Статьи журнала - Вестник Воронежского государственного университета инженерных технологий

Все статьи: 1335

Биологически активные вещества высших водных растений potamogeton perfoliatus l. и zosteranoltii: состав, свойства, применение

Биологически активные вещества высших водных растений potamogeton perfoliatus l. и zosteranoltii: состав, свойства, применение

Новиченко О.В.

Статья научная

Преимущественно основное внимание ученых и технологов уделялось изучению традиционных технологий переработки наземных растений. Современные тенденции развития биотехнологий требуют расширения сырьевой базы. Увеличение потребностей медицины, пищевой и кормовой промышленностей в биологически активных веществах заставляет уделять внимание новым нетрадиционным источникам возобновляемого сырья. С этой точки зрения высшие водные растения Zostera noltii и Potamogeton perfoliatus L. можно рассматривать как перспективный объект благодаря высокому содержанию в них уникальных биологически активных веществ различного спектра действия. Обоснован выбор растительного сырья, установлены оптимальные параметры и режимы основных технологических операций для получения биологически активных веществ: экстракция водным спиртом на перемешивающем устройстве при комнатной температуре продолжительностью 7-10 дней. Изучены органолептические и физико-химические показатели готовой продукции, а также показатели безопасности водно-спиртовых экстрактов морских и пресноводных трав. Проведенные исследования (УФ-спектрофотометрический анализ, тонкослойная хроматография, хромато-масс-спектрометрия) показывают, что в составе растений и их экстрактов присутствуют различные биологически активные вещества. Высокое содержание кверцетина и пигментных веществ в экстрактах Z. noltii и Potamogeton perfoliatus L. свидетельствует о перспективном использовании высших водных растений р. Волги и Северного Каспия в качестве дополнительного природного источника флавоноидов и антиоксидантов. Следовательно, препараты растительного происхождения (водно-спиртовые экстракты зостеры малой и рдеста пронзеннолистного), представляющие комбинацию различных соединений, обладают высокой биологической активностью широкого спектра действия: адсорбционной способностью, антиоксидантной и противомикробной активностью. Продукты переработки изученных растений после водно-спиртового экстрагирования могут быть использованы в пищевой промышленности в качестве источников природных минеральных веществ, углеводов, белков, витаминов, флавоноидов, терпеноидов, спиртов, жирных кислот и других веществ. Изысканы направления применения выделенных биологически активных веществ из зостеры и рдеста и травяных остатков после экстракции.

Бесплатно

Биологическое разнообразие и модели эволюции

Биологическое разнообразие и модели эволюции

Подвальный С.Л., Васильев Е.М.

Статья научная

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.

Бесплатно

Биосинтез бактериальной целлюлозы культурой мedusomyces gisevii

Биосинтез бактериальной целлюлозы культурой мedusomyces gisevii

Гладышева Е.К., Скиба Е.А.

Статья научная

Бактериальная целлюлоза - органический материал, синтезируемый внеклеточно микрорганизмами. Бактериальная целлюлоза может быть использована в различных отраслях промышленности. Особенно широкое применение бактериальная целлюлоза нашла в медицине. Получение бактериальной целлюлозы - сложный и длительный процесс. Главным критерием успешного протекания процесса является получение максимального выхода бактериальной целлюлозы. В России нет действующего производства бактериальной целлюлозы, поэтому исследования в данной области являются ультраактуалными. В статье приведены данные по биосинтезу бактериальной целлюлозы культурой Мedusomyces gisevii. Исследовано влияние уровня активной кислотности на синтез бактериальной целлюлозы. Установлено, что для получения бактериальной целлюлозы с помощью симбиоза Мedusomyces gisevii не требуется искусственное поддержания уровня pH. Изучено влияние концентрации субстрата на выход бактериальной целлюлозы. Установлено, что синтез БЦ сопряжен с ростом уксуснокислых бактерий и условия, отвечающие максимуму численности бактерий, соответствуют максимуму выхода БЦ. Максимальная численность наблюдается при концентрации глюкозы в среде 20 г/л, по мере повышения концентрации глюкозы до 55 г/л, численность уксуснокислых бактерий снижается обратно пропорционально концентрации субстрата, что можно объяснить субстратным ингибированием. Концентрация глюкозы 15 г/л и ниже являетсянедостаточной, вследствие чего численность бактерий снижается прямо пропорционально снижению концентрации субстрата. Показано, что максимальный выход БЦ (8,7-9,0 %) обеспечивается при начальной концентрации глюкозы в среде 20-25 г/л. В условиях, отвечающих максимальному выходу бактериальной целлюлозы, был получен укрупненный образец БЦ массой 605 г. Исследованы физико-химические показатели образца бактериальной целлюлозы. Структура и чистота бактериальной целлюлозы подтверждены методом инфракрасной спектрофотометрии.

Бесплатно

Биосинтез глюкоамилаз, аминокислот, жирных кислот липидов термотолерантным и мезофильным штаммами рода aspergillus при различных температурах

Биосинтез глюкоамилаз, аминокислот, жирных кислот липидов термотолерантным и мезофильным штаммами рода aspergillus при различных температурах

Григоров В.С., Яковлев А.Н., Яковлева С.Ф., Ковалева Т.С.

Статья научная

Активный синтез ферментов термотолерантными микромицетами при повышенных температурах стимулируется наличием в среде кислых аминокислот. У мезофильных микромицетов увеличивается содержание ненасыщенных жирных кислот и снижается активность ферментов Изучено влияние повышенных температур на биосинтез глюкоамилаз и количественное изменение некоторых низкомолекулярных компонентов в клетках аспергилловых грибов. Объектом исследования были взяты микромицеты Aspergillus awamori ВУД-Т-2 и Aspergillus awamori штамм чешский. Штаммы культивировались в течение 96 ч при температурах 30, 40, 45 оС в колбах емкостью 750 см 3 на шуттель - аппарате с частотой вращения 4 с -1. Установлено, что повышение температуры культивирования термотолерантного микромицета с 30 до 45 оС в течение 96 ч способствует увеличению содержания внутриклеточных аминокислот, особенно глутаминовой и аспарагиновой, а также полярных липидов и моноациглицеридов, триглицеридов и жирных кислот с четным числом углеродных атомов. Повышение температуры культивирования термотолератного штамма способствовало увеличению содержания этих липидных фракций; у мезофильного штамма их содержание снижалось при 45 оС. В мицелии гриба Aspergillus awamori ВУД-Т-2 повышение температуры вызывает усиление синтеза пальмитиновой и стеариновой кислот, количество линолевой и линоленовой снижается. Из штамма Aspergillus awamori штамм чешский количество насыщенных жирных кислот мало изменяется, ненасыщенных - снижается. Глюкоамилазная активность в мицелии и культуральной жидкости термотолеранта достигает максимума при 45 оС, у мезофила - при 40 оС. Таким образом, при супраоптимальных температурах культивирования Aspergillus awamori ВУД-Т-2 усиливается метаболические процессы продуцента за счет взаимодействий гидрофобных аминокислот и аминокислот с ионизированными СООН-группами, увеличивается содержание насыщенных жирных кислот, что способствует повышению биосинтеза глюкоамилазы, чего не отмечено у мезофильного штамма.

Бесплатно

Биотехнологические аспекты в обеспечении микробиологической чистоты пшеничного хлеба

Биотехнологические аспекты в обеспечении микробиологической чистоты пшеничного хлеба

Пащенко Людмила Петровна, Коломникова Яна Петровна, Аушева Татьяна Анатольевна, Пащенко Валерия Леонардовна

Статья научная

Разработана технология пшеничного хлеба, устойчивого к микробиологической порче. Изучено влияние рецептурных компонентов на микробиологическую порчу и качество изделий.

Бесплатно

Биотехнология биопродуктов «Целебный-1»

Биотехнология биопродуктов «Целебный-1»

Артюхова С.И., Толстогузова Т.Т.

Статья научная

В статье приведены данные по разработке технологии и исследованию качественных показателей биопродуктов «Целебный-1». Одним из перспективных направлений в пищевой биотехнологии является разработка новых комплексных заквасок на основе консорциумов микроорганизмов, которые обладают более высокой активностью по сравнению с заквасками, приготовленными с использованием чистых культур. Поэтому представляли интерес исследования по разработке новой биотехнологии биопродукта на основе микробного консорциума молочнокислых бактерий. На основе анализа биотехнологических свойств отечественных заквасок был создан новый консорциум микроорганизмов, содержащий молочнокислые стрептококки и палочки, позволяющие в максимальной степени реализовать физиолого-биохимический и технологический потенциал микроорганизмов. Научно обоснована и экспериментально разработана новая биотехнология производства биопродуктов «Целебный-1», полученная на основе микробного консорциума с широким спектром антимикробной активности. Экспериментально исследованы качественные показатели биопродуктов «Целебный-1» с использованием нового микробного консорциума, как свежевыработанных, так и в процессе хранения. Установлено, что антагонистическая активность микрофлоры биопродукта «Целебный-1» по отношению к патогенным и условно-патогенным бактериям, а также ее устойчивость к веществам желудочно-кишечного тракта человека более выражены по сравнению с биопродуктами, полученными с использованием отдельных заквасок, входящих в состав микробного консорциума. Следует отметить более выраженный синтез экзополисахаридов в биопродукте «Целебный-1», который приводит к повышению вязкости системы и улучшает консистенцию биопродукта. Новые биопродукты обладают хорошими органолептическими показателями и содержат высокое количество жизнеспособных клеток молочнокислых бактерий. Отмечена высокая стабильность и выживаемость молочнокислых бактерий в процессе хранения. При изучении атакуемости белков биопродуктов пищеварительными протеиназами in vitro установлено, что ферментация молока микробным консорциумом повышает перевариваемость биопродуктов «Целебный-1». Результаты исследований свидетельствуют об их высоких потребительских свойствах и пищевой ценности.

Бесплатно

Биотехнология кефира с новыми свойствами

Биотехнология кефира с новыми свойствами

Пономарв А.Н., Шуваева Г.П., Мерзликина А.А., Пономарева Н.В.

Статья научная

Современное кефирное производство базируется на сквашивании молока с использованием кефирных грибков путем спиртового и молочнокислого брожений. Микроорганизмы закваски ферментируют крупные молекулы казеина, в результате чего они усваиваются организмом намного эффективнее. Благодаря особенному составу микробиоты закваски, в состав которой входят молочнокислые и уксуснокислые бактерии и дрожжи, кефир особенно полезен для человека любого возраста, способствует восстановлению энергетического баланса человека, благотворно действует на нервную систему и обменные процессы. На основе традиционной технологии производства кефира, включающей: нормализацию, гомогенизацию, пастеризацию, охлаждение до температуры заквашивания, внесение производственной закваски, разработана технология производства кефира с внесением фермента трансглютаминазы, которая обеспечивает генерацию собственного лактоферрина микроорганизмами в составе кефирных грибков. Содержание лактоферрина варьирует от 500 до 1100 мг/л, что значительно превышает этот показатель в контроле (300 мг/л). Лактоферрин, как известно, является естественным антиоксидантом, который предотвращает эффект раннего старения организма, способствует сохранению здорового желудочно-кишечного тракта. Во многих отношениях, лактоферрин способствует сохранению здоровья и оказывает полную поддержку активному долголетию.

Бесплатно

Биотехнология творожного продукта с компонентами растительного происхождения

Биотехнология творожного продукта с компонентами растительного происхождения

Долматова О.И., Зыгалова Е.И.

Статья научная

Авторами предложено использование экстракта из корней одуванчика в технологии производства творожного продукта. Корни одуванчика – самая сильная и ценная часть растения. Содержащиеся в растениях пектиновые вещества обладают широким спектром физиологической активности. Корни одуванчика оказывают противовирусное, болеутоляющее, потогонное действие, рекомендованы больным сахарным диабетом. Они содержат инулин до 40%. Осенью в корнях содержится до 18% сахаров (фруктоза, сахароза и глюкоза). В корнях обнаружены тритерпеновые соединения, стеролы (тараксерол, тараксол, тараксастерол, b ситостерин и стигмастерин), жирное масло, в состав которого входят глицериды пальмитиновой, олеиновой, линолевой, мелиссовой и церотиновой кислот. Биотехнологическая схема творожного продукта предусматривает следующие операции: приемка и подготовка сырья; подогрев и сепарирование; нормализация молока, приготовление смеси; пастеризация и охлаждение смеси; заквашивание и сквашивание смеси; разрезание сгустка, отделение сыворотки и розлив сгустка; самопрессование и прессование сгустка; охлаждение творога, внесение подготовленного компонента (экстракт корня одуванчика, сахар-песок); перемешивание; упаковка и маркировка; хранение; реализация. Количество вкусового компонента влияет на органолептические показатели продукта. Его дозировку варьировали от 0,5 до 5%. Высокими органолептическими показателями характеризовались творожные продукты с массовой долей экстракта корня одуванчика 2–3%. Творожный продукт характеризуется мягкой консистенцией, белого с кремовым оттенком цвета, приятного кисломолочного вкуса. С целью сглаживания специфического вкуса экстракта корня одуванчика рекомендовано добавление сахара-песка или подсластителя. Изучены показатели качества творожного продукта. Определен срок его годности.

Бесплатно

Биохимический механизм автолитических процессов мышечной ткани рыб

Биохимический механизм автолитических процессов мышечной ткани рыб

Антипова Л.В., Дворянинова О.П., Черкесов А.З.

Статья научная

Проведенные исследования позволили установить, что интенсивный распад мышечного гликогена приводит к резкому снижению величины рН мышечной ткани в кислую сторону, что в свою очередь сказывается на химическом составе и физико-коллоидной структуре белков, в результате чего: увеличивается устойчивость мяса рыбы к действию гнилостных микроорганизмов; снижается растворимость мышечных белков, уровень их гидратации, водосвязывающей способности; происходит набухание коллагена соединительной ткани; повышается активность катепсинов (оптимум рН 5,3), вызывающих гидролиз белков на более поздних стадиях автолиза; разрушается бикарбонатная система мышечной ткани с выделением углекислого газа; формируются предшественники вкуса и аромата мяса; активизируется процесс окисления липидов. В результате накопления молочной, фосфорной и других кислот в мясе рыбы увеличивается концентрация водородных ионов, результатом чего является снижение рН. Резко проявляющаяся кислая среда и наличие неорганического фосфора считается причиной распада актомиозинового комплекса на актин и миозин, который начинается после 8 часов хранения, т.е. наступает период расслабления мышечных волокон и период разрешения окоченения, а затем последняя стадия созревания мяса - глубокий автолиз. Таким образом, на основе классических представлений о биохимических изменениях мяса наземных животных и суммируя полученные данные по посмертным изменениям в мышечной ткани рыб, можно сделать вывод, что они имеют аналогичный характер закономерности по сравнению с мышечной тканью наземных животных, но главным их отличием является более высокая скорость протекания автолитических превращений. Это в свою очередь приводит к более быстрому изменению ФТС мяса рыб, которые являются определяющими показателями при разработке ассортиментных групп продуктов с учетом стадий автолиза в мясе.

Бесплатно

Бромирование 4-винилциклогексена и применение полученного продукта для повышения огнезащитных свойств древесины

Бромирование 4-винилциклогексена и применение полученного продукта для повышения огнезащитных свойств древесины

Никулина Н.С., Никулин С.С.

Статья научная

В настоящее время спрос на древесину непрерывно возрастает. Древесина и изделия на её основе считаются наиболее востребованными в строительной индустрии, мебельной промышленности, в качестве отделочных материалов и др. Однако наряду с положительными особенностями данного материала есть и отрицательные факторы, к которым относятся малая стойкость к биологическому разрушению, к действию высоких температур, огнестойкость. Древесина и материалы на её основе являются самыми горючими, а их пожарная безопасность характеризуется скоростью распространения огня по деревянной конструкции. Он способен уничтожить ее в считанные минуты. Поэтому деревянные элементы дома обязательно нужно защитить от огня. В связи с этим необходима огнезащита дерева. Она заключается в обработке древесины огнезащитными составами. Основные противопожарные методы - это пропитка древесины антипиреновыми составами, окраска противопожарной краской, а также конструктивные способы - изоляция древесины негорючими составами, способными сопротивляться огню. В работе бромированием 4-винилциклогексена, образующегося в качестве побочного продукта на предприятиях нефтехимической промышленности, в хлороформе синтезировано соединение с содержанием брома 62-64 % и показана возможность использования данного продукта для получения антипирирующего состава. Установлено, что применение для защитной обработки древесины синтезированного бромсодержащего антипирена показало, что данный продукт может быть использован для защитной обработки натуральной древесины с целью придания ей огнезащитных свойств. Использование в качестве антипирирующих составов бромсодержащих продуктов на основе 4-винилциклогексена позволяет получить образы древесины первой группы огнезащитной эффективности.

Бесплатно

Бутадиен--метилстирольный термоэластопласт, синтез и свойства

Бутадиен--метилстирольный термоэластопласт, синтез и свойства

Фирсова А.В., Карманова О.В., Ситникова В.В., Блинов Е.В.

Статья научная

В ряду диен-винилароматических блок-сополимеров особое место занимает бутадиен-α-метилстирольный блок – сополимер – термоэластопласт (ТЭП ДМСТ-Р), содержащий в качестве пластичного – поли-α-метилстирольный блок и эластичного – полибутадиеновый блок. ТЭП ДМСТ-Р отличается повышенной теплостойкостью, эластичностью, сопротивлением износу по сравнению с бутадиен- стирольными термоэластопластами (ТЭП ДСТ). Проведён синтез блок-сополимеров бутадиена и α-метилстирола, который имеет ряд особенностей по сравнению с синтезом на основе бутадиена и стирола, что связано с поведением α-метилстирола в анионной полимеризации высокая скорость полимеризации в полярных средах и низкая скорость реакции в углеводородных растворителях. Технологические сложности при выпуске ДМСТ-Р обусловлены неполной конверсией α-метилстирола и необходимостью поддерживать высокую концентрацию от 60 до 80% α-метилстирола в шихте при синтезе 1-го блока под влиянием анионного катализатора н-бутиллития (н-BuLi). Установлено, что большое значение имеет низкая предельная температура полимеризации α- метилстирола (+61 °С) и связанная с этим обратимость реакции и высокая концентрация остаточного мономера. Выявлено, что высокой скорости полимеризации α-метилстирола можно достичь проведением реакции в углеводородном растворителе с добавками полярных соединений, таких как тетрагидрофуран (ТГФ) и метилтретбутиловый эфира (МТБЭ). Изучены условия синтеза ДМСТ-Р. Представлена кинетика полимеризации для первого блока ДМСТ-Р. Проведён анализ физико-механических показателей образцов ДМСТ-Р. Оптимальное содержание связанного α-метилстирола обеспечивает блок-сополимеру хороший комплекс свойств в сравнительно широком температурном интервале. При увеличении содержания связанного α-метилстирола повышается прочность при разрыве при нормальной и повышенной температуре, твёрдость и жёсткость полимера; снижается относительное удлинение и эластичность.

Бесплатно

Вейвлет-анализ временных рядов в модели кочевников и землепашцев

Вейвлет-анализ временных рядов в модели кочевников и землепашцев

Белоусов Ф.А.

Статья научная

Статья посвящена изучению полученных в более ранних работах временных рядов с помощью эконометрического и вейвлет-анализа. На первом этапе данного исследования был проведен эконометрический анализ, была построена регрессия, с помощью которой изучалось влияние численности кочевников и количества ресурса на численность землепашцев. Коэффициент детерминации (R2) построенной регрессии получился равным 0,81, статистика Дарбина-Уотсона равна 0,94, что свидетельствует о наличии положительной атвокорреляции ошибок первого порядка. На следующем этапе осуществляется анализ на основе вейвлет-преобразований, с помощью которого удается избавиться от высокочастотных «шумов» и помехи в исследуемых временных рядах. В рамках данной работы были рассмотрены вейвлет Хаара и вейвлет Добеши порядка 2 (остальные вейвлеты дают похожие результаты). После того, как с помощью вейвлет-анализа временные ряды были очищены от помех, снова был применен регрессионный анализ. Коэффициент детерминации новых регрессий в зависимости от того какой вейвлет был применен и помехи какой частоты были убираны принял значения в диапазоне от 0,86 до 0,93. Однако статистика Дарбина-Уотсона уменьшила свои значения и стала принимать значения в пределах от 0,01 до 0,46, что по прежнему говорит о наличии положительной автокорреляции ошибок первого порядка. В итоге поучаем, что в данной ситуации применение вейвлет-анализа заметно увеличивает объясняющую способность регрессии, с другой стороны проблему автокорреляции ошибок разрешить таким способом не удаётся, в некотором смысле она только усугубилась.

Бесплатно

Верификация методики оценки инвестиционной привлекательности проекта внедрения IT на высокотехнологичном наукоемком предприятии

Верификация методики оценки инвестиционной привлекательности проекта внедрения IT на высокотехнологичном наукоемком предприятии

Шкарупета Е.В., Красникова А.В., Шишкин И.А., Дударева О.В.

Статья научная

Необходимость оценки инвестиционной привлекательности проектов, по мнению авторов, обусловлена тем, что инвестиционный проект является самостоятельным объектом анализа, входящим в общую программу развития как наукоёмкого высокотехнологичного предприятия, так и экономики в целом. Результаты инвестиционного анализа позволяют потенциальному собственнику определить срок, необходимый для возврата первоначально инвестированной суммы, рассчитать реальный прирост активов от приобретения собственности, оценить потенциальную устойчивость к рискам денежного потока, формируемого конкретным объектом собственности. В статье рассмотрены особенности оценки инвестиционной привлекательности инновационных проектов по внедрению информационных технологий. Сформирован методический подход к инновационному развитию наукоёмкого высокотехнологичного предприятия. В рамках этого подхода определены основные этапы оценки, уточнены подходы к оценке ставки дисконтирования IT-инновационного проекта, произведён расчёт ключевых показателей инвестиционной привлекательности инновационного проекта. Предлагаемая процедура оценки инвестиционной привлекательности проекта внедрения информационных технологий позволит предприятию выбрать оптимальный вариант реализации IT-решений, который даст возможность решить проблемы, выявленные во время оценки его деятельности. Исследование базируется на теоретических и методологических положениях, классических и современных фундаментальных концепциях, содержащихся в трудах классиков экономической и управленческой науки, а также отечественных и зарубежных учёных, работающих в области организации и управления инновационным развитием наукоёмких предприятий. Для решения поставленных в статье задач был использован комплекс научных базовых и прикладных теорий, подходов и методов, а именно следующие теории: систем и системный анализ, менеджмента, принятия решений, инноваций, стоимости и заинтересованных лиц, процессно-системный подход, а также методы математического моделирования, логического анализа и эмпирического исследования и другие.

Бесплатно

Вероятностная модель процесса смешивания ингредиентов комбикормов в смесителе-реакторе непрерывного действия

Вероятностная модель процесса смешивания ингредиентов комбикормов в смесителе-реакторе непрерывного действия

Лыткина Л.И., Шевцов А.А., Шенцова Е.С., Апалихина О.А.

Статья научная

Математическая модель процесса смешивания полидисперсных отражает его стохастические особенности в виде неравномерности распределения элементов фаз по времени пребывания в аппарате, по размерам частиц, по неравномерности удерживающей способности аппарата, случайному характеру распределения материальных и тепловых потоков фаз по рабочему объему, по неоднородности физико-химических свойств среды, осложненных химической реакцией. Для математического описания процесса смешивания ингредиентов комбикормов при наличии химической реакции использована система дифференциальных уравнений академика В.В. Кафарова. Предложенная им гипотеза на основе теории марковских процессов о том, что «всякую многокомпонентную смесь можно рассматривать как результат итерационного процесса смешивания двух компонентов до достижения заданной однородности всех ингредиентов в смеси» позволяет рассматривать процесс смешивания бинарной композиции в лопастном смесителе в виде дифференциальных уравнений изменения концентраций двух ингредиентов во времени многократное число раз. до достижения однородности смеси. Установлено, что процесс смешивания двухкомпонентной смеси в лопастном смесителе определяется постоянной скорости смешивания и предельной (равновесной) дисперсией содержания ингредиентов в смеси, то есть ее однородностью. Настройка параметров модели осуществлялась по результатам экспериментальных исследований при смешивании измельченного зерна пшеницы с металломагнитной примесью, которая являлась ключевым (индикаторным) компонентом. По наилучшим оценкам константы постоянной скорости смешивания и значениям равновесной дисперсии содержания ингредиентов проведена идентификация параметров математической модели. Полученные результаты использованы при разработке конструкция смесителя нового поколения.

Бесплатно

Вероятностные и информационные аспекты анализа функционирования системы в условиях конфликта

Вероятностные и информационные аспекты анализа функционирования системы в условиях конфликта

Глущенко Сергей Владимирович

Статья научная

Рассмотрена задача исследования структуры взаимодействия параметров и формализация конфликта в стохастических системах в рамках общей теории систем. проанализированы математические аспекты отношений конфликта, содействия и безразличия. Рассмотрен информационный подход для анализа конфликта.

Бесплатно

Вероятностный подход к управлению многостадийными многокритериальными технологическими процессами

Вероятностный подход к управлению многостадийными многокритериальными технологическими процессами

Бугаев Ю.В., Сафонова Ю.А., Ткачев А.Ю.

Статья научная

В настоящее время любой производственный процесс рассматривается как основное средство получения прибыли и повышения конкурентоспособности, иными словами, доминирующим становится процессный подход. При таком подходе производство конечного продукта представляется сетью связанных между собой технологических стадий, в ходе которых осуществляется преобразование входных ресурсов в выходную продукцию, при этом стабильный, точно исполняемый, высококачественный технологический процесс наиболее эффективно и с минимальными затратами обеспечивает получение продукции запланированного качества. Примером может служить организация хлебопекарного производства. Для современного периода характерно восстановление классической технологии, позволяющей улучшить вкусовые качества хлеба, усилить его аромат, дольше сохранить свежесть. Хлебопечение является процессом, подлежащим управлению, с целью получения требуемых качественных показателей конечного изделия. Одним из новых и перспективных способов управления качеством технологических процессов является вероятностный метод, позволяющий определять повышение вероятности выпуска качественных изделий в пределах ресурсов, выделенных на мероприятия по улучшению уровня качества. В работе была применена концепция управления качеством на основе вероятностного подхода для многошаговых процессов, которая заключается в том, что в качестве одного из основных критериев принимается вероятность выпуска качественного изделия. Однако очевидно, что реализация тех или иных мероприятий по ее повышению предполагает подключение определённых ресурсов, что, в первую очередь, неизбежно связано с некими денежными затратами. Таким образом, приходим к задаче оптимального управления, имеющей, как минимум, два критерия – вероятность качественного завершения технологического процесса, которую надо максимизировать, и суммарные затраты на проведение корректирующих мероприятий, которые надо минимизировать. Авторами была разработана принципиальная модель оптимального управления для случая, когда одно мероприятие оказывает влияние только на одну стадию. Для оптимизации структуры многостадийного технологического процесса был использован частный случай векторного алгоритма Флойда-Уоршалла. Применение векторной оптимизации на графах позволило авторам получить развёрнутую картину последствий различных вариантов управления на каждой стадии технологического процесса, которую затем можно будет использовать для технологической подготовки производства либо для оперативного управления функционированием технологического процесса.

Бесплатно

Взаимодействие низкометилированных пектинов с концентратом белков молочной сыворотки

Взаимодействие низкометилированных пектинов с концентратом белков молочной сыворотки

Тешаев Хуршед Икромович, Усманова Сура Рахматджоновна, Шамсара Омид, Мухидинов Зайниддин Камарович

Статья научная

Методом потенциометрического титрования растворимых комплексов, продемонстрирован процесс образования комплекса между концентратом белков молочной сыворотки и НМ-пектином: показано, что образованию комплекса соответствует изгиб на кривых титрования, рНс; рНс не завесит от соотношения биополимеров; ионная сила уменьшает рНс и способствует образованию стабильных комплексов; при рН>рI лактоглобулина взаимодействие происходит за счет отрицательного заряда сегментов цепи НМ-пектина и положительных зарядов локальных очажков молекул протеина

Бесплатно

Взаимодействие фуллеренов с полимерами

Взаимодействие фуллеренов с полимерами

Игуменова Татьяна Ивановна, Акатов Евгений Сергеевич, Гудков Максим Андреевич, Попов Геннадий Васильевич

Статья научная

Изучено влияние смеси фуллеренов ряда С50-С92 на физико-химические показатели полимеров. Исследована возможность применения смеси фуллеренов в качестве модификаторов свойств полимерных композитов.

Бесплатно

Взаимосвязь человеческого капитала и системы налогообложения в разрезе устойчивого развития

Взаимосвязь человеческого капитала и системы налогообложения в разрезе устойчивого развития

Филимонова Е.Г., Ленковец О.М.

Статья научная

Поддержание стабильного уровня национальной экономики является приоритетной целью социально-экономической политики России. Известно, что на развитие экономики государства влияет ряд факторов, среди них первостепенное значение имеют объемы инвестиций, в том числе инвестиций в человеческий капитал, которые оказывают огромное влияние на экономическое развитие страны, особенно в сложившейся ситуации в экономике, поскольку человеческий капитал является одним из важнейших факторов экономического роста. Проблема человеческого капитала - одна из наиболее значимых в изменяющемся современном мире. Поступательное движение общества в решающей степени зависит от его уровня и состояния (уровня материального благосостояния людей, отношения к труду, уровня образования и квалификации, общепризнанных в масштабах общества идеалов и ценностей, определяемых ими социальных норм, мотивация трудовой деятельности и социального поведения и т. п.). В статье анализируется взаимосвязь инвестиций государства в человеческий капитал и возможностей поступательного развития экономики, а также зависимость общественного инвестирования в человеческий капитал от сложившейся налоговой системы и проводимой налоговой политики.

Бесплатно

Визуальные и цветометрические экспресс-способы суммарного определения дубильных веществ в растительном сырье

Визуальные и цветометрические экспресс-способы суммарного определения дубильных веществ в растительном сырье

Калинкина С.П., Казакова А.А., Суханов П.Т., Ильин А.Н.

Статья научная

Статья посвящена разработке цветометрического экспресс-способа определения суммы дубильных веществ в водных извлечениях растительного сырья. В основе сорбционно-цветометрического тест-определения находится сорбция ДВ пенополиуретаном, импрегнированным FeCl3, получение на его поверхности окрашенного в черно-зелёный цвет продуктов реакции и определение их в матрице сорбента. Селективность определения ДВ достигается специфическим взаимодействием полифенолов с ионами железа (III). Выявлены условия сорбционно-цветометрического способа: концентрация хлорида железа (III), импрегнированного в пенополиуретан; масса сорбента в аналитическом патроне; степень загрузки его реагентом; время контакта фаз. Разработаны цветовые шкалы для визуального определения суммы дубильных веществ в пересчёте на галловую кислоту. Проведена оцифровка изображений полученных шкал с применением компьютерной программы «Sorbfil TLC», исключающая субъективную оценку интенсивности окраски тест-шкалы. Получены результаты определения суммы дубильных веществ в водных извлечениях растительного сырья экспресс-способом с применением таблеток и аналитических патронов. Результаты тест-определения дубильных веществ с визуальной и денситометрической регистрацией аналитического сигнала приведены в сравнении с известными методами. Проведена метрологическая оценка результатов определения суммы ДВ сорбционно-цветометрическими экспресс-способами. Время визуального и денситометрического экспресс-определения ДВ с учётом пробоподготовки составляет 25–30 минут, относительная погрешность не превышает 28 %. Разработанные тест-способы количественной оценки содержания ДВ позволяют исключить применение сложного аналитического оборудования, проводить анализ во внелабораторных условиях, не требуют высокой квалификации персонала.

Бесплатно

Журнал