№ 118(4), Апрель, 2016
Дата выпуска: 29.04.2016
Архив журнала: Статей 111, 300 kb
-
Применение ЭМП СВЧ в технологиях переработки растительного сырья и вторичных ресурсов
Краткое описаниеВ статье проведен анализ запатентованных способов переработки растительного сырья и вторичных ресурсов с применением электромагнитных полей (ЭМП СВЧ). Анализ баз данных Роспатента Всемирной организации интеллектуальной собственности позволил сделать вывод о том, что ЭМП СВЧ используются при переработке растительного сырья в следующих технологических процессах: сушка, снижение микробной контаминации (обеззараживание), производство соков и экстракция. Установлено что применение ЭМП СВЧ является наиболее эффективным на стадии подготовки растительного сырья к сушке, а не на стадии его непосредственной сушки, что позволяет сократить потери термолабильных биологически активных веществ в процессе сушки, а следовательно, получить готовый продукт более высокого качества и пищевой ценности. В запатентованных способах экстракции растительного сырья процесс экстракции осуществляют экстрагентом непосредственно в ЭМП СВЧ, что не позволяет предварительно провести инактивацию ферментов, содержащихся в сырье и приводящих к нежелательным окислительным и гидролитическим процессам, а, следовательно, к снижению выхода экстрагируемого вещества в экстракт и ухудшению его качества. В связи с этим, как и в случае сушки растительного сырья, ЭМП СВЧ более эффективно применять на стадии подготовки к процессу экстракции. На основании проведенного анализа сделан вывод об актуальности разработок в области создания технологий переработки растительного сырья и вторичных ресурсов с применением ЭМП СВЧ на стадии их подготовки к таким основным процессам - сушка, экстракция и т.д.
-
Современные способы производства инулина из растительного сырья
Краткое описаниеВ статье представлены результаты патентного исследования в области современных технологий производства инулина из растительного сырья. Установлено, что различия известных в настоящее время способов производства инулина заключаются в выборе режимов предварительной подготовки инулинсодержащего сырья, вида экстрагента и способов экстрагирования, способов очистки инулинсодержащего экстракта и способов получения готового продукта. Значительное количество способов производства инулина основывается на использовании свежеубранного сырья. Запатентованы ряд способов, предусматривающих экстрагирование инулина из предварительно стабилизированного растительного сырья путем сушки. В большинстве рассмотренных способов экстрагирование инулина проводится при повышенных температурах водой или водными растворами солей. Ряд технологий предусматривает экстрагирование органическими растворителями при низких температурах. Запатентованы несколько способов, в которых экстрагирование заменено на процесс отделения инулинсодержащего сока с применением физико- механических методов. Некоторые из известных способов предусматривают проведение в процессе экстрагирования дополнительных операций таких, как бланширование растительного сырья, обработку ультразвуком, вибрационное воздействие, обработку ферментами. Наиболее перспективным направлением в совершенствовании технологии производства инулина из свежего растительного сырья является проведение разработок в области использования электромагнитных полей сверхвысоких частот, инактивирующее воздействие которых на ферментные системы является установленным фактом, что, в свою очередь, позволит исключить применение химических реагентов для инактивации окислительных ферментов. Кроме этого, учитывая, что более эффективными являются способы получения инулина из свежеубранного растительного сырья, актуальны исследования по разработке инновационных технологий подготовки его к хранению и хранения, которые обеспечат ингибирование нежелательных, биохимических и микробиологических процессов, протекающих при хранении и приводящих к потере инулина
-
Краткое описание
Рассмотрен вопрос многофакторного анализа закономерности изменения динамического коэффициента трения в трибосистеме и трибосопряжениях в лабораторных условиях. В качестве трибосистемы выступает модельный ленточно-колодочный тормоз с режимными параметрами усилия на рукоятке управления тормозом и работы торможения. С применением метода математического планирования экстремальных экспериментов получены функциональные зависимости динамического коэффициента трения от варьируемых параметров в виде полиномов второго порядка, адекватно описывающие исследуемые процессы. На микро- и наноуровнях рассмотрено эталонное изменение динамического коэффициента трения пары «Ретинакс ФК-24А–сталь 35ХНЛ» в функции от поверхностной температуры, величина которой отвечает определенным законам с учетом возрастающей и ниспадающей характеристик динамического коэффициента трения. Оценка последнего произведена по принципу суперпозиции с использованием многофакторного анализа параметров следующих процессов: вынужденного охлаждения и нагревания; поляризационных и деполяризационных на пятнах контактов микровыступов пары трения; формирования типа контактов микровыступов в зависимости от работы выхода электронов и ионов из их материалов; образования первичных и вторичных структур на поверхностях фрикционного взаимодействия; разрушения и восстановления пленок на поверхностях и т.д. Проанализированы результаты исследований на макро-, микро- и наноуровнях изменения динамического коэффициента трения и выделены основные факторы, влияющие на его величины
-
Анализ дисковых орудий с четырехрядным расположением сферических дисков
Краткое описаниеОсновное направление снижение затрат на обработку почвы по ресурсосберегающей технологии – переход на поверхностную обработку почвы дисковыми орудиями. Выпускаются двухрядные и четырехрядные дисковые орудия. Четырехрядные значительно увеличивают интенсивность обработки почвы. В дисковых орудиях сферический диск установлен на индивидуальной стойке. Дискаторы снабжены жестким креплением индивидуальной стойки к раме. Рабочая скорость движения рекомендуется до 12 км/ч. Достоинство дискатора перед дисковой бороной – исключается наматывание растительных остатков на ось. Дисковые мульчировщики оснащены спиралевидной стойкой, на которой установлен сферический диск. Наличие упругого элемента позволяет совершать рабочему органу низкочастотные колебания во время движения. Результат обработки – образование мульчи в слое почвы представляющей собой смесь растительных остатков и частиц почвы диаметром до 25 мм. Для оценки эффективности дискового мульчировщика и дискатора составлен агрегат. Исходные данные к расчету: трактор ХТЗ-150К, удельное сопротивление почвы 6 кН/м, рабочая ширина захвата дискового орудия 4 м., рабочая скорость движения дискатора 12 км/ч, дискового мульчировщика 15 км/ч. Определены технико-экономические показатели этих агрегатов при проведении дискования почвы. Выбор энергосберегающего режима работы проводился по известной методике. Теоретическая величина буксования ведущего аппарата трактора у дискового мульчировщика составила 6%, против 9% у дискатора. Рабочая скорость движения мульчировщика составила 14,07 км/ч, против 10,89 у дискатора. Производительность агрегата с мульчировщиком составила 16,21 га, у дискатора – 12,54 га. Удельный массовый расход топлива у мульчировщика снизился на 29% и составил 9,68 кг/га. Использование мульчировщика для поверхностной обработки почвы позволяет снизить затраты энергии на обработку почвы по ресурсосберегающей технологии
-
Исследование самоуравновешенной сортировальной установки с линейным асинхронным электроприводом
Краткое описаниеВ данной статье рассматривается самоуравновешенная картофелесортировальная установка, отличающаяся от существующих конструкций инерционных самоуравновешенных сортировальных установок с колебательным электроприводом тем, что в приводе применяется линейный асинхронный двигатель. В качестве уравновешивающего устройства применен метод дублирующего механизма. Дублирующий механизм является зеркальным отражением основного рабочего органа, и также участвует в технологическом процессе. Его применение в приводе установки позволяет не только повысить эффективность очистки, сушки и сортировки картофеля, но и повысить надежность сортировальной установки, что соответствует новейшим тенденциям развития техники. Приводится математическая модель предложенного электропривода картофелесортировальной установки, которая реализована в среде объектно-визуального моделирования Matlab |Simulink|. Математическая модель позволяет в динамике исследовать влияние параметров линейного асинхронного электропривода на параметры колебательного процесса рабочего органа. Разработанная методика исследования и созданная экспериментальная картофелесортировальная установка с линейным асинхронным электроприводом подтвердили теоретические исследования. Определены основные кинематические размеры установки и технические параметры отдельных узлов. Показано, что КПД инерционного транспортирования можно повысить на 20% по сравнению с классическим приводом от двигателя вращения. Результаты исследования позволят реализовывать энергетически и технологически эффективные самоуравновешенные картофелесортировальные установки с линейным асинхронным электроприводом
-
Модулированные статорные обмотки двигателей для привода вентиляторов
Краткое описаниеДля создания микроклимата в птицеводстве, животноводстве, в тепличных хозяйствах, в овощехранилищах применяется значительное количество вентиляторов с асинхронными двигателями. С целью повышения эффективности скорость вентиляторов необходимо регулировать, поэтому для их привода применяются многоскоростные двигатели. Серийные двухскоростные двигатели с соотношением чисел полюсов 1:2 имеют одну полюснопереключаемую по схеме Даландера обмотку статора. Двухскоростные двигатели с соотношением чисел полюсов 3:2 и 4:3 имеют одну полюснопереключаемую по методу амплитудно-фазовой модуляции обмотку статора. Недостаток известных обмоток в том, что на разных скоростях вращения они имеют разные энергетические показатели. Для создания рациональных схем с переключением на кратное трем число полюсов предлагается осуществить полифазную модуляцию МДС трехфазной обмотки. В результате исследования получены статорные обмотки на 4 и 6 полюсов, которые позволяют переключением по схеме Δ/ΥΥ изменять частоту вращения двигателей в приводе вентиляторов без разрыва цепи питания
-
60 лет в строю: особенности молекулярной биологии озимой мягкой пшеницы сорта Безостая 1
Краткое описаниеОбзорная статья посвящена 60-летнему юбилею шедевра мировой селекции - сорту озимой мягкой пшеницы (Triticum aestivum L.) Безостая 1. Этот сорт инициировал и был много лет участником исследований молекулярно-биологических механизмов формирования морозоустойчивости пшеницы. В статье обобщены данные об особенностях функционирования белоксинтезирующего аппарата её проростков (колеоптилей) под влиянием закаливающей температуры (4оС): трансляционная активность полирибосом in vitro, степень полиаденилирования и стабильность суммарной мРНК и специфической мРНК субъединицы α фактора элонгации трансляции 1 (eEF-1) в сравнении с проростками ряда сортов пшеницы, ранжированными по морозоустойчивости в системе ommp (in vitro), адекватно отражающей относительную стабильность мРНК in vivo. Показано, что влияние холода и света на стабильность мРНК сортоспецифично, и, по- видимому, определяется соотношением доминантных и рецессивных генов vrn и ppd, детерминирующих количество катионов магния (Mg++) в РНК. Установлено, что морозоустойчивость озимой мягкой пшеницы имеет положительную взаимосвязь с количеством РНК и ДНК и отрицательную взаимосвязь с количеством катионов магния в зрелом зерне, что может служить простым маркёром морозоустойчивости. Для сорта Безостая 1 характерна относительно узкая амплитуда изменений параметров белокситезирующего аппарата при сравнительно высоком содержании катионов магния в РНК. Полученные знания при исследовании сорта Безостая 1 способствуют пониманию молекулярно-биологических процессов, лежащих в основе селекции и определяющих её будущие успехи
-
Влияние полимерных рострегуляторов на морфофизиологические параметры риса в условиях засоления
Краткое описаниеИзучали влияние полимерных рострегуляторов – плёнкообразователей на показатели роста и развития растений риса при выращивании их в условиях засоления. Контролировали энергию прорастания, всхожесть семян, массу корней и проростков, содержание фотосинтетических пигментов, параметры индукционных кривых замедленной флуоресценции (ИК ЗФ), показатели структуры урожая. Экспериментальные данные свидетельствуют о том, что предпосевное замачивание семян растворами полимерных рострегуляторов оказывает стимулирующее действие на рост и развитие растений риса на начальных этапах: достоверно увеличивается по сравнению с контролем энергия прорастания и всхожесть, сухая масса корней и проростков. Абсолютное содержание пигментов в листьях и их соотношение между вариантами опыта на разных этапах онтогенеза меняется. В период интенсивного вегетативного роста в фазу всходов содержание общего хлорофилла максимально, а к концу вегетации уменьшается. Можно предположить, что засоление субстрата заметно снижает продуктивность фотосинтеза у молодых растений, возможно, за счёт дисбаланса ионов в клетке, с возрастом это явление проявляется слабее и даже приобретает обратный характер. Второй максимум ИК ЗФ возрастает в процессе вегетации от всходов до цветения, затем снижается к началу созревания во всех вариантах. Такая же динамика характерна и для величины протонного градиента на мембранах тилакоидов хлоропластов. Солепротекторное действие рострегуляторов на урожай зерна достоверно на обоих фонах минерального питания
-
Биологическая характеристика и промысловые запасы сига-пыжьяна в водоемах Якутии
Краткое описаниеОбычно сиг-пыжьян – Coregonus lavaretus pidschian (Gmelin, 1788), распространен в Сибири встречается в морях Карское, Лаптевых и Восточно-Сибирское, а также в озерах Арктики и Субарктики. Цель работы: дать оценку состояния промысловых запасов сига-пыжьяна в водоемах Якутии, составить экологический прогноз, а также перспективу хозяйственного использования, в качестве рыбоводного материала в современных условиях. Методы: анализ проводился на свежем материале по методике И.Ф. Правдина [16] с учетом рекомендаций Ю.С. Решетникова [17] к сиговым рыбам. Сбор и обработку ихтиологического материалов проводили с 1969- 2015 гг. по стандартным методикам. Результаты. Достигнув половой зрелости на шестом (в массе – на восьмом-девятом) году жизни, сиги начинают в начале осени перемещаться к основным местам размножения. Абсолютная плодовитость по водоемам Якутии составляет 2500-140000 икринки. Нерест обычен в конце сентября-начале октября. Пищевой спектр обычно состоит из следующих объектов: личинки хирономид, растительности, моллюски, икра рыб и веслоногие рачки. По характеру питания – больше бентофаг. Выводы. Важная промысловая рыба, но запасы его под действием антропогенного фактора за последние годы заметно сократились. Промышленный объем сдачи сига-пыжьяна можно увеличить в результате рыбоводных работ
-
Качественная оценка водной среды и биоты Вилюйского региона
Краткое описаниеВыявленные многочисленные негативные воздействия алмазодобывающей промышленности и Вилюйской ГЭС на водную среду и биологические объекты выражены в большей степени, в изменении гидрохимического режима вод бассейна р. Вилюй и как его следствие – в нарушении структурного и функционального характера, составляющих компонентов водной биоты; в изменении средней биомассы и численности популяций планктонных (фито- и зоопланктон) и бентосных организмов, а в целом – в изменении потока энергии в водной экосистеме