Preview

Известия КГТУ

Расширенный поиск
№ 82 (2026)
Скачать выпуск PDF

БИОЛОГИЯ, ЭКОЛОГИЯ И РЫБНОЕ ХОЗЯЙСТВО

11-28 192
Аннотация

В работе представлены результаты комплексного мониторинга зоопланктонного сообщества Иваньковского водохранилища – крупнейшего источника питьевого водоснабжения г. Москвы и одного из старейших водоемов Верхней Волги. Исследования проводились в вегетационный сезон 2025 г. на 17 станциях, охватывающих все четыре плеса водохранилища. Обнаружено 55 таксонов: 30 коловраток, 20 ветвистоусых и 5 веслоногих ракообразных. Средняя биомасса зоопланктона составила 0,395 г/м³, что по классификации М. Л. Пидгайко соответствует «очень малокормному» водоему. Сравнение с данными предшествующих лет показало снижение биомассы в 1,5 раза относительно периода 2013–2017 гг. (с 0,619 до 0,395 г/м³) и в 2,1 раза относительно 2021 г. (с 0,847 до 0,395 г/м³). Если в 2013–2017 гг. водохранилище входило в число наиболее продуктивных в Волжско-Камском каскаде, уступая лишь Угличскому, то к 2025 г. его кормовая база опустилась до уровня Рыбинского и Куйбышевского водохранилищ. Пространственная неоднородность сохранялась: максимум биомассы отмечен в Средневолжском плесе (0,631 г/м³), минимум – в Верхневолжском (0,063 г/м³). Индексы биоразнообразия (Шеннона, Симпсона, Пиелу) возрастали от весны к лету и снижались осенью, за исключением станции 30а, где летом зафиксировано доминирование Brachionus angularis (85 %), а осенью – максимальное выравнивание. Полученные данные свидетельствуют о существенном снижении кормовой базы за последнее десятилетие, что требует выявления причин и пересмотра рыбохозяйственной стратегии.

ТЕХНИКА И ТЕХНОЛОГИЯ ПИЩЕВЫХ ПРОИЗВОДСТВ

29-43 199
Аннотация

Актуальность исследования вызвана возможностью вовлечения в промышленное производство значительного количества побочного сырья – рыбьей кожи, используемой для получения гидрата рыбного коллагена, и применения коллагена в качестве стабилизатора текстуры шоколадных муссов. Целью работы является оценка влияния рыбных добавок коллагена и желатина, применяемых в качестве стабилизатора, на текстурные и органолептические свойства получаемых шоколадных муссов. Показана пищевая ценность исследуемых рыбных стабилизирующих добавок (коллагена и желатина), а также желатина говяжьего. Установлена величина плотности образцов шоколадных муссов с говяжьим желатином (0,849 г/см3), рыбным коллагеном (0,827 г/см3) и рыбным желатином (0,756 г/см3). Представлены показатели текстуры для охлажденных и размороженных муссов с рыбным коллагеном и желатином соответственно: для охлажденных – твердость (2,00±0,49 Н и 1,38±0,42 Н), адгезивность (2,8±0,40 мДж и 2,40±0,40 мДж), когезивность (0,84±0,14 и 0,74±0,21), эластичность (0,41±0,14 и 0,30±1,12), упругость (3,33±0,56 мм и 2,16±1,47 мм), жевательность (4,90±0,40 мДж и 2,10±1,20 мДж), средняя пиковая нагрузка (1,83±0,56 Н и 1,26±0,14 Н); для размороженных – твердость (3,16±0,70 Н и 1,47±0,14 Н), адгезивность (2,67±1,45 мДж и 1,70±0,70мДж), когезивность (0,77±0,21 и 0,72±0,35), эластичность (0,42±0,14 и 0,22±0,42), упругость (4,00±0,35 мм и 2,49±0,70 мм), жевательность (8,33±1,20 мДж и 2,60±2,0 мДж), средняя пиковая нагрузка (2,91±0,63 Н и 1,26±0,14 Н). Дана органолептическая оценка образцов шоколадных муссов с применением стабилизирующих рыбных добавок, а также предложены варианты их использования при производстве десертной продукции.

44-65 164
Аннотация

В процессе очистки и применения рыбного жира (РЖ) нередко используется течение по трубопроводу под действием силы тяжести. Экспериментальные исследования ряда авторов показали, что реологические свойства РЖ хорошо  описываются  моделью  вязко-пластичной  жидкости  Шведова-Бингама (ЖШБ), причем по мере очистки РЖ предельное напряжение σ и пластическая вязкость η уменьшаются. Особенностью задачи является снижение перепада давления по мере уменьшения глубины слоя ЖШБ в резервуаре. В результате характеристики движения ЖШБ (радиус и скорость квазитвердого течения, коэффициент Кориолиса и др.) изменяются в процессе слива. В общем случае динамика слива ЖШБ из резервуара через цилиндрическую трубу в нестационарной постановке описывается системой двух дифференциальных уравнений. Приведение этой системы уравнений к безразмерной форме позволило определить 6 критериев подобия поставленной задачи Коши: аналог числа Струхала Str, отношение длины всего трубопровода и его вертикальной части к исходной глубине ЖШБ в резервуаре (соответственно, l и a), модифицированное число Рейнольдса, отношение сил предельного касательного напряжения к силам тяжести Θ, отношение сил тяжести к силам инерции Ψ. Первые 3 критерия определяются геометрическими параметрами гидравлической системы, три последних зависят от реологических свойств ЖШБ. Задача Коши была решена численным методом. Результаты численного анализа показали, чем больше значение Str, тем меньшая скорость течения в трубе может быть достигнута и больше время ее достижения. При Str < 1 задачу можно решать в квазистационарном приближении. В качестве примера была решена задача динамики слива образцов РЖ сома из резервуара. Установлено, что время полного слива РЖ из резервуара уменьшается по стадиям очистки, причем для неочищенного РЖ это время значительно больше, чем у других образцов РЖ. Во всех исследованных условиях число Бингама оставалось больше единицы, что говорит о невозможности использования реологической модели ньютоновской жидкости.

66-82 196
Аннотация

В последние годы растет интерес к разработке новых полимерных, нетоксичных, биоразлагаемых, извлекаемых из возобновляемых ресурсов материалов, таких как целлюлоза. Целью данной работы являлся подбор рациональных параметров экстракции полисахаридов водорослей (в том числе целлюлозы) с использованием ферментативного гидролиза. Экстракцию полисахаридов из биомассы водорослей проводили с использованием разбавленных минеральных кислот, щелочи и воды. Для гидролиза талломы водорослей разделяли на части, измельчали на куски разных размеров (5–10 см) и высушивание в течение 15 ч в печи при 105–106 °С для облегчения тонкого помола. Высушенную биомассу измельчали до частиц размерами 0,1; 1,0; 5,0 и 10,0 см. Эффективной явилась твердая загрузка с массовой долей 10 %. При проведении гидролиза использовался ферментный препарат «Целлюлаза ультра» для расщепления ксиланов и других некрахмальных полисахаридов. Для определения сахаров применяли спектрофотометрический метод, основанный на взаимодействии сахаров с антроновым реактивом. Содержание полисахаридов в экстрактах, выделенных при 100 °С, варьировало от 0,77±0,09 г для красных водорослей до 1,31±0,14 г для бурых водорослей в зависимости от продолжительности экстракции. Установлено, что рациональными параметрами проведения ферментативной экстракции целлюлозы являются степень измельчения образца 0,1–0,5 см, температурный диапазон 180–200 °С, давление 1,0–1,5 Мпа. Подобранные условия позволяют выделить волокна от светло-бежевого до коричневатого цвета без обугливания. Полученные данные о ферментативном гидролизе водорослей с целью разложения целлюлозы свидетельствуют о том, что эффективность этого процесса и состав изготовленных продуктов в существенной степени зависят от особенностей структуры сырья, сбалансированности и активности целлюлазного комплекса ферментов, а также от применяемых методов гидролиза.

СЕЛЬСКОЕ ХОЗЯЙСТВО И ПРИРОДОПОЛЬЗОВАНИЕ

83-100 157
Аннотация

Статья посвящена апробации методик расчета показателей оценки качества пахотных почв на уровне муниципальных округов Калининградской области. В исследовании применен сравнительный анализ выборок типичных почв по значениям почвенно-экологического индекса, бонитета для зерновых культур и «нормативной урожайности» зернового эквивалента. Разнообразие почв в агроландшафтах обусловлено геоморфологическими и литологическими пространственными различиями. Общим фактором, лимитирующим бонитет зерновых культур, является повышенный гидроморфизм глеевых почв. В меньшей степени на качество почв и урожай оказывают влияние легкий или тяжелый гранулометрический состав, каменистость, эрозия. Из агрохимических свойств кислотность почв является основным негативом в Зеленоградском муниципальном округе. Значения почвенно-экологического индекса являются совокупным отражением агроклиматического потенциала, консервативных свойств почв и их агрохимического состояния. Это позволяет ранжировать почвы от потенциально наиболее продуктивных к менее продуктивным. Установлено, что лучшими почвами являются дерново-подзолистые неоглеенные и осушенные глееватые легкосуглинистого и среднесуглинистого состава с максимальным потенциалом бонитета на карбонатных почвообразующих породах. Значения почвенно-экологического индекса возрастают в связи с изменением агроклиматического потенциала в сторону увеличения суммы активных температур в первой четверти XXI в. Уровень урожайности зерновых культур за 2020–2025 гг. демонстрирует реализацию почвенно-экологического потенциала в первую очередь на осушенных глееватых дерново-подзолистых почвах Калининградской области. Расчетные показатели «нормативной урожайности», несмотря на ряд методических трудностей, в целом согласуются с пространственными закономерностями варьирования бонитета почв по зерновым культурам.

СУДОСТРОЕНИЕ, МАШИНОСТРОЕНИЕ И ЭНЕРГЕТИКА

101-114 156
Аннотация

Переход на возобновляемые источники энергии, такие как солнечная, является критически важным для снижения антропогенного воздействия морского транспорта на окружающую среду. Солнечные панели способны обеспечить как оптимизацию операционных затрат, так и значительное сокращение вредных выбросов, способствуя декарбонизации морской отрасли. Отсутствие системного подхода и структурированных данных затрудняет оптимизационное проектирование судов с фотоэлектрическими панелями. Классификация судов по архитектурным признакам, как это сделано в статье, является фундаментом для формализации процесса проектирования, упорядочивания информации и выявления закономерностей. Наибольшее применение концепция «солнечного судна» находит в сегменте малотоннажных пассажирских судов (паромы, круизные яхты), характеризующихся относительно небольшой длиной, большой шириной (катамараны, тримараны), невысокой скоростью хода и использованием легких композитных материалов. Выделено пять основных архитектурных типов судов с фотоэлектрическими панелями, различающихся по площади и способу размещения панелей (на палубах, боковых поверхностях, выносных конструкциях, вертикальных крыльях-парусах). Максимальное относительное покрытие поверхности судна панелями достигается при использовании палубы и боковых поверхностей надстройки, однако «эффективная» площадь может быть выше за счет систем слежения за солнцем. Статья подчеркивает актуальность и перспективность использования солнечной энергии в морском транспорте, выявляет существующие проблемы в проектировании и предлагает системный подход к их решению через классификацию архитектурных типов судов с фотоэлектрическими панелями.



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


ISSN 1997-3071 (Print)