Preview

Известия КГТУ

Расширенный поиск
№ 81 (2026)
Скачать выпуск PDF

БИОЛОГИЯ, ЭКОЛОГИЯ И РЫБНОЕ ХОЗЯЙСТВО

11-24 216
Аннотация

Происходящие климатические изменения усиливают интерес к исследованию закономерностей обмена углеродсодержащих газов между атмосферой и подстилающей поверхностью на различных масштабных уровнях. На примере двух фотоавтотрофов F. vesiculosus и H. peploides разного систематического положения, морфофункциональной организации и условий обитания рассмотрены показатели газообмена углекислого газа (СО2) в прибрежной зоне Зеленецкой губы Баренцева моря. Водоросль-макрофит находится в литоральной зоне и фотосинтезирует всей поверхностью таллома, тогда как сосудистое растение произрастает в супралиторали и поглощает CO₂ из атмосферы листовыми пластинками через устьичный аппарат. Исследование проводили методом закрытых камер в двух вариантах: прозрачными камерами измеряли нетто-экосистемный обмен (NEE), темными – дыхание экосистемы (Reco). Показатель валовой первичной продукции (GEE) устанавливали расчетным путем. Средние величины потоков (мг C/м²·ч) за сутки у H. peploides и F. vesiculosus отличались: NEE составил –44,84 и –20,34 соответственно, Reco – 19,59 и 33,05, GEE не имел достоверных отличий. Амплитуда колебаний NEE, Reco и GEE фотоавтотрофов в течение суток была значительной и отражала суточные изменения внешних условий и физиологические реакции самих организмов. Установлены зависимости параметров газообмена СО2 от факторов среды. Ведущими факторами, влияющими на потоки углекислого газа, являлись освещенность и температура, на показатели в случае макроводоросли дополнительное влияние оказывал приливно-отливной цикл.

25-39 247
Аннотация

В статье представлены результаты комплексного исследования в период с апреля 2024 по март 2025 г. эколого-гидрохимического состояния и альгоценоза малого городского водоема – пруда без названия в Парке Победы (г. Калининград). На основании ежемесячного мониторинга трех станций выявлена пространственно-временная динамика ключевых гидрохимических параметров, включая растворенный кислород, биогенные элементы (азот аммонийный, нитриты, фосфаты, общее железо) и перманганатную окисляемость. Для характеристики биологического состояния анализировались состав, численность и биомасса фитопланктона с применением стандартных гидробиологических методик. Установлено, что водный объект характеризуется хронически высоким содержанием аммонийного азота, превышающим рыбохозяйственные предельно допустимые концентрации (ПДК) на протяжении всего годового цикла, и критическим дефицитом растворенного кислорода в весенне-летний период. Выявлена статистически значимая зависимость между интенсивностью осадков и уровнем органического загрязнения. Высокое содержание общего железа имеет смешанный генезис, сочетающий влияние природных подземных вод и сток с урбанизированных территорий. По гидрохимическим показателям пруд классифицируется как эвтрофный, воды принадлежат к категории β-мезосапробных. Альгологический анализ показал доминирование зеленых, диатомовых водорослей и цианобактерий, пиковые значения биомассы фитопланктона свидетельствуют об эвтрофном статусе экосистемы. Морфометрические особенности пруда и наличие локальных источников загрязнения обуславливают выраженную пространственную гетерогенность качества среды – северная часть водоема является зоной максимальной аккумуляции загрязняющих веществ из-за поступления ливневых стоков.

ТЕХНИКА И ТЕХНОЛОГИЯ ПИЩЕВЫХ ПРОИЗВОДСТВ

43-56 182
Аннотация

Актуальность исследования обусловлена необходимостью сохранения структуры и качества фаршевых систем из рыбного сырья при их межоперационном транспортировании коловратными насосами в технологических линиях пищевых производств. Существующие рекомендации производителей по ограничению частоты вращения ротора применимы преимущественно к ньютоновским жидкостям и не учитывают сложное реологическое поведение рыбного фарша, характеризующееся наличием предельного напряжения сдвига, псевдопластичностью и тиксотропным разрушением волокнистой структуры под действием сдвиговых деформаций. Цель работы – усовершенствование метода определения наибольшей допустимой частоты вращения ротора коловратного насоса при перекачивании фаршевых систем из минтая с различными наполнителями (пшено, гречневая крупа, геркулес, ржаная мука). На основе реологической модели, описывающей касательное напряжение как сумму компонентов мгновенно-упругой деформации, пластического сдвига и вязкоупругого течения, получена аналитическая зависимость эффективной динамической вязкости от частоты вращения ротора. Для насосов серии JRZL выведена обобщенная формула связи допустимой частоты с рабочим объемом и безразмерной вязкостью перекачиваемой среды, где показатель степени β = 0,181 оказался постоянным для всей линейки. Разработан алгоритм решения нелинейного уравнения для расчета предельных режимов работы насоса. Установлено, что для RZL-120 переход от фарша без добавок к фаршу с ржаной мукой снижает допустимую частоту вращения с 232 до 68,7 об./мин. Предложенная методика позволяет обоснованно выбирать тип насоса и режим его работы, обеспечивая сохранение качества продукта и оптимизацию энергетических показателей.

57-70 177
Аннотация

В рамках данной работы выполнена интегральная оценка экологической безопасности растительных аналогов молока, представленных на российском рынке. Исследование охватывало как готовые коммерческие напитки популярных брендов, так и образцы, приготовленные лабораторным способом из крупяного сырья. Основной целью являлись определение уровня содержания токсичных и условно-токсичных тяжелых металлов – свинца, кадмия, цинка и меди – и последующая оценка потенциального неканцерогенного риска для здоровья взрослых и детей при регулярном потреблении данных продуктов. Лабораторный анализ проводили методом атомно-абсорбционной спектрометрии, полученные количественные данные сравнивали с установленными гигиеническими нормативами предельно допустимых концентраций (ПДК). Для перехода от химических концентраций к оценке воздействия на здоровье применялась утвержденная методика расчета экспозиционных доз и коэффициента опасности (HQ). Результаты анализа показали, что ни в одном из исследованных образцов, как промышленных, так и лабораторных, не было зафиксировано превышения ПДК по всем четырем металлам. Концентрации варьировали в безопасных пределах 4,8 %–36,7 % от соответствующих ПДК. Ключевым результатом интегральной оценки является расчет HQ. Его значения для каждого металла, а также суммарные показатели риска всех типов напитков для взрослых и детей оказались существенно меньше единицы (менее 0,01). Это однозначно свидетельствует об отсутствии угрозы появления неканцерогенных эффектов для здоровья при долгосрочном употреблении. Таким образом, исследование демонстрирует, что рассмотренные растительные аналоги молока обладают высоким уровнем экологической безопасности по критерию содержания тяжелых металлов. Установлено, что решающим фактором безопасности является качество исходного сельскохозяйственного сырья, а не тип обработки (промышленный или лабораторно приготовленный).

71-85 202
Аннотация

Высокое содержание свободной влаги и активных ферментов в свежей плодоовощной продукции обуславливает ее скоропортящийся характер и значительные потери при хранении и транспортировке, достигающие в Калининградской области 56 тыс. т ежегодно. Особые потери составляют фрукты с дефектами внешнего вида, которые, сохраняя свою высокую биологическую ценность, подвергаются утилизации. Это определяет актуальность разработки эффективных технологий их переработки. В работе представлены исследования по совершенствованию технологии получения функциональной пищевой добавки «ВИТУМИН» из фруктов пониженного качества путем интенсификации процесса биоконверсии сырья на основе двухэтапного ферментолиза. Обоснован состав ферментного комплекса карбогидраз с учетом полисахаридного состава исходных фруктов (яблок, бананов, апельсинов): первый этап включает обработку целлюлазой и пектиназой для деструкции клеточных стенок и высвобождения БАВ, второй – использование β-глюконазы, глюкаваморина, альфалада БТ для гидролиза высвободившихся полисахаридов. Методом математического моделирования определены оптимальные значения факторов первого этапа: температура 49 °C, pH 3,8, продолжительность 2 ч. Экспериментально подтверждена эффективность разработанной схемы: выход жидкой фракции увеличился на 62,3 %, содержание сухих веществ – на 15,7 %, выход целевой добавки возрос на 7,9 % по сравнению с одностадийной обработкой. Данные ИК-спектроскопии подтвердили глубокую деградацию целлюлозно-пектинового комплекса. Полученная добавка характеризуется высоким содержанием витаминов С (66,5 мг/100 г) и Р (122,5 мг/100 г), соответствует требованиям микробиологической безопасности ТР ТС 021/2011 и рекомендуется к использованию для обогащения традиционных, функциональных и специализированных пищевых продуктов.

86-98 167
Аннотация

В статье приведены результаты микробиологического исследования, посвященного оценке стабильности нового пастеризованного рыбного паштета, обогащенного функциональными компонентами. В качестве последних были выбраны инулин пищевой, который вводился в виде порошка, и фукус пузырчатый сушеный измельченный (Fucus vesiculosus). Исследованы микробиологические показатели компонентов рецептуры паштета, представляющих повышенный риск, – треска мороженая и фукус пузырчатый. В ходе эксперимента, который длился 75 суток, проводился сравнительный мониторинг трех образцов пастеризованного продукта: контрольный образец – пастеризованный рыбный паштет без функциональных компонентов, хранившийся в оптимальных условиях при температуре 4±2 °С; опытный образец 1 – пастеризованный рыбный паштет с функциональными компонентами, хранившийся в оптимальных условиях при температуре 4±2 °С; опытный образец 2 – пастеризованный рыбный паштет с функциональными компонентами, хранившийся в экстремальных условиях при температуре 22±2 °С. Стабильность рыбных паштетов в процессе хранения обуславливалась комплексным влиянием двух факторов – рецептурным составом (наличие/отсутствие функциональных компонентов) и соблюдением температурного режима. Было установлено, что компоненты рецептуры рыбного паштета, а также готовые образцы, с функциональными компонентами и без них, хранившиеся в оптимальных условиях на протяжении всего эксперимента, соответствовали всем показателям (КМАФАнМ, БГКП, плесени, S. aureus, V. parahaemolyticus, B. cereus, сульфитредуцирующие клостридии) ТР ЕАЭС 040/2016 «О безопасности рыбы и рыбной продукции». Для сравнения был проведен микробиологический анализ аналогового продукта, купленного в супермаркете со схожей рецептурой на конец срока годности.

СУДОСТРОЕНИЕ, МАШИНОСТРОЕНИЕ И ЭНЕРГЕТИКА

101-113 186
Аннотация

Работа посвящена решению задачи гидродинамической оптимизации пассажирского катамарана, проектируемого для организации паромной переправы в акватории Куршского залива с целью развития внутреннего туризма. Основное внимание уделено сравнительному анализу асимметричных конфигураций корпусов, известных как «IF» (с плоской внутренней стенкой) и «OF» (с плоской наружной стенкой), которые потенциально обеспечивают выигрыш в сопротивлении по сравнению с традиционными симметричными обводами. Теоретической основой проекта послужил анализ литературных источников, который выявил противоречивые данные о превосходстве той или иной асимметричной схемы, что обусловило необходимость экспериментального исследования. В качестве базовой была выбрана проверенная серия обводов Schwetz (M5-CH), обеспечивающая хорошие мореходные качества, на следующем этапе проведены модельные испытания в опытовом бассейне. Испытуемая масштабная модель (1:16) позволяла варьировать относительный поперечный клиренс (s/L = 0,20; 0,30; 0,35). Испытания двух конфигураций («IF» и «OF») выполнялись в диапазоне чисел Фруда, соответствующих скоростям 12–20 узлов для натурного судна. Ключевыми измеряемыми параметрами были буксировочное сопротивление и картина волнообразования, а основным критерием оценки – интерференционный коэффициент остаточного сопротивления. Результаты испытаний показали, что конфигурация «OF» с максимальным относительным поперечным клиренсом (s/L = 0,35) является оптимальной для целевого высокоскоростного режима (17–20 узлов). Данная схема продемонстрировала наименьшее остаточное сопротивление и наиболее благоприятную интерференцию волновых систем, что выразилось в практическом отсутствии заметного волнообразования во внутреннем пространстве между корпусами. Это свидетельствует о минимальном взаимном негативном влиянии корпусов. Таким образом, асимметричный катамаран с корпусами типа «OF» и максимальным поперечным клиренсом рекомендован для дальнейшего проектирования пассажирского парома для Куршского залива.

114-128 164
Аннотация

Известно, что водотопливные эмульсии, используемые в дизельных двигателях, обладают рядом преимуществ по сравнению с традиционными дизельными топливами, что существенно влияет на эффективность и экологичность работы двигателей. Использование водотопливных эмульсий может быть связано с рядом проблем, касающихся их стабильности, таких как разделение фаз, коалесценция и осаждение, качество компонентов и др. Данные вопросы побуждают исследователей подробно изучать свойства водотопливных эмульсий и совершенствовать методы их получения. В работе приводятся результаты исследования стабильности водотопливных эмульсий с помощью фотонной корреляционной спектроскопии и кинетики изменения времен спин-спиновой релаксации ЯМР Т2 в процессе седиментации капель воды эмульсии на примере системы «дизельное топливо Euro C + вода». Показано, что с течением времени может наблюдаться переход одномодального распределения гидродинамических радиусов капель воды в бимодальное. Это объясняется резким ростом агрегации капель и ослаблением этого процесса эмульгатором, концентрация которого в области рассеяния луча уменьшается. Измеренные времена релаксации ЯМР Т2 с помощью программы Niumag NMR Data Analysis Software V1.1 (Pore size distribution) позволили определить распределение размеров капель воды в эмульсии альтернативным методом. Установлено, что более длинный процесс расслаивания эмульсии наблюдается в образцах с большим временем эмульгирования. Эмульсия, полученная без эмульгатора, очень неустойчива из-за сильной коалесценции и быстро расслаивается. Для создания устойчивой мелкодисперсной эмульсии необходимо, главным образом, длительное взбивание смеси в присутствии эмульгатора. Представленные в данной работе результаты могут быть полезны для дисперсионного анализа любых органических эмульсий, содержащих микроразмерные капли несмешиваемой жидкости.



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


ISSN 1997-3071 (Print)