Preview

Известия КГТУ

Расширенный поиск
№ 72 (2024)
Скачать выпуск PDF

БИОЛОГИЯ, ЭКОЛОГИЯ И РЫБНОЕ ХОЗЯЙСТВО

11-25 6
Аннотация

Работа посвящена применению комплексного подхода к изучению нерестовых миграций рыб в речные бассейны Вислинского залива. Исследовался нерестовый ход рыб в р. Прохладную в 2019–2020 гг. Оценка численности, видовой и размерной структуры нерестовой миграции проведена в нижнем течении реки с помощью гидроакустического комплекса NetCor и данных по уловам ставных сетей с шагом ячеи от 14 до 60 мм. Основу уловов составляли плотва, лещ и уклейка, на долю которых приходилось 77 % от общей биомассы. Мелкоразмерные особи были представлены плотвой, уклейкой и ершом, рыбы с длиной тела 14–24 см – густерой, плотвой и окунем, крупноразмерные особи – лещом, реже – судаком. Среди рыб длиной свыше 47 см в уловах встречалась только щука. Нерестовый ход начинался в первой декаде апреля при достижении температуры воды 7–8 °С, а массовый ход – при температуре 11–12 °С. Суточная динамика нерестового хода за рассматриваемый период не претерпевала существенных изменений. Отмечено уменьшение общей численности проходных рыб в 2020 г. более чем два раза по сравнению с 2019 г. Установлена сходная размерновидовая структура ихтиоценоза р. Прохладной в 2019–2020 гг. Различия в интенсивности нерестового хода в эти годы, вероятно, связаны с низким уровнем воды в 2020 г. и наличием преграды в виде заиленного устья реки, препятствующего свободному заходу рыбы к местам ее нереста.

26-38 8
Аннотация

В статье рассмотрены проблемы устойчивого равновесного состояния природных систем на территории национального парка «Куршская коса». Преобладающий вид антропогенного влияния на изменение природных комплексов – туристко-рекреационная деятельность. В связи с этим сделан акцент на изучении видового состава растений в рекреационной зоне по рубежам с особо охраняемой территорией, поскольку именно эта территория относится к наиболее уязвимой и неустойчивой. Для оценки степени сохранения природной среды в выделенных ключевых участках определены растительные сообшества, выделен тип леса в окрестностях пос. Лесное. По данным мониторинга проведен сравнительный анализ группировок по Жаккару, где выявлен процент участия. Все исследования по оценке виталитета, обилия, проективного покрытия проведены в стадию генеративной зрелости растений – g2. Доминанты древесных видов – Pinus sylvestris L., Pinus mugo Turra, являющиеся интродуцентами. С учетом изменяющейся динамики общей доли рекреационного пространства в национальном парке по отношению к охраняемой зоне полученные данные свидетельствуют о бережном расширении естественных границ на рубеже рекреации и экологической черты охраняемых природных комплексов. Нагрузка рекреационной зоны соответствует требованиям, предъявляемым к таким территориям. Проведение регулярных геоэкологических исследований позволяет научно констатировать актуальную информацию о состоянии древесно-кустарникового и травянистого ярусов. Такой подход направлен на сохранение историко-культурного, природного комплекса, сформированного в результате длительной трансформации на всей протяженности Куршской косы.

ТЕХНИКА И ТЕХНОЛОГИЯ ПИЩЕВЫХ ПРОИЗВОДСТВ

41-56 9
Аннотация

В пищевой промышленности для перекачивания рабочих сред используют кулачковые насосы, которые являются одними из самых сложных в изготовлении. При этом у насосов данного типа есть ряд преимуществ: низкие эксплуатационные затраты, длительный срок службы и бережное перемещение пищевых масс без повреждения их структуры. В данной работе рассматриваются рабочие характеристики кулачковых насосов российского производства с целью разработки метода оценки рабочих характеристик по параметрам технического паспорта. Установлено, что с увеличением безразмерного коэффициента динамической вязкости возрастает как подача, так и затраченная мощность кулачковых насосов серии КНП российского производства, но с увеличением вязкости влияние ее на подачу уменьшается, а на затраченную мощность – возрастает. При этом результаты расчета показывают, что с ростом вязкости перекачиваемой жидкости показатели энергетической эффективности сначала улучшаются, а затем начинают ухудшаться. Это связано с тем, что для перекачивания более вязких пищевых масс требуются большие энергетические затраты. Выполнен гидравлический расчет технологического трубопровода при перекачивании пищевой массы (плавленого сыра), который показал, что при транспортировании высоковязких продуктов уменьшение диаметра трубопровода слабо влияет на подачу, но приводит к заметному увеличению гидравлических потерь, затраченной мощности и ухудшению энергетической эффективности установки. Предложен метод, который позволит получить приближенные рабочие характеристики кулачковых насосов российского производства по насосу-аналогу. Полученные в данной работе характеристики кулачковых насосов позволяют рассчитать расход, перепад давления и затраченную мощность в рабочей точке для заданного технологического трубопровода.

57-69 13
Аннотация

Целью работы являлось получение параметров численной математической модели автоклава МАГ-3/1100, широко используемого предприятиями Калининградской области для стерилизации мясных и рыбных консервов. На этапе анализа автоклава как объекта автоматизации установлены точки контроля основных технологических параметров процесса стерилизации с учетом конструктивных особенностей горизонтального автоклава. Разработана функциональная схема процесса стерилизации мясных консервов с применением горизонтального автоклава МАГ-3/1100 и приведено описание ее работы. В качестве устройства управления автоклавом в системе автоматического регулирования температуры стерилизации выбран программируемый логический контроллер ПЛК210- 04 фирмы «ОВЕН». Рассмотрен алгоритм идентификации параметров математической модели автоклава с использованием экспериментальных данных процесса стерилизации, полученных на мясоконсервном заводе «Арго» в г. Калининграде. Идентификация математической модели автоклава представлена передаточными функциями апериодического звена первого порядка с запаздыванием. Моделированием динамики изменения температуры с помощью пакета Solid Thinking Embed определены параметры численной модели. При использовании полученных значений параметров модели автоклава инженерным методом определены оптимальные параметры ПИД-регулятора в системе автоматического регулирования температуры стерилизации. В математической модели максимальное отклонение значения температуры от его действительного значения в автоклаве составило не более 2 °С. С помощью численных параметров идентификации разработана программа управления горизонтальным автоклавом МАГ-3/1100 в среде разработки приложений CODESYS V3.5, предложена организация автоматизированного рабочего места оператора управления горизонтальным автоклавом для оперативного контроля текущих значений температуры и давления с целью принятия решений в системе управления процессом стерилизации.

70-80 6
Аннотация

Исследование направлено на разработку экономически приемлемого способа, позволяющего вовлечь практически неиспользуемый побочный продукт переработки нерестовой салаки, чешую с прочно прикрепленной к ней икрой в промышленное производство пищевых добавок. Определены общий химический состав высушенной нерестовой чешуи салаки (белок – 67,89 %, зола – 19,08 %, жир – 0,14 %, влага – 12,10 %), а также очищенной от икры чешуи (белок – 38,01 %, зола – 48,27 %, жир – 0,20 %, влага –12,90 %). Выявлено, что процесс высушивания нерестовой чешуи салаки горячим воздухом сопровождается образованием комков, которые необходимо постоянно измельчать. Последующее измельчение ножевой мельницей полученного высушенного продукта приводит к быстрому образованию монолитной пластичной массы и остановке оборудования. С целью оптимизации процесса сушки и последующего измельчения предложено перед обработкой смешивать нерестовую чешую салаки с растительным сырьем (дробленой пшеницей) в массовом соотношении 30:70, что способствует предотвращению образования комков и сокращает продолжительность процесса обезвоживания, а также позволяет измельчить высушенную смесь до состояния муки, имеющей незначительную крупитчатость. Полученный продукт в виде муки был использован в качестве панировочной смеси для кулинарных полуфабрикатов (охлажденного филе окуня и трески, морковных и мясных котлет, творожников) перед их термообработкой. Представлено изменение массы опытных и контрольных (панировка пшеничной мукой) образцов кулинарных изделий до и после их обжарки в масле. Показано, что панировочная смесь, состоящая из нерестовой чешуи салаки и пшеницы, улучшает органолептические показатели качества и снижает потери массы кулинарных полуфабрикатов в процессе их обжарки по сравнению с контролем.

81-91 11
Аннотация

В настоящее время на территории Калининградской области функционирует более 50 больших и малых предприятий рыбоперерабатывающей промышленности. Вторичное сырье, неизбежно образующееся в ходе технологического процесса, в большинстве случаев утилизируется на мусорные свалки или поступает на корм скоту в непереработанном виде. Формирующиеся отходы (кости, плавники, головы, кожа и чешуя) имеют в своем составе большое количество важных для организма человека веществ, таких как аминокислоты, биополимеры, макро-, микроэлементы. Наличие доступных технологий глубокой переработки такого сырья является важным фактором не только для развития производителей рыбной продукции, но и для защиты экологии нашей страны. В данной статье рассматривается одна из таких технологий, в основе которой лежит комплексная переработка коллагенсодержащего рыбного сырья. Представлены статистические данные по вылову водных биологических ресурсов на территории разных стран. Обосновано использование вторичных рыбных отходов, а именно покровных тканей рыб, образующихся при филетировании и переработке объектов на рыбный фарш. Выполнена оценка химического состава покровных тканей судака, трески, минтая. Эти виды рыб активно вылавливаются и / или перерабатываются на территории Калининградской области. Предложена технологическая схема получения протеиновой и белково-минеральной добавок методом ферментативного гидролиза. Определен химический состав полученных ферментолизатов (протеиновых добавок). Описаны органолептические характеристики. Результаты исследования свидетельствуют о высоком потенциале покровных тканей рыб и возможности их переработки с получением новых пищевых систем методом ферментативного гидролиза.

92-102 7
Аннотация

Рыба горячего копчения является востребованным и высокопитательным пищевым продуктом. Однако традиционное дымовое копчение обусловливает попадание в рыбу высокомолекулярных продуктов пиролиза древесины – полициклических ароматических углеводородов, в том числе бенз(а)пирена. На кафедре пищевой биотехнологии Калининградского государственного технического университета (КГТУ) разработана технология бездымного копчения рыбы путем ее обработки коптильно-водорослевой композицией на основе экстракта красных водорослей Балтийского моря Furcellaria lumbricalis и коптильного ароматизатора «Жидкий дым». Исследование органолептических показателей качества экспериментальных и контрольных образцов копченой скумбрии, приготовленных по разработанной и традиционной технологии, показало их соответствие требованиям ГОСТ 7447-2015, однако в скумбрии бездымного копчения были более выражены цвет и блеск поверхности, присутствовал обогащенный аромат копчености. Изучена сравнительная динамика изменения содержания белка, небелкового азота, азота летучих оснований и аминного азота в образцах скумбрии. Показаны повышенная сохраняемость белковых компонентов и снижение интенсивности их гидролиза в продукции бездымного копчения. Методом высокоэффективной жидкостной хроматографии подтверждена безопасность по содержанию бенз(а)пирена (0,0001 мг/кг при допустимой норме 0,005). Методом атомноабсорбционной спектрофотометрии доказан безопасный уровень содержания свинца (0,21 мг/кг), мышьяка (1,1 мг/кг), кадмия (0,032 мг/кг), ртути (0,12 мг/кг). В исследованиях микробиологических показателей установлен пролонгированный срок годности и хранения скумбрии бездымного копчения относительно традиционной продукции. Рекомендован срок годности 7 сут, срок хранения – 10 сут при температуре от –2 °С до +6 °С. Органолептическая привлекательность, повышенная безопасность и хранимоспособность разработанной продукции обусловлены факторами технологии и наличием в составе коптильно-водорослевой композиции дополнительных функциональных соединений, обладающих красящими, вкусо-ароматическими и консервирующими свойствами (каротиноиды, флавоноиды, антоцианы, органические кислоты, каррагинаны и др.).

СУДОСТРОЕНИЕ, МАШИНОСТРОЕНИЕ И ЭНЕРГЕТИКА

105-114 14
Аннотация

В данной статье рассматривается гидродинамика модели катамарана, которая выполнена на основе теории мультифизического подобия. Натурный катамаран состоит из двух моторных лодок типа «Wyatboat-430», соединенных специально изготовленной палубой. Лодки «Wyatboat-430» применяются для прибрежного лова, во внутренних водоемах, а также для научных исследований запасов гидробионтов. Для физического определения гидродинамического сопротивления натурных моторных лодок «Wyatboat-430» и самого катамарана были проведены экспериментальные исследования в опытовом бассейне Калининградского государственного технического университета (КГТУ). Гидродинамическое сопротивление катамарана зависит от многих характеристик: формы корпуса лодок, шероховатости поверхности корпуса, в частности днища лодок, размеров лодок, скорости буксировки, расстояния между лодками (крепления) и др. При физическом эксперименте рассчитывали гидродинамическое сопротивление по результатам прогонки модели катамарана в опытовом бассейне, модели катамарана выполнены из стеклопластика. Численные эксперименты по расчету гидродинамики моторной лодки типа «Wyatboat-430» выполнялись с помощью имитационного моделирования, для расчета сопротивления была создана 3D-модель лодки «Wyatboat-430» с помощью специальной программе Blender. Сам расчет сопротивление 3D-модели катамарана выполнен в программе Maxsurf Resistance, которая считает приближенное гидродинамическое сопротивление. После полученных результатов проводили анализ, сравнение и прогноз гидродинамического сопротивления модели катамарана.

115-125 10
Аннотация

Исследуется проблема прочности болтового крепления тягового электродвигателя (ТЭД) при его боковом размещении на тележке трамвайного вагона. Такое размещение создает неблагоприятные условия восприятия болтами действующих нагрузок, что требует детального рассмотрения особенностей напряженного состояния болтов. Построены геометрические модели ТЭД и примыкающих фрагментов тележки, а также сборка на их основе с целью изучения совместного деформирования внешней нагрузкой. Подготовка расчетной модели включает также конечноэлементную дискретизацию, задание свойств материалов и способов фиксации компонентов. Для описания взаимодействия ТЭД с опорными поверхностями тележки использованы условия одностороннего контакта; наличие креплений моделируется посредством предусмотренных для этой цели соединителей, с указанием геометрических параметров болтов и величины предварительной затяжки, что позволяет имитировать условия работы болтовых соединений. Выполнен численный анализ модели в условиях воздействия постоянной и переменной нагрузки. При этом постоянная нагрузка на болты обусловлена их предварительной затяжкой, а также весом ТЭД; переменная нагрузка связана с динамикой движения тележки по рельсовому пути, когда возможны значительные ускорения. На основе вычисленных значений силовых факторов в соединителях рассчитаны параметры напряженного состояния крепежных болтов. Установлено, что наибольшие напряжения испытывает болт крепления ТЭД к нижней горизонтальной опоре, на удалении от центра тяжести. Показано, что в условиях эксплуатационных воздействий существует опасность разрушения болтов по причине несоответствия требованиям прочности. По итогам исследования рекомендованы меры по снижению негативного влияния внешних нагрузок на условия работы элементов креплений.



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


ISSN 1997-3071 (Print)