· Н 347 ISSN 2224-0187 (Print) ISSN 2410-6720 (Online) УДК. 08 ББК 94. Н 347. Главный редактор: Гончарук Сергей Миронович, доктор

Н 347

ISSN 2224-0187 (Print) ISSN 2410-6720 (Online)

УДК 08 ББК 94

Н 347 Главный редактор: Гончарук Сергей Миронович, доктор технических наук, профессор, Академик Редактор: Маркова Александра Дмитриевна Председатель Редакционного совета: Шибаев Александр Григорьевич, доктор технических наук, профессор, Академик Научный секретарь Редакционного совета: Куприенко Сергей Васильевич, кандидат технических наук Редакционный совет: Аверченков Владимир Иванович, доктор технических наук, профессор, Россия Антонов Валерий Николаевич, доктор технических наук, профессор, Академик, Украина Быков Юрий Александрович, доктор технических наук, профессор, Россия Захаров Олег Владимирович, доктор технических наук, профессор, Россия Капитанов Василий Павлович, доктор технических наук, професор, Украина Калайда Владимир Тимофеевич, доктор технических наук, профессор, Академик, Россия Коваленко Петр Иванович, доктор технических наук, профессор, Академик, Украина Копей Богдан Владимирович, доктор технических наук, профессор, Украина Косенко Надежда Федоровна, доктор технических наук, доцент, Россия Круглов Валерий Михайлович, доктор технических наук, профессор, Академик, Россия Кудерин Марат Крыкбаевич, доктор технических наук, профессор, Казахстан Ломотько Денис Викторович, доктор технических наук, профессор, Академик, Украина Лебедев Анатолий Тимофеевич, доктор технических наук, профессор, Россия Макарова Ирина Викторовна, доктор технических наук, профессор, Россия Морозова Татьяна Юрьевна, доктор технических наук, профессор, Россия

Рокочинский Анатолий Николаевич, доктор технических наук, профессор, Украина Ромащенко Михаил Иванович, доктор технических наук, профессор, Академик, Украина Павленко Анатолий Михайлович, доктор технических наук, профессор, Украина Пачурин Герман Васильевич, доктор технических наук, профессор, Академик, Россия Першин Владимир Федорович, доктор технических наук, профессор, Россия Пиганов Михаил Николаевич, доктор технических наук, профессор, Россия Поляков Андрей Павлович, доктор технических наук, профессор, Академик, Украина Попов Виктор Сергеевич, доктор технических наук, профессор, Россия Семенцов Георгий Никифорович, доктор технических наук, профессор, Академик, Украина Сухенко Юрий Григорьевич, доктор технических наук, профессор, Украина Устенко Сергей Анатольевич, доктор технических наук, доцент, Украина Хабибуллин Рифат Габдулхакович, доктор технических наук, профессор, Россия Червоный Иван Федорович, доктор технических наук, профессор, Академик, Украина Шайко-Шайковский Александр Геннадьевич, доктор технических наук, профессор, Академик, Украина Щербань Игорь Васильевич, доктор технических наук, доцент, Россия Кириллова Елена Викторовна, кандидат технических наук, доцент, Украина

Научные труды SWorld. – Выпуск 3 (40). Том 5. – Иваново: Научный мир, 2015 – 100 с.

Журнал предназначается для научных работников, аспирантов, студентов старших курсов, преподавателей, предпринимателей. Выходит 4 раза в год. The journal is intended for researchers, graduate students, senior students, teachers and entrepreneurs. Published quarterly.

УДК 08 ББК 94

© Коллектив авторов, 2015

Научные труды SWorld ISSN 2224-0187 (Р) / 2410-6720 (О) 2

Информация для Авторов

Международный научный периодический журнал "Научные труды SWorld" издается с 2005 г. и успел получить большое признание среди отечественных и зарубежных интеллектуалов. Сегодня в журнале публикуются авторы из России, Украины, Молдовы, Казахстана, Беларуси, Чехии, Болгарии, Литвы Польши и других государств. Основными целями журнала "Научные труды SWorld" являются:

• возрождение интеллектуального и нравственного потенциала; • помощь молодым ученым в информировании научной общественности об их научных достижениях; • содействие объединению профессиональных научных сил и формирование нового поколения ученых-

специалистов в разных сферах. Журнал целенаправленно знакомит читателя с оригинальными исследованиями авторов в различных областях науки, лучшими образцами научной публицистики. Публикации журнала "Научные труды SWorld" предназначены для широкой читательской аудитории – всех тех, кто любит науку. Материалы, публикуемые в журнале, отражают актуальные проблемы и затрагивают интересы всей общественности. Каждая статья журнала включает обобщающую информацию на английском языке. Журнал зарегистрирован в РИНЦ SCIENCE INDEX. Требования к статьям: 1. Статьи должны соответствовать тематическому профилю журнала, отвечать международным стандартам научных публикаций и быть оформленными в соответствии с установленными правилами. Они также должны представлять собой изложение результатов оригинального авторского научного исследования, быть вписанными в контекст отечественных и зарубежных исследований по этой тематике, отражать умение автора свободно ориентироваться в существующем библиографическом контексте по затрагиваемым проблемам и адекватно применять общепринятую методологию постановки и решения научных задач. 2. Все тексты должны быть написаны литературным языком, отредактированы и соответствовать научному стилю речи. Некорректность подбора и недостоверность приводимых авторами фактов, цитат, статистических и социологических данных, имен собственных, географических названий и прочих сведений может стать причиной отклонения присланного материала (в том числе – на этапе регистрации). 3. Все таблицы и рисунки в статье должны быть пронумерованы, иметь заголовки и ссылки в тексте. Если данные заимствованы из другого источника, на него должна быть дана библиографическая ссылка в виде примечания. 4. Название статьи, ФИО авторов, учебные заведения (кроме основного языка текста) должны быть представлены и на английском языке. 5. Статьи должны сопровождаться аннотацией и ключевыми словами на языке основного текста и обязательно на английском языке. Аннотация должна быть выполнена в форме краткого текста, который раскрывает цель и задачи работы, ее структуру и основные полученные выводы. Аннотация представляет собой самостоятельный аналитический текст и должна давать адекватное представление о проведенном исследовании без необходимости обращения к статье. Аннотация на английском (Abstract) должна быть написана грамотным академическим языком. 6. Приветствуется наличие УДК, ББК, а также (для статей по Экономике) код JEL (https://www.aeaweb.org/jel/guide/jel.php) 7. Принятие материала к рассмотрению не является гарантией его публикации. Зарегистрированные статьи рассматриваются редакцией и при формальном и содержательном соответствии требованиям журнала направляются на экспертное рецензирование, в том числе через открытое обсуждение с помощью веб-ресурса www.sworld.education. 8. В журнале могут быть размещены только ранее неопубликованные материалы. Положение об этике публикации научных данных и ее нарушениях Редакция журнала осознает тот факт, что в академическом сообществе достаточно широко распространены случаи нарушения этики публикации научных исследований. В качестве наиболее заметных и вопиющих можно выделить плагиат, направление в журнал ранее опубликованных материалов, незаконное присвоение результатов чужих научных исследований, а также фальсификацию данных. Мы выступаем против подобных практик. Редакция убеждена в том, что нарушения авторских прав и моральных норм не только неприемлемы с этической точки зрения, но и служат преградой на пути развития научного знания. Потому мы полагаем, что борьба с этими явлениями должна стать целью и результатом совместных усилий наших авторов, редакторов, рецензентов, читателей и всего академического сообщества. Мы призываем всех заинтересованных лиц сотрудничать и участвовать в обмене информацией в целях борьбы с нарушением этики публикации научных исследований. Со своей стороны редакция готова приложить все усилия к выявлению и пресечению подобных неприемлемых практик. Мы обещаем принимать соответствующие меры, а также обращать пристальное внимание на любую предоставленную нам информацию, которая будет свидетельствовать о неэтичном поведении того или иного автора. Обнаружение нарушений этики влечет за собой отказ в публикации. Если будет выявлено, что статья содержит откровенную клевету, нарушает законодательство или нормы авторского права, то редакция считает себя обязанной удалить ее с веб-ресурса и из баз цитирования. Подобные крайние меры могут быть применены исключительно при соблюдении максимальной открытости и публичности.


Том 5. Выпуск 3(40) Технические науки

ЦИТ: 315-043 УДК 613.3:633.6

Магалецкая И.А., Волкова Д., Бортницкая М. КОНЦЕПЦИЯ ТЕХНОЛОГИИ ДЕСЕРТА БЕЗ ИСПОЛЬЗОВАНИЯ

ЖИРА И САХАРА Национальный университет пищевых технологий,

Киев, Владимирская, 68, 01033 Magaletska I., Volkova D., Bortnitska M.

CONCEPT OF DESSERT TECHNOLOGY WITHOUT FAT AND SUGAR

National University of Food Technologies, Kyiv, Volodymyrska, 68, 01033

Abstract. The aim of this work was to take advantage of the fruit natural

sweetness for breaking an idea that pleasant meal finish involves sugary foods. The research and designing process focuses on reducing of sugar and fat in desserts by creating a new method of natural and healthy dessert from the fruit or vegetable. The challenge was to obtain the essence of fruits by linking creativity, taste memory, surprise and emotions. Therefore, the aim was to investigate how to enhance the natural sensory properties of different fruits by adapting existing culinary techniques: vacuum cooking and aerating. As a result, an innovative culinary method for creating desserts without the addition of fat and sugar has been developed.

Key words: dessert, glucose, fiber, espuma,, aerating, sous-vide, energy value. Аннотация. Целью данной работы было воспользоваться натуральной

сладостью фруктов, вопреки мнению, что приятное окончание приема пищи включает продукты с сахаром. Исследование технологического процесса акцентированного на уменьшение сахара и жира в десертах. Использован новый метод производства натурального и здорового десерта из фруктов и овощей. В работе рассмотрена возможность сохранить пользу фруктов за счет соединения креативности, вкусовых свойств, вау-еффекта. В процессе использованы методы вакуумного приготовления и су-вида.

Ключевые слова: десерт, глюкоза, клетчатка, эспума, су-вид, энергетическая ценность.

Introduction. Desserts are known in many cultures of the world as courses that typically come

at the end of a meal. They usually consist of sweet and creamy food and, consequently, high in sugar and fat. As Krondl explains the French noun “dessert” originates with the verb “desservir” or “un-serve”, which means to remove served items [1]. In other words, “le dessert” was set out when the table had been cleared of the main dishes.

Literature review. Instinctively, humans show preference for sweet flavours because they are

considered as an energy source, avoiding the bitter ones and sour ones as they are related to toxicity and danger. From a simple point of view, physiologically the body



is no more than a chemical processing of water, oxygen and sugar [2]. The food we eat is eventually reduced into glucose, a simple sugar. This chemical reaction takes less effort if we supply sugar in the form of lactose, fructose or sucrose, for instance.

Changing dietary habits and sedentary lifestyles have led to an increase in worldwide obesity. The World Health Organization reports about 12% of the adult population being obese [3]. Current estimates from the Food and Agriculture Organization’s expect the daily intake of calories for an average adult man rise from 2803 kcal per day in the late 1990s to 3050 kcal by 2030 year. Government, health professionals and retailers are continuously putting pressure on food manufacturers to reduce the calorific value of sugar rich, processed food products [4].

There are different strategies to transform traditional recipes into low fat or low sugar versions for the food industry:

• by reducing its content; • by using ingredients that mimic their functional properties. Nevertheless, it is still a challenge for food technologists to preserve the original

sensory properties of a traditional dessert reducing its calorie contents. On the opposite, as Adrià states, avant-garde cuisine is searching for pleasure by

exploiting the characteristics of products at their purest state on nature (i.e. natural), creating healthier desserts with alternative strategies than those applied by the food industry [4].

Generally, a piece of fruit is enjoyed without the addition of sugar. Likewise, many products have the ideal characteristics for elaborating sweet recipes without sugar. However, for obtaining the feeling of sweetness exclusively from the product, its structure and functionality should be understood beforehand. The control of variables such as the ripening period may allow creating the naturally sweet desserts as sweetness of fruits and vegetables depends mainly on type and composition of sugars present. In most of the fruits, glucose and fructose form the major proportion of soluble sugars, while in few wild species of tomato and melons sucrose is the major sugar. The amount of total soluble sugars changes with fruit maturity showing a maximum score at ripening. Therefore, sweetness can be obtained without the addition of extra ingredients that do not naturally occur on the raw material used for the designing of the dessert [6].

The healthy lifestyle is not a reason to deny the dessert. Extreme food restrictions can make any diet impossible to follow. So, the main idea of our work is the eating fruit and vegetable desserts in moderation.

The main subject of our research is a pear. Fresh pears can be readily available in the stores. Pears fruit is packed with health benefiting nutrients such as dietary fiber, anti-oxidants, minerals and vitamins, which are necessary for optimum health.

They are a good source of dietary fiber: 100 g fruit provides 3.1 g or 8% of daily recommended norms. Regular eating of this fruit may offer protection against colon cancer. Most of the pear fiber is nonsoluble polysaccharide (NSP), which functions as a good bulk laxative in the gut. Additionally, its gritty fiber content binds to cancer-causing toxins and chemicals in the colon, protecting its mucous membrane from contact with these compounds. In addition, pear fruit is one of the very low calorie fruits; provides just 58 calories per 100g. A low energy value but high fiber diet may



help bring significant reduction in body weight, and blood LDL cholesterol levels. Pear is moderate source of antioxidant flavonoids phyto-nutrients such as beta-

carotene, lutein and zea-xanthin. These compounds, along with vitamin C and A, help the body protected from harmful free radicals. The fruit is a good source of minerals such as copper, iron, potassium, manganese and magnesium as well as B-complex vitamins such as folate, riboflavin and pyridoxine (vitamin B-6) (table 1).

Table 1

Nutritive value of pear per 100 g Nutrients Nutrient value Percentage of RDA

Energy 58 Kcal 3% Carbohydrates 13.81 g 11% Protein 0.38 g <1% Total Fat 0.12 g 0.50% Cholesterol 0 mg 0% Dietary Fiber 3.10 g 8%

Vitamins Folates 7 mg 2% Niacin 0.157 mg 1% Pantothenic acid 0.048 mg 1% Pyridoxine 0.028 mg 2% Riboflavin 0.025 mg 2% Thiamin 0.012 mg 1% Vitamin A 23 IU 1% Vitamin C 4.2 mg 7% Vitamin E 0.12 mg 1% Vitamin K 4.5 mg 4%

Electrolytes Sodium 1 mg 0% Potassium 119 mg 2.50%

Minerals Calcium 9 mg 1% Copper 0.082 mg 9% Iron 0.17 mg 2% Magnesium 7 mg 2% Manganese 0.2 mg 2% Phosphorus 11 mg 2% Zinc 0.10 mg 1%

Phyto-nutrients Carotene-ß 12 mg -- Crypto-xanthin-ß 2 mg -- Lutein-zeaxanthin 45 mg --

Also pears are among the least allergenic of all the fruits. For the same reason,

they are often recommended by health practitioners as a safe alternative in the preparation of food products in allergic persons.



Input data and methods. The method development process starts with the selection of the product for

researching depending on seasonality. With all this information, a brainstorming process takes place and different ideas

are brought up to the table, including potential cooking techniques that may be applied for studying their effect on product properties (i.e. direct fire, vacuum cooking, hot infusion, filtration and aerating etc.) resulting in a dish idea.

For serving the dish we use foam (espuma).The foam in cuisine has been used in many forms over the history of cooking. Foam dishes, also called espuma, became the hallmark of molecular restaurants. Molecular gastronomy chefs can turn any product (meat, fruits, nuts etc.) into foam. As a result of complex chemical processes such dishes get their pure taste and do not have excess fats.

Results. J. Alija and C. Talens are culinary scientists hat have being working on this

concept for a long time. Their mail goal is to promote the idea of naturally and healthy desserts. It is actually not easy to change people’s habits and tastes. Also, not everyone is ready to refuse junk food [7].

The starting point of this new culinary method is the idea of taking advantage of fruits for developing the new one and stimulating desserts without adding of sugar.

Pear, olive oil and products for espuma have been using during studies. This idea started with two methods associated to the traditional use of fruits in

desserts. On one hand, baked apples served with other ingredients such as cinnamon or cream, has traditionally been used as a technique for enhancing apple sweetness. On the other hand, fruits started to be considered as a dessert in Ukraine cuisine as a way of showing our wide variety of fruits.

At this point, two questions were considered: 1. How to create new texture of baked pear– crunchy and juicy? 2. Is it possible for this dish to become a good alternative for usual desserts? The answer to these questions was obtained by playing with taste memory; and

the result was the starting point of a new method of desserts. The idea of baked pears with a crunchy texture was considered to be the surprising motive would also contribute to the element of surprise.

Vacuum cooking (sous-vide) pear with hazelnut oil was selected as the cooking technique for this purpose because products are cooked under controlled conditions of temperature and time inside heat stable vacuumed pouches [8]. A vacuum packer VAC-205 was used to seal the pouches (PA/90, Combivac, Girona, Spain). The conclusion was that pears were also sweet and, depending on variety, had also acid notes, being texture the most interesting attribute about pears.

The challenge was then to design the appropriate process for obtaining a crunchy texture with a balanced flavor while avoiding browning. A range of temperature–time combinations between 80 to 90°C and 4 to 15 min were tested. Based on sensory analysis results the desired texture and flavour were obtained when pears where cooked at 83°C for 15 min.

A dessert with a new pear texture (hot and crunchy) together with the combination of sweet and acid aromas, coming from natural products, without the



addition of sugar, was created (fig.1).

Fig. 1. Pear cooked by Sous-vide technology

For making espuma you should dissolve the lecithin in the liquid using a whisk

or hand blender. It could be done with the liquid at room temperature, or a slightly warmer temperature similar to the temperature of hot tap water. While it is mixed it can stay in this state for several hours before being foamed.

The second thing to do is to make the actual foam. This involves fluff liquid by an air pump, whisking blender or using ISI Whip. Depending on the liquid it could take up a few minutes, but as soon as better (table 2).

Table 2 Ingredients for the dessert “Dessert with a new pear texture”

Ingredients Content, % Peeled pear slices 73.5 Olive oil for pear covering 1.5 Espuma 25 Total 100%

Results showed that a fugacious feeling was provoked when tasting two

products that were individually recognizable but together reminded of another product. This synergy between pear and espuma added unexpected potentials to their characteristics.

Conclusion As a conclusion, a new method for creating healthy desserts without the addition

of fat or sugar has been developed involving two basic principles: - to take advantage of the natural sweetness of fruits; - to never forget surprise of provocation.

Unlike industrial food production, where the addition of sugar and fat substitutes to low-calorie versions of traditional formulae usually raises its price by enlarging ingredients list, the new method of dessert described showed that perceived sweetness can be managed without the addition of sweeteners or other ingredients for making new type of texture. It is also a clear example of how gastronomic interests (ripening for pleasure) could be just the opposite as food industry ones (reduce ripening periods for longer preservation times).



This dish presented maintained the identity of the product but at the same time allowed a new expression or alter ego of fruits. The adaptation of existing culinary techniques enhanced fruits sensory properties by extracting most of their essence and minimizing nutritional losses; therefore, creating dishes not only from the empirical point of view but also from reflecting on experience: light dishes, very aromatic, full of soft shades and with a distinctive role of the vegetal kingdom. The method opens a new approach in our restaurant where vegetables such as potato or pumpkin are being used for developing new desserts without the addition of sugar.

Therefore, this method breaks with the traditional idea of dessert and presents it as a dish that do not necessarily have to break with the harmony of the menu by bringing suddenly high calorie dishes; instead it as another dish aligned with the story told all along the meal experience.

References 1. Krondl, M. Sweet Invention: A History of Dessert. / Chicago Review Press,

Inc., Chicago, Illinois, USA1–15. – 2011, p. 253. 2. Plotnik, R., Kouyoumdjian, H. Introduction to Psychology / Cengage

Learning, UK. -2011, p.356. 3. Report of WHO (World Health Organisation). World Health Statistics. 2013.

– URL: [http://www.who.int/topics/en/]. 4. FAO (Food and Agriculture Organisation), 2014. World Agriculture:

Towards 2015/2030. Summary Report. - URL: [www.fao.org/docrep/004/y3557e/ y3557e00.htm].

5. Adrià, A., Los postres de El Bulli. / Ediciones Península, Madrid, Spain10. Bodley. – 2004, p. 546.

6. John H. Cultural Antropology: Tribes, States, and the Global. – 2011, p. 267. 7. Navarro, V., Serrano, G., Lasa, D., Luis Aduriz, A., Ayo, J. Cooking and

nutritional science: gastronomy goes further. / International Journal of Gastronomy and Food Science 1, 37–45, - 2012, p. 158.

8. Josean Alija, Clara Talens, “New concept of desserts with no added sugar”, International Journal of Gastronomy and Food Science 1 - 2012, p. 122.

Статья отправлена: 7.09.2015 г.

© Магалецкая И.А. ЦИТ: 315-044 УДК 635.8:641.1

Медведкова І.І., Попова Н.О. АНАЛІЗ ВМІСТУ КАТАЛАЗИ ПРИ ЗБЕРІГАННІ СВІЖИХ

КУЛЬТИВОВАНИХ ГРИБІВ KUEHNEROMYCES MUTABILIS ТА FLAMMULINA VELUTIPES

Донецький національний університет економіки та торгівлі імені Михайла Туган-Барановського, Донецьк, вул..Щорса, 31, 83050



Мedvedkova I.I., Popova N.A. ANALYSIS OF CONTENT CATALASE STORAGE OF FRESH

CULTIVATED MUSHROOMS KUEHNEROMYCES MUTABILIS AND FLAMMULINA VELUTIPES

Donetsk National University of Economics and Trade of a name of M. Tugan-Baranovsky, Donetsk, Ul. Shchorsа, 31, 83050

Анотація. Істотний вплив на збереженість грибів надає інтенсивність

дихання, обумовлена дією окисних ферментів – пероксидази і каталази. Встановлено, що при взаємодії з каталазою розщеплення перекису водню протягом перших п’яти хвилин протікає з дуже великою швидкістю, що свідчить про високу активність ферменту. На активність каталази істотний вплив має температура й тривалість зберігання. Керуючим впливом у цьому випадку виступала температура зберігання, яка змінювалася від 0°С до 6°С. Спостереження проводилися протягом 12 діб. Динаміка зміни активності каталази при різних температурах носити загалом спадаючий характер. Ймовірно, це пов’язано зі зниженням інтенсивності дихання грибів, що може бути обумовлено збільшенням вмісту вуглекислоти за місцем зберігання

Ключові слова: харчова цінність, каталаза, культивовані гриби, температура зберігання, тривалість зберігання

Abstract. Significant effect on safety fungi provides respiration rate, due to the action of oxidative enzymes - peroxidase and catalase. Established that the interaction with catalase splitting of hydrogen peroxide in the first five minutes takes place at very high speeds, indicating that the high activity of the enzyme. The activity of catalase considerably affected by the temperature and duration of storage. Control actions in this case acted storage temperature, which varied from 0° C to 6° C. The observations were made within 12 days. Changes catalase activity at different temperatures generally wear descending character. This is probably due to a decrease in the intensity of respiration of fungi that may be due to increasing carbon dioxide content of the place of storage

Key words: nutritional value, catalase, cultivated mushrooms, storage temperature, storage time

Вступ. Опеньок літній (Kuehneromyces mutabilis) культивується з весни до осені

на пнях листяних дерев або на субстраті з тирси. Опеньок зимовий (Flammulina velutipes) – їстівний пластинчастий гриб сімейства рядкових з роду фламмулина. Зимовий опеньок має високу живильну цінність.

За товарної класифікацією опеньки відносять до третьої категорії поряд з моховиками, лисичками, гливами, валуями, волнушками, сироїжками, сморчками і чорним грибом. Однак на відміну від багатьох видів дикорослих грибів, перевагою опеньок є те, що вони посилено культивуються і можуть поставлятися споживачеві цілорічно [1].

Дослідження харчової цінності плодових тіл опеньок різних видів, вирощених на одному субстраті при стандартних умовах культивування, показало, що зміст основних речовин змінюється, хоча й незначно (табл. 1) [2].



Тому подальші дослідження проводилися на зразках двох видів. Насамперед, слід зазначити великий вміст води в плодових тілах опеньок, близько 90 %. Це один з основних показників, який дозволяє відносити гриби до швидкопсувних і низькокалорійних продуктів харчування.

Таблиця 1 Хімічний склад видів опеньків, % сухої маси

Основні компоненти Білки Жири Вуглеводи Клітковина

Енергетична цінність (ккал)

Зола

Вміст, г/100г

сухої маси

Опеньок літній 18,0÷22,0 50,0÷60,0 1,0÷12,0 12,0÷23,0 58,0÷72,0 5,0÷10,0

Опеньок зимовий 20,0÷25,0 30,0÷60,0 1,0÷11,0 13,0÷24,0 52,0÷84,0 7,0÷10,0

Огляд літератури. При вивченні подиху й активності окисно-відновних ферментів в апарату

Варбурга Е.Д. Сусловой [7] встановлено, що при взаємодії з каталазою розщеплення перекису водню протягом перших п’яти хвилин протікає з дуже великою швидкістю, що свідчить про високу активність ферменту.

У зв’язку із цим експозиція для визначення каталази становила всього п’ять хвилин, хоча для інших ферментів – аскорбінатоксидази й поліфенолоксиази – одна година.

По даним ряду дослідників установлена тісна залежність між активністю каталази в грибах та інтенсивністю подиху [3, 6, 7]. У цьому зв’язку актуальним є визначення залежності вмісту каталази в опеньках від температури зберігання й строків зберігання.

Метою роботи було проведення аналізу коливань рівня активності каталази в культивованих грибах Kuehneromyces mutabilis та Flammulina velutipes при різних строках зберігання. Керуючим впливом у цьому випадку виступала температура зберігання, яка змінювалася від 0°С до 6°С.

Вхідні данні та методи. Процес дихання свіжих грибів зводиться до повільного окислення

складних органічних речовин, розпадаються на більш прості з виділенням енергії. Зовнішнім ознакою дихання є поглинання з навколишнього середовища кисню і виділення вуглекислого газу.

На дихання витрачаються моноцукри, дисахариди, крохмаль, органічні кислоти, азотисті, дубильні і інші речовини. Насправді дихання протікає більш складним шляхом. Воно складається з ланцюга взаємопов'язаних процесів окислення і відновлення. Енергія, накопичена грибами ще на грибниці, звільняється в процесі дихання і частково витрачається на внутрішні процеси, а частково виділяється в навколишнє середовище у вигляді тепла.

У практиці відома можливість самозігрівання грибів при зберіганні в умовах недостатньої циркуляції повітря. Кількість міліграмів СО2, які виділяє 1 кг грибів (мг/кг/год) у годину, називається інтенсивністю дихання. Цей показник може змінюватися в залежності від виду і сорту грибів, ступеня їх Научные труды SWorld ISSN 2224-0187 (Р) / 2410-6720 (О) 11


зрілості, загального стану і зовнішніх умов. Найменшою інтенсивністю дихання характеризуються гриби з найбільш великим терміном зберігання. У грибів з малими термінами зберігання більш висока інтенсивність дихання.

Істотний вплив на зберігання грибів надає інтенсивність подиху, обумовлена дією окисних ферментів – пероксидази та каталази. Функція каталази полягає в розщепленні й знешкодженні шкідливого для організму перекису водню, який утворюється в результаті життєдіяльності кліток [5].

Об’єктом досліджень служили 2 види опеньок. Спостереження проводилися протягом 12 діб. Для зберігання грибів при різних температурних режимах використовували чотири холодильні камери. У кожній камері виставляли певний температурний режим зберігання: 0±0,5°С; 2±0,5°С; 4±0,5°С; 6±0,5°С при φ = 82±2% .

Протягом дня із проміжками в 30 хвилин у камерах фіксували температуру за допомогою електронного рідкокристалічного термометра й відносну вологість заміряли психрометром.

Для визначення активності каталази в гомогенаті опеньок залежно від строків зберігання й температури був застосований метод, заснований на здатності перекису водню утворювати із солями молібдену стійкий пофарбований комплекс [4].

Результати. Обговорення та аналіз. Отримані результати по зміні активності каталази наведено в таблицях 2÷3.

Таблиця 2 Динаміка активності каталази в опеньку літньому (усереднені значення),

от/л від сухої маси Темпера-тура, °С

Тривалість зберігання, діб на початок 3 6 9 12

0 0,98 0,69 0,52 0,74 0,47 2 0,98 0,58 0,59 0,49 0,39 4 0,98 0,49 0,49 0,48 0,44 6 0,98 0,49 0,59 0,60 0,28

Для температури зберігання 0°С в період від початку зберігання до 3-х діб

відбувається різке падіння активності каталази, потім від 3-х діб до 6-и діб активність ферменту продовжує зменшуватися, від 6-и діб до 9-ї доби активність каталази поступово зростає до 0,74 от/л, але так і не набуває своє вихідне значення 0,98 от/л. Для терміну зберігання від 9-и діб до 12-и діб властиво подальше падіння активності каталази до 0,47 от/л.

Для температури зберігання 2°С в період від початку зберігання до 3-х діб також відбувається падіння активності каталази від 0,98 от/л до 0,58 від/л, потім від 3-х діб до 6-и діб активність каталази поступово зростає до 0,59 від/л, потім активність каталази знову падає до 0,51 від/л на 9-ту добу зберігання і до 0,39 від/л на 12-ту добу зберігання (рис.1).

Для температури зберігання 4°С в період від початку зберігання до 3-х діб відбувається падіння активності каталази від 0,98 от/л до 0,49 от/л, потім активність каталази падає до 0,48 от/л на 9-ту добу зберігання і до 0,44 от/л на Научные труды SWorld ISSN 2224-0187 (Р) / 2410-6720 (О) 12


Рис. 2. Динамика активности каталазы в опенке зимнем

(усредненные значения) при 0°С, 2°С, 4°С, 6°С, от/л

Надалі динаміка активності каталази опенька зимового мало чим відрізняється від динаміки активності каталази літнього штаму.

Заключення та висновки. На підставі проведених досліджень можна зробити наступні висновки: − кількісна характеристика активності каталази залежить від виду

гриба, причому ця різниця незначна; − встановлена закономірність характеру розподілу активності каталази

залежно від температур та строків зберігання; − динаміка зміни активності каталази при різних температурах носити

загалом спадаючий характер. Ймовірно, це пов’язано зі зниженням інтенсивності дихання грибів, що

може бути обумовлено збільшенням вмісту вуглекислоти за місцем зберігання. Отже, на активність ферменту істотно впливає як температура, так і

тривалість зберігання. На підставі проведених досліджень активності каталази, найбільш

сприятливою температурою зберігання є проміжок 0÷4°С, оскільки зі збільшенням температури зберігання активність каталази різко падає, що перешкоджає розщепленню та знешкодженню шкідливого для організму перекису водню, що утворюється в результаті життєдіяльності клітин.



Література: 1. Витолло А.С. Исследование пищевой ценности и безопасности плодових

тел гриба вешенки, выращенной на льняной костре / А.С. Витолло, Л.В.Шевякова // Соверш. технол. процессов пр-ва нов. видов пищ. продуктов и добавок. Использ. втор, сырья пищ. ресурсов: всесос. научн.-техн. конф. – Киев, 1991. – С. 265÷266.

2. Дудка И.А. Вешенка обыкновенная / И.А. Дудка, В.В. Шепа, СП. Вассер и др. – Киев: Наукова думка, 1976. – 109 с.

3. Жук Ю.Т. Влияние температуры хранения на окислительно-восстановительные ферменты съедобных грибов / Ю.Т. Жук, Е.Д. Суслова, В.А. Папилина // Изв. ВУЗов. Пищевые технологии, 1982. № 1. – С. 89÷91.

4. Королюк М.А. Метод определения активности каталазы / М.А. Королюк, Л.И. Иванова//Лабораторное дело, 1988. № 1. – С. 16÷18.

5. Методы биохимического исследования растений / Под ред.А.И. Ермакова. – Л.: Агропромиздат, 1987. – 430 с.

6. Родина Т.Г. Сенсорный анализ продовольственных товаров. – М.: Академия, 2004. – 208 с.

7. Суслова Е.Д. Изменение качества грибов в процессе кратковременного хранения: Дис. канд. техн. наук: 05.18.15. – Москва, 1975. – 137 с.

Стаття відправлена: 10.09.2015 р. © Медведкова І.І., Попова Н.О.

ЦИТ: 315-093 УДК 637.523

Шубіна Л. Ю., Доманова О.В. ШЛЯХИ ЗНИЖЕННЯ АРОМАТОПРОНИКНОСТІ ЧЕРЕВИ СВИНЯЧОЇ

Харківський торговельно-економічний інститут Київського національного торговельно-економічного університету, Харків, пров. О. Яроша 8, 61045

Shubina L. Y, Domanova E. V. WAYS OF DECREASE AROMA OF PERMEABILITI PORK CASINGS

Kharkiv Institute of Trade and Economy of Kyiv National University of Trade and Economy, Kharkiv, Lane O. Yrosha 8, 61045

Анотація. В роботі розглянуті шляхи зниження ароматопроникності

череви свинячої. Аналіз хімічного складу лікарських рослин, безпечність, екологічність, ареал розповсюдження обґрунтував вибір наступних трьох рослин, а саме шавлію, деревій, шипшину та їх екстрактів для подальшого використання з метою додаткової обробки черев свинячих при виробництві смажених ковбас. Ароматопроникність обчислювалась для найбільш летючого компоненту олії чорного перцю – сабінену. Зменшення втрат ароматичних компонентів в 1,9 – 2,9 рази, завдяки модифікації черев свинячих підтверджує можливість створення додаткового бар’єру, в подальшому стабілізації якісних характеристик, зокрема органолептичних, таких як запах та аромат.

Ключові слова: свинячі черева, ковбасні оболонки, бар’єрні властивості, ароматопроникність, водні екстракти шавлії, деревію, шипшини.



Abstract. In work ways of decrease aroma of permeability pork casings the are considered. The analysis of a chemical compound of herbs, safety, ecological, a distribution area has proved a choice of the subsequent three plants, namely a sage, a yarrow, a dogrose and their extracts for further use for the purpose of additional processing черев pork by manufacture of fried sausages. Aroma permeability paid off for the most flying component of oil of black pepper - sabinen. Reduction of losses of aromatic components in 1,9 - 2,9 times, thanks to updating pork casings confirms possibility of creation of an additional barrier, further stabilisation of qualitative characteristics, in particular organoleptic, such as a smell and aroma.

Key words: pork casings, barrier properties, аroma of permeability, water extracts of a sage, a yarrow, a dogrose.

Вступ. Ковбасні вироби займають одне із провідних місць в структурі харчування населення нашої країни, тому вони повинні зберігати свої споживні властивості на всіх етапах: виробництві, зберіганні, транспортуванні і реалізації. Запобігти наслідкам несприятливого впливу різних факторів на ковбасні вироби можливо лише забезпечивши їм надійний захист, шляхом використання бар’єрних технологій.

При виготовленні ковбасних виробів велике значення має оболонка, що повинна зберігати готовий продукт від впливу зовнішніх і внутрішніх факторів, здатних призвести до втрати його споживних властивостей. При виробництві ковбасних виробів використовують широкий спектр оболонок: натуральні, білкові, целюлозні, фіброузні, полімерні. Натуральні оболонки є найбільш традиційними для виробництва ковбас, але їх бар’єрні властивості мають обмежений рівень. Це зумовлено морфологічними особливостями будови кишок, а також відсутністю ефективних способів додаткової обробки оболонок, що в свою чергу є причиною їх високої проникності, зокрема ароматопроникності.

Огляд літератури. Науковцями пропонуються різноманітні склади для обробки кишок з метою покращення їх бар’єрних властивостей. Але поряд з позитивним впливом, вони мають ряд недоліків: не впливають на проникність підслизового шару кишкового фабрикату; не підвищують його міцність; мають досить високу ціну[1, 2].

Для обробки черев свинячих з позицій надання їм ефективних бар’єрних властивостей можливим є використання дубильних речовин, значна кількість яких міститься в лікарсько-технічній сировині [3]. Тому дослідження в цьому напрямі є актуальними і мають практичний інтерес.

Вхідні данні і методи. Аналіз хімічного складу лікарських рослин, безпечність, екологічність, ареал розповсюдження обґрунтував вибір наступних трьох рослин, а саме шавлію, деревій, шипшину та їх екстрактів для подальшого використання з метою додаткової обробки черев свинячих при виробництві смажених ковбас [4].

На основі проведених досліджень та математичного моделювання були встановлені оптимальна концентрація водних екстрактів – 1% та час обробки черев свинячих – 10 хв. Такий режим обробки дає можливість вплинути на захисні властивості оболонок, зокрема ароматопроникність.



Для визначення ароматопроникності фабрикату черев свинячих використовували метод газорідинної хроматографії. Виміри проводилися на газовому хроматографі Shimadzu-2014.

Результати. Обговорення і аналіз. Ароматопроникність є складовою загальної проникності оболонок та зумовлює такі споживні властивості готового ковбасного виробу як запах і аромат. Її характеристики здатні прогнозувати якість продукції.

Враховуючи, що чорний перець входить до складу смаженої ковбаси, для визначення ароматопроникності черев свинячих було обрано олію чорного перцю. Ідентифікація основних компонентів олії чорного перцю проводилася з використанням калібрувальних розчинів основних летючих компонентів (а-пінен, в-пінен, мірцен, cабінен, лімонен, в-феландрен). На рис. 1 представлено піки основних летючих компонентів олії чорного перцю (холостий зразок).

З отриманої хроматограми видно, що умови хроматографування забезпечують хорошу селективність системи (піки відокремлюються один від одного), що дозволяє проводити кількісне порівняння отриманих результатів.

Так як холостий зразок не містить ковбасної оболонки, то піки летючих компонентів знаходяться в максимально можливій концентрації в скляному флаконі, тобто відповідають абсолютній проникності, яка приймається за 100%. У зразках з оболонками спостерігалося зменшення концентрації летючих компонентів.

Рис. 1. Хроматограма зразку ефірної олії перцю в гексані

Ароматопроникність обчислювалась для найбільш летючого компоненту, що знаходиться у найбільшій концентрації в газовій фазі. Таким компонентом є сабінен (час утримування 3,4 хв.). Площа піку сабінену з хроматограми холостого розчину приймалася за 100%. Ароматопроникність оболонок розраховувалась за формулою 1. Научные труды SWorld ISSN 2224-0187 (Р) / 2410-6720 (О) 17


SblankSA x /100⋅= , (1) де, Sх - площа піку найбільш летючого компоненту з хроматограм випробовуваних розчинів;

Sblank - площі піка найбільш летючого компоненту з хроматограми холостого зразка.

Хроматограми зразків оболонок: без додаткової обробки (контроль) та оброблених 1 % водними екстрактами шавлії, деревію, шипшини впродовж 10 хв. представлені на рис. 2 – 5.

Рис. 2. Хроматограма контрольного зразка оболонки (без обробки)

для олії перцю

Рис. 3. Хроматограма зразка оболонки, обробленої

водним екстрактом шавлії, для олії перцю




водним екстрактом деревію, для олії перцю


водним екстрактом шипшини, для олії перцю В табл. 1 представлено результати ароматопроникності оболонок для

ефірної олії перцю. Аналіз даних таблиці вказує на зниження ароматопроникності в дослідних зразках, в порівнянні з контролем.

Висновки. В результаті модифікації натуральних ковбасних оболонок відбувається зниження їх ароматопроникності, а саме при обробці черев водними екстрактами шавлії, шипшини в 1,9, деревію – в 2,9 рази. Зменшення втрат ароматичних компонентів підтверджує можливість створення додаткового бар’єру, в подальшому стабілізації якісних характеристик, зокрема Научные труды SWorld ISSN 2224-0187 (Р) / 2410-6720 (О) 19


органолептичних, таких як запах та аромат. Таблиця 1

Відносна ароматопроникність оболонок для ефірної олії перцю

Показники Холостий зразок

Контроль (без

обробки)

Оболонки з обробкою водними екстрактами

шавлії деревію шипшини Площа піка 1396463 937634 492062 316257 493035

Відносна ароматопроникність, %

100

67,1

35,2 22,6 35,3

Література: 1. Пат. 1183040. СССР, МКИ6 А22С17/14. Состав для обработки фабриката

кишок [Текст] / Кирилина Т. Д., Крехов Н. М., Морозова Л. И., Андрианова М. М., Бондарева Л. Н., Хачиянц В. И., Вафина Р. М.: Всесоюзный научно-исследовательский институт мясной промышленности – №3656353/28-14; заявл. 28.07.1983; опубл. 07.10.1985, Бюл. №37.

2. Пат. 59975 України, МПК 7 А22С17/14, А22С13/00. Склад для обробки фабрикату кишок [Текст] / Л. Ю. Шубіна, В. М. Онищенко, В.С. Крівіч: Харківська державна академія технології та організації харчування. – №2003010033; заявл. 02.01.2003; опубл. 15.09.2003, Бюл. № 9.

3. Пат. 69290 Україна, МПК А22С 13/00 А22С 17/14. Склад для обробки фабрикату кишок [Текст] / Шубіна Л.Ю., Доманова О.В., Бачинська Я.О.; заявник і патентовласник ХТЕІ КНТЕУ. – № 201111743; заявл. 05.10.2011; опубл. 25.04.2012, Бюл. №8.

4. Лікарські рослини: енциклопедичний довідник / [Відп. ред. А. М. Гродзінський.]. – К.: Українська енциклопедія ім. М. П. Бажана, 2005. – 544с. ЦИТ: 315-111 УДК 664.653.1

1Стадник І.Я., 1Михайлишин М.С., 2Василів В.П. МОДЕЛЮВАННЯ ПРОЦЕСУ ЗАМІШУВАННЯ ТІСТА

БЕЗЛОПАТЕВИМ РОБОЧИМ ОРГАНОМ 1Тернопільський національний технічний університет ім. І. Пулюя,

Тернопіль-001, вул. Руська, 56, 46001 2Національний університет біоресурсів і природокористування України,

Київ-041, вул. Героїв Оборони, 15, 03041 1Stadnuk I.Y., 1Mykhailyshyn M.S., 2Vasyliv V.P.

SIMULATION PROCESS MIXING DOUGH WORKING BODY WITHOUT BLADES

1Ternopil Ivan Pul’uj National Technical University, Ternopil, Ruska str., 56, 46001 2National university of life and environmental sciences of Ukraine,

Kyiv, Heroyiv Oborony st., 15, 03041 Анотація. В статті представлено математичну модель замішування



в’язко-пластичного тіста безлопатевим робочим органом у вигляді циліндра в циліндричній місильній камері з додатковим опором, що дає змогу визначити основні конструктивні параметри процесу для одержання високоякісного тіста-хліба.

Ключові слова: тісто, структура, замішування, барабан, математична модель.

Abstract. The paper presents a mathematical model of mixing dough without working body blades in a cylinder in a cylindrical chamber that helps identify key design parameters for the mixing process resulting quality test.

Key words: dough, structure, mixing, drum, mathematical model. Аналіз теоретичних положень, які визначають основні напрямки сучасної

теорії замішування, зумовлює вдосконалення інтенсифікації процесу замішування тіста на базі новаційних тістомісильних машин, що дає змогу розглянути механізм даної теорії. [1].

Принцип роботи безлопатевої тістомісильної машини визначається конструктивними особливостями процесу замішування [2, 3]. Конструкція місильної камери та місильного органу утворюють замкнений циліндричний профільний канал прямокутного перерізу з різкими перепадами по товщині каналу. В даному випадку робоча камера уявно розбивається на декілька зон, які відрізняються фізико-механічними властивостями переміщуваних компонентів та характером взаємодії робочого органу. Важливу роль в місильній камері відіграє конструкція консистометра. Від його параметрів практично залежить весь процес замішування: тривалість, інтенсивність, якість.

Замішування виконується внаслідок дії місильного барабану та гальмівних призматичних стінок робочої камери і регулятора консистенції, що забезпечує інтенсивне перемішування тіста і його раціональне переміщення по поверхні місильного барабану з невеликим зміщенням шарів та із стисненням і розширенням на окремих ділянках робочої камери, формує структуру.

Проблема коректного складання визначальних рівнянь і формулювання основних припущень є актуальною для розгляду процесу замішування, бо за своїми реологічними властивостями тісто належить до найменш вивчених і найскладніших систем. Тому теоретичні дослідження визначення залежностей, які описують процес замішування на безлопатевій тістомісильній машині дасть можливість на основі розрахунків підібрати частоту обертання місильного барабана, визначити швидкість руху маси тіста, миттєвий об’ємний розхід, дію напруження тертя та тиску в робочій камері, щоб забезпечити раціональні режими роботи.

Розглядали тісто в наближенні до в’язкої рідини яка не стискається, і для моделювання руху використали рівняння Нав’є –Стокса, які в циліндричних координатах мають такий вигляд [4, 5]:

∂

∂−−∇+

∂∂

−=−∂∂

+∂∂

+∂∂

+∂∂

ϕν

ρϕτϕϕϕ V

rrVV

rP

rV

zVVV

rV

rVVV r

rr

zrr

rr

222

2 21

,



−

∂∂

+∇+∂∂

−=+∂

∂+

∂

∂+

∂

∂+

∂

∂22

2 211rVV

rV

rP

rrVV

zV

VV

rV

rV

VV rr

zrϕ

ϕϕϕϕϕϕϕ

ϕν

ρϕτ , (1)

zzrz V

zP

zVzV

Vr

Vr

VzVV 21∇+

∂∂

−=∂∂

+∂

∂+

∂∂

+∂∂ ν

ρϕτϕϕ

, ( ) )()( 3

32

21

1

Vx

Vx

Vxt

ρρρρ∂∂

+∂∂

+∂∂

+∂∂ ,

∂

∂−−∇+

∂∂

−=−∂∂

+∂∂

+∂∂

+∂∂

ϕν

ρϕϕϕϕ V

rrVV

rP

rV

zVVV

rV

rVV

tV r

rr

zzz

rr

222

2 21

де позначено:

2

2

2

2

22

22 11

zrrrr ∂∂

+∂∂

+∂∂

+∂∂

=∇ϕ

(2)

До рівняння руху (1) слід добавити рівняння нестисливості, яке в циліндричних координатах запишеться так:

( ) ( ) 0=∂

∂+

∂

∂+

∂∂

zrVV

rrV zr

ϕϕ (3)

При вивченні руху тіста в місильній камері об’ємними силами нехтували і тому вони в рівняннях (1) відсутні. В рівняннях (1), (3) rV , ϕV , zV - проекції вектора швидкості частинки на осі циліндричної системи координат, густина і кінематичний коефіцієнт в’язкості, які вважаються постійними.

Для того щоб врахувати особливість конструкції безлопатевої машини вважали, що циліндри ексцентрично розміщені як показано на рисунку 1.

Зовнішній циліндр радіусом /R з центром в точці /O нерухомий, а

внутрішній з радіусом R з центром в точці O обертається з заданою кутовою швидкістю ω . Надалі вважали, що ексцентриситет OOe /= малий порівняно з радіусами R і /R ( )RR >/ рухомого і нерухомого циліндра. Вважали, що в напрямку вздовж осі z (перпендикулярно до площини рисунка) конструкція місильної камери має нескінченну довжину і крайовими ефектами в цьому напрямку можна знехтувати. Тобто розглядали плоский рух проміжку між циліндрами. Положення будь якої точки P в області руху визначали полярними координатами OPr = і ϕ , де r - відстань до біжучої точки від точки O і ϕ - кут,

Рис. 1. Схема руху коаксіальних циліндрів



Враховуючи непроникливість твердих стінок і відповідно умови 0=rV при Rr = і hRr += ; знайшли: constQVh ==ϕ . (15)

де Q - невідома величина, яка виражає секундні об’ємні витрати тіста через довільне січення const=ϕ . Порівнюючи (15) і (13) отримали:

( )2

112

1ln2

RhhRR

hRhP

hhRRQ ω

ϕµ+

++−

+

∂∂⋅

+= (16)

Із залежності (16) отримали рівняння для визначення тиску:

( ) ϕ

ωµ

∂∂

=

++−

++

−

P

hRRh

RhhRR

RhQh

112

1ln

22

(17)

Інтеграл рівняння (17) при умові, що ( ) 00 PP ==ϕ має вигляд:

( )( )∫

++−

++

−

+=ϕ ϕω

µϕ0

0 112

1ln

22

hRRh

RhhR

dRhQ

RPP (18)

Ввели позначення :

( )( )∫

++−

++

=ϕ ϕϕ0 11

21ln

hRRh

RhhR

dhIk

k 1,0=k . (19)

Тоді формула (18) перепишеться так :

( ) ( )

−+= ϕωϕµϕ 100 2

2)( IRQIR

PР (20)

Виключили постійну змінну Q за умови, що розподіл тиску є періодичною функцією кута φ, тобто ( ) ( )ϕπϕ PР =+ 2 , в частковому випадку ( ) ( ) 002 PР ==πϕ . В

результаті знайшли ( )( )ππω

22

2 0

1

IIRQ ⋅= - об’ємні секундні витрати.

Напруження тертя на поверхні внутрішнього циліндра визначали за формулою:

Rrw r =

∂

∂= ϕνµτ (21)

Підставляючи (11) в (21) отримали:

hR

Rh

hRh

Rh

hRh

Rh

QRhRhw

µωωµτ −

+

+−

+

+−

+

−==

211ln

1ln

22 (22)

Момент опору тіста обертанню дорівнює:

ϕτπ

dRL ww2

2

0∫= (23)

Рівнянь (8) дає змогу провести кінематичний аналіз механізму руху маси тіста шляхом взаємопов’язування визначальних параметрів місильного



рівноваги змішуваних компонентів в процесі утворення тіста (рис. 3). Це дає змогу технологічно узгодити максимальну тривалість процесу пластифікації і миттєвих витрат тіста з максимально допустимою h робочого профілюючого каналу при заданій частоті обертання місильного барабану і виставленому ексцентриситету е.

Аналізуючи кінетику процесу згідно з отриманими графічними залежностями (рис. 2, 3 ), можна встановити ще одну важливу особливість, що при значеннях е=0.03м. спостерігається збіжність до значень, визначених розрахунками і фізичного експерименту.

Це ще раз підкреслює вірогідність математичного і числового розв’язку та її адекватності даним фізичного експерименту.

Література 1. Стадник І.Я. Процеси та машини для замішування тіста / І.Я. Стадник,

О.Т. Лісовенко// Тернопіль:видавництво ТНТУ ім. І. Пулюя 2011.- 212с. 2. Стадник І.Я. Застосування способів вібраційного та пульсаційного

замішування при розробці нової тістомісильної машини/ І.Я. Стадник , О.Т. Лісовенко // Хлібопекарська і кондитерська промисловість України, 2009 - №4. - с. 37-40

3. Стадник І.Я. Деякі теорії процесу першої стадії замішування на новій тістомісильній машині / Стадник І.Я. // ОНАХТ, Наукові праці, випуск №35, том 2, Одеса-2009 -с. 149-152.

4. Федоткин И.М. Математическое моделирование. Теория технологических процессов и их интенсификации / И.М. Федоткин, И.С. Гулый – К.: – Арктур–А, 1998. – 416 с.

5. Лойцянский Л.Г. Механика жидкости и газа / Л.Г. Лойцянский // М.: Наука. -1987.-840с.

Стаття відправлена: 21.09.2015р. © Стадник І.Я., Михайлишин М.С.., Василів В.П.

ЦИТ: 315-118 УДК 664.1:66-96

Иващенко Н.В., Вербицкий Б.И., Буляндра О.Ф., Луцик Ю.П. СТРУКТУРНЫЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ СВЕКЛОВИЧНОГО ЖОМА

Национальный университет пищевых технологий, Киев, Владимирская 68, 01033

Ivashchenko N.V., Verbitckiy B.I., Bulyandra A.F., Lutsyk Y.P. STRUCTURAL CHARACTERISTICS OF BEET PULP

National University of Food Technologies, Kiev, Vladimirskaya 68, 01033

Аннотация. В данной статье приведены определенные для свекловичного

жома объем микропор, интегральные дифференциальные кривые распределения микропор по радиусами, эффективный радиус пор, удельная поверхность. Для определения этих структурных характеристик был использован адсорбционный метод, основанный на обработке изотерм Научные труды SWorld ISSN 2224-0187 (Р) / 2410-6720 (О) 26


сорбции. Для расчетов структурных характеристик были использованы десорбционные ветви изотерм свекловичного жома, которые более точно соответствует процессу сушки. Принималось, что поры исследуемого материала были полностью заполнены водой и имели цилиндрическую форму. Установлено, что в процессе сушки до стандартной влажности из материала удаляется вся капиллярная влага, а влага полимолекулярной адсорбции удаляется частично.

Ключевые слова: жом, микропоры, поры распределения, удельная поверхность, сушка

Abstract. In this paper we describe the use of the volume of pores, integral and differential curves of micropores distribution by radii, effective radius and value of specific surface are determined in the present paper for a sugar beet pulp.

Adsorption method, based on sorption isotherms processing, were used to determine these structural characteristics. Desorption branch of isotherm sugar beet pulp, which more accurately corresponds to the process of drying, was used for the calculations. The pores were predicted to be completely filled by water and have a spherical shape. It is stated, that all capillary moisture and partially moisture of polymolecular adsorption has been took away during the process of drying to standard moisture content.

Key words: sugar beet pulp, micropores, pores distribution, specific surface, drying

Вступление. Поставленная перед нами задача по исследованию низкотемпературных режимов сушки растительных материалов, требовала получить более подробную информацию по механизму внутреннего тепло- и массопереноса в процессе сушки. Объектом исследований был выбран свекловичный жом − побочный продукт сахарного производства. Учитывая большие объемы переработки сахарной свеклы, а также то, что выход сырого жома составляет 80-83% к массе переработанной свеклы, можно отметить, что переработка, хранение и утилизация свекловичного жома представляет собой серьезную проблему.

Обзор литературы. Вопросы практического использования вторичных сырьевых ресурсов для производства пищевых порошков и продуктов диетического питания широко рассмотрены в работах Института технической теплофизики НАН Украины (работы Ю. Ф. Снежкина, Л. А. Боряка, А. А. Хавина, Н.Н.Сороковой [1-4]). На основе изложенных закономерностей процессов тепломассообмена при сушке рекомендованы теплотехнологии переработки в порошок выжимок из яблок, винограда, цитрусовых и свекловичного жома. Изложены математические модели и численные методы расчета тепломассопереноса и фазовых превращений в случае обезвоживания коллоидных капиллярно-пористых тел, а в результате экспериментальных исследований установлены оптимальные параметры сушильного агента и разработаны ступенчатые режимы обезвоживания, гарантирующие высокую степень сохранности пектиновых и биологически активных веществ.

Однако, механизм внутреннего тепло- и массопереноса в процессе низкотемпературной сушки (tca=40…90°C) стружки свекловичного жома в



литературных источниках представлены мало [5]. Входные данные и методы. Исходя из структуры свекловичной ткани,

жом относят к связнодисперсным сильноструктурированным продуктам с малой пористостью, которые не растрескиваются при сушке [6].

Первым этапом решения поставленной задачи по исследованию низкотемпературных режимов сушки стало исследование пористой структуры мякоти жома.

Для определения структурных характеристик жома использован метод проф. Луцика П.П. Этот метод пригоден, как для тел с жестким скелетом твердой фазы, так и тел, которые ограничено набухают либо находящихся в состоянии гигроскопического набухания.

По экспериментально полученным изотермами свекловичного жома [7] были определены следующие характеристики: объем микропор, интегральные дифференциальные кривые распределения микропор по радиусами, эффективный радиус пор , удельная поверхность и т.д. При этом принималось, что жом это ограниченно набухающий пористый материал, а микропоры имеют цилиндрическую форму. Для расчета использованы кривые десорбции, соответствующие порам полностью заполненным влагой с менисками жидкости сферической формы. Радиусы микропор определяли по уравнению Томсона – Кельвина. Объем микропор, заполненных влагой, определяли как произведение количества адсорбированной влаги при данном p/po=ϕ на молярный объем воды.

Интегральные F (r) функции распределения микропор: F(r)=U/Umax, где U и Umax − равновесное и максимальное (гигроскопическое) влагосодержание жома при данном значении ϕ и ϕ = 1.

Результаты. Обсуждение и анализ. На рис.1 показаны интегральные кривые F(r) распределения микропор

по их размерам при различных температурах жома t=25…70° C.

Рис.1. Интегральная кривая F(r) распределения микропор по радиусам

для свекловичного жома при температуре t: 1–25; 2–50; 3–70 °C



Как видно из рисунка, объем микропор резко возрастает, начиная от минимальных значений радиусов rо ≈ 0,7 ⋅ 10-9 м до r ≈ 6 ⋅ 10-9 м. Дальнейшее интегральное распределение меняется не существенно и приближается к линейному распределению при росте значений r.

Дифференциальную функцию f ( r ) распределения микропор находили как производную от интегрального распределения f(r)=dF(r)/dr. Вычисления проводили методом дискретного дифференцирования в среде OriginPro. Дифференциальные кривые f(r) распределения микропор по их радиусами в свекольном жоме показаны на рис. 2.

Рис.2. Дифференциальная кривая F(r) распределения микропор по

радиусам для свекловичного жома при температуре t: 1–25; 2–50; 3–70 °C

Как видно из рис. 2 , максимальных значений все кривые достигают при минимальных значениях r : 0,7 ⋅ 10-9м ≤ r ≤ 1,2 ⋅ 10-9 м. Это указывает на то, что жом обладает наибольшим количеством микропор именно этого размера . На кривой 1 при t = 25°C проявляются небольшие максимумы при r ≈ 1,3 ⋅ 10-9 м и при r ≈ 3,7 ⋅ 10-9 м, охватывающий более широкий диапазон радиусов. Повышение температуры объекта исследования приводит к появлению незначительных максимумов ( кривые 2 и 3 на рис . 2), которые смещаются в область меньших радиусов микропор. Последнее, на наш взгляд , можно объяснить усадкой скелета свекловичной стружки с повышением ее температуры .

Размер эквивалентного радиуса rэкв [8] молекулярного течения пара, определенный с помощью одного из методов приближенного интегрирования, имеет размерность длинны и зависит от кривой распределения пор по радиусами:

o

r

rэкв rr

drrfrr o

−=∫

max

2max

)( (1)



где ro - минимальный радиус микропор; r max - максимальный радиус микропор; f (r) - дифференциальная кривая распределения микропор.

Результаты расчетов представлены в табл.1 Таблица 1

Эквивалентный радиус rе пор свекловичного жома t, °C 25 50 70

rэкв ,10 -10 м 11,32 11,10 8,10

Количество адсорбированной влаги в полимолекулярном uп слое, а также

влагу гигроскопического состояния uг находили по десорбционной кривой изотермы. Указанную изотерму строили также в координатах БЭТ [8] и более точно находили влагу мономолекулярного слоя um. Рассчитанные значения этих величин для свекловичного жома : um = 0,04 кг/кг, uп ≈ 0,14 кг/кг, uг = 0,40 кг / кг - при температуре 25 °C ; um = 0,038 кг / кг , uп ≈ 0 , 11 кг / кг, uг = 0,294 кг / кг - при температуре 50°C ; um = 0,03 кг / кг , uп ≈ 0,9 кг / кг , uг = 0,26 кг / кг - при температуре 70°C. В промышленных барабанных сушилках сушка свекловичного жома происходит до влагосодержания u = 0,115 кг/ кг (W = 13%). Таким образом, в процессе сушки удаляется вся капиллярная влага и только незначительная часть влаги слоя полимолекулярной адсорбции.

Полученные данные по влаге мономолекулярного слоя um позволили провести оценку удельной поверхности микропор. Оценка удельной поверхности микропор свекловичного жома осуществлена по формуле

µ0SNuS am

уд = , (2)

где Na – число Авогадро; S0 – площадь, которую занимает молекула воды в мономолекулярном слое; μ – молярная масса води. Рассчитанные по (2) значения удельной поверхности Sуд для свекловичного жома при температурах 25, 50 , 70°C составляют 141,8 м2 / г; 134,8 м2 / г и 106,4 м2 / г соответственно.

Заключение и выводы. Установлено распределение микропор свекловичного жома за радиусами,

по оценке которого следует, что в процессе сушки удаляется вся капиллярная влага и только незначительная часть влаги слоя поле молекулярной адсорбции. Подавляющее большинство микропор в свекольном жоме имеют радиусы до 7,5 · 109 м. Эффективный радиус микропор в свекольном жоме при увеличении температуры от 25 до 70°С уменьшается от 11,32 · 10-10 м до 8 · 10-10 м, а удельная поверхность от 141,8 м2/г до 106,4 м2/г.

Литература: 1. Энергосберегающие теплотехнологии производства пищевых порошков

из вторичных сырьевых ресурсов : Моногр. / Ю. Ф. Снежкин, Л. А. Боряк, А. А. Хавин; НАН Украины. Ин-т техн. теплофизики. - К. : Наук. думка, 2004. - 228 c. - (Проект "Наук. кн.").



2. Динамика процессов тепломассопереноса, фазовых превращений и усадки при обезвоживании коллоидных капиллярно-пористых материалов / Н. И. Никитенко, Ю. Ф. Снежкин, Н. Н. Сороковая // Пром.теплотехника. - 2003. - 25, № 3. - С. 56-66.

3. Энерго- и ресурсосберегающий способ сушки термолабильных материалов / Н. И. Никитенко, Ю. Ф. Снежкин, Н. Н. Сороковая // Пром. теплотехника. - 2004. - 26, № 4. - С. 32-39.

4. Особенности процесса сушки пектиносодержащих материалов / Ю. Ф. Снежкин, Р. А. Шапарь // Пром. теплотехника. - 2006. - 28, № 3. - С. 25-28.

5. Дранников А. В. Влияние структуры свекловичного жома на энергозатраты в процессе сушки / А. В. Дранников, В. А. Дятлов, Е. И. Шишова. // Успехи современного естествознания. – 2005. – №8. – с. 34–35.

6. Иващенко Н.В. Методы обобщения нестационарного влагопереноса в процессах сушки влажных материалов / Н.В.Иващенко, А.Ф. Буляндра // Промышленная теплотехника. – 2003. – № 1 – с.57-61

7. Загоруйко В. А. Термодинамика и теплофизика влажных материалов : Приложения: Характеристические номограммы и тепловые Н-d диаграммы равновесного влагосодержания / В. А. Загоруйко, А. А. Голиков, А. Г. Слынько, Одесский гос. морской ун-т . – Киев : Наукова думка, 1995 . – 89 с.

8. Грег С. Адсорбция, удельная поверхность, пористость / С. Грег, К. Синг. – М: Мир, 1970. – 408 с.

Рецензент: к.т.н., доц. Мельник З.П. Статья отправлена: 25.09.2015 г.

© Иващенко Н.В. ЦИТ: 315-157 УДК 637.302:637.12’639

Рыжкова Т.Н., Кигель Н.Ф. ВЫБОР ЗАКВАСОК ДЛЯ ПРОИЗВОДСТВА СЫЧУЖНЫХ СЫРОВ ИЗ

КОЗЬЕГО МОЛОКА Харьковская государственная зооветеринарная академия,

Харьковская обл. Дергачевский район, 62341 Институт продовольственных ресурсов, г Киев, ул. Марины Расковой 4- а, 02660

Ryzhkova T.N., Kigelia N.F. CHOICE FOR STARTERS CHEESES FROM GOAT'S MILK

Kharkov state zoovet academy, Kharkov аrea. Dergachevskiy district, settlement Small Danilovka, index 62341

Institute of Food Resources city Kyiv, str city Kyiv, str. Marina Raskovoy 4– а, 02660 Аннотация. В данной статье рассматриваются результаты

исследований, связанные с разработкой технологий ферментированных продуктов из козьего молока, в частности, с выбором заквасок для производства козьих сычужных сыров.

Ключевые слова: козье молоко, выбор, закваски, технология, сыры.



This article discusses the results of studies related to the development of technologies for fermented products made from goat's milk, in particular, with a choice of starter cultures for the production of goat cheeses.

Keywords: goat's milk, choice, yeast, technology, cheese Введение. Следует заметить, что в Украине заквасочные культуры для

ферментации козьего молока специально не разрабатывались. Поэтому выбор заквасок для переработки козьего молока на ферментированные молочные продукты является актуальным. Известно, что ферментированные продукты, изготовленные на основе молока, благотворно влияют на пищеварение, оказывая лечебно-профилактическое воздействие [1]. Одним из наиболее перспективных направлений разработки молочнокислых бактериальных композиций, является сыроделие. Исследования ученых доказывают, что некоторые штаммы микроорганизмов способствуют ускорению созревания сыров, улучшают их структуру, консистенцию и органолептические характеристики [2]. Молочнокислые бактерии обладают антагонистичными свойствами к патогенной микрофлоре. Большой интерес ученых вызывает антиоксидантная и противоопухолевая активность лактобацилл. Кроме того, они благотворно влияют на иммунитет, повышая резистентность организма [3]. При составлении композиции необходимо учитывать специфические свойства конечного продукта, температурные режимы производства, взаимоотношения между микроорганизмами [4]. В то же время использование существующих заквасок для сыров, учитывая особенности физико-химического состава козьего молока и его технологических свойств, требует дополнительных исследований. Примером такой закваски является заквасочная культура «СМС», которая вырабатывается Государственным производством бактериальных заквасок Института продовольственных ресурсов НААН. Она достаточно широко используется при производстве мелких, мягких и рассольных сыров из коровьего молока и заслужила положительные отзывы со стороны специалистов молокоперерабатывающих предприятий. В состав закваски входят штаммы лактококков Lactococcus lactis subsр. lactis, Lactococcus lactis subsр. Lactis biovar diacetylactis, специально подобранные с учетом необходимых для сыроделия признаков: энергии кислотообразования, синеретической способности и антагонистической активности в отношении контаминантной микрофлоры. При производстве сычужных сыров, в частности сыров эмментальской группы, используют закваски на основе лактобацилл (АЦ), обеспечивающие биологическую защиту против посторонней микрофлоры и гарантирующие течение процесса ферментации в желательном направлении, а также закваски, содержащие пропионовокислые (ПБ), которые способны обогащать вкусо - ароматический букет сыра. Эти закваски хорошо функционируют в коровьем молоке, а их поведение в козьем молоке не исследовано.

Определяли влияние отдельных видов заквасочной микрофлоры на качественные характеристики сыра из козьего молока. Для снижения специфических особенностей козьего молока (запаха и вкуса жиропота коз), усиливающихся в готовых козьих сырах, производили подбор заквасок,



позволяющий устранить проявление данного недостатка. Выбор был сделан на наиболее известных видах заквасок, используемых

для производства твердых сычужных и рассольных сыров, выработанных из коровьего молока, в том числе, закваска «СМС» (ТУ У 46.39 ГО 275 - 99 «Закваски бактеріальні». Тест - культура» и заквасочные культруры, используемые при производстве сыров с высокой температурой второго нагревания, Lactobacillus acidophilus (невязкий штамм) (ТУ У 46.39 ГО 275-99 «Закваски бактеріальні. Тест – культура») и Propionibacterium sp. (ТУ У 46.39 ГО 020-94 «Концентрат сухой пропионовокислых бактерий).

Проводили анализ основных показателей, характеризующих производственно ценные, для сыроделия, свойства культур при их развитии в козьем молоке (табл. 1).

Таблица 1 Характеристика производственно–ценных свойств заквасок

Показатели Результаты исследований

МСА, ч Предельная кислотность, 0 Т

Синерезис сгустка, %

Образование СО2, см3

Козье молоко «СМС» 7,5±0,2 180±0,5 30-32 -

L. acidophilus 5,1±0,1 240±0,5 20-23 - Propionibacterium sp. - 28±0,5 - 1,3±0,5

Коровье молоко «СМС» 7,0±0,3 190±0,5 30-32 -

L. acidophilus 5,0±0,3 270±0,5 20-23 - Propionibacterium sp. - 32±0,5 - 1,6±0,5 Примечание. МСА - молокосвертывающая активность заквасок, в часах.

Как видно из данных, представленных в табл. 1, существенных различий в

развитии культур в козьем молоке, в сравнении с их развитием в коровьем молоке, не наблюдали. Взятые культуры довольно успешно развивались в козьем молоке и сохраняли свои свойства. Для оценки перспективности использования этих заквасочных культур в производства козьих сыров было проведено лабораторные выработки продукта. Из вышеуказанных культур готовили производственные закваски на цельном козьем молоке таким образом: молоко пастеризовали при температуре 70±2 0 С с выдержкой в течение 15 – 20 с; охлаждали до температуры 35±1 0 С и заквашивали каждым видом закваски отдельно, в количестве 3,0 ±0,5 % от массы молока каждой из трех партий. Варианты заквасок обозначили так: контрольный вар. К (закваска «СМС» из ЛА – лактококов), опытный вар. (О.1) - закваска ПБ - из пропионовокислых бактерий) и опытный вар. (О.2) - закваска АЦ – из ацидофильных молочнокислых палочек. В качестве МФП, использовали водный раствор «Фромазы» из расчета 2,0 – 2,5 г на каждые 100 кг молока. При выработке



контрольной партии (К) сыра с закваской для мелких сычужных сыров – «СМС»), второе нагревание и вымешивание сырного зерна проводили при температуре 41±1 0 С. В процессе выработки опытных партий (О.1 и О.2) сыра с заквасками, состоящими из пропионовокислых бактерий и ацидофильных молочнокислых палочек, второе нагревание проводили, соответственно, при температурах 56±1 0 С и 47±2 0 С. Все остальные технологические операции - в соответствии с требованиями действующей нормативной документации для сычужных рассольных сыров. Сыр помещали в рассол 18 % концентрации и анализировали после 5 его суточного созревания. В процессе выработки контрольных и опытных партий сычужного сыра анализировали его физико - химический состав. Результаты исследований физико-химических показателей партий рассольных сыров представлены в табл. 2.

Таблица 2 Физико-химические показатели сыра с отдельными заквасками,

мг / 100 мг

Показатели Результаты исследований К О.1 О.2

М. д. жира в сыре отн. его сух. в – в, % 46,03±0,50 46,90±0,64 46,31±0,62

М. д. белка, % 24,64±0,25 23,22±0,22 24,62±0,21

М. д. влаги, % 50,02±0,52 49,04±0,53 51,03±0,54

Титруемая кислотность, 0 Т 148,0±0,5 138,0±0,5 160,0±0,5 М. д. поваренной соли, % 3,0±0,5 3,0±0,5 3,0±0,5

Из данных табл. 2 видно, что между показателями массовой доли (М.д.)

жира относительно сухих веществ сыра, белка и М.д. поваренной соли, в опытных партиях (О.1 и О.2) продукта, в сравнении с аналогичными показателями в контрольной партии (К) сыра, достоверной разницы, не установлено (Р<0,95). Сыр, выработанный с использованием пропионовокислых бактерий, отличался от контрольной партии (К) и опытной партии (О.2) сыра низким показателем его титруемой кислотности. Титруемая кислотность сыра с закваской из ацидофильных палочек оказалась большей, в сравнении с аналогичным показателем в контрольной (К) в и опытной партиях (О.1) сыра, соответственно, на 12 0 Т и 22 0 Т (Р > 0,95).

М.д. влаги в опытной партии (О.1) сыра с закваской из пропионовокислых бактерий) была меньшей, в сравнении с аналогичным показателем контрольной партии (К) продукта на 1,0 %. М.д. влаги в опытной партии (О.2) сыра с ацидофильной закваской, в сравнении с аналогичным показателем в контрольной партии (К) продукта с традиционным видом закваски для мелких сычужных сыров («СМС») была на 1,0 % большей (Р > 0,95). Таким образом, влагоудерживающая способность сыра с закваской из ацидофильных палочек была наиболее высокой, а с пропионовокислыми бактериями – наиболее низкой. При этом высоким уровнем кислотообразующей активности обладала



закваска из ацидофильных молочнокислых палочек. Средним уровнем кислотообразующей и влагоудерживающей способности обладает закваска для мелких сычужных сыров «СМС» из лактококков. Установлено, что консистенция сыра опытной партии (О.2) продукта, выработанного с использованием ацидофильной закваски, в сравнении с контрольной партией (К) сыра с закваской «СМС», была наиболее эластичной. Консистенция опытной партии сыра (О.1) с пропионовокислыми бактериями, отличалась высокой степенью плотности, выраженным рисунком разрезе сыра, состоящим из глазков овальной и круглой формы. Опытная партия (О.1) сыра, выработанная с использованием пропионовокислых бактерий, после 30 суточного созревания отличалась насыщенным вкусовым букетом, сладковатым пряным вкусом и запахом. Опытные партии (О.1 и О.2) продукта характеризовались незначительным проявлением специфического привкуса и запаха жиропота коз, в сравнении с аналогичным показателем в контрольной партии (К) сыра. В процессе производства контрольных и опытных партий сыра, под влиянием вышеуказанных видов заквасок, в каждом из них, появлялись определенные ценные свойства. Так, под влиянием ацидофильной закваски улучшилась консистенция, вкус и запах опытной партии (О.2) сыра. В опытной партии (О.1) продукта, при выработке который в смесь козьего молока вводилась закваска, состоящая из пропионовокислых бактерий, улучшились его органолептические показатели: вместо привкуса и запаха жиро – пота коз в сыре появился кисломолочный запах и сладковатый привкус, который нивелировал специфические особенности козьего молока.

Выводы: на основании выше изложенного, был сделан вывод о необходимости использования положительных характеристик, проявляющихся в сычужном рассольном сыре под действием, каждой из вышеуказанных заквасочных культур, путем создания из них комбинационных заквасочных сочетаний.

Литература: 1. Роль пребиотиков и пробиотиков в функциональном питании детей /

[Н.А. Коровина, И. Н. Захарова, Н. Е Малова, Н.А Скуинь]// Лечащий врач. - 2005. - №2. – Режим доступа к журналу http://www.lvrach.ru/2005/02/4532129/]

2. Давыдова Е. А. Изучение влияния добавочных заквасочных культур Lactobacillus helveticus и Lactobacillus acidophilus на качество низкожирных сыров / Е.А. Давыдова, А.Н. Лилишенцева, Т.А. Заболоцкая // Московский гуманитарный университет: научные труды – 2004. - Выпуск 42, том 2, - С. 915 - 920.

3. Глушанова Н.А. Биологические свойства лактобацилл / Н.А. Глушанова // Бюллетень сибирской медицины, 2003, Том 4. - С. 50 - 58.

4. Даниленко С.Г. Дослідження впливу різних факторів на життєздатність молочнокислих бактерій / С.Г. Даниленко // Продовольчі ресурси. - Серія : Технічні науки. - 2014. - № 3. - С. 130 - 134.



ЦИТ: 315-189 УДК 664.682:641

Антоненко А.В., Михайлик В.С., Бровенко Т.В. ТЕХНОЛОГІЯ ПРИГОТУВАННЯ БОРОШНЯНИХ КОНДИТЕРСЬКИХ

ВИРОБІВ З ВИКОРИСТАННЯМ МОРКВЯНОГО ПЮРЕ ТА ОЛІЇ З НАСІННЯ ГАРБУЗА

Київський національний університет культури і мистецтв, Київ, вул. Щорса, 36, 02000

Київський національний торговельно-економічний університет, м. Київ, вул. Кіото 19, 02156

Antonenko A.V., Mihailik V. S., Brovenko T.V. TECHNOLOGY OF PREPARATION OF FLOUR CONFECTIONERY

BASED CARROT PUREE AND OIL FROM PUMPKIN SEEDS Kyiv National University of Culture and Arts, Kyiv, Shchorsa str. 36, 02000

Kyiv National University of Trade and Economics, Kyiv, Kyoto str. 19, 02156

Анотація. В даній статті розглянуто можливість використання морквяного пюре та олії з насіння гарбуза в приготуванні борошняних кондитерських виробів. На основі проведених досліджень розроблена технологія нових борошняних кондитерських виробів з використанням морквяного пюре та олії з насіння гарбуза, досліджено поживну цінність виробів та розроблена нормативна документація на борошняні кондитерські вироби. Впровадження асортименту продукції по новітнім технологіям у виробничу програму підприємства ресторанного господарства покращить асортимент готових виробів, збагативши вироби мінеральними речовинами та вітамінами, знизить енергетичну цінність за рахунок зменшення вмісту цукру та жиру.

Ключові слова: морквяне пюре, кондитерський виріб, олія, модельна система, кекс, насіння гарбуза.

Abstract. In this article the possibility of using the carrot puree and oil from pumpkin seeds in cooking pastry products. Based on the research of new technology developed pastry products using carrot puree and oil from pumpkin seeds, nutritional products researched and developed regulatory documentation for flour confectionery. The introduction of the range of products on the latest technology in the production program of the company restaurant facilities will improve the range of finished products, products enriched with minerals and vitamins, lower energy value by reducing the sugar and fat.

Key words: сarrot puree, confection, oil, model system, cake, pumpkin seeds. Вступ. Впровадження новітніх технологій в області харчування людей дає

змогу розширити раціон харчування, який збагачений важливими нутрієнтами та наблизити його до збалансованого. В технології борошняних кондитерських виробів перспективним є використання природних сировинних ресурсів.

Огляд літератури. Важливими овочами у харчуванні населення України є морква та гарбуз, які містять значну кількість вітамінів, мінеральних речовин, мікроелементів, харчових волокон. Харчові волокна (целюлоза, геміцелюлоза,



лігнин та пектинові речовини) беруть участь в побудові оболонок клітин рослинного походження. Надають позитивний вплив на обмін речовин, на утилізацію білків, жирів, вуглеводів.

Морква, особливо відварна, часто включається в раціон людей з цукровим діабетом. З’єднань калія в моркві в 10 разів більше, ніж з’єднань натрія. Це разом з харчовими волокнами дає коренеплоду сечогінні властивості, сприяє оздоровленню кишковика. А вміст в ній значної кількості заліза, міді, марганця, кобальта, вітамінів надає властивості, які важливі при малокровії.

В технології приготування борошняних кондитерських виробів доцільно використовувати олію з насіння гарбуза, яка відновлює функцію клітинних мембран, має виражену антиоксидантну та гепатопротекторну дію (захищає печінку), нормалізує біохімічний склад жовчі, безпосередньо діє на структуру епітеліальних тканин, забезпечуючи диференціювання і фізіологічну функцію епітелію, зменшує набряк і покращує мікроциркуляцію в стадіях трофічних розладів та епітелізації, надає протекторну дію на грануляцію, стимулює трофічні і обмінні процеси в тканинах, пригнічує проліферацію клітин передміхурової залози при її доброякісній гіперплазії, зменшує вираженість запальних процесів, виявляє бактеріостатичну дію. Має антисклеротичну, противиразкову і антиалергічні властивості. Нормалізує склад жовчі (що є профілактикою жовчнокам’яної хвороби).

Вихідні дані і методи. В зв’язку з вище наведеним, в сучасних умовах як з біологічної, так і з радіобіологічної точок зору в раціони людей повинна входити овочева сировина. Введення в технологію борошняних кондитерських виробів овочевої сировини та олії з насіння гарбуза веде до зниження калорійності та покращення поживної цінності готових виробів.

Об’єкт дослідження – технологія борошняних кондитерських виробів з використанням морквяного пюре та олії з насіння гарбуза.

Предмет дослідження – кекс «Марсель», олія з насіння гарбуза (ТУ У 15.8-32157903-002:2006), морквяне пюре.

Використання морквяного пюре та олії з насіння гарбуза при виробництві борошняних кондитерських виробів потребує вивчення їх фізичних та хімічних властивостей для вибору умов їх використання. Хімічний склад морквяного пюре та олії з насіння гарбуза наведено в таблиці 1.

Хімічний склад олії з насіння гарбуза, на відміну від соняшникової олії, представлений великою кількістю таких необхідних організму людини полінасичених жирних кислот, як омега-6 та омега – 3, загальна кількість яких складає до 53г на 100 г продукту, насичених кислот – 20,5г на 100 г продукту, мононенасичених кислот до 26,6г на 100 г продукту.

За контроль обрано кекс «Марсель» який виготовлений за традиційною технологією. На першому етапі дослідження визначено оптимальне співвідношення морквяного пюре та олії з насіння гарбуза в технології кексу «Марсель». Вносили 10, 15, 20, 25% добавок (пюре) замінюючи цукор та жир та 1, 1,5, 2, 3% олії з насіння гарбуза до маси жиру в рецептурі на стадії технологічного процесу.



Таблиця 1 Хімічний склад морквяного пюре, олії з насіння гарбуза та

соняшникової олії (г/мг на100 г ) Показники Морквяне

пюре Олія з насіння

гарбуза Олія

соняшникова Білок, г 1,7 0,1 – Жир, г 8,4 100 99,9 Моно–, дицукриди, г 3,7 – – Крохмаль, г 2,5 – – Харчові волокна, г 2,4 – –

Вітаміни, мг А (каротин) 3,0 15 – Е – 60 44 В–каротин 12,0 – – С 5,8 1,2 – В1 0,05 0,012 – В2 0,08 0,015 – В9, мкг 6,1 – – РР 0,6 – –

Мінеральні речовини, мг Натрій 17,0 – – Цинк – 10 – Селен – 6 – Калій 154 – – Кальцій 27 – – Магній 34 4 – Фосфор 51 – 2 Залізо 0,6 15 –

Результати. Органолептична оцінка якості виробу оцінювалась за 5-

бальною шкалою, де визначали такі показники якості, як зовнішній вигляд, смак, запах, колір, консистенцію (табл. 2)

Таблиця 2 Органолептична оцінка якості кексу «Марсель»

Дослідні зразки

Оцінка за показниками якості

Загальна оцінка

Зовнішній вигляд Смак Запах Колір Консистенція

Коефіцієнт вагомості 2 3 1,5 1,5 2

Контрольний зразок

5,0 5,0 5,0 5,0 5,0 5,0

Дослід № 1 4,4 4,3 4,4 4,4 4,2 4,37 Дослід № 2 4,4 4,5 4,5 4,5 4,3 4,45 Дослід № 3 4,8 4,9 4,9 4,8 4,9 4,87 Дослід № 4 4,0 4,1 4,2 4,2 4,1 4,10

При збільшенні кількості морквяного пюре до 25 % та олії з насіння

гарбуза до 3%, вологість готового виробу збільшується, при випіканні з’являються тріщини, що ускладнює технологічний процес та не відповідає вимогам до виробу з кексового тіста, а також збільшується енергетична цінність виробу.



При внесенні 20 % морквяного пюре та 2% олії з насіння гарбуза, органолептичні показники готового виробу покращуються, кексовий виріб набуває золотистого або жовтувато-коричневого кольору, приємний смак та аромат, ярко виражений овочевий присмак у готових виробів не відчувається, енергетична цінність виробу при цьому залишається на рівні контролю.

При дослідженні визначено, що в кексових виробах із збільшенням кількості овочевої добавки знижується вміст легкозасвоююваних вуглеводів, але вологість виробу підвищується за рахунок внесення овочевих добавок.

З метою усунення даного недоліку моркву перед використанням доцільно запікати. При цьому відбувається інтенсивне випаровування вологості при незначних втратах поживних речовин. При цьому цінність овочевої сировини знижується і дозволяє внести 20% морквяного пюре до маси цукру та жиру.

На основі проведених досліджень розроблена технологія нових борошняних кондитерських виробів з використанням морквяного пюре та олії з насіння гарбуза.

Введення нової вдосконаленої технології вимагає розробки технологічних схем виробництва кексових виробів з використанням морквяного пюре та олії з насіння гарбуза (рис. 1).

Експерементальні дані свідчать, що введення в технологію приготування борошняних кондитерських виробів морквяного пюре та олії з насіння гарбуза покращує поживну цінність виробів (табл. 3).

Таблиця 3 Поживна цінність кексу «Марсель» з морквяним пюре та олією з насіння

гарбуза (г/мг на 100г)

Речовини Контроль Дослід Різниця, % Білки, г 4,25 4,25 – Жири, г 16,29 15,39 -5,5 Вуглеводи, г 33,8 30,6 -9,46 в т.ч. харчові волокна, г 0,023 0,9 3813,0 Зола, г 0,285 0,6 110,5 Натрій, мг 20,82 27,11 30,2 Калій, мг 51,06 108,04 111,5 Магній, мг 5,47 18,25 233,63 Кальцій, мг 14,57 24,56 68,56 Фосфор, мг 50,23 69,1 37,56 Залізо, мг 0,7 1,12 60,0 Вітамін А, мг 0,135 1,54 1040 β -каротин, мг 0,066 4,5 6818,1 Вітамін В1, мг 0,068 0,086 126,4 Вітамін В2, мг 0,07 0,099 141,4 Вітамін В9, мкг – 2,25 100 Вітамін РР, мг 0,3 0,5 166,6 Вітамін С, мг – 2,164 100 Вітамін Е, мг – 1,2 100 Енергетична цінність, Ккал 324,74 295,66 -8,95



Рис. 1. Технологічна схема приготування кексу «Марсель» із

використанням морквяного пюре та олії з насіння гарбуза

При використанні морквяного пюре та олії з насіння гарбуза в технології кексу «Марсель» з морквяним пюре та олією з насіння гарбуза харчова цінність значно покращилася, збільшився вміст мінеральних речовин: натрію на 30,2%, калію на 111,5%, магнію на 233,63%; збільшилася кількість вітамінів, а саме: вітамін А на 1040%, β -каротин в 68 раз, вітамін РР на 166,6%. Дослідний виріб також збагатився селеном, цинком, полінасиченими жирними кислотами, вітаміном Е, С. Додавання морквяного пюре до кексу «Марсель» дає ефект зменшення кількості вуглеводів, що відповідно зменшує калорійність виробу.

Таблиця 4 Комплексний показник якості кексу «Марсель»

Показник Коефіцієнт вагомості, m, од.

Кекс «Марсель» (контроль)

Кекс «Марсель» з морквяним пюре та олією з насіння

гарбуза(дослід) Органолептична оцінка, бали

0,15 5,0 4,87

Харчові волокна 0,3 0,023 0,9 Жири 0,15 16,29 15,39 Вуглеводи 0,1 33,8 30,6 Калій 0,1 51,06 108,04 Вітамін А 0,2 0,135 1,24 Сума 1



З огляду на вище викладене, визначено основні показники поживної цінності дослідного і контрольного зразків і розраховано комплексний показник якості виробу (табл. 4).

Рис. 2. Комплексний показник якості кекс «Марсель» з морквяним пюре

та олією з насіння гарбуза Висновки. Впровадження асортименту продукції по новітнім технологіям

у виробничу програму підприємства ресторанного господарства покращить асортимент готових виробів, збагативши вироби мінеральними речовинами та вітамінами, знизить енергетичну цінність за рахунок зменшення вмісту цукру та жиру.

Зважаючи на великий попит на борошняні кондитерські вироби, введення новітньої технології борошняних кондитерських виробів з морквяним пюре та олією з насіння гарбуза призведе до покращення здоров’я людей та їхнього самопочуття, вплине на асортимент готових виробів та на їх різноманітність.

Література: 1. Скурихин И. М. Химический состав пищевых продуктов. – М.: «Легкая

и пищевая промышленность», 1984. 2. Технологія продуктів харчування функціонального призначення :

монографія / М.І. Пересічний, М.Ф. Кравченко, Д.В. Федорова та ін..; за ред.. М.І. Пересічного. – К. : Київ. Нац.. торг. – екон. ун-т, 2008.

3. ГОСТ 5897-90 «Изделия кондитерские. Методы определения органолептических показателей качества, размеров, массы нетто и составных частей».

4. ДСТУ 2630:2007. Технологічні процеси в кондитерській промисловості. Терміни та визначення понять. – Вид. офіц. – К. : Держспоживстандарт України, 2009.

5. Сборник рецептур мучных кондитерских изделий для предприятий общественного питания. − М., 1985.



ЦИТ: 315-197 УДК 663.253.34

1Білько М.В., 2Іщенко М.В., 1Скорченко М.В., 3Гержикова В.Г. ЗАСТОСУВАННЯ ТАНІНІВ ДЛЯ ПІДВИЩЕННЯ ЯКОСТІ РОЖЕВИХ

СТОЛОВИХ ВИН 1Національний університет харчових технологій

Київ, вул. Володимирська 68, 01601 2Київський національний університет ім. Т.Г. Шевченка

Київ, вул. Володимирська 64/13, 01601 3ГБУ РК "ННІІВіВ "Магарач"

Крим, м. Ялта, вул. Кірова 31, 298600 1Bilko M.V., 2Ischenko M.V., 1Skorchenko M.V., 3Hergikova V.G.

THE USE OF TANNINS FOR QUALITY ROSE TABLE WINES 1National University of Food Technologies, Kyiv, Vladimirskaya str., 68, 01601 2Taras Shevchenko National University of Kyiv, Kyiv, Vladimirskaya str., 64/13,

01601 3National Research Institute for Vine and Wine Magarach,

Crimea, Yalta, Kirov str., 31, 298600

Анотація. В роботі розглядається можливість застосування препаратів танінів різного походження та виробників для стабілізації кольору рожевих виноматеріалів і підвищення їх якості. Доведено, що препарати таніну захищають антоціани рожевих вин від окиснення, зберігають їх іонізовані форми, які обумовлюють червоні відтінки в кольорі рожевих вин, сприяють реакції копігментації, стабілізуючи колір рожевих вин, знижують відсоток жовтих відтінків та збільшують червоних, зменшують утворення пироантоціанів, які мають жовто-оранжеві кольори. В роботі використовували методи аналізу загальноприйняті у виноробстві, спектральний та хемометричний аналіз.

Ключові слова: рожеві вина, таніни, окисленість, показники якості Abstract. The possibility of application of different origin tannins for quality

improvement and colour stabilization of rose wine were studied. It was shown that tannins protect rose wines anthocyanins from oxidation, help to keep them in ionized forms that give red hues in wine, participate in co-pigmentation for colour stabilization, reduce amount of yellow hues and formation of orange coloured piroanthocyanins. Winemaking routine analysis, chemometrics and spectral analysis were applied.

Key words: rose wines, tannins, oxidation, quality indicators Вступ. Фенольні сполуки є найбільш важливими компонентами рожевих вин, що

безпосередньо зв’язані з кольором, ароматом, смаком, стабільністью та ступенем їх окисненості [1, 2]. Колір рожевих вин обумовлений нестійкими вільними антоціанами, іншими біофлаваноїдами та їх полімерними формами [3]. На відміну від червоних в рожевих винах вміст антоціанів та танінів доволі невисокий, що обумовлено технологією, через це майже відсутні реакції



копігментації антоціанів [4] з танінами, що може бути однією з причин нестабільності кольору розе.

Копігментація антоціанів фенольними речовинами захищає антоціани від окиснення та збільшує стійкість кольору [5, 6].

Огляд літератури. Підвищення вмісту фенольних речовин можливе при застосуванні

екзогенних танінів, які широко використовуються у виноробстві для підвищення ефективності оклеювання, покращення смакової структури вин, зменшення ризику до окиснення внаслідок пригнічення дії оксидаз, що є актуальним для якості рожевих вин.

Залежно від хімічного складу таніни поділяють на гідролізовані, конденсовані та змішаного типу. Гідролізовані таніни – це складні ефіри галової або елагової кислот, конденсовані (енотаніни) складаються з мономерів, олігомерів і полімерів флаванолів, в основному катехіну, епікатехіну, епікатехінгалату та епігалокатехіну [7, 8, 9].

Таніни відрізняються за вмістом гідроксильних груп, що обумовлює їх реакційну активність [9, 10].

Сировиною для виробництва танінів є кора дерева квебрахо, дуба, акації, галові горішки, насіння та шкірка винограду й ін. Така різноманітність сировини, а також кліматичні умови її вирощування та інші фактори обумовлюють різний хімічний склад та властивості танінів [9, 11].

Метою даної роботи було вивчення впливу дії танінів різного походження та хімічного складу на стабільність кольору та якість рожевих вин.

Вхідні данні та методи. Об’єктами досліджень були рожеве сусло та рожеві сухі виноматеріали,

виготовлені з сортів винограду Пино нуар та Темпранільйо в умовах мікровиноробства із застосуванням танінів різного походження та фірм виробників. Контрольними зразками були сусло і виноматеріали, виготовлені без використання танінів.

Характеристика танінів та їх дозування наведені в таблиці 1. Таніни задавали на стадії освітлення сусла.

Таблиця 1 Характеристика танінів

Назва Фірма виробник, країна Сировина Хімічний склад Дозування,

г/дал

Мульті Erbslöh, Німеччина квербахове дерево

суміш конденсованого та

гідролізованого 0,2-2

Танігал Martin Vialatte, Франція

галові горішки гідролізований 0,5-0,8

Таненол Skin Enartis, Португалія

шкірки білого

пресованого винограду

конденсований 0,3-2



Танірейзн Martin Vialatte, Франція

білий виноград конденсований 0,08-0,15

ExGrape PEL

ІОС, Інститут Енології,

Шампань, Франція

шкірки білого

винограду конденсований 0,2-1,5

Для отримання виноматеріалів переробку винограду здійснювали по-

білому способу. Сусло сульфітували з розрахунку 50-75 мг/дм3 і освітлювали відстоюванням протягом 12 год при температурі 15-17 оС. Бродіння сусла проводили на расі дріжджів Е1118 (Lallemand, Франція). Після бродіння виноматеріал знімали з дріжджового осаду декантаціею, вносили діоксид сірки в дозі 25-30 мг/дм3 і направляли на відпочинок і зберігання.

В суслі винограду визначали активність монофенол-монооксигенази (МФМО) за методикою, розробленою НІВіВ «Магарач» (РД 0033483.042-2005). У виноматеріалах досліджували органолептичні показники якості, масову концентрацію фенольних і барвних речовин, показники окисно-відновного стану (Eh, ΔEh), масову концентрацію терпенових спиртів за методиками загальноприйнятими у виноробстві [12].

Частку жовтих та червоних пігментів у хроматичній структурі вина визначали як відсоток оптичної густини при довжині хвилі 420 та 520 відповідно від суми оптичних густин, виміряних при довжинах хвиль 420, 520, 620.

Індекси хімічного віку ІХВ1, ІХВ2, ІХВ3, які відображають співвідношення мономерних антоціанів та антоціан-танінних комплексів були розраховані згідно методик [13].

Спектри поглинання вин в ультрафіолетовій області були отримані в діапазоні 220-400 нм с кроком 1 нм на разведених зразках вин (1:20), товщина шару поглинання 1,00 см.

Хемометричний аналіз спектральних даних і хімічних показників проводили методом головних компонент (МГК) у програмному середовищі продукту OriginPro 9.1.

Результати. Обговорення та аналіз. Першим етапом роботи було встановлення впливу танінів на активність о-

дифенолоксидази сусла. Як відомо з літературних джерел, фермент МФМО активно діє на складові

сусла в перші хвилини подрібнення винограду, що може негативно вплинути на колір рожевих вин надаючи їм цегляних відтінків [14]. Танін реагує з оксидазою сусла за класичною реакцією протеїн-танін, пригнічуючи її дію [15].

Внесення танінів в сусло привело до зміни активності МФМО (рис.1). Із даних рисунка видно, що всі препарати танінів знижують активність

МФМО у порівнянні з контролем, окрім препарату №4 на суслі сорту Піно нуар. Найбільше зниження (на 70%) було відмічено при застосуванні таніну змішаного типу при внесенні його у сусло Піно нуар, а енотаніни в суслі з Темпранільйо знижують активність МФМО на 68-85 %. Такі зміни активності можна пояснити особливостями фенольного складу сортів винограду та



Із даних таблиці 2 видно, що тип внесеного таніну впливає на співвідношення між мономерними антоціанами і антоціан-танінним комплексом у рожевих виноматеріалах, на що вказують зміни значень індексів «хімічного віку». Всі таніні приводять до зменшення вмісту полімерних антоціанів у виноматеріалах та збільшення їх мономерних фракцій. Найбільший вплив на ці зміні роблять таніни Танігал і Танірейзн.

Всі таніни, окрім препарату змішаного типу Мульті, сприяють утворенню копігментованих форм антоціанів та стабілізації кольору, про що свідчить збільшення значень ІХВ3. Найбільшу здатність до цього процесу виявили енотаніни. Значення ІХВ3 збільшувалось у 5…10 разів.

Внесення препаратів таніну при виготовленні рожевих виноматеріалів супроводжується пригніченням процесу окислювальної полімеризації, на що вказує зниження значень початкового редокс-потенціалу на 2…43 мВ і збільшення ∆Eh на 5…31 мВ.

Таніни сприяють зниженню частки жовтих пігментів у хроматичній структурі кольору вина і збільшенню червоних. Масова концентрація терпенових спиртів, які надають виноматеріалам квіткових відтінків, мала більші на 19…54 % значення у дослідних зразках з танінами у порівнянні з контролем.

Застосування танінів сприяє підвищенню дегустаційного балу рожевих виноматеріалів.

На рис. 5 наведено нормовані спектри поглинання рожевих виноматеріалів Піно нуар в ультрафіолетовій ділянці.

Рис.5. Нормовані спектри поглинання рожевих виноматеріалів Піно нуар

Із даних рисунка видно, що для зразків з додаванням танінів

спостерігається зменшення інтенсивності смуги поглинання при 315-330 нм,



яка відповідає поглинанню оксикоричних кислот, зокрема кафтарової і каутарової. Ці кислоти сприяють утворенню піроантоціанів – полімерів, які мають жовто-оранжеві кольори). Найбільшу ефективність на зменшення інтенсивності смуги поглинання при 315-330 нм у виноматеріалах мали препарати енотаніну.

Для кращого розуміння відмінностей між зразками виноматеріалів нами було здійснено хемометричний аналіз отриманих експериментальних даних методом головних компонент. Цей метод часто застосовують при обробці багатомірних даних, зокрема до результатів аналізу вин та виноматеріалів [16].

Для усунення масштабного фактору здійснювалось автомасштабне перетворення експериментальних даних. Аналіз результатів обробки даних дозволив встановити, що перші три головні компоненти загалом описують 79 % відмінностей між зразками. На графіку рахунків першої та другої компонент ( рис. 6, 7) видно, що виноматеріали компонуються у групи за сортом винограду, а за першою та третьою компонентами контрольні та дослідні зразки утворюють окремі групи.

Рис.6. Графік рахунків першої та другої головної компоненти

Навантаження перших трьох компонент наведено у таблиці 3, із даних якої

видно, що на першу головну компоненту (46,4% загальної дисперсії) найбільше впливають такі показники як зміна концентрації жовтих пігментів, Eh0, та ∆Eh. На другу головну компоненту (19,6 % загальної дисперсії) впливають ІХВ2 та дегустаційна оцінка, а на третю (13,0% загальної дисперсії) – зміна концентрації червоних пігментів, дегустаційна оцінка та масова концентрація терпенових спиртів.

Додатні значення навантажень головних компонент вказують на те, що для виноматеріалів з додаванням таніну спостерігаються вищі концентрації терпенових спиртів та червоних пігментів, не залежно від сорту винограду. Також для цих зразків спостерігаються вищі значення дегустаційної оцінки.



Рис.7. Графік рахунків першої та третьої головної компоненти

Таблиця 3 Навантаження перших трьох головних компонент (ГК)

Варіант досліду

Індекси «хімічного віку»

Зміни пігментів в хроматичній

структурі вин*, %

Потенціоме-тричні

характеристики, мВ

Мас

ова

конц

ентр

ація

те

рпен

ових

спи

ртів

, мг/

дм3

Дег

уста

ційн

а оц

інка

, бал

ІХВ1 ІХВ2 ІХВ3 жовтих червоних Eh0 ∆Eh

ГК1 (46,4%) 0,355 0,116 -0,358 0,434 -0,301 0,409 -0,423 0,269 0,186 ГК2 (19,6%) 0,384 -0,679 0,041 0,074 -0,036 -0,167 0,124 -0,238 0,532 ГК3 (13,0%) -0,173 -0,010 -0,083 -0,226 0,664 0,108 -0,184 0,449 0,473

Закінчення і висновки. Препарати таніну блокують оксидази винограду Піно нуар і Темпранільйо.

Найбільшу ефективність проявляють таніни змішаного типу для Піно нуар та енотаніни для Темпранільйо. Застосування танінів при виготовленні рожевих столових виноматеріалів позитивно впливає на стабільність їх кольору та показники якості. Вони сприяють захисту антоціанів від окиснення, зберігають їх іонізовані форми, сприяють реакції копігментації, стабілізуючи колір рожевих вин, знижують відсоток жовтих відтінків та збільшують червоних, зменшують утворення пироантоціанів, які мають жовто-оранжеві кольори.

Хемометричний аналіз отриманих даних встановив відмінності у контрольних та дослідних зразках рожевих виноматеріалів за показниками



хімічного віку та окисно-віднового стану, інтенсивністю жовтих та червоних відтінків кольору, масовою концентрацією терпенових спиртів та дегустаційним балом.

Література: 1. Malien-Aubert C. Influence of procyanidins on the colour stability of oenin

solutions / C. Malien-Aubert, О. Dangles, M. J. Amiot // Journal of Agricultural and Food Chemistry. – № 50. – 2002. – Р. 3299–3305.

2. Singleton V. L. Wine phenols / V. L. Singleton, In H.-F. Linskens, J. F. Jackson (Eds.) // Wine analysis. – Berlin: Springer-Verlag. – Vol. 6. – 1988. – P. 173–218.

3. Baranac J. M. Spectrophotometric study of anthocyan copigmentation reactions. 2. Malvin and the nonglycosidized flavone quercetin / J. M. Baranac, N.A. Petranovic, J.M. Dimitric-Markovic // Journal of Agricultural and Food Chemistry. – № 45. – 1997. – Р. 1694-1697.

4. Vermerris W. Phenolic Compound Biochemistry / W. Vermerris, R. L. Nicholson. – Springter Science + Business Media, 2008. – 142p.

5. Impact of exogenous tannin additions on wine chemistry and wine sensory character / James F. Harbertson, Giuseppina P. Parpinello, Hildegarde Heymann, Mark O. Downey // Food Chemistry. – № 131. – 2012. – Р. 999–1008.

6. The copigmentation of anthocyanins and its role in the color of red wine: a critical review Roger Boulton / Am. J. Enol. Vitic. – № 52:2. – 2001. – Р. 67-87.

7. Haslam E. Practical polyphenolics: from structure to molecular recognition and physiological action / Е. Haslam. – Cambridge: Cambridge University Press 76. – 1998.

8. Прида А. Использование танинов в виноделии / А. Прида. Електронний ресурс. http://www.vinmoldova.md/index.php?id=503&mod=content

9. Шарапова Т. А. Разработка методов оценки и способов активации танина для стабилизации белых столовых виноматериалов: дис. ... канд. техн. наук: 05.18.057 «Технология продуктов брожения» / Т.А.Шарапова Национальный институт винограда и вина «Магарач».– Ялта, 2004. – 135с.

10. Роль пирогалловых гидроксильных групп во взаимодействии танинов с препаратами желатина / О.А. Чурсина, В.Г. Гержикова, И.М. Бабич, Д.Ю. Погорелов. Електронний ресурс. http://dspace.nuft.edu.ua/jspui/bitstream/123456789/2181/3/6.pdf

11. Rautio P. Bitter problems in ecological feeding experiments: Commercial tannin preparations and common methods for tannin quantifications / P. Rautio, U. A. Bergvall, M. Karonen, J. P. Salminen // Biochemical Systematics and Ecology. – № 35(5), 2007. – Р. 257–262.

12. Методы технохимического контроля в виноделии / [Под ред. В.Г. Гержиковой]. – [2-е изд.] – Симферополь: Таврида, 2009. – 304 с.

13. Somers T.S. Spectral Evaluation of Young Red Wines : Anthocyanin Equilibria, Total Phenolics, Free and Molecular SO,, “Chemical Age” / T.S. Somers, M.E. Evans // J. Sci. Food Agric. – 1977. – V.28. – P. 279-287.

14. Handbook of Enology. The Chemistry of Wine Stabilization and Treatments



/ P. Rib´ereau-Gayon, Y. Glories, A. Maujean, D. Dubourdieu. – [2nd Edition] – John Wiley & Sons, 2006. – 441 р.

15. Ткаченко, О. Б. Научные основы совершенствования технологии белых столовых вин путем регулирования окислительно-восстановительных процессов их производства: дис. ... докт. техн. наук: 05.18.05 «Технология сахаристых веществ и продуктов брожения» / О.Б. Ткаченко, Национальный институт винограда и вина «Магарач».– Ялта, 2010.–340 с.

16. Chemical and sensory evaluation of Bordeaux wines (Cabernet-Sauvignon and Merlot) and correlation with wine age / K. Chira, N. Pacella, M. Jourdes, P.-L. Teissedre // Food Chemistry. – 2011. – Vol.126. – P. 1971–1977.

Статья отправлена: 29.09.2015 г. © Білько М.В., Іщенко М.В., Скорченко М.В., Гержикова В.Г.

ЦИТ: 315-205 УДК 664:663.813

Денисенко Т.М. ОЦІНКА ЯКОСТІ СОКІВ ПЛОДОВО-ЯГІДНИХ

Чернігівський національний технологічний університет Чернігів, Шевченка, 95, 14027

Denisenko T.N. QUALITY EVALUATION FRUIT AND BERRY OF JUICES

Chernihiv State Technological University Chernihiv, Shevchenko street, the house 95, 14027

Анотація. В роботі здійснено оцінку марковання соків відповідно вимог

Технічного регламенту, а також наведені результати досліджень за органолептичними та фізико-хімічними показниками якості.

Ключові слова: сік, якість, марковання, смак, колір, прозорість, сухі речовини, кислотність, виробники, натуральний продукт

Abstract. In the paper provides an assessment of juices marking requirements according the Technical Regulations, and are the results of studies on organoleptic and physico-chemical quality indicators

Key words: juice, quality, labeling, flavor, color, transparency, solids, acidity, manufacturers, natural product

Постановка проблеми. На ринку соків спостерігається висока конкуренція: 98% всієї продукції на українському ринку соків представлені 4 великими компаніями: PepsiCo, Vitmark, Coca-Cola і Ерлан. TOB «Сандора» (Миколаїв) — безумовний соковий лідер, контролюючий 47% сокового ринку. Найбільш відомі бренди: «Сандора Екс-клюзив», «Сандора Морс», «Сандора Мультиактив», «Сандора Класика», «Сандорик», «Садочок», «Дар».

СП «Вітмарк-Україна» (Одеса)- другий за розміром конкурент, який займає 23% сокового ринку України. Найбільш відомі бренди: «Джаффа», «Соковита» та «Чудо Чадо». Частка ЗАТ «Ерлан» (ТМ «Соки Біола») тримається в межах 20%. Спільна частка компаній «Рідна марка» (Київська обл.), «Вінніфрут» (Вінницька обл.) та «Нідан +» (Закарпаття) складає близько



7% [1]. В результаті проведеного нами маркетингового дослідження було

встановлено, що українці найчастіше купують сік кілька разів на тиждень (майже 40%), кілька разів на місяць (26%) і щодня (більше 20%), також сік купують тільки по святах (8%) і близько 3% взагалі не п'ють соки. Це свідчить про те, що сік є популярним напоєм, оскільки 2/3 населення його споживає практично щодня. Тому дослідження якості соків є проблемою актуальною і своєчасною.

Головною метою нашого дослідження є встановлення відповідності якості соків вимогам ДСТУ 4283.1:2007 «Консерви. Соки та сокові продукти. Номенклатура та вимоги».

Об’єктами нашого дослідження були зразки соків яблучного (ТМ «Соки Біола», «Sandora», «Rich», «Gallicia», «Садочок», «Наш сік», «Перший ряд») та апельсинового (ТМ «Соки Біола», «Sandora», «Rich», «Садочок», «Наш сік», «Перший ряд») вітчизняних товаровиробників. Зразки були відібрані в торгівельній мережі м. Чернігова.

Виклад основного матеріалу. Оцінку якості починали з огляду споживчих паковань та оцінки маркування на відповідність вимог Технічного регламенту щодо маркування харчових продуктів. Соки упаковані в пакети із комбінованих матеріалів по типу Tetra-Pak, а соки ТМ «Біола» - в PET-пляшки. За зовнішнім виглядом тара чиста, без забруднень і пошкоджень Було встановлено, що жоден із зразків не має маркування, яке б відповідало вимогам Технічного регламенту. Основна не відповідність – це не витримана висота шрифту в назві продукції. Перевірку на герметичність не пройшло паковання ТМ «Перший ряд» – на місці кріплення закупорювального засобу спостерігалось значне виділення бульбашок повітря.

Якість соків визначається показниками, які оцінюються в балах (табл.1). Таблиця 1

Показники якості соків Показники якості Оцінка, бали Коефіцієнт вагомості Зовнішній вигляд 5 0,2

Смак і запах 5 0,5 Колір 5 0,2

Прозорість 5 0,1 За органолептичними показниками – колір, смак, запах, прозорість – всі

зразки соків відповідали вимогам ДСТУ. Узагальнені результати органолептичної оцінки якості зразків соків зображено на рис 1.

Максимальну кількість балів отримав яблучний сік ТМ «Наш сік», ТМ «Rich» та ТМ «Callicia», а апельсиновий сік – ТМ «Садочок» та «Sandora». Найменшу кількість балів отримала продукція ТМ «Перший ряд».

Серед фізико-хімічних показників визначали повноту наливу, кислотність, масову частку сухих речовин, наявність барвника (табл. 2)

Приємно відзначити, що повнота наливу відповідала заявленій на пакованні у всіх зразках. Научные труды SWorld ISSN 2224-0187 (Р) / 2410-6720 (О) 53


Отже, підводячи підсумки досліджень, можна сказати, що кращою продукцією є яблучний сік ТМ «Gallicia» та апельсиновий ТМ «Sandora».

Література: 1. Виробництво і споживання соків в Україні [Електронний ресурс]. –

Режим доступу http://www.aitico.com/index.php?Itemid=163&catid=43:news&id=150:2013-10-14-08-37-17&lang=en&option=com_content&view=article

2. ДСТУ 4283.1:2007 «Консерви. Соки та сокові продукти. Терміни та визначення понять»;

3. ДСТУ 4283.2:2007 „Консерви. Соки та сокові продукти. Номенклатура та вимоги”;

4. Денисенко Т.М. Товарознавча експертиза якості соків плодово-ягідних /Т.М. Денисенко, Н.О. Манойло, К.В. Пасічник// Новітні технології у науковій діяльності і навчальному процесі : Всеукр. наук.-практ. конф. студ., асп. та мол. вчен.: тези доп., (Чернігів, 28 квіт. 2015 р.) –Чернігів: ЧНТУ, 2015. - С.233-234

Стаття підготовлена в рамках програми «Дослідження засобів товарної інформації, споживних властивостей, асортименту,

якості та безпеки товарів» Стаття відправлена: 29.09.2015 р.

© Денисенко Т.М.

ЦИТ: 315-258 УДК 634.75:551.5:581.19:663.3

1Войцехівский В., 2Токар А., 3Войцехівська О., 4Сметанська І. ДИНАМІКА ВМІСТУ АНТОЦІАНІВ ТА АСКОРБІНОВОЇ КИСЛОТИ ЗА

НАСТОЮВАННЯ М’ЯЗГИ ТА ЗБЕРІГАННЯ СУНИЧНИХ СПИРТОВАНИХ СОКІВ З ЯГІД РІЗНИХ СОРТІВ

1 Національний університет біоресурсів і природокористування України, г. Київ 2 Уманський національний університет садівництва

3 Университет прикладни наук Wiehenstephan-Triesdorf, Німеччина 4 Київський національний університет ім. Т. Шевченко

UDC 634.75:551.5:581.19:663.3 1 Voytsekhivskiy V., 2 Tokar A., 3 Smetanska I., 4 Voytsekhyvskа О.

DYNAMICS OF ANTHOCYANS AND ASCORBIC ACID IN EXPOSURE ON DROP AND STORAGE SPIRITED STRAWBERRY JUICE FROM

DIFFERENT VARIETIES 1National university of life and environmental sciences of Ukraine, Kiev

2National university of horticulture, Uman 3Taras Shevchenko National University of Kyiv, Kiev

4University of Applied Sciences Weihenstephan-Triesdorf, Weidenbach, Germany

Анотація. У статті проаналізовано вплив технологічної операції настоювання м’язги суниці на концентрацію антоціанів та аскорбінової кислоти та їх зміни за умов тривалого зберігання.



Ключові слова: ягода, суниця, настоювання, антоціани, аскорбінова кислота, зберігання, якість.

The article the influence of technological operation exposure on drop on changes anthocyans and ascorbic acid of strawberry juice and their changes during long-term storage are present.

Кeу words: berry, strawberry, holding on, anthocyans, ascorbic acid, storage, quality.

Вступ. Виробництво якісної, біологічно цінної та конкурентоспроможної свіжої та переробленої продукції важливе завдання сьогодення для садівництва та переробної галузі. Суниця садова є однією з найпоширеніших ягідних культур України. За даними FAO за останнє десятиліття відмічено постійне зростання виробництва ягід суниці, наразі світове виробництво у 2014-2015 рр. сягало понад 4,4 млрд.т. За статистичними даними на країни Європи та Америки припадає до 75 % світового обсягу виробництва суниці (37 % та 38 % відповідно), а на країни Азії - лише до 16 %. Нині в Україні спостерігається незначний спад виробництва цієї ягоди, але в цілому тенденція позитивна [2, 7].

Суниця садова є культурою, яка чутливо реагує на оптимум погодних умов та забезпечення елементами мінерального живлення [1, 3].

Флавоноїди – це одна з найбільш різноманітних і поширених груп фенольних сполук, які є важливою складовою харчового раціону людини у зв’язку з їх високою антиоксидантною активністю (потенційною здатністю зменшувати окиснювальний стрес, що виникає внаслідок пошкодження тканин) та протипухлинною дією. До флавоноїдів відносять сполуки з С6–С3–С6 будовою вуглецевого скелету – це флавонони, флавони, ізофлавони, антоціани, лейкоантоціани та ін. Загальний вміст флавоноїдів у ягодах суниці коливається у межах від 1,2 до 4,1 %. Концентрація катехінів залежить від сорту, зони вирощування, прийомів обробітку ґрунту і коливається в межах від 50 до 250 мг/100г. Вміст лейкоантоціанів - від 60 до 300 мг/100г, при цьому відмічено, що найбільше їх накопичується у нестиглих ягодах. Загалом, склад і сумарна кількість фенольних речовин, істотно змінюються під час достигання плодів, як в якісному, так і в кількісному відношенні, і є сортовою ознакою. Максимальний вміст фенольних речовин відмічено у початковий період розвитку плодів, потім їх концентрація істотно знижується під час росту і достигання [6].

В ягодах суниці накопичується непластидний пігмент фенольної природи ресвератрол, що має широкий спектр фізіологічної дії: бере участь в окисно-відновних процесах, реакціях імунітету, зумовлює протизапальну, сенсибілізуючу, протипухлинну, радіозахисну дію, володіє високою антиоксидантною активністю. У той же час ресвератрол досить добре переноситься організмом людини, його щоденне вживання до 400 мг є безпечним, а рекомендована доза складає 50 мг на добу [4].

Наразі фенольні сполуки володіють високою біологічною активністю. Вони є активними метаболітами рослин, зокрема, беруть участь в процесах росту, розмноження, стійкості до патогенів, обумовлюють пігментацію листків, стебел, квіток, плодів [3]. В організмі людини також проявляють ряд



властивостей: Р-вітамінні (підтримують нормальний стан капілярів, підвищуючи їх міцність і проникність), антиокидантні, протипухлинні, радіопротекторні, тощо. Фенольні сполуки не мають кумулюючих і токсичних властивостей. Цікаво відмітити, що соки мають менш виражені антиокислювальні властивості, ніж вина, хоча вміст фенольних речовин у них більший.

Встановлено, що фенольні речовини вин видаляють із організму людини піроксінітрит, присутність якого викликає серцево-судинні захворювання, включаючи атеросклероз. Вживання у помірних кількостях червоних соків і вин, сприяє виведенню із організму піроксінітриту. Ефективність червоних вин у 10 разів вища, ніж рожевих, і у 18 разів - ніж білих. Освітлення вин бентонітом, желатином, полівініліпіролідоном сприяє видаленню фенольних речовин із вина, а ефективність виведення піроксінітриту знижується у 185 разів [4].

Метою наших досліджень було виявити кількісні зміни вмісту антоціанів та аскорбінової кислоти під час застосування технологічного прийому настоювання м’язги при виробництві та зберіганні суничних спиртованих соків з ягід різних сортів.

Вхідні дані та методика досліджень. Дослідження виконані у лабораторії інноваційних харчових технологій Інституту садівництва (ІС) НААН, кафедрі технології зберігання, переробки та стандартизації продукції рослинництва ім. Б.В. Лесика НУБіП України та на кафедрі технології зберігання і переробки плодів та овочів Уманського національного університету садівництва. Ягоди трьох сортів (Ясна, Теніра і Коралова 100) відбирали у повній стиглості подрібнювали, додавали SO2 у концентрації 50-75 мг/кг. Настоювали з наступними інтервалами: 3, 6, 12, 24, 48 і 72 год. Контролем були спиртовані соки, приготовлені за традиційною схемою без додаткової обробки м’язги. Отримані зразки закладали на зберігання і досліджували за біохімічними та органолептичними показниками за загальноприйнятими методиками у виноробстві [5].

Результати. Обговорення і аналіз. Застосування технологічного прийому настоювання м’язги суниці істотно впливає на концентрацію деяких компонентів суничних соків (рис. 1, 2). Так найвищий вміст антоціанів відмічено в інтенсивно забарвлених спиртованих соках з ягід сорту Коралова 100 (понад 60мг/дм3), а найнижчий – з ягід сорту Ясна. У середньому максимальне підвищення концентрації антоціанів (А) у спиртованих соках виявлено після 3-6 год настоювання, на 8-9 % проти контролю, за подальшої експозиції (після 12 год) – спостерігається незначне зниження даного показника. Це, ймовірно, обумовлено інтенсивним екстрагуванням непластидних пігментів у сік на початку настоювання внаслідок руйнування мембран клітин, а за тривалої експозиції відбувається ферментативне окиснення антоціанів внаслідок чого їх вміст зменшується.

У дослідженнях вмісту аскорбінової кислоти (АК) у суничних спиртованих соках за настоювання м’язги, виявлено подібну закономірність (рис. 2).



спиртований сік із застосуванням технологічного прийому настоювання м’язги впродовж 3-12 год. Для тривалого зберігання рекомендовано використовувати сорти із стабільним антоціановим комплексом (Ясна і Коралова 100), а соки, отримані з ягід сорту Теніра зберігати не більш ніж 6 місяців. Викладені у статті результати доцільно враховувати під час виробництва нових вітчизняних натуральних конкурентноспроможних продуктів.

Література: 1. Боднар В.М. Сорти суниці для переробки // Інтенсивні технології у

садівництві Наддністрянщини та Передкарпаття України. – Чернівці. – 1995. – С. 179-180.

2. Вернигор Н.Ф. Миненко И.Ю. Формирование и развитие рынка ягод в структуре агропродовольственного рынка // Вестник алтайского гос-го аграрного ун-та. – Вып. № 2. – Том 8. – 2012. – С. 148-151.

3. Войцехівська О.В., Ситар О.В., Таран Н.Ю. Фенольні сполуки: різноманітність, біологічна активність, перспективи застосування // Вісник Харківського національного аграрного університету. Сер. Біологія. – вип. 1(34). – 2015. – С. 104-119.

4. Скалецька Л.Ф., Войцехівський В.І., Завадська О.В., Духовська Т.М. Якість та біохімічний склад компотів з плодів суниці залежно від сорту та рецептури приготування // Електронний вісник НАУ. – Вип.4. – 2006. – 8с.

5. Методические рекомендации МР 2.3.1.1915-04. Рекомендуемые уровни потребления пищевых и биологически активных веществ. – М.: ФЦ МЗ Российской Федерации, 2004. – 36 с.

6. Савчук Н.Т., Подпрятов Г.І., Скалецька Л.Ф. та ін. Технохімічний контроль продукції рослинництва: Навч. посіб. – К.: Вид-во Арістей, 2005. – 256 с.

7. Подпрятов Г.І., Скалецька Л.Ф.Біохімічні зміни продукції рослинництва при її зберіганні та переробці. – К.: Виданичий центр НАУ. – 2008. – 288 с.

Статья отправлена: 01.10.2015. © Войцехівський В., Токар А., Сметанська И., Войцеховська О.

Рецензент: д.т.н., проф., Литовченко О.М. ЦИТ: 315-254 УДК 614.8:6378

Бурсаков Ю.Ю., Слыва Ю.В. АНАЛИЗ ПОКАЗАТЕЛЕЙ БЕЗОПАСНОСТИ РЫБЫ И

МОРЕПРОДУКТОВ Национальный университет биоресурсов и природопользования Украины,

Киев, Героев Обороны, 15, 03041 Bursakov Y.Y., Sliva Y.V.

ANALYSIS OF THE SAFETY PERFORMANCE OF FISH AND SEAFOOD National University of Life and Environmental Sciences of Ukraine,

Heroyiv Oborony st., 15, Kyiv – 03041

Аннотация. Даная статья представляет собой краткое введение в Научные труды SWorld ISSN 2224-0187 (Р) / 2410-6720 (О) 60


санитарно-гигиенические требования и контроль качества свежей рыбы, моллюсков и ракообразных на этапах цепи от производства в аквакультуре до потребления. Безопасность, качество и управление производством имеют первостепенное значение для рыбной промышленности, поскольку рыба и рыбные продукты относятся к скоропортящимся и могут нанести вред здоровью потребителя.

Ключевые слова: анализ рисков, безопасность морепродуктов, показатели безопасности, HACCP, .

Abstract. This article is a brief introduction to the sanitary requirements and quality control of fresh fish and shellfish on the stages from production to consumption in aquaculture. Safety, quality and production management play an important meaning for the fishing industry, since fish and fish products are related to perishable products and can harm the consumers' health.

Key words: risk analysis, seafood safety, safety performance, HACCP. Вступ. В настоящее время рыба и рыбные продукты являются самым выгодным

товаром на мировом рынке пищевой продукции. Поэтому важнейшим аспектом обеспечения безопасности и качества пищевых продуктов и защиты потребителей является эффективный контроль и проведение проверок в цепи производства. В настоящее время во многих странах разрабатываются и внедряются меры, основанные на применении международно-признанных стандартов обработки пищевой продукции и санитарных и гигиенических нормативных актов, включая систему Анализа рисков и критических контрольных точек (АРККТ). Особенностью данной системы есть проверка не готового продукта, а последовательный контроль цепи всего производства, что дает гарантии безопасности для потребителя.

Обзор литературы. Санитарно-гигиенические требования, которые были использованы в

данной статье выложены в Проспектах ФАО по рыболовству и аквакультуре № 1079 [1] над которыми работали Шюкран Чаклы, Давид Гвин Джеймс, Хайдар Ферсой, Онур Хасалтунташ, Иддья Карунасагар и другие ученые. Также управлением США по контролю за качеством пищевых продуктов и лекарственных препаратов были опубликованы руководящие основные принципы “Руководство по опасным факторам и их контролю при производстве рыбы и рыбной продукции” [2]. Целью руководства является помощь производителям при выявлении рисков и разработке стратегии их контроля в следующих областях:

• потенциальные риски для позвоночных видов; • потенциальные риски для беспозвоночных видов; • потенциальные риски, связанные с процессом производства.

Основной текст. Анализ рисков (АР) представляет собой систему детально разработанных

средств контроля, связанных с качеством и безопасностью пищевых продуктов в процессе их подготовки, производства и распределения. Риск определяется как биологический, химический или физический фактор, который, в случае его



неконтролируемости, с достаточной долей вероятности может привести к заболеванию или травме [3]. Данный анализ выложен в таблице 1.

Таблица 1 Потенциальные риски при употреблении рыбы и морепродуктов

Сырье, продукт

Опасный фактор Допустимый уровень

Биологический фактор Все виды морепродуктов

Salmonella spp./ Staphylococcus aureus/ Listeria monocytogenes/ Clostridium botulinum/ E. coli Трематоды Нематоды Цестоды Clonorchis sp./ Anisakis simplex/ Diphyllobothrium Latum/ Opisthorchis sp./ Pseudoterranova dicipiens/ Diphyllobothrium pacificum/ Paragonimus sp./ Gnathostoma sp./ Echinostoma sp/ Capillaria sp./ Angiostrongylus sp.

Не допускается

Обработанные двустворчатые моллюски, мидии, устрицы, гребешки целые и икряные мешочки

Vibrio parahaemolyticus Vibrio vulnicus

КОЕ/в 1г , не больше 10

Химический фактор Все виды рыб Полихлорированные бифенилы (ПХБ) 2.0 ppm

Хлордан – 0,3 ppm 0,3 ppm Хлордекон 0,4 ppm ДДТ, ТДЕ и ДДЕ 5.0 ppm Диурон и его метаболиты 2.0 ppm Эндотал и его монометиловый эфир 1,0 ppm. Гептахлор и эпоксид гептахлора 0,3 ppm Мирекс 1,0 ppm. Дикват 1,0 ppm. Метилртуть 1,0 ppm. Домоевая кислота 20 ppm CTX = сигуатоксин 0,01 ppm Окаидоновая кислота 2.0 ppm Сигуатоксин и маитотоксин. 2.0 ppm Тетродотоксин Не допуск. Цезій137 150 Бк/кг Стронцый90 35 Бк/кг Свинец 10,0 мг/кг Кадмий 2,0 мг/кг Мышьяк 2,0 мг/кг Ртуть 0,2 мг/кг Медь 30,0 мг/кг Цынк 200,0 мг/кг ГХЦГ 0,2 мг/кг



ДДТ 2,0 мг/кг Гексахлоран 0,2 мг/кг Антибиотики, стимуляторы роста, ветеринарные препараты

Не допуск.

Дезинф., мойные средства, смазочные материалы, нефтепродукты

Не допуск.

Молюски Глифосат 3,0 мг/кг

Устрицы Карбарил 0,25 мг/кг Ракообразные

Алдрин и диэлдрин 0,3 мг/кг Флуридон 0,5 мг/кг

Обработанные двустворчатые моллюски, мидии, устрицы, гребешки целые и икряные мешочки

Бреветоксин-2 0,8 мг/кг Динофизистоксин 1 0,2 мг/кг Сакситоксин 0,5 мг/кг

Физический фактор Посторонние металлические, деревянные, стеклянные, пластиковые включения, песок, почва.

Не допускается

Заключение и выводы. Были рассмотрены международные стандарты и инструкции для

обеспечение безопасности рыбного сырья и морепродуктов и проведен анализ рисков.

Литература: 1. Продовольственная и сельскохозяйственная организация оон, анкара

2013. Проспекты ФАО по рыболовству и аквакультуре № 1079 SEC/C1079 (Bi). 2. Управление по санитарному надзору за качеством пищевых продуктов и

медикаментов. “Руководство по опасным факторам и их контролю при производстве рыбы и рыбной продукции”.

3. Продовольственная и сельскохозяйственная организация ООН. 1997. Кодекс Алиментариус, Рекомендуемый международный кодекс практики – общие принципы, гигиены пищевых продуктов.

Научный руководитель: к.т.н. доцент, Ю.В. Слыва Статья отправлена: 03.10.2015 р.

© Бурсаков Ю.Ю. ЦИТ: 315-035 УДК 677.017.86

Кириченко О. В., Бородай А. Б. МІКРОБІОЛОГІЧНА СТІЙКІСТЬ ГЕОТЕКСТИЛЬНИХ НЕТКАНИХ

МАТЕРІАЛІВ У НАТУРНИХ УМОВАХ Вищий навчальний заклад Укоопспілки «Полтавський університет економіки і

торгівлі», Полтава, Коваля, 3, 36014



Kyrychenko O. V., Boroday A. B. MICROBIOLOGICAL STABILITY NONWOVEN GEOTEXTILE IN

NATURAL CONDITIONS Poltava University of Economics and Trade,

Poltava, Kovalya, 3, 36014 Анотація. Досліджено зміни структури та показників властивостей

геотекстильних нетканих матеріалів після мікробіологічного навантаження в натурних умовах. Встановлено види біопошкоджень матеріалів із поліефірних і поліпропіленових волокон. Проведено мікробіологічні дослідження зразків після випробування протягом 12 та 24 місяців. Результати мікробіологічного дослідження зразків після випробування свідчать про превалювання бактерій з одночасним зростанням кількості колоній грибів і дріжджів.

Ключові слова: геотекстильний нетканий матеріал, мікробіологічне навантаження, мікроорганізми, пошкодження, ґрунт, біодеструктори.

Abstract. The investigated the structure and indicators of properties of the geotextile nonwovens after microbiological load in natural conditions. It is established kinds of material biodamage from polyester and polypropylene fibers. Carried out microbiological study of samples after testing for 12 and 24 months. Results of microbiological examination of samples after tests indicate the prevalence of bacteria with a simultaneous increase in the number of colonies of fungi and yeasts.

Key words: nonwoven geotextile, microbiological load, microorganisms, damage, soil, biodestructors.

Вступ. Геотекстильні неткані матеріали (ГНМ) є визнаним матеріалом для ландшафтного облаштування земельних споруд (підпор, терас), укосів, схилів, будівництва та ремонту доріг, спортивних майданчиків, парковок, дренажних систем, декоративних водойм, захисту від проростання бур’янів тощо. При цьому виконує функції розділення, фільтрації, укріплення, дренажу, захисту, засновані на його властивостях. Завдяки синтетичній природі ГНМ володіють певною біостійкістю [1, 2], яка наразі мало досліджена саме для цих матеріалів.

ГНМ постійно працюють у шарах ґрунту. Встановлено, що гумус, як компонент ґрунту, є найсприятливішим середовищем життєдіяльності різноманітних видів мікроорганізмів. Мікрофлора ґрунту надзвичайно різноманітна. У ній зустрічається безліч видів бактерій: гнильні, нітрифікуючі, азотофіксуючі, які розкладають клітковину, сіркобактерії тощо. Серед них можуть бути аероби і анаероби, спороутворюючі та неспороутворюючі. У ґрунті містяться різноманітні гриби, найпростіші, водорості, віруси [2]. Кількість мікроорганізмів у ґрунті значна: від сотень мільйонів до мільярдів особин у 1 г ґрунту. Склад і кількість мікрофлори ґрунту залежать від її вологості, температури, кислотності, характеру і кількості поживних речовин у ньому [3].

У процесі експлуатації синтетичних ГНМ можливе їх пошкодження різними видами мікроорганізмів: мікроскопічних грибів, бактерій, дріжджів тощо. Тому, дослідження біопошкоджень цих матеріалів з метою виявлення



основних біодеструкторів та їх впливу на довговічність є своєчасним, актуальним та доцільним.

Огляд літератури. Теоретичні уявлення про механізм шкідливої дії мікроорганізмів на матеріали в умовах їх експлуатації поданий у багатьох роботах. Науковцями та практиками [2-9], які вивчали і працювали з полімерними матеріалами, використовуючи їх у побутовій сфері та сфері будівництва і землеустрою, доведено, що в процесі експлуатації під впливом різних чинників, стійкість матеріалів до біопошкоджень знижується. Одночасно закономірності дії мікроорганізмів, вивчені недостатньо, порівняно із фізико-механічними впливами: волога, рН, перепад температури, механічне навантаження (під час розтягування, cтискання), світлове опромінювання тощо.

Аналіз виявлених випадків мікробіологічних ушкоджень показує, що їх виникнення, характер та інтенсивність розвитку залежать від властивостей, стану та умов використання матеріалу, агресивності мікроорганізму, тривалості та умов взаємодії пари матеріал-мікроорганізм, а також низки інших факторів, що сприяють цій взаємодії [7].

Вхідні дані і методи. Під час перебування у ґрунті на ГНМ активно впливають умови середовища: вода, зміни температури, рН ґрунту, розміри фракцій ґрунту, рослини, тварини, мікроорганізми. Наявна інформація мало підтверджується натурними дослідженнями, тому дослідження ГНМ на стійкість у природних натурних умовах є доцільним і сприятиме отриманню доказових фактів для прогнозування їх довговічності.

Метою роботи є виявлення біопошкоджень ГНМ ландшафтної сфери використання, виготовлених з поліефіру та поліпропілену, та доведення їх стійкості до дії біодеструкторів. Для цього визначали чисельність мезофільних аеробних та факультативно-анаеробних мікроорганізмів (МАФАнМ), пліснявих грибів, дріжджів. Цей показник виражають кількістю колонієутворюючих одиниць (КУО у 1 г чи 1 см3 продукту).

Необхідність аналізу і виявлення структурних характеристик, які пов’язані з технологією виробництва, є важливими вихідними умовами як з накопичення, так і активізації дії мікроорганізмів. Потрібно враховувати матеріалоємність матеріалу за поверхневою густиною. Важливо з’ясовувати товщину, яка забезпечує розміщення та утримання мікроорганізмів, крім цього, необхідно зважати на особливості технологічної обробки (голкопробивні, термічно скріплені, гідроскріплені, клейові), які також впливають на мікробіологічну стійкість ГНМ. Визначення можливих родів мікроорганізмів базується на результатах досліджень [2, 3, 4], де встановлено, що серед бактерій, які розмножуються на текстильних матеріалах і пошкоджують їх, є: Achromobacter sp., Cellulomonus sp., Cellulobacillus myxogenes, Bac. aporchoeus, Cellvibrio fulvus, Corinebacterium fimi, Bact. cellulolyticum flavum, Bacillus cellulose disalvens, Cytophaga rubra, Sporocytophaga myxococcoides тощо. Серед грибів найчастіше на текстильних матеріалах зустрічаються такі: Aspergillus, Penicillium, Alternaria kikuchiana, Chaetomium, Cladosporium herbatum, Fusarium oxysporum, Macrosporium consortiale, Trichoderma, Verticillium alboatrum тощо.

Результати. Обговорення і аналіз. Для дослідження, що проводилося в



натурних умовах селища Яківці Полтавського р-ну, Полтавської обл., було обрано ГНМ із поліефірних (зразки 3, 6, 7) та поліпропіленових (зразок 8) волокон різної поверхневої густини.

Дослідження полягало в тому, що зразки розміщували в мікробіологічно активному ґрунті шляхом закопування, тобто піддавали мікробіологічному навантаженню протягом 12 та 24 місяців. Ґрунт – опідзолений чорнозем, вміст гумусу до 1,6-4,0%. Після закінчення терміну перебування під навантаженням досліджувані зразки аналізували методом візуального огляду зовнішнього вигляду полотна (як до, так і після чистки), виявляли зміни, що помітні у структурі полотна, фіксували ознаки пошкодження полотна та окремих волокон під час мікроскопії, проводили мікробіологічне дослідження.

Під час мікроскопічного дослідження виявили, що як на поліефірних, так і поліпропіленових, волокнах наявні сліди мікробіологічної деструкції. Пошкодження характеризуються потовщенням окремих ділянок волокон, розтріскуванням у місцях найбільшого набухання, появою поздовжніх тріщин різної довжини.

Виявлені пошкодження поліефірних волокон характеризуються потовщенням окремих ділянок, які, на нашу думку, пов’язані з локальним закріпленням мікроорганізмів завдяки адгезії і наступної адсорбції поживним середовищем волокна. У місцях потовщення помітні улоговини. Окремі потовщення в результаті набухання виглядають надутими ділянками (здуттям). Найбільш поширена зміна в макроструктурі поліефірних волокон спостерігається у вигляді локального потовщення в результаті набухання, що пов’язане з розмноженням мікроорганізмів на окремій ділянці.

Пошкодження поліпропіленових волокон відрізняються як формою, так і розмірами. Виявлені пошкодження мають вигляд тріщин різної довжини і ширини. Крім цього, помітні локальні потовщення без улоговин та з явними глибокими улоговинами.

Порівняно з мікробіологічною деструкцією целюлозовмісних волокон, які піддаються повному руйнуванню протягом 14-17 днів [3], поліефірні і поліпропіленові волокна помітно пошкоджуються в активному ґрунтовому середовищі через 24 місяці.

Мікробіологічне дослідження включало три етапи: - посів поверхневим методом змиву з досліджуваного матеріалу на

щільне поживне середовище (м’ясо-пептонний агар та сусло-агар); - вирощування мікроорганізмів у термостаті при постійній температурі

36±1°С протягом 48 год.; - аналіз результатів мікробіологічного посіву. Підрахунок чисельності мікроорганізмів (бактерій, грибів, дріжджів)

проводили за загальноприйнятними в мікробіологічній практиці методами [10]. У контрольних зразках загальна кількість МАФАнМ становила 3,8-8,2 тис.

мікробних клітин у 1 г матеріалу, після перебування у ґрунті протягом 12 та 24 місяців ступінь мікробіологічного зараження ГНМ значно зріс (табл. 1).

За морфологічними ознаками (наявністю багатоклітинного міцелію та конідіальних органів спороношення) гриби було ідентифіковано до родів



Aspergillus, Penicillium, Cladosporium. Облік загального мікробіологічного забруднення виявив, що, у

середньому, після витримування досліджуваних зразків у ґрунті кількість бактерій збільшилася на 3,4% (99,9%) у порівнянні з контрольними зразками, що пояснюється превалюванням бактерій у біоценозі ґрунтів.

Таблиця 1 Ступінь мікробіологічного зараження ГНМ після перебування у ґрунті

Зраз

ки МАФАнМ,

КУО у 1 г Гриби,

КУО в 1 г Дріжджі, КУО в1 г

контрольний після закопування контрольний після

закопування контрольний після закопування

після закопування на 12 місяців 3 3,8х103 1,2х106 1,1х102 3,4х103 1,3х102 2,9х102 8 8,2х103 8,1х105 1,3х102 3,7х103 1,6х102 2,8х102

після закопування на 24 місяці 6 5,3х103 7,8х106 1,4х102 5,9х103 1,2х102 3,3х103 7 6,4х103 7,9х108 1,8х102 7,1х103 1,5х102 7,6 х103 8 8,2х103 9,7х108 1,3х102 8,0х103 1,6х102 4,2х103

Як видно з даних таблиці 1, після 24 місяців випробування зразків у ґрунті

кількість грибів та дріжджів зросла у 41 раз, що на 26 раз більше, ніж після 12 місяців. На зразку 8 розвиток грибів та дріжджів збільшився на 33% у другому періоді випробувань, що свідчить про тенденцію до збільшення цієї групи мікроорганізмів. На зразку 7 зростання у 45 разів чисельності грибів і дріжджів можна пояснити застосуванням просочувальної композиції під час виготовлення нетканого полотна.

Висновки. На волокнах полотен ГНМ, що досліджувалися, встановлено наявність біопошкоджень (локальних потовщень і здуття внаслідок набухання, улоговин, тріщин різних розмірів), однак повного розпаду не виявлено. У результаті дослідження виявили, що мікробіологічному забрудненню піддаються як поліефірні, так і поліпропіленові волокна. Після 24 місяців випробування спостерігається превалювання бактерій, кількості колоній грибів і дріжджів також зростає.

Література: 1. Биоразрушения материалов и изделий техники / С. А. Семенов, К. З.

Гумаргалиева, И. К. Калинина, Г. Е. Заиков // Вестник МИТХТ. – 2007. – Т. 2. – №6. – С. 3-26.

2. Биоповреждения / Под ред. проф. В. Д. Ильичева. – М. : Высшая школа, 1987. – 352 с.

3. Кожевин П. А. Микробные популяции в природе / П. А. Кожевин. – М. : Изд-во ун-та, 1989. – 173 с.

4. Калонтаров И. Я. Придание текстильным материалам биоцыдных свойств и устойчивости к микроорганизмам / И. Я. Калонтаров, В. Л. Ливерант. – Душанбе: Дониш, 1981. – 202 с.



5. Галик І. С. Екологічна безпека та біостійкість текстильних матеріалів / І.С. Галик, О.В. Концевич, Б.Д. Семак. – Львів: Видавництво ЛКА, 2006.– 231 с.

6. Галик І. С. Шляхи ефективного захисту текстилю від біопошкоджень / І. С. Галик, Б. Д. Семак // Вісник Київського національного університету технологій та дизайну. – 2012. – № 3. – С. 111-117.

7. Варченко Е. А. Особенности оценки биоповреждений и биокоррозии материалов в природных средах / Е. А. Варченко // Научный журнал КубГАУ. – 2014. – № 104 (10). – С. 1948-1965.

8. К решению вопроса о создании строительных композиционных материалов с высокой активной защитой от микробиологического воздействия [Електронний ресурс] / Ю. Е. Токач, Ю. К. Рубанов, М. И. Василенко, Е. Н. Гончарова // Симпозиум 115 «Наука XXI века и вызовы современности». – 2015. – Режим доступу до ресурсу: http://www.sworld.com.ua/index.php/ru/c115-18/24525-115-131.

9. Анализ методов оценки биостойкости промышленных материалов (критерии, подходы) / Д. И. Кряжев, В. Ф. Смирнов, О. Н. Смирнова, и др. // Вестник ННГУ. – 2013. – № 2-1. – С. 118-124.

10. Грицаєнко З. М. Методи біологічних та агрохімічних досліджень рослин і ґрунтів / З. М. Грицаєнко, А. О. Грицаєнко, В. П. Карпенко. – Київ: ЗАТ «НІЧЛАВА», 2003. – 320 с.

Науковий керівник: д.т.н., проф. Пелик Л.В. Стаття надіслана: 02.09.2015 р.

© Кириченко О.В., Бородай А.Б. ЦИТ: 315-092 УДК 631.577:687.1

Доманова О.В., Кириченко Ю.М. ОБГРУНТУВАННЯ МОЖЛИВОСТІ ВИКОРИСТАННЯ РОСЛИННИХ

БАРВНИКІВ ДЛЯ ДИТЯЧОГО ОДЯГУ Харківський торговельно-економічний інститут Київського національного торговельно-економічного університету, Харків, Отакара Яроша 8, 61045

Domanova O.V., Kyrychenko Y.M. STUDY THE POSSIBILITY OF USING OF PLANT DYES FOR

CHILDREN'S CLOTHES Kharkiv Institute of Trade and Economics of Kyiv National University of Trade and

Economics, Kharkiv, Otakara Yarosha str. 8, 61045 Анотація. В роботі був проведений пошук натуральних антимікробних

барвників для дитячого одягу, що ростуть на території України. Проаналізовано роботи вітчизняних та зарубіжних дослідників в цій галузі. На підставі отриманих даних, можна зазначити, що використання рослинної сировини як забарвлюючого та антимікробного засобу не достатньо вивчено, тому дослідження є актуальним. Досліджено хімічний склад та властивості календули, ялівцю та марени красильної. За результатами, можна припустити, що обрані рослини будуть надавати як фарбувальні так і



антимікробні властивості, а завдяки рослинному походженню, їх використання є безпечним для дитячого одягу.

Ключові слова: водні екстракти календули, ялівцю та марени красильної, дитячий одяг, бактерицидна дія, експертиза якості.

Abstract. The work was carried out search antimicrobial natural dyes for children's clothing, which grow in Ukraine. We have analyzed domestic and foreign researchers in this field. Based on these data, we note that the use of plant materials as a coloring and antimicrobial agents are not studied enough, so research is important. We have studied the chemical composition and properties of calendula, juniper and madder dye. As a result, it can be assumed that the selected plants will provide as coloring and anti-microbial properties, and because of plant origin, their use is safe for children's clothing.

Keywords: water extracts of calendula, juniper and rubia tinctorum, baby clothes, bactericidal action, examination quality.

Вступ. Дитячий одяг повинен відповідати певним критеріям, головними з яких є натуральність матеріалу, його гігієнічність, стійкість забарвлення до фізико – хімічних впливів і простота у догляді.

Параметри вибору дитячого одягу відрізняються від одягу для дорослих тим, що приділяється підвищена увага яскравості та барвистості забарвлення, а також безпеці.

В наш час виробники дитячого одягу використовують синтетичні барвники для фарбування тканин, за рахунок чого досягається яскравість та стійкість забарвлення, але існують випадки, коли вони викликають роздратування шкіри, алергії, тощо.

Враховуючи токсичність та канцерогенність багатьох марок синтетичних барвників, пошук натуральної сировини з антимікробними властивостями для фарбування дитячого одягу є актуальним.

Огляд літератури. Був проведений пошук рослинних антимікробних барвників, які застосовуються для дитячого одягу.

Існують публікації, в яких досліджувалось використання рослинної сировини в якості барвників для текстильних матеріалів: авторами J. Dumitresku, A.I. Varga, A.M. Mocioiu, S. Manea, була вивчена можливість виробництва рослинних барвників із коренів, стеблів, листків, квіток і плодів різних ботанічних видів рослин. Ці рослини за своєю хімічною будовою відносяться до антрахінонів, нафтохінонів, індигоїдів та інших класів [1]; авторами А.Р. Файзуллєвим, С.С. Негматовим, Н.Б. Эгамбердиєвим, С.Х. Астановим, вивчено фізико-хімічні властивості натуральних барвників, отриманих із коренів рослини руяни, лушпиння цибулі червоної та вичавків соку плодів шовковиці. Названими рослинними барвниками була пофарбована бавовняна пряжа [2]; автори Н.П. Шевелева, Н.В. Козодой, Д.Н. Стоянова, вивчили фарбувальну здатність екстрактів рослинних барвників, отриманих із опалих листків ясеня та горобини, листків кропиви та кісточок вишні [3]; Л.М. Горбачова та Н.П. Супрун вивчили фарбувальну здатність рослинних барвників отриманих із звіробою, лушпиння цибулі, кори дуба та жостеру і властивості пофарбованих ними вовняних і целюлозних матеріалів [4].



Авторами В.А. Головановим, А.С. Абрамовою, О.П. Сумською було досліджено використання ялівцю звичайного та шавлії мускатної для надання антимікробних властивостей виробам санітарно – медичного призначення [5].

Існують роботи, в яких досліджувались фарбувальні та антимікробні властивості рослинної сировини: авторами О.І. Дацко, І.С. Галик, Р.В. Куцик, вивчена фарбувальна та антимікробна здатність екстрактів із лушпиння цибулі ріпчастої та обґрунтована їх придатність для одночасного фарбування та антимікробного оброблення вовняних і бавовняних платтяно-сорочкових тканин [6-7]; дослідники О.П. Сумська, А.В. Добровольська, Г.К. Палій, А.В. Крижанівська та О.А. Назарчук досліджують як антимікробну та забарвлюючу сировину звіробій [8-9].

Аналіз літературних джерел свідчить, що більшість робіт направлено на фарбування рослинними барвниками текстильних матеріалів, а застосування їх в якості одночасного фарбника та антимікробної обробки недостатньо вивчено. Таким чином, пошук рослинних барвників з бактерицидними властивостями є актуальним.

Для вибору можливого барвника був проведений пошук рослин, що ростуть на території України та мають не тільки забарвлюючі але і антимікробні властивості. Вивчивши хімічний склад рослин, нами було відібрано наступні: календула, ялівець звичайний та марена.

Фарбувальні властивості календули, а саме, забарвлення від світло жовтого до помаранчевого кольору, обумовлені наявністю в ній каротиноїдів (каротин, лікопін, неолікопін А, рубіксантін, цітроксантін, лютеїн, тритерпенові сапоніни (2-10 %) і полісахариди (до 15 %)), яких може бути до 3%. Бактерицидні властивості календули, яскраво виражені завдяки фітонцидам. Фітонцидні властивості обумовлені наявністю ефірних масел, яких у квітках рослини міститься 0,02 %.

Фарбувальні властивості ялівця звичайного обумовлені наявністю – хлорофілу а (синьо-зелений колір), хлорофілу b (жовтувато-зелений колір), каротиноїдів (жовто - помаранчевий колір), антоціанів (червоно – фіолетове забарвлення) та юниперину (жовте забарвлення). Антимікробні властивості ялівцю досягаються за рахунок наявності терпенів в ефірній олії рослини. Шишкоягоди ялівцю містять від 0,5-2% ефірної олії.

Фарбувальні властивості марени досягаються за рахунок наявності в ній антрахінонів, які надають від блідо – рожевого до пурпурного кольору виробу. Основні антрахінони марени – руберитринова кислота, галиозин, пурпурин, пурпуроксантин, псевдопурпурин, а також основний пігмент – алізарин у вільному стані. Марена фарбувальна має бактерицидні властивості за рахунок наявності в ній ефірної олії.

Вивчивши хімічний склад та властивості календули, ялівця, та марени красильної як рослинної сировини для фарбування дитячого одягу. Можна припустити, що обрані рослини будуть не тільки фарбувати тканину, але і створювати антимікробну дію.

Висновки. Проаналізувавши роботи в області фарбування і антимікробної обробки тканин, а також вивчивши хімічний склад рослин, що ростуть на



території України, було зроблено припущення щодо можливості використання як природних барвників для дитячого одягу – календули, ялівцю і марени фарбувальної. Досягти бажаний ефект у забарвленні та антимікробному захисті можливо завдяки їх хімічному складу, а саме: фарбувальна дія відбувається за рахунок наявності в рослинах каротиноїдів, хлорофілу, антоціанів, юниперину та антрахінонів; антимікробна дія відбувається за рахунок наявності в рослинах ефірних олій; завдяки природному походженню вони є безпечними у виробництві дитячого одягу.

Література 1. Dumitresku I. Obtinerеa colorantilor naturali din plante si deseuri vegetable /

J. Dumitresku, A.I. Varga, A.M. Mocioiu, S. Manea//Ind. Text. – 2005. № 4.– P. 235–240.

2. Особенности натуральных красителей как ингредиентов для текстильной промышлености / А.Р. Файзуллаев, С.С. Негматов, Н.Б. Эгамбердиев, С.Х. Астанов // Композиц. материалы. – 2011. – № 4.– С. 52–56

3. Шевелева Н.П. Анализ красящей способности природных красителей / Н.П. Шевелева, Н.В. Козодой, Д.Н. Стоянова // Проблемы эксплуатации систем транспорта: Матер. Всерос. науч.-практ. конф., Тюмень, 6 ноября 2008. – Тюмень: Том.ГНТУ, 2008. – С.322–323.

4. Горбачова Л.М. Використання рослинних барвників як спосіб підвищення безпеки споживання текстилю / Л.М. Горбачова, Н.П. Супрун // Тези доповідей міжнар. наук.-практ. конф. 3–4 листопада 2012, Луганськ.– 2012.– С. 185.

5. Голованов В.А. Применение фитопрепаратов для придания антимикробных свойств текстильным материалам / В.А. Голованов, А.С. Абрамова, О.П. Сумская // Восточно-Европейский журнал передовых технологий.–2011.–№4/6(52).–С.6-9.

6. Дацко О.І. Дослідження біоцидних властивостей тканин, пофарбованих екстрактом лушпиння цибулі ріпчастої / О.І. Дацко, І.С. Галик, Р.В. Куцик // Вісник Львівської комерційної академії. Серія товарознавча.–Львів : ЛКА, 2008. – Вип. 9. – C. 126–134.

7. Дацко О.І. Роль біоцидності у формуванні комплексу споживних властивостей пофарбованих текстильних матеріалів / О.І. Дацко, І.С. Галик, Р.В. Куцик // Вісник Київського національного університету технологій та дизайну. – 2008. – № 5 (43). – С.311–315.

8. Сумська О.П. «Фітоколор НР» для вовни: перспективне рішення існуючих проблем // О.П. Сумська, А.В. Добровольська // Восточно-Європейський журнал передовых технологий. – 2008. – №4/6(34). – С. 20–23.

9. Добровольська А.В. Застосування природного барвника для одночасного надання текстильним матеріалам забарвлення та антимікробних властивостей / А.В. Добровольська, Г.К. Палій, А.В. Крижанівська, О.А. Назарчук // Легка промисловість. – 2008.–№ 4. – С. 46–47.



ЦИТ: 315-017 УДК 621.577

Тлеуов А.Х., Пястолова И.А., Тлеуова А.А. ВЛИЯНИЕ КЛИМАТИЧЕСКИХ УСЛОВИЙ НА ВЫБОР РЕЖИМА

РАБОТЫ СОЛНЕЧНОЙ УСТАНОВКИ ТЕПЛОСНАБЖЕНИЯ Казахский агротехнический университет им.С.Сейфуллина,

Астана, пр-кт Победы 62, 010010 Tleuov A., Pyastolova I.,Tleuova A.

THE INFLUENCE OF CLIMATIC CONDITIONS ON THE OPERATION MODE SELECTION SOLAR HEATING INSTALLATION

S.Seifullin Kazakh Agro Technical University, Kazakhstan Astana, av. Victory 62, 010010

Аннотация: Резкий рост стоимости органических энергоресурсов в последнее время дал развитию солнечной теплоэнергетики дополнительный импульс. Даже те страны Европы (Италия, Испания), в которых, несмотря на большой климатический потенциал для использования солнечной энергии, эта отрасль развивалась вяло, в 2004–2005 годах приняли дополнительные программы по ее использованию.

Мировой опыт применения солнечных коллекторов показывает, что солнечные системы теплоснабжения могут быть эффективными и надежными для обеспечения горячего водоснабжения и отопления жилых и общественных зданий, подогрева воды в бассейнах и даже солнечного кондиционирования и опреснения воды.

Под солнечным теплоснабжением понимается использование солнечной энергии для обеспечения горячего водоснабжения и отопления в жилищно-коммунальной, бытовой или производственной сферах.

Ключевые слова: плоский солнечный коллектор, система горячего водоснабжения, система солнечного отопления, температура наружного воздуха, режимы работы установок.

Abstract: Sharp rise in the cost of organic energy recently gave to the development of the solar power system an extra boost. Even the countries of Europe (Italy, Spain), in which, despite the large climatic potential for use of solar energy, the industry developed slowly, in 2004-2005 adopted additional programs on its use. World experience of application of solar collectors shows that the solar heating system can be effective and reliable to provide hot water and heating of residential and public buildings, heating water in swimming pools, and even solar air conditioning and desalination.

Under solar heating refers to the use of solar energy to provide hot water and heating in housing and utilities, household, or industrial sectors

Keywords: flat solar collector, hot water system, solar heating system, outside air temperature, the installation modes.

Вступление Планы по внедрению возобновляемой энергии и другие меры поддержки, действующие в настоящее время в 164 странах, вызвали широкое распространение солнечных, ветровых и других возобновляемых



энергогенерирующих технологий; это привело к рекордному росту вырабатываемых мощностей в прошлом году: около 135 ГВт дополнительной возобновляемой энергии стали доступными за последний год, а общая мощность выросла до 1712 ГВт, что на 8,5% выше прошлогодних показателей. Это было отражено в отчете по возобновляемым источникам энергии (GSR) за 2015 год, подготовленном в рамках Венского Энергетического Форума прошедшего с 18 по 20 июня под эгидой ООН [1].

Новые глобальные инвестиции в возобновляемые источники энергии и топлива (без учета ГЭС вырабатывающих более 50 МВт) возросли на 17% по сравнению с 2013 годом, и составили 270 миллиардов долларов США. Принимая в расчет крупномасштабную гидроэнергетику, новые инвестиции в возобновляемые источники энергии и топлива составят не менее 300 миллиардов долларов. Новые инвестиции в возобновляемые источники в глобальном масштабе, более чем вдвое превысили инвестиции в область выработки мощностей с помощью ископаемого топлива, закрепляя тенденцию перехода с ископаемого топлива на возобновляемые источники энергии, которая наблюдается уже пятый год подряд.

Обзор литературы Солнечные системы теплоснабжения (ССТ) можно классифицировать по

следующим критериям: - по технологическому назначению (системы горячего водоснабжения

(ГВС); системы отопления; комбинированные системы); - по виду используемого теплоносителя (жидкостные; воздушные); - по продолжительности работы или режимам работы (круглогодичные;

сезонные); - по схемному исполнению (одноконтурные; двухконтурные;

многоконтурные) [2,3]. Традиционной схемой большинства ССТ является схема с использованием

солнечных коллекторов (СК) с аккумуляцией полученной энергии в баке-накопителе. При выборе и расчете систем солнечного теплоснабжения следует рассматривались следующие режимы работы установок:

- участие в покрытии нагрузки отопления и ГВС (режим теплоснабжения); - участие в покрытии нагрузки только ГВС в течение всего года (режим

круглогодичного горячего водоснабжения); - участие в покрытии нагрузки только ГВС и только в неотопительный

период (режим сезонного горячего водоснабжения). Первые два режима требуют исполнения установки по двухконтурной

схеме, когда в первом коллекторном контуре теплоносителем является антифриз, а тепло к потребителю и бак-аккумулятор отводится через теплообменник. Сезонные установки могут быть и одноконтурными, заполненными водой [4].

Существующие методы расчета активных систем позволяют на основе использования климатической информации и с учетом характеристик применяемого оборудования определять их основные параметры, которыми



являются: коэффициент замещения тепловой нагрузки объекта (доля солнечной энергии в покрытии нагрузки) f за некоторый рассматриваемый период времени (месяц, сезон, год); полезная тепло производительность установки Q за этот период; площадь СК в установке.

Удобной величиной для сравнения различных вариантов использования установок является удельная тепло производительность q, отнесенная к 1 м2

площади СК в установке. Методы решения Методическую основу исследований составил системный подход, анализ

первичной информации, экспертные опросы, мониторинг средств массовой информации (СМИ), специализированные базы данных, мониторинг официальной статистики, специальные и отраслевые издания.

Результаты. Обсуждение и анализ. Существенную роль в производительности гелиосистем играет

температура наружного воздуха. В зависимости от численных значений температур воздуха будут находиться как время эксплуатации гелиосистем в течение года, так и выбор самой схемы. В связи с этим большой интерес представляет определение периодов со средней температурой наружного воздуха выше или ниже определенных пределов.

В качестве таких температурных пределов можно выделить периоды с температурой выше –100С и 00С. Для периодов с температурой до –100С возможно использование двухконтурных гелиосистем, а для периодов с температурой выше 00С – одноконтурных [5].

Продолжительность и средняя температура воздуха периодов со средней суточной температурой воздуха ниже или выше заданных пределов определяются при помощи графиков. Основанием для построения графиков годового хода температуры воздуха служат данные, приведенные в [6].

Первоначально строится гистограмма, основанием которой является количество дней месяца, а высотой – численное значение средней температуры воздуха за этот месяц. Кривая годового хода температуры проводится таким образом, чтобы она проходила через середины каждого интервала. С графика снимаются даты устойчивого перехода заданных пределов средней суточной температуры воздуха и по разнице между этими датами определяется продолжительность периода в сутках в течении которого средняя суточная температура воздуха устойчиво остается ниже или выше заданных температур.

Подобные графики для некоторых регионов Казахстана приведены на рис.1.

Продолжительности периодов Т1, когда температура наружного воздуха устойчиво будет меньше – 100С, а также больше - 100 С и 00 С приведены в таблице 1.

Для определения эффективности солнечного теплоснабжения в том или ином пункте или регионе недостаточно только информации о климатических условиях. Необходимо иметь количественные данные, характеризующие эффективность применения солнечных установок с соответствующим исполнением коллектора солнечной энергии.



Алмата, Казахстан Астана, Казахстан П-павловск, Казахстан

Мюнхен, Германия Берлин, Германия Гамбург, Германия

Рис. 1. Среднемесячные температуры наружного воздуха,0С

Таблица 1

Режимы работы солнечной установки по регионам РК Период Режим установки Схемное исполнение

Тнв 0С месяцы Алмата (широта 430 с.ш.)

≤ – 100С нет отопление и ГВС двухконтурные ≥ – 100С 1-2 (60 дней) круглогодичное ГВС двухконтурные ≥ 00С 3-11 (275 дней) сезонное ГВС одноконтурные

Астана (широта 510 с.ш.) ≤ – 100С 1-3,12*(106 дней) круглогодичное ГВС двухконтурные ≥ – 100С 3;11 (45 дней) сезонное ГВС одноконтурные ≥ 00С 4-11 (244 дней) сезонное ГВС одноконтурные

Петропавловск (широта 540 с.ш.) ≤ – 100С 1-3,12*(76 дней) круглогодичное ГВС двухконтурные ≥ – 100С 3;11 (59 дней) сезонное ГВС одноконтурные ≥ 00С 4-10 (214 дней) сезонное ГВС одноконтурные

Мюнхен (широта 480 с.ш.) ≥ – 100С 1-3;11-12 (60 дней) круглогодичное ГВС двухконтурные ≥ 00С 3-11(305 дней) сезонное ГВС одноконтурные

Берлин (широта 520 с.ш.) ≥ 00С 1-12(365 дней) круглогодичное ГВС одноконтурные

Гамбург (широта 530 с.ш.) ≥ 00С 1-12 (365 дней) круглогодичное ГВС одноконтурные



Заключение и выводы. Для условий Республики Казахстан наиболее массовыми могут быть

установки ГВС, действующие в режиме сезонного или круглогодичного горячего водоснабжения.

Определяющим фактором выбора, очевидно, будут экономические показатели, которые должны опираться на предварительные тепловые расчеты системы, выполненные с учетом данных каждого конкретного объекта, его расположения, характеристик, климатического района и стоимости замещаемого энергоресурса.

Для обеспечения высоких показателей удельной теплопроизводительности и удельной годовой топливной экономии необходимо использовать круглогодичный режим ГВС. В таком режиме наиболее полно используется тепловая мощность установки и годовая теплопроизводительность будет наиболее высокой.

Литература 1. Глобальный отчет по возобновляемым источникам энергии (GSR) за

2015 год, Вена, 18-20 июня2015 г. http://www.energosovet.ru/news 2. Тлеуов А.Х. и др. Рекомендации по использованию систем солнечного

теплоснабжения в АПК. – Астана, КазАТУ, 2009.-56 с. 3 Тлеуова А.А., Тлеуов А.Х. Режимы работы систем солнечного

теплоснабжения в условиях Северного Казахстана. //Материалы 1 Международной научно-практической конференции «Становление современной науки-2006». - Днепропетровск,2006.-Т.9. - С.22-26.

4 В. Шершнев, Н. Дударев. Солнечные системы теплоснабжения. http://www.vira.ru/enc/engineer/heat/sst.html

5 Тлеуова А.А.,Тлеуов А.Х. Определение условий эффективного использования гелиоустановок в РК. //Материалы 1 Международной научно-практической конференции «Становление современной науки-2006».- Днепропетровск, 2006: -Т.9.- С.11-14.

6 Строительные нормы и правила РФ. Строительная климатология. СНиП 23-01-99. Государственный Комитет РФ по строительству и ЖКХ (Госстрой России). Москва, 2003.

Статья отправлена: 15.08.2015 г. © Тлеуов А.Х., Пястолова И.А.,Тлеуова А.А.

ЦИТ: 315-158 УДК 669.162.16

Ніколайчук Ю.В., Щербін С.Я. СПОСІБ СИНХРОНІЗОВАНОГО ВИРОБНИЦТВА КОКСУ З

ЗАДАНИМИ ВЛАСТИВОСТЯМИ Донбаський державний педагогічний університет,

Слов’янськ, Г. Батюка 19, 84122



Nikolaychuk Y., Shcherbin S. SYNCHRONIZED METHOD OF PRODUCTION OF COKE WITH

SPECIFIED PROPERTIES Donbass State Pedagogical University

Slovyansk, G. Batyuka 19, 84122

Анотація. У статті запропоновано спосіб синхронізованого виробництва коксу з заданими властивостями, фракційним видаленням коксового газу, поетапним охолодженням коксу і пристрій для його здійснення. Показано, що синхронізоване виробництво коксу з заданими властивостями може бути використано в чорній та кольоровій металургії, у галузях народного господарства при виробництві нікелю, свинцю, міді, кальцинованої соди. Установлено процеси, що удосконалюють відомі способи коксування вугілля при відсутності кисню. Автором виокремлено складові, що включають пристрій для здійснення цього способу.

Ключові слова: кокс, безперервне виробництво, вугільна шихта, синхронізоване виробництво.

Abstract. In the article the way synchronized coke with specified properties, fractional removal of coke oven gas, coke and gradual cooling device for its implementation. It is shown that synchronized coke with specified properties can be used in ferrous and nonferrous metallurgy, in sectors of the economy in the production of nickel, lead, copper, soda ash. Established processes that improve known methods of coking coal in the absence of oxygen. The author singles out components that include a device for implementing this method.

Key words: coke, continuous production, coal charge, the synchronized production.

Вступ. Запропонований спосіб удосконалює відомий спосіб безперервного

виробництва коксу або графіту з заданими властивостями з фракційним видаленням складових коксового газу й пристрій для його здійснення захищений патентом України 93134, згідно з яким виробництво коксу з заданими властивостями здійснюється нагріванням вугілля електронагрівачем у камері коксування при відсутності кисню з фракційним видаленням коксового газу, який включає процес підготовки обладнання для коксування, формування з вугільної шихти згідно з рецептурою, синхронізацію всіх складових пристрою коксування та герметизацію його утепленим кожухом, регулювання і контроль температурного режиму коксування і тиску при видаленні окремих фракцій коксового газу й пари холодоагенту, які видаляються під заданим тиском для подальшого їх використання.

Огляд літератури. Окремі методи безперервного коксування досліджуються в працях

Т. В. Лазаренко [1; 3], О. О. Карпенка [1; 2; 3], О. Я. Лазаренка [1; 3; 6], В. І. Рудики [7], В. П. Малини [7], В. П. Ковальова [7], А. Г. Старовойта [7]. Проте наукова література не містить спеціальних монографічних праць, присвячених проблемі синхронізованого виробництва коксу з заданими



властивостями. Це робить обрану тему актуальною. Основний текст. Спосіб безперервного синхронізованого виробництва

коксу з фракційним видаленням коксового газу й поетапним керованим охолодженням продукції коксування включає такі процеси:

- програмування й контроль синхронної роботи складових пристрою дозування і подачі регламентованої згідно з рецептурою вугільної шихти, її коксування при відсутності кисню, охолодження коксу згідно з технологічним регламентом і подачі готової продукції на склад;

- компонування камер пристрою безперервної технологічної лінії із окремих комплексних конструктивно-технологічних блоків, які виконано герметичним утепленим кожухом, що захищає технологічні процеси від проникнення атмосферного кисню й довкілля від забруднення коксовим пилом і газом, тепловою енергією;

- підготовка складових пристрою для забезпечення синхронізованої роботи в автоматичному режимі, згідно з технологічними регламентами, контроль температурного режиму коксування, видалення фракційного коксового газу із заданим тиском, подачу його для утилізації;

- дозоване завантаження камери коксування згідно з рецептурою стрічкою вугільної шихти герметизованим дозатором, іонізацією шихти випромінюванням для інтенсифікації процесів її сублімації та фракційного видалення коксового газу під заданим тиском димососом для утилізації;

- дозована видача й транспортування вугільної шихти і коксу під дією гравітації та ультразвукової вібрації вібролотків у режимі резонансу вздовж як камери коксування, так і охолодження коксу з метою інтенсифікації процесів тепломасообміну;

- поетапне і кероване нагрівання вугільної шихти зверху в камері коксування здійснюється згідно з регламентом електронагрівачами, а знизу – тепловими трубами;

- поетапне охолодження коксу в камері зверху тепловими трубами, а знизу коксу – холодильною установкою із холодильних блоків холодоагентом, який після охолодження коксу видаляється для утилізації теплової енергії;

- прискорення процесу теплопередачі блоками теплових труб забезпечується генераторами ультразвукової частоти, які закріплені на акустичних концентраторах до корпусу теплових труб в зоні конденсації робочої речовини.

Поставлена задача також вирішується пристроєм для коксування при відсутності кисню. Цей пристрій здійснює перетворення вугілля нагріванням з видаленням фракційного коксового газу димососами й подачу охолодженої продукції на склад, який містить складові:

- пульт програмного управління роботи складових пристрою й технологічних процесів виготовлення коксу, а саме: комплексних конструктивно-технологічних блоків камери коксування, камери перевантаження коксу, камери охолодження коксу, камери теплових труб і камери видачі коксу на склад, а також синхронізації всіх складових пристрою коксування, контролю режимів видалення, тиску та температури на всіх етапах



коксування й видалення фракцій коксового газу, а також пари холодоагенту при сухому охолодженні коксу;

- комплексні конструктивно-технологічні блоки пристрою об’єднані утепленими й герметичними кожухами, якими захищаються технологічні процеси коксування від проникнення атмосферного кисню, а довкілля від забруднення коксовим пилом, коксовим газом, тепловою енергією та парою холодоагенту.

- на початку перший блок коксування завантажується стрічкою вугільної шихти герметизованим дозатором, шихта нагрівається зверху електронагрівачем, а знизу тепловою енергією блоків теплових труб до температури від 500ºС до - 600ºС.

Виділяється при цьому фракція низькотемпературного коксового газу, що видаляється при заданому тиску димососом для утилізації. У наступному блоці камери коксування вугільна шихта нагрівається до температури від 700ºС до - 800ºС з виділенням в процесі сублімації вугільної шихти середньо температурної фракції коксового газу з видаленням його при заданому тиску димососом для утилізації.

У наступних блоках камери коксування вугільна шихта нагрівається до температури від 1000 до - 1200ºС з виділенням в процесі сублімації високотемпературної фракції коксового газу, який видаляється при заданому тиску димососом для утилізації.

- камера перезавантаження коксу з камери коксування в камеру охолодження розташована після останнього блоку камери коксування й синхронно з ними працює, передаючи кокс під дією зусилля гравітації та вібрації у перший блок камери сухого охолодження;

- камера сухого охолодження безпосередньо розташована після камери перезавантаження коксу, синхронно з нею працює та охолоджує поетапно кокс як блоками теплових труб, так і блоками холодильної камери холодоагентом до температури від 150ºС до - 100ºС і видає охолоджений кокс герметизованим дозатором на склад готової продукції.

Винахід способу синхронізованого виробництва коксу з заданими властивостями, фракційним видаленням коксового газу, поетапним охолодженням коксу і пристрій для його здійснення усуває недоліки притаманні способу безперервного виробництва коксу або графіту з заданими властивостями з фракційним видаленням складових коксового газу і пристрій для його здійснення, захищений патентом України 93134, і забезпечує суттєвий технічний ефект, а саме:

- заміна конвеєрного транспортування вугільної шихти в процесі коксування й коксу в процесі його охолодження на вібротранспорт забезпечує зростання коефіцієнту корисного використання механічної енергії, спрощує конструкцію транспортної складової, зменшує матеріало і енергомісткість виробництва одиниці продукції;

- використання комплексних конструктивно-технологічних блоків для камер коксування вугілля, камери перевантаження коксу, камер його охолодження й камери видачі коксу на склад готової продукції забезпечує



спрощення та скорочення тривалості процесів технологічного їх обслуговування, ремонту, модернізації;

- іонізація вугільної шихти ультрафіолетовим та інфрачервоним випромінюванням прискорює процеси сублімації складових вугілля при його коксуванні й виділення фракційного коксового газу;

- сухий спосіб поетапного охолодження коксу, використання блоків теплових труб і блоків установки охолодження коксу холодоагентом забезпечує усунення виникнення термотріщин в готовій продукції коксування, збереження її міцності і заданої форми;

- комплексна герметизація складових пристрою коксування, утеплених кожухом забезпечує повну утилізацію теплової енергії, коксового газу й холодоагенту, а також захист довкілля від забруднення;

- пульт синхронізації і програмування управління роботи складових пристрою, технологічних процесів коксування вугілля забезпечує комплексну автоматизацію як основних, так і допоміжних технологічних процесів.

Висновки. Спосіб синхронізованого виробництва коксу з заданими властивостями,

фракційним видаленням коксового газу, поетапним охолодженням коксу, у якому здійснюється перетворення вугілля у продукцію коксування нагріванням при відсутності кисню з видаленням коксового газу для подальшої його утилізації, а охолоджений продукт подається на склад.

Здійснюють синхронізацію і автоматизацію процесів безперервної технологічної лінії непереривного виробництва формованої стрічки продукції коксування з заданими властивостями, з фракційним видаленням коксового газу для його утилізації.

Поетапно охолоджують стрічку коксу знизу блоками установки сухого охолодження холодоагентом, а зверху камери охолодження блоками теплових труб в яких підвищують продуктивність в зоні концентрації робочої речовини генераторами звукової частоти які закріплюються акустичними концентраторами звукової енергії в зоні концентрату робочої речовини;

Пристрій синхронізованого виробництва коксу з заданими властивостями який включає засоби фракційного видалення коксового газу, поетапного охолодження продукції здатний перетворювати вугілля в продукцію коксування при відсутності кисню з видаленням фракційного коксового газу димососами для його утилізації та передачі охолодженої продукції на склад, що містить:

- взаємодіючі, синхронно працюючі й безпосередньо розташовані камери коксування, перевантаження коксу, поетапного охолодження коксу й видачі його на склад готової продукції, які скомпоновані з комплексних конструктивно-технологічних блоків і блоків теплових труб для цих камер та забезпечують спрощення їх монтажу, технічного обслуговування, ремонту, модернізації, а також зменшення матеріало і енергоємності продукції виготовлення коксу;

- пульт синхронного та автоматизованого управління складовими пристрою виготовлення коксу.



Література: 1. Лазаренко Т.В., Карпенко О.О., Лазаренко О.Я. Шляхи удосконалення

технології і обладнання для виробництва коксу з потрібними властивостями // Угле Химический журнал. 2008. - №1-2. - С. 39-49.

2. Карпенко О.О. Патент України № 83431 Спосіб безперервного одержання коксу і пристрій для його здійснення. - 5 с.

3. Лазаренко Т.В., Карпенко О.О., Лазаренко О.Я. Шляхи удосконалення технології і обладнання для виробництва коксу з потрібними властивостями // Углехимический журнал. 2008. - №1-2. - С. 39-49.

4. Саранчук В.И. и др. Исследование газовыделения при пиролизе углей Донбасса // УглеХимический журнал. 2007. - №1-2 - С. 27-31

5. Макаров Г.Н. Производство кокса в кольцевых печах. – M.: Металлургия. 1972. - 320 с.

6. Лазаренко А.Я. О производстве кокса для широкого использования в различных отраслях народного хозяйства // Кокс и химия-2002. - №4. - С.8-13.

7. Рудыка В.И., Малина В.П., Ковалев В.П., Старовойт А.Г. Перспективы развития коксового производства и его технологии в начале третьего тысячелетия // Кокс и химия-2000. - №11-12. - С.17-22.

Науковий керівник: к.т.н., доц. Лазаренко О.Я. Стаття відправлена: 27.09.2015 р.

© Ніколайчук Ю.В. ЦИТ: 315-200 УДК 621.18 Combustion technology compares BFB and pulverized

Рагуткин А.В., Плешанов К.А., Зайченко М.Н., Маслов Р.C., Хлыст Е.Г.

ПАРОВОЙ И ВОДОГРЕЙНЫЙ КОТЛЫ С КИПЯЩИМ СЛОЕМ Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение

высшего образования «Московский государственный университет информационных технологий, радиотехники и электроники» МИРЭА

Москва, пр-т Вернадского, 78, 119454 Ragutkin A.V., Pleshanov K.A., Zaichenko M.N.,

Maslov R.S., Khlyst E.G. STEAM AND HOT-WATER BFB BOILERS

Moscow State University of Information Technologies, Radioengineering and Electronics,

Moscow, Vernadskiy prospekt 78, 119454

Аннотация. Приведено использование основной терминологии. Рассмотрено использование биотоплива для обеспечения нужд местных потребителей тепловой и электрической энергией. Дано обоснование выбора топлива и основных параметров энергетических установок. Дано описание конструкции разработанных парового и водогрейного котлов. Приведено сравнение технологии сжигания топлива в кипящем слое и факеле.

Ключевые слова: кипящий слой; котел; котел с кипящим слоем; паровой



котел; водогрейный котел; биотопливо; отходы деревообработки, древесные отходы; Boiler Designer; опорные точки.

Abstract. Basic terminology is specified. The paper studies the use of biofuel for supplying local consumers with heat and electric power. Describes fuel choice, energy units main parameters. They provided construction of the developed steam and hot-water boilers. Combustion technology compares BFB and pulverized.

Key words: fluidized bed; boiler; BFB; steam boiler; hot-water boiler; biofuel; waste timber; Boiler Designer; reference values.

Вступление. Развитие энергетики в России как и в мире, в последнее время

ориентировано на создание распределённой энергетики, использующей местные источники топлива. Это позволяет уменьшить капитальные затраты и повысить инвестиционную привлекательность проекта, рассредоточить источники вредных выбросов и снизить вредное воздействие на окружающую среду, уменьшить затраты на транспортировку топлива и энергии, обеспечить независимость снабжения отдельных территорий, особенно испытывающих затруднения с поставками энергетического топлива.

В России особое внимание [1] уделяется теплоснабжению удаленных населенных пунктов за счет местных источников топлива, таких как торф, дрова и «биотопливо».

Использование возобновляемых источников энергии в России только начинается, поэтому термины в этой области, в частности, «биотопливо» могут пониматься по разному. Ниже приведено определение основных терминов, использующихся в данной работе на основе уже существующих.

Обзор литературы. В качестве энергетического топлива (горючих веществ, которые

экономически целесообразно использовать для получения в промышленных целях больших количеств тепла [2]) в XX веке рассматривались такие энергоресурсы как дрова [3] и торф [4]. Разработанная классификация, к сожалению, не охватывает целую область энергоресурсов местного значения, которые могут использоваться для выработки тепла и электрической энергии, таких как продукты и отходы деревообработки, биомасса, вторичные энергоносители, полученные из биомассы, твёрдые бытовые отходы и т.д. [5, 6]. В ГОСТ 22530-77 [7] всё остальное топливо, помимо углей, природного газа и нефтепродуктов, классифицируется как другое.

На данный момент единственная попытка классифицировать новый раздел энергоресурсов была проведена в стандарте по нетрадиционным технологиям [8], разработанном на основании Распоряжения Европейского парламента и Совета Европейского Союза от 8.05.2003 №30 [8], включающего в себя определения только для топлива, использующегося в транспортном секторе. Это не даёт возможность использовать [8] как стандарт для разработок в энергетической области.

Под биотопливом ниже понимаются горючие вещества, которые целесообразно использовать как источник химической энергии для получения тепла в промышленных целях, не прошедшие длительные стадии образования



органического топлива. Биотопливо различается по способу получения: древесина, биомасса, твёрдые бытовые отходы и продукты термической и биохимической переработки биомассы.

Входные данные и методы. Местное топливо, имеющее широкое распространение и большие запасы –

это торф, биомасса и древесина (дрова и отходы деревообработки). Наиболее привлекательными из перечисленного топлива являются отходы деревообработки. Они не обладают высокой пожароопасностью, по сравнению с торфом, менее склонны к шлакованию (по сравнению с торфом и соломой) и широко распространены [9], их можно использовать практически даром, они просты в транспортировке и хранении, не требуют дополнительной переработки.

Свойства древесных отходов в соответствии с [10] представлены в табл. 1. Отдельно следует отметить сезонное колебание влажности топлива. В зимний период оно может увеличиваться до 70-80%.

Анализ различных способов сжигания отходов деревообработки показал, что для установок средней мощности предпочтительнее использовать технологию сжигания топлива в кипящем слое [11]. Данная технология имеет ряд преимуществ при сжигании нешлакующего топлива:

• механический недожог 1% (по данным корпорации Valmet, одного из крупных производителей котлов, сжигающих биотопливо в режиме кипящего слоя);

• равномерность распределения материала слоя, продуктов сгорания в топке, что приводит к одинаковому тепловому потоку на разные стены;

• более низкая эмиссия оксидов азота NOx [12] по сравнению с факельным сжиганием;

• не имеет ограничения по влажности топлива; • отсутствие сушки топлива.

Таблица 1 Расчетные характеристики древесных отходов Наименование Величина Размерность

Низшая теплота сгорания 2440 ккал/кг Выход летучих на горючую массу 85 %

Состав рабочей массы топлива Влажность 53 % Зольность 0.02 % Сера % Углерод 22.24 % Водород 2.86 % Азот 0.96 % Кислород 18.57 % На ТЭС и ТЭЦ во время наибольшего развития энергетики СССР

наибольшее распространение получили параметры перегретого пара 9,8-



14 МПа и 540-560 ºС. Для паропроводов острого пара на подобных станциях часто применяли стали марок 12Х1МФ и 15Х1М1Ф из-за оптимального соотношения цены и качества. Их предел ползучести наступает при 545 ºС [13], что резко сокращает ресурс работы трубопроводов острого пара. По этой причине большинство ТЭС в СССР и России пришлось снизить температуру перегретого пара с 560 ºС до 540 ºС. Значительное количество ТЭЦ стран ЕС также из-за применения аналога стали 12Х1МФ работают с температурой перегретого пара 540 ºС и давлением от 10 МПа до 15 МПа. На ТЭС для подобных котлов используется паровые турбины с параметрами пара 12,8 МПа и 555 ºС или 8,8 МПа и 535 ºС.

Котлы, сжигающие биотопливо в режиме кипящего слоя, ограничены по мощности из-за размеров решётки и топочной камеры. В энергетической установке рационально использовать 1 паровую турбину, с работающими 2 котлами, сжигающими биотопливо с параметрами пара за котлом 9,8 МПа, 540 ºС и паропроизводительностью 120 т/ч (Е-120-9.8-5401). По тепловой мощности это соответствует 85 МВт. Возможно использование турбин с расходом острого пара 240 т/ч типа Т-50/60-8,8 (УТЗ), Т-50-8,8 (ЛМЗ) в случае, когда необходима выработка тепловой энергии, ПТ-30/35-80/10-5М (УТЗ), если необходим и пар для промышленных предприятий или К-55-90 (ЛМЗ) для ТЭС. Существует большой опыт производства и эксплуатации выше перечисленных турбин. Возможен вариант с использованием 1 парового котла и разработкой новой паровой турбины.

Одним из самых массовых и востребованных водогрейных котлов является ПТВМ-100. В период с 1959 по 1988 гг. на станции было поставлено более 90 таких котлов. Поэтому параметры работы водогрейного котла взяты в соответствии с ПТВМ-100: мощность 100 Гкал (116 МВт), температура холодной воды 70 ºС, горячая вода на выходе из котла с давлением 1,6 МПа, температурой 150/100 ºС и расходом 1235/2460 т/ч в основном и пиковом режимах соответственно (КВ-Ф-116-1502).

Габариты топки котла определялись по величине приведенной скорости продуктов сгорания. При сжигании древесины она находится в пределах 1.2-2 м/с по данным фирм Valmet и Foster Wheeler.

Коэффициент избытка воздуха на выходе из топки принимался 1.15. Из опыта эксплуатации котлов с кипящим слоем известно, что при данном избытке воздуха за топкой можно достичь механического недожога топлива 1%. В расчётах величина механического недожога топлива принималась равной 2% из-за отсутствия опыта эксплуатации подобных котлов в России. Количество первичного воздуха, подаваемого под решетку, принималось из диапазона 0.5-0.6, характерного для данной технологии сжигания.

1 котел типа Е, паропроизводительностью 120 т/ч, с абсолютным давлением пара 9.8 МПа, температурой пара 540 ºС, с топкой кипящего слоя для сжигания твердого топлива – обозночание в соответствии с ГОСТ 3619-89

2 котел водогрейный, с топкой кипящего слоя для сжигания твердого топлива теплопроизводительностью 116 МВт (100 Гкал/ч), с температурой воды на выходе 150 ºС – обозночание в соответствии с ГОСТ 21563-93



Температура на выходе из топки задавалась не выше 1000°С для обеспечения бесшлаковочного режима работы поверхностей нагрева, расположенных за топочной камерой. Температура уходящих газов принималась 170 °С [2]. Высокая температура уходящих газов предотвратит низкотемпературную коррозию воздухоподогревателя. КПД котла в соответствии с [2] составил 89-90% для парового и водогрейного котлов соответственно. Для повышения эффективности всей установки в дальнейшем планируется установка системы улавливания скрытой теплоты парообразования продуктов сгорания [14]. Он позволит охладить продукты сгорания до 35-45 °С и сократить расход топлива на 10 – 14%.

Содержание золы на рабочую массу топлива мало и составляет всего 2.35%, поэтому скорость продуктов сгорания ограничивалась только из условий получения приемлемого сопротивления по газовому тракту менее 12 м/с.

Температура горячего воздуха выбиралась из диапазона 200 – 250 °С для возможности обеспечения работы котла на топливе повышенной влажности.

Расчёт тепловой схемы и элементов котлов происходил при помощи программы Boiler Designer, хорошо зарекомендовавшей себя при проведении тепловых расчетов [15 – 18], расчетах естественной и многократной принудительной циркуляции [19, 20] и расчетов переходных процессов [21 –23]. Расчет элементов котла за топкой производился в соответствии с [2].

Результаты. Обсуждение и анализ. Конструкции спроектированных парового (рис. 1) и водогрейного (рис. 2)

котлов представлены ниже. В сравнении с котлами, осуществляющими факельное сжигание твёрдого энергетического топлива [24], главное различие в работе котлов будет состоять в коэффициенте избытка воздуха на выходе из топки и величине механического недожога топлива (см. табл. 2).

По сравнению с коэффициентом избытка воздуха, рекомендуемом в [2] и равным 1.2, сжигание топлива в режиме кипящего слоя из-за хорошего перемешивания воздуха и топлива требует поддержки меньшего избытка воздуха 1.15. В конечном итоге это будет оказывать влияние на увеличение КПД котла в размере 0.2-0.3% [25].

Котельная установка котла, оборудованного топкой с кипящим слоем для сжигания биотоплива, по сравнению с котлом, реализующим факельное сжигание, не оборудована сушильно-мельничной системой. По условиям горения древесных отходов в кипящем слое достаточно иметь температуру горячего воздуха в 200-250 °С, а не 300-400 °С, необходимые для сушки топлива при сжигании каменного угля и торфа (см. табл. 2). Низкая температура горячего воздуха позволяет выполнить воздухоподогреватель в 1 ступень и уменьшить коэффициент избытка воздуха в уходящих газах на 0.05, что приведёт к дополнительному увеличение КПД котла на 0.2-0.3% [25].

В совокупности с достижением механического недожога на уровне лидеров производителей котлов с кипящим слоем в 1%, малый избыток воздуха в уходящих газах позволит иметь экономичность котла, большую, чем при сжигании твердого топлива в факеле на 0.2-1.5%.



Рис. 1. Продольный разрез парового котла



Рис. 2. Продольный разрез водогрейного котла



Таблица 2 Сравнение характеристик работы котлов

Обозначение котла Наименование Размер-

ность КВ-Ф-116 КВ-Т-140 Е-120-9.8-540Ф

Е-160-9.8-540Т

Мощность котла МВт 116 140 85 114 Топливо - древесные

отходы экибастуз-ский КУ

древесные отходы

фрезерный торф

Низшая теплота сгорания топлива МВт/кг 10.2 16.1 10.2 8.12

Расход топлива т/ч 44.4 32.8 33.7 57.8 КПД котла % 90.4 93 89.1 86.7 Потери с уходящими газами

% 7.3 4.7 7.1 12

Потери с механическим недожогом

% 2 1.5 2.9 0.5

Масса поверхностей теплообмена

т 74.9 366.5 113.4 -

Масса ТВП т 51 288 30.1 - Температура на выходе из топки ºС 1000 1210 1000 1000

Коэффициент избытка воздуха на выходе из топки

- 1.15 1.2 1.15 1.2

Размеры топки (aт х bт)

м 6.8 х 6.64 7.22 х 7.05 6.5 х 6.5 7.28 х 6.96

Высота топки м 18.2 20 13.75 21.7 теплонапряжение сечения топки МВт/м2 2.8 2.9 2.2 2.58

теплонапряжение объёма топки МВт/м3 0.15 0.15 0.12 0.14

Коэффициент избытка воздуха в уходящих газах

- 1.2 1.23 1.22 1.33

Температура уходящих газов ºС 170 115 170 190

Температура горячего воздуха ºС 225 325 250 400



Как указано выше низкая температура горячего воздуха приводит к малым размерам ТВП. Из таблицы 2 видно, что, масса ТВП вносит значительный вклад от 30% до 80% в общую массу всех труб в котле. Это объясняется самым низким температурным напоров во воздухоподогревателе [15, 16]. Поэтому уменьшение ТВП значительно снижает металлоёмкость поверхностей нагрева котла, а следовательно, и его каркаса, что в результате приведёт к значительному уменьшению капитальных затрат энергетической установки.

Теплонапряжение поперечного сечения топочной камеры в приведенных котлах находится примерно на одном уровне. В результате габариты топки и размеры экранных поверхностей, в основном, определяются мощностью котла и шлакующими свойствами топлива и не зависят от способа сжигания топлива.

Заключение и выводы. В статье были рассмотрены основные характеристики работы котлов,

сжигающих биотопливо, в режиме кипящего слоя. Для корректной оценки эффективности использования данной технологии по сравнению с традиционным факельным сжиганием приведены исходные данные, которые использовались для проектирования котлов с кипящим слоем. По итогам расчётов приведено сравнение характеристик котлов с кипящим слоем и котлов, реализующих факельное сжигание.

В результате удалось сравнить основные показатели работы котлов, реализующих технологии сжигания топлива в кипящем слое и факеле:

1. меньший коэффициент избытка воздуха на выходе из топки и в уходящих газах за счёт применения одной ступени ТВП, в том числе на влажном топливе;

2. величина механического недожога в целом находится на одном уровне; 3. повышенный КПД (при одинаковой температуре уходящих газов) на 0.2-

1.5% из-за уменьшения объёма продуктов сгорания; 4. низкая температура горячего воздуха из-за отсутствия сушильно-

мельничной системы приводит к меньшей металлоёмкость котла за счёт снижения массы воздухоподогревателя;

5. размеры топки определяются в большей степени характеристиками топлива и не зависят от технологии сжигания.

Литература: 1. Энергетическая стратегия России на период до 2035 года. Проект.

http://solex-un.ru/sites/solex-un/files/review/proektenergostrategii2035.pdf 2. Тепловой расчёт котельных агрегатов (нормативный метод). Под ред.

Н.В. Кузнецова и др., М.: Энергия, 1973. 3. Хзмалян. Д.М., Каган Я.А. Теория горения и топочные устройства. М.:

Энергия, 1976. 4. Энергетическое топливо СССР (ископаемые угли, горючие сланцы,

торф, мазут и горючий природный газ): Справочник /В.С. Вдовиченко, М.И. Мартынова, Н.В. Новицкий, Г.Л. Юшина.- М.: Энергоатомиздат, 1991.

5. Лачуга Ю.Ф., Измайлов А.Ю., Жалнин Э.В. Потенциал биоэнергетики в России // Вестник Орловского государственного аграрного университета. 2007.



№ 6, том 9. 6. Ишмуратова В.Г., Комаров А.Г. Биоэнергетика России: современное

состояние, проблемы и перспективы // Проблемы современной экономики. 2011. № 1.

7. ГОСТ 22530-77. Котлы паровые стационарные утилизаторы и энерготехнологические. Государственный комитет СССР по стандартам. Издательство стандартов. М.: Москва, 1988.

8. ГОСТ Р 52808-2007. Нетрадиционные технологии. ЭНЕРГЕТИКА БИООТХОДОВ. Термины и определения. Международная Биоэнергетика // 1(10)/2009 г.

9. И.Р. Шегельман, К.В. Полежаев, Л.В. Щеголева, П.О. Щукин, Биотопливо: Состояние и перспективы использования в теплоэнергетике Республики Карелия, Изд-во ПетрГУ, Петрозаводск, 2006.

10. Варес В., Каськ Ю., Муйсте П., Пиху Т., Соосаар С. Справочник потребителя биотоплива / Таллин: ТТУ, 2005.

11. P. Basu, Combustion and gasification in fluidized beds, CRC Press, Ed. Boca Raton: Taylor & Francis group, 2006.

12. П.В. Росляков. Методы защиты окружающей среды. М.: Издательский дом МЭИ, 2007.

13. Эксплуатация объектов котлонадзора. Официальное издание, М.: НПО ОБТ, 1996.

14. Ионкин И.Л., Рагуткин А.В., Росляков П.В., Супранов В.М., Зайченко М.Н., Лунинг Б. Влияние конденсационного утилизатора на работу паровых и водогрейных газовых котлов // Теплоэнегетика, 2015 № 5 С. 44-50.

15. Супранов В. М., Изюмов М. А., Росляков П. В. Исследование возможности работы котла ТПЕ-208 энергоблока № 1 Смоленской ГРЭС на непроектных углях // Теплоэнергетика, 2011. № 1. C. 44-54.

16. Изюмов М. А., Супранов В. М., Росляков П. В. и др. Исследование возможности перевода котлов ТП-92 Яйвинской ГРЭС на непроектные виды углей // Теплоэнергетика, 2008. № 9. С. 7-18.

17. Супранов В. М., Баторшин В. А., Штегман А. В. и др. Исследование возможности и целесообразности работы котла Пп-1900-25-570КТ в режиме кислородного сжигания топлива // Теплоэнергетика, 2012. № 8. С. 10-18.

18. Супранов В. М., Рябов Г. А., Мельников Д. А. Исследование возможности и целесообразности работы котла Пп-1000-25-585 с циркулирующим кипящим слоем в режиме кислородного сжигания топлива // Теплоэнергетика, 2011. № 7. С. 56–64.

19. Росляков П.В., Плешанов К.А., Стерхов К.В. Исследование естественной циркуляции в испарителе котла-утилизатора с горизонтальными трубами // Теплоэнергетика. 2014. № 7. С. 3 - 10.

20. Плешанов К.А., Стерхов К.В., Расчет циркуляции котла-утилизатора ПР-76-3.3-415 // Пакет прикладных программ для расчета теплоэнергетического оборудования Труды Международной научно-практической конференции ‘‘Boiler Designer-2014''. 2014. С. 77-82.

21. Двойнишников В. А., Попов Е. А. Влияние размеров и начальной



температуры барабана котла-утилизатора ПГУ на его напряженное состояние в период пуска // Теплоэнергетика. 2010. № 11. С. 64-67.

22. Двойнишников В.А., Попов Е.А. Особенности напряженного состояния барабана высокого давления в период пуска котла-утилизатора ПГУ // Теплоэнергетика. 2010. № 8. С. 13-18.

23. Плешанов К.А., Латиш Ю.В., Князьков В.П. Исследование пуска котла ПК-85 Новогорьковской ТЭЦ // Пакет прикладных программ для расчета теплоэнергетического оборудования: Труды Международной научно-практической конференции «Boiler Designer-2014». – М.: ТОРУС ПРЕСС, 2014. С. 33–39.

24. Паровые котлы большой мощности. Под ред. Н.В. Голованова. Л.: НПО ЦКТИ, 1972.

25. Росляков П.В., Плешанов К.А., Ионкин И.Л. Оптимальные условия для сжигания топлива с контролируемым химическим недожогом // Теплоэнергетика. 2010. №4. С. 17-22.

Статья подготовлена в рамках федеральной целевой программы «Исследования и разработки по приоритетным направлениям развития

научно-технологического комплекса России на 2014–2020 годы», уникальный идентификатор прикладных научных

исследований (проекта) RFMEFI57414X0125 Научный руководитель: к.т.н., научный руководитель работ Рагуткин А.В.

Статья отправлена: 29.09.2015 г. © Рагуткин А.В.

ЦИТ: 315-219 УДК 621.762:4.669.295

Іванов В.І., Нестеренко Т.М., Лукошніков І.Є., Мосейко Ю.В. ДОСЛІДЖЕННЯ ДИНАМІКИ УЩІЛЬНЕННЯ ТИТАНОВИХ

ПОРОШКІВ ТИСКОМ Запорізька державна інженерна академія,

Запоріжжя, Леніна, 226, 69006 Ivanov V.I., Nesterenko Т.M., Lucoshnikov І.E., Mosejko Yu.V.

RESEARCH OF DYNAMICS OF COMPRESSION FOR TITANIC POWDERS BY PRESSURE

Zaporozhe state engineering academy, Zaporozhe, Lenin, 226, 69006

Анотація. З позиції термодинаміки незворотних процесів проаналізовано

динаміку процесу ущільнення титанових порошків тиском. Показано можливість використання її положень для опису процесу, що досліджують

Ключові слова: титановий порошок, ущільнення, опис процесу, коефіцієнти перенесення енергії та маси

Annotation. From position thermodynamicses of irreversible processes there are analysed dynamics of process of compression for titanic powders by pressure. It is shown possibility of the use of its positions for description of process, that



investigated. Keywords: titanic powder, compression, description of process, coefficients of

transfer of energy and mass Вступ Завдання процесу ущільнення металевих порошків під тиском полягає у

підвищенні до заданої середньої кінцевої щільності просторової області, що має форму та розміри напівфабрикату, під час додавання до маси певних зусиль. У зв'язку з цим розгляд зазначеного процесу повинен здійснюватися з енергодинамічної точки зору.

Постановка задачі Оцінка можливості застосування положень феноменологічної теорії

енерго- та масоперенесення під час обробки дисперсних порошків тиском для опису процесу ущільнення титанових порошків

Головна частина досліджень Для вивчення закономірностей цього процесу на гідравлічному пресі ПСУ-

500 використовували тензометричну установку [1], що дозволяє виконувати синхронний контроль і реєстрацію змінювання за часом:

– тиску на рухливому пуансоні, який є усередненим щодо його площі, що моделює поведінку тиску на поверхні системи «титановий порошок – стінки прес-форми» ( ), 1z ïP f= τ , де z – вісь декартової системи координат, за напрямом процесу ущільнення; τ – тривалість ущільнення, с;

– тиску на нерухомому пуансоні, який є усередненим щодо його площі, що моделює поведінку тиску в центрі системи за двостороннім його симетричним прикладенням ( ), 2z öP f= τ ;

– робочої потужності ( )1ðM = ϕ τ та потужності холостого ходу ( )2õ õM = ϕ τ пресу, які дозволяють розраховувати потужність, що засвоюється даною системою;

– лінійні переміщення рухливого пуансона під час ущільнення порошку ( )= Φ τ . Тиск на поверхні ( ,z ïP ) та в центрі ( ,z öP ) системи «титановий порошок –

стінки прес-форми» вимірювали за допомогою тензорезисторів, що розміщували у різних точках неробочої поверхні пуансонів. Вимірювання енергетичних параметрів роботи пресу виконували з використанням спеціально розробленого механоелектричного перетворювача. Переміщення рухливого пуансона контролювали індуктивним датчиком. Реєстрацію всіх параметрів виконували на світлопроменевому осцилографі типу Н 008.

Виявлені закономірності даного процесу дозволили підтвердити гіпотезу про дифузійний характер перенесення потоків енергії та маси речовини у даній системі, а, отже, й застосовувати розроблену феноменологічну теорію процесу обробки тиском дисперсних матеріалів [2,3] для вивчення процесу ущільнення титанового порошку.

Математичну модель енерго- та масоперенесення під час обробки порошкової титанової «пластини» тиском можна подати системою диференційних рівнянь виду Научные труды SWorld ISSN 2224-0187 (Р) / 2410-6720 (О) 92


2e

P a∂= ⋅∇

∂τ ; (1)

2e e

em

CCλ ⋅∂ρ

= ⋅∇∂τ

, (2)

де ea , eλ – коефіцієнти потенціалопровідності, м2/с, та енергопровідності системи, Дж/[м/м2⋅с⋅(Н/м2), відповідно; eC , emC – коефіцієнти питомої енергоємності системи за бародиффузійним перенесенням механічної енергії та маси речовини, Дж/[м3⋅(Н/м2)].

Задачу щодо визначення полів тиску та щільності маси у даній системі вирішували із залученням початкових (часових) і граничних (поверхневих) умов процесу, а також вологості та насипної щільності порошку.

Вважали, що розподіл тиску в системі «титановий порошок – стінки прес-форми» підпорядковується одномірному вісесиметричному рівнянню енергопровідності вигляду

2z z

eP Pa

z∂ ∂

= ⋅∂τ ∂

(3)

з початковим розподілом тиску за його товщиною

( )2

, 0,0z z özP z P P = + ⋅∆ δ

(4)

і граничними умовами – лінійною швидкістю qC зростання питомого енергетичного потоку eq , що приходить на поверхню системи, тобто

( ),zq

P zC

z∂ τ

−λ = ⋅τ∂

(5)

( ),0zP z

z∂ τ

=∂

(6)

де 0P∆ – різниця тисків між поверхнею та центром системи на початковий момент процесу ущільнення порошку; Н/м2; δ – розрахункова товщина дисперсної «пластини» за двостороннім симетричним наданням тиску, м.

Вирішення рівняння (3) з крайовими умовами (4)-(6) виконували методом кінцевих інтегральних перетворень Фурьє-Ханкеля [3]:

( )32 2

,00,0

3,3 6

qe eî ñ

e e e

CqP a zP z Pa⋅δ ∆ ⋅ τ δ −

τ = + + ⋅ − + ⋅ λ δ δ λ ⋅

( ) ( )2 2 4

4 2 42 2 24e e e

a a z a z ⋅ τ + ⋅ ⋅ τ ⋅ τ − +δ δ δ

(7)

Коефіцієнти перенесення у даній системі, що одержано під час зональних

розрахунків (за ділянками ∆τ ) досліджуваного процесу, наведено у таблиці. Результати наступного зіставлення експериментальних і розрахункових

даних дозволили відмітити їх достатнє збігання, що свідчить про правомочність запропонованого підходу для дослідження процесу ущільнення титанових порошків, який з достатнім для практики наближенням описує його закономірності.



Таблиця Коефіцієнти енерго- та масоперенесення для системи «титановий порошок

– стінки прес-форми» під час обробки її тиском Ділянки ∆τ , с eC 10-2 ,e cC ⋅10-2 eλ ⋅10-5 ea 10-5 emC 10-2 ,em cC ⋅10-2

Дж/м3⋅(Н/м2) Вт/м⋅(Н/м2) м2/с Дж/м3⋅(кг/м3) 1 8 24,0 24,0 5,4 22,5 36,7 36,7 2 4 25,6 27,0 5,5 20,4 55,0 92,0 3 4 22,5 23,3 5,4 23,0 73,5 12,9 4 4 23,0 20,7 4,2 20,3 91,8 16,5 5 5 22,0 20,4 3,3 16,2 11,5 20,8 6 5 21,5 20,5 2,9 14,1 13,8 25,2

Примітка: qC = 71,2 Дж/(м2⋅с2); 0ρ = 2100 кг/м3

Висновки Дослідження процесу ущільнення титанових порошків підтвердили

можливість застосування для його опису положень феноменологічної теорії енерго- та масоперенесення під час обробки дисперсних матеріалів тиском .

Литература: 1. Харченко, И. Г. Установка для тензометрических исследований

процесса прессования [Текст] / И. Г. Харченко, В. И. Іванов, Я. Т. Матвиенко // Порошковая металлургия. – 1975. – № 1. – С. 34-38.

2. Kharchenko, I. G. Phenomenological theory of energy and mass transfer for pressure shaping of disperse materials // International Journal of Heat Mass Transfer. – 1975. – Vol. 75. – P. 953-959.

3. Харченко, И. Г. Исследования термодинамики необратимых процессов переноса в дисперсных системах [Текст] / И. Г. Харченко, В. И. Іванов, И. И. Кобеза и др. // Труды III-го Минского междунар. форума по тепло- и массообмену. – Минск : ИТМО АНБ, 1996. – Т. V. – С. 208-214.

4. Лыков, А. В. Теория теплопроводности [Текст] / А. В. Лыков. – М. : Высшая школа, 1967. – 599 с.

Статья отправлена: 28.09.2015 Іванов В.І., Нестеренко Т.М., Лукошніков І.Є., Мосейко Ю.В


Авторы

Антоненко Артем Васильевич - кандидат технических наук, Украина Билько Марина Владимировна - докторант, доцент, Національний університет харчових

технологій, Украина Бородай Анжела Борисівна - кандидат ветеринарных наук, доцент, Полтавський

університет економіки і торгівлі, Украина Бортницкая Мирослава Юрьевна - магистр, Національний університет харчових

технологій, Украина Бровенко Татьяна Викторовна - кандидат технических наук, Украина Буляндра Алексей Федорович - доктор технических наук, профессор, Національний

університет харчових технологій, Украина Бурсаков Юрий Юрьевич - магистр, Национальный университет биоресурсов и

природопользования Украины, Украина Васылив Владимир Павлович - кандидат технических наук, доцент, Национальный

университет биоресурсов и природопользования Украины, Украина Вербицкий Борис Ильич - кандидат технических наук, доцент, Національний університет

харчових технологій, Украина Войцехівський Володимир Іванович - кандидат сельскохозяйственных наук, доцент,

Национальный университет биоресурсов и природопользования Украины, Украина Волкова Дарья Сергеевна - магистр, Національний університет харчових технологій,

Украина Гержикова Виктория Григорьевна - доктор технических наук, профессор, Украина Денисенко Татьяна Николаевна - кандидат технических наук, доцент, Чернігівський

державний технологічний університет, Украина Доманова Елена Владимировна - соискатель, ст. преп, Харьковский торгово-

экономический институт Киевского Национального торгово-экономического университета, Украина

Зайченко Михаил Николаевич - аспирант, Московский государственный институт радиотехники, электроники и автоматики, Россия

Иванов Виктор Ильич - соискатель, ст. преп, Запорізька державна інженерна академія, Украина

Иващенко Наталия Викторовна - кандидат технических наук, доцент, Національний університет харчових технологій, Украина

Ищенко Николай Владимирович - кандидат химических наук, Київський національний університет імені Тараса Шевченка, Украина

Кигель Наталья Федоровна - профессор, Украина Кириченко Олена Василівна - аспирант, Полтавський університет економіки і торгівлі,

Украина Кириченко Юлия Николаевна - магистр, Харьковский торгово-экономический институт

Киевского Национального торгово-экономического университета, Украина Лукошников Игорь Евгеньевич - кандидат технических наук, доцент, Запорізька державна

інженерна академія, Украина Луцик Юрий Павлович - кандидат технических наук, доцент, Національний університет

харчових технологій, Украина Магалецкая Ирина Анатольевна - кандидат технических наук, Національний університет

харчових технологій, Украина Маслов Родион Сергеевич - студент, Московский государственный институт

радиотехники, электроники и автоматики, Россия Медведкова Инна Игоревна - кандидат технических наук, доцент, Донецький державний

університет економіки і торгівлі імені Михайла Туган-Барановського, Украина Михайлик Валентин Сергеевич - Украина


Михайлишин Михайло Стахович - кандидат физико-математических наук, доцент, Тернопільський державний технічний університет ім. Івана Пулюя, Украина

Мосейко Юрий Викторович - доктор педагогических наук, доцент, Запорізька державна інженерна академія, Украина

Нестеренко Татьяна Николаевна - кандидат технических наук, доцент, Запорізька державна інженерна академія, Украина

Николайчук Юрий Владимирович - соискатель, ст. преп, Донбасский государственный педагогический университет, Украина

Плешанов Константин Александрович - кандидат технических наук, Московский государственный институт радиотехники, электроники и автоматики, Россия

Попова Наталия Александровна - кандидат технических наук, доцент, Донецький державний університет економіки і торгівлі імені Михайла Туган-Барановського, Украина

Пястолова Ирина Алексеевна - кандидат технических наук, профессор, Казахстан Рагуткин Александр Викторович - кандидат технических наук, Московский

государственный институт радиотехники, электроники и автоматики, Россия Рыжкова Таисия Николаевна - доцент, Украина Скорченко Мария Викторовна - аспирант, Національний університет харчових технологій,

Украина Слива Юлия Владимировна - кандидат технических наук, доцент, Национальный

университет биоресурсов и природопользования Украины, Украина Стадник Игорь Ярославович - доктор технических наук, профессор, Тернопільський

державний технічний університет ім. Івана Пулюя, Украина Тлеуов Асхат Халилович - доктор технических наук, профессор, Казахский

агротехнический университет, Казахстан Тлеуова Анастасия Асхатовна - кандидат технических наук, ст. преп, Казахстан Хлыст Екатерина Геннадьевна - студент, Московский государственный институт

радиотехники, электроники и автоматики, Россия Шубина Лидия Юрьевна - кандидат технических наук, доцент, Харьковский торгово-

экономический институт Киевского национального торгово-экономического Университета, Украина


СОДЕРЖАНИЕ / Contents

ТЕХНИЧЕСКИЕ НАУКИ / TECHNICAL SCIENCES

Технологии продовольственных товаров / Technology of food products

ЦИТ: 315-043 Магалецкая И.А., Волкова Д., Бортницкая М. КОНЦЕПЦИЯ ТЕХНОЛОГИИ ДЕСЕРТА БЕЗ ИСПОЛЬЗОВАНИЯ ЖИРА И САХАРА Magaletska I., Volkova D., Bortnitska M. CONCEPT OF DESSERT TECHNOLOGY WITHOUT FAT AND SUGAR……………………………………………………….…..4

ЦИТ: 315-044 Медведкова І.І., Попова Н.О. АНАЛІЗ ВМІСТУ КАТАЛАЗИ ПРИ ЗБЕРІГАННІ СВІЖИХ КУЛЬТИВОВАНИХ ГРИБІВ KUEHNEROMYCES MUTABILIS ТА FLAMMULINA VELUTIPES Мedvedkova I.I., Popova N.A. ANALYSIS OF CONTENT CATALASE STORAGE OF FRESH CULTIVATED MUSHROOMS KUEHNEROMYCES MUTABILIS AND FLAMMULINA VELUTIPES…………………………………………………………….9

ЦИТ: 315-093 Шубіна Л. Ю., Доманова О.В. ШЛЯХИ ЗНИЖЕННЯ АРОМАТОПРОНИКНОСТІ ЧЕРЕВИ СВИНЯЧОЇ Shubina L. Y, Domanova E. V. WAYS OF DECREASE AROMA OF PERMEABILITI PORK CASINGS……………………………………………………………………….15

ЦИТ: 315-111 Стадник І.Я., Михайлишин М.С., Василів В.П. МОДЕЛЮВАННЯ ПРОЦЕСУ ЗАМІШУВАННЯ ТІСТА БЕЗЛОПАТЕВИМ РОБОЧИМ ОРГАНОМ Stadnuk I.Y., Mykhailyshyn M.S., Vasyliv V.P. SIMULATION PROCESS MIXING DOUGH WORKING BODY WITHOUT BLADES………………………………………………...20

ЦИТ: 315-118 Иващенко Н.В., Вербицкий Б.И., Буляндра О.Ф., Луцик Ю.П. СТРУКТУРНЫЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ СВЕКЛОВИЧНОГО ЖОМА Ivashchenko N.V., Verbitckiy B.I., Bulyandra A.F., Lutsyk Y.P. STRUCTURAL CHARACTERISTICS OF BEET PULP…………………………………………………..26

ЦИТ: 315-157 Рыжкова Т.Н., Кигель Н.Ф. ВЫБОР ЗАКВАСОК ДЛЯ ПРОИЗВОДСТВА СЫЧУЖНЫХ СЫРОВ ИЗ КОЗЬЕГО МОЛОКА Ryzhkova T.N., Kigelia N.F. CHOICE FOR STARTERS CHEESES FROM GOAT'S MILK.....31

ЦИТ: 315-189 Антоненко А.В., Михайлик В.С., Бровенко Т.В. ТЕХНОЛОГІЯ ПРИГОТУВАННЯ БОРОШНЯНИХ КОНДИТЕРСЬКИХ ВИРОБІВ З ВИКОРИСТАННЯМ МОРКВЯНОГО ПЮРЕ ТА ОЛІЇ З НАСІННЯ ГАРБУЗА Antonenko A.V., Mihailik V. S., Brovenko T.V. TECHNOLOGY OF PREPARATION OF FLOUR CONFECTIONERY BASED CARROT PUREE AND OIL FROM PUMPKIN SEEDS………………………………………………………………………………...36


ЦИТ: 315-197 Білько М.В., Іщенко М.В., Скорченко М.В., Гержикова В.Г. ЗАСТОСУВАННЯ ТАНІНІВ ДЛЯ ПІДВИЩЕННЯ ЯКОСТІ РОЖЕВИХ СТОЛОВИХ ВИН Bilko M.V., Ischenko M.V., Skorchenko M.V., Hergikova V.G. THE USE OF TANNINS FOR QUALITY ROSE TABLE WINES…………………………………………………….....42

ЦИТ: 315-205 Денисенко Т.М. ОЦІНКА ЯКОСТІ СОКІВ ПЛОДОВО-ЯГІДНИХ Denisenko T.N. QUALITY EVALUATION FRUIT AND BERRY OF JUICES……………...52

ЦИТ: 315-258 Войцехівский В., Токар А., Войцехівська О., Сметанська І. ДИНАМІКА ВМІСТУ АНТОЦІАНІВ ТА АСКОРБІНОВОЇ КИСЛОТИ ЗА НАСТОЮВАННЯ М’ЯЗГИ ТА ЗБЕРІГАННЯ СУНИЧНИХ СПИРТОВАНИХ СОКІВ З ЯГІД РІЗНИХ СОРТІВ Voytsekhivskiy V., Tokar A., Smetanska I., Voytsekhyvskа О. DYNAMICS OF ANTHOCYANS AND ASCORBIC ACID IN EXPOSURE ON DROP AND STORAGE SPIRITED STRAWBERRY JUICE FROM DIFFERENT VARIETIES……………………...55

ЦИТ: 315-254 Бурсаков Ю.Ю., Слыва Ю.В. АНАЛИЗ ПОКАЗАТЕЛЕЙ БЕЗОПАСНОСТИ РЫБЫ И МОРЕПРОДУКТОВ Bursakov Y.Y., Sliva Y.V. ANALYSIS OF THE SAFETY PERFORMANCE OF FISH AND SEAFOOD…………………………………………………………………………….60 Технологии материалов и изделий текстильной и легкой промышленности Materials technology, and textile and light industry

ЦИТ: 315-035 Кириченко О. В., Бородай А. Б. МІКРОБІОЛОГІЧНА СТІЙКІСТЬ ГЕОТЕКСТИЛЬНИХ НЕТКАНИХ МАТЕРІАЛІВ У НАТУРНИХ УМОВАХ Kyrychenko O. V., Boroday A. B. MICROBIOLOGICAL STABILITY NONWOVEN GEOTEXTILE IN NATURAL CONDITIONS……………………………………………63

ЦИТ: 315-092 Доманова О.В., Кириченко Ю.М. ОБГРУНТУВАННЯ МОЖЛИВОСТІ ВИКОРИСТАННЯ РОСЛИННИХ БАРВНИКІВ ДЛЯ ДИТЯЧОГО ОДЯГУ Domanova O.V., Kyrychenko Y.M. STUDY THE POSSIBILITY OF USING OF PLANT DYES FOR CHILDREN'S CLOTHES……………………………………………………68 Металлургия и энергетика / Metallurgy & Energy

ЦИТ: 315-017 Тлеуов А.Х., Пястолова И.А., Тлеуова А.А. ВЛИЯНИЕ КЛИМАТИЧЕСКИХ УСЛОВИЙ НА ВЫБОР РЕЖИМА РАБОТЫ СОЛНЕЧНОЙ УСТАНОВКИ ТЕПЛОСНАБЖЕНИЯ Tleuov A., Pyastolova I.,Tleuova A. THE INFLUENCE OF CLIMATIC CONDITIONS ON THE OPERATION MODE SELECTION SOLAR HEATING INSTALLATION…………..…72


ЦИТ: 315-158 Ніколайчук Ю.В., Щербін С.Я. СПОСІБ СИНХРОНІЗОВАНОГО ВИРОБНИЦТВА КОКСУ З ЗАДАНИМИ ВЛАСТИВОСТЯМИ Nikolaychuk Y., Shcherbin S. SYNCHRONIZED METHOD OF PRODUCTION OF COKE WITH SPECIFIED PROPERTIES…………………………………………….…………76

ЦИТ: 315-200 Рагуткин А.В., Плешанов К.А., Зайченко М.Н., Маслов Р.C., Хлыст Е.Г. ПАРОВОЙ И ВОДОГРЕЙНЫЙ КОТЛЫ С КИПЯЩИМ СЛОЕМ Ragutkin A.V., Pleshanov K.A., Zaichenko M.N., Maslov R.S., Khlyst E.G.STEAM AND HOT-WATER BFB BOILERS…………………………………………………………..81

ЦИТ: 315-219 Іванов В.І., Нестеренко Т.М., Лукошніков І.Є., Мосейко Ю.В. ДОСЛІДЖЕННЯ ДИНАМІКИ УЩІЛЬНЕННЯ ТИТАНОВИХ ПОРОШКІВ ТИСКОМ Ivanov V.I., Nesterenko Т.M., Lucoshnikov І.E., Mosejko Yu.V. RESEARCH OF DYNAMICS OF COMPRESSION FOR TITANIC POWDERS BY PRESSURE…..…………91


Научное издание НАУЧНЫЕ ТРУДЫ SWORLD

Выпуск 3 (40) Том 5

Технические науки

На русском, украинском и английском языках

Свидетельство СМИ ПИ № ФС 77 – 62059 ЭЛ № ФС 77 – 62060

Научные достижения Авторов были также представлены на международной научной конференции «Научные

исследования и их практическое применение. Современное состояние и пути развития ‘2015» (6-18 октября 2015 г.)

на сайте www.sworld.education Решением международной научной конференции работы, которые получили положительные отзывы, были

рекомендованы к изданию в журнале (после рецензирования).

Разработка оригинал-макета – ООО «Научный мир»

Формат 60х84 1/16. Тираж 500. Заказ №К15-3.

ООО «НАУЧНЫЙ МИР»

153012, г.Иваново, ул.Садовая 3, 317 e-mail: [email protected]

www.sworld.education Идентификатор субъекта издательского дела №9906509

Издатель не несет ответственности за достоверность информации и научные результаты, представленные в статьях


Documents

· Н 347 ISSN 2224-0187 (Print) ISSN 2410-6720 (Online) УДК. 08 ББК 94. Н 347. Главный редактор: Гончарук Сергей Миронович, доктор