Процессы и аппараты пищевых производств
Современные тенденции совершенствования конструкции пленочных аппаратов для фотоавтотрофного биосинтеза светозависимых микроорганизмов направлены на значительное увеличение производительности ценных продуктов из биомассы микроскопических водорослей и получение на их основе отдельных полезных веществ (препаратов), используемых в различных отраслях народного хозяйства и медицине. В пленочных аппаратах эффективно протекают процессы тепло- и массообмена при контакте газа с культуральной жидкостью, стекающей в виде пленки по прозрачной пленкообразующей поверхности при ее интенсивном освещении, а автотрофный биосинтез развивается только в присутствии смеси воздуха с углекислым газом. При этом полностью исключается накапливание продуктов метаболизма за счет их непрерывного отвода из пленки культуральной жидкости с отходящим газом, что не характерно для аппаратов других типов. Небольшие габариты пленочных биореакторов позволяют увеличить степень насыщения жидкости углекислым газом с возможностью изменения концентрации газа в культуральной жидкости и обеспечить культивирование микроорганизмов с заданным выходом биомассы. В настоящее время разработано значительное количество способов обеспечения контакта газа с жидкостью (барботажный, газлифтный, механическое перемешивание, струйный, пленочный и др.), на основе которых созданы промышленные биореакторы, обладающие различным «стрессовым» эффектом. Считается, что для проведения культивирования наиболее оптимальными являются биореакторы с механическим перемешиванием жидкости, которые позволяют обеспечить наибольшую производительность по биомассе. Однако применяемые в них типовые механические перемешивающие устройства создают в рабочей полости биореактора хаотичное, неорганизованное перемешивание, что способствует к возникновению слабого массообмена, недостаточного для жизнеобеспечения клеток культур и микроорганизмов. Анализ способов взаимодействия газа с жидкостью в пленочных аппаратах показал необходимость создания биореакторов нового поколения с интенсивным массопереносом без вероятности лимитирования продуктивности биотехнологических систем. В работе показано последовательное изменение конструктивных элементов пленочных биореакторов, направленные на повышение эффективности их эксплуатации.
Информационные технологии, моделирование и управление
В последние годы сильными темпами растет строительство больших городов. С их ростом становится вопрос о дислокации пожарных и количестве пожарных депо. Наиболее эффективным является решение задачи поиска оптимального пути следования пожарного подразделения, с учетом информационных систем транспортной логистики в пределах города, что позволит оперативно прибыть к месту происшествия в любое время суток, вне зависимости от степени загруженности городских магистралей. Оперативность прибытия пожарных подразделений обеспечивает наиболее успешное тушение пожара. Основной задачей исследования является разработка предварительного маршрута и маршрута в случае непредвиденных факторов, влияющих на время прибытия пожарного автомобиля. Для построения маршрутов использовались активно развиваемые в настоящее время методы машинного обучения искусственных нейронных сетей.
Для построения оптимального маршрута необходим правильный прогноз о будущем поведении сложной системы городского трафика на основании ее прошлого поведения. В рамках статистической теории машинного обучения рассмотрены задачи классификации и регрессии. Процесс обучения заключается в выборе функции классификации или регрессии из заранее заданного широкого класса таких функций.
После определения схемы прогнозирования, необходимо оценить качество ее прогнозов, которые оцениваются не на основании наблюдений, а на основании уточненного стохастического процесса, итогом которого является построение правил предсказания. Верификация модели проводилась на основании данных, полученных в реальных выездах реальных пожарных расчетов, что позволило получить минимальное время прибытия пожарных подразделений.
Обсуждается эволюционное значение биологического разнообразия, системообразующее значение которого в ноосфере Земли закреплено конвенцией ООН. Рассмотрены примеры и роль этого разнообразия на разных уровнях организации жизни. На уровне отдельных организмов указанное разнообразие проявляется в дифференциации и разделении физиологически важных функций, значительно расширяющих экологическую нишу тех особей, у которых такое разделение наиболее совершенно. Однако организменный уровень биологического разнообразия непригоден для построения эволюционных моделей, так как возможность реализации процессов генетической наследственности и изменчивости возникает начиная с минимальной структурной единицы живого мира, которой является популяция. Отмечено, что накопление генофонда, необходимого для эволюции вида, возможно только в достаточно больших популяциях, в которых общая скорость мутационных изменений не уступает скорости вариаций условий внешней среды. Показано, что известные формальные модели видовой эволюции, построенные на основе теоремы Фишера о влиянии генной дисперсии на приспособленность особей, не отвечают реальным условиям существования видов в силу принятого конечного и постоянного числа генотипов в популяции. На экосистемном уровне организации жизни основную роль играет таксономическое разнообразие, которое обеспечивает непрерывность трофической цепи в системе при возникновении неблагоприятных условий для развития отдельных таксонов. Кроме того, существенное стабилизирующее значение для прогрессивной эволюции экосистемы имеют её многоуровневое, иерархическое строение и замкнутый круговорот вещества и энергии. Модели эволюции систем на базе уравнений Лотки-Вольтерры, описывающих взаимодействие элементов разомкнутой экосистемы, в недостаточной мере отражают роль биоразнообразия в эволюционных процессах. Сформулированы требования к таким моделям, учитывающим баланс массы в системе; её трофическую структуру; накопительные (буферные) свойства каждого уровня экосистемы; множественность взаимосвязей между уровнями экосистемы; ограничивающее влияние внутривидовой и межвидовой конкуренции. Перспективным в этом плане является привлечение идей и математического аппарата биокибернетики.
Пищевая биотехнология
Одно из актуальных направлений переработки сыворотки – модификация ее состава и свойств для применения в технологии творога. Модификация состава и свойств сыворотки предусматривала ультрафильтрационное концентрирование и последующую микропартикуляцию полученного концентрата. Подобранные режимы позволили получить частицы микропартикулята сывороточных белков по форме и размерам схожие с жировыми шариками. Микропартикулят сывороточных белков предложено использовать в технологии творога. Исследовали влияние массовой доли микропартикулята сывороточных белков на процесс ферментации и образование кислотного сгустка при производстве обезжиренного творога. Наиболее активный рост титруемой и активной кислотности наблюдался у образцов творожных сгустков с массовой долей микропартикулята сывороточных белков от 10 до 15%. Анализ органолептических показателей творожных сгустков позволил сделать вывод, что внесение микропартикулята сывороточных белков придает сгустку более гладкий вид, увеличивает густоту, придает сливочный вкус. В течение самопрессования встроенные внутрь частицы микропартикулята сывороточных белков препятствуют процессу уплотнения, и массовая доля влаги в твороге повышается. Применение микропартикулята сывороточных белков интенсифицирует процесс сквашивания творожного сгустка и увеличивает выход готового продукта на 20 – 30 %. Применение микропартикулята сывороточных белков для обогащения нормализованной смеси при производстве творога позволяет расширить ассортимент низкокалорийных белковых продуктов, способствует интенсификации процесса сквашивания обогащенной нормализованной смеси, увеличению выхода творога и его биологической ценности.
Комплексные работы по конструированию сигарет с регулируемым составом табачной мешки и вспомогательных материалов не проводили, поэтому, несмотря на достигнутые успехи в области создания сигарет, отвечающих требованиям показателей безопасности табачного дыма, проблема конструирования и разработка новых видов сигарет по регламентируемым параметрам токсичности табачного дыма остается актуальной. Объектами исследований служили сигареты различных конструкций, содержащие табачную мешку, которая включает восстановленный табак и расширенную жилку. Дополнительно в мешку добавляли ароматическое растительное сырье (анис, фенхель, мелиссу лимонную, зубровку душистую). Ароматизированную соусированную табачную мешку получают путем смешивания резаного табака и растительного сырья, что позволяет получить табачную мешку с высокой заполняющей способностью, пониженной токсичностью табачного дыма и повышенной горючестью. В состав мешки вводят не содержащее никотин растительное сырье без использования искусственных ароматизаторов. Установлено снижение содержания никотина за счет введения в состав мешки не содержащего никотин растительного сырья и увеличение срока хранения сигарет в результате равномерного распределения растительных компонентов, замедляющих их испарение.
В статье описан основной отделочный полуфабрикат пирожных и тортов – крем. Исследован ассортимент сливочного крема в зависимости от входящих в него фруктовых компонентов и способа производства. Цель работы: исследование степени окисления крема с применением натуральных антиокислителей из продуктов переработки плодов и ягод, а именно в виде концентрированного сока плодов и ягод. Изложен процесс окисления липидов, один из основных процессов потери качества пищевыми продуктами. Описано действие антиоксидантов как антиокислителей на интенсивность накопления концентрации первичных и вторичных продуктов окисления, делающих готовый продукт непригодным для потребителя и ограничивающих его срок хранения. Представлены результаты исследования содержания первичных и вторичных продуктов окисления в сливочном креме сразу после приготовления, а также образцы, хранившиеся в течение пяти суток с добавлением антиокислителей в виде концентрированного сока плодов и ягод в количестве 2-7% от массы сливочного крема. В качестве контрольного образца был использован сливочный крем без добавок. Показатели качества, характеризующие степень окисленности продукта: кислотное, перекисное, анизидиновое и тиобурбитуровое число. По результатам исследования обнаружено, что добавление концентрированного сока плодов и ягод в качестве антиокислителя в рецептуру сливочного крема снижает скорость роста концентрации свободных жирных кислот на пятые сутки по сравнению с контрольным образцом. Добавление концентрированного сока плодов и ягод замедляет процесс распада жировой молекулы в жировой фракции крема с образованием свободных жирных кислот; интенсивность реакции распада пероксидов и гидроксидов замедляется, а, следовательно, снижается образование альдегидов, ухудшающих вкус и запах крема; количественно уменьшается скорость образования малондиальдегида.
Химическая технология
Биотехнология и бионанотехнология
Эффективность свеклосахарного производства напрямую связана с качеством свекловичного сырья, поступающего в переработку. Качество сырья зависит от совокупного действия природно-климатических, агротехнических и сортовых факторов, определяющих физиологическое состояние растений. Повсеместное снижение плодородия и возрастание инфекционного фона почвы, преобладание восприимчивых к местным патогенам зарубежных гибридов в сортаменте сахарной свеклы провоцирует развитие болезней корневой системы - фузариозного загнивания и сосудистого бактериоза. Многолетние обследования свекловичных посевов в разных районах ЦЧР выявили высокую вредоносность указанных болезней корнеплодов, потери урожая от которых в отдельные годы составляли до 50 %. Определение влияния бактериальной инфицированности на формирование химического состава корнеплодов сахарной свёклы и накопление в них сахаров представляет научный и практический интерес. Научные исследования проводились на базе лаборатории хранения и переработки сырья, лаборатории иммунитета, отдела биотехнологии ФГБНУ «ВНИИСС им. А.Л. Мазлумова» и кафедры технологии бродильных и сахаристых производств ФГБОУ ВО «ВГУИТ». Установлено, что с увеличением степени поражения сахарной свёклы сосудистым бактериозом повышалось содержание сухих веществ с 26,04 (здоровые корнеплоды) до 32,75 % (корнеплоды с 5-ти бальным поражением), при этом сахаристость снижалась с 18,77 до 16,83 % соответственно. Доля сахарозы в сухих веществах соответственно снижалась с 72,08 (здоровые корнеплоды) до 51,39 % (корнеплоды с 5-ти бальным поражением), что свидетельствует о процессе утилизации части сахарозы бактериями в пораженных корнеплодах. Содержание редуцирующих веществ увеличилось в 1,2-4,9 раза. Выявлено, что возбудители сосудистого бактериоза оказывали отрицательное действие на качество свекловичного и очищенного соков, чистота которых снижалась соответственно на 0,7-7,5 и 0,4-7,6 % абс. относительно показателей здоровых корнеплодов. В результате исследований по определению активности пероксидазы в корнеплодах с разной степенью пораженности сосудистым бактериозом выявлено повышение общей и удельной активности фермента с усилением развития болезни. Определено, что возбудители сосудистого бактериоза отрицательно повлияли на выход сахара, показатель которого снизился на 1,0-5,5 %.
Экономика и управление
В сложных современных условиях, характеризующихся высокой экономической нестабильностью и волатильностью, одной из важнейших задач региональных промышленных предприятий является ориентация на устойчивое инновационное развитие, для чего требуется, в свою очередь, создание гибкой, способной к качественным изменениям системы управления. Повышение адаптивности и обретение гибкости в системе управления предприятием невозможно без использования в качестве эффективного управленческого инструментария мониторинга как инновационной среды, так и инновационных процессов на предприятии, позволяющего оценить влияние внутренних и внешних факторов развития организации на ее положение, а также принять решение о своевременном изменении механизма управления предприятием.
Инновационное развитие отличается комплексностью, а, следовательно, для осуществления его оперативного управления необходимы механизмы взаимодействия между различными структурными подразделениями, вовлеченными в инновационный процесс. Одним из таких механизмов является мониторинг инновационной среды предприятия. Особенностью мониторинга инновационной среды как инструмента управления инновационным развитием предприятия является концентрация на выявлении тенденций и динамики развития. Суть мониторинга состоит в отслеживании результатов финансовой и хозяйственной деятельности и ее коррекции в рамках планового (проектного) периода. При разработке и реализации стратегии инновационного развития мониторинг выступает механизмом координации действий всех задействованных структурных подразделений хозяйствующего субъекта. Таким образом, мониторинг инновационной среды предприятия можно представить как инструмент устойчивого развития предприятия, и он закладывает основу для осуществления инновационной деятельности компании.
Развитие академического предпринимательства как способа трансфера инноваций является актуальной задачей. Одним из основных факторов развития академического предпринимательства является инновационно-ориентированный персонал высших учебных заведений (вузы). Недостаточное освещение влияния данного фактора в научной литературе сдерживает распространение различных форм академического предпринимательства на территории России. В связи с этим предлагается исследование, направленное на определение степени влияния инновационной активности ученых на развитие академического предпринимательства России. В качестве объекта исследования было выбрано академическое предпринимательство в России. Для достижения поставленной цели применяли анализ основных исследований в области академического предпринимательства за период 2011-2016 годов. Анализ публикаций позволил выявить, что инновационная активность профессорско-преподавательского состава вузов является решающим фактором развития академического предпринимательства. Однако российские ученые характеризуются низкой инновационной активностью, вследствие чего академическое предпринимательство в России развито слабо. В целях устранения или минимизации влияния данной проблемы исследователи предлагают следующие решения: полная информированность и моральная подготовка ученых, вовлеченных в инновационный процесс вуза; высокая заработная плата; создание психологического климата, влияющего на мотив самореализации ученых; постоянное повышение квалификации сотрудников, вовлеченных в инновационный процесс вуза; создание условий для проявления творческой активности ученых; оказание большего доверия молодым ученым, аспирантам и магистрантам; моральное и материальное поощрение инициатив, инноваций, экспериментирования и творчества научно-педагогических работников; выделение свободного времени ученым для осуществления научно-исследовательской и поисковой деятельности и другие. Полученные данные могут быть использованы руководством российских университетов для повышения инновационной активности профессорско-преподавательского состава вузов.
Прошло два года как Правительством РФ принято Постановление «О мерах по реализации Указа Президента России “О применении отдельных специальных экономических мер в целях обеспечения безопасности Российской Федерации”», на основании которого в регионах разработаны стратегии импортозамещения. В предыдущие десятилетия огромный объем импортной продукции вливался в отечественный агропродовольственный рынок. В регионах РФ приняты свои стратегии, программы и планы продовольственного импортозамещения. Результатом реализации данных институциональных норм стали изменения на агропродовольственных рынках. В связи с этим заслуживает внимания анализ проявившихся эмпирических тенденций и перспективы их коррекции. Объектом исследования выступает агропродовольственный рынок Северо-Кавказского федерального округа, оно проведено в разрезе субъектов. В статье описаны основные положения программы продовольственного импортозамещения в Кабардино-Балкарской Республике.
Развитие транспортного комплекса региона и его обслуживание – актуальные задачи, они оказывает всё большее влияние на развитие региона в целом. В статье определены основные положения транспортного обслуживания экономики региона, представлено авторское понимание данного процесса – система рассматривается как совокупность элементов транспортной инфраструктуры, через взаимодействие которых удовлетворяются потребности в перемещении грузов и пассажиров в регионе. Она является открытой системой, имеющей обособленную внутреннюю среду и взаимодействующей с внешней средой. При этом первая состоит из элементов, связь между которыми гораздо сильнее, чем с элементами, составляющими последнюю. В условиях рынка актуальная проблема неопределенности внешней среды влияет на состояние и развитие системы транспортного обслуживания региона, изменяя условия ее функционирования. Представлена характеристика системы транспортного обслуживания региона. Определены методы и особенности регулирования транспортного обслуживания экономики региона: необходимость обновления основных средств на транспорте и развития транспортной инфраструктуры; недостаточное развитие стратегического планирования транспорта как единого комплекса в рамках транспортной системы и в общем контексте развития производительных сил; низкая инвестиционная и инновационная активность в автотранспортной отрасли, вызванная сокращением внутренних и иностранных инвестиций, снижением финансирования из государственного бюджета. Проводится исследование состояния нормативно-правового обеспечения развития транспортного комплекса в Воронежской области, даётся анализ стратегических и прогнозных документов, регулирующих транспортное обслуживание в регионе. Определены перспективные направления развития транспортного комплекса региона: устойчивое и эффективное функционирование и развитие транспорта как составной части производственной инфраструктуры России является необходимым условием стабилизации и структурной перестройки экономики. Региональные экономики формируют особенности национального транспортного комплекса, уровень его развития и приоритетные цели.
В настоящее время высокий торговый оборот является типичным для российской экономики, которая, в свою очередь, активирует достаточную интенсивность движения товаров. Логистика, как путь движения товаров в контексте различных способов доставки (авто-, воздушный, водный, железнодорожный транспорт), в том числе через таможенную границу, остро страдают от всех видов экономической трансформации. Таким образом, создание стабильных условий для перемещения товаров в соответствии с условиями взаимовыгодного сотрудничества является одним из приоритетов для материально-технического обеспечения. Тенденции экономического развития характеризуются ростом интеграционных процессов, доказавшие свою экономическую состоятельность. Такие преобразования означают необходимость улучшения механизмов контроля, в том числе материально-технического обеспечения. В статье рассматривается фактический выпуск бизнес-процессов информационной поддержки в условиях логистической интеграции. Основа информационной системы состоит из информационно-коммуникационных ресурсов, инструментов и технологий, использование которых направлено на решение конкретных задач для формирования информационной инфраструктуры, реинжиниринга бизнес-процессов, поддержки экономической безопасности бизнеса. В процессе изучения этого вопроса становятся очевидными неоспоримые преимущества информационных и коммуникационных технологий использования в логистических операциях, применение которых возможно в результате согласования интересов интегрированной системы. В статье приводятся доказательства того, что рынок оказывает определенное влияние на улучшение информационно-коммуникационных систем и технологий для комплекса, осуществляющего логистические операции, которые, в свою очередь, оптимизирует длительность движения товаров и связанных с этим процессом расходов, таким образом, определяет улучшение материально-технических условий с точки зрения роста бизнеса и повышения конкурентоспособности. В статье приводятся доказательства того, что рынок оказывает определенное влияние на улучшение информационно-коммуникационных систем и технологий для комплекса, осуществляющего логистические операции, которые, в свою очередь, оптимизируют длительность движения товаров и связанных с этим процессом расходов, таким образом, улучшаются материально- технические условия с точки зрения роста бизнеса и повышается конкурентоспособность.
Экономическое развитие России с 2012 г. можно охарактеризовать как сложный этап в укреплении международных экономических связей, период системного снижения экономики страны. Главная причина – санкции США и ЕС в отношении Российской Федерации. В ситуации нехватки внешних кредитных ресурсов и невозможности реализации ранее заключенных соглашений с крупнейшими западными поставщиками по импорту в страну высокотехнологичного оборудования назревает необходимость принятия мер и выработки экономических стимулов для поддержки и реализации проектов по формированию импортозамещающих производств, повышения конкурентоспособности российского экспорта. В работе формирование кластеров рассматривается как эффективный способ поддержки регионов РФ в создании конкурентоспособной продукции для выхода на международные продовольственные, туристические, строительные рынки, а также рынки потребительских товаров и высоких технологий. Сокращение притока капитала в Российскую Федерацию как результат санкций ($40 млрд в 2014 году) – главным образом путём конвертации сбережений населения и бизнеса из рублей в валюту, – способствовало разработке мер на федеральном и региональном уровнях по развитию импортозамещающих производств и стимулированию технологических альянсов российских компаний с крупнейшими мировыми производителями
В статье рассматриваются показатели, влияющие на устойчивое развитие оборонных предприятий на основе анализа финансовых результатов их деятельности по данным годовой бухгалтерской отчетности с использованием метода горизонтального и вертикального анализа. Были рассмотрены наиболее важные показатели финансовых результатов деятельности АО «Рязанский радиозавод» и АО «Тамбовский завод “Октябрь”» на основании данных годовой бухгалтерской отчетности за 2015 г. Положительными изменениями отчетного периода АО «Рязанский радиозавод» являются рост выручки от продаж на 28,11% и рост валовой прибыли на 4, 32% относительно аналогичных показателей предыдущего года. Рост себестоимости продаж и коммерческих расходов, отрицательное сальдо прочих доходов и расходов сказалось на показателе чистой прибыли, которая в сравнении с показателями предыдущего года уменьшилась как в абсолютном, так и в процентном отношении. При рассмотрении показателей второго предприятия АО «Тамбовский завод «Октябрь» были отмечены положительные и отрицательные изменения. У предприятия произошло увеличение выручки на 16,64%, валовой прибыли на 14,39%, прибыли от продаж на 11,92%, прибыли до налогообложения на 41,17% и чистой прибыли на 44,36%, что свидетельствует об эффективной работе предприятия по обеспечению устойчивого роста собственного капитала. Показатели второго анализируемого предприятия представляются более предпочтительными, чем первого, но все же обоим предприятиям необходимо самостоятельно проанализировать расходы и доходы от обычной, инвестиционной и финансовой деятельности для дальнейшего успешного развития.
В настоящее время проблема обеспечения устойчивого развития предприятий российского оборонно-промышленного комплекса имеет не только военное, но важное экономическое значение. В статье приводится анализ наличия, объема, состава и структуры основных производственных фондов АО «Концерн “Созвездие”» за 2013–2015 гг. и анализ эффективности использования основных производственных фондов в АО «Концерн “Созвездие”» за 2013–2015 гг. АО «Концерном “Созвездие”» утверждена программа инновационного развития и технологического перевооружения, целью разработки которой является обоснованный выбор перечня и содержания мероприятий, реализация которых должна обеспечить развитие Концерна как научно-производственной социально-экономической системы – целостного субъекта хозяйственной деятельности. Оценка динамики основных производственных фондов показала, что обеспеченность АО «Концерн “Созвездие”» ОПФ за 2013–2015 гг. возросла на 89,81%. Степень обновления производственных фондов за расчетный период составила 50,7%. Анализ эффективности использования основных производственных фондов в АО «Концерн “Созвездие”» показал, что на каждый 1% прироста выручки основные средства прирастали на 0,65%. Показатель фондоемкости уменьшился на 18,2%. Оценка эффективности использования основных производственных фондов АО »Концерн “Созвездие”» показала, что общее техническое перевооружение научно-технологической, лабораторно-испытательной и производственно-технологической базы предприятий Концерна направлено на создание производственных мощностей для обеспечения серийного производства перспективных образцов вооружения, военной и специальной техники в рамках выполнения ГОЗ, как основного вида деятельности большинства предприятий Концерна, а также реконструкцию, расширение и создание производств для выпуска инновационной гражданской продукции.
ISSN 2310-1202 (Online)