемых показателей. Так же проведено сравнение с 3 аналогами и подобраны целевые значения количественно измеряемых показателей и единицы измерения. Результаты настоящего исследования можно использовать для оценки качества мучных блюд с использованием растительных аналогов молока. Это предоставит возможность пополнить ассортимент пищевой продукции на рынке Российской Федерации, обеспечить её качество, конкурентоспособность и безопасность для потребителей
Ключевые слова
В настоящее время ведутся разработки учеными в области улучшения состава и качества сметаны и сметанных продуктов. Основная часть указанных продуктов обладает функциональной направленностью за счет включения в состав дополнительных ингредиентов. Представляет интерес использование пищевых добавок, содержащих йод в технологии сметанных продуктов. Наиболее богата йодом морская капуста (ламинария). Помимо этого ламинария богата витаминами А, В, С, Е, Д и антиоксидантами, железом, магнием, бромом и др. В морской капусте есть энтеросорбенты - вещества, способные выводить из организма человека токсины; фукоксантин – ускоряет метаболизм, пищевые волокна. Сметанный продукт, полученный на кафедре Технологии продуктов животного происхождения ФГБОУ ВО «ВГУИТ» содержит следующие компоненты: сливки молочные, закваску для сметаны, порошок ламинарии. С целью установления оптимальной дозировки растительного компонента порошок ламинарии вносили на стадии заквашивания смеси в количестве от 0,5 до 2,0 %. Определена оптимальная дозировка 1,0-1,5 %. Добавление порошка морской капусты выше указанной дозировки приводило к ухудшению органолептических показателей продукта. Сметанный продукт получали по традиционной технологии. Особенностью являлись операции подготовки и внесения заквасочной культуры и порошка ламинарии. Установлено, что значительное влияние на качество сметанного продукта оказывает степень помола высушенного порошка морской капусты. Сметанный продукт обладал кисломолочным вкусом и запахом, имел белый с кремовым оттенком цвет с незначительными вкраплениями частиц ламинарии. В течение всего срока хранения определяли органолептические, физико-химические и микробиологические показатели. Установлена повышенная на 32 % вязкость опытного образца по сравнению с контрольным. Консистенция сметанного продукта при хранении стабильная. По результатам исследований у сметанного продукта определена прочная связь со сгустком. Добавление порошка ламинарии позволяет получить сметанный продукт с обогащенным витаминно-минеральным составом
Ключевые слова
Основным недостатком большинства помадных конфет является высокая сахароёмкость и калорийность, низкое содержание полезных эссенциально важных пищевых веществ, быстрый процесс высыхания и черствения при хранении. Актуальным является использование взамен сахара порошка из жома топинамбура, содержащего значительное количество пищевых волокон и минеральных веществ, обладающего высокими влагоудерживающими свойствами. Введение порошка из жома топинамбура в количестве от 5 до 9% способствует: ускорению структурообразования помадной массы за счет интенсификации процесса кристаллизации сахарозы; изменению реологических свойств помадной массы, а именно увеличению ее вязкости и пластической прочности; повышению дисперсности помадной массы, при этом доля кристаллов сахарозы размером менее 20 мкм в помадной массе увеличивается на 9–16%; сокращению процесса высыхания конфет при хранении; снижению сахароемкости, калорийности и повышению пищевой ценности за счет увеличения содержания пищевых волокон и минеральных веществ. При использовании порошка из жома топинамбура в количестве 9% взамен сахара позволило получить помадные конфеты функционального назначения по содержанию растворимых пищевых волокон (31,5% от суточной потребности), которые оказывают пребиотический эффект. По сравнению с контрольным образцом, в опытном образце содержание углеводов снизилось – на 8,1%, калорийность понизилась – на 27 ккал, содержание калия повысилось – в 42,9 раза, кальция – в 3,5 раза, магния – в 4 раза, фосфора – в 12 раз, железа – в 8 раз. Следовательно, использование данного обогатителя является целесообразным и перспективным с точки зрения улучшения качества и повышения пищевой ценности изделия, разработанную технологию помадных конфет с использованием порошка из жома топинамбура можно рекомендовать для внедрения на кондитерских предприятиях.
Ключевые слова
Проблема использования в сельском хозяйстве химических средств защиты растений обостряется за счет их негативного действия на окружающую среду и получаемую продукцию. Интенсивное применение фунгицидов, гербицидов, инсектицидов против болезней, сорняков и вредителей в сельхозпроизводстве приводит к снижению плодородия почвы и качества продукции, сокращению агрономически ценных микроорганизмов. Повышается актуальность биологической защиты растений. Для восстановления гомеостаза микробного сообщества почвы, получения высокой и экологически безопасной продукции необходимо использовать биологические способы борьбы с заболеваниями сахарной свеклы. Для этого разрабатываются микробиологические биопрепараты на основе штаммов микробов-антагонистов фитопатогенов, один из них – Bacillus subtilis, Приведены результаты полевых исследований по влиянию внесения суспензии аборигенных штаммов Bacillus Subtilis на интенсивность развития и распространенность основных заболеваний листового аппарата сахарной свеклы. Cогласно результатам исследований, суспензии штаммов Bacillus subtilius 20 и 17(8) проявляют себя эффективно в борьбе с такими заболеваниями как: альтернариоз, церкоспороз, фомоз, вирусная желтуха, мучнистая роса. Обработка листового аппарата микроорганизами-антагонистами Bacillus subtilis 20 и Bacillus subtilis 17/8 способствовала увеличению урожайности корнеплодов сахарной свёклы на 5,2-10,7 т/га. Это связано с тем, что интродуценты успешно заселяли филлоплану развивающихся растений и почву, оптимизировали структуру микробного сообщества, способствовали снижению заболевания листового аппарата сахарной свеклы.
Ключевые слова
В работе приведены данные по технологии получения дистиллятов, при совместной переработке фруктового и зернового сырья, на аппаратах периодического действия и на дистилляционных установках непрерывного действия. Рассмотрены факторы, сдерживающие производство фруктовых дистиллятов в РФ. Предложен способ по переработке фруктового сырья с использованием существующего оборудования спиртовых заводов. При помощи лабораторной кубовой ректификационной установки периодического действия смоделирован технологический процесс промышленного получения дистиллятов, использующий дистилляционные установки непрерывного действия. Рассмотрены особенности производства дистиллятов из зерно-фруктового сырья на лабораторной кубовой ректификационной установке периодического действия, по методу двукратной перегонки. По результатам проведенных исследований установлено, что имеется технологическая возможность применения аппаратов непрерывного действия, реализованных на базе брагоректификационных установок спиртовых заводов, для получения дистиллятов с оригинальными органолептическими показателями на основе зерно-фруктового сырья. Получены образцы невыдержанного дистиллята с органолептическими показателями присущими исходному сырью. Разработана аппаратурно-технологическая схема установки непрерывного действия для производства дистиллятов из сброженного зерно-фруктового сырья. Выявлено, что процесс перегонки зерно-фруктовой бражки на аппаратах, работающих под атмосферным давлением, может сопровождаться образованием нагара нерастворенных веществ на элементах конструкции перегонных аппаратов. В процессе перегонки бражек из зерно-фруктового сырья в содержание метилового спирта в продукте может достигать 0,2%, что необходимо учитывать при планировании производства. Разработаны рекомендации по внедрению технологического процесса производства дистиллятов из зерно-фруктового сырья на технологическом оборудовании спиртовых заводов
Ключевые слова
Одними из основных факторов, влияющими на качество хлеба, являются микробиологические и биохимические процессы, протекающие в тестовых полуфабрикатах в результате жизнедеятельности дрожжей. Данными процессами возможно управлять путем регулирования биотехнологических характеристик дрожжей, что позволяет интенсифицировать технологические операции хлебопекарного производства. Хлебопекарные дрожжи должны иметь высокую ферментативную активность, способность выделять углекислый газ в анаэробных условиях и быстро адаптироваться к изменению состава питательной среды. Данные свойства дрожжей могут быть улучшены с помощью проведения предварительной активации в питательных средах, которые содержат компоненты, интенсифицирующие синтез бродильных ферментов в дрожжевых клетках. Цель работы состояла в исследовании влияния предварительной активации прессованных хлебопекарных дрожжей Saccharomyces cerevisiae в питательной среде с пищевой комплексной добавкой на их биотехнологические характеристики: подъемную силу и ферментативную активность (зимазная, мальтазная). Подъемную силу дрожжей определяли ускоренным способом. Зимазную и мальтазную активности определяли методом измерения времени, за которое выделяется 10 см3 диоксида углерода при сбраживании дрожжами растворов глюкозы и мальтозы, соответственно. Новизна работы заключается в установлении параметров предварительной активации хлебопекарных дрожжей Saccharomyces сеrеvisiае с использованием пищевой комплексной добавки. Показано, что оптимальная продолжительность предварительной активации дрожжей составляет 20 мин. Предварительная активация прессованных дрожжей способствовала повышению их биотехнологических характеристик: подъемная сила дрожжей возросла на 46,9 %, зимазная активность – на 37,7 %, мальтазна активность – на 13,4 %. Полученные результаты свидетельствуют о перспективности применения предварительной активации дрожжей в питательной среде с пищевой комплексной добавкой при производстве хлебобулочных изделий.
Ключевые слова
Значительное место в номенклатуре функциональных продуктов питания занимает пищевая продукция, содержащая инулин, который во всем мире используется как пищевой продукт диетического и диабетического питания, пребиотик, структуро- и вкусообразователь. Клубни топинамбура являются сырьём для получения инулина. В статье рассматривается использование ультразвукового излучения в качестве эффективного метода для ускорения процесса извлечения инулина из клубней топинамбура и повышения его выхода. Данный подход к процессу экстрагирования дает возможность не только уменьшить продолжительность технологической операции, но и заметно увеличить удельный выход целевых компонентов. Рекомендовано техническое исполнении экстрактора с использованием ультразвукового излучения и разработан рациональный режим его эксплуатации. В результате математической обработки результатов экспериментов получены аппроксимирующие зависимости удельной производительности от влияющих параметров, выполнен анализ и построены и поля значений удельной производительности процесса ультразвуковой экстракции инулина. Для реализации в промышленности предлагается следующий вариант выполнения стадии экстракции: формирование экстракционной смеси при смешивании мезги с водой в соотношении гидромодуля мезга:вода от 1:4 до 1:8, экстрагирование проводить в течение 20-60 мин с использованием ультразвукового воздействия частотой 22 кГц и интенсивностью 50 Вт/см2 на экстракционную смесь массой 2,5 - 13,5 кг при механическом перемешивании экстракционной смеси со скоростью 15-30 об/мин и ее циркуляционном перемешивании с кратностью циркуляции 20..30 объемов/час при температуре смеси 313 – 353 К при этом удельная производительность составит 4,708 – 14,566 кг/(м3·ч).
Ключевые слова
В статье представлена нормативная база по организации питания в школах, мониторингу и контролю, принципам разработки, современным подходам к питанию. При формировании меню учитывается мнение школьников и их родителей о качестве приготовленных блюд, их разнообразии, органолептических показателях и температурных параметрах. Отмечены требования к поставщикам, критерии их выбора. Отмечен контроль качества питания учащимися и их родителями. При формировании меню учитываются мнения школьников и их родителей по качеству приготавливаемых блюд, их разнообразию, органолептическим показателям, температурным параметрам, организации питания в соответствии с СанПиН, который был актуализирован в 2021 году. Отмечены принципы разработки меню, реализации меню свободного выбора и по типу «Шведский стол». Представлены рекомендации по рационам питания и кулинарной продукции, которую можно включать в меню. Даны рекомендации по оформлению обеденных залов, по оснащению современной мебелью, с использованием тематического интерьера и разного стиля, в том числе с учетом национальных традиций народов России В статье отражена деятельность Федерального Центра мониторинга питания обучающихся при Министерстве Просвещения по организации качественного питания в образовательных учреждениях, описана техническая поддержка процесса публикации меню школами, взаимодействии с базой данных ФЦМПО, которая обеспечивает: проверку каталога интернет-сайта школы, используемого для публикации меню, подачу школами-пользователями обновленных данных о школе, каталоге сайта, запросы школ-пользователей на повторное чтение данных, анализ меню школ по показателям, публичный доступ к меню фактического питания для организации родительского контроля.. Для организации правильного питания необходимо оснащение пищеблоков современным оборудованием как механическим, так и тепловым, а обеденные залы и буфеты инновационным торгово-технологическим оборудованием и мебелью
Ключевые слова
Цель исследования заключается в разработке технологии безглютенового пива из солода киноа и анализе влияния применения различных штаммов дрожжей на физико-химические показатели готовой продукции. Для проведения исследования был использован комплекс методов, включающий изучение научной литературы, сбор и обработку данных, проведение анализа физико-химических показателей образцов напитков. Изучены технологические процессы производства безглютенового пива, анализ проводили по образцам готовой продукции, изготовленных с применением различных штаммов дрожжей. По показателям было выявлено, что все образцы соответствуют нормативным значениям стандартов, в образцах отсутствует глютен. Анализ результатов исследований показал, что производство пива из солода киноа имеет значительный потенциал, в том числе для расширения потребительского спроса на данную категорию напитка. В химическом составе киноа присутствует огромное количество макро- и микроэлементов, на 100 г зерна: 102% дневной нормы марганца, 49% магния, 46% фосфора, 30% меди, 25% железа, 21% цинка, 16% калия, 12% селена, 300 мг Омега 3, Омега 6, витамины группы В, витамин Е, PP, A. Напитки из киноа будут обладать рядом преимуществ, такими как высокая питательная ценность, отсутствие глютена. Исследуемые образцы пива имеют уникальный вкусовой профиль, соответствующий данному сырью. Эти характеристики сделают продукт из киноа привлекательным для широкой аудитории, включая людей с особыми пищевыми предпочтениями. Проведенные исследования показывают целесообразность производства данного продукта с целью расширения ассортимента в связи с возможным высоким спросом, для повышения конкурентоспособности продукции.
Ключевые слова
Длительное хранение больших объемов сахарной свеклы, обусловленное повышением производственной мощности предприятий, приводит к снижению технологического качества сырья. Нестабильные погодные условия вызывают замораживание и последующее оттаивание, что разрушает свекловичную ткать, повышая ее доступность действию микроорганизмов. Переработка некондиционного сырья сопровождается использованием целого спектра бактерицидных препаратов на разных этапах производства, к которым со временем вырабатывается резистентность сопутствующей микрофлоры. Для снижения степени инфицированности полупродуктов на верстате производства предлагается использовать бактерицидный препарат на основе натриевой соли дихлоризоциануровой кислоты (ДХЦН), который можно вводить в экстрагент перед подачей в диффузионный аппарат. Экспериментально установлено влияние количества, концентрации раствора ДХЦН и температуры экстрагента на качественные характеристики диффузионного и очищенного соков. Выявлено положительное влияние ДХЦН при переработке свеклы, обсемененной Leuconostoс mesenteroides. С использованием методов математического моделирования получены регрессионные зависимости, отражающие взаимосвязь параметров процесса и качественных характеристик соков. Установлены оптимальные параметры использования ДХЦН при подготовке экстрагента для диффузионного процесса: температура 65о С, концентрация раствора ДХЦН 0,05 %, его количество 15 %. Данный препарат может быть использован также на стадиях хранения сахарной свеклы, обработки свекловичной стружки перед экстрагированием, дезинфекции оборудования
Ключевые слова
Аналитический обзор существующих исследований показал, что значительное число спортсменов испытывает дефицит макро- и микронутриентов. Наиболее распространенными дефицитами являются недостаток витаминов группы D, С, B1, B2, фолатов, A, E а также минеральных элементов, таких как магний, кальций и цинк. В последние годы популярность спортивного питания растет, что связано с растущим интересом к здоровому образу жизни и правильному питанию. Целью данного исследования является изучение ассортимента и потребительских предпочтений в продуктах спортивного питания в Орловской области. Анализ ассортимента спортивного питания в магазинах на территории г. Орла показал, что многие магазины имеют высокие показатели широты ассортимента, но сталкиваются с низким коэффициентом новизны и устойчивости. Это указывает на необходимость улучшения ассортимента новинок и повышения стабильности товарных предложений. Исследование потребительских предпочтений в Орловской области показывает, что спортивное питание в основном используется для укрепления здоровья (41%) и повышения иммунитета (38,5%). Большинство респондентов не придают большого значения стране производства, предпочитая отечественные бренды лишь немного более иностранным. Наибольшей популярностью пользуются витаминно-минеральные комплексы (43,6%) и протеины (41%), в то время как заменители пищи и предтренировочные комплексы вызывают меньший интерес. При выборе продуктов наиболее важными характеристиками являются вкус, цена, состав и отзывы других потребителей. Бренд и удобство использования имеют наименьшее значение. Более 70% респондентов готовы сменить бренд при наличии аналогичного продукта с улучшенным составом. Более 50% доверяют рекомендациям других спортсменов, а 33,3% – советам тренера или диетолога. Представленные данные о дефиците витаминов и минеральных элементов, а также существующий спрос потребителей демонстрируют необходимость разработки таких видов спортивного питания как протеины, витаминные и минеральные комплексы, аминокислоты и термогенетики.
Ключевые слова
Кондитерские жиры содержат большое количество насыщенных жирных кислот, придающие продуктам заданную плотность и увеличивают температуру плавления. Приведена разработка технологии и расчет рецептуры кондитерского жира на основе растительных культур и совершенствовать известные способы по переработке растительных масел. В работе при производстве жиров использовались очищенные растительные масла: пальмовое, ши, подсолнечное, оливковое, соевое, рапсовое, льняное и другие, их фракции, а также модифицированные масла и жиры. В ходе эксперимента были сделаны три различных смеси жиров объемом 200 мл по предполагаемым рецептурам. Далее проходил процесс переэетрификации на пилотных установках, образцами по 10 кг. Переэтерифицированные образцы получили названия Баланс-1, Баланс-2, Баланс-3 и Баланс-4 и направлены на дезодорацию. После изучения физико-химических свойств разработанных жиров, было принято решение выработать из двух производственных жиров «Эконат 2004» и «Эконат 3004-32» и очищенных пилотных образцов Баланс-2, Баланс-3, Баланс-4 шоколадно-ореховую пасту по классической рецептуре. При выработке смотрели на технологические свойства. В результате было выработано по две баночки шоколадно-ореховой пасты из каждого образца
Ключевые слова
Рынок производства продуктов питания является одним из ключевых компонентов экономики, который удовлетворяет потребности населения в продовольствии. В последние годы тенденции здорового образа жизни, повышение осведомленности потребителей о качестве продукции и устойчивое развитие привели к росту интереса к этой области. Основные направления анализа рынка пищевого производства включают исследования динамики инноваций в области производства, потребления, технологий и упаковки. Важным аспектом также является влияние глобальных изменений, таких как изменение климата и экономические и политические факторы, на доступность и стоимость продовольствия. На современные тенденции на рынке также влияет потребительский спрос на органические и экологически чистые продукты, что в результате побуждает сельскохозяйственные компании внедрять более устойчивые методы производства. Рынок также сталкивается с такими проблемами, как соблюдение стандартов безопасности пищевых продуктов, управление отходами и необходимость сохранения биоразнообразия. Поэтому рынок производства продуктов питания играет важную роль в обеспечении продовольственной безопасности, и его дальнейшее развитие требует комплексного подхода, который учитывает экономические, социальные и экологические факторы.
Ключевые слова
Лебеда (Chenopodium album) — однолетнее растение семейства Амарантовые, богатое питательными веществами, используется как биологически активная добавка в пищевые продукты. Это неприхотливое растение содержит витамины A, C, группы B, минералы (кальций, железо, магний) и антиоксиданты (флавоноиды и фенольные соединения), которые поддерживают иммунитет, улучшают пищеварение и обладают противовоспалительными свойствами. Семена лебеды содержат больше белка и сложных углеводов, чем листья, что делает их отличным источником питания для поддержания мышечной массы и нормализации работы ЖКТ. Проращенные семена лебеды повышают биодоступность питательных веществ и активных ферментов, что способствует улучшению пищеварения и антиоксидантной защите. Лебеда нашла применение в кулинарии — свежие листья добавляют в салаты и супы, а семена перемалывают в муку для выпечки. Однако стоит учитывать высокое содержание оксалатов и нитратов в растении, что требует умеренности в употреблении и термической обработки. Лебеда используется также в народной медицине для улучшения пищеварения, заживления ран и как диуретик. Несмотря на широкие возможности использования, лебеда требует дальнейших исследований для подтверждения её лечебных свойств и влияния на здоровье человека при долгосрочном употреблении.
Ключевые слова
Статья посвящена разработке технологии и оценке качества охлажденных нутриентно адаптированных мясных рубленых полуфабрикатов (МРПФ) с использованием белково-композитной смеси (СБКС) «Дисо Нутринум» с пролонгированными сроками хранения. Выявлено оптимальное внесение СБКС в рецептуру в количестве 7,5 %. Внесение СБКС в количестве 7,5% способствует формированию заданных свойств МРПФ за счет повышенного содержания легкоусвояемых белков, образующих вязкие коллоидные растворы, что улучшает функционально-технологические свойства мясной системы, а именно влагоудерживающую способность, жироудерживающую способность и формоустойчивость. Улучшаются также и органолептические свойства мясных изделий (вкус, консистенция, внешний вид). По сумме незаменимых аминокислот нутриентно адаптированные МРПФ превышали значения как ФАО/ВОЗ, так и контрольных объектов. В опытных образцах содержание незаменимых аминокислот выше на 2,5 % по сравнению с контрольным. Доказано, что нетермическая технология обработки холодной плазмой может быть использована для обеззараживания пищевых продуктов, т.к. увеличение времени обработки плазмой привело к сокращению количества мезофильно-аэробных и анаэробных бактерий (КМАФАнМ): при 5-ти минутной обработке низкотемпературной плазмой КМАФАнМ - 5,1∙104 КОЕ/г; при 10-и минутной обработке - 4,4∙104 КОЕ/г; при 15-и минутной обработке - 2,8∙104 КОЕ/г. При этом Listeria monocytogenes и Salmonella не было обнаружено во всех испытуемых МРПФ. Научно обоснована эффективность использования технологии обработки мясных пищевых продуктов высоким давлением (HPP), которое снижает показатели КМАФАнМ, подавляет и уничтожает развитие патогенных микроорганизмов (БГКП, Listeria monocytogenes, Salmonella, Proteus и прочие), что приводит к увеличению сроков хранения мясных рубленных полуфабрикатов.
Ключевые слова
Бактериальная целлюлоза (БЦ) имеет значительный потенциал применений в пищевой промышленности, в результате ее способности стабилизировать пищевые дисперсные системы. В данной работе исследовали эффективность биосинтеза БЦ на отходах молочной промышленности, изучены параметры процесса: количество субстрата, титруемая кислотность, масса синтезируемой целлюлозы. Определены физико-химические свойства и липидосвязывающая способность полученных гель пленок и дегидратированных образцов полисахарида. Бактериальную целлюлозу получали в статических условиях, на жидкой питательной среде – молочной сыворотке. Предварительно лактозу молочной сыворотки гидролизовали ферментным препаратом LACTA FREE до количества глюкозы 1.93%. Масса продуцируемой целлюлозы в статических условиях симбиотической консорциумом Medusomyces gisevii составила 3.84 г/л в течение 21-х суток при Т=31°С. Отмечена корреляция низких количеств глюкозы культуральной жидкости на 6-е сутки биосинтеза со снижением значений титруемой кислотности. Степень конверсии глюкозы ферментированной молочной сыворотки на массу продуцируемой бактериальной целлюлозы составила 22.6%. Максимальная скорость биосинтеза 0.181 г СВ/л×сут установлена на 15-е сутки процесса. Определена водоудерживающая способность синтезированных гель пленок бактериальной целлюлозы – 82.35 ± 0.63 г/г. Лиофилизированные образцы бактериальной целлюлозы характеризовались большей водопоглащающей способностью (22.44 г/г) в сравнении с дегидратированными при Т=50°С образцами (5.42 г/г). Установлено, что регидратированные образцы лиофилизированной целлюлозы обладали в 3.43 раза большим показателем отношения количества свободной и связанной влаги в сравнении с высушиваемыми образцами БЦ. Определена насыпная плотность дезагрегированной целлюлозы: лиофилизированной - 20 кг/м3, термически высушенной - 170 кг/м3. В работе дана сравнительная характеристика липидосвязывающей способности БЦ и хитозана. Определены микробиологические показатели дезагрегированной бактериальной целлюлозы
Ключевые слова
Кисель является традиционным блюдом национальной русской кухни. Однако общим недостатком киселей традиционного состава является использование в качестве желирующего агента веществ углеводной природы, хотя и с присущими им функциями пищевых волокон, в случае использования пектина. Актуальной проблемой является разработка пищевых систем гелеобразной консистенции, доступного ценового сегмента для обеспечения устойчивого потребительского спроса, обогащенных легкоусвояемыми белковыми фракциями, имеющими технологический потенциал к гелеобразованию, на основе вторичных сырьевых ресурсов молочной промышленности. Цель работы – разработка рецептурно-компонентных решений напитков комбинированного состава на основе молочной сыворотки и овсяной муки для здорового питания населения в условиях биологических рисков, комплексная оценка потребительских свойств комбинированных напитков. Объектами исследования служили напитки киселеобразной консистенции, приготовленные по традиционным и разработанным рецептурам: «Оранжевое настроение» и «Вишневое облако». Овсяная мука была использована в качестве структурообразующего компонента вместо картофельного крахмала, а также вместо части сахара-песка в рецептуре киселя, в сочетании с молочной сывороткой. Обобщенный критерий функции Харрингтона для модифицированных напитков равен 0,82, что соответствует оценке «очень хорошо» по шкале желательности. Проведена сенсорометрическая оценка аромата киселя «Вишневое облако» в сравнении с вишневым киселем «Наслаждение» торговой марки Stailon, производитель – Преображенский молочный комбинат. Установлено, что что в пробе 2, по сравнению с пробой 1, больше содержится алифатических спиртов, сложных эфиров (ацетатов), несвязанной воды, летучих кислот и меньше титруемых кислот, летучих аминов. Вне зависимости от используемого концентрированного сока в составе рецептур кисели получили общую дегустационную оценку 8,2 балла по 9-балльной шкале, при следующих показателях биологической ценности: коэффициент различия аминокислотного скора (КРАС) 27,97; биологическая ценность (БЦ) 72,03 %; коэффициент сопоставимой избыточности (с) 8,83.
Ключевые слова
Макаронные изделия быстрого приготовления известны своей удобностью и большим выбором вкусов и имеют ряд преимуществ: высокую усвояемость, длительный срок хранения, низкую стоимость и доступность для любых слоев населения. Однако традиционно они содержат высокое количество углеводов и часто не обеспечивают полноценного питания. Современное общество всё больше обращает внимание на своё здоровье и питание. Увеличение числа людей с непереносимостью глютена и желанием улучшить свои пищевые привычки привело к росту популярности продуктов, содержащих минимальное количество глютена. На фоне этого, макаронные изделия быстрого приготовления, обогащённые полезными компонентами, такими как кислоты Омега-3 и Омега-6, становятся всё более актуальными. Наиболее рациональным способом создания функциональных макаронных изделий является введение в рецептуру натуральных ингредиентов растительного происхождения, нетрадиционных для этой отрасли, что позволяет повысить пищевую ценность, улучшить органолептические и физико-химические показатели и расширить ассортимент макаронных изделий быстрого приготовления. Для проведения исследований использованы макаронная мука (крупка), полученная из зерна твердой пшеницы сорта Омский изумруд. По результатам проведенных анализов органолептических, физико-химических, биохимических показателей зерна и крупки можно утверждать, что качество зерна и муки соответствует требованиям стандартов. В качестве улучшителей использовали муку из зерна льна белого сорта Амбер и муку из зерна рыжика сорта Омич полученные путем измельчения целых зерен на лабораторной мельнице (все культуры возделывались в условиях южной лесостепи Омской области в учебно-опытном хозяйстве ФГБОУ ВО Омский ГАУ). Полученные результаты исследований химического состава льняной и рыжиковой муки свидетельствуют о высокой пищевой ценности, возможности использования в качестве биологически активных добавок для обогащения макаронных изделий витаминами и кислотами Омега-3 и Омега-6.
Ключевые слова
В процессе помола зерна в муку происходит механическое разрушение целостности некоторой части крахмальных гранул. Доля разрушенного крахмала в муке может существенно различаться в зависимости от принятой на предприятии технологии и особенностей работы используемого оборудования и оказывает значительное влияние на свойства замешиваемого теста и качество продукции. Цель работы – исследование взаимосвязи между содержанием поврежденного крахмала в пшеничной муке высшего сорта и способностью удерживать растворитель на примере образцов муки, выработанной на индустриальных мукомольных предприятиях и в условиях мини-производств. Объекты исследования: 13 образцов пшеничной муки высшего сорта, приобретенные в магазинах розничной торговли г. Воронеж, а также на маркетплейсах: 11 образцов произведены на высокопроизводительных мукомольных предприятиях (9 российских и 2 белорусских), а 2 образца произведены на российских мини-предприятиях. Методы исследования: Массовую долю влаги определяли методом высушивания, содержание поврежденного крахмала – с помощью анализатора SDmatic, способность муки удерживать растворитель (solvent retention capacity, SRC) – на анализаторе SRC-Chopin. Анализ всей совокупности представленных в статье экспериментальных данных свидетельствует о возможности получения обширной взаимодополняющей информации о хлебопекарных качествах пшеничной муки высшего сорта с помощью амперометрического метода определения содержания поврежденного крахмала и SRC-теста с набором диагностических растворителей. Результаты: В муке крупных индустриальных производителей России и Беларуси содержание поврежденного крахмала находилось в интервале 20,4-27,9 UCD. В образцах, выработанных на мини-производствах, отмечены более высокие значения поврежденного крахмала – 30,6 и 33,3 UCD и максимальные значения водопоглощаемости. Индекс эффективности глютена (GPI) в муке крупных индустриальных производителей находился в интервале 0,69…0,89. Заключение: Полученная информация может быть использована на хлебопекарных, кондитерских и макаронных предприятиях, что позволит выбрать поставщика муки, максимально соответствующей для выработки высококачественной продукции из разных товарных сегментов (формовой хлеб, плоский хлеб (лаваш), лепешки, печенье, крекеры и т.п.). Вопрос о существовании устойчивой корреляционной зависимости между характеристиками поврежденного крахмала в муке, полученными с помощью амперометрического метода и SRC-теста, требует дальнейшего изучения. Мука, выработанная крупными мелькомбинатами, характеризуется меньшей вариабельностью показателей качества по сравнению с мини-предприятиями. Выявленные различия в исследованных образцах муки по содержанию поврежденного крахмала и способности удерживать растворитель (SRC) могут служить основанием для дальнейшей классификации по направлениям ее использования.
Ключевые слова
В связи с проблемами питания у трети населения планеты, именно по сбалансированности основных пищевых элементов, актуальным является разработка пищевых систем удовлетворяющим не только по пищевой ценности конечного продукта, но и по повышенному химико-биологическому составу. Разработка таких систем направлена на использование в производстве различных растительных и животных композитов. Такие композиты позволяют обогатить продукт пищевыми волокнами и необходимыми нутриентами, которые благотворно влияют на пищеварительную систему. Низкая стоимость таких композитов позволит снизить затраты на производство. Предложенная система предполагает использование модельного фарша на основе мяса птицы и говядины 2 сорта с белково-углеводным комплексом (БУК) с включением биомодифицированного сердца говяжьего, субпродуктовой пасты из биомодифицированных вымени и легкого крупного рогатого скота. В состав БУК включали коммерческий порошкообразный препарат яблочной клетчатки и порошкобразный полуфабрикат из биоферментированных семян маша. Обоснован выбор данных добавок в связи с их химическим составом, что позволит сделать конечный продукт функциональной направленности. Выбор субпродуктов крупного рогатого скота также обоснован химическим составом, так как данный ресурс сможет сбалансировать состав пищевой системы по содержанию белков, минеральных веществ и витаминов. В работе опытным путем выявили оптимальное соотношение модельных фаршей мяса птицы (грудная часть) и говядины, которое составило в процентном соотношении основного мясного сырья, которое составило 60:40. Для определения оптимальных соотношений добавляемых ингредиентов в составе БУК использовали вертикально-интегрированный подход, основываясь на оценке влагосвязывающей (ВСС, %) и влагоудерживающей способности (ВУС, %) мясной системы. По результатам проведенного опыта по оптимизации компонентного состава БУК для внесения в модельный фарш были получены зависимости, описывающие функционально – технологические свойства систем. Проведенные исследования по оценке эффективности использования в составе мясных систем белково-углеводных композиций свидетельствует о перспективах их внедрения в производственный цикл выработки мясных рубленых полуфабрикатов обогащенного состава. Доказано, что применение в составе фаршевой системы белково – углеводной композиции на основе ингредиентов растительного и животного происхождения оказывает положительное влияние на структуру и пищевую ценность рубленых полуфабрикатов
Ключевые слова
Methods of physicochemical analysis, namely differential thermal analysis (DTA), high temperature differential thermal analysis (HTTA), X-ray phase analysis (XRD), microstructural analysis (MSA) and microhardness measurements are used to determine the nature of the physicochemical interaction in the Er-Sb-Te ternary system.. Phase diagrams of the following quasi-binary Er2Te3-Sb2Te3, ErTe-Sb2Te3, ErTe-SbTe, ErTe-Sb and non-quasi-binary Er-Sb2Te3, D (ErSb3Te5,5)-Te sections are presented for the first time. It has been established that at a component ratio of 1:1 in the Er2Te3-Sb2Te3 system, a new ternary phase with the composition ErSbTe3 is formed, which crystallizes in the hexagonal syngony with unit cell parameters: a=0.408; c=3.045 nm. In the system based on Sb2Te3, solid solutions are formed, the boundaries of which are up to 3 mol% Er2Te3 at room temperature, and at the eutectic temperature it reaches about 8 mol% Er2Te3. The ternary combination of ErSbTe3 with an α-solid solution forms a eutectic, the coordinates of which are 20 mol % Er2Te3 and 800 K. The liquidus of the ErTe-Sb2Te3 system consists of two branches of primary crystallization of an α-solid solution based on Sb2Te3 and an Er2Te3 compound. In the ErTe-Sb2Te3 section, a region of homogeneity is also formed based on Sb2Te3 up to 5 mol % ErTe. The system state diagram is of the simple eutectic type. Eutectic coordinates 25 mol% ErTe and 850K. In the ErSb – ErTe and Sb – ErTe systems, no new ternary phases and homogeneity regions have been found. Eutectic coordinates in the ErSb – ErTe system; 50mol % ErTe and 1200K, and in the second system (Sb – ErTe) a degenerate eutectic is observed (at 900K). The cut Sb2Te3-Er intersects three, and D-Te two subordinate triangles. In both systems, ternary eutectic and peritectic invariant reactions occur at different temperatures. A projection of the liquidus surface of the Er-Sb-Te ternary system is also constructed, which consists of fourteen fields of primary crystallization of phases, separated by 25 monovariant equilibrium curves. Monovariant curves intersect at 11 nonvariant points, five of which are eutectic and six are peritectic.
Ключевые слова
При травлении стали образуются отходы - отработанные травильные растворы, содержащие свободные кислоты и соли металлов. Такие растворы необходимо перерабатывать или утилизировать. В статье показана возможность применения диализа для выделения соляной кислоты из такого раствора. Преимуществом этого мембранного метода являются компактность оборудования, возможность частичной регенерации компонентов сточной воды и организация замкнутого цикла потребления химических веществ на производстве, возможность комбинации с другими мембранными методами. Исследован процесс диффузионного диализа модельного раствора, содержащего соляную кислоту (1,5 моль/дм3) и хлорид железа (III) (0,25 моль/дм3). Эксперимент проведен в двухкамерном противоточном диализаторе с анионообменной мембраной МА-41 в режиме рецикла. Эффективность разделения компонентов раствора охарактеризована такими параметрами процесса, как потоки кислоты через мембрану, коэффициент разделения, коэффициент задержания соли. Процесс проведен в двух вариантах: при соотношениях объемов отдающего (питающего) и принимающего растворов равного 1:1 (первый вариант) и 2:1 (второй вариант). При диализе изучаемого модельного раствора получены следующие значения коэффициентов разделения соляная кислота/соль железа (III) для первого и второго вариантов соответственно: 27,2 и 19,2. Соотношение объемов отдающего и принимающего растворов, равное 2:1, позволяет получить раствор соляной кислоты заданной концентрации за меньшее время, чем при соотношении объемов отдающего и принимающего растворов, равном 1:1. Преимуществом первого варианта проведения эксперимента является возможность получения более чистого целевого продукта - раствора соляной кислоты (с меньшим содержанием соли железа (III))
Ключевые слова
Установлена возможность применения термопластичных полимерных пленок полиэтилена низкой плотности и полиэтилентерефталата отечественных марок для производства элайнеров и мягких форм, предназначенных для полимеризации стоматологических композитов, используемых в ортодонтологии. Надмолекулярная структура и состав листов полиэтилентерефталата и полиэтилена низкой плотности отечественных марок, а также их механические свойства отличаются от структуры и свойств фирменных полимерных материалов Shueu-Dental. Различие состава и степени кристалличности листов установлено методом дифференциально-сканирующей калориметрии. Установлено, что основу мягких пленок для матриц составляет полиэтилен низкой плотности со степенью кристалличности 35± 5%, а основу жестких пленок для изготовления элайнеров – аморфный сополимер этилентерефталата с температурой стеклования 76-81оС. Деформационные свойства импортного полиэтилена низкой плотности аналогичны свойствам отечественных полимеров различных марок. Деформационные свойства и кристалличность импортного полиэтилентерефталата существенно отличается от аналогичных по составу материалов отечественных марок Для приведения к соответствию состава и кристалличности полимерных материалов фирмы Shueu-Dental и пленок отечественного производства производили модифицирующую термообработку отечественных материалов в муфельной печи. Путем подбора температуры и времени термообработки листов полиэтилентерефталата получен материал меньшей кристалличности без содержания «летучих» компонентов. Пригодность модифицированной пластины полиэтилентерефталата отечественного производства для изготовления элайнеров проверялась путем измерения её жесткости. Жесткость оценивали по величине модуля Юнга, измеренного путем растяжения образцов исходных и модифицированных материалов с постоянной скоростью растяжения. После модифицирующей термообработки исследовали степень локальной вытяжки и разнотолщинность готовых изделий (элайнеров) из полиэтилена низкой плотности и полиэтилентерефталата. Измерили толщину в характерных точках и установили количественную связь между толщиной изделий и степенью вытяжки полимеров, применяемых в ортодонтологии
Ключевые слова
Модификация поливинилового спирта (ПВС) боратами позволяет регулировать основные эксплуатационные показатели водорастворимых пленок - температуру и время растворимости, прочность. Потребность в повышении водостойкости пленок на основе ПВС связана с конкретными областями их применения, например при создании защитных оболочек в растениеводстве или экобезопасной разовой посуды и проч. Цель работы - сравнительная оценка основных эксплуатационных показателей пленок ПВС с различной молекулярной массой, модифицированного боратами различной природы Объекты исследования: пленочные образцы низкогидролизованных ПВС трех различных марок (05-88, 17-88, 24-88), имеющих одинаковую степень гидролиза (88%), но отличающихся молекулярной массой (ММ) и как следствие - вязкостью раствора (для ПВС 05-88, 17-88, 24-88 составляющей 4,5÷6,5, 20,0÷26,0, 44,0÷56,0 мПа*с соответственно), модифицированные боратами в различном соотношении (тетраборатом натрия в количестве 0,125 ÷ 2,0 масс.% и борной кислотой в количестве 2,5 ÷ 10,0 масс.%). Методы исследования: водорастворимость образцов оценивали визуально при погружении в воду с температурой 20°С, сорбцию водяного пара оценивали стандартным статическим (эксикаторным) методом определения изотерм сорбции паров воды полимерными материалами, прочностные показатели пленок в сухом и паронасыщенном состоянии определяли по ГОСТ 11262-17 с помощью разрывной машины РМ-50 с программным обеспечением «Stretch Test». Установлено, что влияние природы сшивателя на свойства модифицированных пленок существенно отличается для ПВС с различной ММ. Тетраборат натрия приводит к быстрому гелеобразованию р-ра ПВС, что проявляется интенсивнее с увеличением ММ полимера, поэтому его введение ограничено 2,0, 1,0 и 0.5 масс.% соответственно для ПВС 05-88, 17-88 и 24-88; при сшивке борной кислотой эффект гелеобразования отсутствует. Тетраборат натрия неэффективен для повышения водостойкости ПВС с низкой ММ, хотя улучшает его прочностные показатели; борная кислота эффективно сшивает ПВС (особенно с высокой ММ), что проявляется в значительном увеличении времени растворения пленок. Максимальный эффект сшивки, сопровождающийся значительным повышением водостойкости, наблюдался в случае модификации средне- и высокомолекулярного ПВС борной кислотой в количестве не менее 5,0 масс.% от массы полимера.
Ключевые слова
В статье рассматривается влияние продолжительности гомогенизации каучукового латекса с коагулирующими агентами на процесс выделения каучука. Производство синтетического каучука включает в себя ряд сложных химических и физических процессов, которые могут оказывать значительное влияние на эффективность и энергозатраты. Один из ключевых факторов, который следует учитывать, - это тепловой эффект, связанный с изменениями внутренней энергии системы. В работе исследуются два подхода к производству каучука: использование соли в качестве коагулянта и применение катионного электролита. Исследования показали, что при использовании хлорида натрия коагуляция протекает по концентрационному механизму, а при использовании N,N-диметил-N,N-диаллиламмонийхлорида - по нейтрализационному. При этом продолжительность совмещения каучукового латекса с раствором хлорида натрия оказывает влияние на расход коагулянта необходимого для полного выделения каучука из латекса. Однако, при использовании в качестве коагулянта N,N-диметил-N,N-диаллиламмонийхлорида данного влияния обнаружено не было. Эти различия подчеркивают различные механизмы коагуляции в зависимости от применяемого реагента. Расход катионного электролита на выделение одной тонны каучука из латекса сохранялся постоянным. Полученные данные имеют как научное, так и практическое значение для оптимизации технологических схем и снижения энергозатрат.
Ключевые слова
В статье приведены исследования о возможности применения гидрохлорида циануротриамида в технологии получения эмульсионных каучуков в качестве коагулирующего агента. С увеличением спроса на полимерные изделия возникает необходимость в усовершенствовании технологий их производства, что позволяет повысить эффективность процессов и снизить издержки. Однако существующая технология выделения каучука из латекса, основанная на использовании хлорида натрия, имеет значительные недостатки: высокие материалоемкость и водопотребление, а также экологические риски из-за загрязнения сточных вод. В связи с этим исследуются альтернативные коагулянты, которые могут заменить солевые агенты, при этом оставаясь эффективными и экономически целесообразными. Одним из перспективных решений является использование циануротриамида (ЦТА), который обладает хорошими коагулирующими свойствами и низкой стоимостью. Показано, что при увеличении расхода коагулянта наблюдается повышение массы образующейся крошки каучука. Установлено, что при использовании такого коагулянта процесс выделения каучука их латекса протекает без применения подкисляющего агента. Исследованные вулканизаты, полученные из каучука, выделенного с использованием ЦТА, соответствуют требованиям по физико-механическим свойствам и сопоставимы с образцами, полученными на основе хлорида натрия. Таким образом, соль ЦТА представляет собой перспективный коагулирующий агент для технологии получения эмульсионных каучуков, обеспечивая экологические преимущества и высокую эффективность процесса.
Ключевые слова
Процессы изомеризации парафиновых углеводородов обеспечивают снижение содержания ароматических и низкооктановых углеводородов в автомобильных бензинах. Октановое число товарного изомеризата, используемого при компаундировании в бензинах, зависит от чёткости разделения компонентов реакционной массы изомеризации, в частности присутствие в ней не превращённых реактантов приводит к снижению октанового числа и потере этих компонентов сырья. В товарном изомеризате типовой установки низкотемпературной изомеризации лёгкой бензиновой фракции ПГИ-ДИГ вместе с целевыми продуктами содержатся низкоразветвленные и сырьевые нормальные углеводороды, в частности присутствует н-гексан, ухудшающий качество товарного изомеризата из-за его низкого октанового числа (ОЧИ=25). Одним из потоков технологической схемы, формирующим товарный изомеризат с установки, является кубовый продукт колонны деизогексанизатора, содержание н-гексана в котором составляет до 3,5%масс., поэтому в промышленных условиях целесообразно его извлечение из кубового продукта деизогексанизатора с последующим рециркулированием в сырьевой поток. В работе предлагается изменение технологической схемы установки низкотемпературной изомеризации с целью уменьшения потерь сырьевых углеводородов с товарным изомеризатом путём включения в неё дополнительной ректификационной колонны Кдоп. Исследования выполнены с использованием моделирующей программы Unisim Design. Выполненными расчётами получены целесообразные технологические режимы работы и конструкционные параметры колонны Кдоп: количество одно-поточных клапанных тарелок равно 30, давление в колонне Рниз = 160кПа и Рверх = 110кПа, температура в ребойлере и конденсаторе 102,4 и 81,3 ℃ соответственно, флегмовое число R=2,5. Включение дополнительной ректификационной колонны Кдоп в типовую технологическую схему обеспечивает уменьшение потерь н-гексана с товарным изомеризатом на 1,78 % с одновременным увеличением его октанового числа на величину до 2,4 пункта
Ключевые слова
Стабильный риформат установок каталитического риформинга, в частности установки CCR, содержит в себе большое количество (до 77%масс.) ароматических углеводородов, из них треть – ксилолы. На промышленных установках при выпуске товарных бензинов возникает ситуация, когда показатель октанового числа превышает необходимое значение. В связи с этим существует возможность выделения из стабильного риформата потока суммарных ксилолов, что позволит повысить вариативность выпускаемой товарной продукции и привести показатель октанового числа к нормативному значению. В работе выполнено исследование возможных вариантов схемы выделения ксилолов из стабильного риформата для увеличения вариативности выпускаемой товарной продукции. Для оценки достигаемых показателей возможных технологических схем выделения из стабильного риформата ксилольной фракции были рассмотрены следующие варианты: сложная колонны с боковым отбором ксилольной фракции, сложная колонна со стриппинг секцией и схема из двух последовательно соединённых ректификационных колонн. Исследование выполнено с использованием моделирующей системы UniSim Design. Предложена двух колонная технологическая схема блока вторичной ректификации стабильного риформата, обеспечивающая достижение содержания ксилольной фракции в товарном продукте более 97%масс. при 84%-ом отборе ксилолов от их содержания в потоке питания предлагаемой технологической схемы. Число клапанных тарелок составляет 50 для первой колонны и 70 для второй, С учётом стоимости проектно-изыскательных работ, поставки материально-технических ресурсов, а также затрат на строительно-монтажные работы, срок окупаемости предлагаемого проекта составит 3,5 года.
Ключевые слова
Разработка углеродных наноструктурированных (УНС) материалов для промышленного применения является актуальной задачей, учитывая их широкое использование в различных отраслях. Основной целью исследования было рассмотреть особенности метода плазменного синтеза УНС в жидкой среде и подход определения рациональных параметров технологического процесса. Рассмотрены материалы, получаемые электродуговым методом в жидкой среде, и сама установка синтеза. Показаны существенные отличая синтеза УНС в жидкой среде от использования традиционной газовой буферной среды. Обозначены методы математического моделирования, позволяющие описывать плазменные процессы применительно к рассматриваемому синтезу. Показана целесообразность использования кинетического подхода для моделирования плазменных процессов синтеза УНС в жидкой среде. Использование системы уравнений Больцмана для каждого вида компонента плазмы межэлектродного пространства, дополненных условием парных упругих и неупругих столкновений, позволяет рассматривать процессы движения и взаимодействия частиц. Это дает возможность прогнозировать образование в плазме кластерных групп со связями С‒С, С=С формирующих пентагоны и гексагоны, которые образуют архитектуру УНС и определяют количественный выход продукта синтеза. Дополнение модели системой уравнений Максвелла, позволяет описать параметры электромагнитного поля, а использование уравнения теплопроводности Фурье с учетом подвижных границ системы выполнить расчет температурного поля объекта и найти начальные скорости и энергии частиц. Предложенный подход математического моделирования плазменного синтеза, позволяет найти рациональные технологические условия синтеза УНС в жидкой среде, определяющие получение конечного продукта с заданными свойствами и максимальным выходом.
Ключевые слова
В данной статье проведено комплексное сравнительное исследование различных геометрических характеристик микрокапилляров, которые используются для проведения химических реакций. Рассмотрены три основные формы микрокапилляров: серпантинная, фрактальная и лобулярная. Основное внимание уделено тому, как геометрия микрокапилляров влияет на ключевые параметры реакционного процесса, включая эффективность смешения реагентов, распределение потоков, теплопередачу и скорость реакции. Оптимизация этих параметров является крайне важной для повышения производительности химических процессов в микромасштабах. Для моделирования использовалось программное обеспечение COMSOL Multiphysics, которое дало возможность провести оценку гидродинамических характеристик, таких как число Рейнольдса, коэффициенты перемешивания и профиль распределения температуры. В исследование также включены расчеты критериев, используемых для количественной оценки эффективности смешения реагентов. Кроме численного моделирования, проведены эксперименты, результаты которых использовались для верификации полученных расчетных данных. Это позволило повысить точность и достоверность выводов. Результаты исследования показывают, что выбор геометрии микрокапилляров оказывает значительное влияние на гидродинамические параметры течения и, следовательно, на общую эффективность химических реакций. Например, серпантинная геометрия может обеспечивать лучшее перемешивание на ранних этапах реакции, тогда как кишкообразная форма может быть оптимальной для длительных процессов с высокой скоростью теплообмена. Выводы данной работы содержат практические рекомендации по выбору геометрии микрокапилляров в зависимости от специфики химической реакции. На примере самоконденсации ацетона была выявлена подходящая геометрия – лобулярная. Рекомендации направлены на повышение производительности, улучшение качества продуктов реакции и снижение энергетических затрат
Ключевые слова
This study examines the physicomechanical and special properties of polymer films composed of hyaluronic acid (HA) and zinc oxide (ZnO) nanoparticles that can be used as transdermal patches. Transdermal patches are a popular method of medical and cosmetic procedures in various disciplines, not limited to cosmetology, gynecology, oncology, etc. They have advantages such as convenience and simplicity, the possibility of uniform drug delivery, and a wide range of possible applications. These advantages make transdermal patches an important tool for various areas of medicine. However, most biopolymers used as a polymer matrix do not meet the required physicomechanical properties when creating polymer films for medical purposes. That is why hyaluronic acid with ZnO nanoparticles as a filler was chosen as a polymer base. The work examines the effect of nanoparticle concentration on the physicomechanical and special properties of hyaluronic acid-based polymer films. It has been shown that using 5 wt.% ZnO nanoparticles results in the production of a polymer film based on hyaluronic acid, with optimal mechanical parameters for the balance between the relative elongation and strength of the resulting materials and compliance with the skin texture, which is of critical importance for increasing the long-term effectiveness of the use of the obtained polymer films as a base for creating transdermal patches