<?xml version="1.0" encoding="UTF-8"?>
<!DOCTYPE article PUBLIC "-//NLM//DTD JATS (Z39.96) Journal Publishing DTD v1.3 20210610//EN" "JATS-journalpublishing1-3.dtd">
<article article-type="research-article" dtd-version="1.3" xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" xmlns:xlink="http://www.w3.org/1999/xlink" xmlns:xsi="http://www.w3.org/2001/XMLSchema-instance" xml:lang="ru"><front><journal-meta><journal-id journal-id-type="publisher-id">izvkgtu</journal-id><journal-title-group><journal-title xml:lang="ru">Известия КГТУ</journal-title><trans-title-group xml:lang="en"><trans-title>KSTU News</trans-title></trans-title-group></journal-title-group><issn pub-type="ppub">1997-3071</issn><publisher><publisher-name>Калининградский государственный технический университет</publisher-name></publisher></journal-meta><article-meta><article-id pub-id-type="doi">10.46845/1997-3071-2022-65-52-65</article-id><article-id custom-type="elpub" pub-id-type="custom">izvkgtu-68</article-id><article-categories><subj-group subj-group-type="heading"><subject>Research Article</subject></subj-group><subj-group subj-group-type="section-heading" xml:lang="ru"><subject>ТЕХНИКА И ТЕХНОЛОГИЯ ПИЩЕВЫХ ПРОИЗВОДСТВ</subject></subj-group><subj-group subj-group-type="section-heading" xml:lang="en"><subject>PROCESSES AND TECHNOLOGY OF FOOD MANUFACTURING</subject></subj-group></article-categories><title-group><article-title>Термодинамический анализ статических закономерностей влагопоглощения биополимером на базе его гигроскопических характеристик</article-title><trans-title-group xml:lang="en"><trans-title>Thermodynamic analysis of the static patterns of moisture absorption by a biopolymer based on its hygroscopic characteristics</trans-title></trans-title-group></title-group><contrib-group><contrib contrib-type="author" corresp="yes"><contrib-id contrib-id-type="orcid">https://orcid.org/0000-0002-4093-9982</contrib-id><name-alternatives><name name-style="eastern" xml:lang="ru"><surname>Нугманов</surname><given-names>А. Х.-Х.</given-names></name><name name-style="western" xml:lang="en"><surname>Nugmanov</surname><given-names>A. Kh.-Kh.</given-names></name></name-alternatives><bio xml:lang="ru"><p>Альберт Хамед-Харисович Нугманов – доктор технических наук, доцент, профессор кафедры «Технологические машины и оборудование»</p><p>Астрахань</p></bio><bio xml:lang="en"><p>Al'bert Kh.-Kh. Nugmanov – Doctor of Engineering, Associate Professor, Professor of the Department «Technological Machines and Machinery»</p><p>Astrakhan'</p></bio><email xlink:type="simple">albert909@yandex.ru</email><xref ref-type="aff" rid="aff-1"/></contrib><contrib contrib-type="author" corresp="yes"><contrib-id contrib-id-type="orcid">https://orcid.org/0000-0003-2720-3863</contrib-id><name-alternatives><name name-style="eastern" xml:lang="ru"><surname>Мещерякова</surname><given-names>Г. С.</given-names></name><name name-style="western" xml:lang="en"><surname>Meshcheryakova</surname><given-names>G. S.</given-names></name></name-alternatives><bio xml:lang="ru"><p>Галина Сергеевна Мещерякова – младший научный сотрудник научно-исследовательской части</p><p>Астрахань</p></bio><bio xml:lang="en"><p>Galina S. Meshcheryakova – junior researcher of the Research Department</p><p>Astrakhan'</p></bio><xref ref-type="aff" rid="aff-1"/></contrib><contrib contrib-type="author" corresp="yes"><contrib-id contrib-id-type="orcid">https://orcid.org/0000-0001-6044-8315</contrib-id><name-alternatives><name name-style="eastern" xml:lang="ru"><surname>Лебедев</surname><given-names>В. А.</given-names></name><name name-style="western" xml:lang="en"><surname>Lebedev</surname><given-names>V. A.</given-names></name></name-alternatives><bio xml:lang="ru"><p>Виктор Александрович Лебедев – машинист технологических насосов</p><p>Астрахань</p></bio><bio xml:lang="en"><p>Viktor A. Lebedev – technological pump operator</p><p>Astrakhan'</p></bio><email xlink:type="simple">lebedev_91v@mail.ru</email><xref ref-type="aff" rid="aff-2"/></contrib><contrib contrib-type="author" corresp="yes"><contrib-id contrib-id-type="orcid">https://orcid.org/0000-0001-5494-1226</contrib-id><name-alternatives><name name-style="eastern" xml:lang="ru"><surname>Алексанян</surname><given-names>И. Ю.</given-names></name><name name-style="western" xml:lang="en"><surname>Aleksanyan</surname><given-names>I. Yu.</given-names></name></name-alternatives><bio xml:lang="ru"><p>Игорь Юрьевич Алексанян – доктор технических наук, профессор, профессор кафедры «Технологические машины и оборудование»</p><p>Астрахань</p></bio><bio xml:lang="en"><p>Igor Yu. Aleksanyan -Doctor of Engineering, Professor, Professor of the Department</p><p>«Technological Machines and Machinery»</p><p>Astrakhan'</p></bio><email xlink:type="simple">16081960igor@gmail.com</email><xref ref-type="aff" rid="aff-1"/></contrib><contrib contrib-type="author" corresp="yes"><name-alternatives><name name-style="eastern" xml:lang="ru"><surname>Аджей</surname><given-names>Д. Й.</given-names></name><name name-style="western" xml:lang="en"><surname>Adzhey</surname><given-names>D. Y.</given-names></name></name-alternatives><bio xml:lang="ru"><p>Доркас Йиваа Аджей – аспирант кафедры «Технологический машины и оборудование»</p><p>Астрахань</p></bio><bio xml:lang="en"><p>DorkasY. Adzhey – graduate student of the Department «Technological Machines and Machinery»</p><p>Astrakhan'</p></bio><xref ref-type="aff" rid="aff-1"/></contrib></contrib-group><aff-alternatives id="aff-1"><aff xml:lang="ru"><institution>Астраханский государственный технический университет</institution><country>Россия</country></aff><aff xml:lang="en"><institution>Astrakhan' State Technical University</institution><country>Russian Federation</country></aff></aff-alternatives><aff-alternatives id="aff-2"><aff xml:lang="ru"><institution>Газпром переработка</institution><country>Россия</country></aff><aff xml:lang="en"><institution>Gazprom Pererabotka</institution><country>Russian Federation</country></aff></aff-alternatives><pub-date pub-type="collection"><year>2022</year></pub-date><pub-date pub-type="epub"><day>19</day><month>03</month><year>2025</year></pub-date><volume>1</volume><issue>65</issue><fpage>52</fpage><lpage>65</lpage><permissions><copyright-statement>Copyright &amp;#x00A9; Нугманов А.Х., Мещерякова Г.С., Лебедев В.А., Алексанян И.Ю., Аджей Д.Й., 2025</copyright-statement><copyright-year>2025</copyright-year><copyright-holder xml:lang="ru">Нугманов А.Х., Мещерякова Г.С., Лебедев В.А., Алексанян И.Ю., Аджей Д.Й.</copyright-holder><copyright-holder xml:lang="en">Nugmanov A.K., Meshcheryakova G.S., Lebedev V.A., Aleksanyan I.Y., Adzhey D.Y.</copyright-holder><license xml:lang="ru" license-type="creative-commons-attribution" xlink:href="https://creativecommons.org/licenses/by/4.0/" xlink:type="simple"><license-p>Данная работа распространяется под лицензией Creative Commons Attribution 4.0.</license-p></license><license xml:lang="en" license-type="creative-commons-attribution" xlink:href="https://creativecommons.org/licenses/by/4.0/" xlink:type="simple"><license-p>This work is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 License.</license-p></license></permissions><self-uri xlink:href="https://journal.klgtu.ru/jour/article/view/68">https://journal.klgtu.ru/jour/article/view/68</self-uri><abstract><p>В настоящее время мировое сообщество серьезно обеспокоено быстрым и непредсказуемым ростом применения синтетической пищевой упаковки, что приводит к постоянному накоплению биологически не разлагаемых отходов, технология утилизации которых сложна и дорогостояща. Это обусловливает рациональность замены таких упаковочных материалов биоразлагаемыми съедобными пленками, в частности, на базе пектиновых веществ природного происхождения, которые являются природными структурообразователями, полученными из неутилизируемых отходов при переработке растительного сырья. В этом аспекте интересно использование корки арбузов, существенная часть урожая которых не доходит до потребителя по причине ее недостаточной кондиции или просто (около 150 тыс. т) остается на полях неубранной. Причем в арбузной корке содержится до 13,4 % пектиновых веществ, 8,1 % которых являются протопектином, обусловливающем прочностные параметры ягодной ткани. Для решения поставленных в работе задач, в частности, выбора рациональных режимных параметров и моделирования сушки, проведено исследование ее статики путем определения гигроскопических характеристик и термодинамических закономерностей влагосорбции пектиновым гелем из корки арбуза, что позволило определить энергию связи влаги с сухим остатком и, как следствие, в полной мере оценить энергозатраты при процедуре его обезвоживания, а также рекомендовать конечную рациональную влажность готовой продукции в итоге процесса сушки для ее долговременной сохранности при использовании и хранении и, кроме того, определить целесообразные параметры окружающей среды, которые необходимо поддерживать в торговых, производственных и складских помещениях.</p></abstract><trans-abstract xml:lang="en"><p>Currently, the world community is seriously concerned about the rapid and unpredictable growth in the use of synthetic food packaging, which leads to a constant accumulation of non-biodegradable waste, the disposal of which is difficult and expensive. This determines the rationality of replacing such packaging materials with biodegradable edible films, in particular, based on pectin substances of natural origin, which are natural structure-forming agents obtained from non-recyclable waste during the processing of plant materials. In this aspect, it is interesting to use watermelon peels, a significant part of the harvest of which does not reach the consumer due to its insufficient condition or simply remains in the fields unharvested. Moreover, the watermelon rind contains up to 13,4 % of pectin substances, 8,1 % of which are protopectin, which determines the strength parameters of berry tissue. To solve the problems posed in the work, in particular, the choice of rational operating parameters and modeling of drying, a study of its statics has been carried out by determining the hygroscopic characteristics and thermodynamic regularities of moisture absorption by pectin gel from a watermelon rind, which made it possible to determine the binding energy of moisture with a dry residue and, as a consequence, in fully assess the energy consumption during the procedure of its dehydration, as well as recommend the final rational moisture content of the finished product as a result of the drying process for its long-term preservation during its use and storage and, in addition, determine the appropriate environmental parameters that need to be maintained in commercial, industrial and warehouse premises.</p></trans-abstract><kwd-group xml:lang="ru"><kwd>арбузное сырье</kwd><kwd>корка</kwd><kwd>пектиновые экстракты</kwd><kwd>защитная пленка</kwd><kwd>гигроскопические параметры</kwd><kwd>статические закономерности</kwd><kwd>термодинамический анализ</kwd><kwd>сушка</kwd></kwd-group><kwd-group xml:lang="en"><kwd>watermelon raw materials</kwd><kwd>rind</kwd><kwd>pectin extracts</kwd><kwd>protective film</kwd><kwd>hygroscopic parameters</kwd><kwd>static laws</kwd><kwd>thermodynamic analysis</kwd><kwd>drying</kwd></kwd-group></article-meta></front><back><ref-list><title>References</title><ref id="cit1"><label>1</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Хатко З. Н. Ашинова А. А Пектиносодержащие пленочные структуры: монография. Майкоп: Изд-во МГТУ, 2019. 110.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Khatko Z. N., Ashinova A. A. Pektinosoderzhashchie plenochnye struktury [Pectin-containing film structures]. Maykop, MGTU Publ., 2019. 110 p.</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit2"><label>2</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Внукова Т. Н., Влащик Л. Г. Технология функционального десерта с использованием натуральных ингредиентов // Молодой ученый. 2015. № 5.1 (85.1). С. 73–77.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Vnukova T. N., Vlashchik L. G. Tekhnologiya funktsional'nogo deserta s ispol'zovaniem natural'nykh ingredientov [Technology of functional dessert with the use of natural ingredients]. Molodoy uchenyy, 2015, no. 5.1 (85.1), pp. 73–77.</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit3"><label>3</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Арбузы в цифрах. [Электронный ресурс]. URL: https://www.rbc.ru/own_business/24/08/2017/599c39f09a794755c7c0e49c (Дата обращения: 17.06.2021).</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Arbuzy v tsifrakh [Watermelons in numbers]. Available at: https://www.rbc.ru/own_business/24/08/2017/599c39f09a794755c7c0e49c (Accessed 17 Juny 2021).</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit4"><label>4</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Алексанян И. Ю. Развитие научных основ процессов высокоинтенсивной сушки продуктов животного и растительного происхождения: автореф. дис. ... докт. техн. наук: 05.18.12. М., 2001. 52 с.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Aleksanyan I. Yu. Razvitie nauchnykh osnov protsessov vysokointen-sivnoy sushki produktov zhivotnogo i rastitel'nogo proiskhozhdeniya. Avtoreferat diss. dokt. tekhn. nauk [Development of scientific foundations of the processes of high-intensity drying of products of animal and plant origin. Abstract of dis. dr. sci.]. Moscow, 2001, 52 p.</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit5"><label>5</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Массообменные процессы в химической и пищевой технологии: учеб. пособие / И. Ю. Алексанян [и др.]. Санкт-Петербург: Лань. 2014. 222 с.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Aleksanyan I. Yu. [i dr.]. Massoobmennye protsessy v khimicheskoy i pishchevoy tekhnologii: ucheb. posobie [Mass exchange processes in chemical and food technology: textbook]. Saint-Petersburg, Lan', 2014, 222 p.</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit6"><label>6</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Гигроскопические свойства водорастворимых антоциановых комплексов, выделяемых из плодово-ягодного сырья / Е. В. Андреева, С. С. Евсеева, А. Х.-Х. Нугманов, И. Ю. Алексанян // Вестник Международной академии холода. 2020. № 4. С. 45–52.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Andreeva E. V., Evseeva S. S., Nugmanov A. Kh.-Kh., Aleksanyan I. Yu. Gigroskopicheskie svoystva vodorastvorimykh antotsianovykh kompleksov, vydelyaemykh iz plodovo-yagodnogo syr'ya [Hygroscopic properties of water-soluble anthocyanin complexes isolated from fruit and berry raw materials]. Vestnik Mezhdunarodnoy akademii kholoda, 2020, no. 4, pp. 45–52.</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit7"><label>7</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Определение гигроскопических свойств и десорбционных параметров в технологии гранулирования пшеничной клейковины / Е. В. Фоменко, И. Ю. Алексанян, О. А. Петровичев, В. Н. Лысова // Вестник Международной академии холода. 2019. № 2. С. 86–94.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Fomenko E. V., Aleksanyan I. Yu., Petrovichev O. A., Lysova V. N. Opredelenie gigroskopicheskikh svoystv i desorbtsionnykh parametrov v tekhnologii granulirovaniya pshenichnoy kleykoviny [Determination of hygroscopic properties and desorption parameters in the technology of granulation of wheat gluten]. Vestnik Mezhdunarodnoy akademii kholoda. 2019, no. 2, pp. 86–94.</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit8"><label>8</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Васильев В. Н., Куцакова В. Е., Фролов С. В. Технология сушки. Основы теплои массопереноса: учебник для вузов. Санкт-Петербург: ГИОРД, 2013. 224 с.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Vasil'ev V. N., Kutsakova V. E., Frolov S. V. Tekhnologiya sushki. Osnovy teploi massoperenosa: uchebnik dlya vuzov [Drying technology. Basics of heat and mass transfer: textbook for universities]. Saint-Petersburg, GIORD, 2013, 224 p.</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit9"><label>9</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Лыков А. В. Сушка в химической промышленности. Москва: Химия. 1970. 499 с.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Lykov A. V. Sushka v khimicheskoy promyshlennosti [Drying in the chemical industry]. Moscow, Khimiya, 1970, 499 p.</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit10"><label>10</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Максименко Ю. А. Развитие научно-практических основ и совершенствование процессов сушки растительного сырья в диспергированном состоянии: дис. … докт. техн. наук: 05.18.12. Астрахань, 2016. 502 с.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Maksimenko Yu. A. Razvitie nauchno-prakticheskikh osnov i sovershenstvovanie protsessov sushki rastitel'nogo syr'ya v dispergirovannom sostoyanii. Diss. dokt. tekhn. nauk [Development of scientific and practical foundations and improvement of drying processes of vegetable raw materials in a dispersed state. Dis. dr. tech. sci.]. Astrakhan', 2016, 502 p.</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit11"><label>11</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Алексанян И. Ю., Буйнов А. А. Высокоинтенсивная сушка пищевых продуктов. Пеносушка. Теория. Практика. Моделирование: монография. Астрахань: АГТУ, 2004. 380 с.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Aleksanyan I. Yu., Buynov A. A. Vysokointensivnaya sushka pishchevykh produktov. Penosushka. Teoriya. Praktika. Modelirovanie [High-intensity drying of food products. Foam dryer. Theory. Practice. Modeling]. Astrakhan', AGTU, 2004, 380 p.</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit12"><label>12</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Bazardeh M. E. Esmaiili M. Sorption isotherm and state diagram in evaluating storage stability for sultana raisins. Journal of Stored Products Research, 2014, no. 59, pp. 140–145.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Bazardeh M. E., Esmaiili M. Sorption isotherm and state diagram in evaluating storage stability for sultana raisins. Journal of Stored Products Research, 2014, no. 59, pp. 140–145.</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit13"><label>13</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Blahovec J., Yanniotis S. Modified classification of sorption isotherms. Journal of Food Engineering, 2009, no. 91(1), pp. 72–77.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Blahovec J., Yanniotis S. Modified classification of sorption isotherms. Journal of Food Engineering, 2009, no. 91(1), pp. 72–77.</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit14"><label>14</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Henderson D., Snook I. K. Adsorption of gases and vapors on a solid surface. Journal of Physical Chemistry. 1983, no. 87(15), pp. 2956–2959.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Henderson D., Snook I. K. Adsorption of gases and vapors on a solid surface. Journal of Physical Chemistry. 1983, no. 87(15), pp. 2956–2959.</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit15"><label>15</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Никитина Л. М. Гигроскопические параметры и коэффициенты массопереноса во влажных материалах. М.: Энергия, 1967. 499 с.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Nikitina L. M. Gigroskopicheskie parametry i koeffitsienty massoperenosa vo vlazhnykh materialakh [Hygroscopic parameters and coefficients of mass transfer in wet materials]. Moscow, Energy Publ., 1967. 499 p.</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit16"><label>16</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Вычисление энергии на испарение связанной влаги из джекфрута / Т. С. Нгуен, А. Х.-Х. Нугманов, З. М. Арабова, А. А. Нугманова // Известия КГТУ. 2019. № 55. С. 214–225.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Nguen T. S., Nugmanov A. Kh.-Kh., Arabova Z. M., Nugmanova A. A. Vychislenie energii na isparenie svyazannoy vlagi iz dzhekfruta [Calculation of energy for evaporation of bound moisture from jackfruit]. Izvestiya KGTU, 2019, no. 55, pp. 214–225.</mixed-citation></citation-alternatives></ref></ref-list><fn-group><fn fn-type="conflict"><p>The authors declare that there are no conflicts of interest present.</p></fn></fn-group></back></article>
