Научный архив: статьи

Россия входит в десятку стран по добыче водных биологических ресурсов. Потенциал вторичного рыбного сырья, накапливаемого при разделке рыб, в настоящее время не раскрыт полностью. На территории Калининградской обл. наиболее перспективными источниками исследований являются: судак, треска, лещ, салака, килька. Целью данной работы является оценка эффективности применения ферментов для обработки продуктов разделки судака, а именно покровной ткани. Покровная ткань составляет 2–7 % общей массы рыбы и состоит из значительного количества коллагеновых белков. в составе. В данном исследовании были обоснованы параметры ферментативного гидролиза покровных тканей судака с использованием следующих протеолитических ферментных препаратов: папаин (производство Animox, Германия) и фермента Alcalase® 2,4 L (производство Novozymes, Дания). По данным производителя оба фермента проявляют наибольшую активность при температуре 50 °C и нейтральном рН 6–7, что соответствует естественному рН рыбного сырья. Варьировали количество вносимого ферментного препарата для достижения наибольшего выхода конечного продукта. Анализировали влияние продолжительности процесса. Для обоснования времени проведения ферментолиза путем формольного титрования оценивали количество накопленного небелкового аминного азота в протеиновом экстракте. Степень гидролиза является критерием эффективности ферментных препаратов. Оценивали прирост продуктов расщепления белка в растворимой фракции и негидролизованном субстрате. В ходе всего времени ферментолиза, с шагом в 30 мин, определяли количество сухих веществ. Ферментолиз вели в течение 12 ч при постоянном перемешивании и гидромодуле 1:3. По результатам проведенных исследований для ферментативного гидролиза покровных тканей рыб обоснован выбор ферментного препарата папаин: при дозировке фермента 1,5 % к массе сырья и проведении ферментолиза в течение 3,5 ч получен наиболее высокий показатель степени гидролиза сырья равный 75 %

Показана рациональность выделения и использования рыбного жира из вторичного рыбного сырья для использования в различных целях. В связи с высокой склонностью рыбного жира к окислительной и гидролитической порче актуально использовать его для микробиологического синтеза биоразлагаемых пластиков полигидроксиалканоатов. Традиционным способом выделения жира из рыбного сырья является термический. Целью работы являлось изучение влияния температуры и продолжительности термического воздействия на рыбное вторичное сырье в водной среде для обоснования его максимального выхода с показателями качества, благоприятными для синтеза полигидроксиалканоатов. Объектами исследования являлись наиболее массовые жиросодержащие отходы рыбопереработки предприятий Калининградской области. Это головы копченой кильки (отходы производства консервов «Шпроты в масле»), внутренностей судака (отходы кулинарных производств), головы скумбрии атлантической (отходы консервного производства). Установлена динамика изменения степени гидролиза жира (кислотное число), накопления продуктов первичного окисления (перекисное число), концентрации продуктов вторичного окисления (тиобарбитуровое и анизидиновое числа), степени непредельности жира (йодное число), содержания низкомолекулярных жирных кислот (число омыления), чистоты триацилглицеридов (неомыляемые вещества), содержания нежелательных примесей в образцах жира, полученных при термическом воздействии в диапазоне температур от 40 ºС до 130 ºС. Наиболее рациональным режимом выделения жира из всех рыбных отходов является процесс термического воздействия при 90–100 ºС в течение 40 мин при соотношении смеси сырья и воды 1:1 и скорости перемешивания 15 оборотов/мин. Этот режим позволяет получать жир в количестве от 9 до 21 % от массы сырья с минимальным содержанием нежелательных веществ. Полученные по рациональным режимам жиры из отходов рыбопереработки обладают характеристиками, благоприятными для микробного синтеза разрушаемых биопластиков — полигидроксиалканоатов

Предложена имитационная компьютерная модель гетерогенного транспортного потока, основанная на подходе клеточных автоматов. В модели присутствуют три типа агентов — участников дорожного движения: транспортные средства, управляемые человеком, беспилотные и девиантные транспортные средства. В основе динамики движения лежат правила поведения, сформулированные в усовершенствованной модели S-NFS. Предложены и проанализированы три правила поведения девиантных агентов: два правила связаны с перестроением, и одно — с намеренным снижением скорости. Показано, что при средней плотности транспортного потока на него в основном влияют девиантные транспортные средства. Рассмотрена задача выявления девиантного поведения в транспортных потоках с использованием нейронных сетей. Исследование проводилось на созданной обучающей выборке, которая получена с помощью разработанной имитационной модели. Наблюдения в выборке включали в себя данные о скорости отслеживаемого транспортного средства, относительных положениях и скоростях соседних транспортных средств, а также информацию о перестроениях. Эти данные организованы в виде матриц, что позволило эффективно внедрить их в архитектуру нейронной сети. Полученные результаты демонстрируют, что нейронные сети, даже с относительно простой архитектурой, эффективно классифицируют транспортные средства в потоке и выявляют их девиантное поведение, что подчеркивает перспективность применения нейронных сетей в интеллектуальных транспортных системах

Исследованы прочностные характеристики ледовых материалов с добавлением поливинилового спирта (ПВС) в широком диапазоне массовых концентраций (от 0,001 до 3,0 %). Получена экспериментальная зависимость прочности льда при изгибе от концентрации ПВС в замораживаемом растворе. Определены диапазоны концентраций ПВС, различающиеся интенсивностью возрастания прочности с увеличением концентрации, подобраны аппроксимационные зависимости для расчета. На основании результатов проведенного микроскопического исследования структуры сублимированных ледовых образцов с добавлением ПВС выявлены закономерности формирования армирующей полимерной структуры в ледовой матрице. Показана взаимосвязь характеристик образуемого полимерного каркаса с прочностными свойствами льдокомпозита для различных диапазонов концентрации ПВС. Обнаружен эффект упрочнения льда с внесением следовых концентраций ПВС. Показано, что уже при содержании ПВС 10 ppm (0,001 %) образуется упорядоченная надмолекулярная структура, способствующая существенному (до 2 раз) упрочнению ледовой матрицы. Обоснована целесообразность применения существенно более низких концентраций ПВС относительно известных рецептур, используемых при изготовлении упрочненного льда для создания протяженных ледовых объектов сезонной дорожной инфраструктуры в Арктической зоне РФ

Производство молочных продуктов с добавлением белковых обогатителей является одной из актуальных тенденций в пищевой промышленности. В условиях растущего спроса на продукты с улучшенными питательными характеристиками использование концентратов молочных белков становится эффективным решением для обогащения рациона питания биологически ценными компонентами, получения продуктов с заданными потребительскими свойствами. В статье приведены результаты исследования функционально-технологических свойств сухого обезжиренного молока и концентрата сывороточных белков в составе смесей для йогурта в дозе от 3 до 7 %. Достоверно установлено положительное влияние белковых компонентов на интенсивность молочнокислого процесса и влагоудерживающие свойства сгустков. Сделан вывод о различном влиянии белковых обогатителей на консистенцию продукта: добавление сухого обезжиренного молока значительно уплотняло структуру продукта, повышало его вязкость, в то время как внесение концентрата сывороточного белка, напротив, ослабляло сгусток, придавало ему большую текучесть. Рекомендована доза внесения белковых обогатителей 3–5 %, вид наполнителя обусловлен требованиями к консистенции продукта

В реальных условиях ледовые поля деформируются и разрушаются в результате изгиба под действием нагрузок. Обычно практикой рассмотрения задачи изгиба являются приемы упрощения. Для решения задач упруго-пластичного деформирования льда при изгибе описываются эпюры напряжений в зонах растяжения и сжатия образцов льда постоянной солености и температуры. Реальный лед обладает значительной изменчивостью температуры и солености по его толщине и эпюры напряжений представлены в виде параболической аппроксимации с использованием приемов наращивания толщины льда. Это позволяет определить положение нейтрального слоя и погонный изгибающий момент. Процесс разрушения льда при изгибе является многоступенчатым. В статье показано, что разделение льда радиальными трещинами на клиновидные сектора происходит из-за нарушения условий совместности деформации (сплошности) и приводит к дальнейшему одноосному напряженному состоянию — изгибу клиньев на упругом основании. Подробно рассматриваются задачи изгиба этих клиньев с получением конечных инженерных формул для разрушающих нагрузок. Изложение материала статьи сопровождается численным анализом результатов.

Качество вина зависит от множества факторов, включая сорт винограда, климатические условия, технологии производства и хранения. С развитием технологий и увеличением объемов производства вина возникла необходимость в более системном подходе к оценке его качества. Вино является одним из наиболее сложных продуктов для оценки качества, так как традиционные методы оценки качества вина часто включают субъективную дегустацию. Для повышения субъективности оценки можно использовать дескрипторно-профильный метод дегустационного анализа. В настоящее время не существует простых критериев, позволяющих на основе анализа образца вина определить, были ли выдержаны все технологические условия при производстве или нет. Используемые критерии основаны в большей части на органолептических оценках. Подобная оценка по определению зависима от состояния эксперта-дегустатора, которое, в свою очередь, не поддается контролю. В настоящей работе нами рассматривается оценка возможности использования количественных и математических методов, таких как нечеткая логика. Результаты, полученные с помощью нечеткой системы вывода в RStudio, показали хорошую сходимость с экспертными оценками и высокий уровень интерпретируемости модели.

Поиск и применение ранее неиспользуемых дрожжевых культур в пивоварении является одним из направлений разработки новых продуктов с уникальным органолептическим профилем. Дрожжи Saccharomyces cerevisiae var. boulardii представляют особый интерес как в пивоварении, так и пищевой биотехнологии в целом, что обусловлено их родством с индустриальными штаммами дрожжей вида Saccharomyces cerevisiae, а также их отличительным свойством — пробиотической активностью. В работе было показано, что дрожжи Saccharomyces cerevisiae var. boulardii Y-3925 могут быть успешно использованы в технологии пшеничного пива в качестве стартовой культуры. При этом, было установлено, что данная дрожжевая культура имеет ряд технологически значимых отличий от контрольного штамма Saccharomyces cerevisiae W-68, среди которых относительно низкая ферментативная, флокуляционная и биосинтетическая активность. Так, в ходе главного брожения с участием Saccharomyces cerevisiae var. boulardii Y-3925 наблюдалась относительно низкая скорость брожения и конечная степень сбраживания 3,23±0,63 %-масс. / сутки и 52,42±2,00 %, соответственно (в случае контрольного штамма W-68 скорость брожения составляла 4,70±0,43 %-масс. / сутки, а конечная степень сбраживания 63,44±1,16 %). Следствием низкой конечной степени сбраживания являлась меньшая концентрация этилового спирта, что говорит о возможности применения этих дрожжей для производства пива со сниженным содержанием этанола (слабоалкогольного пива). Величина флокуляционной активности Saccharomyces cerevisiae var. boulardii Y-3925, определенная методом Хельма, составляла лишь 6,04±0,96 %, что позволяет отнести данную культуру к группе слабофлокулирующих дрожжей. С точки зрения биосинтеза вкусоароматических соединений (вторичных метаболитов) штамм Y-3925 уступает контролю, что может расцениваться как положительное технологически значимое свойство в случае нежелательных вкусоароматических соединений таких как ацетальдегид, диацетил и высшие спирты. Полученные в работе результаты могут служить отправной точкой при внедрении на пивоваренном производстве дрожжей Saccharomyces cerevisiae var. boulardii в качестве стартовой культуры

В статье рассмотрено влияние сахарозаменителей и электромагнитной обработки на структуру, качество и теплофизические показатели мороженого. Объектами исследования служили мальтит, эритрит и фруктоза. Рецептура мороженого подбиралась путем математического проектирования по заданным значениям жирности, сухих веществ и сухого обезжиренного молочного остатка. Для оценки качества полученных образцов мороженого использовались калориметрические, органолептические и физические методы исследования. Было установлено, что мальтит, ввиду наибольшей схожести молекулярной массы с сахарозой (344,3 и 342,3 г / моль, соответственно) из рассмотренных сахарозаменителей оказался наиболее подходящей заменой сахара. Замена сахара на эритрит приводит к смещению температуры кристаллообразования (с 0,9 до –9,5 °C) и стеклования (с –34,1 до –31,9 °C), а также слишком твердой текстуре продукта (256 Н), в то время как замена сахара на фруктозу, напротив, влечет за собой получение слишком мягкой текстуры (2,4 Н) с повышенной скоростью плавления и избыточной сладостью. Образцы мороженого, обработанные электромагнитным полем в данном исследовании, не имели статистически значимых различий по сравнению с необработанными образцами. По результатам исследования была разработана рецептура мороженого без сахара. Было показано, что замена сахара в составе мороженого на сахарозаменители со схожей молекулярной массой сохраняет качество продукта

В представленном материале исследуется институт обязательных минимальных наказаний (mandatory minimums) в федеральной уголовной системе США как феномен, демонстрирующий фундаментальные противоречия между законодательным регулированием и пределами судейского усмотрения. Анализируется механизм смещения дискреционной власти от судебной ветви к исполнительной, при котором прокурор через выбор квалификации обвинения фактически устанавливает нижнюю границу наказания помимо эффективного судебного контроля. Выявляются системные дисфункции данного института: деиндивидуализация правосудия и «эрозия» принципа соразмерности наказания, роль обязательных минимумов как основы массовой инкарцерации. Критическому анализу подвергаются основные аргументы сторонников сохранения этих норм, включая тезисы о единообразии правосудия, предсказуемости наказания и процессуальной экономии. На основе сравнительно-правового анализа делается вывод о том, что описанные дисфункции не являются неизбежным свойством обязательных минимумов как таковых, но обусловлены их взаимодействием с институтом сделок о признании вины. Обосновывается положение, что неэффективный характер реформ, не устраняющих коренную причину проблемы – передачу дискреционной власти по назначению наказания от суда к прокуратуре, – сохраняет системную несправедливость, требующую либо отказа от форм обязательных минимумов, либо реформы института соглашений о признании вины в США.

Проведено сравнение методик контроля цифровых высокоскоростных интерфейсов передачи данных. Для оптимизации времени проверок применен параметрический контроль ключевых характеристик высокоскоростного интерфейса передачи данных, для отладки программного обеспечения — функциональный контроль с добавлением искажений передаваемых данных. Рассмотрены особенности контроля интерфейсов с учетом скорости передачи данных, их архитектур и функциональных особенностей. Для систематизации проверок интерфейса применен вариант разбиения методов контроля с привязкой к уровням сетевой модели OSI-интерфейса. Приведены рекомендации по выбору средств измерений для анализа сигналов. Рассмотрены аспекты методик параметрического контроля. Разрабатываемые методики параметрического контроля высокоскоростных интерфейсов позволяют контролировать параметры скоса и джиттера сигнала. Такие измерения представляют собой более сложную задачу, чем измерение времени нарастания сигнала и амплитуды. Приведены результаты сравнения параметров интерфейсов мультиплексного канала информационного обмена, SpaceWire и Serial RapidIO применительно к задаче контролепригодности — важного фактора, влияющего на стоимость и сложность такой разработки