Статья посвящена решению задач автоматизации пастеризатора в ООО «Пивоваренная компания «Балтика» - «Воронежский пивзавод» для повышения качества управления. Разработана структура системы управления на базе контроллера SIEMENS S7-400, модулей ввода/вывода SM321, SM331, SM322, SM332 и сенсорной панели IEI PPC-5190A. На оборудовании размещены средства локальной автоматизации: датчики температуры SENSYCON PT100; датчики давления Endress+Hauser Cerabar S PMC631, Aplysens 0…10 bar; электромагнитные расходомеры Endress+Hauser; кислородомер HAFFMANS-PENTAIR; кондуктометр Enress+Hauser CLD134-PLC148AB2; клапаны SPIRAX SARCO. Выполнена настройка частотного преобразователя DANFOSS 131B2132 FC-302 для управления насосом для получения возможности работы с малыми потоками пива. Разработано алгоритмическое и программное обеспечение для управляющего контроллера SIEMENS S7-400 (среда Step7) и сенсорной панели IEI PPC-5190A (среда WinCC). Для управления процессом пастеризации предложено реализовать схему комбинированного регулирования температуры пива (расходом пара) с компенсацией возмущения по давлению греющего пара в трубопроводе. Для синтеза алгоритма цифрового комбинированного управления проведена идентификация дискретных динамических моделей канала регулирования (“расход греющего пара – температура пива на выходе из секции пастеризации”) и канала возмущения (“давление пара в трубопроводе подачи теплоносителя – температура пива на выходе из секции пастеризации”). Идентификация моделей каналов выполнена по полученным экспериментальным данным на пастеризаторе с помощью метода наименьших квадратов (МНК). Для расчета настроек цифровых ПИД-регулятора и компенсатора по каналам регулирования и возмущения применен численный метод оптимизации (метод покоординатного спуска). Проведены модельные эксперименты, которые показали, что применение данного алгоритма значительно снижает колебание температуры пива при пастеризации. Для синтеза алгоритма применялись авторские программы идентификации дискретных динамических моделей каналов объекта и оптимизации настроек цифровых регуляторов и компенсаторов. Система управления процессом введена в эксплуатацию
Вестник Воронежского государственного университета инженерных технологий
2025. — Выпуск 1
Содержание:
Представлена разработка методики автоматизированного расчета реактора для получения жирных кислот из соапстоков растительных масел. Универсальная конструкция реактора позволяет последовательно осуществлять ключевые технологические процессы: щелочное омыление гидратированного растительного масла, высаливание хлоридом натрия, гидролиз и разложение мыльной сердцевины серной кислотой, а также промывку полученных жирных кислот. Разработанная методика учитывает физико-механические свойства смесей, конструктивные параметры оборудования и кинематический режим процесса, что обеспечивает высокую точность расчетов и адаптацию реактора под конкретные производственные задачи. Для реализации расчетов использована среда разработки QT Creator 5.14.2, позволяющая создавать кроссплатформенные приложения под операционные системы Windows и Linux. Программное обеспечение включает алгоритмы технологического, теплового и конструктивного расчетов, а также выбор типа мешалки и конструкции аппарата. Внедрение системы автоматизированного проектирования позволяет минимизировать затраты на проектирование и оптимизировать параметры реактора. Раздельное протекание процессов в разных реакторах способствует улучшению экологической обстановки и снижению энергозатрат. Разработанная система позволяет моделировать рациональные конструкции основных рабочих органов реактора, определять оптимальные технологические и конструктивные параметры, а также минимизировать затраты на проектирование оборудования. Результаты работы могут быть применены в пищевой, химической и других отраслях промышленности для повышения эффективности процессов получения жирных кислот из соапстоков растительных масел.
Ключевые слова
Выдержка виски – это ключевой этап, завершающий процесс его изготовления. Он включает в себя преобразование ячменного спирта в насыщенный ароматом и вкусом напиток. В процессе выдержки виски не только темнеет, но и приобретает богатый букет ароматов, а также уникальные вкусовые качества, которые делают его особенным. Традиционная технология производства виски требует длительной выдержки в дубовых бочках, что обуславливает значительные материальные затраты и увеличивает продолжительность всего процесса. Это, в свою очередь, оказывает влияние на себестоимость конечного продукта. В связи с тем, что рынок требует оптимизации производственных процессов, появилась необходимость в разработке интенсивных технологий, позволяющих сократить срок выдержки дистиллятов. Исследования методов, ускоряющих экстракцию компонентов из древесины, становятся все более актуальными. Изучение методов, таких как использование мелко нарезанной древесины, ультразвуковая обработка, оптимизация температурных условий и вакуумные технологии, дает возможность создать новые подходы к выдержке. Эти технологии могут значительно уменьшить время, необходимое для достижения желаемых вкусовых характеристик, и при этом сохранить высокое качество готового продукта. Интенсивные технологии не только помогают сократить время производства, но и позволяют производителям адаптироваться к современным требованиям рынков, где сроки доставки и стоимость продукции играют ключевую роль. Несмотря на необходимость интенсивного подхода, важно отметить, что натуральные процессы также имеют свою ценность, и их следует бережно сочетать с инновациями. Таким образом, будущее производства виски, вероятно, будет сосредоточено на интеграции традиционных методов и современных технологий, что позволит создавать уникальные и качественные напитки. Поэтому, существует потребность в разработке интенсивных технологий, направленных на сокращение сроков выдержки дистиллятов в контакте с древесиной дуба. Сегодня ведутся активные исследования различных методов, ускоряющих процесс экстрагирования веществ из древесины. В настоящей работе предложена аппаратурная схема производства виски по ускоренной технологии, включающая ведущее оборудование в виде ультразвукового экстрактора и мембранного аппарата с сопловым турбулизатором, которое позволяет существенно интенсифицировать процесс выдержки дистиллятов при абсолютной их прозрачности.
Ключевые слова
Статья посвящена исследованию кинетики тепло-массообмена при сушке свекловичной стружки в барабанной сушильной установке с канальной насадкой. Основное внимание уделено анализу влияния ключевых параметров процесса: температуры сушильного агента (403–413 К), расхода воздуха (0.312–0.437 м³/с), степени заполнения барабана (30–35%) и частоты его вращения (1–2 об/мин). Экспериментальные исследования проводились на разработанной установке, обеспечивающей герметичность, контроль параметров и отбор проб без разгерметизации. Влажность продукта определялась методом высушивания при 378 К в соответствии с нормативом ТУ ОСТ 18–22–81. Для интенсификации процесса в сырую стружку вводили мучные отруби, абсорбирующие влагу и снижающие энергозатраты. Установлено, что повышение температуры воздуха с 403 до 413 К увеличивает скорость сушки на 15–20%, сокращая время обработки. Рост скорости воздушного потока и частоты вращения барабана также интенсифицирует процесс, тогда как увеличение степени заполнения усиливает гидродинамическое сопротивление, замедляя сушку. Кинетические кривые демонстрируют три характерных периода: прогрев, постоянная и убывающая скорость сушки. На основе экспериментальных данных разработаны критериальные уравнения теплообмена (Nu) для периодов постоянной (погрешность ≤17.5%) и убывающей скорости, учитывающие критерии Рейнольдса (Re), температурный симплекс и параметры влажности. Предложена инновационная двухсекционная барабанная сушилка, обеспечивающая раздельную обработку материала горячим воздухом и перегретым паром. Конструкция включает независимые секции с индивидуальным приводом, шнековый транспортер для предотвращения смешивания сушильных агентов и регулируемую заслонку для контроля конечной влажности (10–13%). Модернизация позволяет повысить интенсивность процесса на 25–30% и улучшить качество продукта за счет посекционной оптимизации температурного режима. Результаты работы могут быть применены при проектировании промышленных установок для переработки сельскохозяйственных отходов, сокращения энергопотребления и увеличения сроков хранения кормовых материалов
Ключевые слова
Распылительная сушка жидких материалов растительной природы, в том числе экстрактов, позволяет получать тонкодисперсные порошки качественной конечной продукции, исключая при этом перегрев высушиваемого материала при высокой интенсивности протекания тепломассообменных процессов. Солодка на сегодняшний день имеет широкую сферу использования в производстве различных продуктов пищевой промышленности. Для внедрения в производственную практику распылительной сушки экстракта солодкового корня требуется выполнение комплексных экспериментально – аналитических исследований по статике, кинетике и моделированию процесса распылительной сушки. Цель исследования состоит в изучении влияния основных факторов: начальной влажности и температуры сушильного агента на производительность распылительной сушки экстракта солодкового корня. Экспериментальные исследования выполнялись по многофакторному полному плану, а для обработки результатов был использован статистический метод. Для совершенствования процесса распылительной сушки удельная производительность рабочего объема сушильной камеры по экстракту солодкового корня (исходному экстракту) была принята как целевая функция, поскольку она соответствует массе исходного экстракта, сушку которого проводили до принятой конечной влажности, в единице рабочего объема сушильной камеры в единицу времени. При организации непрерывного процесса распылительной сушки на установке YC-015 была определена эмпирическая зависимость для вычисления объема сушильной камеры, задействованного в момент проведения процесса сушки, при различных комбинациях факторов, имеющих влияние на процесс. Результаты позволили определить экспериментальное время сушки до влажности Wк=0,05кг/кг и численные значения рассчитанных параметров процесса распылительной сушки экстракта солодкового корня. Анализ полученных результатов вычислений и их графической интерпретации показывает, что повышение значений температуры сушильного агента обусловливает рост значений целевой функции по причине интенсификации процессов влагоудаления из диспергированных капель экстрактного раствора солодкового корня.
Ключевые слова
Из соапстоков по комбинированной трехстадийной технологии, включающей три последовательных этапа: первый – омыление исходного сырья раствором гидроксида натрия, второй – высаливание хлоридом натрия; третий – двухэтапный гидролиз и разложение раствором сначала серной кислоты с концентрацией 10–12%, а затем серной кислотой с концентрацией 80–92%, были получены жирных кислот. Были определены органолептические, физико-химические и другие показатели качества полученных при выявленных рациональных условиях жирных кислот. Установлено, что фракционный состав полученных жирных кислот соответствовал характеристикам жирных кислот светлых масел первого сорта, что свидетельствует о их высоком качестве. Жирные кислоты имеют следующие показатели: массовая доля влаги и летучих веществ – 1,8%, массовая доля общего жира – 97,1%, глубина расщепления олеиновой кислоты – 64,3%. Сравнительный анализ физико-химических показателей жирных кислот, полученных тремя способами: разложением серной кислотой, омылением и разложением серной кислотой и омылением, высаливанием и разложением серной кислотой показал, что концентрации основных жирных кислот (стеариновой, олеиновой, линолевой) кислоты, полученные третьим способом (омылением, высаливанием и разложением серной кислотой), были выше, чем полученные первыми двумя способами.
Ключевые слова
В статье рассматриваются перспективы внедрения инновационных сырьевых решений в бродильной промышленности с целью расширения потребительского спроса. Авторы фокусируются на разработке технологии производства безглютенового пива на основе зерна киноа. Исследование подтверждает наличие устойчивого спроса на продукцию для людей с непереносимостью глютена и показывает, что отечественные пивоваренные предприятия обладают необходимым оборудованием для переработки нового сырья. Пивоварение с использованием киноа демонстрирует высокую социально-экономическую целесообразность, так как готовый продукт отличается высокой пищевой ценностью, уникальным вкусовым профилем и полным отсутствием глютена. Экспериментальная часть работы включает анализ технологического процесса производства пивного солода из киноа, где оптимизированы параметры замачивания, проращивания и сушки зерна. Для компенсации низкой ферментативной активности солода из киноа применяются внешние ферментные препараты. Проведённые физико-химические исследования двух образцов пива (смешанный и полностью безглютеновый вариант) продемонстрировали удовлетворительные органолептические показатели, а содержание глютена в конечном продукте составило менее 20 мг/кг, что соответствует международным стандартам. Анализ рынка выявил рост интереса к безглютеновым продуктам, что создаёт новые ниши для отечественных производителей. Экономические расчёты показали высокую рентабельность инновационного продукта (34%) и короткий срок окупаемости инвестиций (0,5 года). Внедрение этой технологии позволит предприятиям не только диверсифицировать ассортимент, но и повысить конкурентоспособность на внутреннем и международном рынке. Таким образом, использование киноа в пивоварении открывает стратегические перспективы для развития отрасли, отвечая современным трендам здорового питания и устойчивого производства
Ключевые слова
Для обоснования рационального размещения новых производственных предприятий зерноперерабатывающей отрасли в Красноярском крае разработана многомерная статистическая модель, позволяющая рассчитать прогнозные значения количественно-качественных показателей зерна в различных природно-климатических зонах региона. При проведении численного эксперимента доказано, что исследованные показатели имеют различные количественно-качественные значения по зонам Красноярского края и при замене значений получаются разные результаты по обеспеченности зерноперерабатывающих предприятий зерновым сырьем, учитывая их специализацию. Комплексная оценка зернового сырья для зерноперерабатывающих производств, с помощью разработанной многомерной статистической модели позволяет прогнозировать рациональное размещение в регионе производственных предприятий по выпуску новых видов муки, крупы и других зернопродуктов, с учетом показателей качества имеющегося сырья и производственной базы. В основу расчетов многомерной статистической модели положено использование метода парных сравнений и ранжирование степени соответствия количества и качества зерна, производимого в различных зонах Красноярского края, характеристикам зерноперерабатывающих предприятий этих зон: производительности и коэффициенту использования производственных мощностей. Использование метода парных сравнений доказывает целесообразность группировки количественно-качественных показателей по зонам, так как специализация основных зерноперерабатывающих заводов Красноярского края между собой различаются больше, чем внутри зон. Модель позволяет оценить в статике и динамике обеспеченность зерноперерабатывающих предприятий зерновым сырьем, коэффициент использования производственных мощностей внутри каждой зоны. Приведенный в статье метод позволяет прогнозировать рациональное размещение в Красноярском крае предприятий зерноперерабатывающей отрасли, с учетом характеристик имеющихся в регионе мукомольных, крупяных заводов, количественно-качественных характеристик зерна основных злаковых культур, а также соответствия между ними.
Ключевые слова
На сегодняшний день объем мирового производства сахара остается значительным, превышая 180 млн. т в 2022/2023 гг. Избыточное потребление сахара связано с развитием таких заболеваний, как ожирение и сахарный диабет. Во многих странах, включая Европу, разрабатываются стратегии по снижению потребления добавленного сахара. Исследования показывают, что дети потребляют сахара больше, чем взрослые, и этот уровень значительно превышает рекомендации Всемирной организации здравоохранения (ВОЗ), согласно которым свободные сахара не должны составлять более 10 % от общей суточной калорийности. Таким образом, важной задачей является регулирование потребления сахара и поиск безопасных и эффективных заменителей сахара в продуктах питания. В настоящей работе рассматриваются вопросы получения олигофруктозного и фруктозно-глюкозного сиропов из клубней топинамбура и их применения в пищевой промышленности в качестве полифункционального ингредиента. Изложены оптимальные параметры технологического процесса переработки клубней топинамбура в сиропы, а также представлены процессуально-технологическая схема и характеристики получаемых сиропов по предлагаемой технологии. Существенными отличительными признаками разработанной технологии являются наличие процессов двухступенчатой мойки клубней топинамбура с обязательной рекуперацией отработанной воды, измельчения клубней с возможностью регулировки фракционного состава стружки, конвективной сушки стружки топинамбура и ее хранения с последующей переработкой, многостадийной очистки экстракта и сиропа, коагуляции, адсорбционной очистки, катионообменной и анионообменной обработки, ферментативного гидролиза, ультрафильтрации. Несмотря на повышенное начальное содержание красящих, минеральных веществ и протеина в сиропах из топинамбура результаты исследований показали, что при совокупности вышеперечисленных процессов удается значительно сократить содержание этих примесей и получить сиропы с низкой калорийностью, представляющих собой натуральные подсластители с полезным углеводным профилем и пребиотическими свойствами. Очевидно, что с дальнейшим развитием биотехнологии пребиотические ингредиенты и натуральные сиропы из топинамбура будут все более востребованы в производстве продуктов питания и напитков.
Ключевые слова
В статье представлены результаты испытаний, направленных на определение содержания тяжёлых металлов в мышечной ткани овец эдильбаевской породы, в рацион которых вводилась кормовая добавка «ЛактуВет‑1», а также на оценку показателей безопасности пищевого продукта, произведённого из этого мяса. Содержание мышьяка и кадмия не превышало установленных норм, составляя менее 0,01 мг/кг как в опытной, так и в контрольной группах. Уровень свинца в опытной группе составил 0,02 мг/кг, а в контрольной – 0,03 мг/кг, что также соответствовало нормативным требованиям. Оптимизирована рецептура производства мясных снеков из исследованного мясного сырья. В ее состав вошли: баранина – 100 кг, поваренная пищевая соль – 1800 г, нитритная соль (0,6%) – 1000 г, белый сахар – 200 г, стартовые культуры «Престостарт FB САЗ» – 30 г, соевый соус – 1000 г, чёрный перец – 100 г, аскорбиновая кислота – 50 г. Измерены значения pH мяса в зависимости от продолжительности посола. Данные показали, что процесс маринования баранины эффективно снижает её pH. В течение всего периода pH снизился с 6,03 до 5,53, что свидетельствует о положительном воздействии маринада на улучшение сохранных характеристик мяса. Проанализированы микробиологические показатели мясных снеков. Результаты проведённых испытаний показали отсутствие патогенных микроорганизмов (Salmonella spp., E. coli, Listeria monocytogenes, сульфитредуцирующие клостридии, Staphylococcus aureus) и соответствие установленным санитарно-гигиеническим нормам, что свидетельствует о высокой безопасности готового продукта
Ключевые слова
В последнее время, повышенным спросом пользуются продукты питания с функциональной направленностью, способствующие укреплению здоровья. Перспективным сырьем для такой продукции могут быть субпродукты мясные, например, свиные желудки, богатые источником биологически доступного белка. Целью данного исследования был поиск и идентификация пептидов на предмет ингибиторной активности ангиотензин-превращающего фермента (АПФ) с помощью пептидомических подходов in silico. В качестве объекта исследования предстал белок, идентифицированный в базе UniProt, как P01284. Комбинируя биоинформационные инструменты, можно значительно упростить рабочий процесс, необходимый для скрининга ингибирующих АПФ пептидов, и значительно сократить расходы на поиск активных пептидов, повысив общую эффективность. Установлено, что монопептиды L (Leu), F (Phe) и M (Met) — это активные фрагменты, известных пептидов, обладающих функцией снижать артериальное давление, которые ранее были обнаружены в белках рыбной, растительной, молочной продукции. VF (Val-Phe) содержится в 103 последовательностях, из которых 29 содержат точный пептид Val-Phe. За прототип был выбран точный пептид VF (Val-Phe) выделенный из саркоплазматических белков свинины. Дальнейшие исследования должны включать изучение анти-АПФ-активности in vivo и поиск новых пептидов, что приведет к появлению на рынке более полезных обогащенных продуктов. Комплексный подход позволил ускорить и удешевить процесс идентификации перспективных антигипертензивных пептидов. Представленная методология может быть эффективно применена для дальнейшего поиска биоактивных соединений в животном сырье. Полученные результаты подтверждают потенциал использования свиных субпродуктов для производства функциональных пищевых ингредиентов. В перспективе планируются исследования in vivo для подтверждения биологической активности идентифицированных пептидов и расширения ассортимента нутрицевтиков с доказанным действием.
Ключевые слова
Исследование вязкости водных растворов с семенами чиа является актуальной задачей, так как эти семена обладают уникальными функционально-технологическими свойствами. В частности, они способны образовывать вязкие гели, что делает их перспективными стабилизаторами и загустителями в пищевой промышленности. В последние годы растет интерес к использованию натуральных гидроколлоидов в качестве альтернативы синтетическим добавкам, и семена чиа привлекают внимание ученых благодаря высокому содержанию пищевых волокон и полисахаридов. В данной работе исследуются реологические свойства водных растворов с семенами чиа, которые обладают высокой гидратационной способностью и могут образовывать гелеобразные структуры. Эксперимент был направлен на изучение влияния температуры и длительности хранения на вязкость растворов, приготовленных из дроблёных и недроблёных семян. В ходе исследования были проведены измерения вязкости с использованием вибрационного вискозиметра при различных температурах. Установлено, что растворы с низкой концентрацией семян демонстрируют снижение вязкости при повышении температуры, тогда как растворы с высокой концентрацией могут проявлять как снижение, так и увеличение вязкости в зависимости от степени измельчения и времени выдержки. Повторные измерения спустя две недели показали тенденцию к стабилизации вязкости в растворах с недроблёными семенами, в то время как растворы с дроблёными семенами продемонстрировали большую изменчивость вязкостных характеристик. Долговременное хранение растворов семян чиа влияет на их реологические свойства, что важно учитывать при разработке продуктов, где гелеобразующие свойства играют ключевую роль. Полученные результаты могут быть полезны для разработки пищевых продуктов, содержащих семена чиа в качестве натуральных загустителей и стабилизаторов.
Ключевые слова
Обеспечение качества и безопасности пищевой продукции остаётся одной из важнейших задач государственной политики в сфере продовольственной безопасности. В статье рассмотрены ключевые правовые механизмы, регулирующие сферу производства и оборота пищевых продуктов в России. Особое внимание уделяется анализу действующего законодательства, включая Федеральный закон № 29-ФЗ «О качестве и безопасности пищевых продуктов», а также подзаконным актам, направленным на защиту здоровья потребителей. Выделены основные угрозы продовольственной безопасности, такие как зависимость от импорта и распространение некачественной и фальсифицированной продукции. Рассматриваются меры, принимаемые государством в рамках федеральных и региональных программ, в том числе в агропромышленном комплексе, для укрепления продовольственной независимости страны. Авторы подчёркивают необходимость усиления правового регулирования и совершенствования системы контроля за качеством продукции. В качестве примеров приводятся результаты мониторинга, выявившие значительное количество несоответствий пищевой продукции установленным стандартам, в том числе продуктов детского и диетического назначения. Предлагаются конкретные меры, включая обязательную сертификацию, персональную ответственность чиновников, переоснащение лабораторий и просветительскую работу среди населения. Также поднимается вопрос о необходимости разработки Федерального закона «О продовольственной безопасности Российской Федерации», который бы системно закреплял ключевые положения и механизмы обеспечения безопасности продовольственного рынка. Таким образом, статья раскрывает актуальные проблемы и предлагает пути их решения через совершенствование нормативно-правовой базы и практик правоприменения в целях повышения качества жизни населения и укрепления продовольственного суверенитета страны
Ключевые слова
В настоящее время всё более возрастает значение реализации таких элементов управления затратами, как учет затрат, анализ, планирование. Всё чаще происходит интеграция функций управления затратами в единую информационную систему предприятия, которая представляет собой основу для принятия тактических и стратегических управленческих решений. Первостепенной для любого предприятия является организация производственного учета. Причем система производственного учета затрат должна быть интегрирована с системой текущих норм и нормативов в соответствии с современными экономическими условиями хозяйствования предприятий. Она должна представлять собой комплекс нормативных количественных и стоимостных показателей рационального потребления хозяйственных ресурсов, обеспечивающий управленческие задачи. В ходе исследования выявлено, что применение научно обоснованных коэффициентов пересчета хлебобулочных изделий в соответствии с кодами ОКПД2 и ТН ВЭД ЕАЭС в сырье, позволяет предприятиям пищевой промышленности уменьшить налоговую базу на 3,4 - 4,2 % и обеспечить рентабельность производства продукции на уровне от 27,8 % до 34,6%. Проведённые экспериментальные исследования на предприятиях различной мощности с использованием отечественного и зарубежного оборудования подтвердили эффективность предложенного подхода. Разработка и внедрение прогрессивных норм и пересчётных коэффициентов способствуют более точному определению себестоимости, контролю за ресурсами, а также обеспечивают прозрачность и управляемость всех стадий производственного процесса. Результаты могут быть интегрированы в программное обеспечение бухгалтерского и производственного учета, что особенно актуально при широком ассортименте выпускаемой продукции. Таким образом, формирование комплексной системы управления затратами, учитывающей реальные условия производства и качественные характеристики сырья, является ключевым направлением повышения рентабельности и устойчивости хлебопекарных предприятий в условиях рыночной экономики.
Ключевые слова
Пивоваренная промышленность является значимой отраслью экономики и культуры, а ее традиционные методы производства сталкиваются с вызовами, такими как меняющиеся потребительские предпочтения, необходимость сокращения затрат и соблюдение экологических стандартов. Внедрение искусственного интеллекта (ИИ) становится ключевым инструментом в решении этих задач, повышая эффективность, качество и инновационность. Исследование основано на анализе данных о производстве пива с применением ИИ, изучении зарубежного опыта, а также построении графиков, иллюстрирующих экономические и технологические аспекты внедрения ИИ. Использование ИИ позволяет в режиме реального времени контролировать критически важные параметры, такие как температура, влажность, уровень сахара и pH, что способствует предотвращению дефектов и стабилизации качества готовой продукции. Предиктивные модели на основе машинного обучения обеспечивают точное прогнозирование завершения процессов и помогают минимизировать производственные потери, особенно при фильтрации. Результаты применения ИИ в пивоварении: оптимизация рецептур на основе данных о предпочтениях потребителей, контроль качества на этапах производства с помощью сенсоров и алгоритмов машинного обучения, автоматизация процессов: управление брожением, анализ сырья и др. Экономическая эффективность использования ИИ заключается в снижении производственных затрат за счет автоматизации, оптимизации использования ресурсов и минимизации брака, привлечении новых потребителей через адаптированные под спрос рецептуры. Авторы опираются на зарубежный опыт таких компаний, как Heineken, Carlsberg и AB InBev, успешно использующих ИИ в анализе спроса, управлении логистикой и разработке новых продуктов. Результаты исследования подтверждают, что внедрение ИИ способствует трансформации пивоваренной отрасли, обеспечивая устойчивое развитие и конкурентоспособность на глобальном рынке. Статья подчеркивает значимость комплексной цифровизации производства и необходимость интеграции ИИ в стратегическое планирование пивоваренных предприятий.
Ключевые слова
Разработана технология функционального мясорастительного полуфабриката, обогащённого природными источниками йода и селена – ламинарией (морская капуста) и бразильским орехом. В качестве модельного мясного сырья выбрано мясо цыплят-бройлеров, обладающее оптимальными органолептическими, физико-химическими и технологическими характеристиками, включая низкую жирность, сбалансированный витаминно-минеральный состав и высокую влагосвязывающую способность. В ходе экспериментальных исследований обоснован выбор растительных компонентов на основании их химического состава и физиологической значимости содержащихся микроэлементов. Разработана рецептура мясорастительного полуфабриката (котлеты «Русалочка») с вариативным содержанием ламинарии (20, 25, 30%) и бразильского ореха (2, 4, 6%). Определение оптимального соотношения ингредиентов проведено с использованием органолептической оценки, по результатам которой наивысшие баллы получили образцы с добавлением 25% ламинарии и 4% ореха. Проведён комплексный анализ готового продукта по показателям микробиологической безопасности, физико-химическим свойствам и токсикологической чистоте. Установлено, что значения всех показателей соответствуют нормативным требованиям ТР ТС 021/2011. Уровень содержания белка в полуфабрикате составил 15,2%, содержание жира – 9,3%. Определено содержание йода – 0,66 мг/кг и селена – 0,26 мг/кг, что при потреблении 100 г продукта обеспечивает до 44% суточной потребности в йоде и до 47% – в селене для взрослого населения. Разработанный полуфабрикат может быть классифицирован как функциональный продукт питания с целевым действием, способствующим частичной коррекции йодной и селеновой недостаточности. Продукт рекомендован к применению в системе лечебно-профилактического и диетического питания, особенно в регионах с установленным дефицитом йода и селена, с целью снижения риска развития нарушений функций щитовидной железы и сопутствующих метаболических расстройств
Ключевые слова
Распространенность избыточного веса и ожирения за последние десятилетия практически во всех регионах мира достигла эпидемических показателей. Существенный вклад в указанную проблему вносят кондитерские изделия, поэтому создание кондитерских изделий, в которых кроме пищевых свойств уделяется внимание свойствам профилактическим, является актуальным. Цель исследования заключалась в разработке состава шоколадной массы и шоколада с повышенной пищевой ценностью готового продукта, придание ему профилактического свойства, способствующего стабилизации массы тела. Объектом изучения являлся горький шоколад. В разрабатываемый состав шоколадной массы было предложено ввести свекольный порошок, который содержит пищевые волокна, ускоряющие прохождение пищи через кишечник, препятствуя усвоению углеводов, и экстракт гарцинии камбоджийской, который содержит гидроксилимонную кислоту, оказывающую влияние на метаболизм углеводов и липидов в организме. В ходе проведенных исследований установлено количество для введения в состав шоколадной массы свекольного порошка (5,0-10,0 мас. %) необходимое для обеспечения суточной нормы потребления пищевых волокон, и порошка экстракта плодов гарцинии камбоджийской (0,16-0,5 мас. %), обеспечивающее поступление в организм действующего активного вещества – гидроксилимонной кислоты от адекватного до верхнего допустимого уровня потребления суточной нормы. Исследования качества полученных шоколадных масс показали, что массовая доля влаги, не превышает стандартных требований, динамическая вязкость возрастает с увеличением содержания обогащающих добавок в составе, но ее значение находится в интервале оптимальных значений 40-90 сП. Свекольный порошок обогащает вкусовой профиль шоколада и приводит к изменению цвета готового продукта, придавая ему характерный оттенок от светло-фиолетового до фиолетового. Внесение порошка экстракта плодов гарцинии камбоджийской не оказывает влияние на органолептические показатели готового продукта. Разработана технологическая схема приготовления шоколада, обеспечивающая максимальную сохранность свойств активных компонентов вводимых пищевых ингредиентов, придающих в совокупности, шоколаду профилактическое свойство, способствующее стабилизации массы тела.
Ключевые слова
В статье рассматриваются актуальные вопросы, связанные с особенностями потребления сыров в России, дана исчерпывающая характеристика пищевой и биологической ценности сыра, как жизненно необходимого и полноценного продукта питания в рационе современного человека. Материал статьи содержит подробную информацию о современном состоянии и перспективных направлениях развития Российского сыроделия на федеральном и региональном уровнях, приведен подробный обзор состояния отечественного рынка сыров после введения санкций против Российской Федерации и ухода зарубежных товаропроизводителей молочного оборудования и комплектующих к нему, пищевых и технологических добавок, заквасочных культур и ферментных препаратов необходимых для производства сыра. В статье описываются современные ингредиенты, необходимые для производства сыра: закваски, защитные культуры, молокосвертывающие ферментные препараты нового поколения. Показано, что для развития сыроделия в России и выпуска сыров высокого качества, приобретают первостепенное значение показатели качества и биологической полноценности молока, его химический состав, физико-химические и технологические свойства в зависимости от сезона года, а также рациона питания, состояния здоровья, породы и условий содержания молочного стада. В статье приводится информация о деятельности компании ООО «Юнилайн»/Sacco System, неотъемлемой частью которой является тесное взаимодействие с экспериментальными цехами, малыми и крупными предприятиями по совместному выпуску опытных партий элитных сыров, проведение производственных стажировок и обучающих семинаров ведущими специалистами компании, совместно с научными и образовательными организациями страны в целях подготовки высококвалифицированных кадров для молочной промышленности и повышения квалификации специалистов, работающих в молочной отрасли. Представлена миссия и логистическая стратегия ООО «Юнилайн»/Sacco System, базирующаяся на передовом опыте, логистических концепциях и технологиях, применяемых ведущими мировыми компаниями производителями сыр
Ключевые слова
Введение защищённых белковых добавок в рационы высокопродуктивных коров является одной из современных стратегий повышения эффективности животноводства. Эти добавки представляют собой белки, защищённые от протеолиза в рубце и поступающие непосредственно в тонкий отдел кишечника, что способствует их более полному усвоению и повышению продуктивности животных. В данной обзорной статье рассмотрены основные механизмы действия защищённых белков, их биологические эффекты, а также особенности использования добавок на основе соевого и подсолнечного сырья. Анализ литературных данных показывает, что включение данных добавок в корм способствует увеличению продуктивности коров: улучшает показатели молочной продуктивности, положительно влияет на состав молока и способствует поддержанию физиологического состояния животных. Кроме того, защищённые белковые добавки позволяют повысить усвояемость аминокислот, снизить уровень потерь протеина, оптимизировать затраты на кормление и обеспечить стабильный уровень производства молока даже в условиях высоких нагрузок. В статье обсуждаются сравнительные характеристики различных видов защищённого белка, их эффективность и экономическая целесообразность применения в кормлении. Проанализированы технологии производства защищённых белков, выявлены ключевые преимущества различных методов защиты белка от разрушения в рубце, включая термическую обработку, химическую модификацию, инкапсуляцию и экструзию. Рассмотрены перспективы дальнейшего внедрения указанных добавок в молочное животноводство с учётом их влияния на здоровье животных, качество продукции и необходимость уточнения оптимальных дозировок. Особое внимание уделено экологическим аспектам, таким как снижение выбросов азота благодаря оптимизации протеинового обмена. Сделаны выводы о значении защищённых белковых добавок для повышения продуктивности высокопродуктивных коров и оптимизации их кормления, что способствует устойчивому, высокоэффективному и экологически безопасному производству молока на современном уровне сельского хозяйства
Ключевые слова
Исследование посвящено определению биотического потенциала в картофеле и яблоках с использованием инфузорий Tetrahymena pyriformis. Из-за необходимости быстро оценивать показатели качества и безопасности, экспресс-методы контроля становятся все более актуальными. Tetrahymena pyriformis, благодаря своей высокой чувствительности к изменениям в среде, является удобной тест-системой для биотестирования. Метод биотестирования на инфузориях позволяет быстро и недорого оценить биологическую активность продуктов, их безопасность и общую токсичность. В исследовании использовались образцы картофеля и яблок, измельченные до гомогенного состояния и внесенные в питательную среду. После инкубации в течении 48 ч подсчитывалось количество микроорганизмов, что позволяло рассчитать значение биотического потенциала. Результаты показали, что наибольший рост микроорганизмов наблюдался во всех образцах с содержанием продукта 1 г. Наименьший рост был зафиксирован при содержании 4 г для образцов с яблоками и 0,5 г для образцов картофелем. Это связано с химическим составом продуктов: в картофеле преобладает крахмал, а в яблоках — простые сахара, что влияет на рост числа инфузорий. Выводы исследования подчеркивают сильную зависимость биотического потенциала от химического состава и количества добавляемых продуктов. Рекомендуется продолжить исследования для формирования математических зависимостей с возможностью применения этих зависимостей для разработки рецептур продуктов с наилучшей усваиваемостью. Использование инфузорий для биотестирования позволяет эффективно контролировать качество продуктов и выявлять потенциальные риски для здоровья потребителей.
Ключевые слова
Статья посвящена оптимизации ассортимента йогуртов с растительными добавками через применение методов товароведения и технологии QFD (развертывание функции качества). Рассматривается необходимость более ответственного подхода к расширению ассортимента пищевой продукции в контексте ограниченности природных ресурсов и роста мировых проблем, связанных с питанием. Предлагается использовать научно обоснованный выбор ингредиентов для разработки новых продуктов, чтобы соответствовать потребностям рынка и принципам устойчивости. Исследования проводились на примере проектирования йогуртов с добавлением комплексной добавки на основе морковного и яблочного соков. В работе проанализирован рынок добавок к йогуртам, выявлены ключевые тенденции и предпочтения потребителей. Установлено, что большинство существующих добавок состоит из плодов и ягод, в то время как новые ингредиенты, такие как морковь, представляют интерес для расширения ассортимента. Разработана и проиллюстрирована методика оценки перспектив и целесообразности расширения ассортимента, основанная на анализе нормативных документов, патентных баз и современных научных публикаций. Для оценки потенциала и эффективности принятых решений и полученных результатов были определены и кодированы показатели, соответствующие основным принципам товароведения. Полученные результаты показали эффективность предложенной методологии и её потенциал для оптимизации проектирования новых продуктов питания.
Ключевые слова
В настоящее время исследования, направленные на разработку изделий, сырьем для которых являются побочные продукты переработки зернобобовых культур с ценным составом биологически активных веществ, являются актуальными для здорового питания людей. Поэтому на первом этапе оценивали химический и аминокислотный состав, биологическую и энергетическую ценность изделий; на втором этапе исследовали их антиоксидантные свойства. Объектами исследования являлись образцы печенья овсяного – контроля и с 15 % заменой муки пшеничной высшего сорта на муку из гороха дробленого. В результате проведенных исследований выявлено, что применение обогатителя позволило повысить пищевую ценность изделия за счет увеличения содержания белка на 19,4 %, пищевых волокон – на 39,5 %, минеральных веществ – на 20-37 %, витаминов группы B – на 39,3 %, биологическую ценность – на 14,7 %, содержание антиоксидантов – на 7,6 %, а также привело к снижению энергетической ценности относительно контроля. Лимитирующей аминокислотой в обоих образцах являлся лизин, являющийся основой строительного материала клеток и тканей организма человека и играющий важную роль в физиологии питания людей. Содержание лизина было выше на 52 % в обогащенном изделии относительно контрольного образца. Таким образом, установлена перспективность применения муки из гороха дробленого для производства обогащенных, безглютеновых продуктов питания с целью поддержания здоровья людей
Ключевые слова
Целью исследования является комплексный анализ пищевой и биологической ценности культивируемых грибов (шампиньонов Agaricus bisporus и вешенки Pleurotus ostreatus) как перспективных ингредиентов в пищевой промышленности и питании. В качестве методов исследования авторами использовался сравнительный анализ химического состава грибов, включая определение содержания белков, жиров, углеводов, пищевых волокон, витаминов и аминокислот, а также статистическая обработка данных, полученных различными методами анализа. В ходе исследования установлены количественные показатели пищевой ценности исследуемых грибов, при этом выявлено, что вешенка и шампиньоны характеризуются низким содержанием жиров и умеренным содержанием белка. Определено высокое содержание витаминов группы B, а также наличие важных минеральных веществ. Проведенный сравнительный анализ аминокислотного состава показал существенные различия в содержании некоторых аминокислот между видами грибов. Важно отметить, что шампиньоны Agaricus bisporus и вешенка Pleurotus ostreatus являются наиболее востребованными видами грибов в РФ с годовым производством около 180 тыс. тонн. Вешенка отличается повышенным содержанием углеводов (3,9 г/100 г) и конкурентоспособным содержанием пищевых волокон по сравнению с традиционными овощами. Несмотря на неоптимальное соотношение аминокислот в белках грибов, при регулярном употреблении они способны обеспечивать организм необходимыми нутриентами. Липидный профиль грибов характеризуется преобладанием ненасыщенных жирных кислот (пальмитолеиновая, олеиновая, линолевая). Результаты исследования могут быть использованы при разработке новых продуктов питания с улучшенными питательными свойствами. Полученные данные способствуют расширению знаний о биологической ценности культивируемых грибов и их потенциале в создании функциональных продуктов питания. Исследование также имеет значение для формирования рекомендаций по рациональному использованию грибов в различных отраслях пищевой промышленности. Исследуемые виды грибов перспективны для создания новых продуктов питания и использования в пищевой промышленности, что подтверждается их высокой востребованностью на рынке и хорошими показателями пищевой ценности
Ключевые слова
Современные тенденции в технологии мучных кондитерских изделий требуют не только сохранения органолептических характеристик продукции, но и повышения её пищевой ценности за счёт снижения сахароёмкости и обогащения биологически активными веществами. Целью данного исследования стало обоснование рационального рецептурного состава сырцовых пряников с использованием нетрадиционных видов сырья – сорговой муки и урбеча из семян расторопши. В работе применены методы математического планирования и оптимизации эксперимента, а также стандартные методы оценки показателей качества и химического состава. На основе регрессионного анализа установлены количественные зависимости органолептических показателей пряников от дозировок используемых компонентов. Оптимальные значения входных факторов – 25% сорговой муки от массы муки и 25% урбеча от массы сахара – обеспечивают высокие значения намокаемости и приемлемую плотность изделий. Разработанная рецептура пряников «Богатырские» соответствует требованиям ГОСТ и отличается сниженной долей сахара при повышенном содержании пищевых волокон, белков, витаминов и минеральных веществ. Внедрение указанных ингредиентов позволяет увеличить содержание белка на 12%, пищевых волокон – на 18%, а также снизить уровень углеводов на 4% по сравнению с традиционным аналогом. Продукт обеспечивает значительное покрытие суточной потребности в ряде нутриентов, включая витамины группы B, магний, фосфор и железо. Разработанная рецептура пряников соответствует современным требованиям к здоровому питанию, сочетая высокие органолептические показатели с повышенной пищевой ценностью. Продукт может быть рекомендован для профилактики дефицитных состояний, связанных с недостатком белка, пищевых волокон и микронутриентов. Внедрение таких изделий в рацион способствует расширению ассортимента функциональных кондитерских продуктов, ориентированных на укрепление здоровья населения
Ключевые слова
В результате экспериментальных исследований, основанных на изучении кривых радиационно-конвективной сушки пластин апельсина в стационарных условиях и результатов дериватографического анализа, разработан комбинированный рациональный режим его сушки. Нарезанные пластины апельсина подвергают комбинированной радиационно-конвективной сушке. Нагрев апельсина проводят с помощью инфракрасных лучей с длиной волны в диапазоне 1,16-1,65 мкм и плотностью теплового потока 2,69-5,44 кВт/м2 при одновременном конвективным обдуве воздухом для удаления испаряемой из продукта влаги с начальной температурой окружающей среды 293 К. Сущность ступенчатого режима сушки заключается в следующем: общее время процесса сушки разделяется на четыре временных этапа. Продолжительности всех этапов определялись экспериментально в результате анализа полученных кривых сушки и скорости сушки при стационарных режимах сушки плодов апельсина. На каждом из этапов выбирается определенное значение температуры продукта, скорости воздуха за определенный промежуток времени. При анализе графических зависимостей можно выделить три периода сушки: прогрев, постоянной и убывающей скоростей сушки. На первом этапе порезанные пластины апельсина толщиной 1,5-2 мм нагревают инфракрасными лучами до температуры 318 К при одновременном обдуве воздушным потоком со скоростью 1,6 м/с в течение 10 мин; на втором этапе - до температуры 323 К и скорости воздушного потока 1,2 м/с в течение 11 мин; на третьем этапе - до температуры 328 К и скорости воздушного потока 0,9 м/с в течение 21 мин; на четвертом этапе - до температуры 333 К и скорости воздушного потока 0,7 м/с в течение 9 мин; затем на высушенные до конечной влажности 6-7 % пластины апельсина наносят вкусовые добавки.
Ключевые слова
В настоящее время применение ферментных улучшителей зерна в мукомольном производстве является перспективным направлением для повышения качества муки и готовых хлебобулочных изделий. В данной работе исследовано влияние технологического вспомогательного средства (ТВС) «IORDAN 3», используемого при отволаживании пшеничного зерна, на процесс черствения хлеба из муки высшего сорта. Проведен сравнительный анализ двух образцов: контрольного (из муки без обработки ТВС) и опытного (из муки, полученной из зерна, обработанного ТВС «IORDAN 3»). Черствение хлеба оценивали через 72 часа после выпечки с использованием синхронного термического анализа (STA 449 F3) методами термогравиметрии (ТГ) и дифференциальной сканирующей калориметрии (ДСК). Результаты исследования показали, что мука, полученная с применением ТВС «IORDAN 3», обладает улучшенными водоудерживающими свойствами. В опытном образце хлеба содержание связанной влаги оказалось на 2,8% выше, чем в контрольном, что свидетельствует о замедлении процесса черствения. Термический анализ выявил три основных эндотермических эффекта, соответствующих удалению свободной и связанной влаги в различных температурных диапазонах. В опытном образце наблюдалось более равномерное распределение влаги, что снижает скорость ретроградации крахмала и продлевает свежесть хлеба. Таким образом, применение ТВС «IORDAN 3» при подготовке зерна к помолу позволяет не только улучшить качество муки, но и повысить потребительские свойства хлеба за счет замедления процесса черствения. Полученные данные подтверждают эффективность использования ферментных улучшителей в мукомольной и хлебопекарной промышленности для увеличения сроков хранения продукции без потери качества
Ключевые слова
Рассмотрено влияние нагрузки по органическим веществам и реагентов для коррекции рН на биохимическую активность, состав и свойства анаэробного гранулированного ила при очистке сточных вод молокоперерабатывающего предприятия. Технологический процесс моделировали в лабораторных биореакторах при 30оС в полунепрерывном режиме с подпиткой модельной сточной водой. В качестве реагентов для регулирования рН использовали гидрокарбонат натрия, гидроксид аммония и гидроксид натрия. Определены основные технологические характеристики работы лабораторных биореакторов: скорость утилизации органических веществ, эффективность очистки сточных вод, рН жидкости в биореакторах, стабильность гранул. Показано, что тип реагента для коррекции рН не оказывает влияния на скорость утилизации органических веществ. При коррекции рН гидрокарбонатом натрия достигается наибольшая эффективность очистки модельной сточной воды (83-88%) и оптимальный для метаногенных бактерий интервал рН (6,9-7,2). Самая высокая степень разрушения гранул наблюдалась при использовании для коррекции рН гидроксида натрия. Тип реагента для коррекции рН оказывает влияние на состав минеральной части ила и обуславливает увеличение в ней доли вносимого катиона. Предпочтительным для коррекции рН в анаэробных биореакторах признан гидрокарбонат натрия. Использование растворов аммиака и гидроксида натрия можно порекомендовать для средне- и высоконагружаемых систем. Экспериментально установлено, что гидрокарбонат натрия обеспечивает наиболее стабильные условия для метаногенеза, поддерживая pH в оптимальном диапазоне независимо от органической нагрузки. В отличие от гидроксидных реагентов, он не вызывает значительного разрушения гранулированной структуры ила, что подтверждается микроскопическими исследованиями и анализом минерального состава. При этом использование гидроксида натрия приводит к увеличению доли мелкодисперсных частиц в реакторе до 84% при высоких нагрузках, что может негативно влиять на эффективность очистки. Полученные данные важны для оптимизации работы промышленных анаэробных реакторов, особенно при обработке сточных вод с переменным составом и нагрузкой. Результаты исследования демонстрируют преимущества буферных систем на основе гидрокарбонатов перед сильными щелочами для поддержания стабильной работы биологических систем очистки
Ключевые слова
Полимерные материалы с низкотемпературными характеристиками должны обеспечивать надежность техники, конструкций и сооружений при воздействии как внешних, так и внутренних факторов способных разрушить материал. Анализируя научно-техническую литературу в области материаловедения, в частности эластомерных материалов работоспособных в различных углеводородных средах в условиях холодного климата, принято решение продолжать исследования направленные на повышение морозостойкости и долговечности эластомерных материалов стойких к топливу. В работе описаны результаты исследования бутадиен-нитрильных каучуков путем модификации агентами вулканизации и полимерными добавками, с целью улучшения комплекса эксплуатационных свойств эластомерных материалов уплотнительного назначения. Исследованы свойства вулканизатов стандартных резиновых смесей на основе бутадиен-нитрильных каучуков с различным содержанием нитрилакриловой кислоты. В качестве агентов вулканизации были выбраны органический пероксид 2ди-(2-третбутилпероксиизопропил) - бензол торговой марки Luperox F-40 и комбинация серы с ускорителем. Определены их реологических свойств в зависимости от вида вулканизующего агента. Изучены физико-механических и низкотемпературных свойств полученных вулканизатов. Проведено исследование влияния вида вулканизующего агента в резиновой смеси на основе полярных каучуков на низкотемпературные свойства вулканизатов. Исследованы рецептуры резиновых смесей на основе бутадиен-нитрильного каучука, модифицированных полукристаллическим и стирол-бутилен-стирольного блок-сополимера для повышения низкотемпературных свойств. Изучены физико-механических свойства полученных материалов. Предложены рецептурно-технологические решения, обеспечивающие повышение морозостойкости полимерных композиционных материалов на основе эластомеров, эксплуатируемых в условиях низких температур. Исследования, направленные на разработку новых методов модификации эластомерных материалов на основе БНК, позволят эффективно решать проблемы создания многофункциональных резин для регионов с холодным климатом.
Ключевые слова
В работе исследовано влияние переменного электрического поля на физико-химические свойства полярных жидкостей и эффективность экстракционных процессов с их применением. Проведен сравнительный анализ различных подходов к интенсификации массообменных процессов, в том числе с учетом надмолекулярной организации экстрагентов. Основное внимание уделено изменениям структурных характеристик этанола, воды и трибутилфосфата под воздействием переменного частотно-модулированного сигнала. Показано, что электрофизическая обработка приводит к снижению динамической вязкости на 14–20 %, уменьшению коэффициента поверхностного натяжения до 23 % и увеличению площади свободной поверхности жидкости. Это обусловливает рост коэффициентов диффузии и массопередачи, способствуя ускорению экстракционных процессов. Экспериментальные данные подтверждают, что предварительная обработка компонентов системы электрическим полем повышает проницаемость через полупроницаемые мембраны, усиливает капиллярный подъем и изменяет параметры осмотического давления. Установлено, что наибольшую эффективность демонстрирует селективное воздействие на один из компонентов системы — трибутилфосфат или водный раствор лантаноидов — в отличие от одновременной обработки обеих фаз. Коэффициент распределения при этом увеличивается до 69 %, что свидетельствует о перспективности такого подхода для интенсификации процессов экстракции. Полученные результаты имеют значимое прикладное значение для оптимизации технологий разделения в химической промышленности. Авторы подчеркивают необходимость дальнейших исследований по уточнению оптимальных параметров электрофизического воздействия и расширению круга исследуемых экстрагентов
Ключевые слова
Крупнотоннажные твердые органические отходы (КТОО), такие как жом свекловичный, дробина пивная, отработанный активный ил (ОАИ) и ионообменные смолы (ОИС) в большом количестве образуются на пищевых и химических предприятиях России. В настоящее время для указанных КТООизвестно большое количество способов переработки и утилизации (использование в качестве сырого корма или для получения кормовых добавок для животных, консервирование в силосных или жомовых ямах, использование в качестве сырья для получения биогаза, сушка, использование в качестве сырья для получения полезных компонентов), однако, указанные способы позволяют переработать или утилизировать лишь небольшой объем КТОО, основная же часть КТОО складируется на полигонах или иловых картах. Необходимо разработать техническое решение экологических и энергетических проблем при пиролизной переработки КТОО, для чего были проведены экспериментальные исследования пиролизной переработки КТОО на лабораторной установке, которая включат в себя горизонтальный пиролизный реактор, устройства загрузки и выгрузки, два конденсатора. В результате чего получены зависимости выходов вторичных продуктов от температуры проведения процесса пиролиза. Установлено, что в процессе термической переработки КТОО образуются вторичные продукты: жидкая фракция, твердый остаток и пиролизный газ. Полученные вторичные продукты имеют различный выход по массе в зависимости от температуры пиролиза, но аналогичный характер графических зависимостей для всех исследованных КТОО. Разработана структурная схема универсальной пиролизной установки для переработки отходов различных отраслей промышленности, которая включает в себя три участка: участок пиролизной утилизации, участок газификации твердого остатка, участок разделения жидкой фракцию.
Ключевые слова
Представлены результаты исследований, направленные на определение структурных, теплофизических, и деформационно-прочностных свойств полимерных композиционных материалов на основе вторичного полипропилена, модифицированного стирол-этилен-бутилен-стирольным каучуком при переработке через расплав. В соответствии с разработанными составами широкого диапазона наполнения матрицы вторичного полипропилена стирол-этилен-бутилен-стирольным каучуком от 1 до 10 мас. % установили, что экструзионная переработка позволяет улучшить технологическую переработку полимерных систем, которая влияет на улучшение комплекса деформационно-прочностных свойств, при которых разрушающее напряжение при растяжении увеличивается на 9 % до 7 мас. % стирол-этилен-бутилен-стирольного каучука в смесях со вторичным полипропиленом вследствие более равномерного распределения первого, а также на относительное удлинение при растяжении на 13 % до 10 мас. % стирол-этилен-бутилен-стирольным каучуком в смесях со вторичным полипропиленом вследствие их эластикации. Отмечен положительный эффект, который проявляется при определении теплофизических свойств, указывающий на формирование однофазного характера смеси, влияющий на температурные режимы переработки смесевых составов вторичного полипропилена, наполненного стирол-этилен-бутилен-стирольным каучуком, что влияет на увеличение производительности экструзионного оборудования и экономии энергозатрат на их производство. Доказано, что экструзионная переработка вторичного полипропилена и стирол-этилен-бутилен-стирольного каучука в пленочные композиты характеризуется физическим, а не химическим или другим типом взаимодействия, что проявляется в отсутствии пиков полос поглощения, характерных для полярных групп стирол-этилен-бутилен-стирольного каучука при определении химического состава пленочных композиций методом ИК-спектроскопии. Таким образом, разработанные композиционные составы пленочных композиций на основе вторичного полипропилена, модифицированного стирол-этилен-бутилен-стирольным каучуком могут быть рекомендованы к практическому использованию для изготовления изделий многофункционального назначения.
Ключевые слова
Цветное воспроизведение на прозрачных многослойных пленках имеет широкий спектр применений в сфере производства упаковки. В случае использования многослойных пленок в качестве декоративных или защитных элементов в упаковочном производстве могут возникать отклонения при воспроизведении цвета из-за проявления плеохроизма в многослойных полимерных материалах. Цель работы - определение условий получения и измерение параметров цветопеременного эффекта в проходящем поляризованном свете при струйной печати триадными красками на пленочных материалах с эффектом плеохроизма. Объектом исследования явилась модельная стопа Столетова длиной 77 см, шириной 40 см, состоящая из 13 слоев полипропилена. На рассматриваемый образец наносили слои краски пурпурного и желтого цвета различной плотности в форме полос методом струйной печати с отверждением отпечатка УФ излучением и последующей фотофиксация исследуемых образцов. Цветовое различие ΔΕ вычислялось путем обработки фотографий программе Paint 3D, с последующим переводом цветовых координат из цветового пространства RGB в систему Lab. В последующем ΔΕ вычислялось между исходным образцом и образцом, помещенным под стопу Столетова между двумя поляризаторами, а именно между цветом слоя краски и цветом запечатанной части пленки над каждым фрагментом модельной стопы. Результатами работы стало установление качественных и количественных отличий цвета полупрозрачных слоев триадных красок на многослойной пленке полипропилена в натуральном и поляризованном потоках проходящего света, а также определение максимального расчетного отличия, достигнутого для желтого цвета при натуральном и поляризованном освещении под 12 слоями модельной стопы Столетова с плотностью заполнения растрового поля исходного оттиска 50%, максимального отличия голубого цвета от исходного оттиска с плотностью заполнения растрового поля исходного оттиска 50%, достигнутого под 6 слоями модельной стопы, и максимального отличия пурпурного оттиска с плотностью заполнения растрового поля исходного оттиска 50%, достигнутого под 8 слоями модельной стопы Столетова.
Ключевые слова
Проведены испытания комплексных активаторов вулканизации с содержанием оксида цинка 30 масс. % на основе бентонита марки П1Т2 и цинковых белил с различной площадью удельной поверхности. Исследованы вулканизационные и упруго-прочностные свойства опытных и эталонных резиновых смесей на основе каучука СКИ-3 и их вулканизатов. Опытные резиновые смеси получены путём замены традиционной активаторной системы (оксид цинка (5 масс. ч.) и стеариновая кислота (2 масс.ч.)) на комплексный активатор вулканизации (5 масс. ч.). Установлено, что минимальный крутящий момент у опытных смесей был ниже, что свидетельствует о хороших технологических свойствах опытных резиновых смесей. Время оптимума и скорость вулканизации были выше у эталонных образцов. Образцы комплексных активаторов вулканизации, содержащие частицы оксида цинка с удельной поверхностью от 5,2 до 18,1 м2/г характеризовались большей устойчивостью к преждевременной вулканизации. Установлено, что применение комплексных активаторов вулканизации позволяет сократить общее время изготовления резиновых смесей и вулканизатов. Упруго-прочностные показатели опытных резин в присутствии комплексных активаторов вулканизации находились на уровне эталонных. Стоит отметить лучшие показатели относительного удлинения при разрыве для опытных образцов. Установлено, что комплексный активатор вулканизации со сниженным содержанием оксида цинка и удельной поверхностью частиц оксида цинка от 4 до 7,5 м2/г мм обеспечивают лучший комплекс физико-механических свойств и могут быть рекомендованы к практическому использованию в составе резиновых смесей, что позволит снизить содержание токсичного для окружающей среды оксида цинка и улучшить технико-эксплуатационные показатели резиновых изделий.
Ключевые слова
A nanocomposite based on a low-density polyethylene (LDPE) matrix reinforced with zirconium dioxide (ZrO₂) nanoparticles was synthesized via single-screw extrusion and systematically characterized. Structural analysis confirmed homogeneous dispersion of ZrO₂ nanoparticles at lower concentrations (4.7% w/w), while agglomeration occurred at higher loadings (8.7% w/w), as evidenced by digital microscopy. FTIR spectroscopy revealed Zr-O vibrational modes at 421-468 cm⁻¹, verifying successful incorporation. Mechanical properties exhibited concentration-dependent behavior: tensile strength decreased by 31% (12.30→8.5 MPa) and elongation by 34% (482→320%) with 8.7% ZrO₂, attributed to stress concentration at nanoparticle clusters. Conversely, film thickness increased linearly (R²=0.98) with filler content, reducing water vapor transmission rate by 42% through enhanced tortuosity. The nanocomposites demonstrated remarkable antimicrobial efficacy, achieving 3-log reduction against E. coli at 8.7% loading, surpassing conventional food packaging materials. Thermal analysis (DSC/TGA) revealed improved thermal stability (↑15°C in decomposition temperature) without compromising LDPE's melt processability. These findings position ZrO₂-LDPE nanocomposites as advanced materials for active packaging, combining tailored mechanical performance, superior moisture barriers, and non-migratory antimicrobial protection while maintaining compliance with food-contact regulations
