Preview

Вестник Воронежского государственного университета инженерных технологий

Расширенный поиск
№ 1 (2015)
https://doi.org/10.20914/2310-1202-2015-1

Процессы и аппараты пищевых производств 

7-11 343
Аннотация
Используемая в настоящий момент система планово-предупредительного ремонта является недостаточно эффективной. Вибродиагностика является одним из современных методов неразрушающего контроля элементов оборудования, позволяющих определять возникновение дефектов на ранних стадиях. В статье были определены основные направления исследований, а также выбран объект исследований, подобран метод неразрушающего контроля для эффективного определения фактического состояния динамически работающего оборудования. Представлена схема установки датчиков вибраций. Точки измерения параметров вибраций определялись экспериментально, исходя из условия получения наиболее информативного виброакустического сигнала. Определены режимы работы куттера, при которых сводилось к минимуму возникновение широкого спектра колебаний, оказывающего влияние на достоверность измерений. Для анализа вибраций был выбран метод прямого спектрального анализа, который заключается в обнаружении периодически повторяющихся колебаний. Представлены графически спектры вибрационного сигнала и спектры виброскоростей. Анализ широкого диапазона спектра виброскорости позволил выделить участок, на котором обнаружено значительное увеличение значений виброскоростей. Обработка выделенного участка спектра позволила сделать заключение, что в подшипнике возникают ударные импульсы при контакте каждого тела качения с раковиной, в результате чего и появился ряд гармоник в отдельных частотах. Был произведен сравнительный анализ спектров работоспособного подшипника с дефектным подшипником на тех же частотах и определено среднее увеличение значений виброскоростей. Спектральный анализ не только является эффективным методом определения степени дефекта и его локализации, но и позволяет эффективно прогнозировать его развитие. Результаты могут быть полезны специалистам, занимающимся вибродиагностикой, расчетом и конструированием роторных машин.
12-17 356
Аннотация
В качестве объекта исследования были использованы плоды томатов, выращенных в центральных и южных районах страны, которые содержат 5-6 % сухих веществ, в том числе 0,13 % пектина, 0,86 % клетчатки, 0,5 % органических кислот, 0,5 % минеральных веществ и т. д. Эти томаты, выращенные в горах, на почве с высокой минерализацией, отличаются повышенным содержанием ценных компонентов и длительной сохранностью. Для извлечения ценных компонентов из высушенных томатных выжимок применен способ СО2-экстракции. Рассмотрена технологическая и экологическая целесообразность ступенчатой сушки томатов в гелиосушилке и в среде инертного газа; усовершенствована схема производства сушеных томатов; разработана установка для сушки томатных выжимок; разработана схема производства порошков из мякоти, кожицы и семян томатов. Комбинированный способ сушки томатных выжимок заключался в одновременном использовании электромагнитного поля низкой и сверхвысокой частоты и обдува поверхности продукта горячим азотом. Проведение процесса сушки в среде инертного газа азота интенсифицировало процесс удаления влаги из томатного сырья. Доказана целесообразность использования томатного порошка как обогащающей добавки. На основе изучения химического состава томатного порошка из выращиваемых в Дагестане сортов томатов, проведения органолептической оценки и физикохимических исследований готовой продукции, доказана лучшая степень восстанавливаемости томатного порошка при производстве восстановленных соков и томатных напитков.
18-22 240
Аннотация
Изложены предпосылки для построения модели. При постановке задачи обосновано рассмотрение частицы люпина как неограниченной пластины. Сформулированы основные допущения, выписаны краевые условия. Получены частичные решения дифференциального уравнения, а также общее решение для текущего значения концентрационного напора С'(x,у). Распределение концентрации является симметричным относительно оси ординат. Выписано конечное выражение для поля концентраций при экстрагировании плоской пластины в безразмерном виде. Показано, что распределение концентрации достаточно точно описывается первым членом ряда. Сделан вывод, что для любого момента времени при заданных граничных условиях поле концентраций имеет вид симметричной кривой с максимумом на оси пластины (Х=0). Для каждого последующего момента времени будет своя кривая, монотонно убывающая к поверхности пластины. Доказано, что возможно определить характер изменения концентрации в теле при заданном значении Bim .Рассмотрен случай, когда Bim стремится к бесконечности при заданных физических параметрах, толщине пластины и организации высокой интенсивности отвода экстрактивных веществ от поверхности. Для этого случая получены уравнения относительно безразмерной концентрации и числа Фурье. Выписано также уравнение для определения конечного времени экстрагирования. Показано, что полученные решения уравнений модели находятся в хорошем согласии с экспериментальными данными.
23-27 288
Аннотация
В связи с возрастающей необходимостью в замене дорогостоящей кормовой продукции зарубежного производства возникает потребность расширения кормовой базы на рынке РФ. Недостатками существующих линий для приготовления минеральных кормовых добавок являются высокие удельные энергетические затраты, низкая экономическая эффективность и недостаточные условия для обеспечения экологической безопасности. Поэтому на кафедре технологии хлебопекарного, кондитерского, макаронного и зерноперерабатывающих производств ВГУИТ разработан энергоэффективный способ производства кормовой добавки на основе цеолита и линия для его осуществления. Использование холодильного агрегата, работающего в режиме теплового насоса, позволяет обеспечить подготовку теплоносителей с максимальной утилизацией вторичных источников теплоты. Отработанный сушильный агент после сушки подается на предварительный нагрев суспензии метионината меди посредством рекуперативного теплообмена, затем на осушение в испаритель холодильного агрегата и далее возвращают в первую секцию двухсекционного конденсатора в режиме замкнутого цикла. Кормовой жир подогревают до 55-60 ºС «горячей водой», нагрев которой происходит во второй секции 11 конденсатора до температуры 70-75 ºС и подают в рубашку жиротопки, после чего возвращают во вторую секцию конденсатора с образованием контура рециркуляции. Получена кормовая добавка со следующим гранулометрическим составом: крупная фракция 2,8 %, средняя фракция 95,2 %, мелкая фракция 2,0 %, остаток на сите с сеткой № 1,2 2,0 % с влажностью 6,2 %, углом естественного откоса 42 град., распыляемостью 6,9 %, объемной массой 385 кг/м3. Предлагаемый способ производства кормовой добавки на основе цеолита позволяет обеспечить экологическую безопасность производства за счет замкнутых рециркуляционных схем по материальным и энергетическим потокам, снизить энергои ресурсозатраты на выработку кормовой добавки, получить высококачественный продукт, обладающий высокой однородностью и низким содержанием влаги.
28-35 387
Аннотация
В статье рассмотрен новый подход к повышению ресурсосбережения в сфере производства кормов для домашних животных на основе использования вторичного пищевого сырья и оптимальных рецептур, обеспечиваемых математическим моделированием на основе аппарата нечеткой логики. Нестабильные качественные показатели сырья и взаимодействие компонентов смеси между собой затрудняют построение полной математической модели. Поэтому моделирование рецептуры кормов для непродуктивных животных осуществляется с помощью аппарата нечеткой логики. Преимуществом данного метода является возможность проведения анализа в условиях субъективной оценки эмпирических данных и отсутствии явной числовой формы результата. Особенно ярко преимущества этих систем проявляются при проектировании многокомпонентных пищевых продуктов, где велика неопределенность входных и выходных параметров, а качество оценивается по результатам сенсорного анализа. Аппарат нечеткой логики позволяет улучшить качество управления объектами, определить оптимальное соотношение рецептурных компонентов при проектировании новых многокомпонентных видов сухих кормов и сократить количество производственных опытов. Дополнительно он дает возможность повысить качество управления производством и контролем готового продукта в условиях информационной неопределенности, которая характерна для реального производства в отраслях пищевой промышленности. Для реализации предлагаемой методики используется модуль Fuzzy Logic Toolbox, входящий в пакет MatLab, а для представления результатов моделирования в графическом виде, используют модуль Surfase Viewer. Приведены аналитические выкладки и результаты эксперимента, свидетельствующие о работоспособности предложенной методики для различных гендерных групп животных.
36-41 298
Аннотация
В работе проведена оценка целесообразности применения рекомпрессии пара в брагоректификационных установках, проведено математическое моделирование и оптимизация режимов работы колонных аппаратов с трансформаторами теплоты. Целью данной работы является оценка целесообразности применения рекомпрессии пара в процессах брагоректификации и оптимизация энергоэкономических параметров теплонасосных установок. Ректификационные колонны могут работать при различном давлении, разность температур кипения жидкости в кубовой части колонны и конденсации пара, выходящего из верхней части, составляет от 1-2 °С (в колонне окончательной очистки) до 10-25 °С (в бражной, ректификационной колоннах). Небольшой перепад температур позволяет получить высокие значения отопительного коэффициента, а высокая интенсивность процессов теплообмена при конденсации и кипении обеспечивает относительно небольшие поверхности теплообмена в соответствующих теплообменных аппаратах и капитальные вложения в них. Данные обстоятельства предопределяют высокую экономическую эффективность применения теплонасосных установок. Анализируя полученные данные, пришли к выводу, что для варианта 1 (работа ректификационной колонны в условиях вакуума) оптимальному режиму эксплуатации соответствует температура насыщения сжатого пара 98 °С, давление спиртового пара после компрессора при этом составит P2=191 кПа. Для варианта 2 (работа ректификационной колонны при малом вакууме) оптимальное значение температуры t2=107 °C, давление сжатого пара Р2=244 кПа. Для варианта 3 (работа ректификационной колонны при небольшом избыточном давлении) экономически оправданны t2=110 °C, Р2=265 кПа. Оптимальные температурные напоры в кипятильнике для рассмотренных вариантов соответственно составляют 5,4; 5,3 и 5,3 °С; степень повышения давления компрессора составляет соответственно 3,67; 2,98; 2,57.
42-50 418
Аннотация
Потребительские свойства пищевого растительного сырья формируются в процессе термической обработки. Новые физические, вкусовые и ароматические свойства продуктов растительного происхождения, образующиеся при сушке, обусловлены существенными изменениями состава сырья, происходящими в результате биохимических реакций. При производстве сушеных и обжаренных продуктов очень важно соблюдать параметры, которые способствуют прохождению биохимических процессов, направленных на создание продукта с высокими пищевыми достоинствами, сильным ароматом и приятным вкусом. В работе исследованы основные кинетические закономерности процесса сушки пищевого растительного сырья (на примере топинамбура) в плотном пересыпающемся слое, которые были положены в основу выбора рационального режима термообработки с учетом изменения влагосодержания продукта. Установлен характер влияния гидродинамического режима перемещения высушиваемого продукта на высоту слоя и интенсивность сушки. В результате анализа кинетических закономерностей процесса сушки пищевого растительного сырья (на примере топинамбура) подобраны ступенчатые режимы сушки. Анализ кривых интенсивности сушки частиц топинамбура воздухом, паровоздушной смесью и перегретым паром показал наличие двух участков: горизонтального и постепенно убывающего. Кинетические закономерности процесса сушки топинамбура в плотном пересыпающемся слое были положены в основу методики инженерного расчета сушилки с транспортирующим органом в виде «бегущей волны». Использование сушилки с транспортирующим органом в виде «бегущей волны» для сушки пищевого растительного сырья позволит добиться равномерной сушки продукта вследствие использования мягких, щадящих режимов пересыпания при максимальном сохранении частиц обрабатываемого продукта; повысить качества готового продукта за счет использования пересыпающегося слоя, снижающего комкование высушиваемого продукта.
51-57 322
Аннотация
Разработка и внедрение высокотехнологичных и энергоэффективных способов производства кормов актуально и целесообразно в связи с тем, что предприятия не способны обеспечить рынок потребителей комбикормов высокока¬чественными продуктами по доступным ценам. Для решения этой проблемы разработана ресурсосберегающая технология производства протеинового зелёного концентрата (ПЗК) из листостебельной массы высокобелковых растений. Наиболее энергоемким процессом получения ПЗК является распылительная сушка. При этом вопросы энергосбережения и получение продукта высокого качества решаются путем моделирования. Модель сушки, разработанная в данном исследовании, основана на убывающем фронте испарения, который используется во многих исследованиях сушки капель. Поставлена задача полу¬чить основные уравнения тепломассопереноса в периоды постоянной и убывающей скорости сушки. Предполагается также, что сушка проходит в периоды постоянной и убывающей скорости сушки. Для обоих периодов сушки получены основные уравнения тепломассопереноса. Изменение теплофизических характеристик определены статистическими методами в интер¬вале значений влажности ПЗК 10-75 % и температуры 20-100 %. Модель решена методом конечных разностей с погрешно¬стью результатов моделирования 12 %. Метод конечный разностей представляет собой численный метод решения дифферен¬циальных уравнений, основанный на замене производных разностей схемами, является сеточным методом. Проведена иден¬тификация параметров модели по экспериментальным данным, полученным на опытной распылительной сушильной уста¬новке. Решение математической модели позволяет определять изменение влажности (концентрации СВ) и температуры по радиусу капли в процессе распылительной сушки концентрата ПЗК, что необходимо как для выбора геометрических размеров сушилки, так и для управления технологическими параметрами сушки.
58-62 250
Аннотация
Одним из путей создания новой сушильной техники является разработка и внедрение в промышленность высокоинтенсивных аппаратов с активными гидродинамическими режимами, обеспечивающих во многих случаях более высокие технико-экономические показатели. Данный принцип весьма успешно реализуется в аппаратах с закрученными потоками теплоносителя и дисперсного материала. Поэтому применение аппаратов с закрученным потоком теплоносителя для интенсификации процесса сушки дисперсных материалов представляет, как теоретический интерес, так и практическую ценность. Семена амаранта содержат в среднем 17 % белка, до 8 % масла и 4-5 % клетчатки. Из-за значительного содержания аминокислоты лизина, которого в белке амаранта в два раза больше, чем у пшеницы, и в три раза больше, чем у кукурузы и сорго, и сопоставимо по количеству с соей и коровьим молоком, качество белка амаранта считается очень высоким. Семена амаранта являются сырьем для производства масла, содержащего до 8 % сквалена. На основе проведенного теоретического анализа теплои массообмена процесса сушки семян амаранта в аппарате со взвешенно-закрученным слоем авторами разработана его математическая модель. Рассмотрена структура течения процесса сушки в поперечных сечениях аппарата. Модель базируется на фундаментальных уравнениях А.В. Лыкова, описывает тепловлагоперенос в капилярнопористых средах в линейном термодинамическом приближении, учитывая конвективный способ подвода теплоты и малые размеры высушиваемых семян амаранта. Полученные уравнения описывают динамическое изменение полей температуры и влагосодержания в условиях сопряженного тепломассобмена на границе твердая фаза-теплоноситель. Найдены макрокинетические закономерности процесса. Результаты работы будут полезны широкому кругу специалистов, занимающихся сушкой семян амаранта, а также для расчета и проектирования современных сушильных установок.
63-69 300
Аннотация
На кафедре технологий пищевых производств МГТУ разработан способ получения коптильного дыма с использованием ИК-энергоподвода. Способ устойчиво обеспечивает температуру пиролиза древесного топлива меньше 400 ºС. На кинетику нагрева слоя топлива – древесных опилок влияет их насыпная плотность и влагосодержание. Ранее предложена методика расчета оптимальных режимов получения дыма, которая основана на системе дифференциальных уравнений теплои массообмена в ИК-дымогенераторе. В систему уравнений входят теплофизические характеристики (ТФХ) слоя топлива объемная теплоемкость, коэффициент теплопроводности, коэффициент температуропроводности. Точное определение этих характеристик экспериментом влияет на точность расчета оптимальных режимов процесса с использованием разработанного программного обеспечения. Предложено определение ТФХ слоя древесных опилок по способу, в основе которого определение температурного перепада от поверхности, облучаемой ИК-импульсом, в глубину слоя и определение динамической зависимости нарастания температуры по толщине слоя во времени. Для измерения температуры облученной пористой поверхности слоя опилок предлагается использовать тепловизор.
70-73 279
Аннотация
Разработана технология влажного прессования углеводно-витаминно-минеральных добавок с повышением содержания мелассы. При влажном прессовании УВМД с повышенным содержанием мелассы были приняты два варианта готовой добавки: брикеты и гранулы. На первом этапе работы была приготовлена опытная партия кормовой добавки для КРС по рецепту: рапсовый шрот 25 %; соевый шрот 10 %; жир кормовой 4 %; меласса 51 %; известь 5 %; премикс 5 %. Установлено, что удовлетворительное перемешивание наблюдается при вводе мелассы до 40 %. Дальнейшее повышение содержания мелассы вызывало ухудшение перемешивания. На втором этапе выполнены исследования по выбору веществ, обеспечивающих затвердевание мелассных брикетов. При этом в состав добавки для КРС включали мелассу в количестве 30-50 %, жмых подсолнечный, отруби пшеничные, жом свекловичный, трикальцийфосфат, соль, премикс. В качестве цементирующих веществ при получении брикетов, содержащих мелассу в количестве 40,0 %, использовали гашеную известь и цеолит в количестве 3 %, а также известняковую муку в количестве 5 %. Брикеты, содержащие мелассу в количестве 30 и 50 %, не обладают достаточной прочностью. Установлено, что при вводе мелассы в количестве 50 % и затвердителей – 3 %, противоточное движение материала в смесителе прекращалось, смесь приобретала вязкую пастообразную консистенцию. Мелассные брикеты после хранения не затвердели, были мягкие и пластичные. Брикеты, содержащие 40,0 % мелассы и 3,0 % гашеной или негашеной извести, были твердыми в сравнении с брикетами, содержащими другие затвердители. С увеличением ввода затвердителей до 5 % мелассные блоки были более твердыми и хорошо сохраняли форму.

Информационные технологии, моделирование и управление 

74-81 436
Аннотация
В работе рассмотрена возможность определения степени гомогенизации молока и молочных продуктов с использованием спектров поглощения ультразвуковых колебаний. Рассмотрены преимущества данного метода при его использовании в автоматизированных системах на производстве. Обоснованы теоретические предпосылки данного метода, а также возможность определения распределения жировых шариков в молоке в зависимости от их размеров. Осуществлен вывод математических зависимостей, показывающих связь между степенью гомогенизации молочных продуктов и акустическими свойствами среды, такими как скорость распространения ультразвуковых колебаний в исследуемой среде и коэффициента поглощения в среде, при определенной частоте ультразвукового воздействия и температуре среды. Показано, что измерение распределения акустических свойств молока по частоте, оценка по ним функции плотности спектра времен релаксации, а затем переход от времен релаксации к массам частиц позволяют осуществлять оперативный контроль распределения масс жировых шариков по фракциям. Теоретические обоснования подтверждены проведением экспериментальных исследований, по результатам которых отчетливо прослеживается зависимость степени поглощения ультразвуковых колебаний от степени гомогенизации молока. Рассмотрена зависимость между оценками релаксационных спектров и первых двух моментов статистического распределения жировых шариков молока, которая показала их взаимосвязь. Предложены возможные направления совершенствования рассматриваемого метода для повышения достоверности получаемых результатов.
82-85 240
Аннотация
Традиционная методика анализа процедур коллективного выбора подразумевает три различных подхода: проверка оператора голосования на соответствие характеристическим условиям, исследование свойств функции выбора, анализ манипулируемости (оценка устойчивости процедуры голосования по отношению к негативным воздействиям со стороны избирателей или организатора – манипулирования). Коллективом сотрудников кафедры ИТМиУ ВГУИТ предложен и реализуется четвертый подход – исследование вероятностных характеристик (величины смещения математического ожидания оценки полезности конкретной альтернативы от ее истинного значения, среднеквадратичное отклонение оценки полезности альтернативы от ее истинного значения, вероятность правильного ранжирования альтернатив на выходе процедуры и т.д.) результатов выполнения процедур. В предлагаемой работе анализируется состоятельность оценок полезностей сравниваемых альтернатив, полученных посредством известной процедуры Терстоуна-Мостеллера и её обобщения, созданного авторами работы. В общем, под состоятельностью статистической оценки понимается уменьшающаяся до нуля погрешность оценивания при увеличении объёма выборки. Однако в зависимости от толкований понятия «погрешность» в науке выделяют следующие основные виды состоятельности: слабая состоятельность, опирающаяся на понятие сходимости случайной величины по вероятности; сильная состоятельность, опирающаяся на понятие сходимости с вероятностью к единице; состоятельность в среднем квадратичном. Дисперсия такой оценки стремится к нулю. В данной статье приводится доказательство теоремы, согласно которой при допущениях достаточно общего характера оценки полезностей ранжируемых альтернатив, полученных с помощью процедуры Терстоуна-Мостеллера, состоятельны в среднем квадратичном смысле. При этом из состоятельности в среднем квадратичном следует обычная, т.е. слабая состоятельность оценок полезностей альтернатив исходной выборки.
86-89 362
Аннотация
Технической задачей осуществления процесса сушки является повышение качества готового продукта, повышение точности и надежности управления, снижение удельных энергозатрат. Одним из направлений совершенствования технологического процесса является комплексная и локальная его автоматизация. В данной работе рассматривается проблематика разработки и создания нового алгоритма управления процессом сушки дисперсного материала. Выявлен ряд недостатков существующих способов автоматического управления данным процессом. В результате авторами предложен способ сушки дисперсных материалов в аппарате с закрученными потоками теплоносителя и СВЧ-энергоподводом и алгоритм его автоматического управления. Представлено описание принципа работы самого сушильного аппарата, заключающегося в том, что влажный дисперсный материал при помощи тангенциального потока теплоносителя подается в цилиндроконический сушильный аппарат, куда также подается осевой поток теплоносителя, в результате чего теплоноситель вместе с частицами дисперсного материала начинает совершать сложное циркуляционное движение вдоль окружности аппарата, увеличивая при этом свою скорость и алгоритма регулирования его работы. Работа данной схемы осуществляется по трем уровням регулирования на основе определения коэффициента эффективности работы сушильной установки, что дает возможность определить оптимальные значения мощности оборудования и составить прогноз затрат на электроэнергию. Все выше перечисленное позволяет получить готовый продукт высокого качества с минимизацией тепло-энергетических и материальных затрат за счет оптимизации режимных параметров процесса сушки дисперсного материала в сушилке с комбинированным СВЧ-энергоподводом и обеспечить рациональное использование тепло-энергетических ресурсов, варьируя их величину в зависимости от характеристик высушиваемого дисперсного материала и хода процесса.
90-96 367
Аннотация
Работа посвящена созданию нового типа смесителя для получения однородных смесей из разнородных материалов применительно к переработке отходов жилищно-коммунального хозяйства. В статье описана конструкция оригинального устройства двухкамерного высокотемпературного вакуум смесителя, исследованы процессы, протекающие в камерах таких устройств. Представлены результаты теоретических и экспериментальных исследований процесса смешивания вторичного полиэтилена со смесью «измельченные пищевые отходы – эковата». Рассмотрена проблема оптимального выбора изгиба криволинейных лопастей в рабочем объеме уплотнителя, которая решена с помощью задания их профиля в виде дуги эвольвенты нескольких окружностей различных радиусов. Получены зависимости, позволяющие определить пределы изменения основного режимного параметра – угловой скорости вращения рабочего органа смесителя при двух способах задания профиля криволинейной лопасти смесителя. Представленную конструкцию смесителя предлагается использовать для решения широкого круга задач, связанных с перемешиванием компонентов с ярко выраженным отличием физико – химических свойств и, в частности, при производстве композитов из отходов жилищно-коммунального хозяйства.
97-104 303
Аннотация
В статье выполнено поэтапное формирование образов и действий водителя. В изложенных рассуждениях авторы исходили из следующих предположений: рассматривалось движение массовых, серийно выпускаемых в настоящее время отечественной промышленностью автомобилей; рассматривалось движение одиночных автомобилей, как наиболее типичных и наиболее опасных случаев, позволяющих оценить влияние параметров дороги на режим движения "в чистом виде"; водители стремятся к сокращению времени поездки и потому движутся с максимально-возможной скоростью; водители выбирают скорость движения, зрительно оценивая лежащий впереди участок пути и учитывая скорость к моменту этой оценки; поведение водителя при прочих равных условиях определялось влиянием ограничения видимости и условиями зрительного восприятия; рассматривалось движение на подъём и спуск, но определяющим являлось направление спуска. Совокупность операций, ответвляемых водителем, можно представить как многоуровневую систему, содержащую три основные группы психофизиологических процессов: деятельность анализаторов (восприятие информации); работа центральной нервной системы (переработка и хранение информации); эффективная деятельность (ответные действия по реализации принятого решения). На основании принятой информации в сознании человека формируются образы внешней среды, совокупность которых составляет информационную модель объекта. Сравнивая ее с эталонами (энграммами памяти), водитель вырабатывает наиболее целесообразный в данных условиях комплекс действий. Реализация принятого решения является заключительным этапом реакции человека на внешнюю среду и выражается в изменении степени использования силы тяги двигателя или тормозной силы; изменение положения управляемых колес, как не отражающееся на скорости движения, можно в алгоритме работы водителя не учитывать. Анализ представленных схем алгоритмов позволяет получить количественные характеристики процесса движения автомобиля: показатели стереотипности, логической сложности.
105-109 249
Аннотация
В статье рассмотрены вопросы по поиску оптимальных параметров контроля параметров процесса гомогенизации молочных продуктов. Приводится теоретическое обоснование связи времени релаксации жировой фазы и коэффициента затухания ультразвуковых колебаний в молочных продуктах. Предложено по измеренным акустическим свойствам молока осуществлять переход к распределениям масс жировых шариков по массовым или объемным фракциям. Проведены исследования по доказательству предложенной гипотезы. Проведена процедура морфологического анализа образцов гомогенизированного молока при различном давлении, а также негомогенизированного. В результате чего получены гистограммы распределения жировых шариков в зависимости от давления гомогенизации. Параллельно, над теми же образцами, осуществлены акустические исследования по получению частотных характеристик модуля потерь в зависимости от давления гомогенизации исследуемого образца. Для дальнейших исследований обоснован выбор метода аппроксимации полученных зависимостей с использованием статистических моментов распределений. Получены параметры аппроксимации для распределения жировых шариков и модуля потерь в зависимости от давления гомогенизации. Далее осуществлялась проверка гипотезы о связи параметров аппроксимации распределения жировых шариков и модуля потерь в зависимости от давления гомогенизации. Корреляционный анализ показал явную зависимость первого и второго статистического момента распределения величин от давления гомогенизации. Полученная зависимость согласуется с физическим смыслом первых двух моментов статистического распределения. Выполнен корреляционный анализ зависимости статистических моментов распределения жировых шариков от моментов модуля потерь. По результатам которого сделан вывод о возможности ультразвукового контроля степени гомогенизации и распределения масс жировых шариков молочных продуктов.
110-115 295
Аннотация
В данной работе нами предложен дополнительный способ контроля качества творога и творожной продукции по органолептическим показателям. Способ заключается в построении нейросетевой модели оценки качества творога по входным и выходным данным. В связи с тем, что контроль качества творога по органолептическим показателям по ГОСТу не обязателен, в статье приведена условная 5-бальная шкала для органолептической оценки творога и творожных изделий. Приведена последовательность основных операций, необходимых для составления нейросетевых моделей, и предложены рекомендации для составления программно-аппаратного комплекса. Такой способ оценки упрощает контроль качества готового продукта, так как позволяет своевременно среагировать на отклонения в процессе производства (исходя из данных, предложенных нейронной сетью), предсказать качество готового продукта при отклонении технологических параметров от заданной нормы.
116-121 275
Аннотация
Нейронное моделирование зачастую не гарантирует выполнения принципа общности – нейронная модель, обученная на одном наборе данных, может оказаться неадекватной при подаче на ее вход данных из другого набора. Поэтому при использовании нейронного моделирования необходима процедура тестирования полученных результатов с помощью метода гребневой (ridge) регрессии, основанного на теории регуляризации некорректно поставленных задач. Существо предлагаемого метода адаптации нейронной сети с фиксацией смещений (АФНС) состоит в следующем: 1. Вместо двухслойной нейронной сети для адаптации рекомендуется однослойная нейронная сеть, более полно отвечающая использованию метода характеристических точек, в качестве которых выбираются взвешенные суммы отдельных групп признаков. 2. Для устранения проблемы неоднозначности, вызванной традиционным выбором случайных начальных условий, начальные значения весов и смещений нейронов выбираются равными нулю. 3. Для методологического единства решения прямой и обратной задачи экспертизы на веса и смещения нейронной сети программно накладываются следующие ограничения: веса [0, 1], а смещения принудительно полагаются равными нулю путем выбора параметра скорости адаптации. 4. Результаты нейронного моделирования часто могут быть недостоверными в силу нарушения принципа общности и для проверки его соблюдения необходимо обязательное тестирование полученных результатов, например, с помощью метода гребневой регрессии. Как следует из представленных результатов, во всех случаях следует пользоваться предложенными методами последовательной и групповой адаптации с фиксацией смещений нейронов, поскольку при этом имеется возможность восстановления исходной регрессионной модели. При фиксации нулевых смещений нейронов их найденные веса приобретают значения из диапазона [0, 1], что обеспечивает методологическое единство решения прямой и обратной задачи экспертизы.

Пищевая биотехнология 

122-125 325
Аннотация
В настоящее время актуальным является производство функциональных хлебобулочных изделий для лечебного и профилактического питания. Проблема обеспечения населения функциональными изделиями может быть решена за счет внесения в рецептуру обогатителей, имеющих в составе витамины, пищевые волокна, микрои макроэлементы. На кафедре «Технология хлебопекарного, кондитерского, макаронного и зерноперерабатывающего производств» Воронежского государственного университета инженерных технологий разработана рецептура ахлоридного хлеба из смеси муки пшеничной хлебопекарной первого сорта и цельносмолотого зерна пшеницы с несением муки из отрубей гречишных, позволяющая повысить пищевую ценность изделия. Мука из отрубей гречишных характеризуется высокой степенью сбалансированности по содержанию незаменимых аминокислот, хорошей усвояемостью, богата витаминами (в особенности витаминами группы В, РР), пищевыми волокнами, минеральными элементами (калий, кальций, магний, железо). Применение муки из отрубей гречишных в производстве хлеба способствует созданию благоприятной микрофлоры кишечника, нормализации уровня сахара в крови, выведению токсинов, ядовитых солей и тяжелых металлов из организма. Проводили исследования по выбору рационального способа внесения обогатителя – муки из отрубей гречишных в тесто из смеси муки пшеничной первого сорта и цельносмолотого зерна пшеницы, дрожжей прессованных и воды питьевой, обеспечивающего высокие и стабильные физико-химические характеристики и качество готового изделия. Выявлено, что изделие, приготовленное на густой опаре с внесением обогатителя в опару, обладает лучшими органолептическими качествами по сравнению с остальными. Хлеб характеризуется приятным вкусом и ароматом, эластичным мякишем с развитой тонкостенной пористостью. Установлено, что потребление 100 г ахлоридного хлеба из смеси муки пшеничной первого сорта и цельносмолотого зерна пшеницы с внесением муки из отрубей гречишных обеспечит степень удовлетворения суточной потребности белка на 10,7 %, жира на 1,5 %, углеводов на 10,4 %, пищевых волокон на 16,3 %, аминокислот в интервале 2,5 – 14,0 %. Употребление хлеба ахлоридного рекомендовано людям с заболеваниями сердечнососудистой системы и почечной недосточностью. По результатам выбора рационального способа внесения муки из отрубей гречишных в тесто для хлеба ахлоридного выявили, что опарный способ с внесением обогатителя в опару обеспечивает наилучшие физико-химические и структурно-механические свойства изделия и может быть рекомендован для приготовления хлеба в производственных условиях.
126-129 561
Аннотация
Зефир на желатине или маршмеллоу – изделие мелкопористой пенообразной структуры. Данный продукт является популярным и широко востребованным кондитерским изделием среди населения, особенно у детей и школьников. Актуальным является разработка способов получения мини-зефира функционального назначения в условиях отечественного производства с использованием натурального функционального ингредиента гуммиарабика «Instantgum», являющегося источником натурального пищевого волокна, улучшающего желудочно-кишечную функцию, понижающего уровень глюкозы в крови, что особенно важно при употреблении продукции диабетиками. Включение гуммиарабика в диету приводит к пребиотическому эффекту, стимулирующему иммунную систему человека и улучшающему функционирование кишечника. Технология мини-зефира на желатине с гуммиарабиком состоит из следующих стадий производства: приготовление желатинового раствора, водного раствора гуммиарабика, сахаро-паточно-инвертного сиропа, сбивной студнеобразной массы плотностью 400-600 кг/м3; формование массы отсадкой или выпрессовыванием с последующим охлаждением и резкой; выстойка и обсыпка крахмало-сахарной смесью корпусов мини-зефира. Проведена оптимизация рецептуры мини-зефира на желатине с функциональным ингредиентом «Instantgum» на основе гуммиарабика методом многокритериальной оптимизации с использованием функции желательности Харрингтона. Наибольшее значение обобщенной функции желательности имел образец с 10 % функционального ингредиента, так как ему принадлежит лучший набор всех частных параметров оптимизации. Разработанное изделие обладает высокими органолептическими, физико-химическими показателями, удовлетворительной формоудерживающей способностью, упругой жевательной консистенцией, имеет функциональное назначение по содержанию пищевого волокна. Предложенную рецептуру можно рекомендовать для производства на современных поточно-механизированных линиях по выработке пастильных изделий.
130-133 386
Аннотация
Целенаправленное применение белков соединительных тканей основано, прежде всего, на структурномеханических и физико-химических свойствах коллагена, его физиологичности организму человека. Традиционным источником коллагена является спилок шкур крупного рогатого скота (КРС), но ввиду объективных причин (губчатая энцефалопатия, сокращение поголовья скота) возникла необходимость в поиске альтернативных источников. Особый интерес и популярность коллагеновые белки представляют в биомедицинских технологиях: при получении хирургических шовных материалов, ранозаживляющих средств, пролонгаторов лекарственных препаратов, искусственных органов и тканей, имплатантов. Новые сведения по использованию коллагенсодержащих источников непосредственно связаны с расширением сырьевой базы перерабатывающих отраслей АПК на основе глубокой переработки биологических ресурсов и их максимального вовлечения в основное и специальное производство при значительном росте выхода полезных продуктов с единицы сырья. В связи с этим проведены исследования микроструктуры шкур и фракционного состава белков объектов исследования, получены сведения об общем химическом составе и содержании коллагена в них. Экспериментальные данные показали, что наиболее перспективным источником коллагена из исследуемых рыб внутренних водоемов является шкура толстолобика, что обусловлено высоким содержанием целевого вещества – коллагена, невысоким содержанием жира. Обоснована и реализована в лабораторных условиях технология получения коллагеновых субстанций с высокими технологическими характеристиками, позволяющими применять их в производстве медицинских материалов. Сравнительный анализ показал, что субстанции из спилка шкур КРС и толстолобика имеют одинаковый набор аминокислот, но характеризуются разным содержанием отдельных аминокислот.
134-137 295
Аннотация
Рассмотрен химический состав хлопьев зеленой гречки, особенности набухания хлопьев при различных условиях протекания процесса. Процесс набухания зависит от природы высокомолекулярного соединения, температуры, состава и рН поглощаемой жидкости и может протекать ограниченно и неограниченно. При ограниченном набухании степень набухания достигает предельного значения и больше не изменяется. В результате ограниченного набухания образуется студень. Если предельное значение степени набухания при дальнейшем контакте высокомолекулярного соединения и растворителя уменьшается, то происходит неограниченное набухание. В этом случае набухание является первой стадией растворения. Неограниченно набухают полимеры со слабыми межмолекулярными связями. Характер протекания процесса оказывает влияние на качественные показатели полуфабрикатов и продуктов. Полученные кинетические кривые указывают на ограниченный характер набухания основных компонентов хлопьев зеленой гречки во всех исследуемых растворах. В щелочной области рН имело место частичное растворение определенных компонентов, но на общем характере процесса это заметно не отразилось. В работе определены предельная степень и константа скорости набухания хлопьев зеленой гречки в растворах с различным показателем рН. Для количественной оценки предельной степени и константы скорости набухания высокомолекулярного соединения при различных условиях проведения процесса (вида растворителя, температуры, рН среды) определяем степень набухания через заданные промежутки времени и строим кинетическую кривую набухания. Кислотность среды влияет, главным образом, на набухание полиамфолитов, каковыми являются белки, составляющие большую часть набухающих компонентов хлопьев зеленой гречки. В зависимости от рН среды белковые макромолекулы принимают различные конформации. Минимальная степень набухания белка соответствует его изоэлектрической точке, при которой устанавливается равенство положительных и отрицательных зарядов в макромолекуле и она сворачивается в клубок или глобулу, что затрудняет проникновение молекул растворителя внутрь матрицы высокомолекулярного соединения. Сравнение значений константы скорости набухания позволило определить максимальную скорость набухания. В работе измерены интегральные удельные теплоты набухания набухающей фракции хлопьев зеленой гречки и рассчитана масса воды, сорбированной высокомолекулярными веществами на стадии гидратации, установлена ее доля в общей массе поглощенной жидкости.
138-142 290
Аннотация
В спиртовой отрасли актуально создание безотходной технологии переработки зерна на спирт. Целью исследований явилась разработка технологии переработки пшеницы на этанол и белковый продукт. Изучили процесс ферментативного гидролиза крахмала глюкоамилазой препарата Глюкогам. Подобрана оптимальная дозировка фермента – 8 ед. ГлС/г крахмала, температура 55 оС. При исследовании гидролиза белка сопутствующей глюкоамилазе протеазой ферментного препарата Глюкогам установлено накопление аминного азота 4,5 мг/см3 за 7 ч биоконверсии. Проводили разделение полученной осахаренной массы с помощью центрифугирования на фильтрат и белковую массу. Центрифугирование проводили при частоте вращения 2500 об/мин в течение 8 мин. Белок высушивали до влажности 5 % при температуре не выше 35 оС, измельчали и исследовали свойства в сравнении с нативной клейковиной пшеницы. Полученный продукт обладал следующим характеристиками: растворимость 10 %, влагоудерживающая способность 1,53 г/г, жиросвязывающая способность 1,9 г/г. Исследовали процесс сбраживания осветленного сусла с концентрацией сухих веществ 14 %. Использовали дрожжи Saccharomyces cerevisiae расы XII и Saccharomyces cerevisiae расы IMB Y-5007 из расчета 120 млн клеток на 1 см3 сусла. Подобрали оптимальный состав минеральных солей. Для дрожжей расы XII и IMB Y-5007 необходима подкормка в виде диаммоний фосфата в дозировке 1,5 г/дм3. Выход спирта при использовании дрожжей расы IMB Y-5007 составил 60,7 дал/т условного крахмала, при внесении дрожжей расы XII – 60,6 дал/т условного крахмала.
143-149 267
Аннотация
В статье рассматриваются новые йодсодержащие добавки (ЙД), полученные на основе органических носителей – коллагеновых животных белков (свиной шкурки, керапептида и коллагена) и белковых концентратов марок СКАНПРО и PROMIL C95. Показано, что применение этих белков в качестве носителей йода объясняется высоким содержанием аминокислот глицина и аланина, которое коррелирует со степенью связывания йода объектами. Новые добавки помимо специальной направленности улучшают реологические свойства пищевых продуктов, в том числе консистенцию, внешний вид и функциональные свойства. Для оценки качества ЙД и выбора предпочтительного варианта предложены квалиметрическая оценка и системный подход, который позволил рассмотреть все ЙД как систему, выделить ее элементы, обосновать принципы ее построения и требования, предъявляемые к ней, построить общую схему принятия решений. Для построения комплексного критерия оценки качества ЙД предложена процедура формализации, основанная на выделении и оценке ее единичных показателей, определении закономерностей их изменения в зависимости от дозы, продолжительности и температуры воздействия, а также функциональной эффективности. Для сравнительной оценки единичных и расчета групповых показателей все они были приведены к единой размерности путем введения безразмерных коэффициентов, адекватно описывающих анализируемые показатели. В статье приведены расчетные значения единичных и групповых показателей, характеризующие технологические свойства ЙД: степень связывания йода, скорость связывания йода, тепловые потери йода и основные функционально-технологические свойства мясных фаршевых систем (водосвязывающей, влагоудерживающей, эмульгирующей способностей и стабильности эмульсий), полученные при введении в фаршевую систему исследуемых ЙД. На заключительном этапе сделан выбор лучшей ЙД на основе оценки групповых показателей.

Химическая технология 

150-153 417
Аннотация
В качестве материала загрузки биофильтров рекомендуется применять полимерные композиции, обладающие повышенной иммобилизационной способностью. Введение в состав полиолефинов природных полисахаридов придает полимерной композиции способность к закреплению на ее поверхности микрофлоры, а дополнительное содержание в композиции биогенных элементов обеспечит поддержание жизнедеятельности микроорганизмов в случае прекращения поступления в биофильтр питательных веществ. В работе исследованы технологические аспекты получения полимерных композиций на основе полиэтилена (ПЭ), содержащих природные полисахариды – крахмал и щелочную целлюлозу (отход рафинации растительных масел), в соотношении 80 : 20 мас.%, при переработке в современном высокоскоростном оборудовании. При изучении реологических показателей установлено, что содержащиеся в целлюлозе жирные кислоты и воска способствуют смягчению композиции, при этом показатель эффективной вязкости наполненного ПЭ с использованием целлюлозы отмечается на 30-35 % ниже показателя композиции с крахмалом. Для полимерных композиций, содержащих как крахмал, так и целлюлозу, при достижении температуры переработки 200 оС наблюдается излом кривых течения, а при достижении критической температуры 220 оС наблюдается бурное газовыделение, сопровождающееся термодеструкцией композиций. Отмечено, что композиция, содержащая целлюлозу, обладает большей пористостью, чем содержащая крахмал, что способствует иммобилизации микрофлоры на носителе. Для использования в качестве загрузки биофильтров более рекомендованы композиции на основе ПЭ и целлюлозы, т.к. они обладают улучшенными иммобилизационными свойствми за счет пористой структуры, и наличия в составе полисахаридов и биогенных элементов, что подтверждается активынм развитием на поверхности образцов композиции микроскопических грибов (Aspergillus, Penicillium).
154-158 406
Аннотация
Широкое использование ароматических кислот (бензойной, салициловой) в качестве консервантов обуславливает необходимость их качественного и количественного определения в пищевых продуктах. Эффективный и распространенный способ выделения и концентрирования ароматических кислот – жидкостная экстракция. Двухфазные водные системы на основе водорастворимых полимеров (поли-N-винилпирролидона и поли-N-винилкапролактама) удовлетворяют требованиям, предъявляемым к экстракционным системам. При сорбционном концентрировании улучшаются метрологические характеристики определения, выполняются требования к чувствительности и селективности определения, появляется возможность использовать недорогое и доступное аналитическое оборудование. При изучении сорбции бензойной кислоты в качестве сорбента применяли сшитый полимер на основе N-винилпирролидона, полученный радикальной полимеризацией функционального мономера и сшивающего агента. При экстракции бензойной кислоты для получения максимальных объемов выделяемой водноорганической фазы полимера применяли растворы солей с концентрациями, близкими к насыщению. Независимо от природы аниона соли, используемой в качестве высаливателя, сорбция ароматических кислот возрастает с увеличением размеров катионов. В условиях эксперимента максимальная степень извлечения (более 80 %) бензойной кислоты получена в системе ПВП (0,2 % мас.) – сульфат аммония. Установлены зависимость степени извлечения бензойной кислоты от времени сорбции, массы сорбента и рН водной фазы. Для установления равновесия в системе необходимо 20 мин. Характер зависимости степени извлечения кислоты от pH свидетельствует о том, что кислота извлекается в молекулярной форме. Максимальная сорбция достигается при pH 3,5, при этом ее эффективность снижается симбатно уменьшению количества недиссоциированных молекул кислоты в растворе.
159-163 284
Аннотация
В статье рассматривается применение магнийорганических инициаторов в синтезе бутадиен-стирольных статистических сополимеров (ДССК), полученных растворной полимеризацией и их влияние на свойства каучука. Выбранный магнийорганический инициатор представляет собой диалкилмагний в сочетании с модификатором, который представляет собой смешанный алкоголят щелочного и щелочноземельного металлов, позволяющий контролировать микроструктуру диеновой части полимера и его молекулярно-массовые характеристики. Спиртовыми производными выбраны высококипящие спирты тетра(оксипропил)этилендиамин (лапромол-294) и тетрагидрофурфуриловый спирт (ТГФС). Выбор высококипящих спиртов обусловлен тем, что при разрушении алкоголятов при водной дегазации полимеров они не попадают в возвратный растворитель и практически не попадают в сточные воды. Металлической компонентой алкоголятов служат литий, натрий, калий, магний и кальций. Полученные растворы модификаторов устойчивы при хранении в течение года даже при температуре минус 40 ºС. Разработан способ получения новой каталитической системы на основе магнийорганики и алкоголятов щелочных и щелочноземельных металлов, позволяющий получать функционализированные ДССК как со статистическим, так и с блочным распределением бутадиена и стирола. Проведена сополимеризация бутадиена со стиролом на магнийорганических инициаторах как с использованием литийорганического соединения (нбутиллития), так и без него. Установлено, что дополнительное введение н-бутиллития в реакционную массу приводит к резкому повышению скорости реакции. Представлены результаты исследования влияния состава инициирующей системы на структуру диеновых полимеров. Выявлено, что смешанная инициирующая система дает высокую конверсию мономеров (до 98 % за 1 час), содержание 1,2звеньев увеличивается до 60 %. Процесс полимеризации в присутствии только смеси магнийорганических инициаторов и алкоголятов щелочных и щелочноземельных металлов протекает менее активно, конверсия мономеров достигает 90 % за 4 часа, микроструктура полибутадиеновой части соответствует низковинильным полимерам (28 % 1,2-звеньев). Определены наиболее эффективные инициирующие системы для получения статистических ДССК. Результаты исследования показали, что магнийалкилы могут использоваться в сочетании с алкоголятами щелочных металлов в качестве возбудителей сополимеризации диенов и винилароматических соединений.
164-169 253
Аннотация
Исследованы физико-механические свойства вулканизатов, полученных на основе эластомерных композиций, наполненных гидрофобным карбонатом кальция на стадии латекса и традиционным методом – на вальцах. Определено, что максимальная степень наполнения резиновых смесей, полученных на вальцах, составляет 200 мас. ч., при наполнении каучука на стадии латекса – 400 мас. ч. на 100 мас. ч. полимера. Отмечено, что в процессе приготовления резиновых смесей на основе каучука, наполненного на стадии латекса, наблюдается лучшая обрабатываемость и сокращается время смешения с 27 до 17 минут. Однако композиции со степенью наполнения 400 мас. ч. «залипают» на вальцах, что связано с высоким содержанием жирных кислот, которые способствуют адгезии за счет набухания полимерной фазы. При наполнении 50 мас. ч. на 100 мас. ч. каучука физико-механические свойства композиций, приготовленных жидкофазным способом, превосходят значения стандартных образцов. С увеличением степени наполнения до 100 мас. ч. на 100 мас. ч каучука возрастают показатели предела прочности при растяжении, но при этом снижаются показатели относительного удлинения. Дальнейшее увеличение степени наполнения способствует снижению физикомеханических показателей вулканизатов, кроме твердости по Шору. Изучено влияние стеариновой и олеиновой кислот на переработку резиновых смесей. Установлено, что олеиновая кислота участвует в процессе вулканизации и увеличивает физикомеханические свойства вулканизатов за счет образования π-π связей с каучуковой матрицей, а стеариновая выполняет роль межфазного структурного пластификатора. Методом равновесного набухания в толуоле определена плотность химически связанных цепей полимерной сетки. Наименьшая равновесная степень набухания наблюдается у образца, приготовленного на вальцах.
170-174 342
Аннотация
В работе представлены результаты экспериментальных и теоретических исследований направленных на расширение областей применения сополимеров на основе отходов производства стирола. Одно из направлений ― использование их в качестве пропиточных составов древесных материалов, подбор оптимальных условий модификации на образцах, наиболее широко применяемых в промышленности пород древесины, таких как береза, осина и др. Исследования проводились по получению и использованию пропиточных составов на основе сополимеров, синтезированных из отходов производства стирола и кубового остатка ректификации этилбензола (КОРЭ) для защитной обработки древесины березы. Были определены физико-химические показатели физических смесей сополимеров «КОРС», «СТАМ» и КОРЭ при различных их соотношениях. Изучался процесс модификации березы с использованием метода планирования эксперимента по греко-латинскому квадрату четвертого порядка и исследовалось влияние таких факторов как температура пропиточного состава, продолжительность пропитки, температура и продолжительность термообработки на показатели влагостойкости древесины. Были установлены оптимальные условия модификации древесины березы, обработанной пропиточными составами на основе физических смесей сополимера «КОРС» с КОРЭ и сополимера «СТАМ» с КОРЭ – это соотношение компонентов 2:1, продолжительность и температура пропитки 7 ч и 95 0С, время и температура термообработки 7 ч и 170 0С соответственно. Пропитывающий состав, содержащий КОРЭ с сополимер «СТАМ» 1:2, более предпочтителен, так как в структуре сополимера «СТАМ» присутствуют карбоксильные и ангидридные группы. Таким образом, было обосновано использование для модификации натуральной древесины пропитывающих составов на основе физических смесей КОРЭ с сополимерами «КОРС» и «СТАМ», которые улучшают свойства древесины, повышают влагои атмосферостойкость более чем в два раза.
175-179 348
Аннотация
Существенное влияние на эффективность и надежность фильтров оказывает работа системы регенерации. В процессе эксплуатации фильтра его гидравлическое сопротивление непрерывно возрастает, а газопроницаемость фильтровального материала уменьшается по мере осаждения улавливаемой дисперсной фазы на фильтровальном элементе, и для поддержания пропускной способности фильтра в заданных пределах фильтровальный элемент необходимо периодически менять или регенерировать. Таким образом, регенерация – это процесс удаления части пылевого слоя с целью полного или частичного восстановления первоначальных свойств фильтровальной перегородки. На основе теоретического обобщения физико-химических эффектов в пылевых слоях, анализа и синтеза энергетических воздействий разработаны методы интенсификации процесса регенерации пылеулавливающих фильтров. Изучена пневмоимпульсная регенерация рукавного фильтра, на основе чего было получено регрессионное уравнение в безразмерных переменных для определения эффективности регенерации. Показано, что давление импульса оказывает доминирующее влияние на эффективность регенерации. Полученная модель была использована для оценки и прогнозирования эффективности пневмоимпульсной системы регенерации рукавных фильтров на ряде предприятий по производству строительных материалов Воронежской области.
180-183 283
Аннотация
Проектирование предприятий химического назначения требует от разработчиков особого, тщательного подхода, так как сбои в работе опасны для целого района, в котором расположен объект. Эффективная и бесперебойная работа химического объекта предполагает решение определенных задач и на стадии проектирования, и на стадиях строительства, реконструкции, капитального ремонта, и эксплуатации. При проектировании решаются вопросы: размещения оборудования в технологической схеме (характер и порядок и соединения отдельных аппаратов); определения входных параметров сырья; установления технологических показателей системы; определения конструкционных характеристик аппаратов системы; выбора технологических параметров в аппаратах, влияющих на скорость процесса, выход и качество продукции. Основным документом, содержащим требования промышленной безопасности химических и других опасных объектов, является Федеральный закон от 21 июля 1997 г. № 116-ФЗ «О промышленной безопасности опасных производственных объектов», с изменениями на 31 декабря 2014 года. Он определяет и регламентирует основы обеспечения безопасной эксплуатации опасных производственных объектов. Важнейшей частью при разработке и проектировании опасных химических объектов является экспертиза промышленной безопасности, которая проводится на основании принципов независимости, объективности, всесторонности и полноты исследований, проводимых с использованием современных достижений науки и техники. Проектирование химических объектов представляет собой сложный, многофакторный и трудоемкий процесс, который необходимо рассматривать как ряд социально-организационных и инженерно-технических стадий. Именно системный подход к решению проектных задач и контроль всех этапов жизненного цикла химических объектов обеспечит высокий уровень безопасного функционирования промышленных объектов.
184-187 306
Аннотация
Российская промышленность синтетического каучука является одной из самых конкурентоспособных и занимает заметное место в мировой нефтехимии. Однако предприятия производства синтетического каучука относятся к категории наиболее опасных производственных объектов. Основныеи производственные риски заключаются в пожарои взрывоопасности используемого сырья. Аварии на таких предприятиях способны нанести ущерб не только оборудованию, материалу или зданию, но и повлечь за собой серьезные экологические и экономические последствия для региона. Для предупреждения возникновения аварийных ситуаций, снижения последствий и ликвидации убытков, необходимо применять комплекс мер, направленных на управление и контроль промышленной безопасности. Правовой основой обеспечения промышленной безопасности в Российской Федерации является Федеральный Закон РФ № 116-ФЗ от 21.07.97 г. «О промышленной безопасности опасных производственных объектов». Обеспечение промышленной безопасности на производстве – важная составляющая его нормального функционирования. Важнейшим условием обеспечения промышленной безопасности опасного производственного объекта является экспертиза промышленной безопасности. Федеральными нормами и правилами в области промышленной безопасности «Правила проведения экспертизы промышленной безопасности», утвержденными приказом Ростехнадзора от 14 ноября 2013 г. N 538 установлены: порядок проведения экспертизы промышленной безопасности, требования к оформлению заключения экспертизы и требования к экспертам.

Биотехнология и бионанотехнология 

188-190 323
Аннотация
Сахар, имея отличные вкусовые качества и высокую калорийность, является одним из самых востребованных продуктов питания человека. Потребители сахара должны быть уверены, что сахар при обычных условиях его использования имеет высокое качество и не является вредным для здоровья продуктом. Одной из причин снижения качества сахара-песка является бактериальная обсемененность. Это обусловлено тем, что продукты свеклосахарного производства служат хорошими объектами для развития различных групп микроорганизмов, например, Bacillus subtilis, Clostridium perfringes, Leuconostoc dextranicum, Torula alba, Pseudomonas fluorescens, Sarcina lutea и других. Эти микроорганизмы с пораженной свеклой, а далее со свекловичной стружкой и диффузионным соком попадают в технологическую линию производства сахара. Количество их в диффузионном соке колеблется и зависит от многих факторов, таких как качество сырья, качество отмывки свекловичного корня, обсемененность транспортерно-моечной и питающей воды для диффузионного процесса, температура диффузии и др. В диффузионном аппарате имеются самые благоприятные условия для развития микроорганизмов. Некоторые из них, особенно устойчивые термофильные бактерии и их споры или бактерии, образующие капсулу, защищающую от внешних воздействий, встречаются в готовом продукте – сахаре. При попадании в свежие порции продукта (сок, сироп) они начинают быстро размножаться, вызывая затруднения в технологическом процессе. Чем выше обсемененность свеклы микроорганизмами, тем больше они разлагают сахарозы и выделяют побочных продуктов метаболизма. Для снижения негативного микробиологического воздействия и уменьшения потерь сахарозы от разложения проведены исследования по возможности использования хлорсодержащего препарата в сахарном производстве. Экспериментально установлено, что исследуемый хлорсодержащий препарат обладает бактериостатическим действием и может быть рекомендован к использованию в условиях свеклосахарного производства.
191-194 319
Аннотация
В индустрии производства продуктов питания особую роль играют пищевые продукты из растительного сырья. К числу стратегически важных продуктов относится сахар-песок. Значимость его велика ввиду широкого использования в кондитерской, хлебобулочной, ликероводочной, консервной, биохимической, фармацевтической и других отраслях человеческой деятельности. Эффективное развитие отечественного свеклосахарного производства зависит от условий конкуренции с Европейскими партнерами. Производство сахара-песка включает значительное количество энергоемких и технологически сложных операций, одной из которых является извлечение сахарозы из свекловичной стружки методом горячей противоточной экстракции. Важнейшим критерием оценки эффективности экстракционного процесса является величина коэффициента молекулярной диффузии. Исследована эффективность применения термохимической обработки свекловичной стружки перед экстрагированием в зависимости от качества перерабатываемой свеклы. Установлено, что при использовании свеклы пониженного качества величина коэффициента диффузии снижается в сравнении с показателями здоровой свеклы. Применение растворов некоторых солей для тепловой обработки свекловичной стружки оказывает общее положительное воздействие на величину коэффициента диффузии. Предложен способ извлечения сахарозы из свеклы с использованием в качестве экстрагентов растворов солей Al2(SO4), Са(SO)4 и (NH4)2SO4. Установлено, что обработка образцов свеклы растворами предлагаемых солей обеспечивает беспрепятственный переход сахарозы из пор свекловичной ткани в экстрагент за счет интенсивного конвективного вымывания. Это обусловлено высокой степенью плазмолиза клеток ткани, достигаемой при обработке ее растворами предлагаемых реагентов. Полученные результаты свидетельствуют о значительном повышении коэффициента диффузии сахарозы при использовании в качестве экстрагента раствора сульфата аммония.
195-197 278
Аннотация
На многих сахарных заводах РФ сахар-песок и белый сахар вырабатывают не только из сахарной свеклы, но и из сахара-сырца. Для этого технологические схемы заводов предусматривают в основном раздельную переработку свеклы и сахара-сырца. В работе предлагается их совместная переработка. С целью повышения качества сиропа, улучшения фильтрационных свойств сока II сатурации при совместной переработке свеклы и сахара-сырца было предложено клерование сахара-сырца проводить фильтрованным соком I сатурации с добавлением хлорной извести в количестве 0,05-0,10 % к массе сахара-сырца и мелкодисперсного керамзитового порошка в количестве 0,3-0,5 % к массе сахара-сырца. Введение хлорной извести позволяет уже в процессе клерования сахара-сырца частично провести деполимеризацию высокомолекулярных соединений (ВМС), в том числе и полисахарида декстрана, и адсорбировать полученные фрагменты ВМС и красящих веществ на мелкодисперсных частицах керамзитового порошка. Аналогичные результаты получены при изменении расходов керамзитового порошка. При расходе менее 0,3 % отмечается недостаток в адсорбционной поверхности для удаления продуктов деструкции ВМС, что ухудшает качественные показатели очищаемой смеси клеровки сахара-сырца и сока I сатурации, а при расходе керамзитового порошка более 0,5 % является нерациональным, так как эффект очистки увеличивается незначительно. Предлагаемые способы совместной переработки свеклы и сахара-сырца позволяют без значительных затрат организовать эффективную переработку сахара-сырца на заводах. При поступлении свеклы пониженного технологического качества данные способы повысят чистоту производственных сахарных растворов и улучшат условия получения сахара стандартного качества при нормативном содержании сахарозы в мелассе.

Экономика и управление 

198-203 242
Аннотация
В статье рассмотрена проблема развития системы укрепления оборонно-промышленного потенциала. Исследованы подходы к указанной проблеме, указано, что отечественные авторы исследовали перспективы инновационной деятельности предприятий высокотехнологичных комплексов, их устойчивое развитие, а также различные методические подходы, зарубежные авторы большое значение отводят стратегическому управлению и системному анализу программно целевого управления оборонным комплексом. Исследованы проблемы укрепления оборонно-промышленного комплекса и приведены варианты их решения, такие как необходимость совершенствования стратегического планирования (сценарная вариативность планов), скоординированность действий по преодолению угроз, вызовов и рисков, научное и методическое обоснование принятия решений на всех уровнях (государственном, региональном и организационном). Авторами приводится система укрепления оборонно-промышленного потенциала в концепции национальной безопасности, в которую включены: национальные ценности, программа социально-экономического развития РФ, Концепция внешней политики, концепция укрепления оборонно-промышленного комплекса в национальной безопасности РФ, программа социально-экономического развития Воронежской области, а также методы анализа и укрепления оборонно-промышленного комплекса. Особое внимание уделено методике софинансирования предприятий оборонного комплекса и методам количественного определения целей функционирования слабоструктурированных систем.
204-209 310
Аннотация
Перспективное развитие промышленных территорий и регионов предполагает улучшение их взаимодействия в хозяйственном комплексе страны, совершенствование территориальной структуры хозяйства, рациональное освоение природных ресурсов, использование перспективных технологий, привлечение инвестиций и т.п. При этом совершенствование существующей и формирование новой структуры промышленного производства должно осуществляться с учётом ключевых рыночных аспектов, связанных с конкуренцией и инновациями. Таким образом, важным условием развития производственной структуры является формирование инновационного ландшафта, представляющего собой совокупность инновационных субъектов территории, используемых инновационных технологий, инструменты управления для создания продукции. Как показал анализ библиографических источников, под инновационным ландшафтом наиболее часто понимается интеграционная совокупность показателей, включая социально-экономические условия, результативность деятельности государственных органов управления, используемые инновационные инструменты управления, инновационные хозяйствующие субъекты, наличие и качество инновационной инфраструктуры, степень развития кластерных взаимосвязей и др. Рассмотренный в статье методический подход к сравнительной оценке параметров инновационного ландшафта различных промышленных регионов позволяет определить его состояние и структурные характеристики с целью принятия более обоснованных решений по размещению производительных сил и повышению уровня инновационности промышленных территорий и регионов.
210-216 374
Аннотация
В многоотраслевой структуре агропромышленного комплекса Воронежской области функционирует более 200 предприятий пищевой и перерабатывающей промышленности. Однако в связи с ростом диспаритета цен на сельскохозяйственную и промышленную продукцию, распадом единого технологического процесса произошло резкое снижение объемов производства конечной продукции АПК. При этом в условиях вступления России в ВТО и нарастание в этой связи конкуренции на рынке сырья и готовой продукции высокую актуальность приобретают проблемы поиска эффективных стратегий развития предприятий пищевой промышленности. Акцент данных преобразований должен быть априорно смещен в сторону создания благоприятных условий для формирования оптимальных институционально-инновационных структур и перспектив развития национальной агропродовольственной системы на всех ее уровнях. В этой связи формирование институциональных моделей интеграции в АПК рассматривается нами с позиций системного подхода, где вновь созданная интегрированная структура определяется как социальный институт, характеризующийся составом, структурой, целями, функциями, внешними и внутренними ограничивающими рамками, определенными входами и выходами. В этих условиях возникает необходимость развития партнерских связей и сотрудничества между предприятиями технологической цепочки конечного продукта АПК, находящими свое проявление в многообразных формах, одной из которых является формирование кластеров, создающих условия для эффективного взаимодействия производителей сырья и готовой продукции, научно-исследовательских и образовательных учреждений, организаций сервисной инфраструктуры и представителей других обеспечивающих сфер. Вместе с тем, проведенный анализ показал, что при всем многообразии альтернативных стратегий развития предприятий пищевой промышленности, наиболее оптимальными в современных условиях хозяйствования представляются интеграционные стратегии, которые предполагают объединение разрозненных участников рынка на принципах экономической интеграции, в результате чего достигаются синергетические эффекты взаимодействия за счет устранения нерационального посредничества.
217-222 251
Аннотация
В современном российском обществе углубляется социальное расслоение, что находит отражение и в системе образования. Многообразие форм и методов обучения сопровождается избирательным и сегрегирующим подходом к участникам педагогического процесса. Наблюдаются процессы локализации образования, придания ему элитарных форм, эксклюзивности, что достигается ориентацией на индивидуальные (выше среднего) особенности развития детей, на «кошелек родителей», на религиозную или гендерную принадлежность. Разнонаправленность, рассогласованность общественных потребностей, целей и функций, выполняемых различными социальными институтами, затрудняют реформирование институтов общего и специального образования, развитие программ социальной реабилитации и интеграции, моделей социокультурной поддержки. Влияние данных процессов особенно остро испытывают на себе люди с ограниченными возможностями здоровья (ОВЗ), их семьи и те социальные структуры, которые призваны оказывать им социальную, психологопедагогическую помощь. Категория лиц с ОВЗ представлена людьми разного возраста, имеющими различные по степени сложности и характеру отклонения в психофизическом развитии.
223-228 292
Аннотация
Сегодня стало очевидно, что России необходим не просто экономический рост, но экономический рост определенного качества. Регионы не являются исключением, ввиду того что они наиболее уязвимы при изменении конъюнктуры экспорта сырьевых ресурсов. Основной для увеличения экономических показателей регионов страны должны стать предприниматели. Основной для увеличения экономических показателей регионов страны должны стать предприниматели. Не случайно ретроспективный анализ эволюционного развития малого предпринимательства показывает, что важнейшую роль в экономическом развитии стран Европы и Америки сыграл и продолжает играть малый бизнес. Итоги деятельности малого бизнеса в целом позитивны, по стране наблюдался рост основных показателей: количества малых предприятий, среднесписочной численности занятых на малых предприятиях, оборота малых предприятий и инвестиций в основной капитал. Статистические данные последних лет демонстрируют снижение интереса к бизнесу у населения. Количество малых предприятий, созданных в последние годы имело тенденцию к снижению, а удельный вес выживших в течение трех лет после их регистрации невысок. В наибольшей степени негативно сказываются на делах предпринимателей факторы нормативно-правового и административного регулирования малого предпринимательства, коррупция и взяточничество чиновников и деятельность контролирующих и инспектирующих органов. Решение этих задач потребует должной координации региональных и местных ресурсов в создании элементов инфраструктуры, формировании инвестиционных механизмов поддержки малых производств, развитии предпринимательского потенциала населения.
229-235 331
Аннотация
На современном этапе развития экономики происходит трансформация основных целей государства от обеспечения роста благосостояния граждан к обеспечению непрерывного роста качества жизни. Обеспечение роста качества жизни населения осуществляется не только на государственном, но и на региональном уровнях. На государственном уровне формируются ключевые задачи, государство берет на себя значительную долю функций по достижению обозначенной цели. В настоящем исследовании уделено внимание рассмотрению программных документов, направленных на повышение качества жизни населения, на примере Воронежской области. С этой целью изучены действующие в регионе программные документы социальной направленности. Выявлено, что в регионе действует целый ряд программ и подпрограмм, нацеленных на улучшение демографической ситуации, совершенствование региональной бюджетной и налоговой политики, социальную поддержку граждан в целом. В качестве инструментов, которые используют региональные органы власти, отмечены: социальные стандарты, адресная социальная помощь, социальные контракты. Установлено, что внедрение системы социальных контрактов позволяет экономить средства бюджета и, одновременно, мотивировать лиц, находящихся в трудной жизненной ситуации на изменение своего положения в лучшую сторону, совместными усилиями с органами социальной защиты. Отмечено, что в качестве ведущих принципов оказания социальной помощи первостепенное значении имеет детальное определение степени необходимости помощи и условия предоставления. Последние зачастую порождают иждивенческие настроения, которые важно нивелировать, используя рычаги социального взаимодействия. Анализ содержания реализуемых программ по повышению качества жизни населения позволил выявить достоинства и недоработки в данных программах, а также определить резервы роста качества жизни. Так, указано, что программные документы регионального уровня в преобладающем большинстве имеют узкую направленность на обеспечение помощи и поддержки социально незащищенных слоев населения. Представляется, что обеспечение роста качества жизни должно реализовываться, затрагивая в целом население региона.
236-243 319
Аннотация
В статье раскрыты методические положения повышения производительности труда, продуктивности капитала, совокупной факторной продуктивности. Подробно исследована общая факторная продуктивность, зависящая от затрат капитала, труда и других факторов, в том числе влияние на производство достижений науки, а также проявлений технического прогресса. С помощью статистических данных показано, что, несмотря на положительные сдвиги в процессах обновления основных фондов и восстановления активной инвестиционной деятельности, проблема своевременного и существенного увеличения производительности труда, обновления производственных мощностей и повышения совокупной факторной продуктивности остаётся для региональных промышленных предприятий нерешённой. По мнению авторов, решить вопрос конкурентоспособности предприятий можно в комплексе с внедрением инноваций, повышением производительности труда, повышением качества менеджмента и трудовых ресурсов и соответствующим стимулированием труда. В целях повышения конкурентоспособности предприятий региона авторами рассмотрена необходимость развития технических процессов на предприятиях региона, а также предложены практические рекомендации, направленные на повышение производительности труда за счёт модернизации основных фондов экономики области, повышения эффективности менеджмента и качества трудовых ресурсов.
244-250 312
Аннотация
В статье рассмотрены основные проблемы воспроизводства основного капитала. Рассмотрен значительный износ основных средств предприятий России. Приведены доводы в пользу актуальности проблемы воспроизводства основных фондов Российской Федерации. В статье представлена теоретическая доказательная база основных видов воспроизводства основного капитала. Выявлены все возможные источники простого и расширенного воспроизводства основного капитала. Рассмотрена роль, значение и возможности использования амортизационных отчислений в формировании резервной системы воспроизводства. Предложено формирование учетно-аналитического обеспечения управления основным капиталом, а также инновационная система воспроизводство основным капиталом, предполагающая создание резервов амортизационного, капитализированного, переоценки, ликвидационного. Приводится алгоритм оценки стоимости бизнеса с учетом инновационной системы воспроизводства основного капитала. Алгоритм и возможность формирования резервов рассмотрены на конкретном примере одного из промышленных предприятий города Волгограда. На основе приведенного алгоритма приведены расчеты оценки стоимости бизнеса данного предприятия. Расчеты показали увеличение стоимости бизнеса при условии формирования специальных резервов, что подчеркивает необходимость и актуальность их формирования в учетной политике и экономике организации и предприятий России в целом.
251-258 293
Аннотация
Тесное взаимодействие государственной и частной собственности в границах отдельной фирмы (смешанное предприятие) или в рамках различных форм государственно-частного партнёрства является характерной тенденцией развития современной инновационной экономики. Термин ГЧП охватывает широкий спектр партнёрских отношений: от простых контрактов с частными предпринимателями на производство товаров, работ, оказание услуг до крупных проектов, необходимых в сферах, где приватизация невозможна, но существует потребность в частных инвестициях. Государство, привлекая частный капитал для финансирования капиталоёмких, долго окупаемых, но важных для инновационного развития экономики проектов, не утрачивает над ними контроль, а частный бизнес получает возможность доступа к ранее закрытым секторам экономики, например к транспортной инфраструктуре, жилищно-коммунальному хозяйству, привнося с собой новые эффективные технологии управления. Сейчас нет единого подхода к определению сущности и содержания понятия ГЧП, в экономической и правовой литературе представлены различные точки зрения, институциональные проблемы развития государственно-частного партнёрства активно обсуждаются учеными и практиками. Анализ мирового опыта реализации проектов ГЧП показывает, что специфические черты и особенности формирования института государственночастного партнёрства определяется историческими, общественными и экономическими особенностями развития каждой страны. В свою очередь, институциональная система государственных закупок формируется в зависимости от сложившейся в них бюджетной и законодательной системы. В силу особенностей исторического развития США, пожалуй, дальше других развитых стран продвинулись в организации системы партнёрства государства и частного бизнеса, основанной исключительно на рыночных принципах.
259-262 416
Аннотация
Рассмотрена проблема неоднозначной интерпретации категории «эффективность». Принимая во внимание тот факт, что экономическая эффективность достаточно сложная и многогранная категория, сопряженная с экономическими законами и распространяемая на все виды деятельности предприятия данный показатель является одной из обязательных характеристик процессов, происходящих в промышленных организациях. Отсутствие общепринятой точки зрения у отечественных и зарубежных экономистов относительно сущностной стороны показателя эффективности деятельности промышленного предприятия приводит к невозможности его использования в целях управления процессами. В условиях рыночной экономики задача экономической оценки результатов деятельности хозяйствующего субъекта остается актуальным элементом исследований аспектов деятельности предприятий. Каждое новое уточнение зафиксированных знаний выступает стимулом развития познаний фундаментальных категорий. Одной из центральных в системе экономический категорий, на наш взгляд, является обозначенная категория «эффективность функционирования предприятия». Четкость формулировок понятийного аппарата, его критериального состава несут в себе важное теоретическое значение для обоснования предметного состава любого научного исследования, проводимого в условиях современного экономического развития общемирового пространства. Определение критериев и показателей эффективности, а также выработка обоснованной экономической политики совершенствования хозяйственного механизма предприятия зависят от всестороннего исследования сущности экономической эффективности деятельности предприятия промышленной отрасли. В статье исследованы основные подходы к определению экономической эффективности, а также определена степень взаимосвязи категории «эффективность» с другими экономическим категориями. Автором предложена характеристика сущности экономической эффективности предприятия, адекватная задачам функционирования и развития предприятий строительной индустрии.


Creative Commons License
Контент доступен под лицензией Creative Commons Attribution 4.0 License.


ISSN 2226-910X (Print)
ISSN 2310-1202 (Online)