close

Вход

Забыли?

вход по аккаунту

?

916.Молодежный вектор развития аграрной науки материалы 65-й научной студенческой конференции. Ч. I [под общ. ред. В. И. Котарева, Н. И. Бухтоярова, А. В. Дедова] . , 2014 . 235 с. ил., табл . Библиогр. в конце ст . ISBN 978-5-7267-0693-1

код для вставкиСкачать
Министерство сельского хозяйства Российской Федерации
Департамент научно-технологической
политики и образования
Федеральное государственное бюджетное образовательное
учреждение высшего профессионального образования
«Воронежский государственный аграрный университет
имени императора Петра I»
МОЛОДЕЖНЫЙ ВЕКТОР
РАЗВИТИЯ АГРАРНОЙ
НАУКИ
МАТЕРИАЛЫ
65-Й НАУЧНОЙ СТУДЕНЧЕСКОЙ КОНФЕРЕНЦИИ
ЧАСТЬ I
Воронеж
2014
Печатается по решению научно-технического совета
Воронежского государственного аграрного университета
УДК 631+632+633
ББК 40.3+41+44
М 754
М 754 Молодежный вектор развития аграрной науки: материалы 65-й студенческой научной конференции. - Ч. I. / колл. авторов. - Воронеж: ФГБОУ ВПО Воронежский ГАУ, 2014. - 235 с.
С марта по июнь 2014 г. в Воронежском госагроуниверситете прошла 65-я студенческая научная конференция по актуальным проблемам АПК в области экономики,
агрономии, экологии, землеустройства, механизации, зооинженерии, ветеринарии, технологии хранения и переработки сельскохозяйственной продукции.
В сборнике материалов конференции опубликованы результаты студенческих
научно-исследовательских работ по вопросам выращивания основных продовольственных полевых и плодовых сельскохозяйственных культур. Исследованы направления
стабилизации аграрного производства на основе повышения эффективности управления и финансовой устойчивости предприятий, снижения себестоимости производства
различных сельскохозяйственных культур с использованием современных моделей и
статистических методов на основе прогноза урожая и динамики развития предприятий
АПК, изучены процессы интеграции и кооперации сельскохозяйственных товаропроизводителей, предложены меры по обеспечению продовольственной безопасности страны.
ISBN 978-5-7267-0693-1
Редакционная коллегия:
В.И. Котарев, Н.И. Бухтояров, А.В. Дедов, А.В. Зюзюков,
В.И. Оробинский, А.Н. Цыкалов, С.В. Ломакин, А.В. Аристов, В.Г. Широбоков,
Е.В. Закшевская, Н.М. Дерканосова, В.Н. Образцов, Н.А.Крюкова
Под общей редакцией:
доктора сельскохозяйственных наук, профессора В.И. Котарева,
кандидата экономических наук, доцента Н.И. Бухтоярова,
доктора сельскохозяйственных наук, профессора А.В. Дедова
ISBN 978-5-7267-0693-1
© Коллектив авторов, 2014
© Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования «Воронежский государственный аграрный университет имени императора Петра I», 2014
2
СОДЕРЖАНИЕ
АГРОИНЖЕНЕРНЫЙ ФАКУЛЬТЕТ
О.В. Лещева, И.А. Тришина, Т.В. Тришина, А.Н. Беляев
СИСТЕМА МЕНЕДЖМЕНТА КАЧЕСТВА В ЭЛЕКТРОЭНЕРГЕТИКЕ ..........................
8
Л.В. Бушлякова, И.А. Тришина, В.В. Погосян, Т.В. Тришина, А.Н. Беляев
11
О ДОБРОВОЛЬНОЙ СЕРТИФИКАЦИИ В ЭЛЕКТРОЭНЕРГЕТИКЕ...............................
А.А. Попов, А.А. Просветов, И.М. Рудавин,
А.Н. Беляев, В.В. Шередекин, Т.В. Тришина
АВТОМАТИЗИРОВАННЫЕ МЕТОДЫ КИНЕМАТИЧЕСКОГО АНАЛИЗА
14
РЫЧАЖНЫХ МЕХАНИЗМОВ.............................................................................................
В.С. Насонов, Д.С. Михед, А.Н. Беляев, В.В. Шередекин
ПРОЕКТИРОВАНИЕ ЗУБЧАТЫХ ПЕРЕДАЧ В КОМПАС 3D ................................ 18
П.В. Анохин, В.С. Анненков, И.В.Шатохин
ТРАНСПОРТИРУЮЩИЕ УСТРОЙСТВА ЗЕРНООЧИСТИТЕЛЬНЫХ АГРЕГАТОВ – ОСНОВНЫЕ ИСТОЧНИКИ ПОВРЕЖДЕНИЯ ЗЕРНА ................................21
М.Ю. Кузнецов, И.В. Шатохин
СНИЖЕНИЕ ОБРАТНОЙ СЫПИ ЗЕРНА В КОВШОВОМ ЭЛЕВАТОРЕ ЗА
СЧЕТ ИЗМЕНЕНИЯ КРЕПЛЕНИЯ КОВШЕЙ К ЛЕНТЕ ..................................................
25
В.С. Анненков, И.В. Шатохин, А.М. Гиевкий
КАЧЕСТВО РАБОТЫ ЗАВ-40 в КОЛХОЗЕ «БОЛЬШЕВИК» КАЛАЧЕЕВСКО28
ГО РАЙОНА ..........................................................................................................................
К.В. Кучеренко, И.В. Шатохин
КАЧЕСТВО ОЧИСТКИ ЗЕРНА НА ЗАВ-20 В КОЛХОЗЕ «НОВЫЙ ПУТЬ»
31
ВОРОБЬЕВСКОГО РАЙОНА...............................................................................................
А.М. Масюков, В.В. Талыков, И.В. Шатохин
ПОКАЗАТЕЛИ РАБОТЫ ЗЕРНООЧИСТИТЕЛЬНОГО АГРЕГАТА ЗАВ-40 ...................
34
А.М. Каленикин, И.В. Шатохин
БУНКЕРНЫЕ УСТРОЙСТВА ЗЕРНООЧИСТИТЕЛЬНЫХ АГРЕГАТОВ ........................
37
К.В. Мяснянкин, М.С. Анненков, А.Н. Солдатов, А.П. Тарасенко
ОЦЕНКА ОЧИСТКИ ПЕРВООТХОДА ЗЕРНОВОГО ВОРОХА НА ФОТОСЕПАРАТОРЕ ............................................................................................................................
40
М.К. Харитонов, А.В. Чернышов, И.В. Баскаков
СОВЕРШЕНСТВОВАНИЕ МАШИН ДЛЯ ПОГРУЗКИ-РАЗГРУЗКИ ЗЕРНО42
ВОГО ВОРОХА ПРИ ЕГО ХРАНЕНИИ ..............................................................................
А.А. Пивоваров, В.Н. Солнцев, В.И. Оробинский
ВЫБОР МАШИН ДЛЯ УБОРКИ СЕМЕННИКОВ ЛЮЦЕРНЫ ОЧЕСОМ НА
46
КОРНЮ ................................................................................................................................
А.В. Половьянов, А.В. Чернышов, И.В. Баскаков
СОВРЕМЕННЫЕ МАШИНЫ ДЛЯ ХИМИЧЕСКОЙ ЗАЩИТЫ РАСТЕНИЙ...................
48
К.В. Мяснянкин, Р.Л. Чишко, Р.А. Путенко, А.П. Тарасенко, В.Н. Солнцев
ОЦЕНКА ПЕРВОЙ СТУПЕНИ ОЧИСТКИ ЗЕРНОВОГО ВОРОХА НА ФОТО50
СЕПАРАТОРЕ .......................................................................................................................
Д.С. Тарабрин, А.П. Тарасенко
РАССЛОЕНИЕ В ПСЕВДООЖИЖЕНОМ СЛОЕ ...............................................................
52
А.А. Авдеев, А.С. Новиков, Н.А. Мазуха
СХЕМА УПРАВЛЕНИЯ ПОТОЧНОЙ ЛИНИЕЙ ................................................................
55
Ю.В. Дьяченко, В.Ю. Дорохин, А.П. Мазуха, Н.А. Мазуха
ЭКСПЕРЕМЕНТАЛЬНОЕ ПОДТВЕРЖДЕНИЕ НЕКОТОРЫХ ОШИБОЧНЫХ
ПОДХОДОВ ПРИ РАЗРАБОТКЕ СХЕМ ЗАЩИТЫ ЭЛЕКТРОДВИГАТЕЛЕЙ
ПРИ ОБРЫВЕ ФАЗЫ ПИТАЮЩЕЙ СЕТИ................................................................ 58
3
И.А. Цыбулин, Р.Ф. Дмитриев, О.В. Лещева, Н.А. Мазуха, А.П. Мазуха
АВТОМАТИЧЕСКОЕ УПРАВЛЕНИЕ ВЫБОРОМ НАПРАВЛЕНИЯ ДВИЖЕНИЯ ЭЛЕКТРОТРАНСПОРТНОЙ ТЕЛЕЖКИ................................................................
63
А.В. Тимохин, Ю.М. Помогаев
ВИДЫ И ТИПЫ УСТРОЙСТВ ДЛЯ ЗАЩИТЫ ПОГРУЖНЫХ ЭЛЕКТРОДВИГАТЕЛЕЙ ОТ АВАРИЙНЫХ РЕЖИМОВ...........................................................................
67
А.Ю. Пахомов, Ю.М. Помогаев
ДИАГНОСТИКА ПОГРУЖНЫХ ЭЛЕКТРОДВИГАТЕЛЕЙ БЕЗ ПОДЪЕМА ИЗ
СКВАЖИН .............................................................................................................................
71
Л.В. Бушлякова, Д.Г. Козлов
ВЛИЯНИЕ УФ ОБЛУЧЕНИЯ НА ПРЕДВАРИТЕЛЬНУЮ ОБРАБОТКУ СЕМЕННОГО МАТЕРИАЛА ДЛЯ ПОВЫШЕНИЯ ИНТЕНСИВНОСТИ ВСХОДОВ ..............
76
О.В. Лещёва, Д.Г. Козлов
ИССЛЕДОВАНИЕ ИСТОЧНИКОВ ОПТИЧЕСКОГО ИЗЛУЧЕНИЯ В ТЕПЛИЧНЫХ ХОЗЯЙСТВАХ................................................................................................
79
С. В. Юшко, Ю.М. Помогаев
ПРИМЕНЕНИЕ ОПТРОННЫХ ТИРИСТОРОВ В ЭЛЕКТРОПРИВОДАХ .......................
83
Т.В. Пономарева, Е.А. Андрианов, А.А. Андрианов
ОЦЕНКА ПОДЪЕМА УРОВНЯ ВОДЫ ПРИ ПРОХОЖДЕНИИ ПАВОДКА
(ПОЛОВОДЬЯ) ......................................................................................................................
89
Е.Ю. Григорьева, Е.А. Андрианов, А.А. Андрианов
ОЦЕНКА СТЕПЕНИ ПОЖАРНОЙ ОПАСНОСТИ В ЛЕСНЫХ МАССИВАХ И
ВЫБОР ВОЗМОЖНЫХ СПОСОБОВ ПОЖАРОТУШЕНИЯ .............................................
94
В.В. Хряпинская, Е.А. Андрианов, А.А. Андрианов
ОЦЕНКА УСТОЙЧИВОСТИ ОБЪЕКТА К ВОЗДЕЙСТВИЮ ВЗРЫВА ...........................
99
А.О. Лютикова, Е.А. Высоцкая
ПРОБЛЕМЫ ИСПОЛЬЗОВАНИЯ И БЕЗОПАСНОСТИ ГМО В РОССИЙСКИХ
ПРОДУКТАХ.........................................................................................................................
103
М.А. Крекотень, Е.А. Высоцкая
ПРОБЛЕМЫ ПРОДОВОЛЬСТВЕННОЙ БЕЗОПАСНОСТИ ПРИ ПРОИЗВОДСТВЕ ПРОДУКТОВ ПИТАНИЯ C ГМО..............................................................................
105
И.Г.Черных, А.Г.Нечаев, А.В.Полуэктов АНАЛИЗ ПРОИЗВОДСТВЕННОГО
ТРАВМАТИЗМА В СЕЛЬСКОМ ХОЗЯЙСТВЕ И МЕРОПРИЯТИЯ ПО ЕГО
СНИЖЕНИЮ .........................................................................................................................
107
О.В. Лещёва, В.И. Писарев, Н.А. Попов
ОЦЕНКА ЗАГРЯЗНЕНИЯ ТЕРРИТОРИИ АГРОИНЖЕНЕРНОГО ФАКУЛЬТЕТА ЭЛЕКТРОМАГНИТНЫМИ ПОЛЯМИ................................................................
110
О.В. Лещёва, В.И. Писарев, Н.А. Попов
ОЦЕНКА МАГНИТНОЙ ИНДУКЦИИ БЫТОВЫХ УСТРОЙСТВ МАЛОЙ И
СРЕДНЕЙ МОЩНОСТИ................................................................................................113
Бушлякова Л.В., В.И. Писарев, Н.А. Попов
ОЦЕНКА ИСКУСТВЕННОЙ ОСВЕЩЕННОСТИ В АУДИТОРИЯХ УЧЕБНОГО КОРПУСА №4 АГРОИНЖЕНЕРНОГ ФАКУЛЬТЕТА ВГАУ ................................
115
А.В. Трушин, Е.В. Ремез, Н.А. Черемисинова
РАЗРАБОТКА ПЕЧАТНЫХ ПЛАТ С ПОМОЩЬЮ ПРОГРАММЫ SPRINTLAYOUT 5.0...........................................................................................................................
117
Д.И. Бражников, Н.П. Колесников
О НЕОБХОДИМОСТИ ВНЕСЕНИЯ ДЕФЕКАТА И СОВЕРШЕНСТВОВАНИЯ
РАБОЧИХ ОРГАНОВ МАШИН ДЛЯ ЕГО РАСПРЕДЕЛЕНИЯ ................................120
4
Д.И. Бражников, Н.П. Колесников
ОБЗОР МАШИН ДЛЯ ВНЕСЕНИЯ УДОБРЕНИЙ И МЕЛИОРАНТОВ ...........................
121
Е.И. Токарева, А.М. Андрианов, Е.А. Андрианов, А.А. Андрианов
ПОДГОТОВКА НЕТЕЛЕЙ К ЛАКТАЦИИ ПУТЕМ МАССАЖА ВЫМЕНИ....................
124
Д.С. Тарабрин, М.Э. Мерчалова, С.В. Мерчалов
ОЦЕНКА АНТРОПОГЕННОГО ШУМА .............................................................................
127
В.С. Волков, В.Г. Козлов
ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНАЯ УСТАНОВКА ДЛЯ ОПРЕДЕЛЕНИЯ КАЧЕСТВЕННЫХ ПАРАМЕТРОВ РАБОЧЕГО ОРГАНА ПНЕВМОМАГНИТНОГО
СЕПАРАТОРА.......................................................................................................................
130
Д.В. Овсянников, И.В. Титова
ПРИМЕНЕНИЕ КОМПОЗИЦИОННЫХ МАТЕРИАЛОВ В АВТОМОБИЛЕСТРОЕНИИ............................................................................................................................
133
А.М. Мельников, В.К. Астанин, И.В. Титова
КЛАССИФИКАЦИЯ ОТХОДОВ ПРОИЗВОДСТВА И ИХ ВТОРИЧНАЯ ПЕ136
РЕРАБОТКА ..........................................................................................................................
А.М. Мельников, А.И. Чечин
ОСОБЕННОСТИ ПРОЦЕССА ГАЗОПЛАМЕННОГО НАПЫЛЕНИЯ ШЕЕК
139
КОЛЕНЧАТЫХ ВАЛОВ ДВС...............................................................................................
Н.В. Рацкевич, А.И. Чечин, А.В.Чупахин
ФИЗИЧЕСКИЕ ОСНОВЫ ПРОЦЕССА ЭЛЕКТРОКОНТАКТНОЙ НАПЛАВКИ ЛЕНТЫ.............................................................................................................................
142
ФАКУЛЬТЕТ ТЕХНОЛОГИИ И ТОВАРОВЕДЕНИЯ
И.И. Андропова, Н.М. Дерканосова
ПОТРЕБИТЕЛЬСКИЕ ПРЕДПОЧТЕНИЯ В ОТНОШЕНИИ КОНДИТЕРСКИХ
ИЗДЕЛИЙ...............................................................................................................................
145
Линник И.В., Маслова Г.М.
ОБЗОР ПРЯНОСТЕЙ, РЕАЛИЗУЕМЫХ НА РЫНКЕ ГОРОДА ВОРОНЕЖ.....................
151
Т.А. Парфенова, Н.А. Каширина
ТОВАРОВЕДНАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА И ОЦЕНКА КАЧЕСТВА СОКА
АПЕЛЬСИНОВОГО ..............................................................................................................
155
Н.Ю. Стебенева, Е.А. Стебенева
ПИЩЕВАЯ ЦЕННОСТЬ И ПОТРЕБИТЕЛЬСКИЕ СВОЙСТВА МЯСА ПТИЦЫ ............
157
А.Е. Подгорная, В.В. Крупицын
АНАЛИЗ МИКРОБИОЛОГИЧЕСКИХ ФАКТОРОВ ВЛИЯЮЩИХ НА КАЧЕСТВО СЫРОГО И ПАСТЕРИЗОВАННОГО МОЛОКА......................................................
159
М.М. Хижнякова, Н.А. Каширина
ТОВАРОВЕДНАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА КЕФИРА, РЕАЛИЗУЕМОГО В РОЗНИЧНОЙ ТОРГОВОЙ СЕТИ................................................................................................
162
Ю.В. Трифонова, Н.А. Каширина
ЭКСПЕРТИЗА КАЧЕСТВА БЕЗАЛКОГОЛЬНЫХ НАПИТКОВ ................................164
Е.В. Кураева, Е.А. Стебенева
АССОРТИМЕНТ ПРОДУКТОВ ДЕТСКОГО ПИТАНИЯ НА ФРУКТОВОЙ
ОСНОВЕ, РЕАЛИЗУЕМЫХ ООО ТД «ВФК» ................................................................
166
В.А. Синельникова, В.В. Крупицын
РАСЧЕТ
ПОКАЗАТЕЛЕЙ
ОЦЕНКИ
КОНКУРЕНТОСПОСОБНОСТИ
КИСЛОМОЛОЧНЫХ НАПИТКОВ......................................................................................
169
А.П. Шлыкова, К.Ю. Бойко, Е.О. Иванова, А.А. Колобаева, О.А. Котик
ИСПОЛЬЗОВАНИЕ НЕТРАДИЦИОННОГО РАСТИТЕЛЬНОГО СЫРЬЯ В
ТЕХНОЛОГИИ КВАСА БРОЖЕНИЯ ..................................................................................
171
5
О.О. Зайцева, Е.А. Стебенева
ПИЩЕВАЯ ЦЕННОСТЬ И ПОТРЕБИТЕЛЬСКИЕ СВОЙСТВА ПОЛУКОПЧЕНЫХ КОЛБАС ..................................................................................................................
174
О.Г. Клевцова, Е.А. Стебенева
ПОТРЕБИТЕЛЬСКИЕ СВОЙСТВА СУБПРОДУКТОВ ПТИЧЬИХ ОБРАБОТАННЫХ................................................................................................................................
176
С.А. Гребцов, И.А. Попов
ИССЛЕДОВАНИЕ ЧЕСНОКА ОЗИМОГО СОРТА РУССКИЙ НА ПРИГОДНОСТЬ ДЛЯ МАРИНОВАНИЯ............................................................................................
178
К.С. Задириева, Т.Н. Тертычная, Е.Е. Курчаева, Н.Н. Фонина
ПРИМЕНЕНИЕ НЕТРАДИЦИОННОГО СЫРЬЯ В ПРОИЗВОДСТВЕ МУЧНЫХ КОНДИТЕРСКИХ ИЗДЕЛИЙ.....................................................................................
180
В.Н. Измайлов, И.А. Глотова, В.С. Балабаев
ПЕРСПЕКТИВЫ ИСПОЛЬЗОВАНИЯ ХИТОЗАНА В БЕЗНИТРИТНОЙ
ТЕХНОЛОГИИ КОЛБАСНЫХ ИЗДЕЛИЙ ................................................................ 183
А.О. Лютикова, И.В. Максимов, Е.Е. Курчаева, Е.Ю. Ухина
БИОХИМИЧЕСКИЕ
ХАРАКТЕРИСТИКИ
ФЕРМЕНТА
ТРАНСГЛЮТАМИНАЗЫ REVADA TG В АСПЕКТЕ ИСПОЛЬЗОВАНИЯ В ПИЩЕВЫХ
ТЕХНОЛОГИЯХ....................................................................................................................
187
Е.А. Михалькова, Е.Ю. Ухина, Е.Е. Курчаева
ИСПОЛЬЗОВАНИЕ МОЛОЧНОКИСЛЫХ МИКРООРГАНИЗМОВ ДЛЯ БИОКОНВЕРСИИ МЯСНОГО СЫРЬЯ .......................................................................................
189
Р.П. Матвеев, С.В. Калашникова
ТЕХНИЧЕСКОЕ ПЕРЕРВООРУЖЕНИЕ МЕЛЬНИЦЫ ОАО «МУКОМОЛЬНЫЙ КОМБИНАТ «ВОРОНЕЖСКИЙ»...............................................................................
191
А.М. Мирошникова, Е.Е. Курчаева
ОСОБЕННОСТИ ИСПОЛЬЗОВАНИЯ ИМБИРЯ В ПРОИЗВОДСТВЕ МЯСНЫХ ПРОДУКТОВ ...............................................................................................................
194
С.А. Колтунова, Е.Е. Курчаева
ПЕРСПЕКТИВЫ
ИСПОЛЬЗОВАНИЯ
СТАРТОВЫХ
КУЛЬТУР
В
КОЛБАСНОМ ПРОИЗВОДСТВЕ.........................................................................................
197
И.Н. Свешникова, И.А. Глотова, Н.А. Галочкина
НОВЫЕ ПОДХОДЫ К ПОЛУЧЕНИЮ ОБОГАЩЕННЫХ СЕЛЕНОМ
ЙОГУРТОВ ............................................................................................................................
201
О.А. Лупанова, Т.О. Филатова, А.А. Стахурлова, Н.М. Дерканосова
ИССЛЕДОВАНИЕ ЭКСТРАКТА АМАРАНТА И ПАСТИЛЬНЫХ ИЗДЕЛИЙ С
ЕГО ИСПОЛЬЗОВАНИЕМ В ПРОЦЕССЕ ХРАНЕНИЯ ....................................................
205
Кислая В.В., Ходыкина О.И., Курчаева Е.Е., Ясакова Ю.В.
ИССЛЕДОВАНИЕ
ФУНКЦИОНАЛЬНЫХ
СВОЙСТВ
БИНАРНЫХ
КОМПОЗИЦИЙ НА ОСНОВЕ РАСТИТЕЛЬНОГО СЫРЬЯ В АСПЕКТЕ
ИСПОЛЬЗОВАНИЯ В ТЕХНОЛОГИИ МЯСНЫХ СИСТЕМ ............................................
209
Крекотень М.А., Курчаева Е.Е., Тертычная Т.Н., Максимов И.В.
ИЗУЧЕНИЕ ДИНАМИКИ БИОХИМИЧЕСКИХ ХАРАКТЕРИСТИК СЕМЯН
МАША ПРИ ПРОРАЩИВАНИИ .........................................................................................
212
Журавлева Ю.А., Кенгурова М.П., Глотова И.А., Курчаева Е.Е.,
Лавриненко Е.А.
ВЛИЯНИЕ РАССОЛОВ С ИСПОЛЬЗОВАНИЕМ СТАРТОВЫХ КУЛЬТУР НА
ФУНКЦИОНАЛЬНО - ТЕХНОЛОГИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА И МИКРОСТРУК–
ТУРНУЮ ОРГАНИЗАЦИЮ МЯСА НУТРИЙ ................................................................
216
6
В.И. Остроушко, С.Ю. Чурикова, И.А. Попов
ТЕХНОЛОГИЧЕСКАЯ ОЦЕНКА СОРТОВ СТОЛОВОЙ СВЕКЛЫ НА ПРИГОДНОСТЬ К ПЕРЕРАБОТКЕ.............................................................................................
220
А.Н. Турусов, И.А. Попов
ИССЛЕДОВАНИТЕ СОРТОВ СТОЛОВОЙ СВЕКЛЫ НА ПРИГОДНОСТЬ К
ПЕРЕРАБОТКЕ......................................................................................................................
223
Е.С. Гуринова,В.В. Фролова
ПЕКТИНОВЫЕ ВЕЩЕСТВА, ИХ СТРОЕНИЕ, СВОЙСТВА, ПРИМЕНЕНИЕ
И ИЗУЧЕНИЕ ЖЕЛИРУЮЩЕЙ СПОСОБНОСТИ.............................................................
225
К.К. Астикайте, М.И. Изюмкина, О.В. Перегончая
ОПРЕДЕЛЕНИЕ КАРОТИНОИДОВ В РАСТИТЕЛЬНЫХ МАСЛАХ ..............................
229
И. В. Фильченко, В. А. Чекалина, О. В. Перегончая
РЕОЛОГИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА РАСТИТЕЛЬНЫХ МАСЕЛ ...........................................
233
7
УДК 621.3:006.065.2
О.В. Лещева, И.А. Тришина, студентки
Т.В. Тришина, кандидат технических наук, доцент
А.Н. Беляев, кандидат технических наук, доцент
СИСТЕМА МЕНЕДЖМЕНТА КАЧЕСТВА В ЭЛЕКТРОЭНЕРГЕТИКЕ
В статье проведен анализ и обоснована необходимость качественного внедрения
системы менеджмента качества в области электроэнергетики. Определен ряд внешних факторов, влияющих на качество предоставляемых услуг в электроэнергетике.
Переход к свободному рынку в энергетике заставляет сегодня многие предприятия отрасли искать пути совершенствования своей деятельности. Один из них — процессно-ориентированный подход к управлению, который используется при внедрении
систем менеджмента качества (СМК) и сертификации по международным стандартам.
В настоящее время создается Единое экономическое и информационное пространство в рамках Таможенного союза, ЕврАзЭС и СНГ на базе опыта Европейского
союза и применения международных и европейских стандартов, активизирована работа
по подготовке и принятию технических регламентов Таможенного союза и ЕврАзЭС, а
также переход системы технического регулирования и стандартизации на межгосударственный уровень, обеспечивающий применение соответствующих стандартов в рамках совета по стандартизации СНГ, с учетом гармонизации с международными и европейскими стандартами [1]. Таким образом, необходимо создание всеобъемлющей системы нормативно-технического обеспечения по функционированию, безопасности, надежности и качеству Единой энергетической системы России, которая будет должна
учитывать современные тенденции развития энергетики и интеграционные процессы в
рамках Таможенного союза, ЕврАзЭС и ВТО, что позволит обеспечить реализацию
программы «Энергетическая стратегия России на период до 2020 года».
Стандарты играют важную роль в решении системных проблем в области электроэнергетики, особенно по параметрам надежности, качества, безопасности и энергоэффективности системы электроэнергетики страны вообще и ее составляющих объектов в частности. Эти требования должны быть обязательными в национальных и отраслевых стандартах – как в США и Европейском союзе. Сегодня в России эти вопросы не
решены [1].
СМК в электроэнергетике, как и во всех отраслях, разрабатывается и внедряется
в полном соответствии с международными и отечественными стандартами, нормами и
правилами. Вся структура энергетической отрасли подверглась существенным изменениям в ходе проводимой реформы в электроэнергетике России, что создало предпосылки для образования конкурентного рынка. Появление на рынке новых энергетических
компаний, начало их функционирования, налаживание внешних и внутренних взаимосвязей, а также необходимость построения качественной системы управления, создают
благоприятную ситуацию для того, чтобы начать работы по проектированию и внедрению эффективной СМК в электроэнергетике. Дальнейшее развитие энергетической отрасли требует от всех предприятий эффективных технологий и систем управления, которые бы помогали улучшать их производственную деятельность и способствовать повышению удовлетворенности конечного потребителя.
Современная модель управления, на которой основана СМК в электроэнергетике, базируется на международном стандарте ISO 9000. Это очень эффективный инструмент, который можно использовать для достижения главной задачи любого предпри8
ятия — максимального удовлетворения потребителей путем производства продукции
только высокого качества.
Внедрение на предприятиях электроэнергетики такой СМК позволит качественно реализовать стратегию развития организации, которая нацелена на:
 обеспечение лидирующих позиций компаний электроэнергетики в повышении
производственно-технического потенциала Российской Федерации;
 дальнейшее повышение потенциала предприятий электроэнергетической отрасли;
 повышение безопасности, надежности и стабильности снабжения потребителей электроэнергией, а в перспективе — снижение ее стоимости.
Однако при внедрении СМК на предприятии возникают определенные риски.
Важная часть СМК — проведение предварительного аудита. Именно в ходе осуществления такого аудита отчетливо выявляются риски, возникновение которых возможно
при внедрении СМК (отклонения документации, процедур контроля, процессов, ресурсов от принятых нормативов), устранение которых и способствует повышению эффективности и результативности системы управления.
В таких жестких условиях конкуренции аккредитованная сертификация СМК
предприятия на соответствие условиям стандартов ISO 9000 предоставит хорошую
возможность компании повысить свой имидж на рынке, встать на один уровень с ведущими поставщиками энергетической отрасли и организаций энергоснабжения,
улучшить эффективность и взаимодействие всех участников цепочки и максимально
заинтересовать потребителей.
Для того чтобы СМК в электроэнергетике не превратилась в простую формальность и напрасную трату денег, предприятиям следует обеспечить выполнение целого
ряда важных задач, связанных с менеджментом:
1. Обеспечить развитие и устойчивость всего энергетического бизнеса, стабильно высокое качество электроэнергии.
2. Улучшить эффективность энергоснабжения потребителей посредством снижения не только технологических затрат, но также и управленческих.
3. Добиться оптимальных объемов поставок электроэнергии и требуемого энергетического оборудования.
4. Повысить безаварийность, надежность и качество работы всего оборудования
в электроэнергетике.
5. Приобретать и вводить в эксплуатацию современное технологическое оборудование, а также разрабатывать новые технологии производства электроэнергии.
6. Предупреждать возможность появления некачественной энергии.
7. Повысить конкурентоспособность продукции и качество предлагаемых услуг.
На первый взгляд может показаться, что предприятиям, работающим в области
электроэнергетики, внедрение СМК ни к чему, поскольку ни в одном нормативном документе нет требований в обязательном наличии данной системы. А что касается преимуществ, о которых говорится во многих источниках, то они очень часто просто не
могут быть использованы предприятиями электроэнергетического комплекса, поскольку у них достаточно специфические условия производственной деятельности. Но все
это может интересовать человека, который не знаком с требованиями современных
стандартов ISO 9000 и СМК.
Руководитель любой организации может с полной уверенностью заявлять о том,
что на предприятии имеется и функционирует система контроля качества производимой продукции, оказываемых услуг или выполняемых работ, он будет прав, так как
контроль осуществляется обязательно. Но проведение такого контроля — это совсем не
СМК (электроэнергетика, как и любая другая отрасль, нуждается в качественном кон9
троле). Ведь СМК призвана определять не столько качество предоставления услуг в
плане электроэнергетики, сколько управление им. И прежде чем определиться с тем,
что представляет собой управление качеством (СМК), необходимо понять, от чего оно
зависит в первую очередь.
Качество предоставляемых в электроэнергетике услуг зависит от большого количества внешних факторов:
 материалы, комплектующие и оборудование, которое применяется в организации, а закупается у сторонних поставщиков;
 качество работы сотрудников предприятия, зависящее в основном от уровня
их квалификации, навыков и опыта работы;
 качество производственной документации (конструкторской, технологической, проектной), которое состоит в ее полноте и актуальности, в полноте отображения
условий и требований производственного процесса, в отсутствии даже небольших
ошибок и т.д.;
 точность проводимых измерений, которые в основном зависят от качества
применяемого измерительного оборудования, его качественного и своевременного обслуживания и технической проверки, условий применения и хранения;
 своевременность проведения работ по техническому обслуживанию приборов.
Этот перечень факторов может быть увеличен [2]. Нужно отметить, что каждый
фактор несет ответственность за несколько процессов производственной деятельности
организации в области электроэнергетики. Следовательно, получить высокий уровень
предоставляемых услуг можно только в том случае, если установить жесткие требования к выполнению соответствующих процессов.
СМК в электроэнергетике задает требования к компании и к осуществлению
всех технологических процессов с целью получения на выходе максимально качественные услуги с точки зрения конечного потребителя, поэтому большое значение придается качественному выполнению всех без исключения производственных процессов.
Таким образом, только выполнение этих условий позволит констатировать качественное внедрение и эффективную работу СМК в области электроэнергетики.
Список литературы
1. Анализ и перспектива развития нормативно-технического обеспечения в области энергетической эффективности/ Иванов Т. В. И др. – С.-Питербург: Питер 2013.176 с.
2. Показатели качества продукции [Текст] / И.А. Цыбулин и [др.] // Молодежный
вектор развития аграрной науки. Материалы 64-й студенческой научной конференции.
- Ч. I. - Воронеж: ФГБОУ ВПО Воронежский ГАУ, 2013. - С. 6-9.
10
УДК 621.3:006.065.2
Л.В. Бушлякова, И.А. Тришина, студентки
В.В. Погосян, курсант
Т.В. Тришина, кандидат технических наук, доцент
А.Н. Беляев, кандидат технических наук, доцент
О ДОБРОВОЛЬНОЙ СЕРТИФИКАЦИИ В ЭЛЕКТРОЭНЕРГЕТИКЕ
В статье проведен анализ гармонизации Федерального закона «О техническом
регулировании» с международными и европейскими стандартами в направлении добровольной сертификации в электроэнергетике. Определены преимущества система
добровольной сертификации.
Федеральный закон от 27.12.2002 N 184-ФЗ (ред. от 28.12.2013) «О техническом
регулировании» имеет большое социально – экономическое значение, так как установил новые правила государственного регулирования и контроля за исполнением требований к продукции, работам и услугам. Он должен обеспечить существенное освобождение производства от опеки государства, устранить и минимизировать бюрократические барьеры внутри страны и в международной торговле.
Добровольная сертификация представляет собой вид сертификации, не имеющей жестких законодательных ограничений в правилах и процедурах проведения. Сфера ее распространения по объектам и требованиям значительно шире сферы действия
обязательной сертификации:
1. Позволяет проводить сертификацию любого вида продукции, включенного в
область деятельности органа по сертификации, тогда как номенклатура продукции,
подлежащей обязательной сертификации, и показатели, на соответствие которым проводят обязательную сертификацию, строго регламентированы соответствующими постановлениями [2].
2. При обязательной сертификации любую продукцию независимо от страны
происхождения сертифицируют на соответствие пунктам российских стандартов и других нормативных документов. В системе добровольной сертификации перечень показателей, подлежащих подтверждению, определяет заявитель совместно с органом по сертификации. Этот перечень показателей может коренным образом отличаться от перечня показателей при обязательной сертификации [3].
Все это позволяет провести сертификацию по показателям, наиболее отвечающим современным требованиям рынка.
Однако, в принятом Федеральном законе, признается проблема качества рыночной продукции, а государство устраняется при этом от нормирования и контроля качества товаров и услуг (уголовная и административная ответственность за нарушения
требований стандартов и технических условий упразднена; исполнение большинства
требований стандартов к промышленной продукции, в том числе к таким её функциональным показателям, как надежность, технологическая и конструктивная совместимость, уровень унификации, ремонтопригодность, экономичность и т.д.).
Проблема надежности и безопасности электроэнергетических объектов стала
особенно актуальной после аварии на Саяно-Шушенской ГЭС и взрыва на Баксанской
ГЭС. Эти и другие тяжелые аварии, происшедшие ранее, показали, что в нашей стране
не только технические причины приводят к катастрофам. Предпосылкой зачастую является отсутствие обязательных требований и государственных ограничений, соответствующих стандартов в эксплуатации опасных промышленных объектов, в связи с чем,
нет персональной ответственности должностных лиц за нарушение технических нормативов [2].
Анализ, проведенный специалистами ФГБУ «РЭА» и «ВНИИНМАШ» Росстандарта, показал, что уровень гармонизации с международными и европейскими стандартами составляет, в среднем, лишь 23% (в Германии – 91%; в Европейском союзе (ЕС) –
11
72%), поэтому в отрасли электроэнергетики неэффективно действует система технического регулирования, в которой стандарты должны играть основную доказательную
базу в нормативно-правовых отношениях, как это происходит в ЕC и США. В РФ многие технические комитеты по стандартизации, созданные более 10 лет назад по различным направлениям электроэнергетики, практически не функционируют [1]. За последнее время производство оборудования и приборов в области электроэнергетики в России сократилось приблизительно до 15%. Поэтому в условиях рыночных отношений
закупка производится у разных зарубежных поставщиков в основном по низкой цене, а
товар не отвечает требованиям надежности и качества. Необязательность выполнения
национальных стандартов в условиях рынка, а иногда и их отсутствие, в том числе в
сфере методов испытаний и измерений, делают такие госзакупки опасными для электроэнергетической системы в целом. Негативное влияние оказывает фактор старения
основных фондов, несмотря на вводы новых энергомощностей, в связи с этим надежность электросетей понизилась, а риски – технические, технологические и экономические – постоянно повышаются.
С целью выявления положительного опыта гармонизации с международными и
европейскими стандартами нами был изучен опыт ЕС и США.
ЕС представляет для России наибольший интерес, так как у Российской Федерации с ЕС налажены тесные торговые отношения, а объем товарооборота с ЕС превышает объем товарооборота России с другими странами и регионами мира. В практике технического регулирования энергетической эффективности в ЕС применяются 2 основных метода - маркировка энергетической эффективности и установление требований по
экодизайну продукции.
Основным инструментом регулирования вопросов энергетической эффективности в ЕС являются Регламенты, Директивы и стандарты.
В 1992 году в ЕС была принята Директива 92/75/ЕС, касающаяся маркировки и
стандартной информации по потреблению энергии или других ресурсов бытовыми
приборами, установившая общие требования в отношении маркировки энергоэффетивности оборудования. Новая Директива (вступила в действие с 18.06.2010 г. Директива
№ 2010/30/ЕС.) охватывает продукцию, которая сама не потребляет энергию, но может
оказать значительное прямое или косвенное воздействие на ее экономию. Во исполнение основной Директивы планируется принятие Директив, устанавливающих требования к маркировке этикеткой энергетической эффективности конкретных групп товаров,
в части замены буквенных обозначений пиктограммами с целью ее унификации.
В соответствии с законодательством ЕC производители должны маркировать
всю свою продукцию, к которой установлены требования, этикеткой энергоэффективности. При этом подтверждение соответствия продукции определенному классу энергетической эффективности может быть произведено как при помощи третьей стороны,
так и самостоятельно.
Каждая страна-член ЕС должна принять национальное законодательство, обеспечивающее выполнение основных требований, установленных европейскими директивами в области маркировки продукции этикетками энергетической эффективности.
Для эффективного выполнения установленных требований в соответствии с европейским законодательством каждое государство должно определить ответственное учреждение, которое будет осуществлять контроль и надзор за выполнением требований директив на национальных рынках.
В США в целью сократить потребление энергии и выброса парниковых газов в
1992 году была создана Программа Energy Star. В настоящий момент действие программы Energy Star распространяется на более чем 60 категорий товаров и подтверждает, что маркированные знаком Energy Star устройства имеют среднее энергопотребление на 20…30 % меньше своих аналогов равной функциональности. Данная программа
существовала в качестве добровольной сертификации, направленной на выявление и
поощрение энергоэффективной продукции. Производители сами определяли соответст12
вие своей продукции всем требованиям Energy Star и самостоятельно направляли доказательства в Агентство, получали право на использование знака и маркировку на продукцию. Такая схема применялась в течение всего срока существования программы,
пока в 2010 году проверка Агентства по охране окружающей среды Конгрессом США
не выявила серьезных нарушений в деятельности программы Energy Star (в списке сертифицированных продуктов оказались такие изделия, как электрические обогреватели
открытого типа и часы - будильник, работающие на бензине).
Сегодня на рынке действует много систем оценки соответствия, которые в погоне за выгодой не всегда дают достоверную и компетентную оценку объектов установленным для них требованиям, действующих в конкретных отраслях промышленности.
Добровольная сертификация является рыночным инструментом борьбы с контрафактной продукцией, особенно если органом, зарегистрировавшим систему добровольной сертификации, выступает авторитетная организация. Особенно актуально проведение сертификации продукции, закупаемой поставщиками/посредниками у сторонних производителей.
Принципиально новым для практики работы Системы добровольной сертификации (СДС) является ее возможность оказывать различные услуги в области технического регулирования. Например, эксперты СДС могут оценить технический уровень оборудования и технических устройств, предлагаемых разработчиками и изготовителями
организациям энергетики. Система готова принимать участие или самостоятельно проводить работы по определению возможности и целесообразности продления сверх
нормативных сроков эксплуатацию оборудования и технических устройств на объектах
энергетики.
СДС создается в соответствии с Федеральным законом от 27.12.2002 N 184-ФЗ
(ред. от 28.12.2013) «О техническом регулировании» (ст.ст. 2, 20, 21) [4] с целью подтверждения соответствия выполнения работ, оказания услуг требованиям технических
регламентов, положениям стандартов или условиям договоров.
Проведение оценки соответствия в СДС поможет, как потребителям продукции,
работ/услуг, так и организациям, предлагающих их:
— повысить конкурентоспособность и рост капитала компаний, способствовать
продвижению их торговых марок на рынке;
— предостеречь энергетические предприятия от некачественной и фальсифицированной продукции, от некомпетентных контрагентов, значительно снизить риски получения недобросовестной услуги;
— повысить качество производимой компаниями продукции и предлагаемых
услуг, снизить риски возникновения аварийных ситуаций на энергообъектах;
— вести переговоры со страховыми компаниями по применению более гибкой
тарифной политики.
Используя опыт ЕС и США по сертификации энергоэффективности продукции
можно повысит качество работы СДС в направлении исполнения законодательных требований, если контроль и надзор за выполнением требований предъявляемых на рынке
продукции будет осуществлять ответственный надзорный орган, который бы осуществлял контроль за правильностью и достоверностью заявленных производителем или
импортером характеристик энергоэффективности продукции.
Список литературы
1. Анализ и перспектива развития нормативно-технического обеспечения в области
энергетической эффективности/ Иванов Т. В. И др. – С.-Питербург: Питер 2013.- 176 с.
2. Внедрение добровольных систем сертификации для испытаний на соответствие параметрам энергоэффективности/ Электронный журнал энергосервисной компании «Экологические системы» № 7, 2012. http://esco-ecosys.narod.ru/2012_7/art126.htm
3. Показатели качества продукции [Текст] / И.А. Цыбулин и [др.] // Молодежный
вектор развития аграрной науки. Материалы 64-й студенческой научной конференции.
- Ч. I. - Воронеж: ФГБОУ ВПО Воронежский ГАУ, 2013. - С. 6-9.
13
4. Федеральный закон от 27.12.2002 N 184-ФЗ (ред. от 28.12.2013) "О техническом регулировании". http://www.consultant.ru/document/cons_doc_LAW_156917/
УДК 531.8
А.А. Попов, А.А. Просветов, И.М. Рудавин, студенты
А.Н. Беляев, В.В. Шередекин, Т.В. Тришина, к. тех. наук, доценты
АВТОМАТИЗИРОВАННЫЕ МЕТОДЫ КИНЕМАТИЧЕСКОГО АНАЛИЗА
РЫЧАЖНЫХ МЕХАНИЗМОВ
Проведен анализ использования средств САПР для исследования кинематики
плоских рычажных механизмов. Протестированы функциональные возможности программы KRAM при автоматизированных расчетах. Сопоставлены результаты при
различных методах расчета.
Кинематическое исследование механизма проводится с целью изучения движения его звеньев без учета сил, обуславливающих это движение [1].
Исследование состоит в решении трех основных задач:
– определение перемещений звеньев и траекторий, описываемых точками звеньев;
– определение скоростей отдельных точек звеньев и угловых скоростей звеньев;
– определение ускорений отдельных точек звеньев и угловых скоростей звеньев.
Для решения задачи кинематического исследования механизмов применяется
ряд методов:
– аналитический метод;
– графический метод;
– графоаналитический метод.
В современном проектировании механизмов все более широкое применение находят автоматизированные методы расчетов с применением ЭВМ. Автоматизированное
проектирование прочно вошло в мир техники, постепенно вытеснив все другие виды
проектной деятельности. Использование ЭВМ сокращает затраты времени и труда на
расчеты, дает более высокую точность результатов [2].
Рынок программных продуктов для инженеров обширен, сложен и динамичен.
Развитие идет по пути создания «сквозных» CAD/CAM/CAE-систем. Однако сформировались и эффективно используются как отдельные системы, так и CAD/CAM,
CAD/CAE-системы, технологические системы. Для системы высшего и среднего специального образования России есть возможность использовать отечественные разработки, выполненные на уровне лучших мировых стандартов, а по ряду показателей не
имеющие аналогов в мире.
Изучение опубликованных материалов о программных продуктах российских
компаний показало, что расчетно-аналитические CAE-системы наиболее комплексно
разрабатывает научно-технический Центр «Автоматизированное проектирование машин», создавший инструментально-экспертную систему APM WinMachine [3]. С использованием уникального опыта конструирования машин, который нарабатывался
долгие годы в многочисленных лабораториях и конструкторских бюро отраслевых научно-исследовательских институтов и предприятий нашей страны, разработана, по сути, электронная энциклопедия по машиностроению.
APM WinMachine включает в себя инструменты и программы для автоматизированного расчета и проектирования деталей машин, механизмов, элементов конструкций
и узлов в области машиностроения и строительства. Она имеет современные графиче14
ские средства, в том числе чертежно-графический редактор APM Graph, превращаясь
таким образом в CAD/CAE-систему.
Встроенные базы данных, необходимая информационная база знаний, разветвленная система подсказок и фундаментальный электронный учебник по основам проектирования машин делает APM WinMachine одинаково эффективной для использования
в инженерной деятельности и в учебном процессе.
Структура APM WinMachine основана на разделении проектируемых деталей в
зависимости от их назначения на модули, которые могут функционировать самостоятельно.
Для решения задач кинематического исследования рычажных механизмов, наиболее часто, наряду с зубчатыми, используемых в современной технике используется модуль APM Slider – модуль для комплексного анализа плоских рычажных механизмов
произвольной геометрической структуры.
APM Slider позволяет выполнить весь комплекс необходимых проверочных расчетов для предварительно введенного механизма. Этот комплекс включает расчет [3]:
– траектории движения произвольной точки исследуемого механизма;
– скорости и ускорения произвольной точки исследуемого механизма;
– проверку на наличие проворачиваемости в механизме.
Для реализации этих возможностей в модуле имеется специализированный редактор, который позволяет:
– задавать геометрию механизма в параметризованном виде;
– редактировать заданную геометрию и модифицировать ее;
– задавать закон движения ведущего звена либо в виде графика, построенного по
точкам, либо в виде аналитической функции;
– осуществлять анимационное представление работы механизма в режиме реального времени.
Однако модуль APM Slider имеет ряд недостатков, основным из которых является невозможность проводить кинематический расчет рычажных механизмов, в состав
которых водят структурные группы второго класса четвертого и пятого видов.
Разными источниками предлагается ряд программ решения подобных задач,
различающихся методиками решений, вводом данных, оформлением результатов решения. Но эти программы имеют так же указанные недостатки и дают достаточно низкую точность результатов расчетов.
В связи с этим, а также для более углубленного сравнительного анализа
кинематики рычажных механизмов, на кафедре прикладной механики ФГБОУ ВПО
Воронежский ГАУ была разработана программа расчета кинематических параметров
рычажных механизмов (KRAM) [4].
Программа KRAM составлена на алгоритмическом языке C++. По ней можно
рассчитывать кинематические параметры механизмов второго класса с любым количеством структурных групп всех видов. Входное звено – равномерно вращающийся рычаг.
В разработанной версии программы имеется ограничение на способ
присоединения структурных групп при построении механизма: каждая структурная
группа одну из двух внешних кинематических пар должна создавать с рамой. Не
предусмотрено также редко встречающееся в присоединении групп соединение вида
ползун-ползун через поступательную пару. Несмотря на введенные ограничения,
программа KRAM позволяет выполнять расчет для большинства применяемых в
технике механизмов второго класса.
15
Рис.1 Окно ввода исходных данных программы KRAM
Основу программы составляют блоки-подпрограммы расчетов всех пяти разновидностей групп второго класса, в которых осуществляется ввод исходных данных и
вызов расчетных подпрограмм. Программа имеет удобный интерфейс. Ввод данных
осуществляется в режиме диалога (рис. 1). Выходные параметры представляются в табличном виде в формате txt и импортируются программу Microsoft Excel, что позволяет
представлять результаты в графической форме.
Нами проведен кинематический расчет кривошипно-ползунного механизма с
одинаковыми исходными параметрами (рис. 2) с помощью модуля APM Slider,
программы KRAM и «вручную» – графоаналитическим методом [1].
Рис. 2. Схема исследуемого механизма
Исходные данные:
– длина кривошипа ОА – 0,15 м;
– длина шатуна АВ – 0,7 м;
– угловая скорость кривошипа ОА – 10 с-1;
– угол поворота кривошипа ОА – 360º.
Расчет проведен для 8-ми равноотстоящих положений входного звена (см.
таблицу 1).
16
Таблица1. Результаты расчета
Метод
vB
Slider
0
0,016
0
0
18,21
18,21
4
18,21
5
2,143
1
1,232
1,223
1,223
10,34
10,34
7
10,64
5
1,52
KRAM
ручной
2,143
2,143
1,533
1,533
Slider
KRAM
ручной
Slider
KRAM
aB
ручной
ωAB
2
1,497
1,5
1,5
3,54
3,286
3,291
0,021
8
0,001
0
№ положения
3
4
5
0,89 0,001 0,907
0,899 0,001 0,897
0,898
0
0,898
10,63 11,79 10,51
10,56 11,78 10,57
6
6
1
10,56 11,78 10,64
8
5
5
1,547 2,143 1,52
1,532
1,533
2,143
2,143
1,534
1,533
6
1,503
1,5
1,5
3,03
3,304
3,291
0,021
9
0,002
0
7
1,214
1,224
1,223
10,94
10,62
7
10,64
5
1,548
8
0,016
0
0
18,21
18,21
4
18,21
5
2,143
1,531
1,533
2,143
2,143
Анализ результатов расчета по приведенным в таблице значениям скорости ползуна vB, ускорению ползуна aB, угловой скорости шатуна ωАВ показывает почти полное
совпадение значений, полученных при расчете с помощью программы KRAM и «вручную» – графоаналитическим методом, реализованным для повышения точности в Компас 3D, и наличие погрешности расчета, особенно при малых и нулевых значениях, у
модуля APM Slider. Следовательно программа KRAM может быть эффективно применена не только в учебном процессе, но и при решении практических задач кинематического анализа рычажных механизмов.
Список литературы
1. Артоболевский И.И. Теория механизмов и машин/ Артоболевский И.И. – М.:
Наука, 1988. – 639 с.
2. Беляев А.Н. Теория механизмов и машин: учебное пособие/ А.Н. Беляев, В.В.
Шередекин. – Воронеж: ФГБОУ ВПО Воронежский ГАУ, 2012. – 376 с.
3. Замрий А. А. Практический учебный курс. CAD/CAE система APM
WinMachine: учебное пособие/ А. А. Замрий. – М.: Изд-во АПМ, 2013. – 144 с.
4. Программа расчета кинематических параметров рычажных механизмов/ А.Н.
Беляев, О.С. Кульнев, В.В. Злобин// Свидетельство о государственной регистрации
программы для ЭВМ № 2012610602 от 10.01.2012.
17
УДК 621.833
В.С. Насонов, Д.С. Михед, студенты
А.Н. Беляев, В.В. Шередекин, кандидаты технических наук, доценты
ПРОЕКТИРОВАНИЕ ЗУБЧАТЫХ ПЕРЕДАЧ В КОМПАС 3D
Проведен анализ использования средств САПР для геометрического синтеза
зубчатых передач. Исследован и апробирован метод профилирования зубчатых колес с
использованием прикладных библиотек Компас 3D.
Геометрический синтез зубатой передачи, то есть определение геометрических
размеров основных элементов зубчатых колес и оценка качественных показателей зацепления является сложной, требующей высокой точности исполнения, задачей.
При проектировании зубчатой передачи необходимо реализовать несколько этапов расчета [1, 2]:
- выбрать тип зубчатого механизма, его передаточное отношение и числа зубьев
колес;
- провести проектный прочностной расчет механизма и определить величину
межосевого расстояния или модуль зубчатых колес;
- провести геометрический расчет зубчатой передачи для выбранных коэффициентов смещения исходного контура, которые обеспечивают исключение подрезания,
срезания и заострения зубьев колес и благоприятное или оптимальное сочетание качественных показателей зубчатой передачи.
Для эвольвентных зубчатых передач область сочетаний коэффициентов смещений зубчатых колес, удовлетворяющих ограничениям по срезанию в станочном зацеплении, заострению, заклиниванию в зацеплении эвольвент и на переходных кривых, по
допустимым минимальным или максимальным значениям качественных показателей,
называют блокирующим контуром.
Границы блокирующего контура отсекают те значения коэффициентов смещения, которые недопустимы по указанным условиям. Значения, расположенные внутри
контура, допустимы, но каждой паре коэффициентов смещения соответствует свое сочетание качественных показателей.
Построение блокирующего контура является трудоемкой вычислительной задачей и требует значительных затрат труда.
Применяемые в настоящее время системы автоматизированного проектирования
позволяют значительно упростить данную задачу и обеспечивают возможность геометрического синтеза оптимальных зубчатых передач без предварительного построения
блокирующего контура.
Модуль АРМ Trans системы автоматизированного проектирования АРМ WinMachine позволяет получить требуемые значение расчетных параметров при различных
вариантах ввода исходных данных, а так же сгенерировать 2D чертеж зубчатых колес
передачи в модуле АРМ Graf [3].
Более высокий уровень автоматизации процесса проектирования позволяет реализовать использование прикладных библиотек Компас 3D [4]. В Компас 3D можно
получить твердотельные модели зубчатых колес в формате «Деталь. m3d» и пользуясь
ими реализовать 3D сборку в формате «Сборка a3d».
Порядок реализации процесса проектирования при синтезе зубчатой передачи
следующий:
Для построения профиля зубьев колеса необходимо создать новый документ
«Деталь».
Для этого нужно пройти по вкладкам «Файл» → «Создать» → «Новый документ» → «Деталь». После этого необходимо на стандартной инструментальной панели
найти значок «Менеджер библиотек», или найти его, пройдя по вкладкам «Сервис» →
«Менеджер библиотек». В появившемся внизу экрана окне «Менеджер библиотек» вы18
брать раздел «Расчет и построение». Двойным щелчком левой кнопки мыши войти в
этот раздел и выбрать закладку «КОМПАС-SCHAFT 3D» и щелчком левой кнопки
мыши войти в этот раздел. Выбрать из появившегося списка «Механические передачи»,
войти в этот подраздел.
В появившемся списке выбрать тип элемента зубчатого зацепления, профилирование которого необходимо выполнить. Двойным щелчком левой кнопки мыши активировать выполнение расчета и построения.
В нижней части экрана появится панель свойств. На этой панели первоначально
нужно войти в «Позиционирование» щелчком левой кнопки мыши нажав соответствующий значок. Первоначально нужно определить плоскость, в которой будет расположена
ось профилируемого зубчатого колеса. Для этого в окне «Дерево модели», которое открывается в левой части экрана монитора нужно щелкнуть левой кнопкой мыши на соответствующей плоскости (Плоскость XY, Плоскость ZX, Плоскость ZY). Так же можно задать
точку начала координат, введя ее координаты, или выбрав нужную на поле модели, предварительно «нажав» значок «Создать и выбрать точку». Так же при необходимости задаем
направление образования колеса и угол поворота его оси от исходного положения.
После этого переходим на вкладку «Параметры», щелкнув на ней левой кнопкой
мыши. Первоначально задаем тип зацепления, для цилиндрических колес в частности
выбираем внешнее или внутреннее зацепление. После этого активируем расчет. При
расчете только геометрических параметров выбираем значок с изображением калькулятора («Расчет в «КОМПАС-GEARS»). На появившейся панели выбираем вкладку
«Геометрический расчет» (рис. 1).
На странице 1 вводим исходные данные, такие как числа зубьев шестерни и колеса, модуль зацепления, угол наклона зубьев, при наличии значения коэффициентов
смещения и определяем параметры контроля. После этого переходим на страницу 2.
«Нажимаем» значок «Расчет», после чего проводится расчет всех параметров передачи
и каждого зубчатого колеса. Нажав значок «Просмотр результатов расчета», получаем в
табличной форме расчетные значения всех параметров. Их можно сохранить в файл
или вывести на печать.
Если во время проведения расчета промежуточные результаты высвечиваются
красным цветом, значит, их значения не соответствуют заданным системным параметрам. В таких случаях необходимо проверить правильность исходных данных.
Рис. 1. Окно ввода исходных данных при геометрическом расчете
19
Рис. 2. 3D-сборка зубчатого зацепления
После завершения расчета (щелчком на значке «Завершение расчета»), переходим на вкладку «Свойства» инструментальной панели свойств. Здесь предусмотрена
возможность выбора варианта отображения профилируемого колеса. В разделе «Состояние» выбираем одну из опций «Строить все зубья», «Строить заданное число зубьев», «Строить без зубьев».
Для завершения построения 3D-модели щелчком левой кнопки мыши «нажимаем» значок «←‫« »׀‬Создать объект» с левой стороны панели свойств.
Полученную «заготовку» дальше следует доработать, оформив ступицу, шпоночный паз и другие конструктивные элементы. Для того чтобы построить картину зацепления нужно спрофилировать второй элемент передачи. Для этого следует сменить
элемент и повторить построения.
После построения деталей двух колес их необходимо ввести в зацепление (вставить в сборку) (рис. 2).
Полученную в формате «Сборка. a3d» сборку удобно использовать для автоматического построения чертежа с картиной зацепления (рис. 3).
Рис. 3. Чертеж с картиной зацепления, полученный с помощью 3D-сборки
20
Список литературы
1. Артоболевский И.И. Теория механизмов и машин/ Артоболевский И.И. – М.:
Наука, 1988. – 639 с.
2. Беляев А.Н. Теория механизмов и машин: учебное пособие/ А.Н. Беляев, В.В.
Шередекин. – Воронеж: ФГБОУ ВПО Воронежский ГАУ, 2012. – 376 с.
3. Замрий А. А. Практический учебный курс CAD/CAE система APM
WinMachine: учебное пособие/ А. А. Замрий. – М.: Изд-во АПМ, 2013. – 144 с.
4. Сторчак Н.А. Моделирование трехмерных объектов в среде КОМПАС-3D
Учебное пособие / Н.А. Сторчак, В.И. Гегучадзе, А.В. Синьков. – Волгоград: ВГТУ,
2006. – 216 с.
УДК 631.362.3
П.В. Анохин, В.С. Анненков-бакалавры,
И.В. Шатохин, к.т.н., доцент
ТРАНСПОРТИРУЮЩИЕ УСТРОЙСТВА ЗЕРНООЧИСТИТЕЛЬНЫХ
АГРЕГАТОВ – ОСНОВНЫЕ ИСТОЧНИКИ ПОВРЕЖДЕНИЯ ЗЕРНА
В статье приведен анализ научно-технической литературы по травмированию
зерна на зерноочистительных агрегатах. Выявлено, что наибольшее травмирование
зерна приходится на транспортирующие рабочие органы и,в частности, ковшовые
элеваторы (нории).
Важнейшее место в обеспечении сохранности урожая и доведении его до товарной кондиции, а так же в подготовке качественного семенного материала занимает
послеуборочная обработка зерна [4,5,8 и др.]. Первым этапом послеуборочной обработки зерна является механизированная очистка комбайнового вороха зерновых и зернобобовых культур. Исходный материал, то есть неочищенная зерновая масса, делится на
четыре фракции: очищенное зерно, фуражное зерно (мелкие и щуплые зерна основной
культуры), крупные и легкие примеси и мелкие отходы. [8,16]
При обработке урожая часть зерна получает механические повреждения. Эти
повреждения подразделяются на две группы: дробление зерна и микроповреждения.
При дроблении зерна раскалываются вдоль или поперек, появляются плющеные зерна.
К зернам с микроповреждениями относят зерна, у которых полностью выбит зародыш,
повреждены оболочки над зародышем и около зародыша, поврежден эндосперм [2,14]
Лебедев В.В. [9] исследовал повреждение зерна пшеницы на хлебоприемном
комбинате Ставропольского края. Он установил, что зерно поступает с большими механическими повреждениями: битых зерен от 2,2 до 5,2%, поврежденных от 20,3 до
24,0% и микроповреждений на поверхности зерна от 27,7 до 33,0%. Повреждаемость
зерна при обработке на поточно-технологических линиях в среднем составляет (соответственно) 1,1, 12,2 и 15,3%. [9]
Авторы [2,20] отмечают, что общее травмирование за весь технологический
процесс по отношению к начальной стадии обмолота комбайном возросло на 29.96%.
Так, после выгрузки зерновой массы из бункера комбайна в автомобиль этот показатель
составлял 18,9%, а при подаче на очистку к вибросепаратору - 19,83%. После
вторичной очистки на ОВС-25 он снова до 29,03%.
Травмирование семян приводит к большим убыткам, так как урожайные
качества таких семян снижаются. Семена, с травматическими повреждениями хотя и
21
прорастают, но дают слабые ростки, значительно отстают от нормальных растений по
высоте роста, по кустистости и накоплению органического вещества. Нарушение
оболочки и эндоспермы ведет к загрязнению зерна, делает его нестойким в хранении и
в, той или иной степени снижает качество продуктов переработки. Так, например,
семена без механического повреждения дали всхожесть 80%, с треснутой оболочкой
зародыша - 69%, а с нарушенной оболочкой зародыша - 30%, из них примерно 20%
растений погибло [2].
Для транспортирования зерновой массы к очистительным машинам, очищенного
зерна от машины и подачи ее в склад используют ленточные, скребковые и шнековые
транспортеры, а также однопоточные и двухпоточные ковшовые нории [10]
Многочисленные анализы повреждаемости зерна при послеуборочной обработке
показывают преобладающий прирост микроповреждений, что объясняется механическим воздействием на семена при перемещении их в это время самотеком с небольшой
скоростью или скребками транспортера. [8,10]
Установлено, что основными причинами травмирования семян при транспортировании скребковым транспортером являются защемление их в зазоре между подвижными и неподвижными элементами транспортера, динамические нагрузки, возникающие при соударении семян с поверхностью рабочих органов, а также перемещение их
скребками по поверхности трения. Анализ исследований показал, что увеличение скорости цепи с 1,9 до 3,2 м/с вызывает резкий рост травмирования семян [14,17].
Травмирование семян ленточным транспортером происходит в приемном лотке,
на ленте и в выпускной коробке. Его значение зависит от скорости движения транспортирующей ленты. Так при скорости движения ленты 0,9 м/с семена пшеницы, проходя
приемный лоток, транспортирующую ленту и выпускную коробку, повреждаются на
0,18%, при 1,5 м/с – на 0,3%, при 2,1 м/с – на 0,42%, а при скорости 3,8 м/с – на 0,63%
[1,4,14].
По данным авторов [14,20] из общего количества повреждений зерна
транспортирующими и погрузочно-разгрузочными устройствами на долю норий
приходится 9,7%, на ленточные транспортеры - 22,3% и только 8% от общих
повреждений наносят другие средства.
В зависимости от производительности поточной линии и ее конструктивных
особенностей в линии может быть 5—10 норий. При работе норий наблюдаются ударные воздействия на зерно: скользящий удар ковшей о верхние слои зерна в нижней головке, удар ковшей о зерно при их загрузке, соударение со скольжением в верхней головке и «обратная сыпь» зерна в холостую ветвь [14]. По имеющимся данным, на последнем участке травмируется до 30% зерна. Имеют место трение и сжатие зерна. Так в
нории НЗ-20 [14], подающей массу из завальной ямы на первичную очистку, было обнаружено, что травмирование семян пшеницы достигало 11%, а ржи – 13%.
По данным В.В. Лебедева при прохождении нории зерно повреждается
примерно на 40% (от общей повреждаемости) ковшами при зачерпывании в башмаке и
на 60% при разгрузке ковшей в головке нории [9].
Исследованиями установлено, что производительность нории оказывает
значительное влияние на количество механических повреждений при перемещении
зерна. Чем больше производительность, тем меньше дробление и повреждение зерна
норией. Выявленная закономерность [7,10] сохраняется при различной влажности зерна
и разном количестве пропусков. Это объясняется тем, что с увеличением объема
транспортируемого зерна уменьшается количество его контактов с рабочими органами
нории. Следовательно, необходимо, чтобы нории работали с максимальной нагрузкой.
Если этого невозможно достичь по каким-либо причинам, необходимо предусмотреть
изменение режима работы нории, чтобы заполнение ее рабочих органов было
22
максимально возможным, а снижение производительности обеспечить уменьшением
скорости ленты нории. Тем более снижение скорости движения ленты обеспечит
снижение и травмирования зерна. Так, по данным [7,20] повышение скорости движения
норийной ленты с ковшами от 0,87 до 3,43 м/с вызывает рост количества повреждений
зерна с 0,35 - 0,9% до 1,45 - 2,9%, в зависимости от влажности зерна
С изменением скорости изменяется скорость соударения ковша с зерном, вероятность контакта зерна с элементами нории и величина «обратной сыпи». Повышение
скорости движения ленты нории 2НСЗ-10 при коэффициенте заполнения ковшей менее
0,9 приводит к увеличению общей «обратной сыпи». Так, если скорость ленты увеличить с 0,93 до 2,1 м/с, то «обратная сыпь» возрастает в 2,3 раза; увеличение скорости
ленты с 2,1 до 2,92 м/с приводит к возрастанию «обратной сыпи» в 3,2 раза. Поэтому,
для благоприятной работы нории с незначительным количеством «обратной сыпи»
скорость ленты должна быть не более 1,1…2,1 м/с [14,17].
Травмирование зерна норией зависит от способа загрузки ковшей. При загрузке
ковшей по ходу ленты по сравнению с загрузкой против хода ленты вероятность контактирования зерна с внутренней и наружной поверхностями ковшей увеличивается в
два раза, что увеличивает травмирование зерна в 1,7…1,9 раза [14].
Травмирование семян снижается при замене металлических ковшей полимерными. Установлено, что ковши, изготовленные из пластмассы, позволяют снизить
травмирование на 50…60% [14].
При многократном пропуске (кратность обработки) одного и того же зерна через
норию (в поточных линиях это соответствует прохождению зерна через несколько
норий. Следовательно, сокращение количества норий в поточных линиях - одно из
действенных мероприятий в системе мер по сокращению механических повреждений
зерна [19].
Изучение повреждений семян зернобобовых культур норией показало, что сухие
семена повреждаются в большей степени, чем влажные. Поэтому рекомендуется при
перемещении зерна пшеницы с влажностью 12— 14% скорость ленты с ковшами
должна быть 0,8 м/с, а с влажностью 17% и выше - 1,6 м/с. Такие скорости способствуют уменьшению количества повреждений зерна при транспортировке его
нориями [11,19].
В тихоходной нории типа НТХ-20 с гравитационной разгрузкой ковшей «обратная сыпь» исключена практически полностью, а скорость движения тягового органа
уменьшена до 0,46 м/с. Производительность нории при этом обеспечивается за счет повышения коэффициента заполнения ковшей и их емкости до 19 литров. Результаты исследований показали, что травмирование семян такой норией не превышает 1%[ 6,14].
Травмирование
семян
приемными
и
самотечными
устройствами,
зерноочистительными и сортировальными машинами может достигать следующих
значений: на приеме зерна – от 5,0 до 13,7%; в зерноочистительных и сортировальных
машинах – от 2,0 до 8,4%; в сушилках – от 4,3 до 15,5%; в самотечных
транспортирующих устройствах – от 0,06 до 0,09% на 1 м транспортирования и от 0,08
до 0,13% на поворотах [14].
Травмирование семян шнеками нередко достигает существенного значения. Исследования показали, что с увеличением частоты вращения шнека травмирование зерна
возрастает. Также оно возрастает и с уменьшением влажности семян. [14].
Анализ литературы показал, что применение полимерных материалов в конструкции винтовых конвейеров позволит снизить травмирование зерна в 1,2…2,0
раза[3,14].
Обобщение результатов исследований показало, что травмирование семян
транспортирующими элементами поточных линий для их послеуборочной обработки
может достигать следующих величин: в нориях – от 4,0 до 12,0%; шнековыми транс23
портерами – от 2,6 до 4,2%; скребковыми транспортерами – от 2,88 до 10,5%; в пневмотранспортерах – 17% и более.
Список литературы
1. Авдеев А.В. Основные направления исследований в послеуборочной обработке
зерна//Механизация и электрификация сельского хозяйства.-1986.-№1.-с.21-22.
2. Алферов С.А., Панов А.А. Механическая повреждаемость зерна при ударе //
МЭСХ, 1981.-№3.- С.50-51
3. Бурков А.И., Глушков А.Л. Обоснование конструктивных параметров пневмосепарирующих каналов машины предварительной очистки зерна // МЭСХ, 2010.№9.-С.2-4.
4. Бурков А.И., Конышев Н.Л. и др. машины для послеуборочной обработки семян трав.-Киров, 2003.-208с.
5. Волынкин В.В. Послеуборочная обработка зерна и ее перспективы// Аграрный
вестник Урала, 2006 №6, с. 34-38
6. Гехтман А.А. и др. Тихоходные нории и перспективы их применения в поточных зерносемяочистительных линиях //Техника и оборудование для села,2003.-№3.С.15-16.
7. Громов А.Г. и др. Влияние режимов работы ковшовых элеваторов на повреждение зерна //Науч. Тр. ЧИМЭСХ, 1969.-В.36.-С.225-232
8. Дринча В.М., Павлов С.А., и др. Совершенствование техники для послеуборочной обработки зерна и семян // Земледелие, 2001.-№6.-С.26-27
9. Лебедев В.П Обработка и хранение семян / В.П. Лебедев. - М: Колос, 1983. –
208 с.
10. Новиков П.А. Механические повреждения семян транспортирующими рабочими органами // Науч. Тр. ЧИМЭСХ, 1971, в. 52.- с.193-196
11. Пугачёв АН. Повреждение семян машинами/ АН Пугачев. -М:Колос, 1976. 320с.
12. Саитов В.Е. Технико-экономическая эффективность применения зерноочистительных машин // МЭСХ 2010.-№8.-С.6-7.
13. Строна И.Г. Травмирование семян / ИГ. Строна // Биология и технология семян. — Харьков, 1978. – 250 с.
14. Тарасенко А.П. Снижение травмирования семян при уборке и послеуборочной обработке.-Воронеж: ВГАУ., 2003.-331с.
15. Тарасенко А.П., Мерчалова М.Э., Баскаков И.В. Совершенствование технологии послеуборочной обработки зерна // Вестник Вор.ГАУ.- 2009.-№3 (22).- С.22-24.
16. Тарасенко А.П., Оробинский В.И., Гиевский А.М. Качественные показатели
работы зерноочистительного агрегата ЗАВ-40. // Вестник ВГАУ 2010? № 4. С. 43-45.
17. Тарасенко А.П., Шатохин И.В. Снижение повреждения зерна нориями // Техника в с/х, 1985.-№11.-С.57
18. ТарасенкоА.П., Оробинский В.И. и др. Повышение качества зерна.// МЭСХ
2010 № 10 С.7-10.
19. Чазов С.А. Пути снижения травмирования семян // Селекция семеноводство,
1969.-№4.-С.48-51
20. Чудин И.А. Повреждение зерна зерноочистительными линиями // Земля сибирская дальневосточная, 1971.-№9.-С.36-37
21. Шатохин И.В., Пименов В.Б. Факторы и причины, определяющие травмирование зерна нориями // Вестник ВГАУ 2010.- № 4. С. 46-49.
24
УДК 631.362.3
М.Ю. Кузнецов – бакалавр,
И.В. Шатохин, к.т.н., доцент
СНИЖЕНИЕ ОБРАТНОЙ СЫПИ ЗЕРНА В КОВШОВОМ ЭЛЕВАТОРЕ ЗА
СЧЕТ ИЗМЕНЕНИЯ КРЕПЛЕНИЯ КОВШЕЙ К ЛЕНТЕ
В статье предложена конструкция крепления ковшей к ленте элеватора, обеспечивающая снижение обратной сыпи зерна, а, следовательно и его травмирования
при разгрузке ковше.
Основными источниками травмирования зерна при его послеуборочной обработке
являются рабочие органы транспортирующего оборудования и, в частности, ковшовых
элеваторов [2]. Выявлено, что зерноочистительные и сортировальные машины повреждают зерно от 3,4 до 8,4 %, а нории от 4,6 до 10,2 % [1]. Использование для посева механически поврежденных семян приводит к недобору урожая в пределах 0,1 – 3,0, а
иногда и более ц/га [2].
В результате анализа известных исследований по травмированию зерна ковшовым элеваторами нами выявлено следующее [3]. В ковшовых элеваторах причинами
повреждения зерна являются: динамическое сжатие его в нижней головке; свободное
соударение со скольжением в верхней головке; ударение ковшей о материал при загрузке; попадание зерна между лентой и нижним барабаном; защемление зерна между
ковшом и лентой; материал, форма, размеры ковшей и их степень заполнения и способ
загрузки; скорость движения ленты; влажность материала; количество пропусков; обратная сыпь.
Явление обратного ссыпания зерна наблюдается при разгрузке ковшей, когда не
все зерно из ковша поступает в выгрузной патрубок, а часть его ссыпается по холостому и грузовому каналам в башмак [2 и др.]. Помимо напрасной затраты энергии на
подъем материала «обратной сыпи», она приводит к повреждению падающего зерна,
которое нередко составляет около 30% от всех повреждений норией.
Известны многие ковшовые элеваторы, в которых травмирование зерна снижается, в основном, не за счет снижения обратной сыпи, а за счет исключения возможности попадания этого зерна в наиболее опасные зоны. Например, ковшовый элеватор №
1237582 [4], включающий верхний приводной и нижний натяжной барабаны, огибаемые тяговой лентой с жестко прикрепленными к ней ковшами, в котором зерно, отраженное от головки элеватора и непосредственно из ковшей падая вниз, попадает в наклонный лоток и по нему поступает в выгрузной патрубок. Здесь исключается возможность попадания зерна под холостую ветвь тяговой ленты, а, следовательно, и его
травмирования между лентой и нижним натяжным барабаном. Однако прежде чем обратно ссыпающееся зерно попадает в выгрузной патрубок, оно травмируется за счет
соударения с головкой и верхним приводным барабаном. Кроме того, жесткое соединение ковша с лентой, не может обеспечить его плавное вхождение в зерно при загрузке и
набегании на верхний барабан, что приводит к дополнительному травмированию зерна,
как за счет ударных нагрузок, так и за счет обратной сыпи.
В ковшовом элеваторе №2478550 [5] частично снижены динамические нагрузки
за счет того, что элементы для крепления ковшей к тяговому органу выполнены в виде
шарнирных узлов. Недостатком данной конструкции является то, что ковш не имеет
возможности поворота в шарнирных узлах относительно ленты как в момент набегания
ковша на верхний барабан, так и в момент схода с него, что приводит к обратной сыпи
зерна.
25
На рисунке 1 изображена конструктивная схема предложенного ковшового элеватора; на рисунке 2 – положение рабочих органов от момента вхождения ковша в
башмак и до его разгрузки; на рисунке 3– виды А и Б на рисунке 1.
Ковшовый элеватор содержит верхний приводной 1 и нижний натяжной 2 барабаны, огибаемые лентой 3 с ковшами 4, расположенные в кожухе, состоящем из головки 5 с патрубком 6 для выгрузки, башмака 7 с загрузочным лотком 8 и средних секций
9. С помощью шарнира 10, установленного на кронштейне 11 ленты 3, ковш 4 в центре
задней стенки (рис.2) соединен с лентой 3. По краям задней стенки 14 (рис. 3) ковша 4
установлены эластичные элементы 12 и 13, также соединяющие ковш и ленту.
Ковшовый элеватор работает следующим образом.
Зерно из загрузочного лотка 8 поступает в башмак ковшового элеватора 7. При
вращении приводного барабана 1 приводится в движение тяговая лента 3 с ковшами 4.
Рассмотрим поочередно работу ковшей при их заполнении и разгрузке.
При входе в башмак элеватора ковш 4 занимает положение I, представленное на
рис.2. В этом положении задняя стенка ковша 4, в равной мере сжимая гибкие элементы 12 и 13, расположена параллельно относительно ленты.
Рис. 1. Общий вид ковшового
Рисунок 2. Положение рабочих элеватора органов элеватора
А
Рисунок 3. Виды А и Б на ковш
26
Б
При набегании ковша 4 на нижний барабан 2 (положение II), оба эластичных
элементов (12,13) расширяются.
В момент начала процесса заполнения ковшей (положение III) ковш 4 отклоняется назад, так, что передний эластичный элемент 13 расширяется, а задний 12 сжимается. Величина поворота ковша 4 зависит от усилия, преодолеваемого ковшом, которое
по мере заполнения ковша вначале растет, а затем (при выходе ковша 4 из зернового
вороха) снижается, занимая положение IV. Постепенное отклонение ковша 4 в момент
загрузки в противоположную сторону обеспечивает его плавное вхождение в зерновой
ворох, за счет чего уменьшаются динамические нагрузки на рабочие органы и травмирование зерна.
Далее заполненный ковш 4 выходит на прямолинейный участок, занимая положение V. В этом положении задняя стенка ковша 4, также как и в I положении, в равной мере сжимая гибкие элементы 12 и 13, расположена параллельно относительно
ленты.
При набегании ковша 4 на верхний приводной барабан 1 (положение VI) за счет
округлой формы барабана 1 происходит расширение эластичных элементов 13 и 12
аналогично положению II и ковш 4 поворачивается на шарнире 10 относительно ленты
по часовой стрелке. Такой поворот ковша 4 способствует снижению или устранению (в
зависимости от степени заполнения ковша) количества зерна обратной сыпи, что, несомненно, будет способствовать уменьшению травмирования зерна.
В положении VII ковш 4 находится в нормальном состоянии относительно ленты 3, а удаление его задней стенки от ленты 3, находящейся на кривой поверхности барабана 1 компенсируется увеличением эластичных элементов 12 и 13.
При выходе ковша 4 на прямолинейный участок (положение VIII), что соответствует окончанию процесса его разгрузки, за счёт сжатия переднего эластичного элемента 13, ковш поворачивается против хода часовой стрелки, обеспечивая тем самым
полное высыпание зерна в выгрузной патрубок 6.
Список литературы
1. Пугачёв АН. Повреждение семян машинами / АН Пугачев. -М:Колос, 1976. - 320с.
2. Чудин И.А. Использование норий на поточных зерноочистительных линиях /
И.А. Чудин // Земля сибирская дальневосточная. – 1973. - №9. – С.36-38.
3. Шатохин И.В., Пименов В.Б. Факторы и причины, определяющие травмирование
зерна нориями / И.В. Шатохин, В.Б. Пименов // Вестник ВГАУ 2010.- № 4. -С. 46-48.
4. А. с. 1237582 СССР, А1 Кл.4 В 65G 17/36. Ковшовый элеватор / И.В. Шатохин, А.П. Тарасенко, И.П. Платов и Н.И. Ефремов (СССР).-№3814858/27-03; заявл.
20.11.84; опубл. 15.06.86, Бюл. № 22.- 3 c.
5. Патент № 2478550 Россия, МПК7 B 65G 17/36. Ковшовый ленточный элеватор
с повышенной вместимостью ковшей / Ю.Д. Тарасов и др. (Россия).-№ 2011144009/11 ;
заявл.31.10.2011; опубл. 10.04.2013.- 5с.
27
УДК 631.362.3
В.С. Анненков-бакалавр,
И.В. Шатохин, к.т.н., доцент,
А.М. Гиевский, к.т.н., доцент
КАЧЕСТВО РАБОТЫ ЗАВ-40 в КОЛХОЗЕ «БОЛЬШЕВИК» КАЛАЧЕЕВСКОГО
РАЙОНА
В статье представлена схема зерноочистительного агрегата ЗАВ-40 и результаты очистки зерна. Выявлено, что чистота зерна на выходе технологической линии
повысилась с 72,97до 92,51% за счет того, что полностью были удалены крупные и
мелкие примеси, а также часть дробленого и щуплого зерна
Зерновое хозяйство России определяет ее продовольственную безопасность. Поэтому поиск возможностей для роста производства в зерновом хозяйстве является актуальной проблемой. Особое значение приобретает процесс послеуборочной обработки
зерна.
Поэтому целью настоящего исследования является оценка качества работы зерноочистительного агрегата ЗАВ-40
Объектом исследований является колхоз «Большевик» Калачеевского района
Воронежской области». В хозяйстве площадь сельскохозяйственных угодий - 6170 га и
площадь пашни 4147 га. Сравнение показателей предприятия со средними данными на
1 хозяйство в районе показало, что колхоз «Большевик» является крупным по размеру
предприятием в районе. Колхоз «Большевик» в настоящее время специализируется на
производстве продукции растениеводства и, в частности, зерновых и подсолнечника.
Сравнение данных за последние 2 года показывает, что по большинству показателей
хозяйство в 2012г имеет худшие результаты, что свидетельствует о снижении интенсивности производства.
Послеуборочная обработка зерна в хозяйстве производится на зерноочистительном агрегате ЗАВ-40 (рис.1).
Процесс работы агрегата следующий. Доставленное с поля зерно с помощью автомобилеподъемника 1 загружается в приемный бункер 2. Далее из этого бункера норией 3 оно поднимается вверх и распределяется на две очистительные машины 4 (где
из зернового вороха выделяются легкие, крупные и мелкие примеси) или в резервный
бункер 8.
№
п/п
1
2
3
4
Таблица 1. Травмирование зерна машинам ЗАВ-40
КоличестМашины и оборудование
во, шт.
Нория зерновая 2НПЗ-20
1
Воздушно-решетная машина ЗВС2
20А
Нория зерновая 2НПЗ -20
1
Блок триерный ЗАВ-10.30.000А
2
Общее травмирование
Травмирование, %
4,0
1,0
4,0
1,2
10,2
После первичной очистки зерна на машинах ЗВС-20А, зерно подается в норию 6
и далее зерно пропускается через триеры 7. В бункерах 9, 10 и 11 производится сбор
отходов, фуража и чистого зерна на семена. При отсутствии в ворохе длинных фракций
28
или при подготовке продовольственного зерна триеры из линии исключаются, а зерно
непосредственно из машины ЗВС-20А поступает в бункер 11.
В таблице 1 приведено возможное травмирование зерна машинами зерноочистительного агрегата ЗАВ-40 [1,2,3].
Рисунок 1. Общий вид зерноочистительного агрегата и схема технологической линии
1-автомобилеподъёмник ГУАР-15; 2-приёмный бункер; 3,7-нории 2НПЗ-20; 4ветрорешетная машина ЗВС-20А; 5-аспирация; 6-промежуточная нория 2НПЗ-20; 7триерные блоки ЗАВ-10.90.000; 8-резервный бункер; 9-секция отходов; 10-секция фуража; 11-бункер чистого зерна.
Из таблицы 1 видно, что суммарное травмирование зерна машинами, рассчитанное по данным литературных источников [1,2,3], составляет 10,2 %. Следовательно, после прохождения зерновым ворохом очистительных и транспортрующих машин эти
10,2% будут относиться к потерям зерна.
Нами проведены опыты по оценке качества очистки зерна пшеницы на данном
зерноочистительном агрегате (рис.2).
В исходном ворохе содержится около 73 % зерна пшеницы. Чистота исходного
вороха составляла 72,97%. Кроме основной культуры – пшеницы в ворохе было 7,89 %
дробленого зерна, 8,07 % зерна щуплого, крупных примесей 6,58% и мелких примесей
4,48%. В результате обработки вороха чистота зерна повысилась до 92,51% за счет того,
что полностью были удалены крупные и мелкие примеси, а также часть дробленого и щуплого зерна.
Рассмотрим динамику каждой составляющей зернового вороха.
Машины для очистки зерна - ЗВС-20А и триеры обеспечивают повышение качества очистки зерна соответственно на 19,63 и 4,99 %. Чистота зерна в транспортирующих машинах не только не повышается, но наоборот снижается за счет того, что в них
увеличивается количество дробленого зерна. Так, в исходном ворохе было 7,89 %
дробленого зерна, первая нория увеличила его на 1,11%, вторая – на 1,9 %.
Т.е. суммарное дробление зерна нориями составляет 3,01 %, но за счет очистительных машин исходное дробление (7,89%) не только не повысилось, но и снизилось
до 3,1%. Что касается щуплого зерна и примесей как крупных, так и мелких, то при
прохождении норий их масса практически не изменяется, а очистительные машины как
частично, так и полностью их выделяют.
29
Рисунок 2. Качество очистки зерна пшеницы на зерноочистительном агрегате.
Из выше изложенного вытекает необходимость совершенствования данной технологической линии с целью повышения чистоты зерна на выходе и снижения его повреждения. Необходимо разработать такую технологию и подобрать такие технические
средства, при применении которых можно было бы получать продовольственное и семенное зерно гарантированного качества и с наименьшими затратами.
Список литературы
1. Анискин В.И. Повреждение семян зерновых культур при машинной обработке / В.И. Анискин, В.М. Дринча, И.А. Пехальский // Вестник сельско–хозяйственной
науки. – 1992. - №1 С. 97-105.
2. Строна И.Г. Травмирование семян / ИГ. Строна // Биология и технология семян. — Харьков, 1978. – 250 с.
3. Тарасенко А.П. Снижение травмирования семян при уборке и послеуборочной обработке/А.П. Тарасенко.-Воронеж: ВГАУ., 2003.-331с.
30
УДК 631.362.3
К.В. Кучеренко - бакалавр,
И.В. Шатохин - к.т.н., доцент
КАЧЕСТВО ОЧИСТКИ ЗЕРНА НА ЗАВ-20 В КОЛХОЗЕ «НОВЫЙ ПУТЬ»
ВОРОБЬЕВСКОГО РАЙОНА
В статье представлена схема зерноочистительного агрегата ЗАВ-20 и результаты
очистки зерна. Выявлено, что чистота зерна на выходе технологической линии повысилась с 77,04 до 92,28 % за счет того, что частично были удалены дробленые и щуплые
зерновки, а также мелкие и крупные примеси.
Одним из факторов повышения эффективности производства зерна является
осуществление мер по сокращению потерь сельскохозяйственной продукции и улучшению качества семенного материала.
Известно, что комбайновый ворох содержит довольно много примесей, для выделения которых используются зерноочистительные агрегаты. В процессе прохождения
семян по той или иной технологической схеме очистительные машины не только выделяют неполноценное зерно и примеси, но и дополнительно повреждают зерна. Что касается транспортирующих машин, то они лишь увеличивают количество неполноценного зерна.
Целью настоящего исследования является анализ качества очистки зерна на зерноочистительном агрегате ЗАВ-20.
Объектом исследований является колхоз «Новый путь» Воробьевского района
Воронежской области». В хозяйстве площадь сельскохозяйственных угодий - 4580 га и
площадь пашни 3407 га. Сравнение показателей предприятия со средними данными на
1 хозяйство в районе показало, что колхоз «Новый путь» является в районе средним по
размеру предприятием. Хозяйство в настоящее время специализируется на производстве продукции растениеводства и, в частности, зерновых. Сравнение данных за последние 2 года показывает, что по большинству показателей хозяйство в 2012г имеет худшие результаты, что свидетельствует о снижении интенсивности производства. В течение 2-х последних лет производство зерна в хозяйстве было прибыльным.
Послеуборочная обработка зерна в хозяйстве производится на агрегате ЗАВ-20,
схема которого представлена на рис.1.
Зерноочистительный агрегат ЗАВ-20 включает в себя: автомобилеподъемник 1;
приемное устройство (завальную яму) 2; элеватор ковшовый (норию) 3; дозатор 4; две
воздушно-решетные машины 6,7; два шнековых транспортера 8,9; два триерных блока
10 и 11; металлоконструкцию агрегата с бункерами 5,12,13,14,15 и комплект зернопроводов.
Работа агрегата осуществляется следующим образом: из автомашины зерновой
ворох с помощью автоподъемника 1 выгружается в приемное устройство 2. Через окно
приемного устройства 2 ворох поступает в нижнюю головку нории 3. Количество поступающего материала регулируется заслонкой, управляемой с рабочего места оператора. Норией 3 ворох поднимается вверх в дозатор 4 и, разделенный распределительным устройством на две равные части, по зернопроводам поступает в приемные камеры двух параллельно работающих воздушно - решетных машин 6 и 7.
Система распределительных устройств позволяет частично или полностью подавать ворох в воздушно - решетные машины 6 и 7, а также направлять его в бункер
резерва 5 для создания запаса зернового вороха. В воздушных каналах происходит вы31
деление из зернового вороха легких примесей, которые по системе воздуховодов потоком воздуха выносятся в осадочную камеру централизованной воздушной системы. В
осадочной камере воздушный поток очищается от примесей, которые выводятся в секцию отходов 15, а очищенный воздух через вентилятор и циклон выбрасывается в атмосферу. Очищенный от легких примесей зерновой ворох попадает в решетную очистку машин 6 и 7, где при помощи сменных решет делится на три фракции – очищенное
зерно, фуражное зерно и примеси. Очищенное на воздушно- решетных машинах 6 и 7
зерно поступает в шнековые боковые питатели передаточных транспортеров 8 и 9 и далее направляется в триерные блоки 5.
1-автомобилеподъемник ГАП-2Ц; 2-приемный бункер; 3-элеватор ковшовый
Н3-20; 4-дозатор; 5,14,15-бункера резерва, фуража и отходов; 6,7-воздушно-решетная
машина ЗАВ-10.30.000; 8,9-транспортер передаточный ЗАВ-10.50.000А; 10,11-блок
триерный ЗАВ10.90.000А; 12,13-бункера товарного и семенного зерна
Рисунок 1. Схема зерноочистительного агрегата ЗАВ-20
Фракции очистки (крупные примеси, воздушные отходы) через воронки и систему зернопроводов направляются в секцию отходов 15, а фуражные отходы в секцию
фуража 14.
Очистка зернового вороха триерными блоками 5 при помощи триерных цилиндров и системы переключателей может быть настроена на отделение длинных примесей
и, при необходимости, на отделение длинных и коротких примесей. Фракции триерной
очистки (очищенное зерно и длинные примеси) направляются зернопроводами самотеком соответственно в бункер чистого зерна 13 и в секцию отходов 15, а короткие примеси в секцию фуража 14.
В случае неритмичного подвоза зерна необходимо использовать резервный запас, направляя зерно из резервного бункера 5 в приемный лоток нижней головки элеватора ковшового 3.
В таблице 1 приведено возможное травмирование зерна в зерноочистительном
агрегате ЗАВ-20 [1,2,3], которое составляет около 10%.
Зачастую материал проходит двух,- а то и трехкратную обработку для получения требуемого качества зернового материала. Несомненно это ведет к большим энерго- и трудозатратам, а также потерям зерна, вследствие его травмирования.
Нами проведены опыты по оценке качества очистки зерна ячменя на данном
зерноочистительном агрегате (рис.2).
32
Таблица 1. Травмирование зерна машинам ЗАВ-20
№
Машины и оборудование
Количество, шт.
п/п
1
Нория зерновая НЗ-20
1
2
Дозатор
1
2
Машина ЗАВ-10.30.000
2
3
Транспортер шнековый
2
4
Блок триерный ЗАВ10.90.000А 2
Общее травмирование
Травмирование, %
4,0
0,3
1,6
3,0
1,1
10,0
100
Содержание компнентов вороха, %
90
92,28
77,04
77,01
1.Бункер
приемный
2.Дозатор
83,55
74,06
82,37
80
70
60
50
40
30
20
10
0
3.Нория
4.ЗАВ-10
5.Шнек
6.Триер
5.Шнек
6.Триер
Целые зерна ячменя
12
Содержание компнентов вороха, %
10
8
6
4
2
0
1.Приемный
бункер
2.Дозат ор
Щуплые зерна
3.Нория
4.ЗАВ-10
Травмированные зерна
Примеси мелкие
Примеси крупные
Рисунок 2. Качество очистки зерна на ЗАВ-20
Как видно из рисунка 2 чистота исходного бункерного вороха составляла
77,04%. Кроме основной культуры – ячменя в ворохе было 7,86 % дробленого зерна,
4,8 % зерна щуплого, крупных примесей 4,33% и мелких примесей 3,48%. В результате
обработки вороха чистота зерна повысилась до 92,28% за счет того, что частично дробленые и щуплые зерновки, а также мелкие и крупные примеси.
Машины для очистки зерна – ЗАВ-10 и триеры обеспечивают повышение качества очистки зерна, что нельзя сказать о транспортирующих машинах. Шнек и нория не
только не снижают дробление зерна, но наоборот повышают его. Так в норию поступило 7,95 % дробленого зерна, а на выходе из нее дробление составило 11,06 %. В шнек
поступило зерно с дроблением 7,5%, а на выходе дробление составило 8,41%.
33
Из выше сказанного следует, что необходимо усовершенствовать технологическую схему и подобрать соответствующее оборудование, при которых продовольственное и семенное зерно можно получать за один пропуск с достаточной производительностью и при высоком качестве обработки.
Список литературы
1. Новиков П. А. Механические повреждения семян транспортирующими рабочими органами машин / П.А.Новиков, В.Т. Фогель // Научные труды ЧИМЭСК, 1972 . Вып.52. - С. 193-196.
2. Пугачёв АН. Повреждение семян машинами/ АН Пугачев. -М:Колос, 1976. 320с.
3. Тарасенко А.П. Снижение травмирования семян при уборке и послеуборочной
обработке/А.П. Тарасенко.-Воронеж: ВГАУ., 2003.-331с.
УДК 631.362.3
А.М. Масюков, В.В. Талыков - бакалавры,
И.В. Шатохин - к.т.н., доцент
ПОКАЗАТЕЛИ РАБОТЫ ЗЕРНООЧИСТИТЕЛЬНОГО АГРЕГАТА ЗАВ-40
В статье представлена схема зерноочистительного агрегата ЗАВ-40 и результаты его работы по очистке зерна. Выявлено, что чистота зерна на выходе технологической линии повысилась с 76,20 до 94,49 % за счет того, что полностью были
удалены щуплые зерна и частично крупные и мелкие примеси, а также часть дробленого зерна.
Важной задачей сельхозпроизводителя является снижение травмирования и потерь зерна на всех этапах его производства, особенно на этапе послеуборочной обработки. Поэтому целью настоящего исследования является оценка качества обработки
зерна при его послеуборочной обработке.
Объектом исследований является зерноочистительный агрегат ЗАВ-40 в ООО
«Нива» Калачеевского района Воронежской области. Площадь сельскохозяйственных
угодий составляет около 9000 га и площадь пашни около 6000 га. ООО «Нива» является крупным по размеру предприятием в районе и специализируется на производстве
продукции растениеводства и, в частности, зерна. Сравнение данных за последние 2
года показывает, что по большинству показателей хозяйство в 2012г по сравнению с
2011 годом имеет лучшие результаты, что свидетельствует о росте интенсивности производства. В течение 2-х последних лет производство зерна в хозяйстве было прибыльным.
Послеуборочная обработка зерна в хозяйстве производится на агрегате ЗАВ-40,
схема которого представлена на рис.1.
Процесс работы агрегата следующий. Доставленное с поля зерно с помощью автомобилеподъёмника ГАП-2Ц (1) загружается в приемное устройство 2. Далее из этого
устройства зерно поступает в норию 2НПЗ-20 (4) и поднимается вверх в зерноочистительные машины ЗВС-20 (5 и 6). Очищенное зерно подается в бункер чистого зерна 11
или на триерные блоки 8 и 9.
34
5
7
6
8
4
9
3
2
10
12
11
13
1
1-автомобилеподъёмник ГАП-2Ц; 2- приемное устройство (яма завальная); 3-бункер
резерва; 4-нория 2НПЗ-20; 5,6- воздушно-решетная машина ЗВС- 20; 7-нория НПЗ-20;
8,9-триерный блок ЗАВ-10.30.000; 10-бункер отходов; 11-бункер чистого зерна; 12секция фуража;13-Бункер для семян.
Рисунок 1. Схема зерноочистительного агрегата ЗАВ-40
Система распределительных устройств позволяет частично или полностью подавать ворох в воздушно - решетные машины 5 и 6, а также направлять его в бункер
резерва 3 для создания запаса зернового вороха.
Анализ процесса обработки зерна в ООО «Нива» показывает, что одним из недостатков линии является травмирование зерна, что видно из таблицы 1, составленной
на основе литературных источников [1,2,3,4,5]. Как видно из таблицы травмирование
зерна линией составляет около 11 %. Причем это при одном пропуске зерна через линию. Если же зерно с целью повышения качества очистки пропускается через машины
по нескольку раз, то его травмирование будет еще больше.
Таблица 1. Травмирование зерна машинами ЗАВ-40
№
Количество,
ТравмироМашины и оборудование
п/п
шт.
вание, %
1
Нория зерновая 2НПЗ-20
1
4,1
2
Зерноочистительная машина ЗВС-20
2
1,6
3
Нория зерновая НПЗ-20
1
4,1
4
Блок триерный ЗАВ10.90.000А
2
1,1
Общее травмирование
10,9
Все это ведет к большим энерго- и трудозатратам, а также потерям зерна.
Нами проведены опыты по оценке качества очистки зерна овса на данном зерноочистительном агрегате (рис.2).
89,52
100
Содержание компнентов вороха,
%
90
94,49
87,59
76,2
80
74,44
70
60
50
40
30
20
10
0
1.Приемный
бункер
2.Нория 1
3.ЗВС-20
4.Нория 2
Чистое зерно овса
35
5.Триер
18
Содержание компнентов вороха, %
16
14
12
10
8
6
4
2
0
1.Приемный бункер
2.Нория 1
3.ЗВС-20
Примеси мелкие
Щуплые зерна
4.Нория 2
5.Триер
Травмированные зерна
Примеси крупные
Рисунок 2. Качество очистки овса на зерноочистительном агрегате
Чистота исходного вороха составляла 76,2%. Кроме основной культуры – овса в ворохе было 4,59 % дробленого зерна, 0,46 % зерна щуплого, крупных примесей 1,9% и мелких примесей 16,85%. В результате обработки вороха чистота зерна повысилась до 94,49%
за счет того, что полностью были удалены щуплые зерна и частично крупные и мелкие примеси, а также часть дробленого зерна. В очищенном зерне все же присутствуют как дробленые зерна так и примеси, что свидетельствует о некачественной работе ЗАВ-40.
В связи с выше изложенным, необходимо усовершенствовать технологическую
схему линии, чтобы получать качественное зерно за один пропуск.
Список литературы
1. Анискин В.И. Повреждение семян зерновых культур при машинной обработке
/ В.И. Анискин, В.М. Дринча, И.А. Пехальский // Вестник сельскохозяйственной науки.
– 1992. - №1 С. 97-105.
2. Пугачёв АН. Повреждение семян машинами/ АН Пугачев. -М:Колос, 1976. - 320с.
3. Строна И.Г. Травмирование семян / ИГ. Строна // Биология и технология семян. — Харьков, 1978. – 250 с.
4. Тарасенко А.П. Снижение травмирования семян при уборке и послеуборочной
обработке/А.П. Тарасенко.-Воронеж: ВГАУ., 2003.-331с.
5. Чудин И.А. Нория – объект повреждений зерна на поточных зерноочистительных линиях / И.А. Чудин // Земля сибирская, дальневосточная. – 1980. - №6. – С. 49-50.
36
УДК 664.72
А.М. Каленикин – бакалавр,
И.В. Шатохин, к.т.н., доцент
БУНКЕРНЫЕ УСТРОЙСТВА ЗЕРНООЧИСТИТЕЛЬНЫХ АГРЕГАТОВ
В статье представлен анализ научно-технической литературы по бункерным
устройствам, используемым на зерноочистительных агрегатах. Выявлено, что данные устройства, с целью обеспечения нормального функционирования технологического процесса требуют совершенствования.
Одной из главных задач сельскохозяйственного производства является повышение валового сбора зерна. Немаловажное значение в этом отводится совершенствованию организации послеуборочной обработки. Это объясняется тем, что при качественной обработке можно сохранить и довести до требуемых стандартов выращенный урожай. В связи с этим необходим правильный подбор, использование и совершенствование современной техники для послеуборочной обработки зерна.
Рассматривая процесс обработки зерна на зерноочистительных агрегатах можно отметить, что сегодня имеется достаточное количество зерноочистительных машин, способных обеспечить получение качественного как продовольственного зерна, так и семенного
материала. Однако в существующих схемах ЗАВов неотъемлемыми элементами являются
транспортирующие рабочие органы, емкости и дозирующие устройства, которые не только
не очищают зерно от примесей, но и дополнительно его повреждают. В то же время эти устройства являются необходимыми связующими элементами в технологических линиях.
В настоящей статье мы остановимся на технологических емкостях. Так, для обеспечения поточности производства при работе с насыпными грузами широкое распространение получили накопительные ёмкости и хранилища, роль которых выполняют бункера,
силоса и другие устройства. Эти устройства позволяют комплексно механизировать
транспортно-складские операции и, следовательно, повысить производительность труда,
уменьшить потери продукта, внедрить автоматический контроль и управление.
Недостатком таких устройств являются затруднения, связанные со сводобразованием, которые препятствуют стабильному выпуску груза, особенно трудносыпучего,
из ёмкостей [8,10]. К трудносыпучим грузам можно отнести и комбайновый зерновой
ворох, который, как правило, состоит из частиц различных размеров и свойств.
Автор [12] отмечает, что при определенных условиях, вызванных влиянием совокупности факторов, воздействующих на этот процесс, истечение груза становится
нестабильным и может вообще прекратиться.
При технологических операциях с зерновыми грузами большое значение приобретает их взаимодействие с различными поверхностями и между частицами самого
груза: адгезия, когезия и аутогезия [8].
Адгезия характеризует связь между поверхностью несущих конструкций и частицами груза. Для разрушения возникших связей необходимо внешнее воздействие.
Когезия характеризует связь между молекулами (атомами, ионами) сыпучего
тела и приводит к образованию единого тела (комкование).
Аутогезию можно назвать основным фактором проявления слеживаемости, так
как она является связью однородных по форме или природе частиц сыпучего груза.
Эти явления приводят к нарушению технологического процесса, увеличению
времени простоя, как отдельных машин, так и всей линии.
Основным фактором, играющим роль в процессе функционирования емкостей,
считается сыпучесть груза. Не случайно сегодня используют предварительное фракционное разделение зернового вороха, обеспечивающее путем отделения части примесей,
повышение сыпучести основного вороха.
Рассматривая процесс загрузки, хранения и выгрузки сыпучего материала из емкостей нельзя не отметить следующее. Загрузка зернового вороха в емкость оказывает
непосредственное влияние на упомянутые процессы. Так, например, на зерноочиститель37
ных агрегатах устанавливают резервные бункера для зерна, куда с большой высоты падает зерновой ворох и укладывается с максимальной плотностью в нижней части емкости.
По мере заполнения плотность укладки груза уменьшается. С течением времени происходит слеживаемость вороха, и поэтому его следует по возможности быстро обработать.
Сегрегация наблюдается, в основном, в процессе гравитационной загрузки, что
имеет место в зерноочистительных агрегатах. Здесь расслоение вороха, как на участке
свободного падения вследствие разной скорости витания крупных и мелких частиц
сыпучего груза, так и на участке формирования насыпи в емкости за счет скатывания
более тяжелых частиц к стенкам емкости.
Для того, чтобы устранить указанные выше явления или, в крайнем случае минимизировать их влияние на процесс функционирования емкостей используются различные дополнительные устройства.
Существующие загрузочные устройства для зерновых грузов и продуктов помола различаются конструктивными особенностями, назначением и т.д. Авторы [11] классифицируют их по объекту загрузки; по назначению; по способу загрузки: струей, дождем, каскадом; по различным родам привода и др. Наиболее распространенными являются гравитационные загрузочные устройства, так как они имеют простую конструкцию и не требуют расходов на энергию привода. Вместе с тем им в большей мере присущи и отмеченные недостатки.
Известно устройство для загрузки складов и различных транспортных и технологических емкостей, содержащее загрузочный патрубок, в нижней части которого закреплены две отводящие трубы с гофрированными стенками. Благодаря этому транспортирование груза происходи в двух или в одном направлении.
Приспособлением, предложенным автором [4] можно производить транспортировку зернового груза на большое расстояние. Это пластиковые цилиндрические трубы, соединенные между собой хомутами с пропущенным через них тросом располагаются вертикально или наклонно. Это позволяет осуществлять заполнение, например, с
верхней части бункера или здания, с причала в трюм сухогруза и т. п. [4].
Известно устройство, содержащее бункер и расширяющийся к низу желоб с закрепленными на стенках с внутренней его стороны решетками, замедляющими скорость падения материала [3]. Ячейки решеток имеют неодинаковые размеры: размер верхних решеток
больше по отношению к нижним, а размеры каждой решетки возрастают по направлению
от центра к периферии. При движении кусков груза сквозь отверстия решеток уменьшается
их травмируемость и происходит равномерное распределение частиц по площади выходного отверстия желоба [3]. В качестве недостатка данного приспособления следует отметить
низкую надежность из-за вероятности закупоривания отверстий решеток.
Для уменьшения сегрегации груза в процессе заполнения емкости и для увеличения равномерности заполнения используются конусные распределители. Так, автор
[9] предлагает устройство, в котором сначала происходит гравитационная загрузка до
вершины насыпи из загружаемого материала к приводному конусу с вертикальными
перегородками, затем включается привод конуса. Продолжающий поступать в бункер
материал перегородками увлекается во вращательное движение и под действием центробежных сил отбрасывается к периферии, заполняя пустоты.
Устройство для выгрузки сыпучих материалов [7] содержит бункер, в нижней
части которого установлены разгрузочные планки, и транспортер. Расход материала
регулируется заслонкой.
Бункер [6] содержит вертикально расположенный корпус с выгрузным отверстием. Корпус разделен вертикальной перегородкой, не доходящей до конца корпуса, на две камеры, одна из которых имеет колосниковую решетку. Под бункером находится ленточный конвейер.
Устройство [13] содержит корпус с загрузочным и разгрузочным отверстиями,
размещенную внутри корпуса разрезную воронку, состоящую из нескольких отдельных
элементов.
38
При осуществлении процесса дозирования выпуск материала из корпуса производится через выгрузное отверстие путем его открывания. При этом сведенные вместе
элементы, образующие разрезную воронку, удерживают значительную массу материала, что позволяет уменьшить давление столба материала на дно устройства и создает
благоприятные условия для выгрузки сыпучего материала.
Бункер для сыпучего материала [14] содержит корпус, передняя стенка которого
вертикальная, а нижние части трех других стенок выполнены наклонными в нижней
части корпуса, разгрузочное окно, раму с установленными на ней вибратором и побудителем истечения материала. Разгрузочное окно бункера выходит к приемному окну
шнекового питателя, подающему сыпучий материал в устройство-потребитель.
Бункер [2] содержит корпус, выполненный в виде усеченного конуса с загрузочным и разгрузочным отверстиями. На загрузочном отверстии смонтирован цилиндр с
возможностью перемещения в вертикальном направлении. Сыпучий материал поступает через загрузочное отверстие в корпус бункера. При заполнении бункера до заданного
уровня материал начинает поступать через входное отверстие в воронку и через нижнее
отверстие воронки высыпаться, образуя перед отверстием холмик-затвор.
Бункер [1] состоит из корпуса с цилиндрической и пирамидальной секциями.
Внизу пирамидальной секции имеется выпускное отверстие. В стенках пирамидальной
секции в зоне образования сводов сделаны вырезы, в которые с зазором по всему контуру вставлены вибрирующие стенки - плиты. На плитах жестко закреплены вибраторы
направленного действия, вызывающие колебания плит перпендикулярно стенкам бункера.
Устройство [5] имеет переднюю и заднюю сужающиеся книзу стенки, выполненные в виде ломаных плоскостей. В нижней части бункера-дозатора одна из граней
задней стенки выполнена с окном. Под действием вибрации стенки бункера—дозатора
воспринимают колебания и передают их находящемуся в бункере материалу. Происходит разрушение образовавшихся сводов материала и его разрыхление.
Анализируя известные конструктивные схемы загрузочных устройств, можно
сделать вывод о том, что большая их эффективность достигается в том случае, если
сложнее они в изготовлении и эксплуатации. Для повышения качества работы бункеров
необходимо обеспечить разработку эффективных загрузочных устройств, которые
обеспечивали бы сохранность частиц груза, достаточную степень равномерности их
укладки и отсутствие сегрегации.
Список литературы
3
1. А.с. 1039820, СССР, МКИ B65G3/04. Вибрационный бункер для сыпучих материалов / И.И. Горев (СССР) - №2951412/27-11. Заявлено 07.07.80. Опубликовано
07.09.83. Бюлл. №33. - 3с.
2. А.с. 1104058, СССР, МКИ3 B65D88/26. Бункер для сыпучих материалов / С.С.
Коган (СССР) - №3526995/28-13. Заявлено 20.12.82. Опубликовано 23.07.84. Бюлл.
№27. - 3с.
3. А.С. 1533964 SU B 65 G 65/32, 69/04 Загрузочное устройство / Н.И. Романов
(СССР) Заявлено 27.01.88, опубл. 07.01.90., Бил.№1.
4. А.С. 1742169 SU МКИ В 65/30 Устройство для загрузки/ А.М Нестеренко,
В.Г. Нестеровский.(СССР) Заявлено 16.08.90, опубл. 23.06.92,Бил. №23.
5. А.с. 514753, СССР, МКИ B65G3/04. Вибрационный бункер-дозатор для сыпучих материалов / О.В. Кузнецов, В.В. Грязнов (СССР) - №2061424/22-2. Заявлено
23.09.74. Опубликовано 25.05.76. Бюлл. №19. - 2с.
6. Ас. 1013360, СССР, МКИ4 В65D88/26. Бункер для загрузки конвейеров / Н.А.
Резников (СССР) - №3370320/28-13. Заявлено 23.12.81. Опубликовано 23.04.83. Бюлл.
№15. -2с.
7. Ас. 1090624, СССР, МКИ4 B65D88/54. Устройство для выгрузки сыпучих материалов / А.М. Сологуб (СССР) - №3439652/28-13. Заявлено 16.03.82 Опубликовано
07.05.84. Бюлл. №17. -2с.
39
8. Атрошенко В.А. Особенности силовых воздействий сыпучих грузов на торцевые стены крытых грузовых вагонов и анализ напряженного состояния торцевых стен:
Автореф. дис. на соис.уч.ст.к.т.н. Брянск.: БИТМ, 1984 – 40с.
9. Дженикс Э.В. Складирование и выпуск сыпучих материалов: пер.с англ. / Э.В.
Дженикс, М.: Мир.1968, - 164с.
10. Лойко Л.М. Погрузка и выгрузка цемента в таре и навалом / Л.М. Лойко. –
М.: Издательство литературы по строительству, 1971 – 129с.
11. Маликов О.Б. Проектирование складов сыпучих грузов / О.Б. Маликов, В.А.
Болотин и др. // Методические указания для курсового и дипломного проектирования. –
С.Пб.: ПГУПС. 1999. – 84с.
12. Новиков А.Н. Методы борьбы со сводообразованием сыпучих материалов в
ёмкостях. Обзор / А.Н. Новиков. - М.: НИИПифсиройдоркоммунмаш, 1966 – 70с.
13. Патент 2240511, Россия, МКИ7 G01F11/00. Дозатор с бункерным устройством для сыпучих материалов / В.С. Горюшинский (РФ) - №2003102498/28. Заявлено
30.01.2003. Опубликовано 20.11.2004. Бюлл. №29. -5с.
14. Патент 2258650, Россия, МКИ7 B65D88/64. Бункер для сыпучего материала /
Д.Б. Кучин, П.Б. Кучин (РФ) - №2004111042/12. Заявлено 12.04.2004. Опубликовано
20.08.2005. Бюлл. №21. - 4с.
УДК 631.362.3
К.В. Мяснянкин, аспирант
М.С. Анненков, А.Н. Солдатов, студенты
А.П. Тарасенко. доктор технических наук, профессор
ОЦЕНКА ОЧИСТКИ ПЕРВООТХОДА ЗЕРНОВОГО ВОРОХА
НА ФОТОСЕПАРАТОРЕ
Одним из направлений развития сельскохозяйственного производства является
повышение выхода крупы при переработке гречихи, это возможно за счет вторичной
очистки первоотхода.
Зерно гречихи, предназначенное для производства крупы, должно иметь по
ГОСТу 19092-92 следующие базисные нормы (таблица 1).
Таблица 1 – Ограничительные нормы для гречихи, поставляемой на переработку
в крупу (ГОСТ 19092-92).
Норма для класса
Наименование показателя
1
2
3
Содержание ядра, %, не менее
73,0
71,0
70,0
Влажность, %, не более
14,5
14,5
14,5
2,0
2,0
3,0
Сорная примесь, %, не более,
в т. ч. минеральные примеси,
0,2
0,2
0,2
из них галька
не допускается
0,1
0,1
не допускается
0,2
0,2
Вредная примесь, %,
в т. ч. испорченные зерна,
0,2
0,3
0,5
трудноотделимые семена
1,0
1,0
2,0
Мертвые вредители (жуки),
не допускается
15
15
шт в 1кг, не более
2,0
3,0
5,0
Зерновая примесь, %, не более,
в т. ч. обрушенные зерна,
1,5
2,0
3,0
проросшие зерна
1,0
1,0
3,0
не допускается кроме зараЗараженность вредителями
не допускается
женности клещом не выше I
степени
40
Допускается поставка гречихи влажностью не более 16% на крупозаводы,
имеющие сушилки.
Гречиха, предназначенная для выработки продуктов детского питания, должна
быть выращена без применения пестицидов и соответствовать требованиям 1-го класса,
не иметь проросших зерен и не содержать микотоксинов.
Содержащиеся в плодах гречихи жиры отличаются высокой устойчивостью к
окислению, и поэтому они не прогоркают даже при относительно длительных сроках
хранения зерна и крупы.
Проанализируем процесс работы фотосепаратора на примере очистки первоотхода гречихи.
Из приведенных данных видно, что в процессе очистки доля полноценных зерен
во фракции очищенный первоотход увеличилась в исходном ворохе с 87,06% до
94,46%. В фуражной фракции доля полноценных зерен составила 42,15%. Потери такого количества полноценных семян не допустимо, так как теряется пригодное для переработки.
Таблица 2. Фракционный состав первоотхода гречихи.
Содержание в ворохе, %:
Зерна:
Полноценного
Дробленого
Обрушенного
С поврежденной
лузгой
Лузги
Засорителей
Стадия обработки
Первоотход
Очищенный первоотход
Фураж
Примесей:
87.06
94,46
42,15
3,67
0,58
26,25
5,47
1,02
23,03
1,72
2,70
3,54
0,02
0,02
0,10
2,06
1,23
4,93
Содержание дробленого зерна в сравнении с исходным ворохом уменьшилось с
3,67% до 0,58% в очищенном первоотходе. В фуражной фракции содержание дробленного зерна составило 26,25%. Данная фракция выделяется почти полностью, также как
и обрушенное зерно содержание которого уменьшилось с 5,47% в исходном ворохе до
1,02% в очищенном первоотходе. Полное выделение этих фракций обусловлено резким
отличием по цвету от основной фракции сепарируемого материала.
Семена с поврежденной лузгой выделяются из вороха хуже: в первоотходе –
1,72%, в очищенном первоотходе количество их составило – 2,70%, в фураже – 3,54%.
Это обусловлено тем, что сортировка вороха производилась по цветовым отличиям, и
из основного вороха выделялись семена со значительными повреждениями – сильно
распахнутыми створками коробочки или с отсутствующими створками. Семена с незначительными повреждениями: мелкими трещинами коробочки, с приоткрывшимися
из-за начала прорастания створками, из-за незначительной разницы по внешнему виду
с полноценными зернами, выделялись хуже.
Лузга из очищаемого материала выделена почти полностью, лишь в фураже её
содержание составило 0,10%. Количество засорителя в очищенном первоотходе по
сравнению с первоотходом снизилось: с 2,06% до 1,23%. В фуражной фракции засорителей содержалось 4,93%.
Сравнительная оценка качества зерна по массе 1000 семян: первоотход – 26,98
г., очищенный первоотход – 26,93 г., в фуражной фракции – 25,36г.
Очищенный первоотход удовлетворяет требованиям нормам гречихи, поставляемой для переработки в крупу по ГОСТ 19092-92. Фуражная фракция идет на корм
животным.
Данный анализ говорит, что повторный пропуск первоотхода через фотосепаратор, позволяет выделить из отходовых фракций полноценное зерно, которое может
пойти на переработку на завод.
41
Список литературы
1. Федотов В.А. Гречиха в России /А.В. Федотов, П.Т. Корольков, С.В. Кадыров.
– Воронеж: ВГАУ 2009 – Истоки;
2. Тарасенко А.П. Отчет о НИР по теме «Разработка рекомендаций по конструкции зерноочистительных агрегатов и исследование качества очистки зерна ими при обработке гречихи» /А.П. Тарасенко, В.И. Оробинский, К.В. Мяснянкин;
3. http://grain-tech.ru;
4. http://www.vselmash.ru
УДК 631.243
М.К. Харитонов, студент
А.В. Чернышов, кандидат технических наук, ст. преподаватель
И.В. Баскаков, кандидат технических наук, доцент
СОВЕРШЕНСТВОВАНИЕ МАШИН ДЛЯ ПОГРУЗКИ-РАЗГРУЗКИ
ЗЕРНОВОГО ВОРОХА ПРИ ЕГО ХРАНЕНИИ
Рассмотрена современная техника для погрузки-разгрузки зерна, наиболее часто применяемой в настоящее время в России и за рубежом. Выявлены её преимущества и недостатки. Предложены возможные направления дальнейшего её развития.
В настоящие годы в России одной из остро стоящих проблем производства зерна, является послеуборочная обработка и последующие хранение убранного урожая.
Бестарное хранение зерна в зерноскладах, имеет много недостатков, которые, в конечном счете, приводят к снижению его качественных показателей. Поэтому в нашей
стране все больше находят применение технологии хранения зерна непосредственно в
хозяйстве [1]. Качество зерна, зависит не только от способа хранения, но и от условий
применения используемой техники. Неотъемлемые операции при производстве зерна
являются погрузочно-разгрузочные работы.
Использование перегружателей зерна, дает возможность своевременно с наименьшими затратами труда перемещать обрабатываемый материал в различные типы
зернохранилищ [2, 3].
В настоящее время в России и за рубежом для погрузо-разгрузочных работ при
различных технологий хранений в основном применяют пневматические перегружатели зерна, винтовые зернопогрузчики, ленточные конвейеры, а также ковшовые и скребковые зернопогрузчики.
Наиболее широко в России применяют зернопогрузчики шнековые (рис.1) и со
скребковыми рабочими органами (рис.2).
Рисунок 1 – Самоходный ковшовый шнековый погрузчик Р6-КШП-6.
42
Самоходный ковшовый шнековый погрузчик (рис.1), предназначен для погрузки
зерна и кукурузы в початках с наземных складских площадей (ангарах) в автомашины,
на транспортеры и другие приемники, а также для работы внутри складов. Зернопогрузчик включает ковшовый элеватор с подгребающими шнеками, поворотного
подъемно-спускного ленточного транспортера, колесной тележки. Машина самопередвижная привод рабочих органов осуществляются от электродвигателей.
Зернометатель ПЗС-155 (рис.2), предназначен для погрузке-разгрузке зернового
вороха при хранении зерна из зернохранилищ, складов, амбаров, а также с наземных
складских площадей в автомашины, на транспортеры и другие приемники.
Рисунок 2 – Зернометатель ПЗС-155
Погрузчик имеет двух поточный загрузочный желоб, скребковый транспортер,
питатель, выбросную трубу.
Зернометатели и шнековые погрузчики, достаточно сильно травмируют зерно,
что в итоге влияет на посевные и товарные качества зернового вороха. Применение
рассматриваемых погрузчиков для заполнения высотных зернохранилищ (различные
виды силосов), а также зернохранилищ по канадской технологии невозможно с силу
своих конструктивных особенностей.
Для загрузки зернохранилищ часто используют высокопроизводительные шнековые транспортеры (рис. 3)[4]. К достоинствам данного оборудования можно отнести
достаточно простую конструкцию, самостоятельность забора материала, низкие затраты в процессе эксплуатации, возможность работы под разным углом наклона, компактность, отсутствие потерь транспортируемого зерна, реверсивную подачу продукта и т.д.
Основными рабочими органами шнекового транспортёра является шнек, который в свою очередь сильно травмируют зерно, за счёт его защемления между витками
шнека и кожухом.
Трубчатые ленточные конвейеры (рис.4) значительно меньше повреждают зерно
при его транспортировании, за счет того, что внутри ширина конвейерной ленты существенно превышает диаметр трубы и сворачивается вдоль стенок трубы, образуя Uобразный желоб, вследствие чего, во время перемещения продукта через трубу со стенками соприкасается только конвейерная лента, а не продукт [5].
43
Рисунок 3 – Шнековый транспортер зерна
Рисунок 4 – Трубчатые ленточные конвейеры зерна
Однако габаритные размеры данного погрузчика не всегда позволяют применять
его как при загрузки-выгрузке ангарных зернохранилищ, так и металлических силосов.
Пневматические транспортёры (рис. 5) предназначены для перегрузки зерна из
транспортного средства в зернохранилище, из зернохранилища в транспортное средство или же из зернохранилища в другое зернохранилище, с одновременной очисткой
зерна от пыли. Пневмотранспорт может применяться как в поле, так и на территории
фермы. Всасывание зерна осуществляется из засыпных ям, силосов хранение или прямо с земли. Одно из основных преимуществ пневмотранспортеров – возможность перемещения сыпучих материалов на большие рас-стояния по трассам сложной геометрии. Перемещение зерна возможно как по горизонтали, так и по вертикали. Применение временного трубопровода позволяет без особых затрат производить закладку и
распределение любых объёмов зерна в помещение напольного хранения. Наличие пылевого мешка, соединенного с циклоном-успокоителем обеспечивает дополнительную
очистку от легких примесей.
44
1 – гибкие трубы; 2 – основной конический бак; 3 – воздушный шлюз;
4 – предохранительный фильтр; 5 – ёмкость предварительной очистки;
6 – трубопровод; 7 – нагнетательный вентилятор; 8 – разгрузочное сопло
Рисунок 5 – Вакуумный перегрузчик-очиститель:
К основным недостаткам пневматических транспортеров является контакт порций зерна с активными рабочими органами машины, достаточно невысокая производительность отечественных машин – до 40 т/ч, что не всегда позволяет вовремя загрузить
или разгрузить емкости для хранения зерна.
Транспортеры зерна должны аккуратно перемещать ворох в назначенное место с
минимальными повреждениями и потерями. Не качественно проведённые погрузочноразгрузочные работы приведут к повышенному травмированию семян сельскохозяйственных культур, что повлечет за собой снижение как его стоимости так и снижение
урожайности зерновых культур.
Список литературы
1. Харитонов, М.К. Современные технологии хранения зерна /М.К. Харитонов,
А.В. Чернышов. – Молодёжный вектор развития аграрной науки: материалы 64-й студенческой научной конференции. – Ч. I. – Воронеж: ФГБОУ ВПО Воронежский ГАУ,
2013. – С. 159-164.
2. Фирсов, М.М. Пышкин В.К. Тенденции развития транспортеров в Европейских странах/ М.М. Фирсов, В.К. Пышкин // Тракторы и сельскохозяйственные машины. – 2002. – № 4. –С. 36-39.
3. Фирсов, М.М. Тенденции развития транспортеров в Канаде, США и Японии/
М.М. Фирсов, В.К. Пышкин // Тракторы и сельскохозяй-ственные машины. – 2002. – №
6. – С. 45-48.
4. Ростсельмаш [Электронный ресурс]. – Электрон. дан. – Ростов-на-Дону, 2011.
– Режим доступа: http://www.rostselmash.com.
5. Сonvey-all [Электронный ресурс]. – Электрон. дан. – Global Web Site, 2013. –
Режим доступа: http://convey-all.com.
45
УДК 631.354.2
А.А. Пивоваров, студент
В.Н. Солнцев, кандидат технических наук, доцент
В.И. Оробинский, доктор сельскохозяйственных наук, профессор
ВЫБОР МАШИН ДЛЯ УБОРКИ СЕМЕННИКОВ
ЛЮЦЕРНЫ ОЧЕСОМ НА КОРНЮ
Уборка сельскохозяйственных культур очесом на корню с использованием очесывающих адаптеров к зерноуборочным комбайнам и специальных очесывающих машин.
Очес семян с растений на корню – одно из современных направлений уборки
сельскохозяйственных культур. Изучению процесса очеса посвящены работы ряда авторов [1, 2, 6, 7]. Ими предложены и исследованы очесывающие рабочие органы. Из
всего многообразия устройств можно выделить три основных вида: однобарабанные,
двухбарабанные и транспортерные.
Исследования очесывающих устройств проводились при уборке зерновых культур путем замены комбайновых жаток на очесывающие адаптеры. При очесе растений
в молотилку комбайна подаются семена, колоски и мелкий ворох, а солома остается на
поле. Замена скашивания хлебной массы и подачи ее на обмолот в молотилку комбайна
очесом растений на корню исключает загрузку молотилки соломой, что позволяет повысить производительность комбайна. Сравнительные исследования однобарабанного
очесывающего адаптера английской фирмы Шельбурн Рейнолдс показали, что производительность зерноуборочного комбайна СК-5 «Нива» возросла в 2,9 раза при уровне
потерь зерна 1% [4].
Однобарабанные очесывающие адаптеры ЖОНК-6-01 и ЖОНК-7 к зерноуборочным комбайнам Дон-1500Б и Acros-530/540 выпускает ОАО «Пензмаш». Их рекомендуют использовать не только для уборки зерновых культур, но и семенников трав и
лекарственных растений [5, 6].
Двухбарабанные очесывающие устройства впервые были разработаны и исследованы в Мелитопольском институте механизации сельского хозяйства при уборке
зерновых культур [7]. Установлено, что потери семян при очесе составили 3,6...5,4%, а
за жаткой комбайна – 3,4…7,0%. В настоящее время двухбарабанный очесывающий
адаптер ОКД-4 к комбайнам СК-5 «Нива» и «Енисей-1200» выпускается Красноярским
заводом комбайнов [3].
Очесывающие устройства транспортерного типа пока не нашли применение изза сложности конструкции.
Очесывающие адаптеры к зерноуборочным комбайнам отделяют от соломы зерно и колоски, которые подаются в молотильный аппарат и домолачиваются на «мягком» режиме. Весь ворох поступает на очистку комбайна, где из него зерно сначале отделяется, а затем собирается в бункере. Другими словами, очистка выполняет ту же
функцию, что и при обычной комбайновой уборке.
При комбайновой уборке семенников трав потери семян достигают до 50%. Основная доля потерь отмечается за очисткой. Это связано с тем, что ворох семенников
трав, поступающий на очистку, сложный по составу и плохо разделяется.
Ворох, получаемый очесом растений на корню, неоднороден. В нем содержатся
зеленые листья и стебли повышенной влажности, что дополнительно усложняет процесс отделения семян от половы. Исследованиями установлено, что при подаче
1,5 кг/с на очистку комбайна очесанного вороха влажностью 18% потери семян соста46
вили 25...26%, а при влажности 23% увеличились до 44...45%. С увеличениес подачи
вороха до 2 м/с потери возросли до 40…42 и 68...70% соответственно.
На основе вышеприведенных данных следует сделать вывод, что уборка семенников люцерны зерноуборочными комбайнами, оборудованными очесывающими адаптерами вместо жаток, не дает преимуществ и не позволяет уменьшить потери семян. Для снижения потерь зерноуборочный комбайн целесообразно оборудовать не только адаптером,
но и универсальным измельчителем, собирать полову вместе с оставшимися семенами в
прицепленную тележку, отвозить на стационарный пункт и там ее дорабатывать.
Второе направление уборки семенников трав основано на использовании очесывающих машин, которые позволяют собрать весь очесанный ворох, а затем обрабатывать его на стационаре. В настоящее время для реализации этой технологии разработан
ряд очесывающих машин [1, 2].
Подводя итоги, можно сказать, что уменьшить потери семян люцерны при уборке очесом на корню в случае, если для очеса применяются адаптеры, а обработка вороха осуществляется на очистке зерноуборочного комбайна, не представляется возможным. Минимизации потерь становиться вероятной только при использовании очесывающих машин для сбора и последующей обработки вороха на стационаре.
Список литературы
1. Патент 2048051 Российская Федерация, МПК А 01 D41/08. Машина для уборки семян методом очесывания растений на корню / Ю.Д. Ахламов и др.; Заявитель и
патентообладатель Всероссийский научно-исследовательский институт кормов им. В.Р.
Вильямса. – № 93009388/15; заявл. 18.02.1993; опубл. 20.11.1995. – 3 с.; ил.
2. Патент 2299550 Российская Федерация, МПК А 01 D41/08. Прицепная уборочная машина/ А.И. Бурьянов и др.; Заявитель и патентообладатель ГНУ Всероссийский
научно-исследовательский и проектно-технологический институт механизации и электрификации сельского хозяйства (ВНИПТИМЭСХ). – № 20077119063/12; заявл.
22.05.2007; опуб. 10.12.2008. – З с.; ил.
3. Двухбарабанное очесывающие устройство ОКД-4: листок-каталог: изготовитель АО «Красноярский завод комбайнов». – Красноярск, 2008. – 2 с.
4. Жалнин Э.В. Альтернативные технологии уборки зерновых/ Э.В. Жалнин //
Сельский механизатор. – 2010. – № 3. – с. 12-13.
5. Жатка навесная очесывающего типа «ЖОНК-6-01»: листок-каталог: изготовитель ОАО «Пензмаш». – Пенза. – 2010. – 2 с.
6. Ридный С.Д. Результаты испытаний очесывающей жатки ЖОНК-7 («Озон») /
С.Д. Ридный, А.Ю. Фусточенко // Техника в сельском хозяйстве. – 2011. – №1. – С. 36-38.
7. Шабанов Н.П. Жатка-очесыватель к комбайну СК-5«Нива»/ Н.П. Шабанов //
Механизация и электрификация сельского хозяйства. – 1995. – № 7. – С. 22-23.
47
УДК 631.348
А.В. Половьянов, студент
А.В. Чернышов, кандидат технических наук, ст. преподаватель
И.В. Баскаков, кандидат технических наук, доцент
СОВРЕМЕННЫЕ МАШИНЫ ДЛЯ ХИМИЧЕСКОЙ ЗАЩИТЫ РАСТЕНИЙ
Рассмотрено устройство современных отечественных и зарубежных машин
для химической защиты растений.
Как показывает отечественный и мировой опыт, в сельском хозяйстве важную
роль играю машины для химической защиты растений. Их применение позволяет повысить урожайность на 50…70%. Это, безусловно, важно, но существует и проблемы.
Слишком интенсивное применение машин для химической защиты растений приводит
к ухудшению экологической обстановки и негативно действует на выращиваемую
сельскохозяйственную продукцию. Внесение ядохимикатов не должно быть бесконтрольным, но и отказаться от ядохимикатов нельзя. [1]. Поэтому вопросы, связанные с
созданием более экологически чистых и производительных машин, ведется в России
так и за рубежом.
Основными производителями опрыскивателей являются фирмы Amazone, Dammann, John Deere, Tecnoma, Challenger и др. [1, 2, 3].
Уменьшения интенсивности применения, а так же снижение расхода химических препаратов, позволит сократить их воздействие на окружающую среду и затраты
на приобретение.
В настоящее время в России полуприцепные и навесные опрыскиватели составляют основную часть парка, а самоходные и монтируемые – менее 1% от общего количества машин. Конструкции отечественных штанговых опрыскивателей не имеют
принципиальных различий в технологическом процессе (рис.1).
Оптимизировать показатели работы опрыскивателя позволяет наличие в конструкции следующих элементов: качественные и производительные насосные агрегаты и
регуляторы давления; распылители с улучшенными качественными характеристиками;
системы фильтрации; ходовая часть с регулируемой шириной колеи; рабочие баки опрыскивателей, оснащенные гидравлическими или инжекторными мешалками.
Эффективность работы опрыскивателя оценивается множеством критериям, к
которым относятся сокращение расхода рабочей жидкости и потерь пестицидов, повышение равномерности обработки растений, путем совершенствования основных рабочих органов, широким применением электронных систем управлением технологического процесса, в том числе использование спутниковых навигационных систем, осуществляющие технологии дифференцированного внесения ядохимикатов и др.[1]
Важной тенденцией развития опрыскивателей как зарубежных, так и отечественных является повышение их экологической безопасности. Это обеспечивается совокупным действием различных факторов, среди которых повышение качества распыла
раствора ядохимикатов, снижение повреждаемости растений и уплотнения почвы ходовыми колесами машин, использование новых экологически безопасных технологий
опрыскивания и др.
48
1 – бак для рабочего раствора; 2 – устройство заборное антивороночное; 3 –
двухходовой кран; 4 – фильтр всасывающий; 5 – насос; 6– экомиксер (опция); 7 – регулятор-распределитель; 8 – манометр; 9–маховик регулирования давления; 10 – рукоятка
управления потоком; 11–фильтр напорный с самоочисткой; 12 – шланг слива излишней
рабочей жидкости; 13 – рабочий коллектор; 14 – уровнемер;15 – гидросмеситель
Рисунок 1 – Принципиальная схема расположения основных узлов опрыскивателя:
Схема расположения основных узлов в зарубежных опрыскивателях (рис.2)
схожа с отечественными. Отличительной особенностью является наличие дополнительных баков для промывочной воды и приготовления рабочего раствора. [1, 2, 3]]
1 – заправочная емкость; 2 – заливная горловина бака с крышкой и фильтром; 3 – клиновидный бак для обеспечения минимального остатка рабочего раствора; 4 – рукоятка
управления потоком рабочего раствора; 5 – инжектор для снижения давления в заправочной емкости; 6 – заправочный шланг; 7- емкость для пестицидов; 8 – промывочный
клапан для очистки и смачивания порошкообразных эмульсий; 9- промывочный аппарат; 10 –бак для промывочной воды; 11 – внутренняя гидравлическая очистка бака; 12 –
оборудование для внешней очистки опрыскивателя; 13 – опора для эмульсии (опция);
14 - отдельный бак для мытья рук; 15 – кран для отсоединения мешалки; 16 – оборудование для заполнения бака рабочим раствором от насоса
Рисунок 2. – Схема расположения основных узлов в зарубежных опрыскивателях:
Для зарубежных опрыскивателей расширяется внедрение систем автоматического контроля стабилизации положения штанги и стабилизации движения по полю. Например Опрыскиватели фирмы «Amazone» серии UX оснащаются системой параллело49
граммной подвески штанг с многократной амортизацией и стабильным подрессоренным дышлом. Современным перспективным направлением развития машин для химической защиты растений является создание систем, позволяющих работать в условиях
технологий точного (координатного) земледелия.
Список литературы
1. Ревякин, Е.Л. Машины для химической защиты растений в инновационных
технологиях / Е.Л. Ревякин, Н.Н. Краховецкий: науч. аналит. обзор. – М.: ФГНУ «Росинформагротех», 2010. – 124 с.
2. Amazone [Электронный ресурс]. – Hasbergen: Amazone, 2014. – Режим доступа:http://www.amazone.ru.
3. Dammann [Электронный ресурс]. – Germany: Dammann, 2014 – Режим доступа: http://www.agro-lider.ru.
УДК 631.362.3
К.В. Мяснянкин, аспирант
Р.Л. Чишко, Р.А. Путенко, студенты
А.П. Тарасенко, доктор технических наук, профессор
В.Н. Солнцев, кандидат технических наук, доцент
ОЦЕНКА ПЕРВОЙ СТУПЕНИ ОЧИСТКИ ЗЕРНОВОГО ВОРОХА
НА ФОТОСЕПАРАТОРЕ
Одним из направлений развития сельскохозяйственного производства является
общее увеличение урожайности выращиваемых культур. Основным фактором в этом
процессе является повышение качества семенного материала, чему непосредственно
способствует внедрение новых машин и технологий в конечные стадии обработки семенного материала.
Эффективность производства семян неразрывно связана с внедрением инновационных технологических и технических решений для уборки и послеуборочной обработки.[1] В сортировочном оборудовании нового поколения используется принцип
сортировки продукта по цвету, форме, размеру и даже по внутренней структуре. Цветосортировка сейчас становится последним этапом в производственной цепи очистки
зерна или семян, способным довести продукцию до совершенства.[4]
Принципиальная схема фотосепаратора «Воронежсельмаш». довольно проста[3]:
Из загрузочного бункера продукт поступает на виброраспределитель, где равномерно распределяется по всей его площади. Затем очищаемый продукт поступает на подающий лоток, направляющий продукт в зону осветителя, где начинается процесс сортировки продукта. Для анализа частицы со всех сторон предусмотрены зеркала, обозначенные на схеме, как задний фон. Отраженное или прошедшее через анализируемую
частицу излучение попадает на камеру. Частицы основного продукта и примеси дают
различный сигнал на камеры. Сигнал с камеры анализируется на компьютере, и подается на пневматические клапана, которые выстрелом сжатого воздуха выбивают примесь в
бункер отходов из потока полезного продукта, направляемого в приемный лоток.
Фотосепараторы сортируют продукт по всему спектру отражения (инфракрасные и ультрафиолетовые фотосепараторы), на отдельных длинах волн (лазерный фотосепаратор), на нескольких длинах волн (бихромный или полихромный фотосепаратор),
по форме продукта (с помощью анализа изображения), и даже по внутренней структуре
(рентгеновский фотосепаратор).[3]
50
Проанализируем процесс работы фотосепаратора на примере очистки вороха
гречихи.
Таблица 1. Фракционный состав вороха гречихи.
Содержание в ворохе, %:
Зерна:
Стадия обработки
Полноценного
Дробленого
Обрушенного
С поврежден-ной
лузгой
Лузги
Засорителей
Исходный ворох
Очищенные семена
Отходы
Примесей:
96,33
98,26
87,06
0,67
0,01
3,67
0,83
0,06
5,74
1,39
1,15
1,72
0,01
0,00
0,02
0,78
0,35
2,06
Из приведенных выше данных видно, что в процессе очистки доля полноценных
зерен во фракции очищенных семян увеличилась до 98,26% с 96,33% в исходном ворохе. В отходовой фракции полноценных зерен 87,06% - такое количество потерь допустимо лишь при подготовке семенного материала и недопустимо на начальных стадиях
очистки, задача которых – выделение не зерновых примесей и семян сорных растений.
Рис. 1. Принципиальная схема работы фотосепаратора.
Содержание дробленого зерна в сравнении с исходным ворохом – 0,67%, в очищенных семенах снизилось значительно, до 0,01%, в отходовой фракции возросло до
3,67%. Данная фракция выделяется почти полностью, также как и обрушенное зерно: с
0,83% в исходном ворохе до 0,06% в семенной фракции и 5,74% в отходах. Полное выделение этих фракций обусловлено резким отличием по цвету от основной фракции сепарируемого материала.
51
Семена с поврежденной лузгой выделяются из вороха хуже: на входе в фотосепаратор – 1,39%, в очищенном зерне – 1,15%, в отходах – 1,72%. Это обусловлено тем,
что сортировка вороха производилась по цветовым отличиям, и из основного вороха
выделялись семена со значительными повреждениями – сильно распахнутыми створками коробочки или с отсутствующими створками. Семена с незначительными повреждениями: мелкими трещинами коробочки, с приоткрывшимися из-за начала прорастания створками из потока не выделялись, из-за незначительной разницы по внешнему
виду с полноценными зернами.
Лузга из очищаемого материала выделена полностью. Количество засорителя
после прохода через фотосепаратор снизилось в очищенных семенах приблизительно
вдвое по сравнению с исходным ворохом: с 0,78% до 0,35%. В отходовой фракции засорителей 2,06%.
Сравнительная оценка качества зерна по массе 1000 семян: на входе в фотосепаратор – 27,77 г., после очистки – 28,23 г., в отходовой фракции – 26,98г.
Исходный ворох соответствует ограничительным нормам гречихи 3-го класса,
поставляемой для переработки в крупу по ГОСТ 19092-92. Очищенный ворох удовлетворяет требованиям репродукционных семян гречихи по ГОСТ Р 52325 – 2005. Отходовая фракция не удовлетворяет требования посевных качеств семян по ГОСТ Р 52325
– 2005 и нормы гречихи, поставляемой для переработки в крупу по ГОСТ 19092-92.
Классифицируется как фуражный ворох.[2]
Данный анализ говорит о необходимости повторного пропуска отходовой фракции
через фотосепаратор. Это нужно для выделения из нее полноценных зерен, количество
которых в отходовой фракции слишком велико для первичных стадий обработки вороха.
Список литературы
1. Федотов В.А. Гречиха в России /А.В. Федотов, П.Т. Корольков, С.В. Кадыров.
– Воронеж: ВГАУ 2009 – Истоки;
2. Тарасенко А.П. Отчет о НИР по теме «Разработка рекомендаций по конструкции зерноочистительных агрегатов и исследование качества очистки зерна ими при обработке гречихи» /А.П. Тарасенко, В.И. Оробинский, К.В. Мяснянкин;
3. http://grain-tech.ru;
4. http://www.vselmash.ru
УДК 631.632.3
Д.С. Тарабрин, магистр
А.П. Тарасенко, доктор технических наук, профессор
РАССЛОЕНИЕ В ПСЕВДООЖИЖЕНОМ СЛОЕ
Производство высококачественного зерна остается ключевой проблемой развития сельского хозяйства. Основой современного, конкурентоспособного зернового
производства является применение ресурсо-, энергосберегающих технологий. В этой
связи приобретает особое значение использование при посеве биологически ценных
семян. Высококачественный семенной материал — необходимое условие получения
качественного зерна при высокой урожайности, уменьшения техногенной нагрузки на
окружающую среду, конкурентоспособности зернопроизводства.
В последние 5—7 лет в хозяйствах Российской Федерации из высеянных семян
лишь 47,0—48,2 % составляли семена 1-го и 2-го классов стандарта, при этом 15—20 %
площадей, занятых под зерновыми культурами, засевали не классными семенами, а семенами с повышенным содержанием трудноотделимых примесей и низкой всхоже52
стью. Недобор урожая в целом по стране из-за неудовлетворительной подготовки семян
составляет 10—15 млн. т. (2—2,5 ц/га) [1;2].
Подготовка биологически ценного посевного материала в процессе производства — одно из наиболее важных и необходимых условий для решения трех основных
народно-хозяйственных проблем: повышения качества выращенного зерна при увеличении валового сбора на 30—50 %, уменьшения расходов ресурсов и снижения норм
высева семян до 170—210 кг/га (по сравнению с 250-280 кг/га) [6].
Задача производства высококачественных семян связана с необходимостью разработки новых технологических процессов и рабочих органов машин, обеспечивающих
сепарацию семян по признакам, имеющим высокую корреляционную связь с урожайностью при минимальном травмировании.
Н. А. Майсурян показал, что семена большой плотности обладают более высокими посевными качествами и дают прибавку урожая до5ц с1га[3].
Известно, что плотность семян зависит от их спелости: чем семена спелее, тем
она выше. Следовательно, отделяя семена малой плотности, удается повысить биологическую ценность оставшегося посевного материала.
Сепарирование семян по плотности проводят в жидкостях и в псевдоожиженных
слоях.
В настоящее время наиболее универсальный и широко применяемый в семяочистительной технике способ вибропневматическое псевдоожижение с постоянным по
величине воздушным потоком [5]. Гидравлическое псевдоожижение при сортировании
семенных материалов обладает высокой разделяющей способностью [4], но оно не получило практического применения в сельском хозяйстве в первую очередь из-за поверхностного увлажнения семян.
С применением методов системного анализа разработана классификация способов псевдоожижения зерновых материалов (рис. 1).
В большинстве случаев [5] исследования процессов сепарации семенных материалов в псевдоожиженном слое проводились на серийных машинах с незначительными изменениями рабочих органов, а сами работы сводились в основном к поиску оптимальных режимных параметров и не затрагивали вопросов аэродинамических и структурных характеристик псевдоожиженных слоев, что, как правило, не позволяло выявить пути существенного усовершенствования процессов сепарации.
При псевдоожижении сыпучей смеси происходит расслоение псевдоожиженного
материала по высоте. Верхние слои образуют менее плотные частицы, нижние — более
плотные.
53
Процесс псевдоожижения характеризуют коэффициент расширения слоя Кр и
порозности .
Зависимости коэффициента расширения слоя Кр [2] от скорости фильтрации
воздушного потока Vф (ускорение опорной поверхности / = 0) и от ускорения опорной
поверхности 1(VФ = 0) показывают, что при воздействии только воздушным потоком
максимальное значение коэффициента не превышает 1,2, а при воздействии только
вибрацией — 1,3.
При воздействии на слой материалов воздушным потоком и вибрацией коэффициент расширения слоя значительно увеличивается, максимальная его величина составила 1,65. Это указывает на целесообразность использования при очистке семян на
ВПС факторов вибрации и воздушного потока одновременно.
Зависимости порозности слоев семян от скорости фильтрации воздушного потока и ускорений опорной поверхности показывают, что порозности статически плотных
слоев семян пшеницы и ячменя соответственно составляют 0,33 и 0,38. Установлено,
что с увеличением ускорения опорной поверхности порозность слоев семян возрастает,
при этом значения порозности слоя семян ячменя более высокие, чем у семян пшеницы. При повышении частоты и амплитуды колебаний опорной поверхности более высокие значения порозности слоя можно достичь при меньших значениях скорости воздушного потока.
При скоростях воздушного потока 1,5 м/с и выше порозность семян пшеницы и
ячменя практически не меняется и находится в пределах — 0,5—0,7. Поэтому псевдоожиженный слой можно характеризовать как совокупность взвешенных частиц, максимально сконцентрированных в объеме под действием собственного веса. Анализ
кривых псевдоожижения (рис. 2.) и порозности слоя (рис. 3.) показал, что при совместном воздействии вибрации и воздушного потока в диапазоне 1,0—1,5 м/с сопротивление слоев увеличивается, а следовательно, и возрастает внутрислоевое давление, при
этом порозность слоев также увеличивается, что приводит к благоприятным условиям
всплытия частиц легкого компонента в верхние слои.[2]
Исследования технологий подготовки семян показали, что одним из эффективных
способов получения высококачественных семян является совершенствование процессов
сепарации в псевдоожиженном слое. Так же процесс псевдоожижения зернового вороха
рационально применять для интенсификации послерешетной пневмосепарации зерна.
Список литературы
1. Анискин, В. И. Засоренность посевного материала и пути его снижения/В. И.
Анискин, А. С. Матвеев// Селекция и семеноводство. – 1987 . – №3. – С.48 – 50.
2. Дринча, В. М. Исследование сепарации семян и разработка машинных технологий их подготовки / В. М. Дринча. – Воронеж, НПО « МОДЭК», 2006, – 384с.
3. Майсурян, Н. А. Биологические основы сортирования семян по удельному весу / Н. А. Майсурян // Тр. ТСХА. – М., 1947. – Вып. 3 – 120 с.
4. Пучков, М. М. Сортирование семян в растворах минеральных солей / М. М.
Пучков, А. А. Орлов // Сб. науч. тр. – Новосибирск, 1985. – С. 82 – 87.
5. Суконкин, Л. М. Исследование процесса очистки зерна на вибропневмосепараторах / Л. М. Суконкин, В. А. Веденеев // Исследование технологических процессов и
рабочих органов машин для послеуборочной обработки урожая сельхоз культур. – М.,
1980. – Вып. 99. – С. 22 – 34.
6. Сергеев, А. С. Исследование некоторых вопросов механизации процесса получения высококачественного материала на очистительно-сушильных пунктах совхозов. / А. С. Сергеев. – Балашиха,1959. – 31с.
54
УДК 621.3 (075)
А.А. Авдеев, А.С. Новиков, студенты
Н.А. Мазуха, к.т.н., доцент
СХЕМА УПРАВЛЕНИЯ ПОТОЧНОЙ ЛИНИЕЙ
Предложена схема защиты электродвигателей поточной линии, состоящей из
двух транспортеров, при неполнофазных режимах питающей сети с использованием
реле обрыва фаз.
Уборка навоза – трудоёмкий процесс, который занимает в производственном цикле ферм и комплексов значительное время. Поэтому разработка устройств, обеспечивающих надёжное управление работой навозных уборочных транспортёров в животноводстве, - очень важная задача. На животноводческих фермах широко распространены
скребковые транспортёры ТСН-3,0Б, ТСН-160 и другие.
Транспортёры кругового движения ТСН-3,0Б и ТСН-160 состоят из горизонтальных и наклонных транспортёров.
Электродвигатели и их системы управления в условиях животноводческих ферм
работают в неблагоприятных условиях. Параметры окружающей среды фермы резко
отличаются от установленных норм обычной среды [1].
К таким параметрам относятся влажность, загазованность, запылённость. Повышенная влажность, концентрация излишнего газа, аммиака, сероводорода в совокупности вызывают увлажнение и постепенное разрушение изоляции с повышением утечки
тока на корпус.
При работе двигателя в среде с повышенной запылённостью пыль оседает на обмотки, снижается теплоотдача, возникает увеличение нагрева обмоток, а значит сокращается их срок службы.
Агрессивные газы ускоряют коррозию конструктивных элементов, контактов аппаратов и двигателей.
Всё это требует не только тщательного выбора двигателей, разработок надёжных
схем управления, но и подбора совершенных аппаратов защиты двигателей.
Так как поточная линия – это система рабочих машин с единым производственным циклом, то это выдвигает особые требования к электроприводу и особенно к его
схемам управления.
Размещение транспортёров в различных местах по площади и уровню, тесная
взаимосвязь и регламентированная последовательность их работы в поточных линиях
требуют, например, не только централизованного управления, но и введения опережающей звуковой сигнализации, аварийного отключения транспортёров из различных
точек помещения.
Можно назвать много требований к схемам управления поточными линиями, назовём наиболее главные:
1. Необходимо предусмотреть режим наладки, позволяющий включить любой
из двигателей.
2. Пуск двигателей возможен только в последовательности, направленной против движения продукта.
3. Остановка двигателей должна выполняться в последовательности, совпадающей с направлением движения продукта.
4. Необходимо предусмотреть аварийное отключение одновременно всех двигателей.
5. Наличие предупредительной звуковой сигнализации.
55
Если ставить задачи: предусмотреть звуковую сигнализацию перед пуском поточной линии, осуществить пуск и остановку двигателей в заданной последовательности, использовать автоматический, ручной и наладочный режимы, предусмотреть защиту при неполнофазных режимах питающей сети, то разработанный нами вариант
схемы имеет вид, представленный на рисунке.
В схеме приняты следующие обозначения:
QS – разъединитель;
QF1 – автоматический выключатель;
SB1-SB6, SBA – кнопки;
SA.A – ручной переключатель, контакты которого замкнуты в автоматическом
режиме.
В схеме используются три режима: автоматический, ручной и режим наладки.
Рассмотрим работу схемы в автоматическом режиме. Пусть контакты SAA
замкнуты. Нажимаем кнопку SB1, подается пита ние на катушку КТ, звенит звонок, подается питание на катушку KV0, контакт KV0 размыкается, снимается питание с катушки КТС1.
С выдержкой времени Δt1 (время, достаточное для звонка) контакт КТ1 замыкается, подается питание на катушку КVП, контакт КVП, стоящий параллельно SBA, замыкается, контакт КVП в цепи катушки КМ2 тоже замыкается, подается питание на
катушку КМ2, включается двигатель М2.
Контакты КМ2 в цепях катушек КТП1, КМ2 и КМ1 замыкаются, а в цепях катушек КТ1, KV0 - размыкаются. Звонок отключается. Подается питание на катушку
КТП1, контакт КТП1 замыкается с выдержкой времени Δt2 (двигатель Ml включается
через Δt после М2) и подается питание на катушку КМ1, включается двигатель Ml.
Контакт КМ1 в цепи катушки КVП размыкается, контакт КVП в цепи катушки
КТП1 замыкается. Контакт КТ1 давно разомкнут, следовательно, снимается питание с
катушек КVП и КТП1.
Но катушки КМ1 и КМ2 остаются запитанными через цепи самоподпиток.
Рассмотрим работу схемы при отключении двигателей.
Пусть контакты КVП и КVО в цепи катушки КТС1 замкнуты. Если сработает
реле KV1 (РОФ), т.е. разомкнется его контакт 1-2 или же мы решим отключить Ml
кнопкой SB6, то снимается питание с катушки КМ1, контакт КМ1 в цепи катушки
КТС1 замыкается, подается питание на катушку КТС1, с выдержкой времени Δt3 (время, достаточное для очистки транспортера с двигателем Ml от продукта) контакт КТС1
размыкается, снимается питание с катушки КМ2.
Кнопка SB.A служит для запуска поточной линии в автоматическом режиме без
сигнала НА.
Сегодня выпускается большое число типов реле контроля фаз с постоянно расширяющимися функциональными возможностями как отечественными, так и ведущими зарубежными фирмами и концернами, в том числе такими как Siemens, ABB,
Schneider Electric [2].
В наиболее распространенных случаях реле контроля фаз (например, реле ЕЛ11, ЕЛ-12, ЕЛ-13) включается тремя фазными входными клеммами до силовых контактов пускателя защищаемого двигателя. В нашей схеме мы использовали реле контроля
фаз KV1 и KV2.
Реле контроля фаз защищают при
- обрыве фазы до пуска выше точек подключения реле;
- обрыве фазы на ходу выше точек подключения реле;
- симметричном снижении напряжения;
- несимметричном снижении напряжения;
- неправильном порядке следования фаз.
56
SAH – ручной переключатель, контакты которого замкнуты в наладочном режиме;
HA – звонок;
KV1-KV2 – реле обрыва фаз;
KVO – реле напряжения;
M1-M2 – двигатели.
Рисунок 1. Схема поточной линии
Список литературы
1. Мазуха Н.А. Схемы управления, защиты и диагностики для электропотребителей в сельхозпроизводстве/ Н.А. Мазуха. – Воронеж: Центрально-Черноземное
книжное изд-во, 2004. – 151 с.
2. Мазуха Н.А. Новые схемные решения для управления, защиты и диагностики
электродвигателей/ Н.А. Мазуха. – Воронеж: Центрально-Черноземное книжное изд-во,
2004. – 218 с.
57
УДК 631.3-83
Ю.В. Дьяченко, В.Ю. Дорохин, студенты
А.П. Мазуха, к.т.н., доцент
Н.А. Мазуха, к.т.н., доцент
ЭКСПЕРЕМЕНТАЛЬНОЕ ПОДТВЕРЖДЕНИЕ НЕКОТОРЫХ ОШИБОЧНЫХ
ПОДХОДОВ ПРИ РАЗРАБОТКЕ СХЕМ ЗАЩИТЫ ЭЛЕКТРОДВИГАТЕЛЕЙ
ПРИ ОБРЫВЕ ФАЗЫ ПИТАЮЩЕЙ СЕТИ
Получены экспериментальные данные, подтверждающие ошибочность некоторых подходов при разработке схем защиты электродвигателей при обрыве фазы.
Предложены альтернативные решения.
На сегодня в литературе и среди электриков, занимающихся эксплуатацией
электроприводов при разработке схем защиты асинхронных электродвигателей при обрыве фазы питающей сети, к сожалению иногда рекомендуются схемы защиты с использованием дополнительных магнитных пускателей или дополнительных промежуточных реле.
Нами в лабораторных условиях проведены многократные исследования различных схем защиты при обрыве фазы питающей сети. В ходе этих исследований были получены данные, которые не подтверждают необходимость использования дополнительных пускателей или дополнительных промежуточных реле в схемах защиты при
обрыве фазы питающей сети.
В табл.1 приводятся результаты исследования величин напряжений на асинхронном электродвигателе, обмотки статора которого соединены в звезду, при обрыве
одной из фаз питающего напряжения.
Двигатель, рассчитанный на напряжении 380/220 В, был подключен к сети с напряжением 220/127 В. В ходе эксперимента измерялось линейное напряжение UАВ и
фазные UАО , UВО и UСО.
Таблица 1 – Результаты одного из экспериментальных исследований при обрыве фазы
питающей сети
Регулируемые
параметры
UAB,
UAO,
UBO,
UCO,
UON,
Режимы
B
B
B
B
B
работы
двигателя
Работа двигателя в трехфазном ре212
125
125
125
0
жиме
Однофазный режим работы двигателя (при обрыве питающего провода
212
108
108
0
64
С до пуска)
Однофазный режим работы двигателя (при обрыве питающего провода
212
106
122
82
15
С после пуска)
Эксперимент с двигателем производился в режиме холостого хода.
При обрыве фазы до пуска двигателя ротор остается неподвижным и поэтому в
фазе С статора напряжение UСО = 0. В этом случае по обмоткам фаз А и В протекает
58
большой пусковой ток, хотя он несколько меньше пускового тока при пуске двигателя
в трехфазном режиме. Этот ток опасен для обмотки статора и его необходимо отключить как можно быстрее.
Из таблицы также видна разница напряжений при обрыве фазы С до пуска двигателя и при обрыве той же фазы во время работы двигателя. Это объясняется тем, что
при обрыве фазы во время работы двигателя ротор двигателя продолжает вращаться, в
оборванной фазе статора индуктируется ЭДС, величина которой зависит от скорости
вращения ротора (см. в табл. 1 величину фазного напряжения в обмотке фазы С, равную 82 В).
В этом случае величина ЭДС, наведенной в обмотке статора, зависит от частоты
вращения ротора, от величины нагрузки двигателя и величины скольжения.
Если потеря фазы произошла при вращающемся роторе, то распределение напряжения между фазами зависит от скольжения.
Величины напряжений и токов в двигателе при однофазном режиме зависят
также от числа двигателей. Часто обрыв фазы происходит из-за перегорания одного из
предохранителей на питающем входе. В результате в однофазном режиме может оказаться целая группа двигателей. Распределение токов и напряжений при этом зависит
от соотношения мощностей отдельных двигателей и их нагрузки.
Кроме того, следует отметить, что по данным литературы [1] ток такого однофазного режима можно определить по формуле
IФ = (1,75 – 2,3)*KЗ* IН,
где КЗ - коэффициент загрузки двигателя;
IН – номинальный ток двигателя.
При загрузке двигателя в (60 – 75)% ток однофазного режима определяется по
формуле
IФ = (1,05 – 1,4) * IН.
Из последней формулы видно, что при коэффициенте загрузки, меньшем 60%,
ток однофазного режима может оказаться меньше номинального тока двигателя, что
может показаться неопасным. Но если оператор не имеет информации о возникшем однофазном режиме и по какой-то причине отключит и снова включит двигатель, то такой двигатель окажется в режиме перегрузки. Т. е. и в такой ситуации двигатель необходимо защитить на случай обрыва фазы питающей сети.
Рисунок 1 – Схема защиты с использованием дополнительного магнитного пускателя
Из всего этого следует, что дополнительный магнитный пускатель, включенный
катушкой на линейное напряжение UAB (см. рис. 1), защитит двигатель при обрыве
59
фазы А или В до пуска двигателя, но не защитит его с гарантией во время работы при
обрыве одной из названных фаз. Поэтому защита дополнительным магнитным пускателем по схеме рис. 1 не может считаться полноценной.
Если же по какой-то причине требуется выполнить защиту при обрыве фазы, работающую хотя бы до пуска двигателя, то в этом случае разумнее вместо дополнительного пускателя использовать более дешевое промежуточное реле с катушкой, рассчитанной на линейное напряжение питающей сети.
При отсутствии промежуточного реле с катушкой, рассчитанной на линейное
напряжение питающей сети, можно использовать два промежуточных реле, включенных по схеме рис. 2. Но и в этом случае эта схема будет обладать названным выше недостатком.
Рисунок 2 – Схема защиты с использованием дополнительных промежуточных реле
Ряд фирм рекомендуют для включения трехфазных асинхронных электродвигателей использовать пускатель с катушкой, рассчитанной на линейное напряжение. Это
действительно дает более надежную защиту двигателя при обрыве любой из двух фаз,
которые питают катушку пускателя.
Но к сожалению и такой вариант не защищает электродвигатель при обрыве любой из
этих фаз во время работы двигателя из – за наведения ЭДС в оборванной фазе двигателя. Напряжение, при котором в названной схеме пускатель может отключиться при обрыве фазы, сильно зависит от скольжения, величины нагрузки двигателя и коэффициента возврата самого пускателя.
Следует отметить, что в схемах рис.1 и 2 вместо дополнительных магнитных
пускателей и дополнительных промежуточных реле можно использовать реле минимального напряжения, отрегулировав его так, чтобы оно срабатывало при снижении
напряжения в оборванной фазе статора ниже напряжения уставки, заданной заранее в
этом реле.
Понятно, что в этом случае потребуется перестройка уставки реле минимального
напряжения в зависимости от изменения напряжения в оборванной фазе статора из-за
изменения скольженния конкретного защищаемого двигателя.
60
Рисунок 3 – Предлагаемый вариант наиболее полноценной защиты двигателя
Поэтому наиболее полноценной защитой следует считать защиту с использованием многофункциональных специальных реле контроля фаз отечественных фирм (например, реле ЕЛ-12) и зарубежных (реле фирмы Siemens и др.). Одна из рекомендуемых схем включения такого реле контроля фаз представлена на рис. 3.
Следует отметить, что схема рис.3 в отличии от рис.1 и 2 позволяет снизить
длину мертвой зоны защиты за счет подключения реле контроля фаз ниже силовых
контактов пускателя.
В ходе экспериментов исследовалась также схема рис.4 и была показана возможность ложного срабатывания защиты при отсутствии обрыва фазы и наличии
асимметрии напряжений питающей сети, что можно устранить в случае применения
правильно настроенного реле регулируемого напряжения, подключенного к нулевой
точке статора.
Рисунок 4 – Схема защиты с отсутствием мертвой зоной
61
Из анализа векторных диаграмм фазных напряжений на рис.5 видно, что при использовании схемы рис.4 для защиты электродвигателя при обрыве фазы важна отстройка напряжения срабатывания реле от допустимого напряжения, обусловленного
асимметрией системы питающих напряжений (например, от суммарного напряжения на
рис. 5в).
Это позволит исключить ненужные срабатывания защиты при асимметрии питающих напряжений.
Рисунок 5 – Векторные диаграммы фазных напряжений: а) – при симметричной системе напряжений; б) – при обрыве фазы В; в) – при несимметричной системе напряжений
Отметим также, что часто называемый в литературе недостаток этой схемы защиты (отсутствие доступа к нулевой точке обмотки статора электродвигателя погружного водяного насоса) может быть устранен созданием искусственной нулевой точки
по возможности ближе ко входным клеммам обмотки статора.
Список литературы
1. Мусин А. М. Электропривод сельскохозяйственных машин и агрегатов / А. М.
Мусин. – М.: Агропромиздат, 1985.
2. Мазуха Н.А. Новые схемные решения для управления, защиты и диагностики
электродвигателей/ Н.А. Мазуха. – Воронеж: Центрально-Черноземное книжное изд-во,
2004. – 218 с.
3. Мазуха Н.А. Схемы управления, защиты и диагностики для электропотребителей в сельхозпроизводстве/ Н.А. Мазуха. – Воронеж: Центрально-Черноземное
книжное изд-во, 2004. – 151с.
62
УДК 631.3-83
И. А. Цыбулин, Р. Ф. Дмитриев, О. В. Лещева, студенты
Н.А. Мазуха, к.т.н., доцент
А. П. Мазуха, к.т.н., доцент
АВТОМАТИЧЕСКОЕ УПРАВЛЕНИЕ ВЫБОРОМ НАПРАВЛЕНИЯ
ДВИЖЕНИЯ ЭЛЕКТРОТРАНСПОРТНОЙ ТЕЛЕЖКИ
Предложен вариант питания элетротранспортнной тележки и автоматическое управление при выборе оператором направления движения тележки прямо и направо.
Дальнейшая автоматизация большого числа транспортных работ в технологических процессах сельхозпроизводства (перемещение различных грузов в помещениях,
коровниках, птичниках, мастерских, складах и между этими объектами) требует соответствующей разработки новых транспортных средств.
По-прежнему перспективными могут оказаться электротранспортные средства,
построенные принципиально на использовании электрической тяги: электрокары, электропогрузчики, штаблеры, электротележки, канатные и монорельсовые дороги [1,2].
Не вызывают сомнения преимущества электрической тяги с дальнейшими перспективами ее автоматизации и экологическими показателями в помещениях с большим поголовьем скота и птиц или в больших объектах растениеводства.
Нами сделана попытка разработать вариант электрической схемы для автоматического изменения направления перемещения электрической тележки, перемещающейся по рельсовой колее.
Предложенный вариант может найти применение в связи с постоянным укрупнением кормоприготовительных, птицеводческих и животноводческих комплексов,
объекты которых разбросаны на больших площадях и поэтому нуждаются в постоянных транспортных сообщениях.
На рис.1 представлен рисунок электротранспортной тележки в поперечном сечении и подачи питания на электродвигатель тележки от подвижного токоприемника.
Рисунок 1. Токосъемное щеточное устройство по трассе движения для питания тягового ЭП и электромагнитов
63
Токоприемник прикреплен к тележке и токосъёмной частью скользит по проводам контактной сети. Контактная сеть с низким напряжением для питания электротележки монтируется на небольшой высоте под защитным изолированным кожухом,
предохраняющим сверху и сбоку животных и людей от случайного соприкосновения с
токоведущими частями.
Конструкция крепления двигателя к тележке, конструкция колесной пары и
рельсовой колеи должна обеспечивать прохождения токов по цепи: источник напряжения – контактная сеть – токоприемник – двигатель тележки – колесная пара – рельсовая
колея – источник напряжения.
Подобное решение токосъема и подачи питания на транспортное средство иногда используется в метрополитене.
Из рис. 1 видно, что под изолированным кожухом вдоль основного контактного
провода проложен дополнительный байдрат 1, представляющий собой отрезок контактного провода , например, длинной L1 = 1 м, расположенный в той же горизонтальной плоскости, что и основной контактный провод.
Байдрат 1 не соединен электрически с контактным проводом; байдрат соединяется с контактным проводом только при прохождении токоприемника по нему. Таким
образом, питание на байдрат подаётся каждый раз при прохождении мимо него электротранспортной тележки. В этом случае питание с контактного провода подается на
байдрат независимо от того, выбегом или в режиме тяги электротележка проходит участок с байдратом 1.
Байдрат 1каждый раз при его запитке подает питание на катушку с электромагнитным сердечником YA1 (см. рис. 2 и 3).
По ходу контактного провода под изолированным кожухом предусмотрен байдрат 2, расположенный на расстоянии L2 от байдрата 1.
Байдрат 2 конструктивно ничем не отличается от байдрата 1, но он кренится с
некоторым зазором в вертикальной плоскости под основным контактным проводом и
электрически не связан с ним (расстояние L2 см. на рис. 3).
На рис. 2 дан упрощенный эскиз рельсовой колеи и двух подвижных перьев стрелочного перевода при виде сверху. При движении электротранспортной тележки слева направо в прямом направлении (см. рис.2) перья стрелочных переводов также должны
стать в прямом направлении, а при движении вправо – в правом направлении.
Рисунок 2. Использование электромагнитного привода
64
Эти перья переводятся из одного направления в другое сердечниками электромагнитов YA1 и YA2, которые создают тяговые усилия соответственно F1 и F2 каждый
раз при прохождении тока через соответствующие катушки. Из рис. 2 видно, что электромагнит YA1 силой F1 переключает перья для движения в прямом направлении, а
электромагнит YA2 силой F2 – для движения в правом направлении.
На рис. 3 можно проследить цепи питания катушек YA1 и YA2 от соответствующих байдратов 1 и 2.
Рисунок 3. Питание соленоидов, задающих направление движения
При перемещении тележки слева направо токосъемник тележки должен пройти
байдраты 1 и 2. При прохождении байдрата 1 и в режиме выбега, и в режиме тяги ток
пройдет по катушке YA1, т.к. контактная головка токоприемника соединит контактный
провод с байдратом 1. Ток пройдет по цепи: источник питания - контактный провод байдрат1 - катушка YA1 – рельсы - источник питания. Сердечник электромагнита переведет перья стрелки для движения электротележки в прямом направлении.
При прохождении тележкой байдрата 2 у оператора есть выбор: двигаться прямо
или двигаться вправо. Для движения направо оператор должен проехать участок с
байдратом 2 в режиме тяги. В этом случае ток пройдет по катушке YA2 по такой цепи:
источник питания - катушка YA2 - байдрат 2 - тяговый двигатель электротележки –
рельсы - источник питания. Поэтому сердечник электромагнита YA2 переведет перья
для движения направо.
На рис. 4 показан вариант схемы возврата стрельчатых перьев в прямое направление при установке байдрата 3 после проезда стрелки в прямом направлении.
Байдрат 3 установлен в одной горизонтальной плоскости с контактным проводом и электрически не связан с последним.
При такой конструкции токосъема и прохождении тележки мимо байдрата 3 токосъемная головка токоприемника на участке, равном длине байдрата, соединяет контактный провод с байдратом 3. Поэтому возникает цепь тока: источник питания - контактный провод – байдрат 3 – катушка YA1 – рельсовая цепь – источник питания.
Катушка YA1, втягивая сердечник, переводит перья в прямое направление движения. Перевод осуществляется автоматически независимо от выбранного режима работы тягового двигателя.
Казалось бы в этом случае не нужен будет байдрат 2 с его более неудобным креплением в вертикальной плоскости неудобным режимом прохода байдрата только в
режиме тяги.
65
Рисунок 4. Схема принудительного задания главного направления движения
от байдрата 3
Однако, такой вариант возврата перьев в прямое положение хуже варианта с
байдратом 2, описанным выше, т.к. возврат перьев с использованием байдрата 3 происходит тогда, когда грузовая тележка сама проходит перья и оператор не видит ситуацию, если, например, за первой тележкой сзади движется вторая.
Т.е. оператор может сделать «подсечку» перьями второй тележке, которая поворачивает вправо, что приведет к аварийной ситуации.
Установка байдрата 3 может привести к сбою движения тележек, движущихся за
первой тележкой. Такие случаи сбоя движения иногда возникают на городском рельсовом транспорте, когда водитель второго транспортного средства не выдерживает интервал по отношению к первому транспортному средству, проезжающему байдрат 3.
Кроме того, проход байдрата 2 в отличии от прохода байдрата 3 позволяет оператору лучше видеть ситуацию с перьями впереди себя и ему не надо поворачивать голову назад.
Отметим также, что предложенная нами установка контактного провода и байдратов на легко доступной высоте под кожухом делает удобными монтаж, эксплуатацию
и ремонт такой токоведущей сети и токосъемного устройства.
Список литературы
1. Розенфельд В. Е. Основы электрической тяги/ В. Е. Розенфельд и др. – М.- Л.:
Госэнергоиздат, 1957, 311с.
2. Кутыловский М. П. Электрическая тяга на городском транспорте/ М. П. Кутыловский, В. Д. Сургучев.- М.: Издательство литературы по строительству, 1964, 347с.
66
УДК 669.713.7
А.В. Тимохин, студент
Ю.М. Помогаев, к.т.н, доцент
ВИДЫ И ТИПЫ УСТРОЙСТВ ДЛЯ ЗАЩИТЫ ПОГРУЖНЫХ
ЭЛЕКТРОДВИГАТЕЛЕЙ ОТ АВАРИЙНЫХ РЕЖИМОВ
В последнее время для бытовых нужд сельского населения и для орошения земель широко используются подземные воды. Почти в каждом предприятии АПК имеется несколько скважин, оборудованных погружными электронасосами. В связи с
этим в сельском хозяйстве все более заметную роль начинают играть погружные
электродвигатели. В краях и областях созданы и создаются новые организации по
эксплуатации и ремонту электрифицированных установок для подземного водоснабжения.
Исследования и опыты показывают, что срок работы погружных электронасосов гораздо меньше срока, который установлен изготовителем, и составляет примерно 40% от полного срока службы. По статистике, в среднем 70% выходов из
строя электронасосов приходится на электродвигатели.
Надежность работы погружных электронасосов зависит от устройств защиты,
конструктивных и технологических факторов, условий и уровня эксплуатации, а также
от аварийных режимов.
Причинами поломок погружных электродвигателей следующие:
а) при технической эксплуатации недостаточный уровень обслуживания (на это
приходится 30% всех повреждений);
б) тяжелые условия использования и эксплуатации;
в) при аварийный режимах отсутствие защиты (перегрузка, работа на двух фазах
и др.) —35%.
Сейчас в эксплуатации существуют в основной массе электронасосы следующих
двух типов: МАПЗМ и ПЭДВ (машина асинхронная погружная третьей серии модернизированная и погружной электрический двигатель водонаполненный). Погружные двигатели предыдущих серий негерметизированы, и их полость соприкасается с водой через мелкий сетчатый фильтр. Вода в свою очередь воздействует химически на металлические части двигателя и изоляцию обмотки, а, несмотря на наличие фильтра, абразивные частицы вызывают износ подшипников и изоляции.
Электродвигатель марки ПЭДВ — полностью герметизированный, а МАПЗМ —
полугерметизированный. Двигатели ПЭДВ имеют отличную эксплуатационную надежность, но их надежность недостаточна, наработка времени до ремонта изменяется в
пределах от 2600 до 4200 часов это означает что срок службы почти в два раза ниже
гарантированный изготовителем. Безотказной работы нового электродвигателя составляет в среднем не более 0,2 вместо нормированной 9. Средний срок службы меняется в
пределах от 1,2 до 1,5 года.
Одной из главных причин плохой надежности погружных электронасосов —
старение изоляции обмоток и процессы коррозии металлических частей. Процессы
происходят как в работающем, так и в неработающем электродвигателе, который рекомендуют заливать дистиллированной водой. Для лучшей эксплуатационной надежности погружных электронасосов нужно защитить их от воздействия окружающей среды,
и в качестве такой защиты необходимо заполнять электронасосы дистиллированной
или, так называемой, ингибированной водой. Все воды скважин содержат различные
67
примеси, что, несомненно, является нормой. В герметизированном электродвигателе,
заполненном дистиллированной водой, состав заливаемого ингибитора принято считать постоянным. Лучший состав ингибитора следующий: нитрит натрия 1,09 г/л; уротропин — 2,4 г/л; хромат калия — 0,62 г/л. При таком составе ингибитора скорость износа и коррозии деталей и узлов электронасосов значительно замедляется. Дистиллированная ингибированная вода менее активна и к изоляции обмоток. В пoгружных
электродвигателях слабым узлом является место соединения обмотки с кабелем. Полихлорвиниловая лента является не самой оптимальной, но если в месте соединения обработать обмотки лаком цапoн, то это значительно улучшит качество соединения. Около 100 электронасосов, которые были залиты ингибированной дистиллированной водой
и места соединения обмоток обработаны лаком цапoн показали, что срок работы увеличился в среднем 2,5 раз. Несомненным плюсом ингибитора нужно считать, что его
можно изготовить в самой простейшей химической лаборатории. Срок хранения ингибитора в растворе дистиллированной воды имеет длительный срок. Раствор можно сделать заранее и использовать по мере необходимости. Электронасосы идут в комплекте
вместе со станциями управления старой серии ПЭТ и новой, которая изготовлена на
логических элементах, например типа ШЭТ. При укoмплектовке электронасосов станциями типа ПЭТ выходит из строя 15% электронасосов по их вине, но при наличии
станции типа ШЭТ - только 8%.
В таком случае, эксплуатационная надежность пoгружных электронасосов может быть повышена очень не сложными мерами при очередных ревизиях и ремонтах.
Бурное развитие автоматизации производства вызывает необходимость защиты
асинхронных двигателей, но большинство реле защиты, которые успешно работают
при ручном управлении электроприводами, после отключения электродвигателя возвращаются в исходное положение. Исключением являются тепловые реле без самовозврата, например ТРН и ТРП, встроенная температурная защита АЗП,
фазoчувствительная защита типа ФУЗ-И, автоматы, а также некоторые другие виды
защиты. При автоматическом управлении электродвигателем контакты реле защиты
нельзя включать непосредственно в цепь управления магнитным пускателем, так как
при аварии реле защиты, сработав, отключит электродвигатель, но тем самым аварийный режим закончится, и реле защиты, вoзврaтясь в исходное положение, восстановит
цепь управления магнитным пускателем. Магнитный пускатель включится вновь, и
электродвигатель опять окажется под напряжением. Так как аварийный режим не устранен, то опять сработает защита и т.д. Появится так называемый «звонковый эффект»,
когда магнитный пускатель непрерывно включается и выключается. В результате не
только не будет защищен электродвигатель, но в аварийном режиме окажется вся пускозащитная аппаратура. Чтобы предотвратить аварийный режим, устройства защиты к
автоматически управляемым электродвигателям подключают через промежуточные
реле. Для примера рассмотрим две схемы автоматического управления насосными агрегатами (рис. 1).
Силовая схема двух случаев общая (рис. 1а). На рис. 1б изображена схема автоматического управления магнитным пускателем КМ в соответствии с уровнем воды в
резервуаре, контролируемым пoгружными электродами, а промежуточное реле KV2
включено для самоблокировки. Схема работает следующим oбразом, если резервуаре
нет воды или уровень воды ниже hmin, то электронасос включен, потому что катушка
магнитного пускателя КМ получает питание через размыкающие контакты KV2.2 и
KV3.1. Когда уровень воды в резервуаре достигнет короткого электрода (hmax), включится реле KV3, и его контакты переключаются. Контакт KV3.1 разомкнется и отключит магнитный пускатель КМ. Электронасос при этом перестанет работать. Контакт
KV3.2 замыкается и замыкает короткий и длинный электроды. В результате чего реле
68
KV3 выключается и снова приводит к работе магнитный пускатель только тогда, когда
уровень воды будет ниже отметки (hmin). Когда у электронасоса возникнет аварийный
режим, такой как обрыв одной фазы, сразу сработает реле защиты KV1 и своим контактом KV1.1 включит промежуточное реле KV2. Контакты промежуточного реле переключатся между собой. Контакт KV2.1 замкнется и включит самоблокировку промежуточного реле. Вместе с этим загорается лампочка НL.1 аварийной сигнализации. Контакт КV2.2 разомкнется и снимет напряжение со схемы автоматического управления.
Отключить самоблокировку промежуточного реле можно только, если отключить напряжение питания, которая и происходит при аварийном режиме. Если аварийный режим устранить, то после подачи питания схема автоматического управления будет работать в нормальном режиме, однако если авария не устранена, то защитное реле опять
включает промежуточное реле и оно приводит к самоблокировке.
а)
б)
Рисунок 1. Схема автоматического управления электродвигателей насосных агрегатов с
ис-пользованием промежуточного реле: а) силовая схема; б) схема включения промежу-точного реле.
На рис. 2 приведена отличная, от приведенной выше, схема управления электронасосом
для перекачки сточных вод.
Рисунок 2. Схема включения промежуточного реле с ручным управлением
Нa текущей схеме команды управления магнитным пускателем КМ электродвигателя дают пoгружные электроды через реле КV3, а промежуточное реле KV2 имеет
другую схему включения – через кнопки управления. Схема работает следующим образом. Промежуточное реле КV2 включается при нажатии кнопки S2, тогда контакт
КV2.1 шунтирует кнопку пуска, а контакт КV2.2 подает питание на схему автоматиче69
ского управления. Если уровень воды ниже максимального (hmax), а реле KV3 не
включается, следовательно, не включается магнитный пускатель КМ. При уровне повышения канализационных вод до короткого электрода включается реле KV3 и его
контакты замыкаются. Магнитный пускатель включается, и электродвигатель насоса
начинает работать. Контакт KV3.2 соединяет вместе короткий и длинный электроды,
чтобы реле KV3 отключалось только тогда, когда канализационные воды опускаются
до минимального уровня (hmin).Если у электродвигателя возникает аварийный режим,
срабатывает реле KV1 устройства защиты, контакт KV1.1 разомкнет и выключит промежуточное реле KV2. Контакт KV2.2 размыкаясь, обесточит схему автоматического
управления. После устранения аварии схему вновь включают кнопкой S2. Недостаток
этой схемы заключается в том, что всегда после кратковременного перерыва в электроснабжении схему необходимо включать вновь кнопкой S2. Включение промежуточного
реле по схеме (рис. 1б) имеет также недостаток. Так, если происходит обрыв фазы А
при работающем ненагруженном насосе электродвигателя, то может оказаться, что питающее напряжение, исчезнув с внешней стороны, появится со стороны двигателя (от
обмотки фазы А); значение этого напряжения может оказаться достаточным, чтобы
удержать магнитный пускатель КМ, но недостаточным, чтобы сработало промежуточное реле КV2. Тогда электродвигатель будет продолжать работать на двух фазах, может
«опрокинуться» и сгореть. Этот недостаток может быть устранен в схеме с промежуточным реле, но с питанием от двух фаз (рис. 2).
Рисунок 3. Схема включения промежуточного реле с питанием от двух фаз
В этой схеме при обрыве фазы A срабатывает устройство защиты ФУЗ-M (как на
рис. 1а), замыкается контакт КV1.1 (рис. 3), который включает промежуточное реле
КV2, получающее питание от фазы B через диод VD2. При обрыве фазы B промежуточное реле получает питание от фазы А через диод VD1, а при обрыве фазы С питание
промежуточного реле KV2 будет от двух фаз А и В через диоды VD1 и VD2. Таким образом, при обрыве любой фазы промежуточное реле KV2 надежно включится, заблокируется размыкающим контактом КV2.2 и снимет питание со схемы автоматического
управления. Контакт А1.1, управляющий магнитным пускателем КМ, является контактом от блока автоматического управления. Резистор R1 гасит лишнее напряжение, а
конденсатор С1 сглаживает пульсации и предотвращает вибрацию контактов реле.
Рассмотренные варианты фазoчувствительной защиты асинхронных двигателей
от аварийных режимов показывают, что модификации этой защиты позволяют достаточно надежно защищать асинхронные двигатели от всех возможных аварийных
режимoв, но фазoчувствительные устройства защиты имеют один существенный недостаток – относительно высокую стоимость.
Список литературы
1. Грундулис А.О. Защита электродвигателей в сельском хозяйстве. - М.: Колос,
1982. - 105 с.
2. Фирма «Овен». Устройство защитного отключения трехфазного электродвигателя УЗОТЭ-2У. Паспорт и инструкция по эксплуатации. МКЕЦ: 01-16.30.00.00ПС,
1996.
70
УДК 669.713.7
А.Ю. Пахомов, студент
Ю.М. Помогаев, к.т.н., доцент
ДИАГНОСТИКА ПОГРУЖНЫХ ЭЛЕКТРОДВИГАТЕЛЕЙ
БЕЗ ПОДЪЕМА ИЗ СКВАЖИН
В данной статье рассмотрены варианты диагностирования погружных электродвигателей насосов без подъема из скважины
В наш век интенсивного развития промышленности и сельского хозяйства каждый случай использования подземных вод для производства и сельского хозяйства
должен иметь серьезное технико-экономическое обоснование.
Подземные воды относятся к труднодоступным источникам водоснабжения. В
настоящее время наиболее распространенный способ их добычи - бурение водозаборных скважин. Этот вид работ достаточно трудоемкий, металлоемкий и требует значительных капиталовложений, сроки окупаемости которых сокращаются пропорционально увеличению дебита скважин.
Одной из основных причин перерывов в водоснабжении является выход из строя
электродвигателей водоподъемных установок. Их аварийность достигает 100-200% в
год, что наносит значительный материальный ущерб.
Основными причинами выхода погружных электродвигателей из строя являются: обрыв фазы сети на стороне 10 или 0,4 кВ, возникновение недопустимой несимметрии напряжений фаз сети, заклинивание ротора, неисправности подшипникового узла,
приводящие к увеличению тока выше номинального значения, короткое замыкание обмоток статора между собой или на корпус.
Таким образом, техническое решение по разработке рациональной конструкции
станции управления и защиты должно включать в себя следующие обязательные узлы:
- узел защиты от коротких замыканий;
- узел токовой защиты;
- фильтр напряжений (или токов) обратной последовательности;
- узел контроля верхнего и нижнего уровня воды в баке.
Исследованиями установлено, что обмотки статоров погружных электродвигателей выходят из строя не по причине старения изоляции, а из-за развития местных дефектов и тепловых повреждений изоляции в результате перегрузок, неисправностей
механической части электродвигателя, несимметрии напряжения и работы на двух фазах. Критериями для оценки технического состояния обмоток являются величина токов
утечки через изоляцию и их зависимость от приложенного напряжения и наработки, а
также величина и зависимость тангенса угла диэлектрических потерь от наработки. В
основу определения технического состояния изоляции обмоток статора положено сравнение результатов измерения токов утечки при приложении к изоляции напряжения
постоянного тока, плавно или ступенчато повышаемого с 200 до 1000 В, с результатами
измерения величины тангенса угла диэлектрических потерь. При установлении диагноза по этому методу учитывают как абсолютные значения измеряемых параметров, так и
их изменение с увеличением времени работы электродвигателя. Если токи утечки и
тангенс угла диэлектрических потерь в процессе работы погружного электродвигателя
стабильны, можно гарантировать надежную работу изоляции на ближайшие 2000 ч работы. Увеличение абсолютных значений указанных параметров в процессе работы
71
электродвигателя свидетельствует о наличии дефектов в изоляции и о скором выходе
ее из строя.
Если один из параметров нестабилен или постоянно возрастает, а другой остается неизменным или уменьшается, состояние изоляции считают неудовлетворительным
и не гарантируют ее надежную работу. В этом случае рекомендуется проконтролировать техническое состояние изоляции не позднее чем через 750 ч работы погружного
электродвигателя.
Если диагностирование погружного электродвигателя проводится впервые, то о
состоянии изоляции обмотки статора можно судить по зависимости токов утечки от
приложенного напряжения и по абсолютной величине тангенса угла диэлектрических
потерь. Количественные значения параметров для определения технического состояния
изоляции обмоток устанавливают для каждого типоразмера погружных электродвигателей в отдельности.
Схема для измерения токов утечки изоляции обмоток приведена на рис.1. Величина постоянного напряжения приложенного к обмотке лежит в пределах 200-1000 В.
Неодинаковость токов утечки изоляции обмоток фаз электродвигателя свидетельствует
о наличии дефекта в фазе, имеющий наибольший ток утечки.
Тангенс угла диэлектрических потерь измеряют прибором «Тангенс-2000», мостами МД16, Р595 или других типов с диапазоном измерений 0,5—60%. Необходимость
контроля технического состояния короткозамкнутых обмоток роторов вызвана возникновением трещин и обрывов в стержнях обмоток. Причинами дефектов в обмотках являются отклонения от технологических режимов заливки алюминия при изготовлении
роторов, ударные нагрузки на обмотку при пусках, вибрация, тепловое расширение
стержней во время работы и др. Следует отметить, что чаще всего наблюдаются обрывы стержней, возникающие в результате усадки алюминия при охлаждении после литья. Этот дефект, как правило, выявляется не при контрольных испытаниях электродвигателей после изготовления, так как поверхности несплавления алюминия не успевают окислиться и электрический контакт в этом месте определенное время сохраняется, а значительно позже.
Рисунок 1. Схема для измерения токов утечки изоляции обмоток
Существует способ определения технического состояния короткозамкнутых обмоток роторов без подъема из скважин, позволяющий определять количество поврежденных стержней независимо от их взаимного расположения (локальные или распределенные дефекты) и не требующий остановки проверяемого электродвигателя, основан
72
на использовании связи между частотой модуляции токов электродвигателей с дефектной обмоткой ротора и зависимостью скольжения электродвигателя от нагрузки при
различных дефектах обмотки ротора. Использование первой зависимости дает возможность определить скольжение электродвигателя, не имея к нему доступа для непосредственного измерения, а использование второй – определить степень повреждения короткозамкнутой обмотки. У электродвигателей, имеющих повреждения стержней короткозамкнутых обмоток роторов, наблюдается модуляция потребляемых фазных токов. Глубина модуляции зависит от количества дефектных стержней и от взаимного
расположения стержней по бочке ротора. Частота модуляции токов определяется только величиной скольжения и равна удвоенному значению скольжения, в связи с чем, измерив частоту модуляции, легко определить скольжение электродвигателя. Величина
скольжения асинхронных электродвигателей, в свою очередь, зависит от нагрузки и
степени повреждения беличьей клетки ротора. На рисунке 2 приведены осциллограммы
фазного тока, потребляемого из сети погружным электродвигателем ПЭДВ-8-140 при
целых стержнях ротора (а) и при обрыве четырех стержней (б). Из рисунка видно, что
при отсутствии обрывов стержней амплитудные значения токов одинаковы, а при обрыве стержней возникает модуляция тока. На рисунке 3 дана зависимость скольжении
погружного электродвигателя ПЭДВ-8-140 от величины потребляемого тока при различных степенях повреждения короткозамкнутой обмотки роторов.
Из рисунка видно, что при заданной величине потребляемого тока с увеличением числа поврежденных стержней скольжение увеличивается.
Рисунок 2. Осциллограммы тока, потребляемого погружным электродвигателем
из сети при отсутствии повреждений стержней ротора (а)
и при обрыве четырех стержней (б).
Схема для определения технического состояния короткозамкнутых обмоток роторов по второму способу приведена на рисунке 4. У работающего электродвигателя 6,
питающегося от сети через магнитный пускатель или автоматический выключатель 1 и
кабель 5, измеряют величину фазного тока амперметром 3, а частоту модуляции тока
прибором 4. На графике рисунка 3 по полученным в результате измерений координатам
(величине скольжения и потребляемого тока) находят положение точки, соответствующей данному режиму работы электродвигателя. Если указанная точка лежит в области допустимых значений (заштрихованная часть графика), двигатель можно оставить в работе. Если точка находится выше заштрихованной части, двигатель подлежит
ремонту.
Следует отметить, что по положению точки можно определить и количество дефектных стержней. В условиях эксплуатации удобно пользоваться не графиками, а
простой универсальной номограммой, составленной для всего диапазона мощностей
погружных электродвигателей. Следующий метод диагностики состояния погружных
электродвигателей переменного тока и связанных с ними насосов, основан на методе
73
спектр-токового анализа. Спектр-токовый анализ - это процедура мониторинга (записи)
сигналов тока и напряжения на клеммах электродвигателя, их последующий спектральный анализ с целью определения наличия электрических и механических неисправностей (повреждений) электродвигателей. В основу анализа спектров модулей векторов Парка тока (далее PI) и напряжения (далее PU) как средства диагностики состояния электродвигателей заложены следующие принципы:
1 - короткозамкнутая обмотка ротора не имеет дефектов; 2 - при обрыве двух
стержней; 3- при обрыве четырех стержней; 4 - при обрыве шести стержней.
Рисунок 3. Зависимость скольжения от величины потребляемого погружным
электродвигателем ПЭДВ-8-140 тока
1-аппарат управления электродвигателем;
2 - трансформатор тока; 3 - амперметр; 4 - прибор для измерения частоты модуляции тока;5 - кабель; 6 -погружной электродвигатель.
Рисунок 4. Схема для определения технического состояния короткозамкнутых
обмоток роторов погружных электродвигателей:
Наличие электрических и механических неисправностей приводит к изменениям
магнитного потока (амплитудной модуляции) в воздушном зазоре электрической машины, что дает возможность выявить гармоники тока, характерные для неисправностей
оборудования. Питающее напряжение не является идеально синусоидальным, поэтому
в получаемых спектрах PI и PU присутствуют гармоники, обусловленные качеством
питающего напряжения, но неисправности электродвигателя и механической нагрузки
вызывают соответствующие гармоники только в спектре тока. В отличие от простого
74
спектрального анализа сигналов тока, при формировании спектров модуля вектора
Парка любая модулируемая амплитудной модуляцией характерная частота f учитывается в спектре вектора Парка только один раз. Гармоники в спектре PI, соответствующие различным видам неисправностей, отличаются друг от друга. Таким образом, выявление в спектре PI характерных гармоник достоверно и однозначно свидетельствует
о наличии электрических и механических неисправностей в электродвигателе и приводимом им в действие устройстве. При диагностировании каждый агрегат рассматривается как единая конструкция, состоящая из привода (электродвигатель), и механического устройства (насоса). Диагностика состояния электродвигателей на основе анализа
спектров PI и PU проводится по следующему алгоритму. С помощью датчиков тока и
напряжения осуществляется запись в трех фазах зависимостей напряжения и тока, потребляемых электродвигателем, от времени. Записанные сигналы пропускаются через
фильтр низких частот с частотой среза выше наибольшей полезной частоты сигнала,
что необходимо для недопущения появления ложных спектров. Это обусловлено тем,
что получаемые результаты измерения представляют собой не непрерывную функцию,
а выборку значений, полученных с определенным шагом аргумента по времени - D.
Величину, обратную D, называют частотой дискретизации. Половину частоты дискретизации называют частотой Найквиста:
fN = 1 / (2D). Из аналоговой формы записанные сигналы преобразуются в цифровую
форму. С помощью вычислительных средств формируются спектры PI и PU по следующим выражениям:
где a, b, c - обозначения фаз;
I - ток;
U - напряжение.
Полученные спектры PI и PU подвергаются спектральному анализу. При совпадении всех линий в спектрах PI и PU делается вывод о соответствии спектра тока питающему напряжению в электрической цепи электродвигателя. При выявлении линий,
присутствующих в спектре PI и отсутствующих в спектре PU, можно сделать вывод о
несоответствии спектра тока питающему напряжению в электрической цепи электродвигателя, которое может быть обусловлено неисправностью.
Список литературы
1.Пястолов А.А., Ерошенко Г.П. Эксплуатация электрооборудования.-М,: Агропромиздат,1990.
2. Сергиенко А.Б. Цифровая обработка сигналов, 2-е изд.– СПб.: Питер, 2006.–
751 с. ил.
3. Таран В.П Диагностирование электрооборудрвания,-К.Техника, 1983.-200с.
75
УДК 57.033: 633.111.1: 621.327.5
Л.В. Бушлякова, студентка
Д.Г. Козлов, к.т.н., ст. преподаватель
ВЛИЯНИЕ УФ ОБЛУЧЕНИЯ НА ПРЕДВАРИТЕЛЬНУЮ ОБРАБОТКУ
СЕМЕННОГО МАТЕРИАЛА ДЛЯ ПОВЫШЕНИЯ ИНТЕНСИВНОСТИ
ВСХОДОВ
В статье проведен анализ воздействия УФ облучения на семенной материал, с
целью повышения интенсивности всходов, повышения урожайности и улучшения качества готовой продукции.
Получение качественного и высокого урожая является важной задачей сельскохозяйственного производства. Существует множество способов для стимуляции роста,
позволяющие увеличивать энергию прорастания и снижения количества зерен с низкими показателями всхожести. Как показывает анализ литературных источников [2, 3, 5,
6], наиболее эффективным способом и менее энергоемким является обработка семенного материала УФ облучением, который в свою очередь имеет ряд недостатков. Так же
выявлено, что при воздействии лучистой энергией на семена прибавка урожая может
достигать от 10 до 20 %, а положительный эффект от обработки может сохраняться в
течение нескольких лет .
Семена являются носителями различных свойств и признаков, от которых зависит в значительной степени урожайность сельскохозяйственных культур и качество
продукции. К таким признакам относят: биологические, морфологические и хозяйственные. Для посева необходимо выбирать семена с высоким показателем жизнеспособности, но в связи с тем, что в настоящее время с поля поступают семена, 60% которых
получают микротравмы в процессе уборки, продуктивность их падает. Известно, что
10% микротравмирование семенного материала приводит к снижению всхожести и как
следствие снижению урожайности на 10…12 % [1].
Для посева используют только те семена, посевные качества которых удовлетворяют требованиям государственного стандарта. К показателям посевных качеств
семян относят: чистоту, лабораторную всхожесть и энергию прорастания, силу роста и
жизнеспособность, массу 1000 семян, зараженность болезнями и вредителями.
В последние годы с развитием отрасли растениеводства стали применять электротехнологические методы воздействия на растения и семена зерновых и овощных
культур с целью их стимуляции – повышения урожайности, ускорения роста и улучшения качества получаемой продукции. К таким методам относят: воздействие лучистой
энергии, воздействие электрических полей и разрядов, воздействие магнитных полей,
аэроионизация и другие.
Как показывает анализ литературных источников, при использовании оптических средств, для стимуляции растений, в диапазоне длин волн λ=280…380 нм является
наиболее результативным. Но как показывает практика, данный метод, не получил широко применения по причине высокой неравномерность облучения материала по глубине материала, поэтому вопросы, связанные с повышением эффективности стимуляции оптическими источниками для предпосевной обработки семян, являются наиболее
актуальными.
Наиболее полно влияние оптического излучения, для получения дополнительной прибавки урожая, отражено в работах известных ученых А.П. Коломийца, И.Ф. Бородина, Ю.М. Жилинского и других.
76
Существующие оптические источники УФ облучения обладают высокой эффективностью предпосевной обработки семян, однако они имеют достаточно большую неравномерность облучения, так как облучение семян происходит при их движении. Слой
семян имеет неравномерную толщину, поэтому уровень облученности семян, расположенных в слоях находящихся ближе к источнику излучения, существенно выше, чем
семян, находящихся в более глубоких слоях. Неравномерность облучения семян
уменьшается при попадании в круговое поле оптического излучения. Для этого одна
часть ламп подключаются через дроссели к сети, а другая часть ламп к этой же сети, но
через дополнительные конденсаторы. Конденсаторы обеспечивают сдвиг на 300 между
токами ламп. Таким образом, лампы, расположенные напротив друг друга будут работать в противофазе и возникнет круговое вращающее поле ультрафиолетового излучения, что позволяет более равномерно обрабатывать семенной материал [2].
Результаты лабораторных и полевых экспериментов показывают, что воздействие лучистой энергии на семена является высокоэффективным средством повышения
урожайности и качества семян сельскохозяйственных растений. Использование лучистой энергии позволяет, применяя специальные средства механизации, в короткий срок
обработать большие партии семян.
В источнике [3], целью выявления оптимального диапазона длин волн, а также
оптимального диапазона уровня экспозиции, при котором максимально стимулируются
ростовые процессы, были проведены лабораторные эксперименты на установке «ЛОС2», в которой в качестве источника излучения используется лампа ДКсТВ-6000. Этот
источник излучения обладает существенным достоинством – излучение ксеноновых
ламп близко к естественному солнечному спектру, в том числе в спектре излучения
этих ламп представлена вся область ультрафиолетового спектра. Это позволило в сочетании со сменными фильтрами, входящими в комплект установки, выделить излучение
с длиной волны 248, 280, 302, 313, 334 и 365 нм.
Обработке подвергались семена озимой пшеницы «Зерноградка-9». Семена по
сто штук обрабатывались излучением при следующих значениях экспозиции: 24; 48;
72; 96; 120 Вт∙с/м2 с длиной волны 248, 280, 302, 313, 334 и 365 нм. Эксперимент и обработка результатов проводились в соответствии с методикой, изложенной в ГОСТ
12038-84 [3].
Проведенные эксперименты и обработка экспериментальных данных позволили
получить оптимальные значения экспозиции и длины волны для параметров, характеризующих процессы роста семян озимой пшеницы [2]. Оптимальные значения экспозиции и длины волны соответственно составляют:
  340,7нм ;   81,75 Вт  с / м 2 для
зависимости, отражающей влияние длины волны и уровня экспозиции на длину ростков;
2
  348,4нм ; Y  47,05 Вт  с / м для зависимости, отражающей влия-
ние длины волны и уровня экспозиции на энергию прорастания;
  346,5нм ;   59, 45 Вт  с / м 2
для зависимости, отражающей влияние длины волны и уровня экспозиции на всхожесть.
Кондратьевой Н.П. [4] проводились исследования влияния на урожайность яровой пшеницы ультрафиолетового излучения в диапазоне длины волн λ=280…380 нм
(лампы ДРТ 400, продолжительность обработки до 3 минут) и инфракрасного излучения с длиной волны более 780 нм, максимум излучения которого приходился на 1200
нм (лампа ИКЗК 220-250, продолжительность обработки 15 и 60 минут).
Результаты этих исследований представлены в таблице 1.
77
Таблица 1 – Результаты исследований
Урожай Достоверная
ность,
прибавка
Метод обработки
г/м2
урожайности,
+ г/м2
Без обработки
159
Доза УФО
184
+25
6 кДж/м2
Доза УФО
180
+21
8 кДж/м2
ИКО с длительностью обработ186
+27
ки
15 минут
ИКО с длительностью обработ188
+29
ки
60 минут
Инкрустация
(фундазол 50%
166
+7
с.п.)
Число
Прод-ных Зерен в
стеблей,
колосе,
шт./ м2
шт.
325
26,3
Масса
1000
Зерна
зерен,
в ког
лосе, г
28,4
0,75
340
25,5
31,1
0,79
323
28,2
31,1
0,88
342
27,0
31,5
0,85
347
29,5
30,3
0,89
333
27,5
29,7
0,82
Анализируя данные исследования видно, что предпосевная обработка семян экологически чистыми электротехнологическими методами (ультрафиолетовым и инфракрасным излучением) способствует достоверному увеличению урожайности пшеницы на
21…29 г/м2 по сравнению с химическим способом стимуляции – 7 г/ м2. Автор так же отмечает примерно равноценное влияние ультрафиолетового и инфракрасного излучения
на посевные качества семян пшеницы, но обработка семян ультрафиолетовым излучением сокращает потребление электроэнергии более чем в 10 раз.
Применение ультрафиолетового облучения в современном растениеводстве и
животноводстве дает ощутимый экономический эффект. Промышленность выпускает
несколько видов ультрафиолетовых облучателей и установок специально для сельского
хозяйства. Наиболее распространены из них: переносной облучатель с ртутнокварцевой лампой ДРТ-375; стационарные облучатели типа ЭО-1-30 и ОЭСП 02-2X40
[5]; подвижные облучательные установки типа УО-4 и УОК-1. Использование ультрафиолетового (УФ) облучения в помещениях способствует улучшению микроклимата,
вызывая гибель различных микроорганизмов и спор плесневых грибов. Уже в первые
30 мин облучения погибают около 60 % бактерий и 40 % спор плесневых грибов. Микроклимат помещений улучшается также вследствие образования озона при воздействии
на воздух УФ лучей. Снижается запыленность помещений на 35…50 %. Способствуя
качественному улучшению микроклимата, УФ облучение благоприятно влияет на производство продукции.
Влияние предпосевной обработки семян яровой пшеницы ультрафиолетовыми
лучами на рост растений и формирование урожая изучался Савельевым В.А. в течении
8 лет. Семена яровой пшеницы Новосибирская 67 обрабатывали под лампой ДРТ-400 за
15…20 дней до посева, продолжительность обработки составляла 1 минуту. Исследования показали, что полевая всхожесть увеличилась на 6 %. Уровень урожайности определяется также такими показателями как число продуктивных стеблей, масса 1000
зерен и озерненность колоса. За период исследований увеличение числа продуктивных
стеблей по сравнению с контролем составило 26 шт./м2. Масса семян и озерненность
колоса существенно не отличались, а прибавка урожая в среднем составила 1,8 ц с гектара.
78
Из анализа приведенных данных, можно сделать вывод о том, что применение
источников УФ облучения, не только оказывает влияние на повышении энергии прорастания растений, но и позволяет получать лучший результат и прибавку урожая в
среднем на 18 %.
Список литературы
1. Справочник механизатора животноводства / Сост. Корняков. – М.: Россельхозиздат, 1985. – 366 с.
2. Газалов B.C. Вращающееся оптическое излучение в установке предпосевной
обработки семян / B.C. Газалов, Н.Е. Пономарева // Электротехнологии и электрооборудование в с.-х. производстве. Зерноград, 2005. Вып. 5, т. 1. – С. 18-23.
3. Савельев, В.А. Способы и устройства для повышения качества посевного материала и методы его оценки : дисс. докт.сельскохоз.наук / В.А. Савельев. – Курган,
1999. – 369 c.
4. Кондратьева, Н.П. Повышение эффективности электро-облучения растений в
защищенном грунте: авторефер. дис... докт.техн.наук/Н.П. Кондратьева. – Москва,
2003. – 38 с.
5. Установки для облучения. Энергоснабжение сельскохозяйственных потребителей – Электронный ресурс – Режим доступа: [URL: http://forca.ru/knigi/arhivy/energo–
snabzhenie-selskohozyaystvennyh-potrebiteley-25.html].
6. Трушин, А.В. Современные электротехнологии в АПК. Молодежный вектор
развития аграрной науки: Материалы 64-й научной студенческой конференции. – Ч. 1.
// А.В. Трушин, Д.Г. Козлов. – Воронеж: ФГБОУ ВПО ВГАУ, 2013. – С. 55-60
УДК 621.327.54 : 635.64
О.В. Лещёва, студентка
Д.Г. Козлов, к.т.н., ст. преподаватель
ИССЛЕДОВАНИЕ ИСТОЧНИКОВ ОПТИЧЕСКОГО ИЗЛУЧЕНИЯ В
ТЕПЛИЧНЫХ ХОЗЯЙСТВАХ
В данной статье приведены разновидности, типы и характеристики энергосберегающих светотехнических источников оптического излучения для тепличных хозяйств, а также проведён анализ воздействия на растения, выращиваемые в теплицах
с целью их стимуляции-повышения урожайности и улучшения качества продукции.
Овощеводство защищенного грунта является одним из приоритетных направлений развития АПК. В связи с резким удорожанием электрической энергии требуется
решение задачи научного обоснования и разработки светотехнических и электротехнических средств, для интенсификации процесса облучения растений в тепличных хозяйствах.
Актуальность работы обусловлена необходимостью обеспечения тепличных
предприятий новым энергоэкономичным светотехническим оборудованием на основе
современных высокоэффективных устройств и обеспечения населения качественными
продуктами растениеводства.
В отрасли тепличного овощеводства технологии светокультуры и электродосвечивания овощей являются наиболее энергоёмкими. Доля отраслевого потребления
электроэнергии в технологических процессах с использованием оптического излучения
составляет 10-15%, а потери в них доходят до 40% [2]. В настоящее время существует
79
ряд направлений в ламповом производстве, которые активно используются в тепличном хозяйстве, такие как: лампы накаливания, ртутные лампы, натриевые лампы, металлогалогенные лампы, светодиоды, люминесцентные лампы и другие [1].
Наиболее перспективными зарубежными производителями являются такие фирмы, как: SON-T PIA «GreenPower» (Philips), SHP-TS Gro-Lux (Sylvania ),«PlantaStar»
(Osram), «Lucalox XO PhotosynthesisLightLamp (Gen. Electric),а также отечественного
производства: «Лисма», «Космос», «Лайнер».
Основными показателями качества осветительной системы являются: эффективность источника света и эффективность светоотражающей системы, поэтому для защищенного грунта натриевые лампы высокого давления (НЛВД) и МГЛ мощностью
1000-2000 Вт для дополнительного облучения культуры, являются наиболее подходящим источником света.
а)
б)
Рисунок 1. Газорязрядные лампы: а – МГЛ; б – НЛВД
Датчики
На сегодняшний день имеется достаточно большое количество облучателей с
МГЛ и НЛВД как отечественного, так и импортного исполнения, которые позволяют
повысить урожайность на 5…10% их срок службы может превышать 25 000 ч. Так же
набирает актуальность вопрос плавного регулирования светового потока в этих лампах.
Оно позволяет сохранить основные относительные показатели структуры светового
поля теплицы: равномерность, соотношение горизонтальной и вертикальной освещенностей, градиент освещенности по высоте растений и т.д. [4]. Кроме того, возможность
плавного регулирования создает условия для реализации различных алгоритмов управления световыми режимами, требующих гибкого и динамичного его изменения. На рисунке 2 приведена структурная схема системы управления освещением (СУО).
Освещённости
Времени
Температуры
Блок
управления
Облучательная
установк а
Влажности
Ручное
управление
Рисунок 2. Структурная схема системы управления освещением
Зажигание данных ламп происходит с помощью специальных зажигающих устройств, выдающих импульсы до 6 кВ. Время разгорания ламп обычно составляет 3…5
минут. К достоинствам современных натриевых ламп высокого давления можно отнести относительно небольшой спад светового потока в течение срока службы. Научные
80
исследования показали, что длины волн излучения натриевых ламп высокого давления,
в которых сконцентрирована наибольшая часть энергии излучения, совпадают с участками максимальной чувствительности растений, что благоприятно влияет на скорость
роста и увеличение урожая.
Для оценки возможностей плавного регулирования были исследованы световые
и электрические параметры широко используемых в тепличных облучателях ламп
ДНаТ-400 и ДРИ-2000 при фазовом регулировании напряжения с помощью трехфазного регулятора на симисторах [5].
На рис. 3 показано изменение освещенности Е, мощности Р, световой отдачи η и
тока ламп I ДНаТ-400 и ДРИ-2000 при регулировании напряжения симисторным регулятором.
Установлено, что возможный диапазон изменения освещенности от лампы
ДНаТ-400 составляет 1:40, а ламп ДРИ-2000 – 1:15. При этом световая отдача уменьшается соответственно в 5 и 2,5 раза. Следует отметить, что при снижении синусоидального напряжения до 0,9 номинального световая отдача уменьшается так же, как при фазовом регулировании. Для использования полученных характеристик при разработке
систем освещения теплиц экспериментальные зависимости обработаны на компьютере
и представлены в аналитическом виде. Зависимости освещенности Е, мощности Р и тока ламп I от относительного напряжения на лампах Кu=U/Uн при его изменении от 1 до
0,6 описываются следующими выражениями [5]:
для ламп ДНаТ-400
E  Eн K u7,48 , Р  Рн K u4,6 , I  I н (1,63Ku  0,63) ,
для ламп ДРИ-2000
E  Eн K u7,03 , Р  Рн K u4,23 , I  I н (1,66 Ku  0,66),
E – освещённость, лк; Eн – номинальная освещённость, лк; Р – мощность, Вт;
где
I – ток, А; Кu=U/Uн – относительное напряжение на лампах, отн. ед.
E, P, 
, I, %
E, P, 
, I, %
100
100
80
80
I
60

60
I
40

P
40
P
20
20
E
E
0
0
100
90
80
70
60
Uc/Uн, %
100
90
80
Uc/Uн, %
а)
б)
Рисунок 3. Изменение интенсивности спектральных участков ламп: а – лампы
ДНаТ-400; б – лампы ДРИ-2000.
Из вышеприведенных кривых следует, что фазовое регулирование обеспечивает
широкое и плавное изменение светового потока разрядных ламп типов ДНаТ-400 и
ДРИ-2000.
81
Следующими эффективными источником являются светодиодные светильники
(рис. 4). Они имеют преимущества как люминесцентных, так и натриевых ламп, т. к.
характер оптического излучения светодиода во многом определяется составом люминофора, а светоотдача современных светодиодов может достигать 130…150 лм/Вт. Поэтому, при разработке конструкции светильника в него можно установить светодиоды с
различным спектром и обеспечить необходимый спектральный состав общего светового потока, сохранив высокую светоотдачу. Другое, не менее важное, преимущество
комбинированного светодиодного светильника – возможность регулировать как интенсивность общего светового потока излучения, так и цветовой гаммы, за счет изменения
интенсивности излучения светодиодов в различных цветовых диапазонах. Это направление является новым шагом в применении светодиодных светильников для повышения энергоэффективности светодиодного освещения и увеличения товарного производства в тепличном хозяйстве. Такая избирательная досветка растения уменьшает затраты
на электроэнергию и повышает эффективность воздействия на него света.
Рисунок 4. Конструкции светодиодных светильников для тепличных хозяйств
Проведя анализ имеющихся источников оптического излучения, можно выявить
ряд достоинств и недостатков светодиодных светильников, применительно к тепличному производству.
Достоинства:
1. Мгновенное зажигание.
2. Высокий срок службы (более 50 тыс. час).
3. Высокая световая отдача (более 100 лм/Вт).
4. Возможность получения излучения любого спектрального состава.
5. Возможность достаточно простого регулирования электрической мощности,
интенсивности и спектрального состава излучения.
Недостатки:
1. Полное отсутствие УФ и ИК излучения, что не позволяет получить необходимый спектральный состав для тепличного производства.
2. Большая зависимость световой эффективности от температуры внутри светильника и на кристалле СД.
3. Не постоянный спектральный состав и интенсивность у некоторых светодиодов одного типа.
4. Большие габариты и вес светодиодных светильников, в отличие от натриевых
ламп.
5. Световая отдача ниже, чем у ламп применяемых в тепличных хозяйствах.
Анализируя исследования можно сделать вывод о том, что наиболее эффективными источниками излучения в тепличном производстве являются светодиодные светильники, использование которых приведёт не только к прибавке урожая, но и экономии затрат электроэнергии в среднем на 27%, что будет достаточно сильно влиять на
себестоимость продукции.
82
Список литературы
1. Справочная книга по светотехнике / Под ред. Ю.Б. Айзенберга. 3-е издание
переработанное и дополненное. М.: Знак. 2006. – 972 с: ил.
2. Кондратьева, Н.П. Повышение эффективности электрооблучения растений в
защищенном грунте. Дисс. … доктора техн. наук. – М., 2003. – 365 с.
3. Молчанов, А.Г. Технология регулирования факторов внешней среды растений
/ А.Г. Молчанов, В.В. Самойленко // Вестник АПК Ставрополья. – 2011. – С. 17-19.
4. Пахомов, А.В. Повышение всхожести и урожайности культур при УФ облучении / Молодежный вектор развития аграрной науки: Материалы 63-й научной студенческой конференции. – Ч. 2. // А.В. Пахомов, Д.Г. Козлов. – Воронеж: ФГБОУ ВПО
ВГАУ, 2012. – С. 203-206.
5. Энергосбережение и энергоаудит в осветительных и облучающих установках
[электронный ресурс]. – Режим доступа: http://www.kgau.ru/distance/etf_01/ener–
goaudit/4_5.html
УДК 669.713.7
С. В. Юшко, студент
Ю.М. Помогаев, к.т.н., доцент
ПРИМЕНЕНИЕ ОПТРОННЫХ ТИРИСТОРОВ В ЭЛЕКТРОПРИВОДАХ
В статье рассмотрены схемы применения тиристоров (оптронных) в разных
схемах электроприводов, и описано применения оптронных тиристоров в различных
схемах управления крановыми механизмами
Применение и создание оптронов относится к 1955 году, когда в работе Лоебнер
E. E. " Оптикоэлектронная сеть устройств " была предложена серия приборов с оптическими, а так же электрическими взаимосвязями между элементами. Это позволяло
осуществлять усиление и спектральное преобразование световых сигналов, создавать
приборы с двумя устойчивыми состояниями - бистабильные оптроны, оптоэлектронные
устройства накопления и регистры сдвига хранения информации логические схемы. В
этой статье был предложен и термин "оптрон".
Оптоэлектронные приборы называют оптронами, в которых имеются приемник
и источник излучения (светоизлучатель и фотоприемник) с тем или иным видом оптической и электрической связи между ними, конструктивно связанные друг с другом.
Действия оптронов любого вида основан на стом что, в излучателе энергия электрического сигнала преобразуется в световую, в фотоприемнике, наоборот, световой
сигнал вызывает электрический отклик.
Оптроны нужны для обеспечения гальванической развязки между сигнальными
цепями, а следовательно общий принцип действия этих приборов, несмотря на различие фотоприемников, можно считать одинаковым: входной электрический сигнал, поступающий на излучатель, преобразуется в световой поток, который, воздействуя на
фотоприемник, изменяет его проводимость.
Когда фотоприемником служит фоторезистор, то его световое сопротивление
становится в тысячи раз меньше первоначального (темнового). Если приемником служит фототранзистор, то облучение его базы, создает такой же эффект, что и при подаче
тока в базу обычного транзистора, и он открывается.
На выходе оптрона формируется сигнал, который может быть и не похож входному по форме. В свою очередь входная и выходная цепи оказываются гальванически
не связанными, и между входной и выходной цепями оптрона помещена электропрочная прозрачная диэлектрическая масса (органический полимер), сопротивление которой достигает 109...1012 Ом.
83
Устройство оптронов.
Излучатель это – светодиод (бескорпусный), в который помещают в верхней
части металлического корпуса, а в нижней - на кристаллодержателе укрепляют кристалл кремниевого фотоприемника, например фототиристора. Внутреннее пространство между светодиодом и фототиристором заливают специальной твердеющей прозрачной массой, и всю массу покрывают отражающим внутрь световые лучи слоем, который препятствует рассеянию света за пределы рабочей зоны.
Однако распространение получили лишь оптроны, у которых имеется прямая
оптическая связь от излучателя к фотоприемнику и, как правило, исключены все виды
электрической связи между этими элементами.
Оптрон является элементом связии характеризуется коэффициентом передачи
Кi , который определяется отношением выходного и входного сигналов, и максимальной скоростью передачи информации F и вместо передачи информации измеряют длительность нарастания и спада передаваемых импульсов tнар(сп) или граничную частоту.
Оптрон как элемент гальванической развязки характеризуется максимальным напряжением и сопротивлением развязки Uразв и Rразв и проходной емкостью Cразв.
На схеме изображенной на (рис.1) входное устройство служит для оптимизации
рабочего режима излучателя (например, смещения светодиода на линейный участок
ватт-амперной характеристики) и преобразования (усиления) внешнего сигнала и блок
на входе должен обладать высоким КПД преобразования, высоким быстродействием,
широким динамическим диапазоном допустимых входных токов (для линейных систем), малым значением "порогового" входного тока, при котором обеспечивается надежная передача информации по цепи.
Устройство
управления
Входное
устройство
Излучатель
Оптическая
среда
Фотоприемник
Выходное
устройство
Рис. 1. Общая структурная схема оптрона.
Для передачи энергии оптического сигнала от излучателя к фотоприемнику
служит оптическая среда, и которая во многих случаях обеспечивает механическую целостность конструкции.
Возможность управления оптическими свойствами среды, например, с помощью
использования электрооптических или магнитооптических эффектов, отражена введением в схему устройства управления, в этом случае мы получаем оптрон с управляемым оптическим каналом, функционально отличающийся от "обычного" оптрона: изменение выходного сигнала может осуществляться как по входу, так и по цепи управления.
"Восстановление" происходит в фотоприемнике информационного сигнала из
оптического в электрический, и при этом стремятся иметь большую чувствительность и
высокое быстродействие.
Выходное устройство призвано преобразовать сигнал фотоприемника в стандартную форму, удобную для воздействия на последующие за оптроном каскады и
84
практически обязательной функцией выходного устройства является усиление сигнала.
Так как потери после двойного преобразования очень значительны. Часто функцию
усиления выполняет и сам фотоприемник (например, фототранзистор).
Структурная схема (общая) изображенная на (рис.1) используется в каждом конкретном приборе лишь частью блоков, и с этим выделяют три основные группы приборов оптронной техники, ранее названные оптопары (элементарные оптроны), использующие блоки светоизлучатель - оптическая среда - фотоприемник; оптоэлектронные
(оптронные) микросхемы (оптопары с добавлением выходного, а иногда и входного
устройства); специальные виды оптронов - приборы, функционально и конструктивно
отличающиеся от элементарных оптронов.
Оптрон может быть устроен и сложнее, чем схема на (рис. 1), любой из указанных блоков может включать в себя не один, а сразу несколько одинаковых или подобных друг другу элементов, связанных электрически и оптически, однако это не изменяет существенно основ физики и электроники оптрона.
Оптронные тиристоры состоят из силового кремниевого фототиристора и управляющего светодиода небольшой мощности (рис.1) и сделаны на основе арсенида галлия, как правило, излучающего в инфракрасном диапазоне 0,9 - 1,2 мкм. Два полупроводниковых элемента, таким образом, объединены в одну конструкцию и их выводы
излучающего светодиода в приборе электрически изолированы от силовых выводов.
Такие тиристоры выпускаются в корпусах штыревого исполнения либо в виде модульных конструкций, имеющих также изолированное основание. Простая структура силового оптронного тиристора приведена на (рис.2), а конструкция и электрическая схема
модульной сборки полумоста на оптронных тиристорах изображена на (рис. 3).
Рисунок 2. Упрощенная структура силового оптронного тиристора.
Рисунок 3. Электрическая схема и конструкция модульной
сборки полумоста на оптронных тиристорах.
85
Электроприводы с контакторно-контроллерной аппаратурой управления благодаря своей простоте и невысокой стоимости занимают лидирующее место в промышленном производств. При этом повышение требований к крановым приводам массового
применения ставит задачи значительного улучшения их технико-экономических показателей без существенного увеличения стоимости и усложнения эксплуатации. Решения этих задач является применение средств полупроводниковой техники в традиционных системах в целях повышения коммутационной стойкости контакторноконтроллерной аппаратуры и реализации более рациональных режимов регулирования
и торможения.
Электроприводы с импульсно-ключевыми коммутаторами (ИКК) в цепи ротора
фазных двигателей, позволяющие обеспечить диапазоны регулирования скоростей на
уровне не ниже 10:1, бестоковую коммутацию контакторов с доведением их коммутационной износостойкости до уровня механической, и эти электроприводы уже внедрены в ряде кранов массового производства, а их область применения непрерывно расширяется. В импульсно-ключевом управлении автоматически реализуется режим
включения-отключения электропривода с "мягкими" механическими характеристиками, осуществляемый оператором для получения требуемой установочной скорости, но
получаемый при этом диапазон регулирования скорости в несколько раз превышает
диапазон достигаемый в традиционных системах. Структурирование пуско-тормозных
характеристик при этом не осуществляется, и управление электроприводом во всех остальных режимах не отличается от обычных систем. Различные электроприводы с импульсно-ключевыми коммутаторами разработаны как для подъемных механизмов, так
и для механизмов передвижения в одно- и двухдвигательном исполнении.
В наше время для механизмов передвижения такие электроприводы выпускаются как с силовыми кулачковыми контроллерами, так и с панелями управления только
для целей регулирования на те же мощности, что и традиционные электроприводы.
Однако в последнее время началось широкое внедрение в крановом электроприводе
систем импульсно-ключевого регулирования частоты вращения электродвигателей с
фазным ротором при помощи тиристорных коммутаторов роторных цепей. Суть импульсно-ключевого регулирования частоты вращения заключается в коммутации роторной цепи электродвигателя с введенными в нее ступенями резисторов с помощью
тиристорного коммутатора. При этом включение коммутатора производится сигналом,
выделенным из ЭДС ротора, при напряжении на его зажимах, превышающем заданное
значение (заданную минимальную частоту вращения), размыкание цепи производится
при естественной коммутации, при снятом управляющем напряжении тиристора, когда
напряжение в роторной цепи становится ниже значения, соответствующего максимально заданной частоте вращения ротора. Это похоже на прерывистые (толчковые) включения электродвигателя, когда машинист крана осуществляет режим доводки механизма толчками. Такой способ регулирования коммутации двигателя производится в цепи
фазного ротора при частоте вращения от 10 % номинальной и ее постоянство с точностью ± 20 % установленного значения составляет 8-13 % нормальной частотой вращения.
Данная система выгодно отличается от многих более сложных систем автоматического регулирования достижением необходимого конечного эффекта (регулирования
скорости 1:10) элементарно простыми средствами. Схема построена на базе и по принципам традиционного кранового электропривода с добавлением лишь тиристорного
коммутационного блока и в схеме управление этим блоком также просто, он включает
всего два электронных прибора - стабилитрон и оптрон. При повреждении системы регулирования скорости электропривод может продолжать работать с механическими характеристиками традиционного кранового привода. Данный механизм передвижения
86
электроприводов с использованием импульсно-ключевого управления включаются по
различным схемам в зависимости от предъявляемых требований. На рис. 4 приведена
схема двухдвигательного электропривода с управлением от силового кулачкового контроллера, применяемая для кранов. В этой схеме импульсно-ключевое управление использовано для получения доводочных скоростей механизмов при диапазоне регулирования 10:1. Механические характеристики электропривода. На рис. 6. изображены механические характеристики электропривода. Исключая режим малых скоростей, работа
схемы подобна управлению от кулачкового контроллера, широко применяемой в краностроении. Контакты кулачкового контроллера SM выводят ступени резисторов в цепи ротора, а реверс двигателя осуществляется контакторами реверсора КМ1В и КМ2В.
Коммутаторы (импульсно-ключевые) двух двигателей выполнены по треугольным схемам на тиристорах VS1-VS6. В узел управления коммутатором входят измерительные
мосты ЭДС двигателей UZ1, UZ2, элемент с регулируемым порогом срабатывания, выполненный на стабилитроне VD, формирователь импульсов, выполненный на оптроне
VS8, распределители импульсов на диодах V1-V3 и V7 - V9 и резисторах R1 и R2, выпрямляющие диоды V4-V6 и V10-V12, делитель напряжения на резисторе R3 и потенциометре R4. Из-за встречного включения выпрямителей на диодах V4-V6 и V10-V12
сигнал управления поступает на тиристоры коммутатора того двигателя, скольжение
которого выше, а встречное включение мостов UZ1 и UZ2 обеспечивает и управление
коммутатором по скольжению того же двигателя, и в связи с этим в определенной степени достигается выравнивание частот вращения и нагрузок двигателя.
Рисунок 4. Схема двух двигательного электропривода механизма передвижения
с импульсно-ключевым регулированием и управлением от силового контроллера.
87
Для получения характеристики 2 часть сопротивления потенциометра R4 выводится контактом контроллера SM11, тем самым изменяется уставка скольжения двигателя. Силовой контроллер обеспечивает пятипозиционное управление. При переводе
рукоятки контроллера с любой позиции в позицию 2 механизм тормозится на свободном выбеге. На нулевом положении накладывается механический тормоз, катушка
электромагнита которого подключена к входным выводам обмоток статора двигателей.
При необходимости можно осуществить торможение в режиме противовключения переводом рукоятки командоконтроллера в положение 1 противоположного направления. Если перевести рукоятку контроллера в крайнее положение, то схемой предусмотрен автоматический пуск по реостатной характеристике 2 благодаря задержке
включения контактором КM IV и КM2V, выполняемой с помощью реле времени КТ, и
элемент с регулируемым порогом срабатывания шунтируется контактом реле КН, и
сигналы управления на тиристоры коммутатора подаются постоянно, пока коммутатор
не будет зашунтирован контакторами. На линейный контактор КММ вынесена защита
привода. Реле и контакторы находятся в общей панели управления краном.
А2 В2
С2
SFT T
КМ 3
А3 В3 С3
2КМ2
2КМ2
2КМ2
2КМ1
2КМ1
1КМ2
1КМ2
2КМ1
К тормозам
1КМ2
1КМ1
1КМ1
В схему защиты
А1 В1 С1
М2
М1
1Р1
С4
А4 В4
1Р3
2Р3
2Р1
2Р2
1Р2
2КМ7
1КМ7
К1КМ7
1КМ6
1КМ5
C1 C2
К2КМ7
C1 C2 C3
C3
2КМ6
2КМ5
1КМ4
VD 1
2КМ4
VD 3
VD 2
VS 3
VS2
VD 4
R6
R8
C4
VD 4
VD5
VD6
1КМ4
R1
R1
R2
R2
R7
Р3
R5
VD8
VD 2
VD 3
VS 2
VS3
VD4
VD4
2КМ4
1КМ5
VS1
VD 1
UZ
UZ
2КМ5
Р4
Р4
VS1
VD7
VD7
VD6
R6
Р3
R8
VS 1 R5
VS1
VD 5
VD8
C4
R7
Рисунок 5. Схема с импульсно-ключевым управлением двухдвигательного
электропривода механизма передвижения.
Схема с импульсно-ключевым управлением двухдвигательного электропривода
механизма передвижения, разработанная для кранов общего назначения, изображена на
рис. 5, а соответствующие ей механические характеристики изображены на (рис. 6).
В отличие от схемы изображенной на (рис. 4) здесь приведены автоматизированны режимы пуска и торможения, и обеспечена доводочная скорость в тормозном
режиме.
88
Рисунок 6. Механические характеристики электропривода по схемам 4,5.
Схема управления коммутатором аналогична рассмотренной схеме с кулачковым контроллером, но мостового типа, и включает в себя коммутаторы на тиристорах
VS2-VS4, диоды VD1-VD3, измерительные мосты UZ с фильтрами С1-С4 и R7, делитель напряжения на резисторах R1-R4, элементы с регулируемым порогом срабатывания на стабилитронах VD7-VD8, импульсно-ключевым регулированием на оптроне
VS1, распределитель импульсов на диодах VD4-VD5-VD6 и резисторах R6 и R8. В цепь
статора включены контакторы 1КМ1 и 1КМ2, 2КМ1, 2КМ2. Управление скоростью
осуществляется контакторами ускорения 1КМ4-1КМ7 и 2КМ4-2КМ7. На позиции 1
командного контроллера привод включается, но движение отсутствует, а на позициях 2
и 3 работает в импульсно-ключевом режиме, причем для получения характеристики 3
включается КМ5, выводящий часть сопротивления из цепи ротора, и перестраивающий
установку скольжения изменением сопротивления потенциометра R3.
Список литературы
1. Ю. Р. Носов, А. С. Сидоров “Оптроны и их применение”, 1981 г.
2. http:// leg.co.ua/knigi/rzia/ekspluataciya-kranovyh-tiristornyh-elektroprivodov-3.html.
УДК 537
Т.В. Пономарева, студент
Е.А. Андрианов, д. с.-х. н., профессор
А.А. Андрианов, к. с.-х. н., доцент
ОЦЕНКА ПОДЪЕМА УРОВНЯ ВОДЫ ПРИ ПРОХОЖДЕНИИ ПАВОДКА
(ПОЛОВОДЬЯ)
Показано влияние различного сечения русла, скорости воды и глубины реки, интенсивности и площади выпадения осадков (таяния снега) на высоту подъема воды в
реке. Рассчитаны на конкретном примере: расход воды в реке Qo (м3/с) до наступления
паводка (половодья) и после выпадения осадков (таяния снега); высота подъема h (м) и
максимальная скорость потока воды в реке при прохождении паводка (половодья); поражающее действие наводнения, которое характеризуется глубиной затопления hз (м)
89
Статистика свидетельствует, по повторяемости, площади распространения и
суммарному среднему годовому ущербу в масштабах всей страны наводнения занимают в ряду стихийных бедствий первое место, по количеству человеческих жертв - второе место.
Рисунок 1 Самые распространенные природные катастрофы
Ни в настоящем, ни в ближайшем будущем наводнения можно только ослабить
или локализовать, но предотвратить их целиком не представляется возможным. [2]
Рисунок 2 – Причины наводнений
В зависимости от причин возникновения различают шесть типов наводнений.
Рисунок 3 – Типы наводнений
90
Для прогнозирования, расчета и оценки разрушительной силы наводнения задаются следующими необходимыми параметрами.
Рисунок 4 - Параметры наводнений
а) треугольное сечение б) трапециадальное сечение
Рисунок 5 - Расчетная схема сечения реки
Расчетные формулы по определению последствий наводнений представлены в
таблице 1[1,3]
Таблица 1 Расчетные формулы по определению последствий наводнений
Расчетные формулы
Параметры
Qo=V0 *S0
расход воды в реке до наступления наводнения
S0=0,5b0*h0
площадь сечения реки до паводка для
треугольного сечения
S0=0,5(a0+b0)∙h0
площадь сечения реки до паводка для
трапецеидального сечения
hо = bо /2сtg m
глубина реки для треугольного сечения
ho=(bo-ao)/(ctg m+ctg n)
глубина реки для трапецеидального сечения
91
Продолжение таблицы 1.
Расход воды после выпадения осадков
высота подъема воды в реке для треугольного сечения
h = {2Qmax[(b0-a0)/(ctg m + ctg n)]5/3/((
высота подъема воды в реке для трапецеи3/8
a0+b0)*V0)} - [(b0 -a0)/(ctg m + ctg n)]. дального сечения
Vmaх=Qmax/Smax
максимальная скорость потока воды при
прохождении паводка
hз = h - hм
глубина затопления
Vз = Vmaxf
максимальная скоростью потока затопления
Мы исследовали возможность возникновения половодья в месте течения реки
«Дон», расположенном в с. Ямань Рамонского района.
Qmax=Qo+FJ/3,6
h = {2Qmaxho5/3/(bo*Vo)}3/8- ho
Таблицы 1- Исходные данные
Причина
Сечение
наводнения
реки
1
половодье
2
трапец
Скорость
воды в реке Vo,
м/с
3
Ширина
реки bо, м
Ширина дна
реки ао, м
Глубина
реки ho, м
4
5
6
1
50
30
-
Продолжение по горизонтали таблицы 1
Ширина реки во время
паводка b, м
Угол наклона левого берега
реки
m, град
9
Угол наклона правого берега реки
n, град.
10
Интенсивность осадков
J, мм/ч
7
Высота
объектов
над уровнем воды в
реке hм, м
8
300
10
50
50
0,75
11
Площадь
выпадения
осадков
(таяния снега)
F, км2
12
10000
3
Данные экспериментальных расчетов расходы воды в реке Qo (м /с) до наступления половодья и после выпадения осадков Qmax, м3/с (таяния снега), высоты подъема
h (м) и максимальной скорости потока воды в реке при прохождении половодья Vmax,
м/с и поражающего действия наводнения, которое характеризуется глубиной затопления hз (м) представлены в таблице 2.
Таблица 2 Результаты экспериментальных расчетов
Qo, м3/с S0, м2
Qmax, м3/с h, м
Smax, м2
476,27
476,27
2559,60
10,46
2538,80
Vmax, м/с
h3,м
V, м/с
0,69
0,46
0,69
Зависимость высоты подъема воды в реке h (м) после половодья от начальной скорости воды в реке Vo (м/с) и площади выпадения осадков (таяния снега) (км2) представлены на рис. 6 и 7.
Рисунок 6 Зависимость высоты подъема воды в реке после половодья от начальной скорости воды в реке.
92
Рисунок 7. Зависимость высоты подъема воды в реке после половодья от площади выпадения осадков
По размерам наводнения этот случай можно отнести первой группе – низкие
(малые) наводнения. Наблюдаются в основном на равнинных реках и имеют повторяемость один раз в 5-10 лет. Затопляется при этом менее 10% сельхозугодий, расположенных в низинных местах. Они наносят незначительный материальный ущерб и почти
не нарушают ритма жизни населения.
Если ваш дом попал в объявленную зону затопления, нужно:
отключить газ, воду, электричество;
погасить огонь в печах;
перенести на верхние этажи и чердаки ценные предметы;
закрыть окна и двери, обить окна и двери первых этажей досками или фанерой.
Если наводнение произошло внезапно, то при быстром подъеме воды необходимо принять меры по защите дома и подготовиться к эвакуации. Следует по возможности занять безопасное возвышенное место и запастись любыми предметами, которые
могут помочь для самостоятельной эвакуации (лодки, плоты, бочки, бревна, двери, автомобильные камеры, закрытые пластиковые бутылки).
Список литературы
1. Писарев В.И. Безопасность жизнедеятельности: учебное пособие. / В.И. Писарев, Е.А. Андрианов, А.А. Андрианов, , - Воронеж: ФГОУ ВПО ВГАУ, 2004. –159с.
2. Андрианов Е.А. Безопасность жизнедеятельности: учебное пособие / Е.А.
Андрианов, А.В. Полуэктов, А.А. Андрианов, Е.А. Галкин ; Под общ. ред. Е.А. Андрианова. – Воронеж: ФГБОУ ВПО Воронежский ГАУ», 2013. – 356с.
3. Защита населения и территорий от чрезвычайных ситуаций/ С.А Буланенков,
С.И. Воронов, П.П. Губченко и др.: Под общ. ред. Фалеева М.И. – Калуга: ГУП Облиздат, 2001.-480 с.
93
УДК 537
Е.Ю. Григорьева, студент ТТ/Б-2-6
Е.А. Андрианов, д. с.-х. н., профессор
А.А. Андрианов, к. с.-х. н., доцент
ОЦЕНКА СТЕПЕНИ ПОЖАРНОЙ ОПАСНОСТИ В ЛЕСНЫХ МАССИВАХ И
ВЫБОР ВОЗМОЖНЫХ СПОСОБОВ ПОЖАРОТУШЕНИЯ
Показано влияние температуры и влажности окружающего воздуха на величину комплексного показателя, пожарную опасность погоды и пожарную зрелость разных типов леса. Рассчитаны участки леса, в которых возможно возгорание, тип, сила
и соответствующие методы тушения пожара
Лесные пожары наиболее распространенные среди природных пожаров, наносят
значительный материальный ущерб и зачастую приводят к человеческим жертвам. [2]
Лесные пожары происходят ежегодно по всей территории страны, причем при
сухой погоде и ветре охватывают значительные площади. Зачастую, если установилась
жаркая погода и длительное время нет дождей, любая искра в лесу вызывает пожар.
Причиной возникновения пожаров могут быть:
работы в лесозаготовках, которые проводятся при чистке лесосек сжиганием порубочных остатков;
сельскохозяйственные палы, которые проводятся для уничтожения прошлогодней сухой травы, стерни и обогащения почвы;
Пожарная опасность в лесу оценивается комплексным показателем, учитывающем пожарную опасность лесных горючих материалов.
Величину комплексного показателя можно определить по формуле
n
К   (t о  о)t о
1
,
(1)
где t0 - температура воздуха в 12 ч по местному времени;
 ° - точка росы в 12 ч (дефицит влажности), т.е. температура, при которой пар,
находящийся в воздухе, становится насыщающим;
n - число дней после последнего дождя.
В зависимости от величины комплексного показателя К устанавливают класс пожарной опасности погоды:
I класс (К<300);
II класс (300<K<1000);
III класс (1000<К<4000);
IV класс (4000<К<12000);
V класс (К>12000).
Шкала оценки лесных участков по степени опасности возникновения в них пожаров представлена в табл. 1. [1,3]
94
Рисунок 1. Шкала оценки лесных участков по степени опасности
возникновения в них пожаров
Подразделяют 3 основных группы древесных пород по степени загораемости:
1 группа (хвойные молодняки, сосняки с наличием соснового подростка) - наибольшая загораемость;
2 группа (сосняки, ельники, кедровники) - умеренная загораемость;
3 группа (березняки, осинники, ольховники и другие лиственные породы) трудная загораемость.
Пожарная зрелость разных типов леса, определяемая по величине комплексного
показателя, представлена в табл. 2. Установить территорию, на которой возможен пожар при данном состоянии погоды на интересующий нас день можно разбив территорию на участки по типам леса и зная величину комплексного показателя, при котором
начинается возгорание.
Рисунок 2. Значение комплексного показателя пожарной опасности
Возможный тип пожара в зависимости от величины комплексного показателя и
типа лесного массива представлен в табл. 3. Пожары бывают низовые, подземные и
95
верховые. В начале своего развития почти все они носят характер низовых. В дальнейшем, если создаются определенные условия, переходят в верховые или почвенные. Низовой пожар, при котором огонь распространяется только по почвенному покрову, охватывает нижние части деревьев, траву и выступающие корни. Верховой пожар, при
котором огонь продвигается со скоростью 15-20 км/ч по кронам деревьев, начинается
только при сильном ветре, причем ветер разносит искры, горящие ветки и хвою, которые создают новые очаги. Подземные пожары, при которых огонь заглубляется в почву
после сгорания верхнего надпочвенного покрова, являются следствием низовых и верховых.
Рисунок 3. Определение возможного типа пожара по величине
комплексного показателя и типу лесного массива
Пожары подразделяются на слабые, средней силы и сильные, что определяется
скоростью продвижения кромки пожара и высотой пламени.
Скорость распространения лесного пожара можно определить по формулам
для фронта пожара
2
V
фр
 (V o  k V в ) * (1
Vв )
V в C
,
(2)
для флангов пожара
V фл V o  kV в ,
(3)
для тыла пожара
2
V
тыла
Vо )
 (V  k V ) * (1
V в C
o
в
,
(4)
где V0 - скорость распространения пожара на равнине в безветренную погоду, м/мин;
для оперативных расчетов она может быть принята равной 0,4 м/мин;
VB - скорость ветра, м/мин;
k - коэффициент, учитывающий раздувающее влияние пламени (см. табл. 4);
С - удельная теплоемкость горючих материалов, ккал/(кг °С) (см. табл. 4).
96
Таблица 4 - Значения коэффициентов К и С в зависимости от характера горючих материалов и их влажности
Значения коэффициентов К и С при влажТип горючих материалов
Коэффиности горючих материалов
циенты
до 30%
до 50%
Более 50%
Сухая трава и опавшие хвоя и
К
0,45
0,27
0,163
листья
С
3,5
3,3
3
Зеленые мхи
К
0,2
0,1
0,05
С
2,4
2,2
1,8
Ликвидация пожара состоит из следующих этапов:
остановка пожара (прекращение пламенного горения);
локализация;
дотушивание (тушение всех очагов горения внутри пожарища) и окарауливание.
В связи с этим планируются и осуществляются заранее следующие мероприятия:
устройство противопожарных разрывов (просек) шириной 12-20 м;
строительство кордонов для лесной охраны;
строительство наблюдательных вышек из расчета 1 шт. на 8-15 тыс.га;
патрулирование на вертолетах.
зависят от его вида, силы и размеров, метеорологических условий, характера местности, наличия сил и средств пожаротушения.
Наибольшее распространение среди методов ликвидации лесного пожара получили следующие основные способы тушения:
захлестывание огня ветвями по кромке пожара и забрасывание грунтом;
устройство заградительных полос и канав;
тушение пожара водой или растворами огнетушащих химикатов;
пуск встречного огня.
Захлестывание огня ветвями по кромке пожара и забрасывание огня землей являются самыми распространенными и доступными для населения способами тушения
пожара. При захлестывании огня ветвями используют пучки длинных ветвей лиственных деревьев и кустарников или целые стволики молодых деревьев; удар ветвями по
огню делают сбоку наклонно, по направлению к огню с небольшим наклоном.
При тушении огня землей ее берут лопатой из ямок, выкапываемых вблизи
кромки пожара. Забрасывание огня производится таким образом, чтобы земля с лопаты
разлеталась веером, покрывая, по возможности, большую полосу огня.
Мы исследовали возможность возникновения пожара в лесном массиве, расположенном в районе больницы «Электроника.
Тип горючих материалов: сухая трава и опавшие листья и хвоя, скорость ветра,
5 м/с.
Тип и скорость распространения лесного пожара (м/мин) определить на 7 день.
Температура tв, оС, влажность φ, % и точка росы на 14 предшествующих возможному пожару дней представлены в таблице 5.
Таблица 5 – Значения показателей температуры, влажности и точки росы на 14 предшествующих возможному пожару дней.
°
Дни
φ
t0
t0-  °
1
2
3
4
5
6
7
8
80
80
80
60
60
60
50
50
20
20
20
23
20
23
20
23
97
17
17
17
15
10
15
8,5
12
3
3
3
8
10
8
11,5
11
Дни
φ
t0
°
9
10
11
12
13
14
50
40
40
40
50
30
25
28
32
35
37
40
13,5
12,5
15,5
19
25
17,5
Продолжение таблицы 5.
t0-  °
11,5
15,5
16,5
16
12
22,5
Комплексный показатель пожарной опасности класс пожарной опасности погоды на 1, 3, 7 и 14-й день представлены в таблице 6.
Таблица 6 - Комплексный показатель пожарной опасности класс пожарной опасности
погоды
Дни
Комплексный показатель
класс пожарной опасности погоды
1
3
7
14
60
180
978
4384,5
I
I
II
IV
Скорость распространения фронта, флангов и тыла лесного пожара представлены в таблице 7.
Таблица 7 - Скорость распространения фронта, флангов и тыла лесного пожара, м/с
Скорость распространеСкорость распространения
Скорость распространения фронта лесного по- флангов лесного пожара, Vфл ния тыла лесного пожара,
жара, Vфр
Vтыл
19,53
2,65
3,43
На 7 день определим участки леса, в которых возможно возгорание, тип и силу
пожара и соответствующие методы тушения пожара (таблице 8).
Таблица 8 - Участки леса, в которых возможно возгорание на 7 день и соответствующие методы тушения пожара в зависимости от типа и силы пожара
Участки леса
Тип пожара
Методы тушения пожара
Сосняки - брусничники
верховой
пуск встречного огня
Ельники - брусничники
низовой ср
устройство оградительных мин. полос
Сосняки
низовой с
тушение водой и растворами хим.
Смешанные
низовой ср
устройство оградительных мин. полос
Смешанные - черничник
низовой сл
захлестывание и забрасывание грунтом
Ельники
низовой ср
устройство оградительных мин. полос
Лиственные
низовой сл
захлестывание и забрасывание грунтом
Березняки - черничники
низовой сл
захлестывание и забрасывание грунтом
Заметив лесной пожар, необходимо принять все меры для его ликвидации. Каждый лесхоз должен иметь годовой оперативный план противопожарных мероприятий.
В оперативном плане должны быть предусмотрены организационные мероприятия
служб лесной охраны и привлечение местного населения к тушению пожаров.
Список литературы
1. Писарев В.И. Безопасность жизнедеятельности: учебное пособие. / В.И. Писарев, Е.А. Андрианов, А.А. Андрианов. - Воронеж: ФГОУ ВПО ВГАУ, 2004. –159с.
2. Андрианов Е.А. Безопасность жизнедеятельности: учебное пособие / Е.А. Андрианов, А.В. Полуэктов, А.А. Андрианов, Е.А. Галкин ; Под общ. ред. Е.А. Андрианова. – Воронеж: ФГБОУ ВПО Воронежский ГАУ», 2013. – 356с.
3. Защита населения и территорий от чрезвычайных ситуаций/ С.А Буланенков,
С.И. Воронов, П.П. Губченко и др.: Под общ. ред. Фалеева М.И. – Калуга: ГУП Облиздат, 2001.-480 с.
98
УДК 537
В.В. Хряпинская, студент
Е.А. Андрианов, д. с.-х. н., профессор
А.А. Андрианов, к. с.-х. н., доцент
ОЦЕНКА УСТОЙЧИВОСТИ ОБЪЕКТА К ВОЗДЕЙСТВИЮ ВЗРЫВА
Показано влияние расстояния от места взрыва до объекта на величину избыточного давления, степень разрушения здания, степень поражения людей. В зависимости от количества взрывоопасного вещества на конкретном примере рассчитаны избыточное давление, расстояния от места взрыва, при которых избыточное давление
будет безопасным для человека и приведет к летальному исходу, а также определена
устойчивость объекта.
Взрыв – чрезвычайно быстрое горение, сопровождающееся выделением энергии
и образованием сжатых газов, способных производить механическую работу.
Пожаро- и взрывоопасные объекты – предприятия, на которых производятся,
хранятся, транспортируются взрывоопасные материалы или вещества, приобретающие
при определенных условиях способность к возгоранию или взрыву. [2,3]
К ним относятся прежде всего производства, где используются взрывчатые и
имеющие высокую пожарную опасность вещества, а также железнодорожный и трубопроводный транспорт как несущий основную нагрузку при доставке жидких, газообразных пожаровзрывоопасных грузов.
Устойчивость объектов – это их способность противостоять поражающим факторам ЧС, сохраняя эксплуатационные функции.
Под объектами понимают производственные и общественные здания, производственные участки, цеха и др.
Объекты делят на элементы: здания, оборудование различного назначения
(станки, сварочные и сборочные стенды, приборы, краны и подъемники), вентиляционные системы, энергетические системы, автомашины и др. Если предусмотреть мероприятия по повышению устойчивости объектов, то можно предотвратить опасные последствия или уменьшить нанесенный ущерб аварий.
Следователь, надо выявить и оценить наиболее слабые, неустойчивые объекты и
элементы.
Поражающим фактором ЧС является взрыв. Продукты, способные взрываться,
делят на две группы:
взрывоопасные (ВОВ) вещества – это газо-топливно-воздушные смеси, пыли;
взрывчатые (ВВ) вещества – это тринитротолуол, гексоген, динамит и др.
При взрывах хранилищ с топливом, резервуаром с горючим ударная волна несет
значительные разрушения, травмы и гибель людей.
Ударной волной называют область резкого сжатия среды, которая в виде сферического слоя распространяется во все стороны от места взрыва.
Под фазой сжатия (С) подразумевают образовавшийся слой сжатого воздуха, а
фазой разряжения (Р) – зону пониженного давления.
Разность между максимальным давлением взрыва Рф и нормальным атмосферным давлением Ратм представляет собой избыточное давление взрыва Ризб. (рисунок 1).
Ризб  Рф  Ратм
99
(1)
Рф
Давление
Ризб
Ратм
С
Р
Время
Время
Рисунок 1 Распространение ударной волны
Величиной Ризб определяется характер разрушений объектов, что также обусловлено их удалением от места взрыва. [4]
Разрушения объектов ударной волной делят на: слабые, средние, сильные, и
полные.
Пределом устойчивости элемента является нижний значение избыточных давлений в диапазоне средних разрушений (приложение 2).
Предел устойчивости объекта – это наименьшее значение из пределов устойчивости элементов.
При сильных и полных разрушениях объекты восстановлению не подлежат.
Взрывоопасные вещества по характеру взрыва делят на делят на три зоны.
1. Зона бризантного действия (детонационная), где скорость распространения
волны составляет несколько тысяч метров в секунду. В этой зоне избыточное давление
достигает 1200 кПа, что ведет к полному разрушению объектов и дроблению материалов.
Rбр  17,5  3 Q
(2)
– радиус первой зоны, м; Q – количество топливно-воздушной смеси
где Rбр
(ТВС), т.
2. Зона действия продуктов взрыва, осколков конструкций (зона огненного шара).
Радиус поражения в этой зоне:
Rоск  1,7  Rбр
(3)
Избыточное давление достигает 300 кПа, что ведет к полному разрушению объектов.
3. Избыточное давление во фронте ударной волны обусловлено расстоянием до
объекта и зависит от коэффициента α
  0,24 
R
Rбр
(4)
При α<2 избыточное давление (кПа) рассчитывает по формуле:
Ризб 
700
3 * ( 1  29,8 *  3  1)
,
(5)
При α>2 избыточное давление будет:
22
Ризб 
 * lg  0.158
(6)
Возможный радиус поражения Rп2 можно определить по формуле закона подобия при взрывах, если известны значения количества топлива Q1 и Q2:
R1
Q
3 1
R2
Q2
(7)
где R1 – известный радиус поражения ударной волной, м; Q – количества вещества, т.
100
При взрывах ВВ воздушная ударная волна определяется избыточным давлением
и давлением скоростного напора.
Избыточное давление Ризб определяется по формуле:
3
Ризб 95
2
3
G
G
390 G2 1300 3
R
R
R
(8)
где Ризб – избыточное давление взрыва, кПа; G – масса заряда, кг; R - расстояние
от источника взрыва до объекта, м.
Давление скоростного напора Рск(кПа) определяется по формуле:
2
Рск.  2,5  (
Ризб .
),
Ризб .  720
(9)
Под радиусом поражения понимается расстояние от центра взрыва до зон, в пределах которых объект подвергается избыточным давлениям во фронте ударной волны.
Он характеризует слабые, средние, сильные и полные разрушения.
Объект считается неустойчивым, если предел устойчивости объекта меньше избыточного давления взрыва Руст<Ризб.
При воздействии ударной волны на человека она мгновенно охватывает его и
подвергает сильному сжатию, что воспринимается человеком как удар. Скоростной напор создает значительное лобовое давление, которое приводит к перемещению тела в
пространстве.
Степень воздействия ударной волны зависит от мощности взрыва расстояния,
положения тела человека и характеризуется: легкими, средними, тяжелыми, крайне тяжелыми травмами или приводит к гибели людей (таблица 1).
Таблица 1- Степень воздействия ударной волны
Избыточное
Воздействие на человека
давление, кПа
10
Безопасное избыточное давление.
20 - 40
Лёгкие поражения (звон в ушах, голо- вокружение, вывихи, ушибы).
40 - 60
Поражения средней тяжести (контузии, повреждения органов слуха).
60 - 80
Тяжёлые поражения (потеря сознания, переломы конечностей,
повреждения внутренних органов).
90-100
Крайне тяжёлые поражения или гибель людей.
Мы исследовали устойчивость объекта от ударной волны и степень поражения
людей при взрыве взрывоопасный веществ (ВОВ) и взрывчатых веществ (ВВ).
Таблица 2 - Исходные данные для взрыва ВОВ
Вид объекта
Количество топли- Расстояние от месво-воздушной сме- та взрыва до объекси, т
та, м
Жилой дом
75
350
Количество людей
на объекте, чел
150
Используя программу для вычислений «Excel 2014» определим радиус зоны
бризантного действия взрыва, продуктов взрыва, избыточное давление. Далее, по значению избыточного давления определим степень поражения людей и устойчивость
элементов и объекта в целом (таблица 3).
Так как предел устойчивости элементов (нижнее значение в диапазоне средних
разрушений – 20кПа) меньше величины избыточного давления, то элементы не устойчивы, а предел устойчивости объекта (минимальное значение из пределов устойчивости элементов – 20 кПа) меньше величины избыточного давления, то объект в целом не
устойчив.
101
Таблица 3 – Основные расчетные значения
Радиус зоны
Радиус зоны
Избыточное
бризантного
действия про- давление, кПа
действия взры- дуктов взрыва,
ва, м
м
73,7
125,4
40,7
Устойчивость
элементов
Устойчивость
объекта
не устойчивы
не устойчив
Используя справочные данные определяем степень поражения людей (таблица
1) – поражения средней тяжести.
Теперь рассмотрим устойчивость объекта от ударной волны и степень поражения людей при взрыве взрывчатых веществ (ВВ).
Таблица 4 - Исходные данные для взрыва ВВ
Вид объекта Количество взрывчато- Расстояние от места
го вещества, кг
взрыва до объекта, м
Жилой дом
75
15
Количество людей
на объекте, чел
150
Определим радиусы поражения, избыточное давление, расстояние от места
взрыва, при котором давление будет безопасным для человека и приведет к летальному
исходу, степень поражения людей и количество травмированных людей. Далее, по значению избыточного давления определим степень поражения людей и устойчивость
элементов и объекта в целом (таблицы 5, 6). [1]
Таблица 5 – Радиусы поражения
Ризб.,кПа
R, м
257,8
105,1
39,3
28,8
18,3
15,3
13,2
5,4
10
15
25
30
40
45
50
100
Таблица 6 – Основные расчетные значения
Избыточное
Расстояние от
Расстояние от
давление,
места взрыва,
места взрыва,
кПа
при котором
при котором
давление будет
давление привебезопасным для
дет к летальночеловека, м
му исходу, м
105,1
65
Количество травмированных
людей
средние
тяжелые
-
-
17
смертельные
150
Теперь определим границы охраняемой зоны безопасности вокруг объекта для
предотвращения транспортирования взрывчатых веществ к объекту с целью выполнения террористического акта (таблица 7).
Таблица 7 – Исходные данные и результаты расчета
Масса заряда, кг
Избыточное давление, кПа Граница охраняемой зоны
100
105,1
15
Следовательно, границы охраняемой зоны безопасности вокруг объекта для предотвращения транспортирования взрывчатых веществ к объекту с целью выполнения
террористического акта при массе заряда - 100 кг и избыточном давлении – 105,1 кПа,
должна быть в радиусе 15 м от объекта.
Список литературы
1. Защита населения и территорий от чрезвычайных ситуаций/ С.А Буланенков,
С.И. Воронов, П.П. Губченко и др.: Под общ. ред. Фалеева М.И. – Калуга: ГУП Облиздат, 2001.-480 с.
102
2. Русак О.Н., Малаян К.Р., Занько Н.Г. Безопасность жизнедеятельности: Учебное пособие. СПб: Лань, 2000.
3. Гомзиков Э.А. Электробезопасность на судах и прдприятиях речного транспорта: Текст лекций. - Л.: ЛИВТ, 1991.
4. Гомзиков Э.А. Безопасность жизнедеятельности. Учебное пособие. Часть 1.
СПГУВК, 1995.
5. Андрианов Е.А. Безопасность жизнедеятельности: учебное пособие / Е.А. Андрианов, А.В. Полуэктов, А.А. Андрианов, Е.А. Галкин ; Под общ. ред. Е.А. Андрианова. – Воронеж: ФГБОУ ВПО Воронежский ГАУ», 2013. – 356 с.
УДК 669. 713. 7
А. О. Лютикова, студентка
Е.А. Высоцкая, доцент, кандидат географических наук
ПРОБЛЕМЫ ИСПОЛЬЗОВАНИЯ И БЕЗОПАСНОСТИ ГМО В РОССИЙСКИХ
ПРОДУКТАХ
В данной статье рассматриваются основные характеристики, проблемы и
перспективы применения генетически модифицированных организмов. Приведены
примеры пищевых добавок, наиболее часто используемые в современных технологиях
производства продуктов питания.
В современном мире проблема применения генетически модифицированных
организмов особенно актуальна. На международном уровне, а так же в России
обсуждается безопасность трансгенных продуктов, экономическая целесообразность их
использования. Сегодня абсолютно каждый человек слышал о генной модификации
продуктов питания, причем большинство информации носит негативный характер.
Генетически-модифицированные организмы (ГМО) – это живые организмы,
обладающий новой комбинацией генетического материала, полученной методами
современной биотехнологии.
Во всем многообразии информации о генетически модифицированных
организмах потребителю трудно ориентироваться при покупке продуктов питания.
Источники массовой информации с каждым днем все больше и больше сообщают
различные факты о вреде ГМ-продуктов на здоровье человека.
Введение новейшей технологии, по выпуску генетически модифицированной
продукции на рынке продуктов питания в России пришлось на девяностые годы
прошлого столетия. Темпы роста выпуска такой продукции в нашей стране,
объясняются требованиями современного потребителя. Все больше выбор
останавливается на продуктах, обладающие расширенными функциональнотехнологическими свойствами.
На данный момент производство генетически модифицированных организмов в
России официально запрещено, но отечественные производители продуктов
ухитряются использовать импортные добавки и концентраты. Уровень выработки ГМпродукции в нашей стране достигает 30-40% уровня. Сейчас в России ГМО можно
выращивать только на опытных участках, в частности, разрешенными являются 22
линий ГМ-культур: 7 линий кукурузы, 4 линии картофеля, 3 линии сои, 1 линия риса, 1
линия свеклы, 1 линия рапса и т. д.
Безусловный лидер среди них — соя. Применение различных видов
высокобелковой соевой добавки зависит от вырабатываемого продукта. Находят свое
применение изоляты соевого белка, соевая мука, генномодифицированная соя, пищевые
103
волокна из бобов сои, сухой питательный напиток из тех же бобов, крупа соевая в
мясоперерабатывающей промышленности, молочном производстве, хлебопечении,
кондитерском деле, общепите, консервировании, бродильном производстве. Соевое
масло применяется для приготовления маргарина и майонеза. С этой же целью
используются также соевые белковые изоляты, фосфатиды, токоферолы и другие
компоненты. Объяснением применения таких пищевых добавок — резкое падение
цены, в свою очередь решается глобальная продовольственная проблема.
С 2010 года повышенным вниманием пользуется модифицированный крахмал.
Модифицированных крахмалов, разрешенных в Российской Федерации к применению
при производстве пищевых продуктов, согласно СанПиН 2.3.2.560-96, насчитывается
около 20 видов. Данный вид продукции востребован в мясоперерабатывающей
промышленности, т. к. именно предприятиям этой отрасли приходится перерабатывать
мясо, имеющее неудовлетворительные функциональные характеристики. Например, в
случаях, когда мясо подвергали длительному хранению в замороженном состоянии, и
имеющему низкую водосвязывающую, влагоудерживающую способность, а также
мясо, содержащее большое количество соединительной ткани.
Современный российский рынок мясопродуктов переполнен продукцией
эконом-класса, для производства которой крахмал оказывается одним из самых
незаменимых ингредиентов, так как стоимость крахмала в 3-3,5 раза ниже, чем
говядины 2 сорта и в 2 раза ниже, чем соевого изолята.
Острой проблемой, с которой столкнулась Российская Федерации при
вступлении в ВТО, является требование отказа от информирования российских
потребителей о продуктах, полученных с помощью применения генно-инженерного
материала. Страной, с которой Россия вела переговоры, по поводу более точного
информирования потребителей, является Соединенные Штаты Америки — основной
производитель на международном рынке генетически модифицированных продуктов.
Потребление ГМ-продуктов питания в США достигает 60% уровня, практически
каждая семья использует в своем рационе неумолимое количество такой продукции.
Маркировка генетически модифицированных пищевых продуктов до сих пор вызывает
споры. Производители такой продукции считают, что маркировка должна быть
добровольной, подчинятся правилам свободного рынка. В свою очередь, потребители
требуют обязательную маркировку на продуктах питания.
Основным нормативом, регламентирующим генно модифицированную
продукцию и информацию о ней, стал,принятый с 1 сентября 2007 года СанПиН
2.3.2.2227-07. В 2007 году главный государственный санитарный врач Геннадий
Онищенко подписал постановление о внесении изменений и дополнений к
действующим санитарно-эпидемиологическим правилам «Гигиенические требования
безопасности и пищевой ценности пищевых продуктов».
В соответствии с принятым СанПиНом, на этикетках продуктов, содержащих
генетически модифицированные организмы в количестве 0,9% и выше, должны быть
указаны соответствующие сведения. Это соответствует требованиям Евросоюза по
маркировке пищевых продуктов, полученных из ГМО.
В СанПиН 2.3.2.2227-07 указано, что «для пищевых продуктов, полученных с
применением ГМО, в том числе не содержащих дезоксирибонуклеиновую кислоту
(ДНК) и белок, обязательна информация: „генетически модифицированная продукция“,
или „продукция, полученная из генно-инженерно-модифицированных организмов“, или
„продукция
содержит
компоненты
генно-инженерно-модифицированных
организмов“».[5]
Многие производители нашли выход, скрывая генетически модифицированные
материалы, используемые при производстве продуктов под индексом Е. В России не
запрещаются такие манипуляции с маркировкой.
104
Генетически модифицированные продукты стали одним из достижений ученых
ХХ века, что в следствии привело к применению генетически модифицированных
организмов в технологии производства продуктов питания и, соответственно, к
расширению ассортимента и возможности варьирования цен на потребительском
рынке. На данном этапе генетически модифицированные организмы способствуют
повышению урожая, решает проблему нехватки продовольствия, особенно в
развивающихся странах, но вопрос безопасности для человека, его последующих
поколений остается открытым.
Список литературы
1. Красовский О.А. Генетически модифицированная пища: возможности и риски
// Человек, 2002, № 5, с. 158-164.
2. Поморцев А. Мутации и мутанты // Фaкел, 2003, № 1, с. 12-15.
3. Свердлов Е. Что может генная инженерия. // Здоровье, 2004, № 1, с. 51-54.
4. Чечилова С. Трансгенная пища. // Здоровье, 2004, № 6, с. 20-23.
5. СанПиН 2.3.2.2227-07 «Гигиенические требования безопасности и пищевой
ценности пищевых продуктов».
УДК 669.713.7
М.А. Крекотень, студент
Е.А. Высоцкая, доцент, кандидат географических наук
ПРОБЛЕМЫ ПРОДОВОЛЬСТВЕННОЙ БЕЗОПАСНОСТИ ПРИ
ПРОИЗВОДСТВЕ ПРОДУКТОВ ПИТАНИЯ C ГМО
Статья посвящена исследованию проблемы продовольственной безопасности
при производстве продуктов питания содержащих ГМО и разработке рекомендаций
по выбору продукции не содержащей генномодифицированнные компоненты..
Продовольственной безопасностью называют доступ всех людей в любое время
к продовольственным ресурсам, необходимым для здоровой и активной жизни. Правильное питание является одним из важнейших факторов, которые определяют хорошее здоровье, долголетие и повышенную работоспособность людей. Но о каком здоровом питании может идти речь, когда на полках магазинов можно найти лишь продукты,
содержащие ГМО?
Разрабатывают генномодифицированные организмы (ГМО) как биологическое
оружие, средство подрыва продовольственной безопасности стран, а так же как средство для сдерживания роста народонаселения. Очень настораживает сам факт скрещивания, грубо говоря, огурца и мыши, то есть различных видов. Ведь природой всё давно
продумано, а человек пытается «поломать» всю схему. Постоянные споры учёных о
последствиях, к которым могут привести опыты с генами, возникли вместе с изобретением генномодифицированных организмов.
Эксперименты на млекопитающих, а так же и на человеке, показывают, что современные ГМО приводят к аллергическим реакциям, онкологическим заболеваниям,
бесплодию, появлению неизвестных болезней, генетическим уродствам.
Организацией «Greenpeace» был обнародован список компаний, использующих
в производстве своей продукции ГМО. В разных странах эти компании по-разному ведут себя, это зависит от законодательства конкретной страны [3].
105
В России зарегистрировано более 120 наименований продуктов с ГМО, согласно
данным добровольной регистрации и специальном реестре продуктов, импортируемых
из-за рубежа При анализе комплекса продукции, поставляемой на российский рынок,
мы считаем необходимым отметить следующих товаропроизводителей, в продуктах
которых, по результатам наших исследований, содержатся генномодифицированные
организмы:
1. АООТ «Нижегородскиймасложировойкомбинат» (майонезы «Ряба», «Впрок»
и др.).
2. Продукты «Бондюэль» (Венгрия) - фасоль, кукуруза, зеленый горошек.
3. ЗАО «Микояновский мясокомбинат» (г. Москва) - паштеты, фарш.
4. ЗАО ЮРОП ФУДС ГБ (Нижегородская обл.) - супы «Галина Бланка».
5. Концерн «Белый океан» (г.Москва) - чипсы «Русская картошка».
6. ОАО «Черкизовский МПЗ» (г. Москва) — фарш мясной замороженный.
7. ООО «Юнилевер СНГ» (г. Тула) — майонез «Calve».
8. Фабрика «Большевик» (г. Москва) — печенье «Юбилейное».
9. «Нестле» (Швейцария, Финляндия) — сухая молочная смесь «Нестоген».
10. Компания производитель Unilever: Lipton (чай), BrookeBond (чай), «Беседа» (чаи).
11. Calve (майонез, кетчуп).
12. Rama (масло).
13. Knorr (приправы).
14. Компания-производитель Nestle: Nescafe (кофе и молоко).
15. Maggi (супы, бульоны, майонез, Nestle (шоколад),Nestea (чай), Neseiulk (какао).
Наши исследования, в отношении большинства перечисленных продуктов питания согласуются с информацией сайта «www.ruslekar.info»[4].
Когда покупаешь продукты в магазине можно определить по этикеткам вероятность содержания в продукте ГМО. В том случае, если на маркировке продукта стоит
отметка, говорящая о том, что он произведен в США и в его составе присутствует кукуруза, соя, картофель или рапс, большая вероятность того, что он содержит ГМ - компоненты. Большая часть продуктов, в состав которых входит соя, которая была произведена не в США, но за пределами России, тоже может быть трансгенной.
E 322 – лецитин, производится из сои, которая может быть генетически модифицирована. Именно такую сою использует компания Neslte при производстве шоколада,
детского питания и др. Часто генномодифицированные организмы скрываются за индексом E. Но это не значит, что все добавки Е содержат ГМО или являются трансгенными. Необходимо знать, в каких именно E могут содержаться ГМО или их производные: E 153, E 160 d, E 161 c, E 308-9, Е-471, E 472a, E 473, E 475, E 476 b, E 477, E479 a,
E 570, E 572, E 573, E 620, E 621, E 622, E 633, E 624, E 625. Так же на этикетках указывают названия добавок только словами, в них нужно уметь ориентироваться не хуже,
чем в индексах Е. [2]
Так как же правильно выбрать продукты без ГМО? Нами на основе подробного
изучения проблемы продовольственной безопасности в отношении генномодифицированной продукции разработан ряд рекомендательных советов выбора продуктов без
ГМО. Они заключаются в следующем:
1. Этикетки на продуктах необходимо читать с особой внимательностью и избегать компонентов на соевой основе, таких, как соевое масло, соевая мука, лецитин
(Е322) и гидролизированный растительный белок. Избегать употребления этих компонентов надо потому, что нет способа узнать, содержат они производные генетически
изменённых кукурузы, сои или нет.
2. Помните, для здоровья полезнее еда домашнего приготовления - творог, хлеб
и т.д. Вероятность избежать генномодифицированных продуктов – это одно из преимуществ производства домашней продукции
3. Откажитесь от фастфуда, реже питайтесь в ресторанах быстрого питания, ведь в
первую очередь генетически изменённые ингредиенты вводятся в более дешёвые сорта.
106
4. При покупке таких продуктов как детское питание и готовые завтраки будьте
особенно осторожны. Они могут в виде добавок содержать витамины, которые получены с использованием ГМО.
5. Предпочтение отдавайте:
-сухофруктам, на этикетке которых отсутствует компонент под названием «растительное масло»;
-органическому молоку, сливкам, творогу, маслу;
-органическому шоколаду.
6. Всех импортных продуктов из Канады и США необходимо избегать. К ним
относятся жевательная резинка, попкорн, соевый соус, сухое молоко, фрукты и овощи
ОАГБ или Общенациональная ассоциация генетической безопасности, предлагает запретить на десять лет в РФ использование трансгенных культур. Учёные смогут
более тщательно изучить их влияние на организм человека за этот период.
Для того чтобы изменить какой – либо продукт генетически, как утверждают
специалисты, используется для внедрения гена опухолеобразующая почвенная бактерия. В свою очередь это приводит к опухолям и к ожирению животных. А в тех странах, в которых жители употребляют генномодифицированные продукты, зафиксировано большое количество заболеваний раком и диабетом.
С 1 июля 2014 года вступит в силу постановление, которым правительство России утвердило правила государственной регистрации ГМ-организмов, предназначенных для выпуска в окружающую среду. В постановлении предусмотрен перечень продукции, содержащей такие организмы и полученной на их основе. [4]
При покупке продуктов будьте внимательны, берегите своё здоровье и здоровье
своих близких.
Список литературы
1. Жалпанова Л.Ж. Продукты, которые вас убивают. – изд. «Вече», 2006.- 81с.
2. Никитин С./ Ефремов М. - Осторожно! Вредные продукты. Продукты, которые
мы выбираем., 2008. – 200с.
3. Справочник Гринпис "Как избежать использования продуктов с генетически модифицированными ингредиентами (ГМ-продуктов)?".- изд.3, дополненное.-ноябрь.-2005.
4. URL:www.ruslekar.info – Медицинская правда.: Электронный ресурс (дата обращения 6.02.14)
УДК 614.89
И.Г.Черных, студент
А.Г.Нечаев, инженер
А.В.Полуэктов, кандидат технических наук, доцент
АНАЛИЗ ПРОИЗВОДСТВЕННОГО ТРАВМАТИЗМА В СЕЛЬСКОМ
ХОЗЯЙСТВЕ И МЕРОПРИЯТИЯ ПО ЕГО СНИЖЕНИЮ
Дана методика определения минимального объёма выборки из генеральной совокупности несчастных случаев, которая обеспечивает достаточную точность анализа
производственного травматизма, приведены результаты анализа производственного
травматизма и мероприятия по снижению его уровня.
Травматизм наносит обществу большой социальный и экономический ущерб. В
общей системе мероприятий, направленных на повышение эффективности производства,
совершенствованию условий труда и снижению производственного травматизма принадлежит особая роль, обусловленная исключительной сложностью и специфичностью про107
блем охраны труда. Несмотря на довольно устойчивую за последние годы тенденцию к
сокращению численности занятых в сельскохозяйственном производстве и росту материальных средств, выделяемых на охрану труда, ежегодно число пострадавших от несчастных случаев на производстве снижается не существенно, что обусловлено повышением
интенсивности взаимодействия работников с машинами и механизмами, вследствие роста
энерговооруженности и уровня механизации производственных процессов.
Необходимым условием определения объективных направлений профилактики
и снижения производственного травматизма является наличие достоверной и своевременной информации о травматизме и результатах ее научно обоснованного анализа.
В результате анализа необходимо обеспечить выявление причин и источников
травмирования, травмирующих объектов, профессионального состава пострадавших,
травмоописных видов работ, обстоятельств реализации несчастных случаев, тенденций
изменения качественных и количественных характеристик производственного травматизма за прошедший период и на перспективу с целью установления главных направлений его профилактики и снижения по той или иной профессии при выполнении технологических процессов.
Существующие методы исследования производственного травматизма основываются, чаще всего, на ретроспективном анализе несчастных случаев. Этот метод анализа заключается в установлении объективных факторов, способствующих возникновению несчастных случаев, что создает основу для научно обоснованной разработки
конкретных профилактических мероприятий.
Учитывая географическую разобщенность сельскохозяйственных предприятий и
вытекающую из этого трудность сбора информации, разнообразный и все увеличивающийся парк используемых машин и механизмов, недостаточную разработанность
методов исследования и оценки условий, способствующих возникновению несчастных
случаев, наиболее приемлемым методом анализа производственного травматизма следует считать статистический. Сущность этого метода заключается в расчленении и
группировке несчастных случаев по отдельным признакам. Им можно пользоваться при
анализе несчастных случаев за любой период времени (неделя, месяц, год) и на любой
территории (подразделение, предприятие, район, область, страна). Однако существующий статистический метод анализа предполагает изучение данных о всех несчастных
случаях, произошедших в течение анализируемого периода. Получение такой информации в целом по всей Воронежской области даже за год представляет значительные
трудности. В связи с этим, предлагается использовать выборочный метод сбора информации, обеспечивающий достаточную точность выявленных тенденции, экономию
времени и затрат труда.
При проектировании выборочного метода анализа травматизма необходимо определить тот минимальный объём выборки, который обеспечивает достаточную точность анализа. При собственно-случайном отборе численность выборки можно определить по следующей формуле:
где - минимальная численность выборки;
N - численность генеральной совокупности (число пострадавших при несчастных случаях за анализируемый период);
ρ - предельная ошибка выборки;
t - аргумент функции F(t)в теореме А.М. Ляпунова.
Принимаем значение предельной ошибки выборки равным 2,5 % (0,025), значение аргумента функции в теореме А.М. Ляпунова равным 2 (для F(t)=0,954).
Тогда формула примет более простой вид:
108
Пользуясь этой формулой можно определить минимальную численность выборки за любой промежуток времени. Например, при числе пострадавших - 2000 человек
минимальная численность выборки при доверительной вероятности F(t)=0,954 и 2,5%
предельной ошибке составит 889 пострадавших. Анализ несчастных случаев, происшедших в сельском хозяйстве Воронежской области за последние годы (2000 - 2012
г.г.) показал, что основными источниками травматизма явились прежде всего машины,
механизмы и оборудование (особенно - мобильные машины: тракторы, автомобили,
самоходные комбайны); энергия падения пострадавшего; животные (главным образом
крупный рогатый скот); стационарные машины и оборудование (особенно - станки, инструмент, оборудование животноводческих ферм); перемещаемые и складируемые грузы; режущие и колющие предметы (см. таблицу 1).
Основными причинами производственного травматизма явились: опасные действия пострадавшего или другого лица (39,2%), неудовлетворительная организация работы по охране труда (32,3%), отсутствие необходимого оборудования, инструментов
(17,1%), неисправность машин и оборудования (неудовлетворительное содержание окружающей среды 8,4%). Наибольшая частота несчастных случаев наблюдалась среди
трактористов, комбайнеров, электриков, ремонтных рабочих.
Анализ травматизма показал, что почти в каждом несчастном случае были опасное условие и опасное действие. Если опасные действия зависят только от человека, то
опасные условия явились следствием плохой организации работы, неисправности машин и оборудования, отклонения от технологии производства, неудовлетворительного
состояния рабочего места, неправильно выбранной скорости передвижения или плохого состояния дороги, возбужденности животных.
Из анализа производственного травматизма становится ясным, что основными
направлениями снижения его уровня являются обеспечение безопасности работ при
эксплуатации, обслуживании и ремонте сельскохозяйственной техники и транспортных
средств, уходе за животными, выполнении погрузочно-разгрузочных работ. Для сокращения числа несчастных случаев необходимы всем работникам разносторонние
знания по вопросам охраны труда, умение выявлять и устранять потенциальные опасности и вредности, умение принимать правильные решения во время травмоопасных
ситуаций. Не случайно, как показал анализ производственного травматизма, неудовлетворительные знания пострадавшими безопасных методов труда явились основной
причиной травм в 10-15 случаях из 100 и в 40-50 случаях - сопутствующей.
Таблица 1. Источники производственного травматизма в сельском хозяйстве
Воронежской области
Источники травматизма
Удельный вес, %
Мобильные машины:
34,2
- тракторы,
18,3
-автомобили,
8,7
-комбайны
7,2
Энергия падения пострадавшего
18,6
Животные
16,2
- крупный рогатый скот
14,1
Стационарные машины
15,3
- станочное оборудование и инструмент
7,1
- оборудование животноводческих ферм
5,3
Перемещаемые и складируемые грузы
4,2
Режущие и колющие предметы
3,9
Скирды, водоёмы, колодцы, жижесборники
1,4
Электрическая энергия
1,3
Носители высокой и низкой температуры
1,2
Удобрения и ядохимикаты
0,7
Прочие
3,0
109
В идеале охрана труда в хозяйствах должна быть организована так, чтобы возможные неблагоприятные последствия производственной обстановки распознавались
заранее, а принимаемые меры носили предупредительный, профилактический характер.
К сожалению, современный уровень наших знаний, состояние сельскохозяйственной
техники, отношение на производстве к вопросам охраны труда не позволяют в полной
мере практически реализовать профилактическую направленность мероприятий по
улучшению условий труда. Поэтому очень важно и необходимо анализировать условия
труда на каждом предприятии, умело перенимать опыт организации работы по охране
труда передовых предприятий и учиться на чужих ошибках. Все это позволит создать
такие условия труда, которые свели бы производственный травматизм к минимуму.
Список литературы
1. Безопасность жизнедеятельности: учеб. пособие/А.В.Полуэктов, Е.А. Андрианов, А.А. Андрианов. Воронеж, 2006 - 326 с.
УДК 537.8
О.В.Лещёва, студентка
В.И. Писарев, к.т.н., доцент
Н.А. Попов, к.т.н., доцент
ОЦЕНКА ЗАГРЯЗНЕНИЯ ТЕРРИТОРИИ АГРОИНЖЕНЕРНОГО
ФАКУЛЬТЕТА ЭЛЕКТРОМАГНИТНЫМИ ПОЛЯМИ
Приведены результаты измерений электромагнитных полей на территории
размещения агроинженерного факультета ВГАУ вблизи линии электропередач напряжением 110 кВ и в некоторых аудиториях, прилегающих к линии
Электромагнитные поля (ЭМП) очень сильно влияют на состояние всех биологических объектов, попадающих в зону их воздействия. Относительно длительное пребывание человека в поле линии электропередач (ЛЭП) промышленной частоты влияет
на его здоровье. Шведские специалисты с большой точностью установили зависимость
здоровья людей живущих вблизи ЛЭП от расстояния до линии. При длительном пребывании в полях ЛЭП изменяется формула крови, увеличивается вероятность возникновения опухолей мозга, могут развиваться заболевания сердечнососудистой и нервной
систем. Кратковременное облучение (минуты) способно привести к негативной реакции только у сверхчувствительных людей или у больных некоторыми видами аллергии.
Английскими учеными в начале 90-х годов обнаружено появление у некоторых аллергиков под воздействием поля ЛЭП реакции по типу эпилептической [1].
Учитывая вредное действие ЭМП, в нашей стране разработаны санитарноэпидемиологические уровни и нормы [2, 3]. Документы устанавливают предельно допустимые уровни (ПДУ) ЭМП промышленной частоты 50 Гц и других полей.
ЭМП частотой 50 Гц по магнитной составляющей нормируются по напряженности или индукции магнитного поля с учетом длительности их воздействия.
ПДУ напряженности периодического магнитного поля частотой 50 Гц устанавливается для условий общего (на все тело) и локального (на конечности) воздействия.
Длительность выполнения работ в зонах с различной напряженностью магнитного поля
определяется по максимальной напряженности. Допустимое время пребывания может
быть реализовано одноразово (при непрерывном воздействии) или дробно (многократное воздействие, при суммарном времени не превышающем допустимое).
110
Контроль полей должен выполняться во всех зонах возможного нахождения человека. Экологически безопасной считается напряженность электромагнитных полей
до 250 нТл на частотах 5 – 2000 Гц.
В данной работе авторы задались целью оценить ЭМП на территории расположения учебных корпусов и общежития агроинженерного факультета, так как здесь проходит ЛЭП напряжением 110 кВ (ЛЭП-110) и между 4-м и главным корпусами факультета на соединяющей их пешеходной дорожке (рис.1) расположена трансформаторная
подстанция. Кроме того, часть аудиторий 4-го корпуса находится вблизи охранной зоны ЛЭП- 110. Следует заметить, что измерения проводились с 11 до 12 часов. В часы
пиковых нагрузок энергосистемы с 7-00 до 9-00 и с 17-00 до 19-00 магнитная индукция
будет еще выше.
Оценку ЭМП выполнили с помощью прибора ИМП-05/1 [4]. Измеритель магнитных полей ИМП-05/1 работает в диапазонах частот 5-2000 Гц, магнитной индукции
- 0-1999 нТл. Измерения проводили через 1 м на участке 1-2 (см. рисунок 1) и через 5 м
– на участках 2-4 и 2-5. В учебном корпусе магнитную индукцию измеряли в аудиториях расположенных в зоне влияния ЛЭП – 110.
Изменение магнитной индукции на участке 1-2 показано на рис. 2. Неравномерность течения кривой от угла 4-го корпуса объясняется влиянием ЛЭП – 0,38 кВ и
трансформаторной подстанции (обозначена «Тр-р» на рис.1). Как видно из рис.2 начиная в трех метрах от угла 4-го корпуса и до корпуса агроинженерного факультета магнитная индукция, превышает экологически безопасный уровень 250 нТл. Под ЛЭП – 110
кВ это превышение составляет более 8 раз. Вдоль ЛЭП -110 между точками 3 и 5 магнитная индукция изменяется в небольших пределах (как и следовало ожидать) 380 – 470
нТл. Исключение 580 нТл зарегистрировано в месте размещения подземного кабеля.
Рисунок 1
111
Рисунок 2 – Изменение магнитной индукции на пешеходной дорожке
от 4-го учебного корпуса (точка 1 на рис.1) до корпуса агроинженерного
факультета (точка 5)
Измерения магнитной индукции в 4-ом учебном корпусе показали следующие
результаты (таблица 1).
Таблица 1 – Результаты измерений электромагнитной индукции в аудиториях 4-го
учебного корпуса агроинженерного факультета
Аудитории
422
425
427
428
429
коридор
Магнитная ин150 220 460 780 1760 100 - >2000
дукция, нТл
210
300
600
1450
>2000
Можно отметить индукцию в пределах допустимой в 422 аудитории, близкую к
допустимой в 425 аудитории и в несколько раз превышающую – в остальных местах
измерений.
В таблице 2 показана магнитная индукция, измеренная через 2 м в коридоре второго этажа 4-го корпуса, начиная от стены, примыкающей к ЛЭП -110 и до 423 аудитории (в таблице обозначено через L расстояние, - В магнитная индукция). Безопасное
значение магнитной индукции начинается от двери в 425 аудиторию.
0
2
4
6
8
10
12
14
16
18
20
22
24
26
28
30
32
34
36
>2000
1880
1350
1020
740
530
430
380
350
300
250
240
230
220
200
160
110
100
120
В, нТл L, м
Таблица 2- Результаты индукции
Данной работой авторы хотели обратить внимание сотрудников и студентов на
проблему загрязнения электромагнитными полями и на необходимость снижения длительности пребывания в очевидных опасных местах. Кроме того, администрации вуза
следует провести аттестацию рабочих мест, учитывая то, что предыдущая аттестация
проведена формально и не выявила рабочие места с многократным превышением допустимых уровней электромагнитных полей.
112
Список литературы
1. Шевель Д.М. Электромагнитная безопасность.- Киев: ВЕК+, НТМ, 2002. – 432 с.
2. СанПиН 2.2.4.1191-03 «Электромагнитные поля в производственных условиях».
3. Предельно-допустимые уровни магнитных полей частотой 50 Гц. № 3206-85.
4. Писарев В.И., Андрианов А.А., Андрианов Е.А., Попов Н.А. Электробезопасность. – Воронеж: ФГОУ ВПО Воронежский ГАУ, 2013. 190 с.
УДК 537.8
О.В. Лещева, студентка
Н.А. Попов, к.т.н., доцент
В.И. Писарев, к.т.н., доцент
ОЦЕНКА МАГНИТНОЙ ИНДУКЦИИ БЫТОВЫХ УСТРОЙСТВ
МАЛОЙ И СРЕДНЕЙ МОЩНОСТИ
Электромагнитные
поля
(ЭМП)
снижают
иммунитет,
уменьшают
сопротивляемость организма, течение инфекционных заболеваний делают более
тяжелым. ЭМП крайне вредно влияют на развитие ребенка в утробе матери и могут
вызывать врожденные уродства и болезни. Достоверно доказано увеличение
заболеваний лейкозом и раком у детей проживающих вблизи линии электропередачи,
ЭМП способны вызывать раздражение, преждевременную утомляемость, нарушение
сна, депрессию, расстройство желудочно-кишечного тракта. Систематическое
воздействие ЭМП может приводить к нарушению работоспособности, снижению
иммунитета, потенции, ослаблению внимания, ухудшению памяти, повышению риска
сердечно сосудистых и онкологических заболеваний. Биологически значимыми
являются поля частотой 50 Гц, создавемые воздушными линиями, электрическими
подстанциями, электрическими машинами, двигателями, приборами.
В быту в настоящее время очень много электрических устройств, постоянно
создающих электромагнитные излучения (ЭМИ) разной частоты от десятков герц до
сотен и тысяч мегагерц. Мы, в данной работе, задались целью оценить ЭМИ от часто
испульзуемых устройств малой и средней мощности: стабилизатора напряжения, фенов, блоков питания и зарядных устройства для радио- и сотовых телефонов, усилителей антенн, видеокамер, микрокалькуляторов и т.п..
Устройства малой мощности считаются безопасными, из-за небольших потребляемых токов. Устройства работают от сети промышленной частоты 50 Гц и генерируют ЭМИ частотой в основном не выше 2000 Гц. Поэтому для измерений использовали
доступный измеритель магнитных полей ИМП-05/1 с максимальным пределом измерений 2000 нТл. В течение восьмичасового времени допустима индукция 250 нТл. Результаты измерений представлены в таблице 1.
Таблица 1. Результаты измерений
Модель (тип) блока питания или зарядного устройства
SD35-339
JI-5015
БП-2-1
113
Расстояние от устройства, см,
при индукции, нТл
2000
250
12
27
17
35
11
25
Продолжение таблицы 1
15
34
14
31
15
32
13
30
21
45
16
33
13
30
13
27
БП-111
БП-9/2
BATTERY CHARGER
Элегия 9/4
SOLAN S.A.
Электроника 02-10м
Электроника БП-2-3
Salcomp (для базы радиотелефона SIMENS RUS Gigaset C 200)
SGW-09EU
17
40
Aspro, M-CD-35-050130A
18
39
Binatone, VD090030C
20
46
CASIO, DC-11L
30 нТл на расстоянии 0 см
SAMSUNG, TAD137EBE
10 нТл на расстоянии 0 см
SAMSUNG, SAC-48
0 нТл на расстоянии 0 см
SAMSUNG AA-E8
20 нТл на расстоянии 0 см
AC-220-N-12-500
0 нТл на расстоянии 0 см
LG, STA-P53R5
10 нТл на расстоянии 0 см
BRAUN 5497
60 нТл на расстоянии 0 см
LG, TA-10GR
10 нТл на расстоянии 0 см
Большинство оцененных устройств безвредны в течение 8 часов только на расстоянии 27-46 см. На расстояниях менее указанных время нахождения в зоне должно
сокращаться. На расстояниях 11-21 см, ЭМИ превышают допустимые в восемь раз. Рекомендуется применять эти устройства вдали от рабочих мест, в случаях – на расстоянии не ближе полуметра и в местах временного пребывания людей.
Часть исследованных устройств создают ЭМИ с очень низкой индукцией от 0 до
60 нТл на нулевом расстоянии.
В качестве устройств средней мощности оценена магнитная индукция тем же
прибором - ИМП 05/1, создаваемая стабилизатором напряжения и фенами (таблица 2).
Таблица 2 – Результаты оценки магнитной индукции от фенов и стабилизатора напряжения
Название, тип, мощность
Расстояние от устройства, см,
при индукции, нТл
2000
250
Фен Roventa, PH-160/B, 1600 Вт (в зависимости от
9-10
22-26
режима работы)
Фен ФРДН04/1 Микма 402, 195 Вт
10
24
Фен PHILIPS, HP 4991, 1850-2000 Вт (в зависимо8-18
18-40
сти от режима работы)
Фен DOMOTEC, MS-3359, 1200 Вт
8,5
22
Фен SEVERIN, Art 6024, 1200 Вт
10
40
Фен по ГОСТ 51260-72, 3902, 300 Вт
20
45
Автоматический стабилизатор напряжения АСН20
50
500/1-Ц, 500 Вт
Фены на расстоянии ближе 18-40 см превышают нормы 8-часового времени.
Однако они используются на расстояниях даже ближе тех на которых магнитная ин114
дукция превышает 2000 нТл, но в течение нескольких минут и представляют опасность
только при профессиональном их использовании.
Стабилизатор напряжения предназначен для стационарного использования и его
следует располагать в малодоступном месте с редким приближением к нему на расстояния ближе 50 см.
Список литературы
1. Шевель Д.М. Электромагнитная безопасность.- Киев.: ВЕК+, НТМ, 2002. –432с.
2. Физические факторы. Эколого-гигиеническая оценка и контроль. Том 2 / Измеров Н. Ф., Суворов Г. А., Куралесин Н. А., и др. – М. : «Медицина», 1999.– 439 с.
УДК 612
Л.В.Бушлякова, студентка
Н.А.Попов, доцент
В.И.Писарев, доцент
ОЦЕНКА ИСКУСТВЕННОЙ ОСВЕЩЕННОСТИ В АУДИТОРИЯХ УЧЕБНОГО
КОРПУСА №4 АГРОИНЖЕНЕРНОГ ФАКУЛЬТЕТА ВГАУ
Свет является важнейшим фактором воздействия на жизнедеятельность человека. Под воздействием света обеспечивается нормальная функциональная деятельность
человека, поддерживается его жизненный тонус и биологические ритмы. Посредством
света обеспечивается нормальная работа зрительного анализатора человека. Современная наука утверждает, что до 80% внешней информации человек получает через зрительный анализатор. Установлено, что длительное отсутствие нормированного значения света приводит к ослаблению иммунитета организма и к систематическим нарушениям нервной системы. Кроме того, свет положительно влияет на психическое и эмоциональное состояние человека. Недостаточная освещенность приводит к развитию заболеваний его органов зрения, а также к снижению работоспособности человека. Так,
исследованиями Казанского медицинского госуниверситета установлено, что пониженный уровень освещенности в аудиториях университета во время демонстрации мультимедийных материалов, влияет на зрительное утомление у студентов. При этом только
около 60% студентов записывают лекции, остальные редко пишут, либо их не пишут.
К освещению в учебных помещениях предъявляется ряд общих требований:
- обеспечивать достаточность освещенности, которая зависит от размещения и
количества светильников, а также мощности ламп в них;
- не создавать резких теней на рабочей поверхности;
- спектр света должен быть близок к естественному;
- не повышать температуру воздуха в помещении;
- не создавать шумовых эффектов;
- не искажать зрительное восприятие информации;
- обеспечивать достаточную и равномерную освещенность рабочих мест;
- не вызывать слепящего действия, блескости и излишней яркости в поле зрения
работающего;
- быть экономным и соответствовать требованиям безопасности и др.
Искусственное освещение в аудиториях (и лабораториях) учебного корпуса №4
выполняется, в основном лампами люминесцентными, которые имеют некоторые преимущества перед лампами накаливания: при равном уровне освещенности они более
экономичны, обладают меньшей яркостью и не дают резких теней, не имеют значительной высокой температуры нагревания патрона в светильнике, спектр излучения бо115
лее приближенный к солнечному и другие. Люминесцентные лампы имеют и недостатки: шумовой эффект и высокую глубину пульсации (до 35-65%, для сравнения у ламп
накаливания - 5-15%), создают стробоскопический эффект.
Стробоскопический эффект (пульсации света), обычно вызывает различные искажения зрительного восприятия в виде кажущегося изменения направления и скорости движения. Это представляет опасность для персонала лабораторий имеющих вращающиеся элементы на учебных стендах (лаборатория гидросистем каф. ЭМТП, аудитории 401, 402, 403- каф. МЖ и переработки) Пульсация может вызвать зрительное
утомление. К сожалению, измерить и оценить величину пульсации света в аудиториях
не представляется возможным из-за отсутствия приборов.
Шумовой эффект от работы некоторых люминесцентных ламп также оказывает
воздействие на деятельность нервной системы, вызывая раздражение персонала аудиторий а затем и торможение восприятия учебной информации студентами.
Измерение освещенности в учебных аудиториях (ауд.) выполняли с помощью
прибора люксметр Ю-116.
На люксметре Ю-116 установили переключатель на максимальный предел, расположили измерительный прибор горизонтально, фотоэлемент со светофильтром на
поверхности измерения так, чтобы он не затенялся предметами и людьми. Убедившись
что стрелка прибора находится на нуле (фотоэлемент должен быть отключен от прибора), подключили фотоэлемент к прибору и переключая пределы (при необходимости,
сняв светофильтр), выбрали требуемый предел измерения. После этого снимали показания измерения с нужной шкалы.
Измерения освещенности в аудиториях проводили в первой декаде февраля. В
оценочной аудитории были включены все светильники и через 3-5 минут (приняли
время для установления устойчивой светоотдачи ламп) выполняли измерения. В аудиториях, где это было возможно, оконные проемы прикрывали шторами.
Измерения освещенности на рабочих столах в лекционных аудиториях показали,
что в ауд. №415 она составляет 290-320 люкс (лк), а в ауд. №422 соответственно от 200
до 240 лк при норме 300-400лк [1,2]. Помимо низкого значения освещенности в ауд.
№422 наблюдается ещё и большая неравномерность ее как по ширине, так и по длине
помещения. Измерение освещенности доски в этих аудиториях, при нормированном
значении 500лк., показало что в ауд. №415 она составила 190-250лк, и 90-120лк в ауд.
№422. Значения пределов измерений свидетельствует о значительной неравномерности
освещенности как в аудитории, так и на доске.
Измерения освещенности на рабочих столах в учебных аудиториях показали
следующие результаты: 90-140лк в ауд. №414, 210-220лк в ауд. №410, 110-120лк в ауд.
№417, 250-290лк в ауд. №418, 120-150лк в ауд. №423 и 120-160лк в компьютерном
классе (ауд. №428) .
Анализ результатов освещенности на рабочих столах в учебных аудиториях
(выше отмеченных) показывает, что освещенность не только по величине в несколько
раз ниже санитарной нормы, но и имеет большую неравномерность распределения по
длине и ширине учебных аудиторий. Кроме того, в компьютерном классе (ауд.
№428) помимо низкого уровня освещенности, искусственное освещение выполнено без
учета требований нормативного документа СанПиН 2.2.2/2.4.1340-03, в котором специально уделено внимание требованиям к освещению рабочих мест у компьютеров [3].
Освещенность досок в выше отмеченных аудиториях составила от 50 до 250лк (в
большинстве случаев - в пределах 120-150лк).
Освещенность проходов коридора первого этажа составляет от 40 до 80лк, что
незначительно занижено по отношению к норме и на втором этаже она соответствует
норме.
116
Проведенные исследования по оценке искусственной освещенности в аудиториях учебного корпуса №4 показали, что искусственная освещенность в них имеет как
большую неравномерность по длине и ширине помещений, так и ее значение занижено
по сравнению с санитарными нормами. Меловые доски в учебных аудиториях не имеют дополнительного освещения и поэтому освещенность на их рабочих поверхностях
не соответствует нормативным значениям.
При проведении очередной аттестации рабочих мест по показателю искусственной освещенности аттестационная комиссия видимо формально аттестовало рабочие
места по этому оценочному показателю.
Список литературы
1. СНиП 23-05-95. Естественное и искусственное освещение
2. СП 52.13330.2011 Естественное и искусственное освещение. Дата введения
2011-05-20.
3. СанПиН 2.2.2/2.4.1340-03 "Гигиенические требования к персональным электронно-вычислительным машинам и организации работы"
УДК 621.327.54:635.64
А.В. Трушин, Е.В. Ремез, студенты
Н.А. Черемисинова к.т.н., доцент
РАЗРАБОТКА ПЕЧАТНЫХ ПЛАТ С ПОМОЩЬЮ ПРОГРАММЫ
SPRINT-LAYOUT 5.0
В статье рассматривается программа, являющаяся одной из совершенствующихся методик проектирования печатных плат с использованием новых возможностей в новой версии
Sprint-Layout 5.0- простая программа для создания двухсторонних и многослойных печатных плат. Программное обеспечение включает в себя многие элементы,
необходимые в процессе разработки полного проекта. В нее включены такие профессиональные возможности, как экспорт Gerber- файлов или HPGL-файлов, в то время
как основа программы Sprint-Layout была сохранена.
Sprint-Layout позволяет наносить на плату контакты, SMD-контакты, проводники, полигоны, текст и так далее. Контактные площадки могут быть выбраны из широкого набора.
Существует два слоя – меди и компонентов - для каждой стороны платы. Дополнительно можно использовать слой формы платы, а также 2 внутренних слоя для многослойных плат. Размер платы не может превышать габаритов 300 x 300 мм. При выборе Многослойная появляются 2 дополнительных внутренних слоя В1 и В2, предназначенных для трассировки платы. На рисунке 1 представлен вид программы в режиме редактирования.
Расположение слоев:
 Сторона платы М1 – медное покрытие верхнего слоя
 Сторона платы К1 – компоненты, размещенные на верхнем слое
 Сторона платы М 2 – медно покрытие нижнего слоя
 Сторона платы К 2 – компоненты, размещенные на нижнем слое
117
 Ф – слой для создания принципиальной схемы или сложного контура платы
 I1 -внутренний слой 1 (только для многослойной платы)
 I2 -внутренний слой 2 (только для многослойной платы)
Верхняя и нижняя стороны имеют по два слоя – для создания проводников и для
установки компонентов. Только один из слоев может быть активным в данный момент.
Это означает, что все новые элементы будут помещены в активный слой. Если слой меди активен, весь рисунок будет сделан в виде проводников. Если активен слой компонентов, рисунок будет сделан непроводящими линиями.
Программа имеет достаточное количество дополнительных функций – маска по
олову, SMD-маска, металлизация, контроль, использование буфера обмена, масштаб
изображения, поворот, отражение зеркально и выравнивание объектов, работа со
сгруппированными элементами, связи, автотрассировщик, контроль, измеритель,
металлизация, фотовид, клавиатура, работа с несколькими платами, автосохранение,
шаблон. Благодаря данным функциям, данная программа становится более удобной и
значительно экономит время на создание новых проектов. Далее рассмотрим более
подробно некоторые функции.
Рисунок 1 – Интерфейс программы
Интегрированный автотрассировщик может быстро проложить проводники.
Программа способна автоматически соединить два намеченных контакта. Контактные
площадки предварительно должны быть соединены связью. Автотрассировщик ищет
самый короткий путь для проводника, это позволяет добиться минимального расстояния между соединяющимися элементами. Если такой путь существует, проводник будет проложен, в противном случае, появится соответствующее сообщение. Проводники, проложенные автотрассировщиком, имеют внутри тонкую дополнительную линию,
таким образом, можно различать авто- и проложенные вручную.
В режиме металлизации незаполненные участки платы автоматически покрываются слоем меди. Это позволяет сократить время травления и экономит раствор. Ме118
таллизацию можно использовать также для создания экранов на ВЧ-платах. Не следует
забывать, что изначально металлизированная поверхность не имеет контакта ни с одним из проводников. Следовательно, при необходимости, металлизированные участки
надо самостоятельно соединить с требуемыми проводниками. Режим металлизации
может быть использован для всех слоев с медным покрытием.
Фотовид позволяет увидеть плату в почти реальном виде, какой она будет после
изготовления, это помогает найти ошибки в создании платы.
Библиотека имеет возможность добавления компонентов, для использования
компонентов библиотеки необходимо вызвать ее на экран. Для этого следует выбрать
пункт Библиотека из меню Опции, или нажать на соответствующую кнопку в панели
инструментов.
Программа предоставляет возможность выбора вариантов изменения печати.
Поддержка форматов Gerber- и Excellon позволяет передачу файлов разработанных плат на профессиональное производство.
HPGL-формат также поддерживается. Программа позволяет создать экспортный
файл HPGL для обработки платы на фрезерном станке с программным управлением.
На рисунке 2 представлена печатная схема, разработанная в программе и выведенная в печать.
Программа Sprint Layout - это эффективный инструмент для создания проектов
односторонних и двухсторонних печатных плат достаточно хорошего качества. Она
отличается простотой использования и удобным, интуитивно понятным интерфейсом.
.
Рисунок 2 – Печатная плата, спроектированная в программе Layout 5.0
Список литературы
1. Пиляев С.Н. Основы теории автоматического управления: учебное пособие/С.Н. Пиляев, П.О. Гуков, Р.М. Панов.-Воронеж: ФГБОУ ВПО Воронежский ГАУ,
2012.-215с.
119
УДК 631.816
Д.И. Бражников, студент
Н.П. Колесников, доцент
О НЕОБХОДИМОСТИ ВНЕСЕНИЯ ДЕФЕКАТА И СОВЕРШЕНСТВОВАНИЯ
РАБОЧИХ ОРГАНОВ МАШИН ДЛЯ ЕГО РАСПРЕДЕЛЕНИЯ
Данная статья раскрывает значимость внесения дефеката. Отражается проблема снижения плодородия почв с повышенной кислотностью и необходимость совершенствования рабочих органов машин для его распределения по поверхности почвы.
Удовлетворение потребности населения в продуктах питания и промышленности
в сырье во многом зависит от урожайности сельскохозяйственных культур. Основополагающие критерии современных технологий производства сельскохозяйственных
культур - сохранение и повышение почвенного плодородия, ресурсосбережение, экономическая безопасность продукции и охрана окружающей среды. Поэтому изучение
эффективных энергосберегающих приемов обработки почвы, доз минеральных удобрений и средств защиты растений в конкретно почвенно-климатических условиях - актуальная задача современного земледелия.
Практика показывает, что более 50% прибавки урожая получают за счет внесения удобрений, а известкование кислых и гипсование солонцовых почв, площади которых в РФ составляют более 80 млн. га. - наиболее эффективный способ восстановления
их плодородия и повышения коэффициента использования удобрений [4].
За последние 20…30 лет в результате антропогенной нагрузки на агроландшафты
Воронежской области (кислотные дожди, выбросы промышленных предприятий, применение физиологически кислых удобрений, нерациональное использование почвенных ресурсов и т.д.) в ряде хозяйств появились значительные площади кислых почв, оказывающих отрицательное влияние на урожайность сельскохозяйственных культур [5].
На многих полях отмечается снижение количества и качества гумуса, ухудшение
физико-химических свойств и, как следствие, нарастают процессы деградации почв.
Особенно уязвимыми в этом отношении могут быть выщелоченные и оподзоленные
черноземы, имеющие выраженную почвенную кислотность [1].
В современных условиях из-за диспаритета цен на сельскохозяйственную продукцию и средства химизации, возникает необходимость поиска таких приёмов, возделывания сельскохозяйственных культур которые бы при наименьших затратах приводили не только к повышению урожайности, но и к восстановлению плодородия почв,
обеспечивая получение экологически чистой продукции. Одним из приёмов повышения плодородия подкисленных почв, является внесение органических и минеральных
удобрений одновременно с известкованием.
В решении этих задач следует обратить внимание на использование такого отхода сахарного производства как дефекат и возможности его применения как мелиоранта
и удобрения на слабокислых чернозёмных почвах. В свежем дефекате содержится до
60% влаги, но после подсушивания на заводе влажность падает до 20— 30% он становится сыпучим и в таком виде его можно использовать для внесения [5].
Дефекат содержит в основном углекислый кальций CaCO3 — 60…85% на сухое
вещество, до 15% органического вещества, 0,7…0,8% азота, 0,2…0,9% фосфора,
0,5…1,0% калия [5].
По сравнению с традиционным известкованием, дефекат выгодно отличается
дешевизной и относительно низкими затратами на транспортировку к месту внесения,
так как его можно доставлять в хозяйства транспортными средствами, которые доставляли свеклу на сахарный завод. Его применение позволяет более экономно использовать минеральные и органические удобрения [2].
120
По предварительным подсчетам, только по Воронежской области на полях
фильтрации сахарных заводов накопилось свыше 15-20 млн. т дефеката [1].
Накопление такого количества этого мелиоранта привело к тому, что на многих
заводах возникают трудности с его утилизацией.
В то же время тысячи гектаров земли в нашей области требуют срочного известкования.
Результаты ранее проведенных исследований показали, что дефекат необходимо
вносить дозами от 5 до 25 т/га. Отечественная промышленность в настоящее время не
выпускает технические средства, которые обеспечивают качественное распределение
дефеката такими дозами [2].
Нами был проведен обзор научно-технической и патентной литературы, позволяющий оценить уровень проблемы внесения дефеката. В результате этого мы пришли
к выводу, что для внесения дефеката, учитывая его физико-механические свойства, дозы и объема внесения, а так же требования, предъявляемые к качеству внесения из всего разнообразия разбрасывателей удобрений целесообразно использовать машины с
рабочими органами центробежного типа.
Предыдущими исследователями были разработаны и испытаны центробежные
рабочие органы, предназначенные для внесения дефеката. Однако из-за отсутствия теоретических и малого числа экспериментальных исследований технологического процесса рассева дефеката центробежно-дисковыми рабочими органами не были определены их рациональные параметры.
В связи с этим дальнейшей целью нашей работы является повышение качества
распределения дефеката за счет выбора рациональных параметров центробежных рабочих органов.
Список литературы
1. Дьячков А.П. Теоретические исследования технических средств и операционной технологии внесения дефеката / А.П. Дьячков, Н.П. Колесников, В.И. Глазков //
Вестник ВГАУ. - 2002. №5. – С. 220-234.
2. Колесников Н.П. Совершенствование технологии и технических средств внесения дефеката за счёт выбора их рациональных параметров: дис. канд. техн. наук:
05.20.01. / Н.П. Колесников. – Воронеж, 2004. – 240 с.
3. Механизация и электрификация сельскохозяйственного производства: учеб.
пособие для студентов вузов по агроном. Специальностям / А.П. Тарасенко [и др.]; под
ред. А.П. Тарасенко. – М.: Колосс, 2002. – 550 с.
4. Механизация применения удобрений: Справочник агрохимика / И.К. Рябченко
[и др.]. – М.: Колосс, 1982. – 192 с.
5. http://www.dissercat.com/content/vliyanie-sovmestnogo-vneseniya-defekata-s-mi–
neralnymi-i-organicheskimi-udobreniyami-na-plodo
УДК 631.333
Д.И. Бражников, студент
Н.П. Колесников, доцент
ОБЗОР МАШИН ДЛЯ ВНЕСЕНИЯ УДОБРЕНИЙ И МЕЛИОРАНТОВ
В данной статье проведен обзор машин, которыми потенциально можно вносить удобрения и мелиоранты, в частности дефекат.
Повышение эффективности сельскохозяйственного производства должно базироваться на рациональном использовании имеющихся материально-технических, природных и трудовых ресурсов [2].
121
Установлено, что применение минеральных удобрений в сочетании с органическими при правильном их использовании может увеличить объем сельскохозяйственной продукции в Центрально-Черноземной зоне на 40...45%, в нечерноземной зоне - на
60...75% [1]. Для этого ежегодно внесение их в хозяйствах РФ должно составить 1,5...2
млрд. тонн. Рациональное использование таких количеств удобрений для повышения
плодородия почв невозможно без обеспечения хозяйств различными машинами для
комплексной механизации всех технологических процессов, связанных с приготовлением, погрузкой, транспортированием и внесением удобрений в почву. За последние
годы инновации в области механизации работ по внесению удобрений и выполнению
других операций значительно сократились. Это объясняется тем, что за период с 1991
по 2002 гг. из-за резкого падения платежеспособного спроса объем товарной продукции отрасли тракторного и сельскохозяйственного машиностроения сократился почти в
13 раз, а использование производственного потенциала - в 13...25 раз. Порядка 70%
технологического оборудования изношено более чем на 50%. Средний срок службы
оборудования достиг 26 лет (в 2 раза выше нормативного). Многие модели выпускаемой техники устарели (более 56% тракторов и 70% сельхозмашин выпускаются свыше
10 лет), снизилось ее качество, увеличилось отставание по ряду показателей технического уровня от зарубежных аналогов. В настоящее время широкую номенклатуру машин для внесения твердых минеральных удобрений выпускают такие зарубежные
фирмы как «Kuhn» (Франция), «Rauch», «Amazone» (Германия), «Bredal» (Дания),
«Agrex» (Италия), а также ряд отечественных предприятий. Нами был проведен анализ
машин для внесения удобрений и мелиорантов, представленных в таблице 1.
Разбрасыватели удобрений марки Bergmann широко применяются для внесения в
почву различных материалов. Особенностью разбрасывателя является безопасность применения и высокие ходовые качества благодаря усовершенствованной ходовой части и
качественной конструкции рамы. Разбрасыватели Bergmann имеют гидростатическую
подвеску, которая обеспечивает равномерную нагрузку на колеса, а большой ход колес
(до 300 мм) даже на пересеченной местности гарантирует отличные ходовые качества.
Прицепные разбрасыватели минеральных удобрений модели MXL-3000 на шасси KASTOR благодаря своей конструкции и применению широкопрофильных шин позволяют экономить топливо и избегать уплотнения почвы и могут использоваться с маломощными тракторами. Применение разбрасывателей минеральных удобрений MXL3000 позволяют сохранить физические свойства высеваемого материала.
Разбрасыватель фирмы UNIA марки RCW-5500 предназначен для поверхностного распределения минеральных удобрений и извести. Это одноосная машина, цепной
транспортер которой, приводится в действие от ходового колеса. Она работает с тракторами мощностью от 80 л.с. Основными особенностями машины являются: большая
грузоподъемность, высокая производительность. Так же выпускаются разбрасыватели
RWC-5500 серии PLUS которые оснащены высокими и узкими колесами с регулируемой базой в диапазоне от 1800 до 2000 мм. Разбрасыватель создан специально для
больших сельскохозяйственных предприятий и МТС.
Таблица 1. - Краткие технические характеристики разбрасывателей удобрений и
мелиорантов
Марка разбрасывателя
Параметры
1
Bergmann
MXL - RCWМТТ-9 M/TSW
3000
5500
1200 T
N-252
Торнадо
РУ-7000
2
3
4
5
6
7
Грузоподъемность, кг
9500
7850
3000
10000
12000
8000
Емкость бункера, л
5300
5000
3000
122
5500
12000
5000
1
Продолжение таблицы 1
6
7
2
3
4
5
Рабочая ширина, м
5-8
10-15
10-18
8-16
10
15-24
Рабочая скорость, км/ч
10
10
10-15
12
10
12
2,5/
2,7/2,5
5,7/2,27/
2,28
7,1/2,3/
2,7
6,3/
2,8/ 2,7
Габаритные размеры
Д/Ш/В, м
6,5/2,5/
7,47/
2,1
1,8/ 1,22
Разбрасыватель фирмы SIPMA марки N-252 TORNADO предназначен для разбрасывания навоза, торфа, компоста и извести. Машина оснащена четырехшнековым,
вертикальным разбрасывающим механизмом с режущими ножами, который обеспечивает высокую степень измельчения и равномерность внесения, а также большую ширину разбрасывания.
Машина для внесения удобрений марки МТТ-9 служит для транспортировки и
поверхностного внесения органических удобрений, а также перевозка сельскохозяйственных и других грузов. Основной особенностью машины является плавное бесступенчатое регулирование скорости транспортера за счет применения гидравлического реверсивного привода, что позволяет обеспечивать практически любую требуемую дозу
внесения удобрений. Также в конструкции этого разбрасывателя применены самосмазывающиеся подшипники.
Распределитель удобрений фирмы БОБРУЙСКАГРОМАШ марки РУ-7000 используется для доставки и поверхностного внесения в почву химических мелиорантов
и твердых минеральных удобрений, а также известковых материалов. Привод подающего транспортера распределителя синхронизирует подачу рабочего продукта от скорости движения ВОМ трактора и самой машины. Агрегат настраивается вручную, что
обеспечивает внесение строго определенной дозы удобрения.
Из проведенного обзора видно, что, не смотря на возникающие трудности и
спад производства, в настоящее время промышленностью разрабатываются и выпускаются современные машины для основного внесения удобрений и мелиорантов. Они высокопроизводительны, имеют относительно простую конструкцию, удобны в обслуживании, надёжны в работе.
В настоящее время как отечественные, так и зарубежные предприятия продолжают работы по созданию еще более совершенных машин для внесения удобрений [3].
Список литературы
1. Тракторы и сельскохозяйственные машины: технические средства нового поколения для рассеивания минеральных удобрений / В.В. Адамчук, В.К. Моисеенко / –
2004. - №2.-С. 7-10.
2. Справочник агрохимика: Механизация применения удобрений: / И.К. Рябченко [и др.]. – М.: Колосс, 1982.– 192 с.
3. Мировые тенденции машинно-технологического обеспечения интеллектуального сельского хозяйства: науч. изд. Черноиванов В.И., Ежевский А.А. и др.– М.:
ФГБНУ «Росинформагротех», 2012.– 288 с.
123
УДК 637.115:636.2.034
Е.И. Токарева, студент, А.М. Андрианов, к.т.н., доцент
Е.А. Андрианов, д. с.-х. н., профессор, А.А. Андрианов, к. с.-х. н., доцент
ПОДГОТОВКА НЕТЕЛЕЙ К ЛАКТАЦИИ ПУТЕМ МАССАЖА ВЫМЕНИ
Показано влияние пневмомеханического массажа на резистентность молочной
железы коров к маститу
Одним из эффективных средств повышения молочной продуктивности первотелок и адаптации их к технологии машинного доения является массаж вымени нетелей
[1].
Механические воздействия на рецепторы вымени в период развития молочной
железы делают массаж эффективным средством повышения продуктивности коров.
Одним из прогрессивных способов воздействия на молочную железу является
пневмомассаж, который заключается в воздействии на всю поверхность вымени с помощью переменного давления воздуха.
Этот массаж обеспечивает определенные преимущества по сравнению с механическим контактным способом воздействий на вымя, так как он дает возможность массировать все участки вымени животного одновременно и с одинаковым усилием.
Пневмомеханический массаж вымени нетелей способствует не только увеличению емкости вымени, но и дает возможность адаптирования к машинному доению. За
счет пневмомеханического массажа вымени нетелей повышается продуктивность коров-первотелок и резистентность молочной железы к маститу.
1 – воздушный насос; 2 – регулятор разряжения; 3 – вакуумметр; 4 – вакуум-баллон; 5 –
клапан дифференциальный; 6 – воздухопровод; 7 – кран; 8 – пульсатор; 9 – шланг;
10 – колокол массажного устройства АПМ-Ф-7.
Рисунок 1 - Схема установки
Установка для массажа вымени (рисунок 1) включала воздушный насос и воздухопровод, которые являются частью имеющейся на ферме доильной установки «Молокопровод-200».
В установку также входят массажные устройства типа АПМ-Ф-7 (рисунок 2).
124
1 - массажный колокол; 2 - дренажное отверстие; 3 - патрубок переменного вакуума; 4 - платформа; 5 - массажные элементы; 6 - воздушный шланг; 7 - пульсатор;
8 - приспособление для установки массажного колокола; 9 - уплотнение;
10 - полость колокола; 11 – полость гофрированной мембраны; 12 - гофрированная мембрана; 13 - пластина; 14 - кран; 15 – крюк
Рисунок 2 – Массажное устройство АПМФ-7
С помощью шланга переменного вакуума длиной 1,8 м массажный колокол соединен с пульсатором доильного аппарата, который в свою очередь при помощи шланга-ручки через кран сообщен с вакуумпроводом доильной установки.
После проведения подготовительных операций на вымени оператор рукояткой 8
перекрывает дроссельное отверстие 2 колокола 1 и соединяет шланг 6 с пульсатором 7,
подсоединяет воздушный шланг к патрубку 15, открывает кран 14 и насосом подкачивает воздух в полость 11 кольцевой камеры 12 до необходимого давления, что определяется размерами вымени животного. Затем перекрывает кран 14 и, взяв рукоятку 8
вместе с колоколом 1 одной рукой, другой открывает кран воздушной линии и подводит колокол под вымя животного. Легким нажатием вниз на рукоятку 8 устанавливает
момент, когда колокол закрепился на вымени. Затем поворотом рукоятки 8 открывает
дроссельное отверстие. Убедившись в нормальной работе аппарата, снимает рукоятку и
переходит к другому животному.
Массажный колокол 1 устройства АПМ-Ф-7 в рабочем такте поднимается вверх
к вымени животного и эластичные стенки кольцевой гофрированной камеры 12 массажного колокола сжимают вымя с боков, а снизу вымя несколько сжимается эластичными жгутами 5, которые имитируют массаж руками оператора.
125
С целью выявления влияния пневмомеханического массажа на резистентность
молочной железы к маститу был проведен научно-хозяйственный опыт в ПСК им. Мичурина на 3-ех группах животных (контрольная, опытная 1 и опытная 2). При этом
подопытные нетели красно-пестрой породы на 6 месяце стельности были распределены
на группы по принципу парных аналогов и содержались на одном рационе, а у нетелей
опытных групп проводили в течение двух месяцев массаж вымени устройствами АПМФ-1 и АПМ-Ф-7.
При массаже вымени нетелей в период 6-8 месяцев стельности массажным устройством АПМ-Ф-7 устойчивость молочной железы к маститу повышается в большей
степени, чем при использовании базовой модели массажника (маститом болели 20%
животных контрольной группы, 10% - 1-й опытной группы и 5% - 2-й опытной группы).
Таблица 1 - Заболеваемость первотелок маститом в связи
с массажем вымени нетелей
№ животного
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
17
18
19
20
%
Группы
1-я опытная
контрольная
2-я опытная
+
+
+
+
+
+
20
10
+
5
Следовательно, массаж вымени нетелей устройством АПМ-Ф-7 оказывает более
благоприятное воздействие на состояние молочной железы.
Список литературы
1. Андрианов Е.А. Молочная продуктивность коров в связи с совершенствованием технологий и технических средств, используемых в молочном скотоводстве;
/диссертация на соискание ученой степени доктора сельскохозяйственных наук / Белгородская государственная сельскохозяйственная академия. Воронеж, 2007.
126
УДК 656.053.7
Д.С. Тарабрин, магистр
М.Э. Мерчалова, к.т. н., доцент
С.В. Мерчалов, к.т. н., доцент
ОЦЕНКА АНТРОПОГЕННОГО ШУМА
В статье приведены стандарты, которым должны соответствовать шумомеры, основополагающие нормативные документы по гигиеническому нормированию
шума, представлены отечественные и зарубежные приборы для измерения параметров шума и вибрации, показан уровень шума от различных антропогенных источников.
Антропогенный шум является бичом современной цивилизации, так как, несмотря на совершенствование техники, уровень его воздействия на человека с каждым
годом возрастает. В отличие от других физических факторов (освещенности, температуры или напряженности поля) — звуковое давление может изменяться в десятки и
сотни раз в течение долей секунды. Дома или на производстве нас окружают постоянные или переменные, с ударами, широкополосные или тональные шумы.
Следствием негативного шумового воздействия могут стать различные заболевания, общее недомогание, понижение работоспособности, увеличение травмоопасности и несчастных случаев на производстве, нарушение слухового контроля функционирования технологического оборудования, снижение производительности труда. Сегодня контролировать уровень шума важно в самых различных отраслях человеческой
жизнедеятельности, для чего используются самые различные методики и приборы. В
наши дни нет дефицита в качественных приборах для измерения уровней шума, однако
все они имеют разную стоимость, причем есть очень дорогие, не все из них подходят
для центров охраны труда и санитарных лабораторий.
Типовые приборы для измерения шума называются шумомерами и включают
четыре основных элемента: измерительный микрофон, усилитель, частотные фильтры
и измерительный прибор. Шумомер предназначен для измерения уровня звука от 20 до
130 дБ в диапазоне частот от 20 до 20х103 Гц.
Шумомер – это один из редких классов измерительных приборов, на который разработаны специальные стандарты, и не всякое устройство, способное измерять шум, является шумомером. Поэтому, прежде всего, необходимо убедиться, что прибор соответствует стандартам:
1. МЭК 61672-1:2002. «Шумомеры. Часть 1. Технические требования». Этому
стандарту сегодня должны соответствовать все зарубежные шумомеры. Некоторые производители делают ссылку на уже отмененные документы МЭК 60651 и МЭК 60804, не
упоминая МЭК 61672-1. Это может означать только одно: либо данный прибор разработан и произведен до 2002 года, либо он по каким-то параметрам не соответствует современным требованиям и производитель прибегает к нечистоплотным уловкам.
2. ГОСТ 17187—81. «Шумомеры. Общие технические требования и методы испытания». Этот устаревший советский стандарт является аналогом отмененного МЭК
60651. Пока он действует на территории Российской Федерации, и все отечественные
шумомеры должны ему соответствовать. Отсутствие ссылки на этот стандарт в техдокументации отечественного прибора фактически запрещает его применение в целях
экологического и санитарного контроля.
3. МЭК 61252. Стандарт, которому должны соответствовать персональные дозиметры шума, если вы захотите приобрести их самостоятельно.
В соответствии с ГОСТ 12.1.050 для измерения шума на рабочих местах могут применяться приборы 1-го или 2-го класса точности по МЭК 61672-1 или ГОСТ 17187—81.
Для оценки шума в жилых и общественных зданиях и на территории жилой застройки (исследовательские лаборатории могут столкнуться с подобными измерениями, например, при определении санитарно-защитной зоны предприятия) следует руко127
водствоваться методическими указаниями МУК 4.3.2194—07 и применять только шумомеры 1-го класса по МЭК 61672-1 и ГОСТ 17187 [3].
В ситуациях с измерением инфразвука также применяются только шумомеры 1го класса с расширенным частотным диапазоном (нижняя рабочая октава 2 Гц).
Если необходимо измерить все нормируемые параметры шума, то прибор должен быть оснащен встроенными октавными и третьоктавными фильтрами, соответствующими МЭК 61260 или ГОСТ 17168—82. Измерения уровней звукового давления в
октавных и третьоктавных полосах частот используют для оценки постоянных шумов и
идентификации тонального шума, а также при определении шумовых характеристик
оборудования и измерения его звуковой мощности.
В настоящее время специалисты вибро-акустических лабораторий, служб санэпиднадзора, отделов по охране труда и аттестации рабочих мест на заводах и предприятиях для акустических измерений, мониторинга шума окружающей среды, контроля
влияния шума и вибрации на здоровье человека применяют различные приборы, некоторые из них представлены в таблице 1.
Таблица 1. Приборы для измерения шума и вибрации
Наименование (назначение) прибора
Измеритель шума и вибраций
Прецизионный шумомер, анализатор спектра звука и инфразвука
Трёхканальный виброметр общей и локальной вибрации
Портативный анализатор звука и вибрации
Шумомер
Портативный анализатор звука
Шумомер, виброметр
Измеритель уровня шума
Измеритель уровня шума
Анализатор шума и вибрации
Шумомер
Шумомер
Прибор для измерения уровня шума
Шумомер – анализатор
Марка, (модель)
ВШВ-003-М3
ОКТАВА-101А
ОКТАВА-101В
SVAN 912AE
SVAN 943
SVAN 945
SVAN 947
TESTO (815, 816 (1-4))
DТ-85А
Ассистент (модели S –
SJUV3, SJV3RT, TOTAL)
ZSM-130
Шум -1М
CENTER (320-326)
AZ 8922
Гигиеническое нормирование шума осуществляется в соответствии с требованиями российского ГОСТа 12.1.003-83 «ССБТ. Шум. Общие требования безопасности» и санитарных норм СН 2.2.4/2.1.8.562-96 (основополагающие документы), а также и других
специальных нормативных документов. В указанном ГОСТе нормируется только производственный шум, в санитарных нормах – и производственный и бытовой шум.
Нормативными документами, регламентирующим уровни шума для автотранспортных средств являются ГОСТ 27435-87 «Внутренний шум автотранспортных
средств. Допустимые уровни и методы измерения» и ГОСТ Р 52231-2004 «Внешний
шум автомобилей в эксплуатации. Допустимые уровни и методы измерения».
По природе возникновения шумы машин или агрегатов делят на: механические;
аэродинамические и гидродинамические; электромагнитные.
На ряде производств преобладает механический шум, основными источниками
которого являются зубчатые передачи, механизмы ударного типа, цепные передачи,
подшипники качения и т.п. Он вызывается силовыми воздействиями неуравновешенных вращающихся масс, ударами в сочленениях деталей, стуками в зазорах, движением
материалов в трубопроводах и т.п. Машины ударного действия, к которым относится,
например, кузнечно-прессовое оборудование, являются источником импульсного шума, причем его уровень на рабочих местах, как правило, превышает допустимый. На
128
машиностроительных предприятиях наибольший уровень шума создается при работе
метало- и деревообрабатывающих станков [1,2].
Аэродинамические и гидродинамические шумы – это 1) шумы, обусловленные
периодическим выбросом газа в атмосферу, работой винтовых насосов и компрессоров,
пневматических двигателей, двигателей внутреннего сгорания; 2) шумы, возникающие
из-за образования вихрей потока у твердых границ. Эти шумы наиболее характерны
для вентиляторов, турбовоздуходувок, насосов, турбокомпрессоров, воздуховодов; 3)
кавитационный шум, возникающий в жидкостях из-за потери жидкостью прочности на
разрыв при уменьшении давления ниже определенного предела и возникновения полостей и пузырьков, заполненных парами жидкости и растворенными в ней газами.
При работе различных механизмов, агрегатов, оборудования одновременно могут возникать шумы различной природы.
В результате изучения литературных источников нами выявлены значения шума, возникающего от различных антропогенных источников [1, 2 и др]. Результаты
анализа и обобщения полученных данных представлены в таблице 2.
В соответствии с санитарными нормами допустимый шум уличного движения у
стен домов не должен превышать днем 50 дБ и ночью 40 дБ, а общий уровень шума в
жилых помещениях – 40 дБ и ночью 30 дБ. Анализ таблицы 2 показывает, что все представленные в ней антропогенные источники превышают допустимые уровни шума.
Таблица 2. Уровень шума от различных антропогенных источников
Источник звука и расстояние до него
Примерный уровень
звукового давления, дБА
Легковой автомобиль, 7 м
76
Автобус, 7 м
88
Тяжелый дизельный грузовик, 7 м
90
Мотоцикл, 7м
86
Выстрел из ружья калибра 0,303 вблизи уха
160
Взлет лунной ракеты, 100 м
150
Взлет реактивного самолета, 25 м
140
Машинное отделение подводной лодки
120
Очень шумный завод
100
Машинописное бюро
65
В железнодорожном вагоне
70
В салоне автомобиля, движущегося со скоростью 50 км/ч;
60
Квартирный пылесос, 3 м
70
Звон будильника, 1 м
80
Дорожный перфоратор (незаглушенный), 7 м
90
Согласно ГОСТ 12.1.003-83 при разработке технологических процессов, проектировании, изготовлении и эксплуатации машин, производственных зданий и сооружений, а
также при организации рабочих мест следует принимать все необходимые меры по снижению шума, воздействующего на человека, до значений, не превышающих допустимые.
Защита от шума должна обеспечиваться разработкой шумобезопасной техники,
применением средств и методов коллективной защиты, в том числе строительноакустических, применением средств индивидуальной защиты.
Список литературы
1. Промышленная экология: Учебное пособие /Под ред. В.В. Денисова.- М.:
ИКЦ «Март»; Ростов н/Д: Издательский центр «Март», 2007.-720 с.
2. Протасов В.Ф. Экология, здоровье и охрана окружающей среды в России:
Учебное и справочное пособие.- 3-е изд.-М.: Финансы и статистика, 2011.-672 с.
3. Практикум по безопасности жизнедеятельности: учебное пособие / под общ.
ред. А.В. Фролова.- Ростов н/Д: Феникс, 2009.-490 с.
129
УДК 621.928.6/.8:631.362
В.С. Волков, студент
В.Г. Козлов, кандидат технических наук, доцент
ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНАЯ УСТАНОВКА ДЛЯ ОПРЕДЕЛЕНИЯ
КАЧЕСТВЕННЫХ ПАРАМЕТРОВ РАБОЧЕГО ОРГАНА
ПНЕВМОМАГНИТНОГО СЕПАРАТОРА
В статье представлена схема экспериментальной установки для определения
качественных параметров рабочего органа пневмомагнитного сепаратора. Разработана методика проведения экспериментальных исследований.
Одной из задач послеуборочной обработки семян является получение высококачественного посевного материала соответствующего установленным стандартам. В процессе очистки ворох обрабатываемой культуры проходит ряд этапов. Одним из этапов является его обработка на машинах дополнительной очистки от трудноотделимых сорняков.
В настоящее время для этого применяют пневмосортировальные столы, фрикционные и
электромагнитные сепараторы. Одним из перспективных направлений увеличения производительности и улучшения технологических характеристик данного процесса является, разработка и применение пневмомагнитного способа сепарирования [1, 2, 3].
Изучение пневмомагнитного способа сепарирования требует создания экспериментальной установки на которой можно будет реально оценить влияние различных
конструктивно-технологических параметров на работу рабочего органа сепаратора в
целом. Теоретически мы можем доказать возможность пневмомагнитного способа сепарации и определить основные конструктивно-технологические параметры проектируемого рабочего органа. Однако так как любая теория основывается на предположении и ряде допущений, мы не можем полностью оценить влияние многих параметров
на процесс очистки. Мы вынуждены учитывать лишь основные наиболее просто определяемые конструктивные и технологические параметры, такие как скорость воздушного потока, скорость магнитного поля, величина магнитной индукции в рабочем канале, ширина и высота рабочего канала. Определение же влияния таких параметров, как
неравномерность воздушного потока, а также искривление магнитного поля индуктора
из-за краевых эффектов, требует применения сложного математического аппарата. Хотя, в конечном счете, эти параметры мало влияет на конструкцию проектируемого рабочего органа, и достаточно точно могут быть определены эксперементально.
Имеется экспериментальная установка, которая позволит определить основные
параметры рабочего органа сепаратора и позволит оценить их влияние на эффективность очистки семян. На рисунке представлена технологическая схема экспериментальной установки.
Установка включает в себя:
1. Реостат, регулирующий ток индуктора.
2. Индуктор, представляющий собой единую коническую катушку высотой 250
мм, диаметром 20 мм с числом витков у основания 27 витков на 1 см длины и вверху
(по направлению движения воздушного потока) 12 витков на 1 см длины. Диаметр проволоки 0,1 мм.
3. Конфузор, приспособление позволяющее уменьшить площадь поперечного
сечения рабочего канала для увеличения скорости воздушного потока, изготовлен из
тонкостенного пластика.
4. Стойка для фиксирования положения питателя относительно глубины рабочего канала.
130
5. Питатель, устройство для подачи сепарируемой смеси в рабочую зону пневмоиндукционного сепаратора, в верхней части имеется воронка для загрузки исходного материала, в нижней части имеется приспособление для равномерной подачи вороха в канал.
6. Цилиндр, выполненный из немагнитного материала, который позволяет отсечь рост магнитной индукции, и дает возможность ограничить приграничные зоны
магнитопровода от интенсивного роста индуктивности.
7. Емкость для сбора семян основной культуры.
8. Лабораторный парусный классификатор КСП-1, использующийся как циклон
для отделения сорняков от воздушного потока.
9. Рассекатель конической формы, выполненный из дерева, предназначен для
распределения семенного материала в виде кольцевого потока в рабочей зоне сепаратора.
10. Лабораторный амперметр, с пределом измерения до 20 А.
11. Гибкий гофрированный шланг воздуховод, диаметр 35 мм.
12. Заслонка-регулятор для регулирования средней скорости воздушного потока в рабочей зоне сепаратора.
13. Емкость для сбора сорных семян.
14. Вентилятор – бытовой пылесос. Напор 1100 мм вод.ст, подача 80м3/ч.
1 – реостат; 2 – индуктор; 3 – конфузор; 4 – стойка; 5 – питатель; 6 – цилиндр;
7 – емкость; 8 – классификатор парусный; 9 – рассекатель; 10 – амперметр;
11 – воздухопровод; 12 – заслонка-регулятор; 13 – емкость для сбора; 14 – вентилятор.
Рисунок 1. Схема экспериментальной установки
Работа лабораторной установки осуществляется следующим образом [4].
Перед началом работы исходный материал смешивается с магнитным порошком
марки «Трифолин». Исходный материал имеет заданную засоренность семенами сорняков (2, 5, 10, 15, 20, 25, 30%). Затем очищаемый материал засыпается через воронку
питателя 5, проходит по внутреннему каналу и попадает на конус рассекателя 9. На
рассекателе 9 происходит равномерное распределение семенного материала в виде
131
кольцевого потока, пройдя по конусу рассекателя, очищаемый материал, равномерным
веером, попадает в рабочий канал. В рабочем канале вентилятором 14 создается восходящий воздушный поток, средняя скорость которого регулируется заслонкой регулятором 12. Одновременно с этим в рабочем канале индуктором 2 создается магнитное поле, величина которого регулируется реостатом 1 и фиксируется амперметром 10. Объем
подачи очищаемого материала регулируется изменением зазора между питателем 5 и
рассекателем 9. Семена основной культуры, пройдя рабочий канал, выпадают в емкость
для сбора семян 12 расположенную в нижней части сепаратора. Семена сорняков под
действием аэродинамических сил и сил магнитного поля индуктора уносятся вверх к
конфузору 3. В конфузоре 3 за счет уменьшения поперечного сечения канала скорость
воздушного потока в верхней части рабочего канала увеличивается в несколько раз. За
счет увеличения скорости воздушного потока семена сорняков, покрытые магнитным порошком, выводятся из рабочего канала. Далее семена сорняков по гибкому шлангу воздуховоду 11 направляются в циклон 8, где за счет разности скоростей воздушного потока
выделяются и выпадают в емкость для сбора семян сорняков 13. Эффект очистки и потери полноценных семян в отходы определяются из анализа состава семенного материала в
емкости для сбора семян сорняков и емкости для сбора семян основной культуры.
Опыты проводили на культуре клевер розовый. Перед началом опыта приготавливали смесь семян клевера и повилики. Исходная семенная смесь представляла собой навеску семян клевера розового, искусственно засоренных семенами повилики до засоренности (2, 5, 10, 15, 20, 25, 30%). Затем добавляли в исходную смесь магнитный порошок и
перемешивали, путем встряхивания на решетном классификаторе в течение 20 мин. Излишек порошка после смешивания удалялся просеиванием смеси сквозь проволочное сито
диаметром 200 мм и размером ячеек 0,45 мм, подобранным с таким расчетом, чтобы через
отверстия не проходили семена. Из полученного таким образом исходного материала делали навеску массой 300г, взвешенную на весах ВЛКТ-500г-М с точностью 0,01г.
Опыты проводили на лабораторной установке (рис.) следующим образом:
Предварительно регулировали величину магнитного поля на максимальное значение, путем регулировки реостата на максимальный ток индуктора. При этом ток индуктора контролировали. Далее изменением зазора между питателем и рассекателем
регулировали загрузку материала на заданную условиями опыта величину. Затем выставляли заслонку регулятор в соответствии скорости воздушного потока (2,7, 3,2, 3,8,
4,9, 5,2, 5,5, 5,6 м/с). Далее включив питание индуктора и вентилятора, равномерно засыпали исходный материал через воронку питателя. Очищенный материал собирался в
приемнике семян основной культуры, сорняки в емкости для сбора семян сорняков.
Эффект очистки и потери полноценных семян в отход определяли анализируя состав
очищенного материала и отходов.
Все опыты проводились в трехкратной повторности.
Предварительную обработку результатов каждого опыта проводили сразу же после его окончания с целью наблюдения за общим характером процесса и возможного
при этом уточнения частных методик.
Основная обработка была проведена после завершения всего объема экспериментальных исследований и заключалась в получении статистических характеристик
изменения параметров, которые позволяют оценить качество очистки семян.
С целью повышения точности измерений было обращено внимание на соответствие измерительно-регистрирующей аппаратуры характеристикам измеряемых процессов. В период проведения экспериментальных исследований были приняты меры:
- все измерительные приборы проверялись в начале и конце испытаний по их
рабочим характеристикам;
- настройку измерительной аппаратуры осуществляли одни и те же лица;
- в течение всей работы использовали одну и ту же аппаратуру;
Исходя из этого, оценку точности результатов опыта сводилась к вычислению
случайных погрешностей.
132
Для получения достоверных результатов опытов и проведения их сравнения,
анализа, оценки изменчивости переменных величин использовались методы математической статистики. При обработке результатов определялись: среднеарифметическая,
среднеквадратическое отклонение, коэффициент вариации, ошибка средней арифметической, показатель точности опыта.
Точность измерений опытов оценивалась по предельным ошибкам измерений,
складывающимся из погрешности измерений, тарировки и обработки данных.
Для определения необходимого количества опытов при проведении экспериментальных исследований использовали рекомендации В.И. Романовского и Г.В. Веденяпина. Количество повторностей зависело от стандарта измерений и заданной надежности результата.
При проведении исследований принимали надежность результата равной 0,95.
Таким образом, созданная экспериментальная установка позволяет реально оценить влияние различных конструктивно-технологических параметров на работу сепаратора в целом. Разработанные методики проведения эксперименальных исследований
позволяют провести опыты по всей программе исследований.
Список литературы
1. А.с. 100911 СССР МКИ В 03 С 1/00. Способ сепарации сыпучего материала /
В.В. Кузнецов (СССР). - №2697120/22-03; Заявлено 13.12.79; Опубл. 23.03.83, Бюл.
№11. – 2 с.: ил.
2. Кузнецов В.В. Теоретические предпосылки к обеспечению поточного технологического процесса пневмоиндукционного сепаратора / В.В. Кузнецов, В.Г. Козлов //
Вестник ВГАУ. -2006. -№13. –С. 175-182
3. Кузнецов В.В. Пневмомагнитная сепарация мелкосеменных культур / В.В.
Кузнецов, В.Г. Козлов //Сельский механизатор. – 2007.- №9. –С.44-45.
4. Кузнецов В.В. Магнитная сепарация семян трав / В.В. Кузнецов, В.Г. Козлов
// Механизация и электрификация с/х.- 2008. - №10 – С. 18-19.
УДК 666.193.2:629.113
Д.В. Овсянников, студент
И.В. Титова, к.т.н., доцент
ПРИМЕНЕНИЕ КОМПОЗИЦИОННЫХ МАТЕРИАЛОВ В АВТОМОБИЛЕСТРОЕНИИ
Технический прогресс порождает необходимость разработки новых конструкционных материалов, и в значительной степени развивается, благодаря, результатам этих
разработок. Новые материалы, появляясь вследствие стремления к совершенствованию
имеющихся конструкций, открывают широкие возможности для реализации новых
конструктивных решений в технологических процессах. В настоящее время перспективы прогресса в автомобилестроении, связываются с разработкой и применением композиционных материалов.
Композиты представляют собой металлические и неметаллические основы с определенным распределением в них упрочнительных материалов. По характеру структуры композиционные материалы подразделяются на волокнистые, упрочнённые непрерывными волокнами и нитевидными кристаллами, дисперсноупрочнённые композиционные материалы, полученные путём введения в металлическую матрицу дисперсных
частиц упрочнителей, слоистые композиционные материалы, созданные путем прессования или прокатки разнородных материалов.
133
Основные преимущества композитов: высокая удельная прочность; высокая жёсткость; высокая износостойкость; высокая усталостная прочность.
Наиболее частые недостатки композитов: повышенная наукоёмкость и высокая
стоимость производства; необходимость наличия специального дорогостоящего оборудования и сырья.[1]
Изначально композитные материалы разрабатывались для военных и стратегических целей, но в течение относительно небольшого промежутка времени, они нашли
применение в судостроении, автомобилестроении, химической промышленности, ветроэнергетике, авиационной промышленности и других сферах.
Автомобилестроение стабильно и неуклонно развивается, несмотря на кризисы это одна из базовых отраслей, которая играет определяющую и формирующую роль
современной цивилизации. Автомобильная промышленность постоянно повышает требования к функциональности, качеству и безопасности основных материалов и требует
создания новых композитов.[4]
В современном автомобилестроении композиты используются при создании любого узла для автомобиля. Есть концепт-кары, корпус которых полностью состоит из
композитов.
Композиционные материалы и изделия на основе непрерывных волокон и армирующих тканей широко используются для производства внешних и внутренних деталей
автомобиля. Чаще всего из них изготавливают бамперы, спойлеры, обтекатели; элементы внутренней отделки салона автомобиля: декоративные панели салона, торпеда;
днища автомобиля и элементов защиты корпуса автомобиля.[2]
Современные композитные материалы из волокон базальта и углеволокна полностью отвечают требованиям автомобильной промышленности. В настоящее время
производство любой детали современного автомобиля не может обойтись без применения композитов. Практически у каждого производителя автомобилей существуют
«концептуальные автомобили», корпус и содержимое которых почти полностью выполнены из композитов.
Композиционные материалы, применяемые в автомобильной промышленности:
 Армирующие ткани и изделия из непрерывных волокон: спойлеры, обтекатели, бамперы, декоративные панели, днище, элементы защиты корпуса и торпеда
 Композиты для дисков сцепления (фрикционных) и тормозных колодок, а
ткже всевозможных уплотнителей двигателя
 Армирующий композит для покрышек – базальтовое волокно обладает высочайшей прочностью «на разрыв». Автопокрышки с композитным кордом дешевле, а в
процессе утилизации меньше вредных выбросов
 Полимерные карбоволокниты, по мере удешевления их производства, чаще
всего используются в производстве шасси и кузовов. Карбоволокниты также пригодны
для изготовления сверхнадежных тормозных дисков.
 Композиционные материалы для термоизоляции и звукоизоляции салона и
двигателя. В последнее время звукоизоляция глушителя все чаще осуществляется с помощью иглопробивных холстов из базальтовых волокон.
Композиционные материалы – это материалы будущего. После того как современная физика металлов детально разъяснила причины их пластичности, прочности и
ее увеличения, началась систематическая интенсивная разработка новых материалов.
Это должно привести, уже в обозримом будущем к созданию материалов с прочностью,
в несколько раз превышающей ее значение у обычных современных сплавов.
Примеры композитов: алюминий, армированный нитями бериллия и стали; пластик, армированный борными, стеклянными и углеродными волокнами, тканями или
жгутами на их основе. Комбинируя объемное содержание компонентов, можно получать
композиционные материалы с требуемыми показателями прочности, жаропрочности абразивной стойкости упругости, а также создавать композиции с необходимыми диэлектрическими, магнитными, радиопоглощающими и другими специальными свойствами.[5]
134
Рассмотрим композиты и изделия на основе армирующих тканей и непрерывных
базальтовых волокон. По сравнению со стекловолокном базальтовые волокна имеют
более высокие показатели по удельной прочности, что позволяет изготавливать внешние детали автомобиля (спойлеры, бамперы, обтекатели,) более легкими и прочными.
Материалы из базальтовых волокон имеют более высокие ударные вязкость и
прочность, демпфирующие возможности. Данные технические характеристики материалов из базальтовых волокон настолько высоки, что из них изготавливают бронежилеты. Вышеперечисленные показатели очень важны при изготовлении деталей автомобилей, обеспечивающих их безопасность при столкновениях.
К тому же еще, внешние детали автомобилей из базальтовых волокон выдерживают достаточно многолетнюю эксплуатацию при воздействии природных факторов:
влаги, щелочи и кислот, растворов солей.
Базальтовые волокна химически стойкие, это позволяет изготавливать из них
композиты на основе неорганических связующих, имеющих, в основном, щелочную
реакцию. Применение неорганических связующих позволяет изготавливать негорючие
композиты на основе базальтовых волокон. Актуальность применения материалов из
базальтовых волокон имеет большое значение в связи с введением США новых стандартов на использование в автомобильной промышленности негорючих и нетоксичных
материалов. Аналогичные стандарты в скором времени будут приняты также и в странах Европы, а в дальнейшем и в российском автопроме.
Сочетание свойств и характеристик базальтовых волокон открывают перспективу создания новых материалов для автомобилестроения – сотовых и объемных пластиковых конструкций. Это особо прочные материалы, которые при минимальной массе,
обеспечивают высокую конструктивную прочность, а также имеют дополнительные
тепло и звукоизоляционные характеристики. Конструкции, изготовленные из сотовых и
объемных композиционных материалов, обладают высокими удельными прочностными показателями и широко применяются в авиации. Даже обычные материалы из пластмасс армированные 1.5 - 2% рубленным базальтовым волокном увеличивают свою
прочность на излом и на разрыв на 17 – 30%.
В следствие, этого применение базальтовых волокон для изготовления конструктивных композитов в автомобильной промышленности имеет огромные перспективы:
1. Композиты из базальтовых волокон для термо и звукоизоляции двигателя сочетают в себе хорошие термо и звукоизоляционные показатели, а именно: низкую гигроскопичность, высокую виброустойчивость, негорючесть и долговечность. Между
тем, конструкции (детали), изготовленные из этих материалов также соответствуют
требованиям новых американских стандартов на применение негорючих материалов в
автомобильной промышленности.
2. Иглопробивные холсты из непрерывных базальтовых волокон применяются в
настоящее время для термо и звукомзоляции глушителей в современных моделях автомобилей фирмы «Тоyоtа». Потребность использования в частности базальтовых волокон при изготовлении глушителей связана с применением на новых моделях автомобилей «Тоyоtа» двигателей новых модификаций с дожигом отходящих газов. При том, что
температура выхлопных газов в глушителе возрастает. Стекловолокно, которое применялось ранее в глушителях, не выдерживает высоких температур и разрушается. К тому
же, в глушителях проявляются другие положительные свойства базальтовых волокон
вибростойкость, термостойкость при частых сменах температурного режима, что позволяет производить долговечные изделия высокого качества.
3. Армирующие материалы применяются для изготовления дисков сцепления
(фрикционных дисков) и тормозных колодок. Рубленные базальтовые волокна являются
наиболее подходящим материалом для армирования фрикционных и тормозных накладок.
В следствие то, что выдерживают высокие температуры без изменения своих физических
показателей, имеют хороший фрикционный контакт с металлом и не разрушают его.
135
При изготовления термостойких уплотняющих прокладок глушителя и двигателя в настоящее время применяются базальтовые волокна, которые заменяют канцерогенные материалы из асбестовых волокон.
4. Непрерывное базальтовое волокно является незаменимым материалом для
корда автомобильных покрышек потому, что обладает высокой прочностью на разрыв,
не вытягиваются под действием нагрузок, выдерживает долговременные знакопеременные нагрузки. Более того автопокрышки с базальтовым кордом легче утилизировать
– измельчение и повторное использование резины.[3]
Дальнейшее развитие автомобилестроения, повышение требований к качеству и
безопасности используемых материалов требует создания и применения новых композиционных материалов, сочетающих в себе ряд положительных характеристик. Композиты на основе базальтовых волокон достаточно полно отвечают этим требованиям потому, что обладают рядом уникальных показателей и свойств, а так же имеют наиболее
оптимальное соотношение «цены и качества».
Рассмотрев применение композиционных материалов в автомобилестроении, мы
видим, что это является новым качественным скачком в увеличении мощности двигателей, энергетических и транспортных установок, уменьшении массы машин и приборов.
Список литературы
1.Лахтин Ю. М., Леонтьева В. П. Материаловедение: Учебник для высших технических заведений. – 3-е изд., перераб. и доп. – М.: Машиностроение, 1990.
2.Материалы будущего: перспективные материалы для народного хозяйства.
Пер. с нем./ Под ред. А. Неймана. – Л.: Химия, 1985.
3.Оснос С.П. Перспективы применения стеклоплатиков в автомобилестроении
www.polymery.ru
4.Политехнический словарь. Гл. ред. И. И. Артоболевский. – М.: «Советская энциклопедия», 1977.
5.Тарнопольский Ю. М., Жигун И. Г., Поляков В. А. Пространственноармированные композиционные материалы: Справочник. – М.: Машиностроение, 1987.
УДК 658.567.1 (470)
А.М. Мельников, студент
В.К. Астанин, профессор, д.т.н.
И.В. Титова, доцент к.т.н.
КЛАССИФИКАЦИЯ ОТХОДОВ ПРОИЗВОДСТВА И ИХ ВТОРИЧНАЯ
ПЕРЕРАБОТКА
В статье рассматривается современная проблема промышленных отходов, утилизации и переработки, а также их классифицирование и решение данной проблемы.
Все отходы классифицируются: по происхождению на промышленные, бытовые, сельскохозяйственные и по свойствам на "опасные" и "неопасные" отходы. К
опасным отходам относят пять категорий, с различным временим восстановления экологии или её полным не восстановлением.
Рассмотрим производственные отходы. В России ежегодно образуется примерно
130 млн. м3 промышленных и твердых бытовых отходов (ТБО). Из них лишь 27 млн.
тонн подвергается промышленной переработке, остальное вывозят на свалки и полигоны-захоронения в пригородной зоне. Значительное количество промышленных отходов
вывозят на несанкционированные свалки, количество которых, к последнее время только возрастает. Поэтому получается, что промышленные отходы представляют собой
источник загрязнения окружающей среды и являются источниками распространения
136
опасных веществ. При этом в промышленных отходах содержаться ценные компоненты, которые возможно переработать и использовать в качестве вторичных ресурсов.
Основная масса промышленных отходов и ТБО образуется в городах и поселках городского типа (ПГТ) с большим количеством населения и работающих предприятий.
Быстрый рост городского населения – это одна из основных тенденции наступившего столетия. Как следствие в городах и ПГТ увеличивается количество и разнообразие промышленных отходов, которые требуют своевременного вывоза и их безопасной утилизации. Страны Европы эту проблему решили через организацию эффективной системы санитарной очистки и создание специальной отрасли экономики, создавшей условия для повышения экологического потенциала городов и их пригородов.
Рассмотрим основные типы промышленных отходов, наносимый ими вред, время и пути разложения.
Металлолом – к нему относят чёрные и цветные металлы. Куски металлов наносят травмы людям и животным. Разлагается под действием растворённого кислорода в
воде или находясь в воздухе, медленно окисляясь до оксида железа. При этом время
разложения на земле может достигать от десяти до двадцати лет, в пресной воде от трёх
до пяти лет, в солёной воде от одного до двух лет. В процессе разложения соединения
железа ядовиты для многих организмов. Конечным продуктом разложения является
ржавчина в виде порошка или соли железа растворённые в воде. Способ вторичного
использования – переплавка.
Фольга содержит алюминий. В этом виде ущерб природе практически не наносит. Фольга разлагается под действием кислорода, медленно окисляясь до оксида алюминия. Время разложения: в земле несколько десятков лет, в пресной воде от трёх до
шести лет, в солёной воде от одного до двух лет. Конечным продуктом разложения является оксид или соли алюминия. Способ вторичного использования - переплавка.
Алюминий является наиболее энергоемкий из материалов, находящихся в эксплуатации. Производство алюминия из лома потребляет лишь 5% энергии требуемой на его
переплавку. Так при двукратном увеличение переработки изделий содержащих соединения алюминия объём загрязнений может сократится на один млн. тонн.
Изделия из пластмасс наносят довольно опасный и разнообразный ущерб природе. При разложении пластмассы нарушают газообмен и водопроницаемость в почвах
и водоёмах, могут быть проглочены людьми и животными, что приведёт к их гибели,
также пластмассы могут выделять ядовитые вещества, загрязняя воздух. При разложении изделия медленно окисляются кислородом в воздухе и воде, а также разрушаются
под действием солнечных лучей. Время разложения пластмасс примерно сто лет, для
некоторых и больше. Конечным продуктом разложения является углекислый газ и вода.
Способ вторичного использования – переплавка.
Стеклотара может вызвать ущерб природе путём ранения человека или животного.
Также в стеклотаре могут развиваться кровососущие насекомые. Процесс разложения довольно медленный. Растрескивается и рассыпается стекло от перепадов температур, затем
стекло постепенно кристаллизуется и рассыпается в более мелкую стеклянную крошку, по
размеру схожую с песком. Время разложения на воздухе больше сотни лет, в солёной воде
около ста лет. Способ вторичного использования: использование по прямому назначению
или переплавка. Некоторые стеклотары достаточно промыть и использовать в дальнейшем
по прямому назначению, например бутылки. Хотя такие бутылки в полтора раза тяжелее
пластиковых, но они предназначены для тридцатикратного использования.
Макулатура – это бумага, иногда содержит остатки воска или покрыта различными красками. Ущерб природе сама бумага не наносит, однако краска, которой покрыта бумага, может выделять ядовитые газы, тем самым нанося вред человеку и животному. Время разложения на земле от двух до трёх лет. Макулатура используется в
пищу различными микроорганизмами. Продуктом разложения является перегной, минеральные вещества, углекислый газ и вода. Категорически запрещается сжигать бума137
гу рядом с пищевыми продуктами, так как при процессе сжигания могут образоваться
диоксиды. Способ вторичного использования – переработка на обёрточную бумагу.
Изделия из натуральных тканей ущерб природе не наносят. Пути разложения:
использование в пищу микроорганизмами. Конечным продуктом разложения является
перегной, минеральные вещества, углекислый газ и вода. Время разложения: от двух до
трёх лет. Способ вторичного использования – компостирование.
Проблема переработки в России заключается в том, что алюминий, стекло и
сталь требуют тщательного отбора перед переработкой, но зато и их спектр применения гораздо более широк. Количество энергии и сырья сберегаемой в процессе переработки огромно. Еще задолго до энергетического кризиса 15-20% мощностей стекольных заводов работали на переработку стекольного боя. При использовании новейших
технологий, особенно в развитых странах, стекольные заводы работают только на вторсырье. Каждая переработанная тонна вторсырья сберегает около 1,2 т первичного сырья, а так же от двух до пяти процентов энергии.
Также на сегодня среди факторов, оказывающих влияния на проблему переработки промышленных отходов и ТБО в России, следует отметить:
1) Различная культура потребления и бывший дефицит товаров, приводили к
меньшим, чем в Европе объемам отходов на душу населения;
2) Неразвитое экологическая политика и отсутствие собственности на землю,
делали утилизацию отходов довольно дешёвой;
3) Прошлая экономическая система не обеспечивала достаточного и эффективного использования ресурсов и материалов;
4) Недостаток исследований и наработок в данной области создали провал в надёжной и оперативной информации, а также современных способов решения данной проблемы.
В то же время нельзя не отметить что:
1) В России возрастает рост производства, импорта и потребления продуктов, у
которых состав и количество получаемых отходов приближаются к западным.
2) Стала развиваться частная переработка отходов.
Проблемы возрастания количества отходов, и как следствие их захоронения создают большие трудности при разработке и реализации территориальной политики. Ранее в России проблемами переработки и утилизации занимались городские власти, но в
нынешнее время, в связи с передачей ответственности за решение данной проблемы, местным властям, ситуация изменяется. По действующему, с тысяча девятьсот девяносто
пятого года и вступившему в силу с первого января две тысяча шестого года, закону «Об
общих принципах организации местного самоуправления в Российской Федерации» на
решения местным властям переданы вопросы организации «сбора и вывоза бытовых отходов и мусора», а также «утилизации и переработки бытовых и промышленных отходов». Для действенного решения проблемы должны быть выделены в экономическом
комплексе городов – специальной системы санитарной очистки. Эти системы должны,
осуществлять большой комплекс экономических мероприятий по сбору, удалению и
утилизации отходов с целью оберегания здоровья жителей и благоустройства местности.
Важной задачей санитарной очистки местности является выделение из массы отходов
веществ, подлежащих повторному использованию или переработке. Ведь не перерабатывая отходы, мы ежедневно, безвозвратно теряем тонны металлов и стеклотары, а ведь
многими из металлов наша страна уже практически не обладает. Также на свалках можно найти и большое количество драгоценных металлов и изделий.
Рассмотрев проблему отходов можно понять что хранение, складирование, сжигание и сливание отходов в современное время, с современными технологиями, возможностями и потребностями нецелесообразно. Кроме сбора, хранения, транспортировки, обезвреживания и утилизации мусора в систему санитарной очистки населенных
мест должны входить мероприятия по уменьшению масштабов процесса образования
отходов и организации переработки вторичных ресурсов.
138
Список литературы
1. Слемзина Т. В., «Устный журнал "Свалка по имени Земля"»
2. Ерёмина Г.В., Кадочникова Е.Н. «Свалка по имени Земля», Биология в школе,
№3,1998, с. 71-75.
3. Миркин В.М., Наумова Л.Г. Экология России. Хрестоматия, М.: 1995.
4. Жилин Д.М. «Современные проблемы утилизации мусора», Химия в школе,
№ 1, 1998, с. 4-11.
УДК 621.824.32.004.67
А.М. Мельников, студент
А.И. Чечин, к.т.н., доцент
ОСОБЕННОСТИ ПРОЦЕССА ГАЗОПЛАМЕННОГО НАПЫЛЕНИЯ ШЕЕК
КОЛЕНЧАТЫХ ВАЛОВ ДВС
Рассматриваются отдельные факторы технологических процессов газопламенного напыления, оказывающие существенное влияние на качественные показатели
восстановленной поверхности коленчатого вала.
Коленчатый вал является одной из основных и дорогостоящих деталей кривошипно-шатунного механизма, которая вместе с другими определяет ресурс двигателя
внутреннего сгорания. Он работает в условиях контактного и жидкостного тренияскольжения коренных и шатунных шеек с вкладышами подшипников. Механическое
изнашивание вала зависит от ряда факторов: условий смазки, нагрузочных, скоростных
и тепловых режимов работы. Механическое нагружение имеется в виде кручения и изгиба. Эти факторы являются переменными во времени по величине и направлению.
При этом в ходе многократного циклического нагружения и деформирования микрообъёмов металла поверхностного слоя, в его структуре накапливаются усталостные повреждения, приводящие к усталостному разлому наиболее напряженных зон детали. В
коленчатых валах автомобильных двигателей такими зонами являются центральные
части коренных и шатунных шеек в области маслоподводящих отверстий.
Рисунок 1. Газопламенное напыление шеек коленчатого вала
Типовая технология ремонта ДВС предусматривает метод ремонтных размеров
для восстановления коленчатых валов. Однако, после использования всех ремонтных
размеров коленчатый вал имеет высокую остаточную стоимость и прочность. Поэтому
являются целесообразными разработки технологических процессов восстановления
139
размеров шеек КВ до номинальных размеров. Эти процессы относятся к природо- и ресурсосберегающим производствам и являются актуальными. Среди разнообразия технологических процессов восстановления изношенных деталей примерно 85% объема
восстановленных шеек коленчатых валов занимают сварочно-наплавочные процессы.
Общим недостатком различных способов наплавки является значительное термическое
воздействие на деталь, сопровождаемое ее расплавлением, возникновением остаточных
напряжений, деформацией, появлением трещин, в приграничном и наплавленном слое
образуются поры и шлаковые включения. Это приводит к снижению сопротивления
усталости примерно на 50%, и снижению износостойкости. Указанные недостатки стимулировали развитие газотермических способов напыления для восстановления коленчатых валов. На рисунке 1, приведён коленчатый вал проходящий процесс восстановления газопламенным напылением.
Технологический процесс восстановления изношенных шеек коленчатых валов
напылением состоит из следующих операций:
1) подготовка коленчатого вала к восстановлению;
2) нанесение покрытия;
3)механическая обработка покрытия.
Подготовка коленчатого вала к восстановлению включает в себя демонтаж, мойку, дефектоскопию и шлифование изношенных шеек. Затем выполняют сортировку валов на пригодные к восстановлению и не пригодные. Производят измерения шеек, зачистку от коррозии, дробеструйную обработку и подогрев.
Разобранный коленчатый вал подвергают мойке принятым на ремонтном предприятии способом с применением соответствующих разрешенных моечных растворов.
Для определения наличия трещин и других дефектов, исключающих дальнейшую эксплуатацию коленчатого вала, производится магнитопорошковая дефектоскопия. Для
определения величины износов коренных и шатунных шеек производят их обмер микрометрами МК225 и МК200. Для определения правильности геометрических размеров
и формы коленчатого вала производят проверку биения коренных шеек. Для устранения имеющихся на поверхности шеек рисок, трещин, поджогов, удаления азотированного слоя, придания шейке правильной цилиндрической формы, а также обеспечения
необходимой толщины покрытия производят шлифование изношенных шеек. Шлифование производят до полного удаления перечисленных дефектов. После шлифования
шеек производят их визуальный осмотр, используют магнитопорошковую и цветную
капиллярную дефектоскопию на наличие оставшихся дефектов. Выявленные дефекты
удаляют шлифованием до минимально допустимого диаметра шеек. При наличии оставшихся дефектов коленчатый вал восстановлению не подлежит. Для придания необходимой шероховатости поверхности восстанавливаемых шеек подвергают дробеструйной обработке. Поверхность шейки тщательно обезжиривают. Лишь после этого
можно приступать к нанесению покрытия. В настоящее время для нанесения покрытий
применяются следующие способы:
Высокоскоростное газопламенное напыление.
Технология высокоскоростного газопламенного напыления отличается стабильностью процесса и обеспечивает получение покрытий с заданными характеристиками.
Это позволяет эффективно применять покрытия, полученные данным методом, для
восстановления и упрочнения деталей машин. В качестве особенностей этого способа
следует отметить следующее. В основном, он предусматривает использование в качестве материала для нанесения покрытия порошки. Способ обеспечивает низкую пористость покрытия (1-3)%, высокую плотность. Твердость и износостойкость покрытия
определяется химическим составом присадочного материала (поволоки или порошка).
Большая часть износостойких покрытий, наносимых методом высокоскоростного напы140
ления, приходится на твердые сплавы на основе карбидов и вольфрама. Высокая прочность сцепления с основой обеспечивается при напылении самофлюсующихся порошков
ПГН73Х15С3Р3 (HRC 50), ПГН70Х17С4Р4 (HRC 60). Применение дорогостоящих порошков значительно увеличивает себестоимость процесса восстановления детали.
Применение наплавочных порошковых проволок на основе низколегированных
стальных сплавов, позволит существенно снизить себестоимость нанесения покрытия,
без большой потери в износостойкости. Исследование износостойкости коленчатого
вала после напыления порошковой проволокой ПП-ПМ-6 проводилось на установке
для испытаний на изнашивание образцов с покрытиями при трении о не жестко закрепленные частицы абразива и по закреплённому абразиву. Результаты показали, что покрытие из ПП-ПМ-6, полученное при оптимальных режимах напыления имеет высокую
износостойкость. В относительных величинах износостойкость покрытия примерно
вдвое превосходит износостойкость стального образца эталона. При исследовании
микроструктуры покрытия (рис. 2), сферических частиц не обнаружено. Все частицы
подверглись значительной пластической деформации, поэтому на границах между частицами практически отсутствуют поры, частицы плотно прилегают друг к другу. Это
обусловливает высокую когезионную и адгезионную прочности покрытия. По структуре напыленное покрытие представляет собой композиционный материал, состоящий из
металлических фрагментов частично окисленного металла и окислов средним диаметром 10-50 мкм.
Рисунок 2. Микроструктура покрытия из ПП-ПМ-6.
С целью обеспечения высокой износостойкости напыляемого слоя, высокой
прочности сцепления его с основой и снижения себестоимости восстановления предлагается следующая технология [5].
1. Предварительное шлифование - для восстановления геометрии шейки;
2. Дробеструйная обработка - для упрочнения поверхностного слоя и повышения
прочности сцепления напыляемого слоя с основой;
3.Газотермическое напыление подслоя порошком ПГН73Х15С3Р3 толщиной не
менее 0,25мм – для повышения прочности сцепления основного слоя с основой;
4. Газотермическое напыление основного слоя требуемой толщины порошками
на основе железа («Сормайт-1», УС-25) или ПП-ПМ-6 и др.;
5. Оплавление подслоя током высокой частоты (ТВЧ) при 800…900 °С – для повышения прочности сцепления основного слоя с основой;
6. Медленное охлаждение и последующая механическая обработка шеек под номинальный размер.
Анализ результатов (рис.3) показывает, что поставленные цели достигаются.
141
1 – шейка; 2 - напылённый слой «Сормайт-1».
Рисунок 3. Макрошлиф шейки коленчатого вала с напылением.
На макрошлифе шейки вала наблюдается разделение нанесённого (2) и основного металла шейки (1). Основной металл у границы имеет такую же структуру что и
внутри шейки. Это означает, что не происходит структурных изменений восстанавливаемой детали и не снижается её прочность. Однородная структура нанесённого слоя
обеспечивается оплавлением подслоя.
Список литературы
1. Антошин Е. В. Газотермическое напыление покрытий. М.: Машиностроение, 1974.
2. Байкалова В. Н. Восстановление деталей сельскохозяйственных машин, М.:
Колос, 1979.
3. Горохов В. А., Руденко П. А. Ремонт и восстановление коленчатых валов. М.:
Колос, 1978.
4. Нигородов В. В., Ерошкин В. Г. Восстановление коленчатых валов автотракторных двигателей//ЦНИИТЭИ. Госкомсельхозтехника СССР. 1981.
5. Плотников С.М., Иванов В.А., Чечин А.И. Эффективная технология восстановления коленчатых валов. М.: Механизация и электрификация сельского хозяйства,
2003, №9. - С.24-25.
УДК 621.824.32.004.67
Н.В. Рацкевич, студент
А.И. Чечин, к.т.н., доцент
А.В.Чупахин, к.т.н., доцент
ФИЗИЧЕСКИЕ ОСНОВЫ ПРОЦЕССА
ЭЛЕКТРОКОНТАКТНОЙ НАПЛАВКИ ЛЕНТЫ
Рассматриваются физические основы восстановления деталей типа «Вал» методом электроконтактной наплавки стальной ленты, положительные и отрицательные стороны процесса, возможные пути совершенствования процесса с целью повышения качественных показателей.
142
Развитие современного машиностроения всё время связано с созданием новой
техники, особое значение приобретают проблемы повышения ресурса и параметров работы машин и механизмов. Экономичного использования материалов, энергии и трудовых ресурсов. Их решение связано со снижением интенсивности изнашивания рабочих
поверхностей деталей и последующим эффективным их восстановлением.
В настоящее время существует много различных способов восстановления деталей машин, сельскохозяйственной техники, среди которых значимое место занимает
способ электроконтактной наплавки. Этот метод имеет ряд положительных свойств,
которые определяют существенную область его применения. Известно, что одно из
достоинств данного метода заключается в том, что усталостная прочность восстановленной детали, снижается не значительно. Сущность данного метода заключается в нагреве до пластического и расплавленного состояния присадочного материала и приконтактного объема металла восстанавливаемой детали импульсами электрического тока.
При одновременном внешнем силовом воздействии, прижатии ленты к детали, обеспечиваются условия совместной пластической деформации, обеспечивающей образование контакта. Активация контактных поверхностей и объемное взаимодействие покрытия и материала основы. Таким образом можно наплавить металлическую ленту, проволоку, порошковую проволоку и металлические порошки.
Приварка осуществляется импульсами тока силой I=(4÷30) кА. Длительность импульса 0,02…0,16 сек. Перекрытие точек (пятен контакта) происходит за счет вращения детали со скоростью пропорциональной частоте импульсов тока, регулировки продолжительности импульса тока и паузы, а также продольной подачей цилиндрических электродов.
Преимущества электроконтактной наплавки:
- отсутствие объемного нагрева детали;
- повышение производительности процесса в 2…3 раза;
- снижение расхода металла в 3…4 раза;
- одновременно с приваркой ленты происходит закалка верхнего слоя детали и
наплавленной ленты;
- отсутствие выгорания легирующих элементов;
- позволяет применять регулируемую по толщине приварку металлического слоя
в пределах от 0,15 до 1,8 мм.
При оптимальных параметрах электроконтактной наплавки прочность соединения материалов (деталей и присадочных материалов) достигает значений соизмеримых
с прочностью одного из соединяемых материалов. Усталостное разрушение происходит
не по зоне соединения, а по наименее прочному материалу.
По применяемому оборудованию следует отметить, что наиболее широкое распространение получила установка ОКС-011-02 производства «Ремдеталь».
В ней используется сварочная головка ГКН-Р1, источник питания - трансформатор, мощностью 75 кВт, сварочный прерыватель и базовый вращатель - токарный станок 1К62 или 16К20.
Рисунок 1 Схема электроконтактной приварки ленты на вал.
1 – прерыватель; 2 – трансформатор; 3 – патрон для крепления деталей;
4 – восстанавливаемая деталь; 5 – роликовые электроды; 6 – привариваемая лента.
143
Параметры технической характеристики установки:
1.Размеры восстанавливаемой детали: длина - до 1200мм; диаметр - 20...150мм.
2.Толщина наплавляемого слоя - 0,3...1,5 мм;
3.Диапазон частоты вращения шпинделя от 0,15 до 15 мин-1;
4.Скорость перемещения сварочной головки 4,5…450 мм/мин;
5.Производительность 100 см2/мин;
6.Сила сварочного тока-7...17 кА;
7.Продольная подача электродов от 3 до 4 мм/об.
8.Усилие прижатия электродов
QÑÆ  0,64  IÑÂ ;
QÑÆ  1,7...2, 25 êÍ
Частота вращения и подача электродов подбираются для обеспечения 6…7
сварных точек на 1 см длины сварочного шва.
В случае использования в качестве присадки порошковых материалов процесс называется электроконтактное припекание (ЭКП).
Металлическая лента используется для восстановления деталей типа валы, оси, ролики. Для этого используют отожженные стальные ленты (СЛ). В момент импульса электрического тока теплота выделяется в основном на переходном сопротивлении лента – деталь. Наплавленный слой формируется в результате соединения СЛ с поверхностью детали.
Его толщина практически равна толщине СЛ. Ленты почти всех марок стали при наплавке
значительно упрочняются (наблюдали даже упрочнение слоя, наплавленного лентой стали
08). Получаемая твердость пропорциональна содержанию углерода в стали.
Рисунок 2. Твердость наплавленного слоя: 1 – сталь 20; 2 – ЗОХГСА; 3 – 65Г (I –
зона последующего импульса тока на участок слоя, наплавленный ранее; II – зона наплавленного слоя без последующего термического воздействия).
Рисунок 3 Макрошлиф наплавленного слоя ленты ЗОХГСА на вал распределительный;
1 – материал шейки вала, 2 – материал наплавленной ленты.
144
Упрочнение происходит неравномерно (рис. 2). Наиболее интенсивно упрочнение происходит в зонах наплавленного слоя, не подвергающихся термическому воздействию последующих импульсов тока (см. рис. 2, зона II) . Площадь этих зон составляет
50–90% от общей площади наплавленной поверхности. Остальная часть наплавленного
слоя разупрочняется при наварке смежных участков в результате повторного термического воздействия. Степень разупрочнения повышается при увеличении содержания
углерода в стали и снижении содержания легирующих элементов.
При правильном выборе режима наплавленные слои являются практически беспористыми. При анализе на макрошлифе (Рис. 3) видно, что соединения наплавленной
ленты с материалом вала не имеют дефектов, т. е. высокого качества. Не наблюдается
присутствие пор или сторонних образований. Структура материала ленты и материала
вала однородная. Очевидно, что в процессе наплавки структурных изменений в материале ленты и приграничного слоя детали не происходит. Это обстоятельство позволяет прогнозировать сохранение усталостной прочности вала на уровне до наплавки. Однако с повышением содержания углерода возрастает вероятность образования в наплавленном слое сетки трещин. Поэтому электроконтактную наплавку стальной ленты
наиболее целесообразно применять для восстановления и упрочнения деталей, имеющих большой запас усталостной прочности.
К недостаткам наплавки металлической ленты можно отнести сравнительно низкую прочность сцепления покрытия с основой и тонкий слой наплавленного металла.
Список литературы
1. А. М. Михед, инж., В. П. Черныш, д–р техн. наук (Национ. техн. ун–т Украины
«КПИ») Восстановление размеров и свойств чугунных цилиндрических деталей электроконтактной наваркой проволок //Автоматическая сварка. – 2000. – №3. – с. 42 – 45.
2. С. Ф. Андронов Электроконтактная шовная наварка металлических лент и порошков //Сварочное производство. – 2001. – №12. – с. 25 – 26.
3. С. Ф. Андронов, Б. М. Гарипов Электроконтактная наплавка порошковополимерных материалов //Сварочное производство. – 2000. – №5. – с. 6 – 7.
4. В. М. Карпенко, В. Т. Катренко, кандидаты техн. наук, В. А. Пресняков, инж.
Электроконтактная наплавка с применением порошковых материалов, заключенных в
металлическую оболочку //Автоматическая сварка. – 1999. – №5. – с. 56 – 59.
УДК 664.68
И.И. Андропова, студент
Н.М. Дерканосова, доктор технических наук, профессор
ПОТРЕБИТЕЛЬСКИЕ ПРЕДПОЧТЕНИЯ
В ОТНОШЕНИИ КОНДИТЕРСКИХ ИЗДЕЛИЙ
В статье исследуются предпочтения потребителей в отношении кондитерских
изделий, определяются наиболее значимые для потребителя факторы при покупке
кондитерских изделий, предложения потребителей по расширению групп кондитерских изделий и их отношение к содержанию натуральных красителей в составе кондитерских изделий.
Кондитерским изделиям отводится значительная роль в удовлетворении повседневных потребностей населения России в продуктах питания благодаря хорошей их
145
усвояемости и высокой калорийности. Большим спросом кондитерские изделия пользуются у студентов и пенсионеров, так как, как правило, они приемлемы по цене и используются не только как сладость, но и для студенческой среды как продукт полноценного питания. Поэтому, определение потребительских предпочтений особенно среди студентов в этой группе товаров, отношение к рецептурному составу и его изменениям, связанных с внесением в них многочисленных пищевых добавок, вызывает определенный интерес. В связи с вышеизложенным, были проведены выборочные маркетинговые исследования.
Рисунок 1- Распределение респондентов по частоте употребления кондитерских
изделий, % от числа опрошенных
В задачи проведенного исследования входило определение:
- предпочтений в выборе того или иного вида кондитерских изделий;
- наиболее значимых факторов при покупке кондитерских изделий;
- предложений по расширению групп кондитерских изделий;
- отношение потребителей к содержанию красителей в составе кондитерских изделий.
Для выполнения поставленных задач была разработана анкета, которая состояла
из двух блоков вопросов: основной и классифицирующий респондентов на группы.
Опрос проводился в г. Воронеже среди студентов 4-5 курсов и сотрудников Воронежского ГАУ им. Императора Петра I в феврале 2014 года. Выборочная совокупность составила 50 человек, из которых 50 % женщины, 50 % мужчины.
На основании данных опроса была выявлена частота употребления респондентами кондитерских изделий и их мотивация при покупке. Результаты анализа представлены на рисунках 1 и 2.
Рисунок 2 - Распределение ответов респондентов на вопрос «Для кого Вы приобретаете
кондитерские изделия?», % от числа опрошенных
146
Результаты анкетирования показали, что 44 % респондентов употребляют кондитерские изделия по случаю, 42 % - 1 раз в неделю и всего 14 % - 1 раз в месяц. Опрошенные люди покупают кондитерские изделия, как правило, для себя (66%) и для
детей (22%).
Результаты проведенного опроса также показали, что 50 % респондентов покупают кондитерские изделия в полимерной (целлофановой, полиэтиленовой и т.п.) упаковке, 44 % - в комбинированной и 6 % - в картонной.
На рисунке 3 представлено распределение ответов респондентов на вопрос «Какую продукцию из кондитерских изделий Вы покупаете чаще всего?».
В основном, опрошенная группа респондентов предпочитает приобретать шоколад (26%) и конфеты (20%), наименьшим спросом пользуются торты и пирожные (8%),
вафли (6%), зефир и пастила (6%), жевательная резинка (6%), мармелад (2%).
Рисунок 3-Распределение ответов респондентов на вопрос «Какую продукцию
из кондитерских изделий Вы покупаете чаще всего?, % от числа опрошенных»
Уровень удовлетворенности потребителей качеством кондитерских изделий г.
Воронежа оценивался по результатам расчета коэффициента удовлетворенности. Он
определяется как сумма средних значений удовлетворенности по влияющим на качество кондитерских изделий факторам, взвешенных с учетом значимости этих факторов
для обеспечения качества [1-4]:
Ку  (nф=1(Уф × Вф)) / (nф=1 Вф),
где Ку - коэффициент удовлетворенности, баллов;
Уф - среднее значение удовлетворенности по фактору ф, баллы;
Вф - среднее значение важности фактора ф для обеспечения удовлетворенности потребителей качеством кондитерских изделий, баллы;
ф - значимый для обеспечения качества кондитерских изделий фактор.
Для вычисления значения коэффициента удовлетворенности в процентах применяется следующая формула:
,
147
где Ку(%)-коэффициент удовлетворенности, %;
Ку - коэффициент удовлетворенности, баллы;
8 - максимальное количество баллов.
В проведенном нами исследовании коэффициент удовлетворенности получился
4,5 балла и, соответственно, равен 56, 3 %.
Наиболее высокие значения важности и удовлетворенности потребителей кондитерских изделий отмечены по таким группам факторов, как «свежесть», «вкус и запах», «срок годности», «внешний вид» и «состав».
Минимальные значения удовлетворенности характеризуют такие группы факторов, как «упаковка», «цена», «узнаваемость торговой марки».
При дальнейшем анализе полученных данных было установлено, что большинство опрошенных респондентов (84%) предпочитают покупать кондитерские изделия в
супермаркетах. Распределение предпочтений по месту покупок кондитерских изделий
представлено на рисунке 4.
Рисунок 4 - Распределение предпочтений по месту покупок
кондитерских изделий, % от числа опрошенных
В основном, опрошенных респондентов не всегда устраивает качество кондитерских изделий (52%), немного меньше тех, кого полностью устраивает качество (44
%) и 4% - не устраивает полностью (рис.5).
Рисунок 5 - Распределение ответов респондентов на вопрос «Вас устраивает качество кондитерских изделий, представленных в торговых предприятиях г. Воронежа»,
% от числа опрошенных
148
Респондентам было предложено выбрать группу кондитерских изделий, которую
на их взгляд необходимо расширить. Распределение предпочтений по расширению одной из предложенных групп кондитерских изделий (карамели) приведено на рисунке 6.
Рисунок 6 - Распределение предпочтений по расширению одной
из предложенных групп кондитерских изделий, % от числа опрошенных
На основе данных, представленных на рис.6, можно отметить, что большинство
респондентов считает необходимым расширить такие группы кондитерских изделий,
как обогащенные витаминами и минеральными веществами (62 %) и для детского питания (24 %).
Восемь процентов опрошенных хотели, чтобы расширился ассортимент группы
сахаристых кондитерских изделий (карамели) лечебного и профилактического действия, четыре процента – для диабетиков и два процента – постной.
Результаты ответов на вопрос «Приобретая кондитерские изделия, Вы просматриваете их состав?» следующие: иногда просматривают большинство респондентов 48 %,
всегда - 18%, в редких случаях - 34% (рис. 7).
Рисунок 7 - Распределение ответов респондентов на вопрос «Приобретая кондитерские изделия, Вы просматриваете состав?», % от числа опрошенных
149
Полученные данные в ходе анкетирования показали, что большинство респондентов к содержанию красителей в кондитерских изделиях относятся отрицательно - 54
%, не придают этому значение – 46 %, положительно никто к этому не относится (рис.
8).
Рисунок 8 - Распределение респондентов по отношению к содержанию красителей в кондитерских изделиях, % от числа опрошенных
Большинство из опрошенных респондентов (60%) положительно относится к
содержанию в составе кондитерских изделий натуральных красителей и согласно с тем,
что натуральные красители не наносят вред здоровью человека, пусть и придают продукту менее выраженный цвет, чем синтетические красители, 40 % -не придают этому
значение (рис.9).
Рисунок 9 - Распределение респондентов по отношению к содержанию натуральных красителей в составе кондитерских изделий, % от числа опрошенных
На основании проведенных маркетинговых исследований установлено:
- наибольшим предпочтением пользуется шоколад и конфеты;
- наиболее значимыми факторами при покупке кондитерских изделий является
«свежесть», «вкус и запах», «срок годности», «внешний вид» и «состав»;
- основную массу опрашиваемых респондентов не всегда устраивает качество
кондитерских изделий, представленных в торговых предприятиях г. Воронежа;
- большинство респондентов считает, что необходимо расширить группу кондитерских изделий, обогащенную витаминами и минеральными веществами, а также
группу кондитерских изделий для детского питания;
150
- большинство опрошенных респондентов отдает свое предпочтение кондитерским изделиям, в составе которых содержатся натуральные красители, остальная часть
анкетируемых не придает этому значения.
Список литературы
1. ГОСТ Р ИСО 9000- 2008 «Системы менеджмента качества. Основные положения и словарь».
2. Сидоренко С.В. Мониторинг как инструмент оценки качества услуг. Технология расчета коэффициента удовлетворенности потребителя с целью корректировки аспектов деятельности учреждений культуры/ С.В. Сидоренко, Н.А. Тарасова
//Справочник руководителя учреждения культуры. – 2007. – № 10.
3. Суржанская И. Ю. Анализ рынка мяса и потребительских предпочтений продукции из баранины / И. Ю. Суржанская, В. И. Криштафович, А. В. Маракова // Товаровед продовольственных товаров. - 2011. - № 6. - С. 36 – 40.
4. Мингазова Д.Н. Оценка качества услуг с позиций удовлетворенности потребителей //Вестник Брянского государственного технического университета.- 2010. -№
3(27).
УДК 339.13:664.5 (470.324)
И.В. Линник, студент
Г.М. Маслова, ассистент
ОБЗОР ПРЯНОСТЕЙ, РЕАЛИЗУЕМЫХ НА РЫНКЕ ГОРОДА ВОРОНЕЖ
Представлен обзор рынка пряностей, специй и приправ, реализуемых на рынке
города Воронеж. Проанализированы их общий рыночный объем, статистика продаж,
основные импортеры, сезонность рынка и предпочтения потребителей при выборе
упаковки.
Пряности – это целые или молотые высушенные продукты растительного происхождения, обладающие устойчивым специфическим ароматом и вкусом, разной степенью жгучести и определенным привкусом. К классическим пряностям можно отнести ваниль, корицу, гвоздику, лавровый лист, перец. Кроме того, в группу пряностей
могут быть включены бадьян, базилик, гвоздика, имбирь, куркума, мускатный орех,
анис, горчица, укроп, розмарин.
Под специями понимают ряд продуктов различного происхождения, в том числе
и растительного. К ним относят сахар, соль, соду, уксус, поташ, аммоний, квасцы, пищевые кислоты, глютамат. Специи придают продукту или блюду определенный вкус:
соленый, кислый, сладкий, острый.
Существенным и обязательным условием для пряностей является то, что они
используются только в предварительно обработанном и сухом виде. В отдельную группу выделяют так называемые местные пряные овощи и травы. Так, всем хорошо известны такие пряные овощи и корнеплоды, как лук, пастернак, петрушка, сельдерей,
хрен, чеснок. К пряным травам можно отнести мяту, майоран, мелиссу, полынь, тмин,
шалфей, шафран.
К приправам специалисты относят сухие смеси нескольких ингредиентов: пряностей и специй, число которых может колебаться в смеси от 3 до 24.
151
Следует отметить неравномерность в распределении потребности рынка города
Воронежа в специях и приправах. Анализ рынка показывает, что категория специй и
пряностей развивается более динамично и в общем рыночном объеме на ее долю приходится около 60 %, а на долю приправ – всего 40 % (рисунок 1).
40%
60%
Приправы
Специи и пряности
Рисунок 1 – Распределение специй, пряностей и приправ в общем рыночном объеме
города Воронеж, %
По статистике продаж, наиболее часто хозяйки добавляют в пищу стандартные
специи, такие как перец и лавровый лист. Эти специи остаются самыми востребованными. Однако наиболее динамично развивается категория универсальных (на основе
соли и глютамата натрия) и специальных (для приготовления конкретных блюд, например «для курицы», «для борща») приправ. Особенно большим спросом пользуются
универсальные приправы, то есть приправы, которые подходят для любых блюд.
Специи поступают на рынок города Воронежа из многих стран: из Китая, Вьетнама, Индии, Индонезии, Египта, Нигерии, Бразилии, Перу, Мексики, а также из некоторых европейских стран – Голландии, Польши, Турции.
Большинство специй, пряностей и приправ ввозится из Вьетнама (25 %), Китая
(24 %), Индии (9 %), Узбекистана (8 %), Индонезии (7 %) и Польши (7 %) (рисунок 2),
но лидером по качеству ввозимых в Россию специй является Индия.
20%
25%
7%
7%
24%
8%
Вьетнам
Узбекистан
Другие импортеры
9%
Китай
Индонезия
Индия
Польша
Рисунок 2 – Распределение основных импортеров на рынке специй, пряностей и
приправ, %
Основная доля импортируемой продукции в стоимостном выражении приходится на группу «имбирь, шафран, куркума, тимьян, лавровый лист, карри и пр. пряности»
- 19,2%. На втором месте в общем объеме импорта в стоимостном выражении находится перец - 30,6%.
152
Сегодня на рынке присутствуют порядка 150 национальных и региональных производителей специй. Производителей специй, реализующих продукцию на рынке города
Воронеж, можно условно поделить на три сектора: специи под зарубежными брендами
Vegeta, Cycoria, Ziolopex, Gurmetta, Madison, Santa Maria, Maggi, Knorr, Rollton, Kamis,
Kotany, Avokado и другие, на которые, по разным оценкам, приходится 40-80%.
Остальной рынок поделили отечественные специи и пряности - безымянные и
под торговыми марками «Трапеза», «Русский продукт», «Заморские пряности», «Второй дом», «Проксима», «Айдиго», «Время и К» и др.
На рынке специй, пряностей и приправ работает довольно большое число фирм,
как отечественных, так и зарубежных, но все их можно выделить в три группы:
 крупные импортеры;
 торговые и торгово-производственные компании, поставляющие сырье и специи фасовщикам конечной продукции или конечным потребителям (прежде всего
предприятиям пищевой и перерабатывающей промышленности), а также осуществляющие помол, расфасовку и приготовление комплексных смесей самостоятельно;
 эксклюзивные представители, дистрибьюторы крупных зарубежных производителей и готовых комплексных смесей.
Рынок специй, пряностей и приправ характеризуется большим количеством оптовых и розничных торговых компаний, что позволяет говорить об отсутствии концентрации закупочной деятельности в руках нескольких оптовиков. Основными игроками
на данном рынке являются крупные оптовые специализированные компании и оптовые
предприятия, которые занимаются распространением широкого спектра продовольственных товаров, то есть продают специи для расширения ассортимента продукции.
Говоря о потреблении специй, пряностей и приправ среди населения, можно выделить следующую тенденцию: 50% хозяек используют универсальные приправы, 35%
– приправы для мясных блюд, 33% – для птицы, 23% – для рыбных блюд.
Рынок пряностей и приправ обладает ярко выраженной сезонностью. Так, с конца февраля и до Пасхи повышенным спросом пользуются дрожжи, ванилин, кокосовая
стружка, пищевые красители, термоэтикетки для яиц. С апреля к ассортименту подключаются приправы для шашлыка и гриля, которые на пике спроса остаются до конца
сентября. С июня до конца сентября хорошо идут приправы для консервирования и засолки. Самым слабым по объему продаж является октябрь, но на этот месяц можно запланировать выпуск новинок, а с ноября уже начинаются предновогодние продажи:
приправы для всех блюд, разнообразные пряности, включая экзотические. Уровень
продаж держится до начала марта, а потом вновь происходит плавный переход к пасхальной и шашлычной темам. Таким образом, пряности и приправы востребованы
круглый год, колебания происходят лишь внутри ассортиментных групп.
Заботой о качестве продукта, удобстве для потребителей, а также огромным полем для инноваций является упаковка. Рынок пакетированных специй делится на три
сегмента: пряности (их доля составляет 25-30%), универсальные (50-56%) и специальные смеси - для приготовления определенного вида блюд (15-20%).
По оценкам специалистов, около 70% продаж специй, пряностей и приправ носят импульсный характер, поэтому огромное значение имеет доступность выкладки и
красочность упаковки.
Упаковка должна быть яркой и привлекательной, бросаться в глаза, чтобы покупатель мог легко ориентироваться в магазине перед полкой. В дополнение к четкому и
крупному названию на упаковке необходимо изображение самого продукта (для моноспеций и трав) или готового блюда (для приправ). Также очень удобно, когда специи и
приправы разделены по группам и цветам, что дает возможность покупателю быстрее
сориентироваться на полке.
153
Наиболее предпочитаемыми для потребителей города Воронежа упаковками для
специй и приправ являются (рисунок 3):
- бумажные пакетики (47%),
- стеклянные емкости (19%),
- фольга (9%),
- полиэтиленовые пакетики (7%),
- пластиковые солонки (4%):
Что касается практической стороны, то упаковка должна быть качественной и
обеспечивать сохранность продукции (сохранять аромат, вкус и защищать от солнечных лучей) в течение долгого времени. Можно также сказать, что многослойная фольгированная упаковка является оптимальной.
Что касается объема, то если универсальные приправы продаются преимущественно в упаковке среднего формата (более 90% – упаковки от 40 до 250 г, в том числе
порядка 50% – упаковки от 70 до 100 г), то для специализированных приправ характерен малый формат – более 90% составляют упаковки менее 70 г, в том числе порядка
70% – менее 40 г. Кроме того, в последние два года очень популярны специи в мельницах, также к новинкам можно отнести пакеты с зип-локом (zip-lock) для многократного
открывания-закрывания. Стоячий пакет дой-пак также является новым для специй, он
позволяет сделать хранение специй дома более удобным. Также сейчас выпускаются
специи, пряности и приправы в ПЭТ-банках с крышками-дозаторами по 200 г для хозяек, которые много готовят, и для небольших кафе-ресторанов.
14%
4%
7%
47%
9%
19%
Бумажные пакетики
Стеклянные емкости
Фольга
Полиэтиленовые пакетики
Пластиковые солонки
Другие виду упаковок
Рисунок 3 – Наиболее предпочитаемые виды упаковки среди потребителей, %
Большинство участников рынка считают, что наиболее эффективным способом
продвижения пряностей и приправ является присутствие на полках магазинов. По мнению
специалистов, очень эффективна выкладка специй рядом с другими продуктовыми категориями: в отделе мяса, рыбы, полуфабрикатов, замороженных продуктов, бакалейных
товаров. В компаниях также используют сезонную планограмму представления специй в
местах продаж. Ходовые позиции присутствуют на полке постоянно, а такие как смесь
пряностей для глинтвейна или для маринования овощей - в соответствующий сезон.
Основные усилия по продвижению продукции на рынок сводятся к максимальному присутствию в розничных сетях каждого конкретного региона. Производители
считают, что если продукция присутствует в большинстве розничных точек, можно
проводить другие маркетинговые мероприятия, в частности, обращать внимание потребителей на качество и преимущества своей продукции.
Воронежский рынок специй, пряностей и приправ сохраняет относительную стабильность. Несмотря на некоторое падение продаж в натуральном выражении, в 2012 г он
продолжил расти в денежном выражении. Основной причиной быстрого развития специалисты называют почти 100-процентный уровень рентабельности. Российские цены на качественные специи и приправы отличаются от европейских. Ценовой диапазон среднего
сегмента на полке магазина – 10-14 руб. за 25-30-граммовый пакетик приправы.
154
Российские покупатели постепенно приходят к выводу, что дешевые специи с
большим содержанием искусственных красителей, соли и вкусовых добавок, идентичных натуральным, не только не добавят привлекательности блюду, но и могут нанести
вред здоровью. Таким образом, формируется культура потребления специй. В свою
очередь производители, ранее работавшие в нижнем ценовом сегменте, начали осваивать средний ценовой сегмент и сегмент премиум. В частности это происходит за счет
улучшения дизайна и качества упаковки.
Список литературы
1. Товароведение однородных групп продовольственных товаров. Учебник для
бакалавров для ВУЗов. / Л.Г. Елисеева, Т.Г. Родина, А.В. Рыжакова, М. Елисеев и др. –
М.: Дашков и К. – 2013. – 930 с.
УДК 663.813:634.31
Т.А. Парфенова, студент
Н.А. Каширина, к.в.н., доцент
ТОВАРОВЕДНАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА
И ОЦЕНКА КАЧЕСТВА СОКА АПЕЛЬСИНОВОГО
В статье представлен обзор рынка соков, реализуемых на рынке города Воронежа.
Проанализировано качество сока апельсинового на соответствие требованиям ТР №178ФЗ «Технический регламент на соковую продукцию из фруктов и овощей».
Соки не являются новой продукцией на российском рынке, они были известны
потребителю и в советские времена. В то время в России производилось около 550 млн.
литров соков в год. В основном соковая продукция на российском рынке была
представлена соками и нектарами, полученными из местного сырья путем прямого
отжима. Соки разливались в стеклянные банки емкостью 1 и 3 литра, используя
технологию пастеризации (горячий розлив). Моментом зарождения цивилизованного
сокового рынка в России можно считать 1992 год. В это время началось сокращение
объемов производства «советской» промышленности, начал расти импорт соков,
зарождалась и развивалась «новая» российская промышленность соков. Отличительной
особенностью новых продуктов была картонная упаковка и асептический розлив на
установках Тетра-Брик Асептик.
Наиболее крупным поставщиком рынка фруктовых соков традиционно является
рынок апельсинового сока. Из-за значительных объемов мирового производства,
потребления и торговли рынок апельсинового сока характеризуется наиболее заметным
(по сравнению с другими соками) числом участников, достаточно большим числом
заключаемых контрактов купли-продажи, регулярностью и широкой географией
поставок, сформировавшимся уровнем цен.
Апельсиновый сок - продукт, получаемый из апельсинов. Различают «свежеотжатый (натуральный) апельсиновый сок», «апельсиновый сок прямого отжима» и «восстановленный апельсиновый сок».
Апельсиновый сок – это неиссякаемый источник витаминов, благодаря чему его
следует употреблять особенно в зимнее время года для профилактики и в качестве
лечения простудных заболеваний и гиповитаминозов. Апельсиновый сок улучшает
состав крови, повышает иммунитет, уничтожает бактерии, стимулирует работу
головного мозга, а также помогает процессу обмена веществ и сжиганию лишних
жиров в организме.
Энергетическая ценность 100 г апельсинового сока составляет 36 ккал. Также в
апельсиновом соке содержится 0,9 г белка, 0,2 г жиров, 8,1 г углеводов, пектиновые
155
вещества, витамины А и С. В небольшом количестве в состав сока входят витамины
группы В, витамины К и Е. Кроме того, в апельсиновом соке имеются микроэлементы:
калий, кальций, фосфор, медь, железо, магний и цинк. Апельсиновый сок сохраняет все
питательные вещества, имеющиеся в свежих плодах, и легко усваивается организмом.
Таким образом, на основании вышеизложенного целью нашей работы является
оценка качества апельсинового сока, реализуемого в магазинах г. Воронеж.
Объектом исследования выбраны образцы апельсинового сока торговых марок:
«Добрый», «Любимый», «Привет» (таблица 1).
Таблица 1 – Характеристика объектов исследований
Наименование
Вид сока Масса
Производитель
нетто, л
Сок «Добрый»
неосвет0,2
ЗАО "Мултон", Росленный
сия192236 г. СанктПетербург
Сок «Любимый» неосвет0,2
ОАО»ВБД Напитки»,
ленный
140100, Московская обл.,г.
Раменское
Сок «Привет»
неосвет0,2
ООО«Лебедянский»,РФ,39
ленный
960,Липецкая обл., г. Лебедянь.
Упаковочный
материал
Упаковка
Тетра Пак
Упаковка
Тетра Пак
Упаковка
Тетра Пак
Оценку качества соков проводили согласно требованиям национальных
стандартов и федерального закона Российской Федерации от 27 октября 2008 г. №178ФЗ «Технический регламент на соковую продукцию из фруктов и овощей».
При информационной и количественной идентификации исследуемых образцов
апельсинового сока установлено соответствие маркировки и номинального значения
объема требованиям нормативных документов.
При органолептической оценке качества соков определяли сначала внешний
вид, цвет, прозрачность и другие свойства. Результаты представлены в таблице 2.
Таблица 2 - Органолептическая оценка качества образцов сока апельсинового
Показатели
Требования ТР
Образец №1
Образец №2
Образец №3
№178-ФЗ,
«Привет»
«Любимый»
«Добрый»
ГОСТ Р 521862003
Внешний вид
Насыщенный,
Естественно
Насыщенный,
Слегка прои консистенсвойственный
мутный
без помутнезрачный
ция
цвету плодов, из
ний
которых изготовлен продукт
Вкус и запах
Ярко выраженХорошо выраХорошо выра- Свойственен
ный вкус, свойженный, свойженные, свой- апельсинам из
ственный данственный
ственные
которых изгоному виду; без
апельсиновому
апельсинам;
товлен сок
посторонних
соку
без посторонпривкусов и заних привкусов
пахов
и запахов.
Цвет
Свойственный Светло-желтый, Жёлтый, равОднородный
данному виду
однородный по
номерный
по всей массе,
сока; равномервсей массе
насыщенный
ный, однороджелтый
ный
156
Из таблицы 2 видно, что все исследуемые образцы соответствовали требованиям
нормативным документам по органолептическим показателям.
Таблица 3 – Результаты оценки физико-химических показателей качества сока апельсинового
Показатели
Требования ТР
Образец
Образец
Образец
№178-ФЗ, ГОСТ Р
№1
№2
№3
52186-2003
Массовая доля сухих
не менее 11,2
12,5
12,1
11,8
веществ, %
Массовая доля титруе0,3-1,2
0,56
0,53
0,75
мых кислот в расчёте
на лимонную кислоту,
%
Из таблицы 3 видно, что все образцы отвечают требованиям ТР №178-ФЗ по показателям «массовая доля сухих веществ» и «массовая доля титруемых кислот в расчёте на лимонную кислоту».
Таким образом, на основании проведенных исследований установлено, что исследуемые образцы апельсинового сока разных производителей соответствовали требованиям нормативных документов по информационным, количественным и качественным показателям.
Список литературы
1. Товароведение однородных групп продовольственных товаров. Учебник для
бакалавров для ВУЗов. / Л.Г. Елисеева, Т.Г. Родина, А.В. Рыжакова, М. Елисеев и др. –
М.: Дашков и К. – 2013. – 930 с.
УДК 664:637.54
Н.Ю. Стебенева, студент
Е.А. Стебенева, кандидат с.-х. наук, доцент
ПИЩЕВАЯ ЦЕННОСТЬ И ПОТРЕБИТЕЛЬСКИЕ СВОЙСТВА МЯСА ПТИЦЫ
Отрасль птицеводства считается наиболее динамично развивающейся во всем
российском сельском хозяйственном секторе. Согласно данным маркетингового исследования мирового и российского рынка куриного мяса, производство мяса и субпродуктов домашней птицы в России непрерывно растет. За последние 7 лет среднегодовой темп роста составил 18 % [3].
Происходит увеличение импорта импортных поставок из-за того, что произошла
отмена эмбарго на ввоз мяса птицы из США. В результате объем импортной продукции
увеличивается в среднем на 2 % в год [4]. В связи с вступлением России в ВТО квота на
импорт мяса птицы составит 364 тыс. т в год до 2020 г. при постоянных тарифах 25 %
внутри квоты и 80 % за ее пределами [2, 3].
Таким образом, наиболее привлекательным в плане торговли является сектор
мяса птицы, так как цена находится примерно на одном уровне. При этом, на прилавках
магазинов присутствуют как отечественные, так и импортные товаропроизводители
птицепродуктов. Пищевая ценность и потребительские свойства мяса птицы разных
производителей являются актуальным вопросом для изучения.
В состав мяса птицы входят мышечная, жировая и соединительная ткани. Наиболее ценной частью мяса считается мышечная ткань. У птицы различают красные и
белые мышцы в зависимости от цвета волокон. Мышцы состоят из воды и сухого веще157
ства. В среднем соотношение между сухим веществом и водой составляет 1:3. Мышцы
богаты белком, углеводами и минеральными, веществами. Если переваримость белка
яиц, принять за 100 %, то переваримость мяса птицы составит 80 %, говядины - 75 %,
молока - 75 %, риса - 56 %, кукурузы - 52 %. В мясе молодняка птицы воды содержится
больше, а сухого вещества - меньше, чем в мясе взрослой птицы. Аминокислотный состав мяса птицы представлен различными аминокислотами. Наибольшее значение из
них имеют лизин (8,7 %), лейцин (7,8 %), изолейцин (3,6 %), валин (4,8 %) и др. В белке
цыплят-бройлеров количество незаменимых аминокислот достигает 92 %, в белке свинины - 88 %, баранины - 73 % и говядины - 72 %. Содержание неполноценных белков
(эластин, коллаген) в мясе птицы составляет 1,5 %, в говядине - 3 % и свинине - 5 % [6].
Полноценность белков определяется соотношением таких аминокислот, как
триптофан и оксипролин. Чем больше соотношение триптофана к оксипролину, тем
выше биологическая ценность белков мяса. Соотношение триптофана и оксипролина в
грудных мышцах бройлеров равно 5-7, а в ножных - 3-8. По отношению триптофана к
оксипролину и полноценных белков к неполноценным мясо цыплят-бройлеров превосходит мясо других сельскохозяйственных животных.
Химический состав мяса зависит от возраста, вида и упитанности птицы. Питательные и вкусовые достоинства мяса птицы в значительной степени обусловлены количеством и качеством жира. В связи с большим содержанием олеиновой кислоты жир
птицы отличается легкоплавкостью курицы 23-40°.
Наличие в жирах фосфолипидов улучшает их усвояемость. Из фосфолипидов наибольшее значение имеет лейцин, количество которого в мышцах составляет 0,20-0,25 % [5].
Содержание жира в мясе резко возрастает при принудительном откорме птицы с
использованием легкоусвояемых углеводов, протеинов и высококалорийных рационах.
Биологическая ценность жира бройлеров характеризуется повышенным содержанием незаменимых жирных кислот - линолевой, линоленовой, арахидоновой, пальмитиновой. Общий уровень насыщенных жирных кислот в грудных мышцах достигает
70 %, в ножных - 60 %, а в мясе всей тушки - 60-65 % [5, 6].
Мясо птицы содержит большое количество витаминов. Особенно в нем много
витаминов группы В.
Тушки не должны иметь недостатков, связанных с нарушением условий выращивания птицы, подготовки ее к убою и переработки. Мясо поступает на реализацию
после созревания, происходящего в процессе остывания: и охлаждения тушек. Убойный выход потрошеной тушки, по отношению к живой массе бройлеров составляет 6062 %, выход мяса и съедобных органов - 52-55 %; с увеличением живой массы бройлеров эти показатели повышаются. Тушки бройлеров отличаются хорошо развитой мышечной тканью. Наиболее ценные части - грудные и ножные мышцы - составляют 3539 % массы тушки.
В тушке бройлеров содержится 19-23 % протеина, 5-15 % жира и 0,8-1,1 % золы;
в белых мышцах протеина обнаружено 21-25 %, жира - 1,0-2,5 %, в красных соответственно 17-21 % и 3-6 %. Белки мяса бройлеров богаты всеми незаменимыми аминокислотами, в том числе триптофаном (2,5 %), метионином (1,8-6,6 %) и лизином (6,0-7,5
%). Мясо бройлеров обладает особой нежностью благодаря низкому (не более 8 %) содержанию склеропротеинов [6].
Тушки бройлеров характеризуются светлой (до интенсивно желтой) окраской,
они не должны иметь экстерьерных недостатков и пороков переработки. Важными показателями мясных качеств бройлеров являются отношение съедобных частей к несъедобным (индекс мясных качеств), мышц к костям (мясокостный индекс), а также убойный выход. Сочность, нежность, запах и вкус мяса зависят от генетических особенностей, условий кормления и содержания птицы, обработки и хранения тушек.
Таким образом, мышечная ткань птицы имеет сходство с подобной тканью скота, но меньше прослоена соединительной тканью, поэтому легче усваивается организмом человека. Соединительная ткань мяса птицы более нежная, рыхлая и равномерно
158
распределяется в мускулатуре тушки. Жировая ткань расположена под кожей - на спине, груди и животе, а внутри тушки - на кишечнике и желудке. Жир птицы имеет более
низкую точку плавления, чем жир других домашних животных, а поэтому он, как и
мышечная ткань, легче усваивается. В мясе птиц содержится от 0,9 до 1,2 % экстрактивных веществ, что придает ему особые вкусовые свойства и вызывает усиленное выделение пищеварительных соков, а следовательно, способствует лучшему усвоению
пищи. Особенно высокими диетическими свойствами обладает мясо кур.
Список литературы
1. ГОСТ Р 52702-2006 Мясо кур (тушки кур, цыплят, цыплят-бройлеров и их
части). ТУ
2. Васильева О.М. Красное мясо и птица: конкуренция ужесточается / О.М. Васильева // Мясные технологии. – 2013. - №12. – С. 60-63.
3. Мамиконян М.Л. ВТО и мясная промышленность РФ / М.Л. Мамиконян //
Мясные технологии. – 2012. - №10. – С. 6-9.
4. Обзор рынка мяса в 2013 году // Мясные технологии. – 2013. - №6. – С. 44-45.
5. Товароведение однородных групп продовольственных товаров. Учебник для
бакалавров для ВУЗов. / Л.Г. Елисеева, Т.Г. Родина, А.В. Рыжакова, М. Елисеев и др. –
М.: Дашков и К. – 2013. – 930 с.
6. http://www.znaytovar.ru/s/Analiz-myasa.html
УДК 637.12
А.Е. Подгорная, студентка
В.В. Крупицын, к.в.н., доцент
АНАЛИЗ МИКРОБИОЛОГИЧЕСКИХ ФАКТОРОВ ВЛИЯЮЩИХ
НА КАЧЕСТВО СЫРОГО И ПАСТЕРИЗОВАННОГО МОЛОКА
В статье приводятся данные анализа качества молока сырого и пастеризованного, в т.ч. показатели микробиологической обсемененности.
Многие пищевые продукты являются хорошей средой для развития микроорганизмов. В целях предотвращения микробной порчи при транспортировании, хранении
и реализации необходимы знания микрофлоры продуктов, ее происхождения, свойств
отдельных представителей ее, возможной их биохимической деятельности, условий
развития. Микробиологическая характеристика качества продуктов питания, особенно
не подвергнутых тепловой обработке перед употреблением, имеет первостепенное значение. В продуктах могут присутствовать не только возбудители их порчи, но и микробы, опасные для здоровья потребителя.
В сыром молоке даже при соблюдении санитарно-гигиенических условий его
получения обычно обнаруживается некоторое количество бактерий. В молоке уже в
момент выхода из вымени содержится определенное количество микробов.
Обсеменение молока микроорганизмами при его получении происходит за счет
микрофлоры вымени и внешних источников: кожи животного и подстилочных материалов, кормов, воздуха, воды, аппаратуры и посуды, рук и одежды работников молочной фермы. Все перечисленные источники по количественному и качественному составу вносимой микрофлоры неодинаковы.
Количественный состав микрофлоры молока зависит от способа и санитарногигиенических условий его получения. Так, при ручной дойке, если выполняются тре159
бования санитарных правил, в 1 мл молока при его получении содержится несколько
тысяч бактерий (не более 10 тыс.), а при несоблюдении этих правил - десятки и сотни
тысяч микробов.
Качественный состав микрофлоры молока тоже зависит от условий его получения. Так, в свежем чистом молоке, полученном при машинном способе доения с соблюдением санитарно-гигиенических правил, преобладают микрококки; в небольшом количестве присутствуют молочнокислые бактерии (в их числе энтерококки). В загрязненном молоке в значительном количестве содержатся микрококки, кишечная палочка, энтерококки, гнилостные бактерии, маслянокислые, молочнокислые бактерии,
дрожжи и плесени, а иногда и патогенные микроорганизмы. Развитие же микробов в
молоке резко снижает его пищевую ценность, способствует накоплению патогенных и
токсигенных микроорганизмов и их токсинов, вследствие чего молоко может стать
опасным в эпидемиологическом отношении.
Нами были проведены исследования качества сырого молока поступающего на
молокоперерабатывающий комбинат ОАО «Молоко» г. Россошь. В таблице 1 приведены полученные данные аналитической работы входного контроля сырого молока проводимой в условиях комбината.
Таблица 1 – Показатели качества сырого молока поступившего на молокоперерабатывающий комбинат ОАО «Молоко» (nср)
Собственные исследования
Показатели
ТР №88 - ФЗ
(20 партий), nср
Массовая доля
2,8-6,0
3,89
жира, %
Массовая доля белка
не менее 2,8
3,12
Титруемая
16 – 21,0
18
кислотность, 0Т
КМАФАнМ, КОЕ /см3
высший сорт - 1•105
(г), не более
первый сорт - 5•105
1•105
второй сорт - 4•106
3
Плотность, г/см
не менее 1,027 кг/м3 при мас1028
совой доле жира 3,5 %
Из данных представленных в таблице 1 видно, что поступающие сырое молоко
соответствует Техническому регламенту №88 ФЗ на молоко и молочную продукцию.
Из исследуемых партий сырого молока около 18 партий, 18 партий в соответствии с
техническим регламентом относят к высшему сорту, две партии к первому.
Качество сырого молока в первую очередь зависит от его бактериальной обсемененности; чем выше обсемененность, тем ниже качество. Снизить бактериальную
обсемененность и сохранить качество молока, поступающего на завод, можно путем
очистки, охлаждения и тепловой обработки.
Очистка молока. Молоко очищают с целью освобождения его от механических
примесей, в которых скапливаются различные микроорганизмы. Для очистки молока
применяют фильтрацию и центрифугирование. Лучшие результаты получают при очистке молока центрифугированием на сепараторах-молокоочистителях, где под действием центробежной силы из молока удаляются механические примеси и лейкоциты. В
молоке после центрифугирования высеваемое количество бактерий может увеличиваться вследствие раздробления скоплений бактериальных клеток, однако эти одиночные бактериальные клетки легко уничтожаются при пастеризации молока в отличие от
их скоплений в механических примесях.
Охлаждение молока. Для предотвращения развития нежелательных микроорганизмов при временном хранении сырого и пастеризованного молока его охлажда160
ют до 3-5°С. При такой температуре в молоке могут развиваться психротрофные микроорганизмы (флюоресцирующие, гнилостные), которые вызывают возникновение пороков вкуса и консистенции. Но при соблюдении санитарно-гигиенических правил получения и транспортировки молока количество их бывает незначительным, и охлажденное молоко может храниться в течение суток без изменения качества.
Тепловая обработка. Назначение тепловой обработки молока заключается в следующем: получение молока и молочных продуктов, безопасных для потребления, т. е.
уничтожения патогенных микроорганизмов; резкое снижение содержания микроорганизмов и инактивация ферментов, которые уменьшают стойкость питьевого молока и
вызывают пороки молочных продуктов; изменение физико-химических свойств молока
с целью получения готовых продуктов с необходимыми свойствами. Поэтому в зависимости от поставленных целей при производстве молочных продуктов используют
разные режимы тепловой обработки молока.
Наиболее распространенными способами тепловой обработки молока являются
пастеризация и стерилизация.
В таблице 2 приведены результаты исследований бактериальной обсемененности питьевого молока вырабатываемого в условиях производства.
Таблица 2 - Показатели микробиологической обсемененности пастеризованного
молока производимого в условиях молокоперерабатывающий комбинат ОАО «Молоко» (nср)
Собственные исследования
Показатели
ТР №88 - ФЗ
(20 партий), nср
КМАФАнМ, КОЕ /см3 (г), не
1•105
1•105
более
БГКП
0,01
0,01
Из данных представленных в таблице 2 видно, что пастеризованное молоко соответствует Техническому регламенту №88 ФЗ на молоко и молочную продукцию, по
общей бактериальной обсемененности и наличия БГКП.
Молоко и молочная продукция является благоприятной средой для развития
микроорганизмов. В соответствии с этим в процессе получения молока на ферме и обработки его на заводе при недостаточном соблюдении санитарно-гигиенических правил
и технологических инструкций, возможно его загрязнение сапрофитными микроорганизмами. Попавшие в молоко микроорганизмы в зависимости от условий хранения
(температура, продолжительность) могут в той или иной степени развиваться, разлагать
составные части молока и выделять в него продукты своей жизнедеятельности. Такое
развитие микробов приводит к появлению отдельных или смешанных пороков молока,
выраженных в разной степени в зависимости от интенсивности развития микробов.
Список литературы
1. Мудрецова-Висс К. А. /Микробиология, санитария и гигиена//: учебник для
студентов вузов, обучающихся по специальности 2001 «Товароведение и экспертиза
товаров» / К. А. Мудрецова-Висс, В. П. Дедюхина .- М. : Форум : Инфра-М, 2008 .- 400
с.: ил. - (Высшее образование).
2. Любашенко С.Я. Санитарная микробиология//: учебник для студентов вузов,
обучающихся по специальностям «Технология мяса и мясных продуктов», «Технология
молока и молочных продуктов», «Ветеринарная санитария» / под ред. С.Я. Любашенко.
- Москва: Пищевая промышленность, 1980. - 352 с.
161
УДК 637.146.21
М.М. Хижнякова, студент
Н.А. Каширина, к.в.н, доцент
ТОВАРОВЕДНАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА КЕФИРА, РЕАЛИЗУЕМОГО В РОЗНИЧНОЙ ТОРГОВОЙ СЕТИ
В статье представлен обзор рынка кефира, реализуемого на рынке города
Воронежа. Проанализировано качество кефира на соответствие требованиям
ГОСТ Р 52093–2003 «Кефир. Технические условия» и ТР ТС 033/2013.
Кефир - кисломолочный продукт, произведенный путем смешанного (молочнокислого и спиртового) брожения с использованием закваски, приготовленной на кефирных грибках, без добавления чистых культур молочнокислых микроорганизмов и
дрожжей. Благодаря своим полезным качествам - содержанию необходимых кальция,
белков, витаминов и многих питательных веществ - кефир восстанавливает естественный, природный баланс нашего организма.
Кефир отлично подходит для большинства видов диет. Он обладает освежающим, тонизирующим вкусом. Свежий кефир имеет слабительное свойство, а простоявший около трёх дней, наоборот, закрепляющее. Кефир очень быстро усваивается организмом, почти в три раза быстрее молока. Польза заключается также в том, что в нём
содержится очень много полезных микро- и макроэлементов, содержащихся в молоке.
Молочнокислые продукты, в том числе кефир, получают в процессе переработки
молока, заключающемся в сбраживании исходного сырья микроорганизмами. По составу закваски молочнокислые продукты разделяют на продукты молочнокислого и
смешанного (молочнокислого и спиртового) брожения. К продуктам молочнокислого
брожения относят простоквашу, йогурт, ряженку, варенец, ацидофильные продукты,
сметану, творог. К продуктам смешанного брожения относят кумыс, айран, курт, чал, а
также кефир.
Молочнокислые бактерии получают энергию для обмена веществ в своих клетках в процессе молочнокислого брожения. По типу брожения разделяют бактерии на
гомоферментативные и гетероферментативные. Гомоферментативные бактерии в процессе брожения преобразуют углеводы в молочную кислоту (до 90%) и незначительные
по объему этиловый спирт, уксусную кислоту и летучие кислоты. Гетероферментативные бактерии сбраживают углеводы до молочной кислоты в объеме 50%, углекислоты
в объеме 25% и уксусной кислоты с этиловым спиртом в равных объемах.
Сочетание молочной кислоты, образующейся при молочнокислом брожении,
углекислоты и спирта обуславливает специфический освежающий, слегка острый вкус
и сметанообразную газированную или пенистую консистенцию продуктов этой группы.
В отличие от других видов диетических продуктов кефир приготовляют с применением естественной симбиотической закваски – кефирных грибков. После внесения
кефирных грибков в молоке начинается не только молочнокислое, но и спиртовое брожение и при определенных условиях накапливается значительное количество спирта.
Лечебные свойства кефира хорошо известны в народной медицине и объясняются накоплением антибиотических веществ (низина и других, вырабатываемых дрожжевыми
клетками).
В зависимости от применяемого молока и массовой доли жира вырабатывают кефир:
- жирный – с содержанием жира 1; 2,5 и 3,2%;
- нежирный – из обезжиренного молока;
- кефир жирный с добавлением витамина С;
162
- кефир нежирный с добавлением витамина С;
- «таллиннский» – с массовой долей жира 1%;
- «таллиннский» нежирный;
- «фруктовый» жирный – с массовой долей жира 1 и 2,5%, изготовляют из нормализованного молока с введением плодовых и ягодных сиропов;
- «фруктовый» нежирный;
- «особый» – из смеси молока цельного и обезжиренного с добавлением сухого
казеината натрия;
- кефир 6% жирности – из гомогенизированной смеси молока и сливок;
- айран – кисломолочный напиток народов Кавказа – Кабарды, Тетерды и Карачая, напоминает кефир, но имеет свои особенности.
При производстве кефира применяются два способа: термостатный и резервуарный. При термостатном способе производства кисломолочных напитков сквашивание
молока и созревание напитков производится в бутылках в термостатных и хладостатных камерах. При резервуарном способе производства заквашивание, сквашивание молока и созревание напитков происходит в одной емкости (молочных резервуарах).
Таблица 1 – Результаты органолептической оценки качества кефира
Образец
Показатели качества
внешний вид и концвет
запах и вкус
систенция
Однородная с нена- Молочно - белый, Чистые, кисломолочКефир
рушенным сгустком
равномерный по ные, без посторонних
«Вкуснотеево»
жидкость
всей массе
привкусов и запахов,
слегка острый
Однородная с нена- Молочно - белый, Чистые, кисломолочКефир
рушенным сгустком
равномерный по ные, без посторонних
«Летний день»
жидкость
всей массе
привкусов и запахов
Однородная
с
ненаМолочно
белый,
Чистые,
кисломолочКефир
равномерный по ные, без посторонних
«Домик в дерев- рушенным сгустком
жидкость
всей массе
привкусов и запахов
не»
Таблица 2 – Результаты физико-химических исследований кефира
Образец
Показатели качества
МДЖ, %
кислотность, ºТ
сухое вещество,
%
Кефир «Вкуснотеево»
3,23
107
7, 81
Кефир «Летний день»
3,21
95
7,18
Кефир «Домик в деревне»
3,2
115
8,1
Кефир разливают в стеклянную тару типа I, III по ГОСТ 15844-80 «Бутылки
стеклянные для молока и молочных продуктов», вместимостью 1,0; 0,5 и 0,25 л; бумажные пакеты из комбинированного материала для упаковки молока и молочных продуктов; в пакеты тетраэдральной формы по ОСТ 49171-81 вместимостью 0,5 и 0,25 л;
бумажные пакеты из комбинированного материала для упаковки молока и молочных
продуктов на автоматах «Тетра-Брик» по ТУ-49795-81 вместимостью 1,0 л и другие виды тары из упаковочных материалов, разрешенных Министерством здравоохранения
России для упаковки молочных продуктов.
Хранение кефира производят при температуре от 2 до 4 ºС не более 72 ч с
момента окончания технологического процесса в соответствии с действующими
163
санитарными правилами СанПиН 2.3.2.1324-03 «Гигиенические требования к срокам
годности и условиям хранения пищевых продуктов» для особо скоропортящихся
продуктов, в том числе на предприятии-изготовителе не более 18 ч.
На основании изучения товароведной характеристики кефира нами была проведена экспертиза качества натуральных образцов кефира, реализуемого в магазинах г.
Воронежа.
В результате информационной идентификации натуральных образцов установлено, что маркировка четкая, достаточная и достоверная, полностью соответствует требованиям ТР ТС 033/2013.
При количественной идентификации исследуемых образцов отклонений фактического объема от номинального значения не выявлено. Результаты лабораторной
оценки качества по органолептическим и физико-химическим показателям представлены в таблицах 1 и 2.
На основании результатов проведенных исследований установлено, что все
исследуемые образцы кефира различных производителей, реализуемых в розничной
торговой сети г. Воронеж соответствуют требованиям ГОСТ Р 52093–2003 «Кефир.
Технические условия» и ТР ТС 033/2013.
Список литературы
1. ТР ТС 033/2013 Технический регламент Таможенного союза «О безопасности
молока и молочной продукции».
2. Товароведение однородных групп продовольственных товаров/ Под ред.
Елисеевой Л.Г. – М.: «Дашков и Ко», 2013. – 930 с.
УДК 663.86:65.012.16
Ю.В. Трифонова, студент
Н.А. Каширина, к.в.н., доцент
ЭКСПЕРТИЗА КАЧЕСТВА БЕЗАЛКОГОЛЬНЫХ НАПИТКОВ
Статья посвящена краткому обзору рынка безалкогольных напитков и их экспертизе. При проведении экспертизы оценивали информационную, количественную и
качественную характеристики.
К газированным безалкогольным напиткам относят, газированную воду с добавлением сиропов, реализуемую через сатураторную сеть, газированные напитки в бутылках и сухие газированные напитки. Основу первых двух составляет газированная
питьевая вода.
Для газированных напитков характерно искусственное насыщение углекислотой
до концентрации 0,3-0,6%. Помимо освежающего эффекта углекислота оказывает консервирующее действие при хранении напитков путем снижения рН напитка и бактерицидного воздействия на некоторые микроорганизмы. Освежающие и вкусовые свойства
газированных напитков наиболее полно проявляются, когда они охлаждены до температуры 10-12оС. Биологическая ценность газированных напитков может быть повышена путем витаминизации.
В последнее время все больше увеличивается ассортимент безалкогольных напитков в России. Особенно вырос на рынке безалкогольных напитков сегмент сладкой
газировки, который является наиболее емким.
В связи с этим целью наших исследований послужила экспертиза качества безалкогольных газированных напитков «Дюшес» разных производителей.
164
При проведении экспертизы оценивали информационную, количественную и
качественную характеристики образцов. Маркировку и упаковку оценивали визуально,
на соответствие требованиям ГОСТ Р 51074-2003. При информационной и количественной идентификации образцов отклонений не выявлено.
Из органолептических показателей оценивали прозрачность, цвет, аромат и вкус
напитков. Результаты представлены в таблицах 1-3.
Таблица 1 - Органолептическая оценка качества безалкогольного напитка «Дюшес»
(производитель ООО «Русское время»)
Показатели
Характеристика по
Собственные исследоваГОСТ 28188-89
ния
Внешний вид
Однородная масса
Прозрачная жидкость без
осадка
Цвет
Светло-желтый
Слегка желтый
Аромат
Свойственный данному продукПриятный, выраженный
ту
Вкус
Свойственный соответствуюСладкий
щим фруктам
Прозрачность
Прозрачный
Прозрачный
Таблица 2 - Органолептическая оценка качества безалкогольного напитка «Дюшес»
(производитель ООО «ФКПЧФ Бобимекс»)
Показатели
Характеристика по ГОСТ
Собственные исследова28188-89
ния
Внешний вид
Однородная масса
Прозрачная жидкость без
осадка
Цвет
Светло-желтый
Светлый
Аромат
Свойственный данному
Недостаточно выраженпродукту
ный
Вкус
Свойственный соответстКисло-сладкий
вующим фруктам
Прозрачность
Прозрачный
Прозрачный
Таблица 3 - Органолептическая оценка качества безалкогольного напитка «Дюшес»
(производитель ЗАO «Фруктовые воды»)
Показатели
Характеристика по ГОСТ 28188- Собственные исследова89
ния
Внешний вид
Однородная масса
Прозрачная жидкость без
осадка
Цвет
Светло-желтый
Светло-желтый цвет
Аромат
Свойственный данному продукНасыщенный лимонный
ту
Вкус
Свойственный соответствуюПриятный
щим фруктам
Прозрачность
Прозрачный
Прозрачный
Таким образом, из таблиц 1-3 видно, что все образцы соответствуют требованиям ГОСТ 28188-89 по органолептическим показателям.
Из физико-химических показателей при исследовании качества безалкогольных
напитков определяли содержание сухих веществ (оно в зависимости от вида изделия
колеблется от 5,0 до 6,0%), кислотность, в мл 1 н. раствора щелочи на 100 см3 напитка
(1,7-3,5), и полноту налива в см3 (таблица 4).
165
Таблица 4 – Результаты оценки физико-химических показателей образцов безалкогольных напитков «Дюшес»
Показатели
«Дюшес» ООО
«Дюшес» ООО
«Дюшес» ЗАО
«Русское время»
«ФКПЧФ Боби«Фруктовые вомекс
ды»
Полнота налива, см3
501
500
502
Кислотность
2,5
2,7
2,2
Массовая доля сухих
веществ, %
5,83
5,92
5,97
Таким образом, на основании проведенных исследований можно сделать заключение, что все образы безалкогольных напитков «Дюшес» соответствовали требованиям нормативных документов по исследуемым показателям.
Список литературы
1. Товароведение однородных групп продовольственных товаров/ Под ред.
Елисеевой Л.Г. – М.: «Дашков и Ко», 2013. – 930 с.
УДК 664:613.22
Е.В. Кураева, студент
Е.А. Стебенева, кандидат с.-х. наук, доцент
АССОРТИМЕНТ ПРОДУКТОВ ДЕТСКОГО ПИТАНИЯ
НА ФРУКТОВОЙ ОСНОВЕ, РЕАЛИЗУЕМЫХ ООО ТД «ВФК»
Статья посвящена вопросам расчета ассортимента продуктов детского питания на фруктовой основе, реализуемых ООО Торговым домом «Воронежская фруктовая компания».
В настоящее время на рынке России предоставлен достаточно большой выбор
продуктов детского питания на фруктовой основе. Плодовые и ягодные пюре могут
быть как одного вида сырья, так и из смеси плодов и ягод. Основой чаще всего являются яблоки, которым добавляется один или два плодово-ягодных компонента. Обычно в
эти пюре добавляют сахар в зависимости от кислотности исходного сырья. Однокомпонентные пюре чаще всего выпускают из яблок, сливы, манго, многокомпонентные из разнообразных сочетаний плодов и ягод (пюре из яблок и сливы, яблок и вишни, яблок и алычи и др.). Нередко плодовые пюре сочетаются с пюре из овощей (пюре из яблок и кабачков, яблок и тыквы, яблок и моркови, из свеклы и сливы и др.) [4].
Для изготовления комбинированного детского пюре из плодов, чаще всего используют яблоки, вишни, сливы, из круп - манную и рисовую. Такие консервированные
пюре рекомендуются детям с 4-6 - месячного возраста [5].
Исследование ассортимента продуктов детского питания на фруктовой основе
проводили в условиях ООО Торговый дом «Воронежская фруктовая компания». На
данном предприятии представлены однокомпонентные и двухкомпонентные фруктовые пюре торговой марки «Агуша», «Спелёнок», «Фрутоняня», «Heinz», «Gerber».
Ассортимент - это достаточно большая совокупность товаров, объединенных каким-либо общим признаком (сырье, назначение, производитель и пр.), различающихся
друг от друга по другим признакам [2].
Чтобы сделать конкретные выводы о том, является ли ассортимент детского питания на фруктовой основе полным, а также выявить недостатки формирования ассортимента, необходимо произвести расчеты основных показателей торгового ассортимента, к таковым относятся:
166
Широта ассортимента (Ш) характеризуется двумя абсолютными показателями действительной и базовой широтой, а также относительным показателем - коэффициентом широты и рассчитывается по формуле 1:
Шд
Кш 
 100%
Шб
, где
(1)
Шд -действительная широта,
Шб -базовая широта,
Кш -коэффициент широты.
Действительная широта - то фактическое количество видов, разновидностей и
наименований товаров, имеющихся в наличии. Базовая широта - то широта, принятая за
основу для сравнения. Коэффициент широты - это отношение действительного количества видов, разновидностей и наименований товаров однородных и разнородных групп
к базовому.
В настоящее время ООО ТД «Воронежская фруктовая компания» реализует 5
торговых марок продуктов детского питания на фруктовой основе, а в России представлены 11 торговых марок различных предприятий отечественного и импортного
производства (табл. 1).
Таблица 1 – Широта ассортимента продуктов детского питания на фруктовой основе
Признаки классификации
Шб
Шд
1.
По количеству компонентов:
2
2
- однокомпонентные
- двухкомпонентные
2.
По виду упаковки:
- банки стеклянные
3
3
- бутылки стеклянные
- коробки комбинированные
3.
По производителям:
2
2
- отечественные
- импортные
Таким образом, коэффициенты широты по количеству, по видам упаковки и по
производителям равны 100%.
Полнота ассортимента - количество разновидностей товара внутри вида. Она характеризуется коэффициентом полноты - отношением числа разновидностей товара,
находящихся в продаже к числу разновидностей, определенных ассортиментным перечнем. Ассортиментный перечень товаров представляет собой часть торгового ассортимента товаров, который должен быть постоянно в продаже. Показатели полноты могут быть действительными и базовыми. Коэффициент полноты рассчитывается по формуле 2:
Пд
Кп 
 100%
Пб
,
(2)
где, Пд - полнота действительная,
Пб - полнота базовая,
Кп - коэффициент полноты.
Базовая полнота ассортимента равна 98 (ГОСТ Р 52475-2005), а действительная
полнота равна 24. Таким образом, коэффициент полноты равен 24,4%. Анализируя
полноту ассортимента на предприятии ООО ТД «Воронежская фруктовая компания»,
можно сказать, о не полной насыщенности данной группы товаров. Чем выше полнота
ассортимента, тем лучше удовлетворяются потребности покупателей.
Новизна (обновление) ассортимента характеризуется двумя показателями: действительным обновлением и степенью обновления. Действительное обновление - это
количество новых товаров в общем перечне. Коэффициент обновления или степень об167
новления - это отношение количества новых товаров к общему количеству наименований товаров [1]. Количество новых товаров в общем перечне на предприятии ООО ТД
«Воронежская фруктовая компания» равно 4. Таким образом, коэффициент новизны
равен 28,5%.
Структура ассортимента - это соотношение выделенных по определенному признаку совокупностей товара в наборе [3]. Показатели структуры ассортимента могут
быть выражены в натуральном или стоимостном выражении (табл. 2).
Таблица 2 - Структура ассортимента продуктов детского питания на фруктовой основе
Торговые марки продукВ стоимостном
В натуральном выражетов детского питания на
выражении
нии
фруктовой основе
руб.
%
кг
%
однокомпонентные
«Агуша»
42400
6,7
265
8,9
«Спелёнок»
31500
4,9
210
7
«Фрутоняня»
48260
7,6
254
8,5
«Heinz»
58760
9,2
226
7,6
«Gerber»
71680
11,3
256
8,6
двухкомпонентные
«Агуша»
67320
10,6
396
13,3
«Спелёнок»
51840
8,2
324
10,8
«Фрутоняня»
77400
12,2
387
13
«Heinz»
92070
14,5
341
11,4
«Gerber»
94540
14,8
326
10,9
Итого:
635770
100
2985
100
По данным таблицы 2, в стоимостном выражении высокую позицию занимают
как однокомпонентные, так и двухкомпонентные продукты детского питания на фруктовой основе торговых марок «Heinz» и «Gerber» - 9,2 и 11,3%, 14,5 и 14,8% соответственно. Наименее представлено детское пюре торговой марки «Спеленок» - однокомпонентные 31500 руб., двухкомпонентные - 51840 руб.
В натуральном выражении лидирующее место среди однокомпонентных у торговой марки «Агуша» - 8,9%, что составляет 265 кг. На последнем месте также пюре
торговой марки «Спеленок» - 210 кг или 7,0%
Таким образом, в ООО ТД «Воронежская фруктовая компания» структура ассортимента показала, что в группе продуктов детского питания наименьшим удельным
весом обладают однокомпонентные пюре, а наибольшим двухкомпонентные. Это связано с оптимизацией ассортимента и разнообразием пюре, а администрация Торгового
дома ориентируется на расширение представленной продукции.
Подводя итог можно сказать: чтобы обеспечить рациональный ассортимент,
нужна хорошая продуманная система управления всеми его операциями. Это позволит
захватить новый сегмент покупателей, увеличить прибыль, более эффективно использовать помещения предприятия, оборудования, рабочую силу и в конечном итоге создать условия для высокого уровня обслуживания.
Список литературы
1. Памбухчиянц О.В., Дашков Л.П. Коммерция и технология торговли / О.В.
Памбухчиянц, Л.П. Дашков. - М.: Маркетинг, 2007. - 672 с.
2. Николаева М.А. Товароведение потребительских товаров. Теоретические основы. Учебник для вузов / М.А. Николаева. - М.: Издательство НОРМА, 2007. - 283 с.
3.http://yandex.ru/yandsearch?text=технология+производства+фруктовых+консерв
ов&stpar
4. http://www.svprom.info
5. http://www.childfood.ru/
168
УДК 577.124.23
В.А. Синельникова, студентка
В.В. Крупицын, к.в.н, доцент
РАСЧЕТ ПОКАЗАТЕЛЕЙ ОЦЕНКИ КОНКУРЕНТОСПОСОБНОСТИ
КИСЛОМОЛОЧНЫХ НАПИТКОВ
В статье представлены результаты оценки конкурентоспособности йогуртов
питьевых.
Конкурентоспособность продукции - это способность продукции отвечать требованиям данного рынка в рассматриваемый период по сравнению с аналогамиконкурентами.
Качество товара является одной из его основополагающих характеристик, оказывающих решающее, влияние создание потребительских предпочтений и формирование конкурентоспособности.
Требования к качеству товаров устанавливаются на этапах проектирования и
разработки, обеспечиваются материально-техническим снабжением, разработкой и организацией производства, рабочим и окончательным контролем, хранением и реализацией. Перед отпуском потребителю или потребление (эксплуатации) требования к качеству оцениваются по нормам, регламентированным стандартами и или в соответствии с запросами потребителей.
Объектом данного исследования является йогурт молочный классический,
выработанный в соответствии с национальными стандартами или техническими
условиями. Данные нормативные документы определяют терминологию отраслевого
производства, требования к качеству и к количеству фасованной продукции, к ее
маркировке, а также регламентируют методики оценки качества.
В таблице 1 представлены результаты оценки конкурентоспособности йогуртов
питьевых.
По органолептическим свойствам исследуемые образцы соответствовали ГОСТ Р
51331 – 99.
По маркетинговым показателям образцы в основном получили одинаковую оценку. Для проведения опроса потребительских предпочтений была использована анкета с
вопросами закрытого типа.
По результатам расчетов интегрального показателя данных образцов йогурта
было установлено, что образец №5, образец № 4 и образец № 1 имеет наибольший интегральный показатель конкурентоспособности, т.к. имеют высокие органолептические
показатели, образец № 4 и низкую цену, поэтому он практически равен образцу № 5.
Интегральный показатель конкурентоспособности образца №2 практически равен 1,536. Это относительная средняя единица интегрального показателя исследуемых нами образцов товара, которая выражает оптимальный показатель цены и качества товара
к которому стремятся большинство потребителей.
Не конкурентоспособными оказались образец №3 и образец №6 так как интегральный показатель конкурентоспособности ниже 1,536.
Сущность и отличие, от ранее использованных методик, состоит в том, что при
расчете интегрального показателя мы используем отношение общих бальных качественных и маркетинговых показателей к реализуемой цене за 100 г товара.
169
Органолептические
- вкус и запах
Образец 6
агуша
Балл Ki
Балл Ki
Балл Ki
Балл Ki
Ki • di
Образец 5
эрмик для
детей
Ki • di
Образец 4
альпенгурт
Ki • di
Образец 3
фругурт
Ki • di
Образец 2 простоквашено
Ki • di
Ki • di
Балл Ki
Наименование пока- Коэффициент Образец 1
зателя
весом-ти (di) активия
Балл Ki
Таблица 1 – Оценка конкурентоспособности кисломолочных напитков (йогуртов)
170
0,68
68
16,05
60
14,46
53
12,33
63
15,22
70
16,9
59
14,25
0,33
30
9,9
27
8,91
21
6,93
29
9,57
30
9,9
25
8,25
- внешний вид и консистенция
0,25
17
4,25
15
3,75
14
3,5
15
3,75
20
5
18
4,5
- цвет
0,10
19
1,9
18
1,8
19
1,9
19
1,9
20
2
15
1,5
Маркетинговые
0,32
29
2,98
29
2,91
26
2,78
29
2,81
30
3
28
2,96
-известность изготовителя
0,19
10
1,9
10
1,9
10
1,9
9
1,71
10
1,9
10
1,9
0,09
10
0,9
9
0,81
8
0,72
10
0,9
10
0,9
10
0,9
0,02
9
0,18
10
0,2
8
0,16
10
0,2
10
0,2
8
0,16
1
95
19,03
11,8
89
17,37
79
15,11
11,55
92
100
19,9
12,1
86
17,18
11,7
- имидж и свойства
упаковки
-состояние маркировки
Итого
Цена за100 г
11,3
18,03
10,97
Интегральный показатель конкурентоспособности, К
1,612
1,537
1,313
1,643
1,644
Образец
№6
Образец
№4
Образец
№3
Образец
№2
Образец
№1
Таблица 2 - Интегральный показатель конкурентоспособности
Показатель
Образец
№5
В таблице 2 представлены результаты расчета интегрального показателя конкурентоспособности.
1,468
В результате можно сделать вывод, что предлагаемая методика проста в применении, которую можно практиковать в применении в условиях розничных предприятий
торговых организаций.
Список литературы
1. ТР ТС 033/2013 Технический регламент Таможенного союза «О безопасности
молока и молочной продукции».
2. Товароведение однородных групп продовольственных товаров/ Под ред.
Елисеевой Л.Г. – М.: «Дашков и Ко», 2013. – 930 с.
УДК 663.86
А.П. Шлыкова, К.Ю. Бойко, Е.О. Иванова, студенты
А.А. Колобаева, к.т.н., ст. преподаватель,
О.А. Котик, к.т.н., профессор
ИСПОЛЬЗОВАНИЕ НЕТРАДИЦИОННОГО РАСТИТЕЛЬНОГО СЫРЬЯ
В ТЕХНОЛОГИИ КВАСА БРОЖЕНИЯ
Проведены исследования физико-химических свойств водных экстрактов различных
растений. Обосновано использование экстракта цитронеллы в технологии кваса.
В России неуклонно проводится политика здорового питания, что вызывает увеличение спроса на натуральные продукты, произведенные без добавления синтетических ингредиентов. Квас – один из самых здоровых и питательных напитков. Он относится к национальным безалкогольным напиткам, и является продуктом незавершенного спиртового и молочнокислого брожения сусла. Для придания функциональной направленности и расширения ассортимента в квас вводят различные растительные добавки [1].
Актуальным направлением является введение в рецептуру квасов брожения водных экстрактов растений, которые не только будут способствовать повышению содержания витаминов, биологически активных веществ, улучшать технологические показатели, но и позволят получить продукт с оригинальными органолептическими свойствами.
Для получения экстрактов и дальнейшего их изучения нами использовалось растительное сырье: мята перечная (Mentha piperita); мелисса лекарственная (Melissa
officinalis); душица обыкновенная (Origanum vulgаre); комбретум мелкоцветковый
(Combretum micranthum); цитронелла (Andropogon nardus).
Мята встречается в диком и культурном виде. Все виды мяты люди используют
уже многие тысячелетия. Содержащиеся в мяте эфирные масла обладают прекрасными
171
антисептическими свойствами, особенно камфорное и ментоловое, делают ее весьма
полезной. Мяту широко применяют в различных отраслях промышленности.
Мелисса используется в пищевой промышленности и как лекарственное средство. Напитки с добавлением экстрактов мелиссы приобретают специфический аромат,
благодаря содержанию эфирных масел. Основными компонентами масла мелиссы являются цитраль, цитронеллаль, мирцен, гераниол. Также надземная часть растения содержит макроэлементы.
Душица содержит дубильные вещества и аскорбиновую кислоту. Также трава
содержит эфирные масла, фитонциды, кумарины, флавоноиды, фенолкарбоновые кислоты, алкалоиды, витамины и многие другие вещества. Эфирное масло содержит в
своём составе ароматические фенолы, трициклические сесквитерпены, геранилацетат,
свободные спирты, горечи и фитонциды.
Комбретум мелкоцветковый, кинкелиба — вечнозелёное растение семейства
Комбретовые, распространённое в зоне саванн в тропиках Центральной и Южной Африки. Листья растения народы Африки традиционно используют для получения тонизирующих напитков, также применяются в народной медицине.
Основное направление использования цитронеллы в мире – получение эфирных
масел. Однако, большое содержание биологически активных веществ, благоприятное
воздействие на организм человека позволяют использовать растение в технологии безалкогольных напитков и кваса. Кроме этого листья и экстракты цитронеллы обладают
приятным специфическим свежим лимонным ароматом, обусловленным содержанием
цитронеллаля и терпеновых спиртов [2].
Растительные экстракты готовили следующим образом. Высушенную надземную часть растения измельчали и заливали дистиллированной водой t = 85-95 °С в соотношении 1:10. Далее настаивали 10-15 минут, фильтровали.
На первом этапе были исследованы физико-химические свойства (титруемая кислотность и содержание сухих веществ) данных водных экстрактов трав. В результате
были получены данные, представленные на рисунке 1.
В соответствии с полученными данными наибольшее значение титруемой кислотности отмечено в экстракте душицы обыкновенной, что соответствует сведениям
литературных источников и объясняется наличием веществ с кислой реакцией среды.
Сравнительно низкое значение кислотности у цитронеллы объясняется низким содержанием сухих веществ в аналогичном объеме экстракта.
Одним из наиболее значимых потребительских характеристик напитков является
аромат. Растительные экстракты, приготовленные из мелиссы и цитронеллы обладают
свежим лимонным ароматом, гармонично сочетающимся с естественным ароматом
кваса. Экстракты душицы обыкновенной и комбретума мелкоцветкового обладают слабым, невыраженным ароматом. Экстракт мяты нами в дальнейшем не использовался,
так как его внесение не обеспечит оригинальных органолептических показателей напитку.
Рисунок 1 – Физико-химические показатели экстрактов растений
172
Инструментально аромат растительных экстрактов определяли с помощью лабораторного анализатора запахов «МАГ-8» по методологии «Электронный нос». При определении установлен различный количественный состав равновесной газовой фазы,
представленной смесью основных классов легколетучих соединений, на которые настроен массив сенсоров (спирты, кетоны, алкилацетаты, кислоты, амины, вода, ароматические соединения, неполярные углеводороды).
На основании представленных данных можно сделать вывод, что интенсивность
аромата у исследуемых экстрактов высокая. При этом качественный состав отличается.
Установлено, что содержание сложных эфиров, ацетатов в экстракте цитронеллы в 2,6
раза превосходит долю этих соединений в экстракте мелиссы. При этом доля кетонов
(циклических, алифитических), терпенов, неполярных углеводородов в экстракте мелиссы выше. Показатель стабильности аромата количественно выражается сигналами
сенсоров 2/7 с сорбентами, проявляющими сродство к аминам, серосодержащим соединениям и алифатическим кислотам. В соответствии с полученными данными этот показатель выше у экстракта цитронеллы (таблица 1).
Таблица 1 – Соотношение сигналов нескольких сенсоров
Показатель стабильности аромата
Вид экстракта
А5/4
А2/7
А6/3
Мелисса лекарственная
0,19
1,1
0,56
Цитронелла
0,15
1,5
1,45
Показатель А6/3 позволяет оценить долю простых и сложных эфиров, ацетатов
от суммы спиртов, эфиров, кислот.
Проведенные исследования подтверждают способность водных экстрактов мелиссы лекарственной и цитронеллы придавать стойкий аромат напиткам, в том числе
квасу.
На заключительном этапе были получены образцы кваса, имеющих освежающий
вкус и аромат сброженного напитка, соответствующий вкусу и аромату используемого
сырья. В опытном образце в рецептуру кваса включен экстракт цитронеллы. Контролем
являлся квас без растительных экстрактов.
Квас готовили по традиционной технологии с использованием закваски VIVO
(смесь молочнокислых микроорганизмов и дрожжей). Сбраживание проводили в течение 16 ч при температуре 30 ±2 °С.
После истечения времени брожения было определено содержание сухих веществ
в исследуемых образцах. Этот показатель в обоих образцах соответствует требованиям
ГОСТ 31494-2012, но в контрольном образце кваса содержание сухих веществ на 0,7 %
меньше
Данные, полученные во время опыта, показали, что квас, содержащий экстракт
цитронеллы, имеет более высокие показатели кислотности на протяжении всего периода наблюдения по сравнению с контролем. Более высокие начальные значения кислотности у опытного образца могут быть объяснены кислой реакцией водного экстракта. В
соответствии с ГОСТ 31494-2012 квас должен иметь кислотность от 1,5 до 7 к.е. Опытный образец достигает указанных значений уже после 8 часов брожения, а контрольный через 14. Таким образом, применение водного экстракта цитронеллы позволит
придать квасу дополнительные полезные свойства и ускорит нарастание кислотности в
готовом продукте, что позволит интенсифицировать процесс производства.
Список литературы
1. Войткевич С.А. Эфирные масла для парфюмерии и ароматерапии / С.А. Войткевич. – М.: Пищевая промышленность, 1999. – 329 с.
2. Помозова В.А. Производство кваса и безалкогольных напитков / В.А. помозова. – Кемерово.: КемТИПП, 2006. — 148 с.
173
УДК 664:637.523
О.О. Зайцева, студент
Е.А. Стебенева, кандидат с.-х. наук, доцент
ПИЩЕВАЯ ЦЕННОСТЬ И ПОТРЕБИТЕЛЬСКИЕ СВОЙСТВА
ПОЛУКОПЧЕНЫХ КОЛБАС
Статья рассматривает потребительские свойства и пищевую ценность полукопченых колбасных изделий. Также затрагивает актуальные проблемы колбасного
производства.
Колбасными изделиями называют мясные продукты, приготовленные из мясного фарша с добавлением жира, поваренной соли, специй, пряностей и других ингредиентов, в оболочке или без нее, подвергнутые тепловой обработке или ферментации до
готовности к употреблению.
Полукопченые колбасы – это готовые к употреблению изделия из мясного фарша в оболочке, подвергнутые обжарке, варке, копчению и сушке [2].
Колбасные изделия обладают рядом потребительских свойств: биологическими,
энергетическими, эстетическими, безопасность, усвояемость. Биологические свойства
характеризуется наличием в полукопченой колбасе таких веществ как витамины, макро- и микроэлементы, незаменимые аминокислоты и полиненасыщенные жирные кислоты. Эти вещества пищи не синтезируются в организме, поэтому не могут быть заменены другими пищевыми веществами. Энергетические свойства полукопченых колбас
определяются содержанием в них жиров, белков, углеводов и их усвояемостью. Усвояемость - показатель, характеризующий степень использования организмом потребляемого продукта. Усвояемость зависит как от объективных свойств продукта (вид, вкус,
аромат, консистенция, количество питательных веществ и др.), так и от состояния организма, условий питания, привычек, вкусов и др. Средняя усвояемость полукопченых
колбас составляет: белков - 84,5%, жиров – 94,0% и углеводов - 95,6%. Безопасность
колбас или их доброкачественность характеризуется не только их органолептическими
показателями и химическими свойствами, но и отсутствием факторов риска, связанных
с возможным присутствием различных токсинов, болезнетворных микробов, инфекционных и инвазионных возбудителей, вредных химических соединений, различных примесей органической и неорганической природы. По показателям безопасности полукопченые колбасные изделия должны соответствовать санитарно-эпидемиологическим
правилам и нормам. Внешний вид выражает эстетические свойства полукопченых колбас. Цвет является первым признаком, по которому потребитель оценивает качество,
пригодность продукта питания. Поэтому окрашивание полукопченых колбас широко
распространено в мировой политике [1].
Колбасные изделия, как и другие мясные продукты, являются главным образом
источниками белка, поэтому их питательная ценность должна определяться как общим
содержанием протеинов, так и количеством полноценных белков. Количество жира
должно быть в пределах, при которых улучшаются качественные показатели колбас
(вкус, консистенция), так как в чрезмерно больших количествах жир ухудшает вкусовые достоинства продуктов и их усвояемость. При составлении рецептур колбас также
учитывается содержание в готовой продукции незаменимых жирных полиненасыщенных кислот, макро- и микроэлементов, витаминов и усвояемость.
Полукопченые колбасы содержат много жира - 30-40% и отличаются высокой
питательностью. Колбасы популярны у потребителей в связи с их высокими качествами и питательной ценностью. При производстве колбас из мяса удаляются несъедобные
и малосъедобные части: кости, хрящи, сухожилия, пленки, грубая соединительная
174
ткань. В состав фарша вводятся легко усвояемые свиной жир и другие, ценные в пищевом отношении ингредиенты [3].
При производстве колбас перерабатывают мясо недостаточной упитанности и
низших сортов, мясных отходов и субпродуктов в ценные пищевые продукты, которые
по вкусовым качествам, усвояемости и энергетической ценности превосходят исходное
сырье. Измельчение мяса и добавление в фарш различного рода пищевых добавок (крови, плазмы, сыворотки, обезжиренного молока, казеината натрия, белков сои и др.)
улучшает биологическую ценность колбасных изделий.
Одной из актуальных проблем колбасного производства является увеличение
срока хранения колбасных изделий. С этой целью в фарш добавляют специально разработанные вещества - консерванты, представляющие оригинальные по составу смеси
различных пищевых кислот, разрешенных к использованию в мясной промышленности. Они подавляют рост нежелательной микрофлоры, препятствуют образованию токсинов и отличаются простотой применения [1].
Другим направлением продления сроков годности колбас является разработка
новых технологий упаковки, позволяющих более надежно, чем традиционные, защитить готовые изделия от изменения органолептических свойств, потери влаги и бактериальной порчи. В наибольшей степени данным требованиям отвечают многослойные
термоусадочные полиамидные и поливинилдихлоридные оболочки, обеспечивающие
сохранение качественных показателей колбасных изделий при хранении и позволяющие проводить их стерилизацию, а также современная вакуумная упаковка. Вакуумная
упаковка готовых к употреблению мясных продуктов (колбасных изделий), нарезанных
ломтиками и уложенных плоскими слоями, производится с применением верхних и
нижних вакуумных пленок. Из нижней пленки формируется лоток, в него закладывается продуктовая нарезка, затем на лоток накладывается верхняя пленка, из упаковки
полностью удаляется воздух, и происходит запайка. Основные санитарные требования:
максимальная стерильность перед запечатыванием продукта и самой упаковки и исключение попадания воздуха в упаковку на протяжении всего срока хранения товара.
При правильном подборе упаковки и качественном запечатывании срок хранения колбасных изделий может достигать 6 месяцев и более, что позволяет расширить сбыт географически по всей территории России и в другие страны. Преимущество упаковки нарезок, а не цельных мясопродуктов и батонов колбас еще и в том, что повышаются
функциональность упаковки и удобство употребления продукта.
В последние годы ведется активная разработка колбасных изделий для детского
питания, рецептуры которых составляются с учетом специфики метаболических, физиологических и биохимических процессов детского организма и включают количественные ограничения на содержание питательных основных элементов, витаминов и
минеральных веществ. Совместное использование высококачественного мясного сырья
в сочетании с компонентами растительного и молочного происхождения и съедобной
оболочкой обеспечивает высокую питательную и биологическую ценность этих колбас.
Дальнейшее развитие колбасного производства будет связано с техническим и
технологическим переоснащением предприятий, с использованием новейшего зарубежного оборудования и технологий, позволяющих вырабатывать продукцию с высокими индивидуальными потребительскими качествами.
Список литературы
1. Мезенова О.Я. Производство копченых пищевых продуктов/ О.Я. Мезенова,
И.Н. Ким, С.А. Бредихин. - М.: Колос, 2001. - С. 68-73.
2. Потребительские
свойства
продовольственных
товаров/
http://www.znaytovar.ru/
3. Фейнер Г. Мясные продукты. Научные основы, технологии, практические рекомендации / Г. Фейнер. - М: Профессия, 2010. – 720 с.
175
УДК 664:637.54
О.Г. Клевцова, студент
Е.А. Стебенева, кандидат с.-х. наук, доцент
ПОТРЕБИТЕЛЬСКИЕ СВОЙСТВА СУБПРОДУКТОВ
ПТИЧЬИХ ОБРАБОТАННЫХ
В рационе здорового питания мясо птицы является важнейшим продуктом. Оно
является источником легкоусвояемых белков, жирных кислот и витаминов. При этом
пищевым субпродуктам отводится также важное место в пищевом балансе людей и их
обеспечении мясными продуктами. Субпродукты называют иногда второстепенными
продуктами. На самом деле их пищевая ценность многих из них не уступает мясу. Поэтому неудивительно, что в последние годы рынок птицепродуктов в России активно
развивается.
Проблема производства мяса и субпродуктов домашней птицы на сегодняшний
день заключается в том, что рынок является насыщенным, и производители достигли
своего потолка – дальше расти внутри страны вряд ли получится. По итогам предыдущих лет Россия произвела 3,6 млн. т мяса и субпродуктов птицы – при объеме внутреннего потребления 3,8 млн. т. [3].
Около 60% составляет мясо и субпродукты птиц, которые не подвергались заморозке – охлажденное, остывшее, 40% - это замороженные птицепродукты. Но, несмотря
на рост производства, спрос на мясо птицы и субпродукты растет опережающими темпами. Поэтому импорт продолжает расти - около 85% составляют части разделки тушек, 11% - куриный фарш, 2,5% - куры и цыплята, и чуть выше 1% занимают куриные
субпродукты [2].
В обороте специализированных фирм эта товарная группа составляет 15-20%.
Традиционно цена на субпродукты, как и на другие товарные группы мясного рынка,
возрастает к январю и уменьшается к лету, колебания цен составляют в среднем до 10%.
Высокая популярность субпродуктов у широких кругов отечественных потребителей возрастает с каждым годом, так как широкие массы населения имеют доход ниже
прожиточного минимума.
Субпродукты - второстепенные продукты убоя птиц: кур, уток, гусей, индеек,
цесарок. К ним относятся потроха, гребни, обработанная шея, голова и ноги птицы.
В зависимости от температуры в толще продукта субпродукты по термическому
состоянию подразделяют на охлажденные – с температурой от 0 0С до 4 0С включительно, подмороженные – от -2 0С до -3 0С, замороженные – не выше -8 0С и глубокозамороженные – не выше -18 0С [1].
Многие субпродукты значительно отличаются от мяса по пищевой ценности,
строению, устойчивости в хранении. Они неравноценны между собой по биологической ценности, а также по вкусовым свойствам после кулинарной обработки. Некоторые используются в лечебном питании.
По биологической ценности белки субпродуктов почти не уступают белкам мяса
птицы. Куриные субпродукты содержат 16-21% белка. В мышечном желудке лимитирующими аминокислотами являются метионин и треонин. По содержанию железа птичьи субпродукты практически не уступают мясным. Кроме того, в печени кур и цыплят
витаминов А, В6, В1, фолиевой кислоты больше, чем в говяжьей и свиной печени; в 2,57 раз больше железа, чем в мясе.
Две трети липидов представлены фосфолипидами, чье содержание в сердце и
печени цыплят и кур в 3 раза больше, чем в мясе. Другие птичьи субпродукты также
содержат значительное количество фосфолипидов, в состав которых входят высоконе176
насыщенные жирные кислоты, нестойкие к окислительным процессам. Вероятно, этим
можно объяснить низкую стойкость при хранении в замороженном виде птичьих субпродуктов и непродолжительные сроки их годности. Однако, импортные субпродукты,
обработанные антиокислителями и консервантами, имеют по сравнению с отечественными длительный срок годности – до 1,5 года.
Содержание холестерина выше в субпродуктах птичьих, чем в субпродуктах
убойных животных. Ученые пришли к выводу: чтобы не спровоцировать развитие атеросклероза, с пищей допустимо получать не больше 300 мг холестерина в сутки.
В сердце количество полноценных белков не уступает мышцам, но его мышечная ткань более упругая, плотная, жесткая, оно требует более длительной тепловой обработки, имеет более низкую цену по сравнению с мясом птиц.
Птичьи субпродукты имеют высокую пищевую ценность, однако при хранении в
замороженном состоянии они подвержены активным окислительным процессам. Использование в кулинарии охлажденных субпродуктов (при условии их свежести) предпочтительнее замороженных, так как при хранении в замороженном виде под влиянием
окислительных процессов разрушаются витамины, накапливаются продукты с неприятным вкусом и запахом.
Обработка субпродуктов заключается в очистке, мойке и охлаждении. От сердца
отделяют артерию и освобождают его от околосердечной сумки. Сердце промывают и
направляют на охлаждение. Мышечные желудки кур, цыплят и цыплят-бройлеров обрабатывают на машине для обработки желудков или вручную, а мышечные желудки
остальной птицы - вручную. Мышечные желудки отделяют от тушек цыплят-бройлеров
вместе с кишечником, от тушек кур и цыплят вместе с кишечником и клоакой, отрезают от него железистый желудок, с желудков снимают жир-сырец таким образом, чтобы
содержимое желудка, остатки кишок, внутренних органов и прочие загрязнения не попали в жировое сырье. После этого желудки вместе с кишечником и клоакой попадают
в машину для обработки желудков. Шеи (при наличии кожи) очищают от остатков пера, пуха и пеньков, промывают и направляют на охлаждение [4].
По качеству обработки птичьи субпродукты должны соответствовать требованиям
ГОСТ Р 53157-2008: головы – без остатков пера, пуха и сгустков крови; промыты от загрязнений; крылья – очищенные от пера, пуха, пеньков; промыты (допускаются переломы
в локтевом суставе без наличия кровоподтеков); мышечные желудки – освобождены от
содержимого; промыты, с ожиренных желудков снят жир, кутикула удалена; ноги – без
ороговевшего слоя, наминов, остатков пера и загрязнений; промыты; печень – без желчного пузыря и прирезей посторонних тканей, чистая; сердце – освобождено от наружных
кровеносных сосудов, промыто от сгустков крови и загрязнений (допускается наличие остатка аорты); шеи – без кожи, трахеи и пищевода, промыты от загрязнений и крови.
Цвет и запах обработанных субпродуктов птицы должны соответствовать свежим доброкачественным субпродуктам, без постороннего запаха.
Допускается наличие неудаленной кутикулы величиной до 1 см у мышечных
желудков всех видов птицы. По согласованию с покупателем могут выпускаться мышечные желудки с неудаленной кутикулой и жиром, шеи с кожей. Все субпродукты,
изменившие цвет (потемневшие), оттаявшие или повторно замороженные, не допускаются к реализации, а используются только для промышленной переработки. Свежесть
птичьих субпродуктов определяется органолептически. При несоответствии требованиям качества хотя бы по одному показателю проводят лабораторные исследования.
Субпродукты охлаждают уложенными в противни, ящики слоем не более 10 см,
которые располагаются в камерах на стеллажах или передвижных этажерках. Ускорить
процесс можно, используя скороморозильные аппараты от -2 до -40С. Охлажденные
субпродукты упаковывают в пакеты или укладывают на лотки, которые затем упаковывают в полимерные пленочные материалы.
Срок хранения субпродуктов при температуре воздуха от -1 до 40С и относительной влажности воздуха 80% - 2 суток, включая транспортирование.
177
Список литературы
1. ГОСТ Р 53157-2008 Субпродукты птицы. ТУ
2. Крылова Н. Обзор рынка мяса птицы в России / Н.Крылова // Мясные технологии. – 2013. - №5. – С. 24-27.
3. Обзор рынка мяса в 2013 году // Мясные технологии. – 2013. - №6. – С. 44-45.
4. Товароведение однородных групп продовольственных товаров. Учебник для
бакалавров для ВУЗов. / Л.Г. Елисеева, Т.Г. Родина, А.В. Рыжакова, М. Елисеев и др. –
М.: Дашков и К. – 2013. – 930 с.
УДК 664.8.035.4:635.262
С.А. Гребцов, студент
И.А. Попов, к.с.-х.н., доцент
ИССЛЕДОВАНИЕ ЧЕСНОКА ОЗИМОГО СОРТА РУССКИЙ
НА ПРИГОДНОСТЬ ДЛЯ МАРИНОВАНИЯ
В работе обоснована пригодность чеснока озимого сорта Русский для маринования, определен химический состав свежего и маринованного чеснока.
Чеснок (Allium sativum) это – луковичное двулетнее растение рода лук, относится к семейству лилейных. Листья имеют плоскую форму, желобчатые, поникающие или
прямостоячие. Стебель цветка (стрелка) ровный, высотой 50…140 см. Луковица сложная, количество зубков от 2 до 6 шт., каждый покрыт жесткой чешуей.
Свежий чеснок - источник биологически активных веществ. В его луковицах содержится значительно больше фитонцидов, углеводов, эфирных масел и витаминов,
чем в луке.
В чесноке содержатся витамины группы B, C, также он богат кальцием, натрием,
калием, минеральными солями и магнием. Фосфорная, кремниевая и серная кислоты
также входят в его состав. Содержащийся в нем белок, помогает организму вырабатывать антитела, которые обеспечивают защиту от вредного воздействия окружающей
среды [4].
По энергетической ценности чеснок приравнивается к зерновым культурам и по
сравнению с овощными имеет высокие показатели, которые составляют 111…113 ккал,
или 465…557 кДж, на 100 г сырого вещества.
Благодаря аллицину, при регулярном употреблении, можно предотвратить образование рака кожи (раковых опухолей кожи), или уменьшить в размерах уже существующие злокачественные образования.
К полезным свойствам чеснока относится уникальная способность лечить простудные заболевания. Аллицин, который содержится в нем, не дает вырабатываться
особым ферментам, которые способствуют вирусам распространяться в организме. Разумеется, антибиотики искусственного происхождения несколько эффективней, но зато
чеснок не вызывает дисбактериоза и привыкания бактерий. Аллицин является мощным
антиоксидантом. Именно благодаря этому соединению, чеснок имеет характерный резкий запах [3].
Чеснок употребляют в пищу в сыром, варенном и маринованном виде. Чеснок
хорошо сочетается с различными овощами, что позволяет использовать его для приготовления различных блюд и салатов.
Одним из наиболее распространенных способов переработки чеснока является
его маринование, т.е. заливка маринадом, состоящим из соли, сахара, пряностей, уксусной кислоты и воды[3].
178
Исследования озимого чеснока сорта Русский на пригодность для маринования
были проведены в 2013-14 гг. на кафедре технологий переработки растениеводческой
продукции и в лаборатории биологических анализов ВГАУ.
Схема опытов включала 4 варианта маринования чеснока:
1.Стандартный.
Чеснок очистить на дольки, помыть, пробланшировать 2 мин в кипящей воде и
расфасовать в подготовленные стеклянные банки. Приготовить маринад: на 1 л воды 50
г соли, 60 г сахара, довести до кипения, добавить 10 г уксусной эссенции (70 %) . На
дно банки (0,5 л) положить 1 г черного горошка, 1 г лаврового листа, 1,5 г гвоздики.
Заливка чеснока производится горячим маринадом, затем герметичное укупоривание
банок лакированными металлическим крышками и стерилизация в течение 5 мин при
100 0С.[5]
2.Чеснок с листьями моркови.
Подготовка чеснока производится по первому варианту. Маринад: на 1 л воды
35 г соли, 100 г сахара, довести до кипения, добавить 55 г уксусной кислоты (9%-ной).
На дно банки (0,5 л) положить 50 г листьев моркови, чеснок, залить горячим маринадом и простерилизовать.
3. Чеснок с пряностями.
Подготовка чеснока производится по первому варианту. Маринад: на 1 л воды
30 г сахара, 10 г соли, 3 г пряностей (укроп, базилик, красный перец, шафран, кориандр, майоран), 1.5 г лаврового листа, 1.5 г горошин черного перца, довести до кипения, добавить 100 г уксусной кислоты (9 %-ной). Подготовленный чеснок залить горячим маринадом и простерилизовать [5].
4. Чеснок в свекольном соке.
Подготовка чеснока производится по первому варианту. Маринад: на 1 л воды 50 г
соли, 50 г сахара, 100 г сока столовой свеклы, довести до кипения, добавить 100 г уксусной кислоты (9 %-ной). Подготовленный чеснок залить горячим маринадом и простерилизовать.
Результаты исследования представлены в таблице 1.
Таблица 1 – Химический состав свежего и маринованного чеснока
Наименование
Значение показателя
показателя
маринованный чеснок (вариант)
свежий
стандартс листьями с пряностяв свекольчеснок
ный
моркови
ми
ном соке
Сухие вещества, %
Белок, %
Сахара, %
Витамин С, мг%
Р, %
Са, %
Кислотность,мг%
30,12
3,74
15
3.340
0,078
0,440
0,611
31,12
2,22
19
0,790
0,013
0,220
1,301
30,97
2,14
28
0,880
0,026
0,288
0,640
29,03
2,57
17
0,704
0,013
0,328
0,670
31,70
2,40
20
0,828
0,061
0,238
0,631
В результате проведенных исследований установлено, что сорт озимого чеснока
Русский пригоден для маринования. Наилучшими вкусовыми качествами и повышенным содержанием биологически активных веществ отличаются варианты маринования
чеснока с листьями моркови и в свекольном соке.
Список литературы
1. ГОСТ 7977-87 Чеснок свежий заготовляемый и поставляемый. Технические
условия.
2. ГОСТ Р 52477-2005 Консервы. Маринады овощные. Технические условия.
179
3. Поморцева Т.И. Технология консервирования//Технология хранения и
переработки плодоовощной продукции - М.: Академия, 2003.- 57 с.
4. Тараканов Г.И., Мухин В.Д., Шуин К.А. Производство овощей в открытом
грунте// Овощеводство-М.: КолосС, 2003. - 348 с.
5. Щеглов Н.Г. Консервирование плодов и овощей//Технология консервиро–
вания плодов и овощей-М.: ПАЛЕОТИП, 2002.- 94 с.
УДК 664.681.1
К.С. Задириева, студентка
Т.Н. Тертычная, доктор с.-х. наук, профессор
Е.Е. Курчаева, кандидат технических наук, доцент
Н.Н. Фонина, аспирант
ПРИМЕНЕНИЕ НЕТРАДИЦИОННОГО СЫРЬЯ В ПРОИЗВОДСТВЕ МУЧНЫХ
КОНДИТЕРСКИХ ИЗДЕЛИЙ
В данной статье речь идет о возможности применения порошка инулина и чечевичной муки в производстве кексов повышенной пищевой ценности для обогащения
конечного продукта биологически активными компонентами.
Велика роль науки в развитии производства пищевых продуктов. Она определяется результатами фундаментальных исследований в области биохимии, пищевой химии, микробиологии, гигиены питания, а также прикладными исследованиями по созданию прогрессивных технологий и технических средств по переработке сельскохозяйственного сырья и производству биологически полноценных продуктов питания.
Разработка концепции «функционального питания» является одним из важных
достижений конца XX века. По определению академика В.А. Тутельяна, к продуктам
функционального питания относятся продукты с заданными свойствами, обогащенными эссенциальными пищевыми веществами и микронутриентами [1].
Один из ведущих специалистов по функциональному питанию Б.А. Шендеров
сдает следующую формулировку: «Продукты функционального питания – это такие
продукты, которые предназначены для систематического ежедневного употребления и
оказывают регулирующее действие на физиологические функции, биохимические реакции психосоциальное поведение человека через нормализацию его микроэкологического статуса» [2]. Основная цель данных продуктов – восстановление нормальной
жизнедеятельности организма человека.
Мучные кондитерские изделия на сегодняшний день нуждаются в улучшении их
биологической ценности, поэтому исследования в этом направлении весьма актуальны.
Для реализации этой задачи нами проведены исследования по использованию порошка
инулина и чечевичной муки, а производстве кексов повышенной пищевой ценности.
В работе использовался порошок инулина (ТУ 9197-002-97357430-2009) на основе топинамбура производства «Рязанские просторы» (г. Саратов). Инулин оказывает положительное воздействие на организм человека. Он адсорбирует на себе различные экзо- и эндотоксиканты (тяжелые металлы, канцерогенные субстанции, токсины микроорганизмов, радионуклиды) и выводит их из организма, способствуя очистке не только
ЖКТ (энтеральная детоксикация), но и всего организма (системная детоксикация).
Инулин восстанавливает нормальную микрофлоры кишечника: усваивается и
гидролизуется полностью кишечной микрофлорой, главным образом, бифидобактериями. Образующиеся в процессе микробного метаболизма биологически активные
вещества (летучие жирные кислоты, витамины, аминокислоты и др.) используются для
выработки энергии и метаболизма кишечника и организма в целом. Способствуя размножению полезной микрофлоры, инулин усиливает колонизационную резистент180
ность, т.е. препятствует размножению патогенных микроорганизмов, а также ее способствует поддерживанию всех видов обмена веществ в организме, особенно углеводный и липидный метаболизм, и все функции ЖКТ (моторную, секреторную, всасывательную, экскреторную, эндокринную, иммунную).
Нерасщепленные в желудке молекулы инулина способны сорбировать значительное количество пищевой глюкозы и препятствовать ее всасыванию в кровь, что
способствует снижению уровня сахара в крови после еды [3].
В решении проблемы белкового дефицита важную роль в качестве сырья для его
производства играют бобовые культуры, к которым относятся горох, фасоль, чечевица
и др. По химическому составу и пищевой ценности эти культуры наиболее близки к
источникам животного белка – молоку, мясу, рыбе. Известно, что белки семян бобовых
содержат полный набор аминокислот, в том числе и незаменимых, которые влияют на
жизненно важные процессы, происходящие в организме [4, 5].
Таблица 1 - Химический состав семян чечевицы (в % на СВ)
Вещества
Колебания вещества
Авторы
Вода
7,6-14,6
Смирнова-Иконникова
12,0-14,0
Лузина и Осипова
10,2-13,7
Антипова, 1999
Белок
23,8-32,0
Прянишников, 1922
21,3-30,0
Смирнова-Иконникова
23,0-32,0
Лузина и Осипова
28,0-30,0
Леонтьев, 1960
26,8-29,5
Антипова, 1999
Жир
0,6-2,1
Прянишников,1922
0,6-2,1
Лузина и Осипова
0,7-1,4
Смирнова-Иконникова
0,6-2,1
Леонтьев, 1960
0,9-1,2
Антипова, 1999
Зола
2,30-4,4
Леонтьев, 1929
2,5-3,6
Смирнова-Иконникова
2,3-4,4
Лузина и Осипова
2,3-4,3
Леонтьев, 1960
Крахмал
47,3-60,27
Чернобровенко, 1927
43,8-53,9
Смирнова-Иконникова
47,0-60,0
Лузина и Осипова
47,0-70,0
Леонтьев, 1960
53,2-58,4
Антипова,1999
Клетчатка
2,48-4,95
Матер. хим. лабор. ВИРа
2,7-4,5
Смирнова-Иконникова
2,4-4,9
Лузина и Осипова
2,3-2,7
Антипова, 1999
По богатству белка чечевица занимает не последнее место среди бобовых культур
и может быть использована в качестве белкового сырья при производстве продуктов питания. Содержание белка в чечевице находится в пределах 26,9-32,2 %, что несколько
выше, чем в других бобовых, за исключением сои. Интересные данные приводятся рядом
авторов, изучавших химический состав чечевицы, они представлены в таблице 1 [5].
В качестве контроля рассматривалась рецептура кекса «Столичный». Была
предпринята попытка найти оптимальные дозировки мучных компонентов. Для оптимизации соотношений мучных компонентов было принято симплекс-решетчатое планирование эксперимента.
181
В данном случае за единицу условно была принята сумма мучных компонентов:
Х1 – дозировка порошка инулина, %; Х2 – дозировка муки пшеничной высшего сорта,
%; Х3 – дозировка чечевичной муки, %.
В качестве выходного параметра использовался показатель комплексной оценки
качества кексов (Y, баллы). Поскольку реально целесообразно вводить в рецептуру не
более 12,0 % порошка инулина и чечевичной муки без существенного снижения качественных характеристик кексов, то именно это значение было принято за единицу. Остальные 88,0 % представлены мукой пшеничной высшего сорта.
На первом этапе был реализован симплекс-решетчатый план, в каждой точке которого было проведено по 3 параллельных опыта, средние значения которых приведены в таблице 2.
Расчет параметров оптимизации проводили по программе «STATISTICA» [6].
На основе этих данных были оценены коэффициенты приведенного полинома
второй степени, имеющего вид:
У = 81Х1 + 99,3Х2 + 77,5Х3 + 6,6 Х1Х2 + 32,2 Х1Х3 + 25,2Х2 Х3. (1)
Проверка уравнения по критерию Фишера показала, что полученная модель адекватно описывает экспериментальные результаты и, следовательно, может быть использована для построения контурных кривых в трехкомпонентном пространстве. На
рисунке 1 приведена зависимость комплексной оценки качества кексов от массовой доли мучных компонентов.
Таблица 2 – Данные для построения диаграммы исследования комплексной
оценки качества кексов
Мучные компоненты
Комплексная оценка качества
в кодированном
в натуральном
кексов, баллы
выражении,
выражении, %
доли единицы
Х1
Х2
Х3
Х1
Х2
Х3
У1
У2
У3
Уср
Y 1 = 81
1
0
0
12
0
0
80
82
81
Y 2 = 99,3
0
1
0
0
12
0
100
98
100
0
0
1
0
0
12
76
77,5
79
Y
Y
12
Y
13
0,5
0,5
0,5
0
0
0,5
6
6
6
0
0
6
90
88
94
87
91,5
87
0
0,5
0,5
0
6
6
94
96
94
Рисунок 1 – Зависимость комплексной оценки качества кексов
от массовой доли мучных компонентов
182
3
Y 23
= 77,5
= 91,8
= 87,3
= 94,7
Анализ рисунка 1 позволяет выбрать оптимальную (с технологической точки
зрения) область дозировки мучных компонентов, а именно: Х1= 0,1-0,2; Х2 = 0,4-0,45;
Х3= 0,2-0,45.
В натуральном выражении соответственно: Х1 = 1,2-2,4 %; Х2 = 4,8-5,4 %; Х3 =
2,4-5,4 %.
С учетом постановки эксперимента, получим следующие пределы изменения
рецептурных компонентов: дозировка порошка инулина – 1,2-2,4 %, мука пшеничная
высшего сорта – 92,8-93,4 %; чечевичная мука – 2,4-5,4 %.
Таким образом, получены мучные кондитерские изделия повышенной пищевой
и биологической ценности за счет содержащихся в применяемых добавках инулина,
витаминов, пищевых волокон, макро- и микроэлементов, а также белковых веществ чечевичной муки.
Список литературы
1. Тутельян В.А. Микронутриенты в питании здорового и больного человека [Текст]
/ В.А. Тутельян, В.Б. Спиричев, Б.П. Суханов, В.А. Кудашева. – М.: Колос, 2002. – 424 с.
2. Шендеров Б.А. Современное состояние и перспективы развития концепции
«Функциональное питание» [Текст] / Б.А. Шендеров // Пищевая промышленность. –
2003. – №5. – С.4-7.
3. http://www.inulin.ru/: [Электронный ресурс].
4. Крылова В.Б. Чечевица – источник пищевого растительного белка / В.Б. Крылова // Вестник Российской академии сельскохозяйственных наук. – 1994. – №1. – С.2122.
5. Антипова Л.В. Чечевица: Перспективы использования в технологии пищевых
продуктов: монография / Л.В. Антипова, Е.Е. Курчаева, В.И. Манжесов,
И.В. Максимов. – Воронеж: ФГОУ ВПО Воронежский ГАУ, 2010. – 263 с.
6. Боровиков В.П. STATISTICA. Искусство анализа данных на компьютере
[Текст] / В.П. Боровиков. – М.: Питер, 2003. – 688 с.
УДК 606:664.8.9
В.Н. Измайлов, студент
И.А. Глотова, доктор техн. наук, профессор
В.С. Балабаев, аспирант
ПЕРСПЕКТИВЫ ИСПОЛЬЗОВАНИЯ ХИТОЗАНА
В БЕЗНИТРИТНОЙ ТЕХНОЛОГИИ КОЛБАСНЫХ ИЗДЕЛИЙ
Проанализирован групповой ассортимент пищевых добавок, используемых в
производстве мяса и мясных продуктов. Рассмотрены особенности безнитритной
технологии производства колбас. Обусловлены перспективы и преимущества
использования хитозана в безнитритной технологии.
В связи с ухудшением экологической обстановки, возрастанием стрессовых
воздействий на человека и другими неблагоприятными факторами важное значение в
настоящее время приобретает проблема повышения качества, безопасности и лечебнопрофилактических свойств мясных продуктов.
Одним из основных направлений выбора пищевых добавок и ингредиентов,
включаемых в состав рецептур мясных продуктов, является использование нитритов,
бензоатов, других химических консервантов и стабилизаторов, синтетических
антиоксидантов и т.д. Большое распространение получили пищевые добавки в виде
смесей: нитритные смеси, белковые смеси, фосфатные смеси, смеси натуральных
пряностей, смеси водорастворимых пряностей, полифункциональные смеси,
ароматизаторы, ускорители созревания и др. Пищевые добавки обеспечивают
183
стабилизацию фарша, его консервацию, придают ему приятную красно-розовую
окраску, а также усиливают связывание воды (с целью увеличения веса и объема).
Однако при этом экологическая чистота и безопасность добавок для здоровья
потребителя обычно не ставится во главу угла [1].
В частности в производстве колбасных изделий, где используется такое небезопасное соединение, как нитрит натрия. Хотя он сам по себе не является канцерогеном,
в определенных условиях может оказывать канцерогенный эффект, в связи с чем практический интерес представляет так называемая «безнитритная технология» производства колбас
[2].
Суть этой технологии состоит в том, что используется принципиально новая
пищевая биодобавка, состоящая из набора природных веществ (солей ди- и трикарбоновых кислот, антикислородных реагентов, антиоксидантов, хелаторов, протекторов,
белков и пептидов) позволяет получить потребителя целевой продукт, не содержащий
нитритов, фосфатов и других химических агентов. По сравнению с другими комплексными добавками, КПБД имеет следующие важные преимущества: отказ от опасных
нитритов, химических консервантов и фосфатов; отсутствие накопления вредных перекисей; предотвращение микробного обсеменения; существенное удлинение сроков
хранения; улучшение вкусовых качеств; медико-биологическая безопасность.
Все вещества в КПБД являются природными; причем, они в той или иной степени присущи организму человека. Большинство из этих веществ уже использовались по
отдельности в пищевой промышленности или медицине.
Однако, для усиления бактерицидных свойств добавки дополнительно применяются такие компоненты, как граммицидин и актиномицин, для обработки оболочки
колбасных изделий. Наличие таких компонентов содержит в себе потенциальный риск
и может нанести вред здоровью человека.
Проанализировав данное несоответствие нами было предложено использовать в
составе комплексной пищевой биодобавки хитозан - природный биополимер животного происхождения, получаемый, в основном, из панцирей ракообразных деацетилированием хитина (рисунок 1).
CH3
CO
NH
HO
CH2OH
O
O
CH2OH
O
NH2
O
+NaOH
-CH3COONa
HO
NH
HO
CH2OH
O
O
CH2OH
O
O
HO
NH2
CO
CH3
Рисунок 1. Деацетилирование хитина и получение хитозана
На рисунке 2 приведено графическое отображение распределения количества
патентов (в процентах) с использованием хитозана по отраслям промышленности.
Рисунок 2. Количество патентов с использованием хитозана по отраслям промышленности
184
Анализ приведенных данных показывает, что действие хитозана при изготовлении пищевых продуктов недостаточно изучено, его уникальные характеристики дают
основание для проведения исследований по его использованию в мясном производстве
и в частности в технологии производства колбас.
Годовое воспроизводство хитозана составляет по приблизительным оценкам
около 2,3 млрд. т., что открывает большие перспективы в увеличении объема производства данного вещества [3].
Пищевое использование хитозана обусловлено его способностью проявлять
эмульгирующие, структурирующие, адгезивные, липофильные и другие свойства, что
открывает большие возможности к его применению в продуктах функционального назначения [4].
Учитывая перечисленные выше полезные свойства хитозана, его использование
в безнитритной технологии крайне перспективно, где он может выступать как антиокислитель; мощный сорбент; структурообразователь; ингибировать действие ферментов и оказывать бактерицидное и бактериостатическое действие.
Также хитозан обладает водорастворимой формой – сукцинатом хитозана, что
значительно упрощает его внесение в сырьё.
Применять хитозан в технологии колбасных изделий планируется в двух аспектах – путем непосредственного внесения в мясные фарши наряду с другими компонентами комплексной пищевой биодобавки, а также путем обработки оболочки колбасных
изделий раствором хитозана заданной концентрации.
В технологии мясных продуктов важная роль отводится функциональнотехнологическим свойствам хитозана (стойкость геля, эмульгирующая способность
системы) [5]. Хитозан способен к образованию внутри- и межмолекулярных водородных связей, именно это свойство служит основой для производства структурированных
мясных продуктов, а также является одной из причин образования прочных комплексов
с белками мяса.
Хитозан не только обеспечивает хорошие физико-химические показатели продукта, но и повышает биологическую ценность, придавая ему лечебнопрофилактические свойства [4].
Нами было апробировано внесение хитозана в мясные модельные системы, определена целесообразная дозировка хитозана. Примеры полученных графических зависимостей представлены на рисунках 3-4.
Рисунок 3. Влияние массовой доли хитозана на влагоудерживающую способность мясных модельных систем
185
Рисунок 4. Влияние массовой доли хитозана на жироудерживающую способность мясных модельных систем
Анализ полученных данных показывает, что увеличение количества вносимого
хитозана в мясную модельную систему приводит к значительному росту функционально-технологических свойств (ВСС, ВУС, ЖУС, СЭ, ЭС) и достигает максимума при
концентрации хитозана в мясной системе 4 %. Так, значение ВCC увеличилось на 21,9
% и 23,44 % для модельных фаршей для котлет и шницелей соответственно; ВУС – на
14,18 % и 14,74 %; ЖУС – на 21,65 % и 22,72 %; СЭ – на 15,31 % и 19,24 %; ЭС – на
26,05 % и 23,11 % соответственно.
Одновременно с этим следует отметить, что после определенного предела, увеличение количества хитозана в мясной модельной системе приводит к ухудшению органолептических показателей продукта (таблица). Определение органолептических показателей проводили после кулинарной обработки – жарке формованных из модельного фарша изделий.
Так, например, внесение хитозана в количестве 1 % абсолютно не влияет на органолептические показатели, внесение в количестве 3 % приводит к незначительному
ухудшению органолептических показателей, а увеличение дозы до 4 % приводит к явным ухудшениям (терпкий привкус, ярковыраженное горькое послевкусие).
Таблица 1 - Изменение органолептических показателей мясной модельной системы после добавления различных количеств хитозана
Количество хитозана, вноОрганолептические показатели
симого в фарш, %
Чистый вкус, свойственный мясному сырью. Не имеет
1
послевкусия
Очень слабовыраженный терпкий привкус. Не имеет по2
слевкусия.
Слабовыраженный терпкий привкус, горьковатое по3
слевкусие 30-45 сек.
Неприятный терпкий привкус, горьковатое послевкусие
4
4-5 мин.
Полученные нами данные о влиянии добавки хитозана на оганолептические и
функционально-технологические свойства мясных модельных систем свидетельствуют
186
о высокой эффективности добавки, а также показывают хорошие структурообразующие и реологические свойства хитозана.
Таким образом, предлагаемое использование хитозана в безнитритной технологии позволит улучшить потребительские качества целевых продуктов и существенно
удлинить сроки хранения колбасных изделий при полном отказе от добавления нитритов, химических консервантов и фосфатов. Продукция мясокомбинатов может стать
экологически чистой.
Список литературы
1. Векшин Н.Л. Новые подходы к улучшению технологии мясных продуктов /
Н.Л. Векшин // Мясные технологии. - 2005. - №7. - С. 3-6.
2. Пат. 2311047 РФ, МПК С2 A23L1/314 Способ изготовления безнитритных
колбасных изделий / Н.Л. Векшин – Заяв. 20.05.2007. Опубл. 27.11.2007.
3. Карпова Е.В. Хитозан сезона [Текст]/ Е.В. Карпова// М.: Инновации + паблисити, - 2010. - №2. – с. 30-34
4. Скрябин Г.А. Хитин и хитозан. Получение, свойства и применение [Текст] /
К.Г. Скрябин, Г.А. Вихорева, В.П. Варламов// М.: Наука, - 2002. – с. 46-49
5. Боравский В.А. Энциклопедия по переработке мяса / В.А. Боравский // М.:
Солонпресс, - 2002. – 455 с.
УДК 669.713.7
А.О. Лютикова, студент
И.В. Максимов, к. с.х. н, доцент
Е.Е. Курчаева, к.т.н., доцент
Е.Ю. Ухина, к.т.н., доцент
БИОХИМИЧЕСКИЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ ФЕРМЕНТА ТРАНСГЛЮТАМИНАЗЫ
REVADA TG В АСПЕКТЕ ИСПОЛЬЗОВАНИЯ В ПИЩЕВЫХ ТЕХНОЛОГИЯХ
В данной статье рассматриваются перспективы использования люпина в
мясной промышленности как источника растительного белка. Приведены основные
характеристики бобового растения люпина. Описаны основные свойства фермента
трансглютаминазы. Разработана рецептура мясных хлебов с применением
растительных ингредиентов и ферментных препаратов.
Одной из важных отраслей отечественной пищевой промышленности является
производство мясных продуктов. Требование потребительского рынка по увеличению
производства мясных изделий послужило необходимость разработок новых технологий, позволяющих формировать полноценный рацион питания, за счет продуктов с повышенной биологической и физиологической ценностью. Для этих целей целесообразно использовать сырье, содержащее в своем составе сбалансированные комплексы
жирных кислот, белков и минеральных элементов. Увеличение населения Российской
Федерации требует постоянного расширения ассортимента мясных изделий, а также
создание нового вида продукта, сохраняющий при переработке пищевую ценность. Для
решения этой проблемы необходимо развитие новых технологий, повышающие рентабельность производства и снижающие общую стоимость готового продукта.
В настоящее время особое внимание уделяется производству мясных хлебов из
сырья низкого сорта с применением технологии реструктурирования. Данный способ
позволяет получать из разрозненных кусков мяса продукт с монолитной, сочной и нежной структурой, обладающий особым вкусом. Использование реструктурирования, как
технологического приема, улучшает функционально-технологические свойства сырья,
способствует расширению ассортимента, варьированию химического состава готовой
187
продукции и повышению рентабельности и эффективности производства. Перспективным направлением при производстве реструктурированных продуктов, является применение ферментных препаратов на основе фермента трансглютаминазы, катализирующей образование поперечных связей между белковыми цепочками и связывая белки естественным способом. Действие фермента позволяет получить формованные продукты с заданными реологическими свойствами. В этой связи актуальным направлением в современной пищевой промышленности является разработка технологии мясных
хлебов с применением растительных ингредиентов и ферментных препаратов.
Применение растительного белка само по себе не вызывает столь негативного
отношения потребителей, как сопровождающее его использование пищевых добавок, о
назначении и безвредности которых потребители, как правило, очень плохо информированы или вообще не имеют представления.
В качестве источников растительного белка авторы современных литературных
источников рекомендуют использовать многие виды бобовых растений. Однако соя занимает монопольное положение на рынке в качестве основного источника растительного белка, это объясняется тем, что содержание белка в сое в 2-3 раза выше, чем в
другом растительном сырье, низкой стоимостью, а также широким ассортиментом соевых белковых продуктов, отличающихся по составу, свойствам и назначению. Концепция правительства Российской Федерации направлена на расширение сырьевой базы растительного белка, а также налаживания производства различных препаратов растительного происхождения. В этой связи перспективным источником растительного
белка выступает люпин. Белок люпина отличается высокой биологической ценностью,
переваримостью, богат микроэлементами и витаминами, особенно β-каротином и токоферолами, и другими биологически активными веществами. Переваримость белка
люпиновой муки составляет 85-86% [2,3]. Содержание антиалиментарных компонентов
в семенах люпина, по сравнению с семенами сои, минимально. Кроме высокого содержания белка, к достоинствам люпина можно отнести его биологическую способность
хорошо расти и развиваться на очень бедных песчаных почвах без внесения азотных и
фосфорных удобрений.
Трансглютаминаза — фермент, относящийся к классу трансфераз. Трансферазы
(от лат. transfero - переношу) - класс ферментов, катализирующих перенос различных
групп от одного соединения (донор группы) к другому (акцептор группы). Трансферазы широко представлены в составе растительных и животных тканей, а также в микроорганизмах. Они играют ведущую роль в промежуточном обмене веществ, участвуя в
превращениях углеводов, аминокислот, нуклеиновых кислот, липидов и других биологически важных соединений [5].
Класс трансфераз включает более 450 ферментов, разделённых по химической
природе переносимых групп на подклассы, катализирующие перенос одноуглеродных
групп (метилтрансферазы); трансферазы, переносящие остатки Сахаров (гликозилтрансферазы); трансферазы, переносящие группы, содержащие азот (например, аминотрансферазы); трансферазы, переносящие фосфатные группы (фосфотрансферазы), и
т.д.
Изначально трансглютаминаза (номер по классификации ЕС 2.3.2.13) была
идентифицирована как фактор XIII свертывания крови в плазме, плаценте и тромбоцитах. Дальнейшие исследования показали, что фермент также принимает участие в процессе оздоровления [4].
В результате тепловой обработки, происходит полная инактивация трансглютаминазы, поэтому применение этого фермента в качестве вспомогательных средств не
требует какого-либо деклорирования,особый интерес для достижения этих целей, при
одновременном сохранении «чистой» от Е-индексов этикетки пищевых продуктов.
На основе выбранных ингредиентов в качестве основного сырья исползовали
мясо птицы механической отвалки в соответствии с выбранной рецептурой мясного
хлеба «Аппетитный» 1 сорта по ГОСТ 23670.
188
Изучение влияния различных доз введения растительных белков на органолептические и структурно-механические характеристики модельных фаршей, а также полученные данные об изменении пищевой ценности позволили рекомендовать рациональную дозу введения гидратированного белка люпина при изготовлении мясных хлебов в количестве 10%, что позволило также сбалансировать аминокислотный состав
мясных систем. Применение фермента трансглютамизы, в выбранной концентрации
способствовало повышению влагосвязывающей способности фарша, за счет прочной
сшивки белков, что положительно повлияло на консистенцию выработанного продукта.
Список литературы
1. Курлович Б. С., Назарова Н. С., Рыбникова В. А. и др. Изучение образцов
мировой коллекции люпина: (Методические указания). Л.: ВИР, 1990. 34 с.
2. Мука, белковый концентрат и масло из семян люпина [Текст] : материалы
временных коллективов / В.Н. Головченко, В.К. Янчевский, О.Н. Науменко, З.В.
Зеленюх // Энергоресурсосберегающие технологии переработки сельскохозяйственного
сырья : Тезисы докладов. - Минск, 1996. - Ч.2. - С. 18-19
3. Пивоваров А.И., Кондратьев Е.К. Высокобелковым культурам – зеленую
улицу. – Смоленск: Моск. рабочий, Смолен. отд-ние, 1988. – 48 с.
4. Якуш Е.В. Каталитические свойства трансглутаминаз и перспективы их
использования для создания пищевой продукции из фаршей /Якуш Е.В. , Наседкин А.В.
- Изв. тихоокеан. н.-и. рыбохоз. центра. - 1999.– с. 125.
5. Krakowiak A. Методы получения трансглютаминазы при помощи
микроорганизмов. Использование фермента в пищевой промышленности/ Krakowiak
Andrzej, Czakaj Joanna Przem. spoz. - 1999. - №1, c. 36-38.
УДК 637.03
Е.А. Михалькова, студент
Е.Ю. Ухина, кандидат техн. наук, доцент
Е.Е. Курчаева, кандидат техн. наук, доцент
ИСПОЛЬЗОВАНИЕ МОЛОЧНОКИСЛЫХ МИКРООРГАНИЗМОВ
ДЛЯ БИОКОНВЕРСИИ МЯСНОГО СЫРЬЯ
В работе исследован биотехнологический принцип модификации мясного сырья
– направленное регулирование хода биотехнологических, физико-химических и микробиологических процессов, в результате которых формируется структура, цвет и вкусо - ароматические характеристики готового продукта.
Применение молочнокислых микроорганизмов с пробиотическими свойствами при
производстве колбасных изделий, представляет научный и практический интерес. К таким
стартовым культурам относятся бифидобактерии и пропионовокислые бактерии.
Бифидобактерии подавляют развитие различных гнилостных и болезнетворных
микробов, способствуют перевариванию углеводов, образуют витамины группы В (B1,
B2 и др.) и витамин К.
Пропионовокислые бактерии накапливают ароматические и антимутагенные соединения, витамины группы В, аминокислоты, являются антагонистами по отношению
к патогенной микрофлоре,
Положительный эффект использования этих культур как стартовых в технологии колбас изучен недостаточно [1,2].
В научных исследованиях перспективны следующие направления:
1. Исследование биотехнологических свойств бифидобактерий и пропионовокислых бактерий в мясных системах с последующей возможностью их применения как
стартовых культур.
189
2. Оценка органолептических, физико-химических и технологических свойств
мяса, обработанных бифидо- и пропионовокислыми бактериями.
Мясные изделия всегда пользуются высоким потребительским спросом при любом уровне экономического развития общества. Важнейшим условием расширения ассортимента и увеличения объемов выпуска колбасных изделий является – снижение
стоимости изделий при сохранении их стандартного качества. Разработка и внедрение в
производство новых перспективных технологий, основанных на интенсификации комплекса биохимических превращений, которые протекают в мясном сырье в процессе
технологической переработки при производстве колбасных изделий – это один из путей
решения этой задачи Основной путь решения проблемы связан с биотехнологическим
принципом модификации мясного сырья – направленным регулированием хода биотехнологических и физико-химических процессов, в результате которых формируется
консистенция, структура и органолептические характеристики готовых изделий.
Введение молочнокислых микроорганизмов при производстве мясных продуктов способствует получению стабильного качества колбасных изделий. Применение
стартовых культур в технологии варено-копченых колбас улучшает санитарногигиенические, микробиологические и органолептические показатели готовых мясных
изделий. Кроме того, интенсифицирует технологический процесс производства колбасных изделий [3].
В технологии получения колбасных изделий особый интерес представляет исследование молочнокислых микроорганизмов с пробиотическими свойствами. К ним
относятся бифидо- и пропионовокислые бактерии, оказывающие благоприятные эффекты на основные физиологические и биохимические функции организма.
Использование стартовых культур, включающих пропионовокислые и бифидобактерии, при производстве варено-копченых колбас ускоряет протекание биохимических
процессов, интенсифицирует процесс осадки, повышает содержание молочной и летучих
жирных кислот, свободных аминокислот и тем самым улучшает вкус и аромат колбас.
Рост микрофлоры закваски в мясном фарше препятствует развитию бактерий
группы кишечной палочки на самых ранних стадиях производства варено-копченых
колбас и повышает санитарно-гигиенические показатели готового продукта.
Бифидобактерии предохраняют липиды мяса от окисления, улучшают консистенцию, вкус варенокопченных колбас.
Применение бифидобактерий при производстве мясных продуктов обеспечивает
эффективное использование нитрита в реакции денитрификации, позволяет снизить количество вносимого нитрита до 40% от традиционно принятого и получить продукт со
стабильной окраской.
Высокая биохимическая активность пропионовокислых бактерий в мясной среде
оказывает существенное влияние на ускорение процесса созревания фарша при посоле
и формирование функционально-технологических свойств колбас при осадке.
Пропионовокислые бактерии обладают высокой протеолитической активностью
и ускоряют биохимические превращения белков мяса при посоле
Основные биохимические и микробиологические процессы в колбасном фарше
зависят от способа подготовки стартовых культур. Известны различные способы активизации сухих пробиотических препаратов. Одним из них является пересадочный, где
из первичной (материнской) закваски готовится рабочая. Пересадочный метод занимает длительное время и последнее время редко используется на производстве.
В научной работе были исследованы следующие способы активизации сухой
комбинированной закваски: беспересадочный и ускоренный).
В беспересадочном способе в обезжиренное стерилизованное и охлажденное
молоко вносили сухую культуру из расчета 0,1 г на 1л. Молоко выдерживали при 36°С
до образования сгустка кислотностью 60-65°Т.
Ускоренный способ: в пастеризованное и охлажденное до 36°С обезжиренное
молоко вносили закваску из расчета 1 мл суспензии на 1 л молока. Культивирование
190
молока с бактериальным препаратом проводили 2-3 часа при 22°С до кислотности 3035°Т, с последующим охлаждение до 4-5°С.
Эффективность действия заквасок изучали по изменению активной кислотности
фарша варено-копченых колбас в период осадки.
Добавление стартовых культур, приготовленных беспересадочным способом,
снижало рН фарша до 5,4 за 5,5 ч, ускоренным – за 8,5 ч, в контроле изменение активной кислотности до этого значения только через 24 часа.
В этой связи при производстве варено-копченых колбас можно использовать закваску, приготовленную как беспересадочным способом, так и ускоренным.
Список литературы
1. Потапова К. В. Новые виды стартовых культур// Мясная индустрия. 2003. №
4. - С.21-22.
2. Потапова К.В., Левина Н.Н., Страхова Г.Г. Пробиотические культуры для сырокопченых колбас // Мясная индустрия. 2003. № 5. С.30-31.
3. Хамагаева И.С., Ханхалаева И.А., Заиграева Л.И. Использование пробиотических культур для производства колбасных изделий. – Улан-Удэ: Изд-во ВСГТ
УДК 621.926.3/.9
Р.В. Матвеев, студент
С.В. Калашникова, кандидат с.-х. наук, доцент
ТЕХНИЧЕСКОЕ ПЕРЕРВООРУЖЕНИЕ МЕЛЬНИЦЫ ОАО
«МУКОМОЛЬНЫЙ КОМБИНАТ «ВОРОНЕЖСКИЙ»
В статье рассматриваются вопросы технического перевооружения
действующего предприятия с целью производства пшеничных зародышевых хлопьев.
Хлопья из зародышей пшеницы, обладая уникальной способностью антиоксиданта и
радиопротектора, великолепными энергетическими свойствами.
Перспективы развития мукомольной промышленности связаны со значительным
расширением ассортимента выпускаемой продукции, в том числе диетического назначения, с повышением уровня технической оснащенности предприятий и освоением новых технологий, а также с организационными преобразованиями [1].
Продукция ОАО МК «Воронежский» - это выработка из зерна пшеницы сортовой муки: «экстра», высшего сорта, первого сорта, второго сорта, манной крупы; а из
зерна ржи – муки ржаной обдирной.
В настоящее время мукомольный завод выпускает муку пшеничную: сорт «экстра» - 0,5%, высшего сорта – 50,5%, первого сорта – 19,5%, второго сорта – 9,3%, манной крупы – 0,5%, а также муку ржаную выходом – 87%.
Основными цехами комбината являются: мельница, элеватор, склад готовой продукции, цех расфасовки, цех грануляции отрубей. В состав склада готовой продукции
входят два склада бестарного хранения муки и механизированный тарный склад. Вспомогательные цеха: ремонтно-эксплуатационный участок, гараж, группа главного энергетика.
Мельница двух секционная включает секцию трехсортного 78% помола пшеницы и секцию ржаного обдирного помола с выходом 87%. Внутрипроизводственный
транспорт в подготовительном отделении механический, в размольном – пневматический. Элеватор примельничный вместимостью 19400 тонн содержит 105 силосов, в которых находится зерно ржи и пшеницы. Силоса заполняются в зависимости от качества
и района произрастания зерна. Элеватор производит прием зерна с железнодорожного
и автомобильного транспорта и отпуск на них.
191
ОАО Мукомольный комбинат «Воронежский» входит в холдинг «Воронежская
хлебная компания», и снабжает мукой шесть хлебозаводов города и минипекарни.
Целью предлагаемого технического перевооружения – является выработка пшеничных зародышевых хлопьев.
Хлопья зародышей пшеницы – источник природных веществ в органическом состоянии (общеукрепляющая формула) производятся из высококачественного, экологически чистого сырья и являются эффективным продуктом для рационального питания.
Зародышевая часть пшеничного зерна, являясь побочным продуктом мукомольного производства, содержит в себе такие важные пищевые вещества, как белки с достаточно сбалансированным аминокислотным составом, водо – и жирорастворимые витамины, микроэлементы, полиненасыщенные жирные кислоты, полисахариды и т. д. За
рубежом этот продукт используется для обогащения хлебобулочных, макаронных и
кондитерских изделий.
В целом, хлопья из зародышей пшеницы, обладая уникальной способностью антиоксиданта и радиопротектора, великолепными энергетическими свойствами, способствует улучшению рациона питания и профилактике многих заболеваний.
Хлопья являются высококалорийным продуктом: 392 ккал на 100 г. (соответственно 58,8 ккал в одной столовой ложке). Это следует учитывать при построении индивидуальной программы оздоровления. Хлопья полезны для людей любого возраста.
Хлопья оказывают общеукрепляющее и тонизирующее действие, повышают работоспособность и сопротивляемость организма инфекциям. Регулируют функционирование
желудочно-кишечного тракта. Наличие большого количества целлюлозы усиливает перестальтику кишечника и ускоряет выведение холестерина из организма. В лечебном питании показаны больным хроническим гастритом, хроническим колитом, язвенной болезнью, хроническим гепатитом, при заболеваниях желчного пузыря и желчевыводящих путей. Положительно влияют зародышевые хлопья и на обмен веществ в организме, кроветворение, стимулируют выведение шлаков из организма. Полезны больным с ожирением,
сахарным диабетом, гиповитаминозом, анемией, желчекаменной и мочекаменной болезнью. Использование пшеничных зародышевых хлопьев предупреждает и замедляет развитие атеросклероза и связанных с ним сердечно-сосудистых заболеваний. Низкое содержание натрия, преобладание калия и магния в составе пшеничного зародыша позволяют использовать их больным гипертонической болезнью. Положительно влияет на состояние
кожи, благодаря наличию множества ферментов, витаминов A, B, D, E, F, разнообразию
микроэлементов. При нанесении на кожу в виде масок благотворно влияет на энергетические процессы, тканевое дыхание, усиливает процессы детоксикации.
Получаемые в процессе размола зерна пшеничные зародышевые хлопья содержат: белков до 45%; углеводов до 48%; из них: сахара до 18 %; целлюлоза 30-33%; липидов до 11,2%. Водорастворимые витамины (в мкг/г): В1 (тиамин) - до 100, В6 (пиридоксин) - до 10, В2 (рибофлавин) - до 8, Пантотеновую кислоту – до 126, Фолиевую кислоту – до 23, РР (тиацин) - до 70. Жирорастворимые витамины: Е (токоферолы) - до
320 МЕ, А - до 800 МЕ, Д2 - до 35 МЕ. К минеральным веществам, содержащимся в
пшеничном зародыше, относится 21 микроэлемент. Продукт богат фосфором (230
мг/100 г), кальцием (до 1000 мг/100 г), калием (до 1000 мг/100г), магнием (до 260
мг/100 г), при низком содержании натрия (6-13 мг/100 г), а также: железо, марганец,
сера, медь, никель, кремний, серебро и др. Содержание витамина F составляет, в среднем, 57%. Состав аминокислот в пшеничном зародыше исключительно разнообразен,
он представлен 18 аминокислотами, 10 из которых являются незаменимыми. Белки
пшеничного зародыша сравнимы по своим свойствам с белками животного происхождения (белками сухого молока, куриных яиц)
В размольном отделении применяется сочетание механического и пневматического транспорта. На подъеме продуктов размола зерна задействована одна всасывающая пневмотранспортная система, обслуживаемая вентилятором высокого давления
ТВПЗ-1,5/1700 и фильтром РЦИЭ 40,8-48 с импульсной продувкой.
192
На 4 р.с существует возможность получения зародышевых хлопьев. На данную
размольную систему направляют продукт, скомпонованный из нескольких потоков
промежуточных фракций, полученных в технологическом процессе ранее. На вальцовый станок этой системы направляют потоки продукта со 2 шл. с., 3 р.с., схода с четвертой ситовеечной системы и со второй сортировочной системы, содержащих в своем
составе неразрушенные частицы пшеничного зародыша. Объединенный поток указанных продуктов поступает на вальцы с шероховатой рабочей поверхностью, при окружной скорости быстровращающегося вальца 5 м/с и дифференциале скоростей 1,25. При
этих параметрах на вальцовый станок устанавливают удельную нагрузку 130-140 кг/см
в сутки (вместо применяемой 100-120 кг/см-сут). Величина извлечения на вальцовом
станке поддерживается в пределах 8,6-12,5% по контролю на сите 43к.
Обработанный вальцами продукт, представляющий собой смесь муки и зародышевых хлопьев, при возможно малой скорости воздуха 18-22 м/с (во избежание разрушения
лепестков зародыша) подают пневмотранспортером в циклон-осадитель, где он отделяется
от воздуха, и направляют в рассев, минуя деташер (во избежание разрушения лепестков
зародыша), где на ситах 1,0 выделяют зародышевые хлопья как отдельный вид продукта.
Через патрубок рассева зародышевые хлопья поступают в накопительный бункер, затем в
сушильную установку кипящего слоя УСХ, где подвергается термической обработке горячим воздухом с температурой 110-130оС до влажности не более 5%. После сушилки зародышевые хлопья поступают в накопительный бункер, и на расфасовку в пакеты.
На остальных размольных системах вымол продуктов и формирование сортов
муки осуществляются согласно регламенту хлебопекарного помола.
Рисунок 1. Технологическая схема извлечения зародышевых хлопьев
Список литературы
1. Глебов Л.А Технологическое оборудование и поточные линии предприятий по
переработке зерна /Л.А. Глебов, А.Б. Демский, В.Ф. Веденьев, А.Е. Яблоков. – М.: ДеЛи принт, 2010. – 696 с.
2. Калашникова С.В. Технология производства муки и круп: учеб. пособие/ С.В.
Калашникова, В.И. Манжесов, Е.Е. Курчаева. – Воронеж: ФГОУ ВПО Воронежский
ГАУ, 2010. – 276 с.
3. Чеботарев О.Н. Технология муки, крупы и комбикормов./ О.Н. Чеботарев,
А.Ю. Шаззо, Я.Ф. Мартыненко. – М.; Ростов н/Д: МарТ, 2004. – 686 с.
193
УДК 681
А.М. Мирошникова, студент
Е.Е. Курчаева, доцент, к.т.н.
ОСОБЕННОСТИ ИСПОЛЬЗОВАНИЯ ИМБИРЯ В ПРОИЗВОДСТВЕ
МЯСНЫХ ПРОДУКТОВ
В статье рассмотрены свойства и микроструктурные характеристики корневища имбиря. Показан антибактериальный и противовоспалительный эффект корневища имбиря.
Установлена оптимальная дозировка внесения измельченного корневища имбиря
в количестве 4,5% к массе основного сырья, снижающая окислительную порчу мясной
системы.
В мясе и мясных продуктах в больших количествах содержатся многие компоненты, необходимые организму человека для полноценной жизнедеятельности (в том
числе все незаменимые аминокислоты). А также в нем отмечено высокое содержание
железа, хорошо усвояемого организмом, и витамины группы В, участвующих в регуляции углеводного обмена, и нормализующих работу сердечно-сосудистой и нервной
систем.
Но все-таки в состав основной массы широко используемых на отечественном
рынке мясных продуктов не входят некоторые необходимые вещества, являющиеся необходимыми в полноценном питании человека, для удовлетворения потребностей организма. В следствии этого, чтобы максимально нормализовать протекание обменных
процессов в организме и повысить усвояемость мясной пищи, требуется создавать комбинированные изделия на мясной основе с различными растительными добавками. Растительные компоненты не только обогащают пищу белками, витаминами и минеральными веществами, но и значительно снижают их калорийность.
А также, они содержат значительное количество эфирных масел, ингибирующих
деструкцию высоко ненасыщенных жирных кислот и жирорастворимых витаминов
[1,6] ( в том числе и в вареных колбасных изделиях) благодаря этому они положительно воздействуют на организм человека.
Не менее важной проблемой является восполнение недостатка грубой растительной пищи в рационе питания населения. На основе этого ведутся работы по получению пищевых волокн (ПВ) из растительного сырья, и введения их в технологии производства комбинированных продуктов. Поэтому, с медико-биологической позиции в
пищевых целях целесообразно использовать растительные компоненты с малой степенью очистки. При этом следует отметить, что их применение рассматривается, в основном, как увеличение ПВ в продуктах питания, а не как источник других активных веществ.
Таким образом, в современном обществе и соответственно в мясной промышленности возрастает внимание к максимальному приближению пищи к требованиям
функционального питания. Для этого необходимо способствовать обогащению пищевых продуктов витаминами и веществами с антиоксидантной активностью, повышению
содержания пищевых волокон, снижению калорийности.
Как известно, корневище имбиря имеет вид кругловатых, расположенных преимущественно в одной плоскости, пальчаторазделенных кусочков. Форма корневищ
цилиндрическая, слегка приплюснутая, длиной 5-7 см, диаметром 2-4 см, наружная поверхность ровная, запах пряный, ароматный, вкус – острый, жгучий.
194
Рис.1. Паренхимные клетки
на поперечном срезе корневища
(Ув.7 Х 40). [10]
Рис.2.
Коллатеральный
сосудистоволокнистый пучек корневища Zingiber
officinale Roscoe (Ув.7 Х 40) [10]
Микроструктурными исследованиями показано [10], что запасная паренхима содержит крахмальные зёрна, секреторные клетки имеют в составе эфирное масло
(рис.1), также присутствуют закрытые коллатеральные проводящие пучки (рис.2) и
склеренхимная обкладка.
Антибактериальный и противовоспалительный эффект в корневищах имбиря
проявляется благодаря содержанию фенольных соединений (в пересчете на 6гингерол).
Авторами [3-5, 8] были проведены исследования по определению доминирующего вещества, идентифицированного как 6-гингерол, которое составляет около
48,20%.
Рис. 3 Структурная формула - гингерол (С17Н26О4)[10]
Установлено [3-5, 8], что 6-гингерол является наиболее фармакологически значимым активным компонентом корневища имбиря. Из терпеноидного состава были
идентифицированы: гераниол, α- пинен, ß-пинен, борнилацетат.
Содержание суммы фенольных соединений в пересчете на 6–гингерол
составляет не менее 2,0% от массы сырья.
В качестве объекта исследования были использованы корневища имбиря ГОСТ
29046-91, а также модельные фарши, полученные на основе говядины 2 сорта, свинины
жилованной полужирной и мяса птицы механическй обвалки в соотношении 1:1:1. В
качестве объекта сравнения использовали модельный фарш без внесения измельченного корневища имбиря.
В мясных фаршевых системах определяли функционально — технологичесие
свойства: влагосвязывающую способность по методу Грау — Хамма, влагоудерживающую способность по разнице между массовой долей влаги в фарше и количеством
195
влаги, отделившейся в ходе термической обработки, органолептическую оценку по
ГОСТ 9959-91, перекисное число по ГОСТ Р 54346-2011.При получении модельных
фаршей мясо подвергали измельчению (мясорубка с d = 3 мм), затем измельчали корень имбиря до размера частиц 0,5-1,0 мм и вносили в мясное сырье в количестве 2,0,
4,5 и 7,0 %. После перемешивания как контрольный, так и опытные образцы фарша выдерживали при t° = 2±2°С. Образцы варили при температуре 90 - 95°С до достижения
температуры в центре образца 70 - 71°С, затем охлаждали до температуры 10-15°С.
В фаршах взятых на пробу определяли ВСС, ВУС и ЖУС, а также первичные
продукты окисления жира (пероксидное число жира).
Используя антиоксидантные свойства натуральных растительных ингредиентов
можно создать с их добавлением мясные продукты, которые будут продолжительное
время сохранять высокое качество, без значимого окисления жиров и проявлений бактериальной порчи, при этом сохраняющие более длительный период времени свои
функциональные свойства [7].
В сложившихся последние годы экономических условиях для нашей страны ,
весьма актуальным является проблема повышения пищевой и биологической ценности
продуктов питания при одновременном наиболее рациональном использовании отечественных сырьевых ресурсов, в частности корневища имбиря.
Для определения дозировки имбиря вносимого в модельные фарши были первоначально выбраны 2,0%, 4,5% и 6,0% к массе основного мясного сырья. Функционально – технологические свойства модельных фаршей представлены в табл. 1
Таблица 1. Функциональные характеристики модельных фаршей
Показатели
Содержание имбиря, %
2,0
4,5
ВСС
81,33
80,24
ВУС
76,8
79,5
ЖУС
66,9
71,0
Выход, %
70,0
73,6
6,0
78,83
82,3
75,3
75,0
Проведя сравнения органолептических свойств между исследуемыми образцами
было установлено, что использование имбиря в количестве превышающем 4,5% (от
всей массы), ухудшает вкусо-ароматические свойства продукта.
При концентрации имбиря 2,0% антиокислительные свойства биологически активных веществ проявляются в недостаточной степени. Увеличение содержания в исследуемой системе имбиря до 6,0% нецелесообразно из-за общего ухудшения органолептических показателей, таких как аромат, вкус, и т.д. вследствие наличия в имбире
специфических химических ингредиентов.
Таким образом, на основе данных органолептической оценки и функционально –
технологических свойств наиболее целесообразной следует считать введение имбиря в
количестве 4,5% к массе сырья.
На следующем этапе изучали процессы окисления липидной фракции колбасного
фарша - пероксидное число (свежевыработанные, через 7 и 12 суток хранения). В результате определения перекисного числа выявлено, что свежевырабатанный образец с
2,0 % пюре имбиря имеет перекисное число 0,021 %J, с 4,5% - 0,019%J, с 6,0% -0,018
%J.
После приготовления колбас с добавлением имбиря значения пероксидного числа
в продуктах с различным содержанием овощной добавки оказались близки.
После 7 и 12 суток хранения перекисное число экспериментальных образцов составило при добавлении: 2,0% корня имбиря 0,024 и 0,029%J; 4,5% корня имбиря 0,021 и 0,026%J; 6,0% 0,014 и 0,016 %J. Это указывает на наличие в имбире антиоксидантных компонентов, что согласуется с имеющимися в научной литературе сведениями.
196
Использование в рецептуре корневища имбиря в количестве 4,5% от общей массы
сырья сказывается на окислительных процессах в несколько меньшей степени. Но антиокислительное воздействие, со стабилизирующим качественные характеристики системы, в процессе хранения выражено сравнительно отчетливо.
Таким образом, внесение корневища имбиря в состав мясных фаршей на основе комбинации различного мясного сырья, богатого жировой фракцией перспективно и оправдано.
Список литературы
1. Алексеев К.В. Современные тенденции в создании, исследовании и применении вспомогательных веществ в фармацевтической технологии /К.В. Алексеев// Тенденции развития фармации за рубежом. М.: ВНИИМИ, 1985. - С. 49-57.
2. Тюгай М.И. Разоаботка технологии вареных колбас и использование свойств наполнителя на основе лука и моркови/дис. На соиск. ст. канд. тех. Наук . - М., 2004. - 180 с.
3. Бекетов Е.В. Совершенствование процесса извлечения флавоноидов из плодов
/Е.В Бекетов, В.П. Пахомов, О.В.Нестерова// Хим.-фарм. Журнал. 2005. - т. 39. - №6. С. 33-35.
4. Вичканова С. А. Ингибиторы микроорганизмов среди природных веществ
растительного происхождения /С. А Вичканова// автореф. дис. . доктора биол. наук:
(03.00.07.).-М, 1981.-С. 48.
5. Давыдова В.Н. Получение сухих экстрактов из растений и создание на их основе препаратов и биологически активных добавок /В.Н. Давыдова// автореферат дис.
докт. . фарм.наук. Москва, 2002.
6. Белопашко A.A. Доклиническая оценка безопасности фитопрепаратов /A.A.
Белопашко, А.А.Шкаренков, Е.Ю. Енютина и др.// Тезисы докладов I Российского национального конгресса «Человек и лекарство». М., 1992.- С. 382.
7. Мошкова Л.В. Ассортимент биологически активных добавок к пище /Л.В.
Мошкова, В.А. Садоян// Новая Аптека. Приложение. 2005. - № 5. - С. 33.
8. Рывлина Е.В. Определение индофенольных соединений неорганической природы в лекарственном и пищевом растительном сырье методом ВЭЖХ /Е.В. Рывлина//
автореф. дис. . канд. фарм. наук. — Москва, 2011.
9. Самылина И.А Пути использования лекарственного растительного сырья и
его стандартизации /И.А. Самылина, И.А Баландина// Фармация. 2004. - № 2. — С. 39.
10. Харчилава И.А. Корневище имбиря аптечного (Zingiber officinale Roscoe,
Zingiberaceae L.) /И.А. Харчилава, О.В. Нестерова, Г.П. Матюшина, Е.И. Барабанов//
Тезисы докладов XI Российского национального конгресса «Человек и лекарство». –
М., 2004, - С. 846.
11. Харчилава И.А. Определение биологически активных веществ в корневище
имбиря аптечного хроматографическими методами /И.А. Харчилава, О.В. Нестерова,
А.Н. Кузьменко// Естественные и технические науки. М., 2010. -№ 6. - С. 246 – 251.
УДК 664.642.2
С.А. Колтунова, студент
Е.Е. Курчаева, доцент, к.т.н.
ПЕРСПЕКТИВЫ ИСПОЛЬЗОВАНИЯ СТАРТОВЫХ КУЛЬТУР В КОЛБАСНОМ
ПРОИЗВОДСТВЕ
В статье рассмотрены особенности и перспективы использования различных
видов микроорганизмов в составе стартовых культур при производстве колбасных
изделий различного состава и ассортиментных групп. Доказано, что использование
стартовых культур способствует интенсификации производственного цикла при
одновременном повышении качества конечной продукции.
197
В настоящее время возникает потребность расширения ассортимента при
одновременном сохранении качества и снижения себестоимости колбасных изделий за
счет
внедрение
новых
технологий,
направленных
на
интенсификацию
производственного процесс при получении колбасных изделий.
Решение данной проблемы возможно путем использования биотехнологических
приемов модификации мясного сырья и направленного регулирования хода
биотехнологических и микробиологических процессов, играющих важную роль в
формировании структуры и органолептических показателей конечного продукта.
В связи с чем актуальным является использование стартовых культур на основе
различных шатммов микроорганизмов. Поскольку при введении микроорганизмов
происходит образование специфических биологически активных компонентов, таких
как: органических кислот, бактериоцинов, ферментов, витаминов и других,
влияющихна микробиологические и качественные показатели готового продукта.
Известны техноогии , предусматривающие введение сттартовых культур,
полученных на основе Lactobacillus plantarum, Lactobacillus brevis и Lactobacillus
fermenti.
Культура Lactobacillus plantarum относится к стрептобактериям и является
слабым кислотообразователем. Оптимальная температура роста составляет 30°С.
Lactobacillus plantarum проводит расщепление глюкозы по гликолитической схеме
Эмбдена-Мейергофа.
Lactobacillus fermenti - гомоферментативные молочнокислые палочки группы
бета-бактерий. Относятся к слабым кислотообразователям.
Широкое применения в мясной промышленности нашла культура Pediococcus
cerevisiae, которую первоначально использовали в качестве бакпрепарата. Известно,
что при введении углеводсодержащего компонента в мясную систему Pediococcus
cerevisiae способствует регулированию показателя рН, а также продолжительности
свертывания и количество летучих кислот.
Как показал анализ литераты совместное использование молочнокислые
бактерии: Lactobacillus sake (Lactobacillus sakei) и Lactobacillus curvatusу ускоряет
производственный процесс, т. е. Сокращает время созревания фарша и улучшает
органолептические показали получаемых колбасных изделий.
Внедрены технологии получения колбасных изделий с использование культур Lactobacillus acidophilus, Lactobacillus bulgaricus, которые как правило применяют при
производстве полусухих сырокопченых колбас. Особенность данных культур заключаеся в
том, что они устойчивы к кислоте и соли, а также характеризуются способностью
развиваться при различных температурах и обладают высокой протеолитической
активностью.
Известна стартовая культура Moraxella phenylpyruvica психрофильная культура факультативный анаэроб, что позволяет ей активно развиваться в толще продукта и как
показали исследования продуцировать вещества - предшественников аромата.
Известна стартовая культура Micrococcus, которая восстанавливает нитраты в
нитриты и способствует улучшению вкуса и цвета готовых изделий.
Улучшение консистенции готового продукта достигается введением смеси
бактериальных культур Lactobacterium acidophillum и Streptococcus thermophillus,
которые обладают протеолитической активностью за счет выделения протеолитических
ферментов, гидролизующих мышечную и соединительную ткани за короткий
промежуток времени. Получение высококачественного продукта из низкосортного
мяса, содержащего значительное количество неполноценных белков, достигается
введением смеси культур бактерий: Micrococcus caseoliticus BKЛM-B-1619,
Lactobacillus plantarum ВКЛМ-В-1617 в соотношении 1:1:1 из расчета 20-50 млн. клеток
на 1 кг сырья, которые являются мезофильными микроорганизмами и интенсивно
растут при температуре от 12° до 19°С. Доказано, что биомасса Lactobacillus plantarum
полностью подавляет рост суточных культур Escherichia coli, Bacillus subtilis, а также
198
плесневых грибов Penicillium gladioli на оболочке колбасных изделий, не изменяя их
химического состава [1].
В последние годы особое внимание многих ученых привлекают
бифидобактерии. Установлено, что бифидобактерии являются преобладающим
компонентом кишечной микроэкологической системы, составляя в среднем до 90%
общего числа микроорганизмов.
Чистые культуры бифидобактерий характеризуются следующими свойствами:
это грамположительные, анаэробные, бесспоровые, неподвижные палочки, не
разжижающие желатину. Они сбраживают глюкозу с образованием уксусной и
молочной кислот без выделения газа, снижают рН до значения 4,1-3,8, оптимальная
температура культивирования 37-38 °С, а биокинетическая зона роста составляет 20-45
°С. Микроб не патогенен для человека и животных [1].
Известно, что бифидобактерии разрушают канцерогенные N-нитрозамины и
продуцируют летучие кислоты, накапливают различные ароматические вещества, такие
как формальдегид, ацетальдегид, бутанон-2.
Одним из показателей биохимической активности бифидобактерий является их
протеолитическая
активность.
Установлено,
что
большинство
штаммов
бифидобактерий обладает в молоке приблизительно такой же протеолитической
активностью, как и Str. Lactis. В процессе жизнедеятельности бифидобактерий в
большом количестве накапливаются и такие аминокислоты, как лизин, аргинин,
глютаминовая кислота, валин, метионин, лейцин, тирозин.
Одним из главных способов восстановления микробиоценоза является
применение препаратов из живых клеток бифидобактерий таких как бифидумбактерин
и бификол.
Проблема создания бифидосодержащих стартовых культур для выработки
мясных продуктов может быть решена при комбинации бифидобактерий с
молочнокислыми бактериями. Изучено влияние симбиотических молочнокислых
заквасок, двухштаммовой закваски - Lactobacillus plantarum и В. Bifidum и
трехштаммовой закваски - Lactobacillus plantarum, S. ladus, В. Longum на
микробиологические показатели варено-копченых колбас при дозе внесения закваски
5%. Введение данных заквасокспособствует сокращению процесса созревания фарша
до 3-5 суток при t=20°C до 10 часов без осадки.
На сегодняшний день разработана целая серия мясных продуктов с
использованием различных стартовых культур.
Разработана технология колбасных на основе фарша с введением бактериальных
культур, Битек ЛКБ-5 Арт 825/10 (Bitec LKB-5 Art. 825/10).
Известен способ производства деликатесного мясного продукта по которому в
процессе посола вводят закваску молочнокислых культур Lactobacterium brevis в
количестве 0,5% к массе несоленого сырья.[3].
Апробирован способ изготовления сырокопченых колбас, предусматривающий
приготовление фарша из говядины высшего сорта, свинины жилованую нежирную,
мясо кур кусковое (грудка), грудинку свиную или шпиг хребтовый мясного сырья в
который дополнительно вводят бактериальный препарат ПБК-БР в количестве 0,020,03 мас.% [4].
Известен способ производства препарата бактериального для производства
ферментированных мясных изделий и биотрансформации мясного сырья, содержащий
живые культуры молочно-кислых микроорганизмов, стафилококков и педиококков
(штамм Lactobacillus sakei ВКПМ В-8936 и штамм Lactobacillus plantarum ВКПМ В1616, из стафилококков - штамм Staphylococcus xylosus ВКПМ В-8945, из педиококков
- штамм Pediococcus pentosaceus ВКПМ B-9955 в равном процентном соотношении) [5].
В Государственном образовательном учреждении высшего профессионального
образования Восточно-Сибирского государственного технологического университета
разработан способ производства варено-копченых колбас с использованием
199
активизированной ферментным препаратом β-галактозидазы, закваски Bifidobacterium
longum В379М или комбинированной закваски, состоящей из B.longum В379 М и
L.plantarum 8П-А3, отдельно активизированных ферментным препаратом βгалактозидазой, взятых в соотношении 2:1, при этом закваску B.longum В379М или
комбинированную закваску берут в количестве 4-5% на 100 кг основного сырья [7].
Известен способ производства варено-копченого продукта из говядины, с
использованием
в
качестве
бактериального
препарата
замороженную
концентрированную закваску на основе пропионовокислых бактерий Propionibacterium
shermanii KM-186 в количестве 3-4 единицы активности на 100 кг основного сырья [10].
На сегодняшний день на перспективу особый интерес изучение процессов
ферментации низкосортного мясного сырья, как правило имеющегося в значительных
количествах на мясоперерабатывающих предприятиях путем введения стартовых культур
как в чистом виде, так и в различных комбинациях, подобранных экспериментальным
путем.
На кафедре технологии переработки животноводческой продукции ФГБОУ ВПО
ВГАУ были проведены исследования по влиянию различных комбинаций стартовых
культур на степень биотрасформации низкосортного мясного сырья. Установлено, что
совместное использование Bifidobacterium longum В379М и Lactobacillus plantarum
взятых в соотношении 3:1 в количестве 3,5% способствовали сокращению процесса
созревания фарша до 2-3 суток при температуре 18-20 °С.
На основе серии проведенных опытов разработана рецецептура колбасы варено
— копченой «Белгородская» (ТУ 9213-038-00492894-2013), которая была апробирована
в условиях ИП «Славянские колбасы», г. Задонск.
Таким образом, использование различных видов микроорганизмов в составе
стартовых культур при производстве колбасных изделий различных ассортиментных групп
является перспективным для повышения пищевой ценности и интенсификации процесса
производства.
Список литературы
1. Хамагаева И.С. Использование пробиотических культур для производства
колбасных изделий/ И.С. Хамагаева И.А. Ханхалаева Л.И. Заиграива-Улан-Удэ:
Издательство ВСГТУ. - 2006. - 257 с.
2. Пат.2305943 Р.Ф., МПК А22с 11/00, А23L 1/314, A23L 1/317. Способ
производства сырокопченых колбасных изделий/ Степанов А.А., заявл. 02.03.2005;
опубликовано 20.09.2007. БЮЛ:№26.
3. Пат.2337572 РФ.МПК A23L 1/31,A23B 4/023., Способ производства
деликатесногомясного продукта/ Забалуева Ю.Ю., заявлено 21.03.2007; Опубликовано
10.11.2008 Бюл. №31.
4. Пат. 2366304 Р.Ф МПК A23L 1/317, A23L 1/314., Способ изготовления
сырокопченых колбас/ Текутьева Л.А., заявлено 29.11.2007; Опубликовано 10.09.2009
Бюл.№25
5. Пат. 2367685 Р.Ф., МПК C12N 1/20., Препарат бактериальный для
производства ферментированных мясных изделий и биотрансформации мясного сырья.
/ Хорольский В.В., заявлено 19.12.2007., Опубликовано: 20.09.2009 Бюл. № 26.
7. Пат. 2375925 Р.Ф. МПК A23L 1/317., Способ производства варено-копченых
колбас/ Хамагаева И.С., заявлено 04.06.2008; Опубликовано: 20.12.2009 Бюл. № 35
8. Пат. 2446716 Р.Ф. МПКA23L 1/325 ,A23L 1/317 ., Колбаса деликатесная
варено-копченая рыбная и способ производства колбасы деликатесной варенокопченой рыбной / Ангелюк В.П., заявлено 01.10.2010; Опубликовано: 10.04.2012 Бюл.
№ 10.
10. Пат. 2473247 Р.Ф. МПК A23L 1/31., Способ производства варено-копченого
продукта из говядины. / Хамагаева И.С., заявлено 15.06.2011; Опубликовано:
27.01.2013 Бюл. № 3
200
УДК 606:664.8.9
И.Н. Свешникова, студент
И.А. Глотова, доктор техн. наук, профессор
Н.А. Галочкина, аспирант
НОВЫЕ ПОДХОДЫ К ПОЛУЧЕНИЮ ОБОГАЩЕННЫХ СЕЛЕНОМ
ЙОГУРТОВ
Проведена сравнительная оценка влагоудерживающей способности сгустков
йогурта с пророщенной пшеницы в растворах селена. Обоснованы перспективы и
преимущества использования пшеницы, пророщенной с использованием органического
источника селена 4,4-ди[3(5-метилпиразолил]селенид (ДМДПС), в качестве белковоуглеводной добавки в технологии йогуртов .
В настоящее время одной из развивающихся наукоемких отраслей современного
производства является биотехнология. Производственное применение биологических
процессов актуально в связи с ростом потребностей общества в биологически активных
соединениях, экологически чистых продуктах и материалах.
В России развитию рынка функциональных пищевых продуктов также
придается государственное значение. Это нашло отражение в основных направлениях
«Концепции государственной политики в области здорового питания населения
Российской Федерации на период до 2020 г.» [1], в которой предусматривается
разработка и внедрение в производство новых продуктов на молочной основе,
благоприятно воздействующих на организм и его функции, путем нормализации
обменных процессов (рисунок 1).
Рынок кисломолочных продуктов является одним из динамично развивающихся.
Данные продукты являются привлекательными как для потребителей, так и для
производителей. В первую очередь, это связано с широкими ассортиментными
возможностями. Обновление ассортимента данного вида молочной продукции со
стороны производители происходит постоянно. Анализ современного рынка
функциональных продуктов показывает, что превалирующую его долю (64 %)
занимают молочные продукты.
Рисунок 1 – Структура российского рынка функциональных продуктов
Созданы продукты, обогащенные витаминами, макро- и микроэлементами,
нерастворимыми пищевыми волокнами, способными снабжать организм энергией,
выводить из него ряд метаболитов пищи и загрязняющих веществ, регулировать
физиологические и биохимические процессы в органах и тканях. Разработаны
рецептуры йогуртов, обогащенных натуральным компонентами в составе древесной
листоподобной лианой – актинидией и стевией, [2] а также микроэлементами йодом,
селеном, железом [3-7].
201
В связи с возрастающим спросом населения на продукты, обладающие
защитными и антиоксидантными свойствами, в пищевой промышленности
разрабатываются технологии продуктов с биопротекторными свойствами.
Положительный прогноз в качестве растущего сегмента рынка имеют продукты
питания, обогащенные усвояемыми формами селена.
Сорбция селена на белковых носителях является эффективным подходом для
получения полифункциональных пищевых добавок, совместимых по функциональнотехнологическим свойствам с пищевыми системами различного состава, в том числе на
основе молока. Интерес представляют биохимические превращения зерна при биоактивации зерновых культур с добавкой к замоченой воде соединений селена неорганической и органической природы для последующего использования в качестве злакового
наполнителя в технологии йогуртов.
Цель работы – сравнительная оценка ВУС молочных сгустков с использованием
злаковых наполнителей в качестве обогащенных селеном белково-углеводных добавок.
В работе использовали семена мягкой озимой пшеницы сорта «Алая заря»
селекции Воронежского ГАУ, включенного в Государственный реестр селекционных
достижений РФ по Центрально-Черноземному региону (пат. на селекционное
достижение № 5407 от 21.05.2010). Семена пшеницы проращивали в соответствии с
рекомендациями [8] в растильнях на фильтровальной бумаге в условиях оптимального
увлажнения при температуре 20 оС в течение 40 ч. Cоотношение жидкой фазы и зерна
4:5 [9]. В качестве жидкой фазы использовали: водопроводную воду (образец «К» контроль); водные растворы селенита натрия Na2SeO3 (образец «Е») и ДМДПС
(образец «Д») с концентрацией 0,005 % в пересчете на селен.
Источниками селена при проращивании служили: селенит натрия (ФСП 420250-1024-01, производитель – фирма «MCD», г. Москва) и 4,4-ди[3(5метилпиразолил]селенид (ДМДПС) с содержанием 0,657 г ДМДПС в 100 см3 препарата
(производитель – ООО «Сафрон», г. Москва, санитарно-эпидемиологическое
заключение №77.99.13.003.Т.000518.03.06 )
Критерием оценки технологической совместимости белковоуглеводных добавок,
обогащенным селеном, с молочной основой при сквашивании служил объем
выделившейся дисперсной фазы при выдержке молочной основы с культурой
Streptococcus termopilus и Lactobacillus subsp. Bulgaricus при температуре от 40 до 42
°C; в течение 4-6 ч. Влагоудерживающую способность сгустков (ВУС) определяли
путем измерения количества сыворотки (см3), полученной при центрифугировании
(при частоте вращения 1000 с-1 в течение 30 минут) из 10 см3 разрушенных сгустков
[10].
ВУС образцов кисломолочных сгустков с использованием добавок из
растительного сырья через 24 и 72 часа после сквашивания представлена на рисунке 2.
Количество выделившейся сыворотки фиксировали через каждые 5 минут до
установления постоянного количества суммарно-выделившейся сыворотки.
По рекомендациям ВНИИМИ сгустки с влагоотдачей от 35 до 55 % сыворотки
рекомендуется для приготовления творога. Сгустки с влагоудерживающей
способностью до 25 % сыворотки пригодны для производства кисломолочных
напитков. ВУС немного меньше нормы, что также является положительным
результатом. Это объясняется связыванием и равномерным распределением влаги в
матрице молочного сгустка за счет гидрофильных составляющих растительных
добавок, в частности крахмала, которые способны стабилизировать белковый коллоид,
распределяясь в его структуре, выполняя роль дисперсной фазы.
202
24 часа
О бъ м в ы д е л и в ш е й с я
д и с п е р с н о й ф а з ы ,%
6
пшеница+
Д
5
4
пшеница+
Е
3
а
2
контроль
1
0
0
5
10
15
20
25
30
35
время, ч
О бъм выд ел ивш ейс я
д и с п е р с н о й ф а з ы ,%
72 часа
6
пшеница+
Е
5
4
контроль
3
б
2
пшеница+
Д
1
0
0
5
10
15
20
25
30
время, ч
Рисунок 2 – Влагоудерживающая способность молочных сгустков со злаковой
добавкой через 24(а) и 72(б) часа
203
Из данных представленных на рисунке 2 видно, что наилучшей ВУС
характеризуется образец со злаковой добавкой, обогащенной органическим селеном,
который превосходит на 8-9 % образец с пшеницей, пророщенной в селените натрия; и
на 14-16 % превосходит контроль спустя 24 и 72 часа соответственно.
Таким образом, нами проанализированы тенденции развития отечественного
рынка ФПП, в том числе на молочной основе, с биопротекторными свойствами. В качестве перспективного подхода к получению обогащенных селеном йогуртов апробирована белково-углеводная добавка на основе пророщенного зерна пшеницы с внесением
в жидкую фазу при проращивании источников селена.
Предлагаемая молочно-злаковая основа обогащена усвояемым селеном и по
способности удерживать сыворотку соответствует рекомендациям ВНИМИ к
производству кисломолочных напитков. Разрабатываемая йогуртная продукция
представляет интерес для производителей, как натуральный биопродукт, обогащенный
органической формой селена, обладающий невысокой себестоимостью за счет злаковой
биоактивированной добавки.
Список литературы
1. Законодательное обеспечение государственной политики в области здорового
питания граждан Российской Федерации на период до 2020 года // Аналитический
вестник Совета Федерации Федерального Собрания РФ. 2008. № 10(355). 87 с.
2. Старикова Н.П. Функциональный кисломолочный продукт йогурт, обогащенный биологически активными ингредиентами / Н.П. Старикова, И.Э. Богрянцева //
Вестник хабаровской государственной академии экономики и права. – 2010. - №6. –
С.125-129.
3. Пат. 2508745 Российская Федерация, МПК А 23 L 1 / 30. Питьевые продукты с
высокой кислотностью и способы повышения пробиотической стабильности [Текст] /
Ривера Теодоро (US), Эстерлинг Джессика (US), ЛИ Их Дженнифер (US); Патентообладатель: Тропикана продактс, ИНК. (US) № 2012126075/13; заявл. 24.11.2010; опубл
10.03.2014.
4. Чайка А. В. влияние микроэлементного дисбаланса в организме женщин на
возникновение перитонеального эндометриоза / А. В. Чайка, Моргунец О. Г. // Медикосоциальные проблемы семьи. - 2013. - Т. 18. - № 3. - С. 33-36.
5. Зорин С.Н. Экспериментальная характеристика органических комплексов эссенциальных микроэлементов (цинка и селена) / С.Н. Зорин // Микроэлементы в медицине. - 2008. - Т. 09. - № 1-2. - С. 16.
6. Применение микроэлементов селена и железа в птицеводстве / А.Р. Газеев,
Б.Ф. Тамимдаров, Л.Р. Гатауллина, И.И. Усольцева, А.С. Г асанов, М.Ш. Алиев // Ученые записки Казанской государственной академии ветеринарной медицины им. Н.Э.
Баумана. - 2012. - № 210. - С. 41-45.
7. Воробьев Д.В. Физиолого-биохимические аспекты обмена микроэлементов у
симментальских коров при их акклиматизации в биогеохимических условиях низкого
уровня селена, йода и кобальта в среде / Воробьев Д.В., Воробьев В.И. // Естественные
науки. - 2012. № 2. - С. - 122-125.
8. . Федотов В.А., Коломейченко В.В. Растениеводство. Практикум : учебное пособие/ Под ред. В.А. Федотова. Воронеж, 1998. 464 с.
9. Ростовская М.Ф., Загария С.Ю., Алябьев Б.А., Клыков А.Г. Пивоваренный солод из сортов пшеницы, возделываемых в Приморском крае // Пиво и напитки, 2009. №
4. С. 36-38.
10. Тамбов В.А. Инструментальный метод контроля консистенции молочных
продуктов / В.А. Тамбов, О.Ю. Новик, Н.И. Дунческо // Молочная промышленность. –
204
1995. -№3. – С. 14-16.
УДК 613.29:664.145
О.А. Лупанова, аспирант
Т.О. Филатова, А.А. Стахурлова, студентки
Н.М. Дерканосова, д.т.н., проф.
ИССЛЕДОВАНИЕ ЭКСТРАКТА АМАРАНТА И ПАСТИЛЬНЫХ ИЗДЕЛИЙ
С ЕГО ИСПОЛЬЗОВАНИЕМ В ПРОЦЕССЕ ХРАНЕНИЯ
Исследованы факторы, оказывающие влияние на сохранение свойств и показателей качества натурального пищевого красителя из листовой массы амаранта сорта Валентина селекции проф. Гинс В.К., проф. Кононкова П.Ф. (ВНИИССОК) и пастильных изделий, приготовленных с применением экстракта амаранта. Разработаны
рекомендации по параметрам хранения красителя и кондитерских изделий.
Базовой тенденцией современного потребительского рынка является востребованность ингредиентов предприятиями пищевой промышленности, ориентированными на
конечного потребителя. Кондитерская отрасль – одна из наиболее крупных потребителей
пищевых красителей. Именно кондитерские изделия выделяются богатым разнообразием
цветов и оттенков. Красители традиционно входят в состав практически всех видов сахаристых кондитерских изделий – карамели, пастило-мармеладных изделий, жевательной
резинки, а также кремовых и других отделочных полуфабрикатов мучных кондитерских
изделий. При этом зачастую требования потребителей входят в противоречие с интересами производителей. И если для потребителей важнейшей тенденцией является «натурализация» продуктов питания, то для предприятий–использование более эффективных ингредиентов с низкой нормой расхода на единицу готовой продукции [1].
Однако в настоящее время источником получения натуральных пищевых красителей является, в основном, сырье пищевого назначения – плодовые, ягодные и овощные культуры, содержание каротины, антоцианы и другие окрашенные соединения. В
то время как рост потребления и, соответственно, производства кондитерских изделий
требует разработку более экономичных технологий.
В работе решалась задача получения натурального пищевого красителя из листьев амаранта для применения в кондитерской промышленности. В качестве источника красящих и биологически активных веществ выбран амарант сорта Валентина селекции Всероссийского НИИ селекции и семеноводства овощных культур (проф.
В.К.Гинс, П.Ф. Кононков). Красноокрашенные листья амаранта содержат ряд биологически активных веществ, обладающих антиоксидантной активностью и высокой физиологической ценностью - аскорбиновую кислоту, каротиноиды, флавоноиды, селен и
красный пигмент амаранта бетацианин – амарантин. [2].
Разработка способа получения пищевого красителя основана на максимально
эффективном экстрагировании амарантина при сохранении биологически ценных веществ листовой массы амаранта. Проведенные исследования зависимости оптической
плотности водного и водно-спиртового экстракта из амаранта позволили установить
рациональной гранулометрический состав листовой массы, гидромодуль, температуру
и продолжительность экстрагирования.
Полученный экстракт представляет собой жидкость насыщенного вишневокрасного цвета с легким травянистым запахом, устойчивой цветовой гаммы в интервале рН от 2 до 11. По совокупности свойств может быть использован как натуральный
краситель пищевых продуктов, в том числе кондитерских изделий.
Необходимо отметить, что разработка новых пищевых ингредиентов включает и
такой важный аспект, как сохраняемость свойств.
В работе для определения параметров и условий хранения водно-спиртового
экстракта амаранта исследовали изменение его оптической плотности в процессе хра205
Оптическая плотность
нения при температурах 4±2 оС, 22±2 оС в таре из светлого и темного стекла.
Определение оптической плотности проводили при длине волны светофильтра 540
нм и толщине слоя (кюветы) 5 мм. Динамика изменения цвета приведена на рисунке 1.
0,5
0,45
0,4
0,35
0,3
0,25
0,2
0,15
0,1
0,05
0
1
2
3
4
0
20
40
60
80
Продолжительность хранения, сут
Рисунок 1 – Изменение оптической плотности экстракта амаранта в процессе
хранения: 1 – в светлой таре, без охлаждения, 2 – в темной таре с охлаждением, 3 – в
темной таре без охлаждения, 4 – в светлой таре с охлаждением
Как показали результаты исследования, в процессе хранения происходит снижение интенсивности окраски водно-спиртового экстракта амаранта. При этом интерпретация результатов должна осуществляться с учетом десятикратного разведения красителя при определении оптической плотности для работы в диапазоне измерения фотоэлектроколориметра.
Полученные результаты зависимости оптической плотности от продолжительности хранения с коэффициентом корреляции 0,94-0,98 описываются обратной линейной зависимостью с коэффициентами, приведенными в таблице.
Анализ полученных регрессионных зависимостей показывает, что свет оказывает
большее влияние на потерю интенсивности цвета по сравнению с температурой хранения.
Что, вероятно, связано с окислительными процессами бетацианина амаранта, вследствие
содержания в красителе большого числа двойных связей. Температура оказывает менее существенное влияние, что вероятно, связано с ингибированием микробиологических процессов в экстракте экстрагентом – водно-спиртовым раствором 50 %-ной концентрации.
Таблица 1 – Значения коэффициентов уравнений регрессии зависимости оптической плотности от продолжительности хранения
Регрессионная заСвободный член
Линейный коэфКоэффициент корревисимость по реуравнения регресфициент уравнеляции
зультатам опытов
сии
ния регрессии
1
0,1789
-0,0021
0,973
2
0,4229
-0,0051
0,983
3
0,2830
-0,0034
0,975
4
0,2410
-0,0030
0,948
Изменение интенсивности окраски водно-спиртового экстракта из листовой массы амаранта при хранении, естественно, является его проблемной характеристикой, как
натурального красителя. Так, например, известно, что такие наиболее часто применяемые синтетические красители, как азорубин, кармуазин, обладают стойкостью при хранении. Однако, натуральность происхождения и наличие в составе экстракта веществ,
обладающих антиоксиданстной активностью, во много компенсируют его недостаток.
Таким образом, проведенные исследования позволили рекомендовать:
- преимущественное использование водно-спиртового экстракта амаранта в тех206
нологии кондитерских изделий непосредственно после приготовления. Реализация этой
рекомендации возможна при условии организации участка получения натурального
красителя в условиях кондитерского предприятия;
- при необходимости хранение водно-спиртового экстракта листовой массы амаранта в темной стеклянной посуде в течение не более 3 недель при температуре 4±2 оС;
- при исследовании процессов сохранности кондитерских изделий с использованием в качестве красителя водно-спиртового экстракта амаранта предусматривать применение в качестве одного из упаковочных материалов бумаги или картона, возможно,
разрешенных в установленном порядке полимерных материалов, защищающих от воздействия света.
Разработана рецептура и модифицированные параметры технологии пастильных
изделий с применением пищевого красителя из амаранта.
С точки зрения потребителя, не менее важным является сохранность полученных высоких потребительских свойств товара. В связи с чем, в следующей серии экспериментов провели сравнительный анализ цветовых характеристик зефира, полученного в производственных и лабораторных условиях.
В качестве контроля был принят зефир бело-розовый, в рецептурный состав которого входит синтетический краситель Е 122 – азорубин, кармуазин. В опытной серии
на хранение закладывали зефир, полученный с использование водно-спиртового экстракта амаранта по рациональной рецептуре, полученной по результатам математического планирования эксперимента. Пробы зефира хранили в комбинированных коробках из картона с полиэтиленом. Коробки выстилали подпергаментом. В процессе хранения оценивали органолептические характеристики, влажность, плотность зефира.
Характеристику цвета изделий анализировали по оптической плотности водной вытяжки при длине волны светофильтра 540 нм и толщине слоя (кюветы) 5 мм.
Результаты исследований представлены на рис. 2,3,4.
18
16
Влажность, %
14
12
зефир бело-розовый
10
8
зефир с красителем из
амаранта
6
4
2
0
1
2
3
4
Рисунок 2 – Динамика влажности зефира при хранении
в течение: 1 – 10, 2 – 18, 3 – 26, 4 0 - 35 суток
Изменение влажности в процессе хранения зефира носит традиционный характер. Однако, скорость снижения влажности в опытном образце выше, чем в контроле.
Что указывает на необходимость корректировки рецептуры с точки зрения содержания
редуцирующих сахаров, способных более прочно связывать влагу и замедлять процессы «старения» изделий
207
0,8
Пло тно сть, г/см3
0,7
0,6
0,5
зефир бело-розовый
0,4
зефир с красителем из
амаранта
0,3
0,2
0,1
0
1
2
3
4
Рисунок 3 – Динамика плотности зефира при хранении
в течение: 1 – 10, 2 – 18, 3 – 26, 4 0 - 35 суток
Установлено, что в процессе хранения также закономерно повышается плотность изделий. Хотя необходимо отметить, что в исследуемый период и для опыта и
для контроля она не превышает норм, регламентируемых национальным стандартом на
зефир. Опытный образец характеризуется лучшим значением плотности.
Несколько другие результаты получены при исследовании цвета пастильных изделий. В процессе хранения синтетический краситель азорубин не меняет своего цвета,
соответственно не изменяется цвет изделий. В то же время натуральный краситель из
амаранта теряет свой цвет. За 35 суток хранения это изменение составляет 50 %. Что
требует особых подходов к упаковочным материалам и условиям его хранения. Одновременно необходимо отметить, что разработка рецептур новых изделий должна осуществляться не только с учетом достижения требуемого качества в процессе производства, но и с учетом сохранения этого качества в процессе хранения;
0,9
0,8
цвет, усл.ед.
0,7
0,6
зефир бело-розовый
0,5
0,4
зефир с красителем из
амаранта
0,3
0,2
0,1
0
1
2
3
4
Рисунок 4 – Динамика цвета зефира при хранении
в течение: 1 – 10, 2 – 18, 3 – 26, 4 0 - 35 суток
208
Таким образом, проведенные исследования позволили сделать следующие выводы:
- потребительский рынок активно реагирует на запросы потребителей, увеличивая долю кондитерской продукции с натуральными красителями;
- кондитерские изделия с синтетическими красителями более устойчивы при
хранении;
- применение натуральных красителей должно сопровождаться исследованиями
условий хранения и упаковочных материалов, позволяющих сохранять потребительские свойства кондитерских изделий.
Список литературы
1. Савин, П.Н. Получение, свойства и применение антоциановых красителей в
производстве
сахарных
кондитерских
изделий
[Текст]
//
Автореф.дисс….канд.техн.наук. Воронеж, 2009. – 23 с.
2. Кононков, П.Ф. Овощи как продукт функционального питания [Текст] 
П.Ф. Кононков, В.К. Гинс, В.Ф. Пивоваров, М.С. Гинс, М.С. Бунин, А.В. Мешков,
В.И. Терехова.  М.: Столичная типография, 2008.  128 с.
УДК 637.478.55
Кислая В.В., Ходыкина О.И., студентки,
Курчаева Е.Е., доцент,
Ясакова Ю.В., аспирант
ИССЛЕДОВАНИЕ ФУНКЦИОНАЛЬНЫХ СВОЙСТВ БИНАРНЫХ КОМПОЗИЦИЙ НА ОСНОВЕ РАСТИТЕЛЬНОГО СЫРЬЯ В АСПЕКТЕ ИСПОЛЬЗОВАНИЯ В ТЕХНОЛОГИИ МЯСНЫХ СИСТЕМ
В России особую актуальность приобретает возможность использования в составе мясных систем композитные смеси, на основе бобовых культур и углеводсодержащего сырья, частности корнеплодов, таких как топинабур и морковь благодаря их
высокой пищевой ценности и функционально-технологическим свойствам. Эти культуры являются также источником пищевых волокон (ПВ) и в значительной мере способствуют повышению сопротивляемости организма человека вредному воздействию окружающей среды и обладают сорбционными свойствами.
Особое значение в данном аспекты придается созданию пищевых систем, обладающих высокой функциональностью Создание композиций на основе растительных
ресурсов различной природы будет способствовать стабилизации качества мясных систем, что является актуальным на данном этапе развития мясной отрасли.
Целью работы является разработка и исследование свойств композиций на основе растительных ресурсов с функциональными свойствами.
Перспективность разработки композиций с высокими функциональными свойствами для достижения технологических и профилактических целей в различных пищевых системах на сегодняшний день актуальна, особенно при получении мясных систем комбинированного типа. В связи с чем возникает необходимость создания композиций с определенными функциональными свойствами, регулирующими качество и
невилирующими недостатки мясного сырья [4].
В этом аспекте при создании бинарных систем функционального назначения одной из самых популярных во всем мире и второй культурой по объему производства
зерновых является люпин, который содержит полноценный белок (27-30 %), крахмал
(55 - 60 %), обладает высокой способностью к набуханиюи является перспективным
сырьем для получения различных форм белковых добавок, в том числе изолятов и концентратов.
209
При получении комплекса биополимеров находят применение корнеплоды топинамбура и моркови, которые характеризуются богатым углеводным составом, особенно пищевых волокон, а также витаминным и минеральным составом.
В качестве объектов исследования использовали композиции, полученные на
основе пищевых волокон топинамбура (ТУ 912-004-97357430-09 «Клетчатка топинамбура»), моркови (морковная клетчатка LP) и концентрата белков люпина, полученного
по традиционной технологии. Пищевые волокна, входящие в состав корнеплодов способствуют также профилактике хронических интоксикаций, выводят из организма тяжелые и токсичные элементы, остаточные пестициды, радионуклиды, нитраты, нитриты и, таким образом, очищают организм, в том числе от холестерина, нормализует аппетит, предупреждает развитие рака толстой кишки.
Экспериментальные исследования проводились в условиях научно – исследовательской лаборатории кафедры технологии переработки животноводческой продукции
Воронежского государственного аграрного университета. Оценку функциональных показателей комплексных добавок проводили стандартными методами.
На кафедре ТПЖП Воронежского государственного аграрного университета
разработаны композиционные смеси на основе концентрата белков люпина и пищевых
волокон топинамбура и морковной клетчатки, которая позволяет использовать их как
функциональную добавку в составе фаршевых композиций.
Таблица 1 – Физико – химические показатели паштетов
Показатели
Паштет «Функциональный»
Паштет «Баланс»
(с внесением 5,5% смеси
(с внесением 10,0% смеси
«БЛКТ»)
«БЛКМ»)
Влага, %
62,6
62,8
Белок, %
13,5
15,2
Жир, %
10,5
6,7
Углеводы, %
9,0
14,0
Зола, %
1,2
1,3
Аминокислотный состав, г/100 г белка
Аминокислота
Содержание
Скор, %
Содержание
Скор, %
Лейцин
8,2
117,14
8,6
122,8
Изолейцин
3,9
97,5
4,46
111,5
Лизин
8,4
152,7
8,70
158,2
Метионин + цистин
4,2
120,0
4,50
128,6
Фенилаланин + тирозин
7,6
126,7
8,3
138,3
Треонин
5,12
128,0
5,5
137,5
Триптофан
1,5
150,0
1,68
168
Валин
5,1
102,0
5,80
116
КРАС, %
26,75
23,65
БЦ, %
73,25
76,35
Органолептические показатели
Внешний вид
Батоны с чистой и сухой поверхностью, без повреждения
оболочки,
Консистенция
Нежная, мажущаяся
Нежная, пластичная, мажущаяся
Вид на разрезе
Однородная, тонкоизмельченная масса
Запах и вкус
Свойственный данному виду продукта, в меру соленый, без
посторонних привкусов и запахов, с приятным ароматом
Цвет
Серо - коричневый
Розовато - серый
210
Известно, что введение пищевых волокон в рецептуры мясных продуктов положительно влияет не только на их биологическую ценность, но и на функциональнотехнологические свойства мясных фаршевых систем, за счет высокой влагоудерживающей и эмульгирующей способностью, а также являются структурообразователями и
стабилизаторами мясных эмульсий [1-3].
Способность растительной клетчатки поглощать значительные количества влаги
обуславливает их эффективное применение в качестве стабилизатора фаршевой структуры.
Композиционная смесь «БЛКТ» (на основе концентрата белков люпина и пищевых волокон топинамбура) в соотношении 3:1 и «БЛКМ» (на основе концентрата белков люпина и морковной клетчатки) в соотношении 3:0,5 обладает высокой влагосвязывающей способностью – 435 и 450 %, что сопоставимо с влагосвязывающей способностью (ВСС) соевых белковых концентратов.
Жиросвязывающая способность (ЖСС) способность составляет 274 и 280 %, в
том время как у концентратов данный показатель значительно ниже (от 100 до 150 %).
На основании анализа функционально-технологических свойств комплексных
смесей на мясных системах можно констатировать, что добавление в мясную систему
композиционной смеси улучшает его влагосвязывающую (ВСС), влагоудерживающую
(ВУС) и жиросвязывающую (ЖУС) способности фаршевых систем по сравнению с
контролем (рис. 1).
Рисунок 1 – Функционально – технологические свойства модельных фаршевых
систем с внесением комплексных смесей
На основе обобщенных результатов исследований была разработана рецептура паштетов с заменой мясного сырья на функциональную добавку в количестве 5,5 – 9,5%.
Результаты лабораторных исследований и дегустационная оценка показала преимущества использования композиционных смесей по сравнению с аналогичной продукций, выработанной по традиционной технологии. Опытные образцы паштетов характеризуются лучшей консистенцией, привлекательным внешним видом и вкусом.
Характеристика показателей качества паштетов представлена в табл. 1.
Таким образом, использование функциональных смесей «Брэм» в технологии
производства эмульгированных комбинированных изделий может быть весьма эффективно, так как при этом формируются высокие функционально – технологические
211
свойства, органолептические показатели и происходит повышение пищевой и биологической ценности паштетных изделий.
Список литературы
1. Толстых Н.В. Комбинированные полуфабрикаты из многокомпонентного сырья/ Н.В. Толстых, Г.П. Казюлин, Т.А. Бондарева// Мясная индустрия. – 2003. - №2. –
С. 22 – 23.
2. Вершинина А.Г. Разработка мясорастительных паштетов для здорового питания / А.Г. Вершинина, Т.К. Каленик, О.Н. Самченко // Техника и технология пищевых
производств. – 2012. - №1. – с. 120-124.
3. Сатина О.В. Разработка технологии мясорастительного паштета функционального назначения / О.В. Сатина, С.Б. Юдина // Мясная индустрия. – 2010. - №2. - С.
37-39.
4. Зенищев М.А. Испольование функциональных композитов при производстве
мясных изделий/ М.А. Зенищев. - Вестник ВГАУ. - №3 (30). - 2011. - С. 92-93.
УДК 635.65:66.014
Крекотень М.А., студент,
Курчаева Е.Е., доцент,
Тертычная Т.Н., профессор,
Максимов И.В., доцент
ИЗУЧЕНИЕ ДИНАМИКИ БИОХИМИЧЕСКИХ ХАРАКТЕРИСТИК СЕМЯН
МАША ПРИ ПРОРАЩИВАНИИ
В статье представлены данные по влиянию проращиванию на изменение
биохимического состава семян маша. Показано, что проращивание способствует
повышению пищевой и биологической ценности семян, при одновременном снижении
антипитательных факторов.
В связи с возросшими потребностями в белке, как в нашей стране, так и за
рубежом возникает необходимость поиска нетрадиционных источников белка
растительного происхождения, к которым в первую очередь относится культура маш,
содержащая в своем составе до 22-25% белков и 2,12-2,5% жиров [2,3].
С целью повышения биологической ценности семян и улучшения их
химического состава проводили активацию путем проращивания по ГОСТ 12038-84.
Семена маша замачивали при температуре 18 °С в течение 18 ч до влажности семян 3638 % и проращивали в течение 72 ч при температуре 12-15 °С На рис. 1 и 2
представлены семена маша до и после проращивания.
Нами проводились исследования по изучению активности ферментов:
протеолитических, амилолитических, липолитических и фермента уреазы в процессе
проращивания.
В процессе проращивания семян в первые 12 ч активность протеолитических
ферментов возрастала в 2,5 -3,0 раза. Следующие 60 ч активность протеиназ маша
постепенно снижалась, в связи, с увеличением кислотности среды. Однако к 72 ч с
начала проращивания она была на 0,227 ед./г выше активности семян до проращивания.
212
Рисунок 1. Семена маша до проращивания
Известно, что амилолитические ферменты семян маша в основном представлены
β-амилазой [1]. При прорастании первые 24 ч наблюдали равномерное повышение
активности амилолитических ферментов (на 1,5 ед./г). Это связано с тем, что β-амилаза
находится в зимогеном состоянии, блокированная белковыми комплексами, которые
разрушаются под действием протеолитических ферментов, высвобождая β-амилазу из
неактивного состояния. Заметное накопление β-амилазы идет первые 24 ч, далее рост
активности незначителен.
Рисунок 2. Семена маша после проращивания
При проращивании семян маша активность липоксигеназы возрастала в 1,25
раза в первые 24 ч, в течение следующих 36 ч оставалась на достигнутом значении.
Нами исследован процесс изменения активности уреазы при прорастании семян
маша. Экспериментально показано, что активность фермента снижается на протяжении
всего процесса, и к концу проращивания она уменьшилась в 2 раза. При проращивании
протеолитические ферменты семян активируются и гидролизуют белки с образованием
полипептидов и аминокислот. Анализ аминокислотного состава семян маша в процессе
проращивания, показал, что доля их увеличивается, включая и незаменимые
аминокислоты (табл. 1).
Таблица 1. Аминокислотный состав семян маша до и после проращивания
(мг/100г продукта)
Контрольная проба –
Опытный образец –
нативные семена маша
проращенные семена маша
Аминокислота
содер- аминокислотный содер- аминокислотный
жание
скор, %
жание
скор, %
1
2
3
4
5
Незаменимые:
9078
13177
валин
802
61
1560
106
изолейцин
1049
100
1748
149
лейцин
2437
133
3045
147
213
1
лизин
метионин + цистин
треонин
триптофан
фенилаланин + тирозин
Заменимые
и
полузаменимые:
аланин
аргинин
гистидин
аспарагиновая кислота
глицин
глутаминовая кислота
пролин
серин
КРАС, %
Биологическая ценность, %
2
1749
537
1274
169
1061
12286
3
134,5
59,0
122
65
68,0
-
412
1499
664
2237
1109
3630
822
987
49
51
Продолжение таблицы 1.
4
5
2787
189
569
153
1847
156
298
101
1412
134
14288
523
1742
946
3486
1759
3897
946
989
40
60
Следует отметить, что по мере проращивания резко возрастает массовая доля
валина, уже через 36 ч прорастания семян она увеличивается в 1,3 раза, а к концу
проращивания – в 2 раза. Такое же интенсивное повышение наблюдается для
незаменимых аминокислот лизина (через 36 ч увеличивается в 1,5 раза, к концу
проращивания – 1,6 раза) и триптофана (через 36 ч возрастает в 1,6 раза, к концу
проращивания – 1,8 раза), и для заменимой аминокислоты - аспарагиновой (через 36 ч –
в 1,4 раза, к концу – в 1,6 раза). Тогда как доля метионина и цистина, а также
глутаминовой кислоты в процессе проращивания семян маша увеличивается
незначительно (метионин и цистин – в 1,05 раза, глутаминовая кислота – в 1,07 раза).
Это можно объяснить тем, что при выдерживании в воде семян маша часть
альбуминовой фракции переходит в раствор, а так как серосодержащие аминокислоты
сосредоточены в альбуминовой фракции белка, то, следовательно, при прорастании не
будет наблюдаться значительного увеличения их массовой доли.
Таким образом, проращивание семян маша приводит к повышению их
биологической ценности за счет улучшения сбалансированности общего состава
аминокислот при росте доли важнейших для технологии пищевых продуктов и питания
человека. Так, биологическая ценность опытного образца составляла 60 %, а
контрольной пробы - 51 %.
Анализ углеводного состава семян маша в процессе проращивания показал, что
массовая доля олигосахаридов (раффинозы, стахиозы и версбаскозы) уменьшается на
22 - 44 %. В результате действия ферментативной системы самого семени происходит
увеличение содержания глюкозы на 38 % (табл. 2).
214
Таблица 2. Химический состав семян маша до и после проращивания
Содержание, в 100 г продукта
Контрольная
Опытный образец –
Наименование
проба – нативные семена
проращенные семена
маша
маша
Белки, г
23,56
27,45
Жир, г
1,2
0,7
Углеводы, г:
53,7
41,06
в том числе
глюкоза
8,45
13,6
Олигосахариды:
раффиноза
0,9
0,5
стахиоза
2,7
2,1
вербаскоза
1,4
0,8
Крахмал
33,8
14,12
Клетчатка
3,65
3,64
Зола
3,65
3,61
Вода
14,24
33,54
Минеральные вещества, мг:
кальций
84,23
84,62
фосфор
126,34
127,40
магний
42,11
42,10
железо
12,06
12,32
натрий
56,12
55,91
калий
659,18
659,51
Витамины, мг
В1
0,5
0,78
В2
0,21
0,48
РР
1,8
2,88
С
0,04
Β - каротин
0,03
0,08
Массовая доля липидов уменьшается на 8 % за счет окисления и их расщепления
на глицерин и свободные жирные кислоты. Возрастает содержание витаминов, % масс.:
тиамина – на 36 - 38, рибофлавина – на 56 – 60, ниацина – на 37 – 39, провитамина А (βкаротина) – на 60 - 63. Отмечали присутствие в проращенных семенах маша
аскорбиновой кислоты, тогда как в непроращенных семенах витамин С отсутствовал.
Состав макро- и микроэлементов остался практически прежним.
В результате применения проращивания семян маша как биохимического
способа снижения антипитательных веществ происходит уменьшение массовой доли
олигосахаридов– стахиозы, версбаскозы и раффинозы и снижается активность
нежелательного фермента - уреазы. Также за счет активации ферментных систем
самого семени повышается их пищевая и биологическая ценность.
Список литературы
1. Use of hydration, germination, and α-galactosidase treatments to reduce
oligosaccharides in dry beans / Matella N. J., Dolan K. D., Stoeckle A. W., Bennink M. R.,
Lee Y. S., Uebersax M. A. // J. Food Sci. - 2005. - 70, № 3. - C.203-C207. - Англ.
215
2. Казымов С.А. Изменение биологической ценности семян маша при
проращивании/ С.А. Казымов, Т.Н. Прудникова. – Известия вузов. Пищевая
технология. - №2-3, 2012. – с. 51 – 52.
3. Казымов С.А. Влияние проращивания на аминокислотный состав бобов маша/
С.А. Казымов, Т.Н. Прудникова. - Известия вузов. Пищевая технология. - №5-6, 2012. –
с. 26 – 26.
УДК 636:631.115.
Журавлева Ю.А., Кенгурова М.П., студентки,
Глотова И.А., д.т.н., проф.
Курчаева Е.Е., к.т.н., доцент
Лавриненко Е.А., аспирант
ВЛИЯНИЕ РАССОЛОВ С ИСПОЛЬЗОВАНИЕМ СТАРТОВЫХ КУЛЬТУР НА
ФУНКЦИОНАЛЬНО - ТЕХНОЛОГИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА И
МИКРОСТРУКТУРНУЮ ОРГАНИЗАЦИЮ МЯСА НУТРИЙ
Рассмотрены вопросы использования молочно-кислых микроорганизмов в
составе рассолов с целью биомодификации мяса нутрии. Установлено положительное
технологическое воздействие рассолов с использованием стартовых культур на
различные структурные элементы мышечной клетки.
Современный уровень питания человека по белку дефицитен в количественном
и качественном отношении.
Недостаток полноценного белка сказывается на моральном и физическом
состоянии человека, т.к. снижается его способность сосредоточиться, выдерживать
высокий ритм труда, приводит к более ранней потере памяти и снижению
сопротивляемости организма инфекционным заболеваниям .
Мясная отрасль – практически неиссякаемый и многогранный источник
пищевых и биологически активных веществ различной функциональности.
Обоснование и разработка рационального использования нетрадиционных сырьевых
ресурсов
с
привлечением
методов
биотехнологии
обеспечивает
рост
производственного потенциала отрасли, а также расширения ассортимента мясной
продукции [4, 5, 7].
На протяжении последних лет практически во всех развитых странах мира
усилился интерес к производству продукции на основе мяса нутрий, так как именно ей
принадлежит значительная роль в обеспечении населения высококачественными
продуктами питания. Преимущества отрасли известны и связаны, прежде всего, с
диетическими свойствами мяса и коротким сроком выращивания.
В стране производственные масштабы мяса нутрий начинают возрастать. С
расширением объемов производства встает вопрос ассортимента и использования мяса
нутрий на различные группы мясных изделий. Пищевая ценность продуктов
нутриеводства ставят как неотложную задачу использования этого вида сырья в
качестве основного и вспомогательного дополнительного сырья в рецептурных
композициях широкого ассортимента мясных продуктов. Актуальность работы связана
с необходимостью оценки возможности и разработки перспектив создания новых видов
оригинальных, биологически-полноценных. продуктов с высокими потребительскими
показателями.
216
В среднем мясо нутрии содержит 20,8-21,0 белка, 4,0-10,0 % жира. По
содержанию незаменимых аминокислот оно равноценно говядине, курятине.
Калорийность мяса у всех видов животных зависит от их упитанности, то есть от
содержания в нем жира.
Жир нутрий белый, с кремовым оттенком, по усвояемости схож со свиным.
Взрослые нутрии способны накапливать значительное количество подкожного и
внутреннего жира – до 18% от своей массы, или 400–600г на тушку [4].
На первом этапе изучали влияние стартовых культур, полученных на основе
молочно – кислых микроорганизмов для модификации мяса нутрий.
Исследовали рост молочнокислых микроорганизмов на вторичном сырье,
полученном от разделки мяса нутрий (жилок, сухожилий, зачисток), а также влияние на
изменение рН среды и отношение их к поваренной соли. Было установлено, что
молочнокислые микроорганизмы плохо растут на малоценном мясном сырья за счет
отсутствия в нем питательных веществ. [4]
Способность микроорганизмов снижать рН среды во время роста имеет практическое значение, связанное со снижением обсемененности мясных изделий вредной
микрофлорой, изменением заряда белковых молекул и т.д. Экспериментально было установлено, что молочнокислые микроорганизмы способны снижать рН фаршей на 15 –
20 % от первоначального значения.
Значительным показателем при выборе микроорганизмов для биомодификации
мяса нутрий (содержащего повышенное количество соединительной ткани) является их
стойкость к поваренной соли [2, 3, 6]. Поэтому нас интересовало отношение используемого комплекса молочнокислых бактерий к различным концентрациям поваренной
соли. Как было выявлено, молочнокислые бактерии испытывают определенный стресс
при концентрации соли свыше 7,5 – 8,0% к массе фарша, о чем свидетельствует снижение количества микроорганизмов с 99 до 85 ∙109 КОЕ/г.
Посол осуществляли сухим способом при температуре 2 – 4 ºС, подсчет клеток
выживших клеток микроорганизмов проводили по истечении 24 часов в соответствии с
ГОСТ 10444.11 – 89 и ГОСТ Р 51331 – 99.
Была выбрана оптимальная дозировка культур молочнокислых микроорганизмов, которые вводили в рассол для шприцевания в количестве 1,0 %. В состав рассола
вводили лактозу в количестве 3,0% для интенсификации роста микроорганизмов. Полученный рассол выдерживали 12 ч при температуре 38 - 40 ºС, что соответствовало
оптимальной температуре развития молочнокислой микрофлоры.
С целью научного обоснования сроков и режимов посола, позволяющих
получить готовый продукт наилучшего качества с наименьшими затратами,
производили исследования в различных условиях посола. Образец группы 1 солили
сухим способом из расчета 1г соли на 100г сырья. Образцы группы 2 шприцевали
рассолом с добавлением концентратов молочнокислых бактерий (соли 18г соли, 2,5г
лактозы, 0,54г концентрата и 5 г сахара на 100 см3 воды). Образцы группы 3
шприцевали рассолом аналогично группе 2, но в процессе посола подвергали
массированию в массажере по режиму: 5 минут - массирования, 15 минут – покой.
Было установлено, что рН полученного рассола соответствует значениям 5,2 –
5,6 – наиболее оптимальным для набухания коллагена, гидролиза пептидных связей и
активизации клеточных ферментов.
Максимальные показатели ВСС для «сухого» посола достигаются через 2 часа и
составляют 56,0-62,0%; для посола с инъецированием – через 3 ч 62,0-68,3%.
Дополнительная механическая обработка позволила достичь более высокого
показателя ВСС 95% в течение трех часов. Однако, затем происходит резкий спад ВСС,
вызванный разрушением мышечных волокон при механическом воздействии.
217
Максимальные значения ВУС для сухого посола 56,0-60,0% через 6 часов, 68,570,2% через 6 часов для варианта с инъецированием рассолом с концентратом бактерий
и 82,5-83,0% через 1 час для инъецирования с механическим воздействием.
Были
проведены
исследования
микроструктурных
характеристик
биомодифицированного мяса нутрий [1]. На рисунках 1-7 представлена
микроструктурная организация мышечной ткани, обработанной различными
стартовыми культурами. На рис. 1 (контроль) представлены поперечно срезанные
мышечные волокна (1) (миоциты), с ядрами(2) , также видна прослойка рыхлой
соединительной ткани между мышечными волокнами - 3 (эндомизий) и прослойка
рыхлой соединительной ткани между пучками мышечных волокон – 4 (перимизий).
На рис.2 (рассол стандартный ) видны клеточные оболочки мышечных волокон 1 которые подвергаются частичному расщеплению. Также видно, что половина ядер (2)
растворилась, площадь прослойки между миоцитами (1)увеличилась.
На рис. 3 (рассол с ферментом (коммерческий препарат Протепсин 150), и
стартовой культурой Biomatrix Lb1 в соотношении 0,5:1) показано практически полное
растворение миоцитов (1), почти всех ядер (2), эндомизий(3) стал очень тонким, на
некоторых участках вообще отсутствует; перимзий (4) распределен неравномерно.
На рис. 4 (рассол с ЛКД ББК Углич №6) видно, что клеточные оболочки
миоцитов (1), растворились полностью, цитоплазма (мышечного волокна) вышла в
межклеточное вещество (эндомизий) 3, клеточные ядра (2) расщепились. Рыхлая
соединительная ткань между пучками волокон(4) стала меньше по площади.
На рис. 5 (рассол с Biomatrix
) видно частичное растворение клеточной
оболочки миоцитов(1), ядра(2) растворились, произошло частичное слияние эндомизия
- 3 и перимзия - 4.
Рис. 1 Срез мышечной ткани
необработанного мяса нутрии (контроль)
Рис. 2 Поперечно срезанные мышечные
волокна под действием рассола (стандарт)
Рис. 3 Рассол с ферментом (Протепсин 150)
Рис. 4 Рассол с ЛКД ББК Углич №6
218
Рис. 5 Рассол с Biomatrix
Рис. 6 Рассол
БК
Рис.7 Рассол с Bifidumbacterinum siccum
На рис. 6 (рассол
БК) видно, что клеточные стенки миоцитов (1)
растворились, образовались длинные, прямоугольные клетки с ядрами (2). Многие ядра
растворились. Количество межклеточной прослойки увеличено, частичное слияние
эндомизия (3) и перимзия (4).
На рис. 7 (Рассол с Bifidumbacterinum siccum) наблюдается самое наименьшее
изменение в строение мышечной ткани. Миоциты (1) стали более мелкими,
растворились половина ядер(2), эндомизий (3) увеличился, так же как перимзий (4).
Полученные данные дают основание считать целесообразным применение
молочнокислых микроорганизмов для биомодификации мясного сырья нутрий с целью
получения изделий нежной консистенции без применения химических методов.
Список литературы
1. Антипова Л.В. Методы исследования мяса и мясных продуктов / Л.В.
Антипова, И.А. Глотова, И.А. Рогов. – М.: Колос, 2007. – 376 с.
2. Антоненко О.Ю. Формирование вкуса и аромата ферментированных
мясопродуктов стартовыми культурами. / О.Ю. Антоненко, О.О. Бурина, В.В.
Хорольский, Н.Г. Машенцева // Живые системы и биологическая безопасность
населения: Материалы V Международной научной конференции студентов и молодых
ученых. – М.: МГУПБ, 2006. – С. 105–107.
3. Бучинская А.Г. Получение новых видов молочнокислых микроорганизмов для
использования их в мясной промышленности / А.Г. Бучинская, В.В. Хорольский, Н.Г.
Машенцева // Живые системы и биологическая безопасность населения: Материалы III
Международной научной конференции студентов и молодых ученых. – М.: МГУПБ,
2004. – С. 80–84.
4. Васильева А.Г. Мясо нутрий как перспективное сырье для производства
колбасных изделий / А.Г. Васильева, В.И. Кудинов // Известия вузов. Пищевая
технология. – 2008 - №1. – C.14-16.
219
5. Куц Ю.Р. Различные признаки мяса некоторых видов животных / Ю.Р. Куц,
Ю.Ф. Мишанин // Известия вузов. Пищевая технология, 2003. - №1. – С. 9 - 10.
6. Митасева Л.Э. Молочные микроорганизмы в технологии мясных продуктов /
Л.Э. Митасева, Н.Г. Машенцева, А.Г. Бучинская // Мясная индустрия, 2006. – №5. - С.
34 – 36.
7. Татулов Ю.В. Мясо нутрии для мясной промышленности/ Ю.В. Татулов, С.Б.
Воскресенский, Е.Н. Антонова //Мясная индустрия. – 2008. – №7. – с.22–24.
УДК 664.8:635.112
В.И. Остроушко, студент
С.Ю. Чурикова, ст. преподаватель
И.А. Попов, доцент
ТЕХНОЛОГИЧЕСКАЯ ОЦЕНКА СОРТОВ СТОЛОВОЙ СВЕКЛЫ
НА ПРИГОДНОСТЬ К ПЕРЕРАБОТКЕ
В работе обоснована пригодность корнеплодов столовой свеклы для переработки, определены химические показатели исходного сырья и готового продукта. Выявлены несколько сортов для производства напитка с мякотью.
Свекла столовая – двулетнее растение, с толстым мясистым веретеновидно
утолщенным или цилиндрическим корнем (корнеплодом) разнообразной окраски от
розового до пурпурно-фиолетового. Стебель обычно прямостоячий и ветвистый. Листья прикорневые, яйцевидные, на широких и длинных черешках, стеблевые более
мелкие, удлиненно-яйцевидные или ланцетные, очередные, на коротких черешках. Все
листья цельнокроеные или более или менее волнистые по краю, разнообразно окрашенные (от зеленых до темно-фиолетовых). Цветочные соцветия (клубочки) собраны в
длинные облиственные колосовидные обоеполые соцветия. Околоцветник пятираздельный, доли при основании сросшиеся, твердеющие. Плоды с мясистой или жесткой
деревенеющей оболочкой, образованной затвердевшими листочками околоцветника, в
клубочках, срастающихся друг с другом и в виде таких групп опадающих. В каждом
клубочке от 2 до 6 плодов. Семена черно-бурые, блестящие. Цветет на второй год жизни в мае. [1]
Для пищевых и лекарственных целей используют корнеплоды и листья свеклы.
Корнеплоды содержат около 10% cахаров, 2% белка, 1% клетчатки, около 2% пектиновых веществ; витамины: С, Р, РР, В2, В12, фолиевую кислоту. Кроме того органические
кислоты (яблочная, лимонная), большой набор минеральных элементов. Из специфических действующих веществ в корнеплодах имеется бетаин – азотсодержащий красный
пигмент. В ботве свеклы найден витамин С и много каротиноидов. Наиболее ценное
качество столовой свеклы состоит в том, что она сохраняет свои полезные свойства при
длительном хранении и варке. Свеклу можно использовать и как корнеплод, и как листовой овощ. Это позволяет употреблять ее круглый год: весной листья, а летом молодые растения с небольшими корнеплодами, осенью и зимой корнеплоды.[2]
Известно, что обыкновенная столовая свекла обладает многими лекарственными
свойствами, и еще древнегреческие врачи для ускорения выздоровления больных прописывали им сок столовой свеклы. В традиционной медицине сок корнеплодов свеклы
применяют при гипертонии и заболеваниях печени. В народной медицине столовую
свеклу используют достаточно широко. Свекла полезна при диабете, хронических за220
порах, заболеваниях печени, атеросклерозе, гипертонии. Наличие яблочной и щавелевой кислот в корнеплодах свеклы делает ее незаменимой в диетическом питании больных почечнокаменной болезнью. Благодаря содержанию солей железа и кобальта свекла очень полезна при малокровии. Пектиновые вещества, которых в свекле больше, чем
в яблоках и моркови, подавляют деятельность гнилостных бактерий кишечника. [1]
Свежий сок свеклы рекомендуется применять при различных заболеваниях желудочно-кишечного тракта, а также при заболеваниях горла (полоскание и вовнутрь).
Во Франции свежий сок свеклы предписывают больным диабетом (сок пьют по 0,25
стакана 4 раза в день). Сок пополам с медом пьют при повышенном кровяном давлении
(по столовой ложке 4–5 раз в день) и простудных заболеваниях. При хроническом насморке в нос закапывают свежий сок с добавлением 30% меда. Вареная свекла в винегрете с растительным маслом рекомендуется при атеросклерозе, гипертонии, при заболеваниях печени, почек, а также дисфункции кишечника, сопровождающейся запором.
Квашеная свекла – хорошее средство от цинги и при авитаминозах. Бетаин свеклы
влияет на обмен веществ организма, особенно на обмен жиров. Он участвует в их расщеплении, а также способствует образованию холина, улучшающего работу печени и
предохраняющего ее от жирового перерождения. У детей бетаин стимулирует рост и
помогает лучшему усвоению витамина В12.
Схема опыта включала 5 сортов столовой свеклы: Несравненная, Египетская
плоская, Борщевая, Детройд и Носовская плоская.
1. Детройд
Популярный среднепоздний сорт (100 –110 дней) с округлыми, гладкими корнеплодами среднего размера, весом 200–220 г. Окраска корнеплодов темно-красная без
концентрических колец. Большое количество сахаров обеспечивает высокие вкусовые
качества. Сорт устойчив к цветушности и церкоспорозу, высокопроизводительный,
легко переносит неблагоприятные условия выращивания. Предназначен для потребления в свежем виде, переработки и длительного хранения (в течение 6–7 месяцев). [4]
2. Египетская плоская
Сорт выведен в НИИСХ центрально-черноземной полосы им В.В. Докучаева
массовым отбором из образца иностранного происхождения. Сорт районирован в 1943
году, среднеспелый, период от посева до уборки 101–128 дней; урожайность 3,5–8,5
кг/м2. Корнеплоды плоские с маленькой головкой, кожица темно-красная, мякоть розово-красная с фиолетовым оттенком, сочная, нежная. Корнеплод погружен в почву на
1/2 высоты и более. Масса его 322–526 грамм. Свекла Египетская плоская – рекомендована для Центрального, Центрально-Черноземного.[3]
3. Борщевая
Сорт среднеспелый. Период от посева до уборки 90–100 дней. Корнеплоды округлые и округло-плоские, с небольшой головкой, мякоть темно-красная. Погруженность их в почву на 1/2-1/3 высоты. Масса товарного корнеплода 232–513 г. Урожайность 4,0–8,0 кг/м2. К цветушности не склонен. Сорт сравнительно жаростойкий. Лежкость при зимнем хранении хорошая (80-97%).
4. Несравненная
Сорт среднераннего срока созревания, урожай получают через 70–100 дней.
Сорт свеклы высокоурожайный и при этом холодостойкий. Корнеплоды свеклы сорта
«Несравненная» по форме плоские, иногда округло-плоские. Урожайность 4–10 кг/м2.
Кожица темно-красная с переходом к серой у розетки листьев. Свекла этого сорта обладает нежной мякотью, темно-красным цветом с бордовым оттенком, с более темными
кольцами, с хорошими вкусовыми качествами. Масса плодов бывает от 170 до 400
грамм. Сорт устойчив к церкопорозу. Хранится хорошо. Свеклу выращивают на российских огородах уже более 100 лет, из-за исключительно высокого содержания бетаина и бетанина. Эти биологически активные вещества во многом определяют лечебное, в
221
том числе противоопухолевое, действие свеклы. Ни один сорт даже близко не приближается к Несравненной по этому признаку. Но этим достоинства Несравненной не исчерпываются. Сорт урожайный, выносливый, дает стабильные урожаи в различных погодных условиях.
5. Носовская плоская
Сорт Черниговской областной сельскохозяйственной опытной станции, получен
массовым и семейственным отбором из образца типа Египетская и объединением лучших семей. Сорт районирован в 1947 году. сорт среднеспелый, период от посева до
уборки 87–123 дня; урожайность 4–10 кг/м2, товарных корнеплодов 88–92%. корнеплоды плоские с маленькой головкой. Кожица темно-красная, мякоть розово-красная с
фиолетовым оттенком, сочная. Масса корнеплода 206–562 грамма, вкусовые качества
средние. Сорт пригоден для использования в осенне-зимний период. Лежкость при
хранении хорошая (85–95%).
Исследования проводились в лаборатории массовых анализов ВГАУ, с целью
изучения сортов столовой свеклы на пригодность для переработки в напиток с мякотью.
Таблица 1 – Химический состав столовой свеклы в зависимости от сорта
Наименование
Значение показателя в свежих корнеплодах
показателя
Борщевая
Носовская НесравненДетроит
Египетская
плоская
ная
плоская
Сухие вещест- 12,36
10,77
14,24
9,13
12,19
ва, %
Сахар,%
4,86
4,28
5,99
4,38
4,57
Витамин С/мг% 6,61
4,84
6,16
4,46
3,97
Кислотность,
2,4
1,2
1,6
1,2
3,2
мг%
Нитраты, мг/кг 336
485
80
496
336
Р,%
0,033
0,021
0,031
0,055
0,042
Са,%
0,04
0,03
0,14
0,16
0,04
Таблица 2 – Химический состав напитка из свеклы столовой с мякотью
Наименование поЗначение показателя в готовом напитке
казателя
Борще- Носовская Несравненная Детроит Египетская
вая
плоская
плоская
Сухие вещества,
%
Сахар,%
Витамин С/мг%
Кислотность, мг%
Нитраты, мг/кг
Р,%
Са,%
6,30
5,42
7,32
4,72
6,11
6,87
6,96
3,6
162
0,012
0,02
6,47
5,32
4,4
239
0,009
0,02
7,86
6,54
3,6
41
0,014
0,06
6,55
4,75
3,6
238
0,024
0,08
6,64
4,22
3,6
161
0,019
0,02
По итогам лабораторного исследования, сравнив химические показатели исследуемых корнеплодов, были выбраны два наиболее пригодных сорта для переработки:
Борщевая и Несравненная.
В данных сортах выявлено наибольшее содержание сухих веществ, витамина С
и сахаров.
222
Согласно технологической инструкции по производству напитка из свеклы столовой смешивали 10 %-ный сахарный сироп с измельченной до однородной массы термически обработанной столовой свеклой в соотношении 1:1, с добавлением 2,5г лимонной и 0,25г аскорбиновой кислот на 1 л напитка.
За счет разбавления сиропом и воздействия высокой температуры некоторые показатели готового продукта уменьшились по сравнению с их содержанием в сырье. Во
всех исследуемых сортах в готовом продукте увеличилось содержание витамина С, что
объясняется внесением аскорбиновой кислоты в процессе приготовления напитка.
Таким образом, определив и сравнив химические показатели сырья и готового
продукта, предлагаем овощеперерабатывающим предприятиям для производства напитка использовать сорта столовой свеклы Борщевая и Несравненная.
Список литературы
1. http://www.uroweb.ru
2. Бунин М.С., Мухортов С.Я., Родионов В.К. «Овощеводство ЦЧР» - Воронеж:
ФГОУ ВПО «Воронежский ГАУ им.К.Д.Глинки,2008
3. http://www.polzavred.ru
УДК 664.8:635.132
А.Н.Турусов, студент
И.А.Попов, доцент
ИССЛЕДОВАНИТЕ СОРТОВ СТОЛОВОЙ СВЕКЛЫ
НА ПРИГОДНОСТЬ К ПЕРЕРАБОТКЕ
В работе обоснована пригодность корнеплодов моркови для производства морковного напитка, определены физико-химические показатели исходного сырья и готового продукта. Корнеплоды моркови сортов МО и Король Осени могут быть с успехом
использованы на овощеперерабатывающих предприятиях для получения соков и напитков, обладающих высокими вкусовыми и питательными свойствами.
Морковь (Daucus carota vаг. sativa) – двулетнее овощное растение семейства
cельдерейных. Как культурное овощное растение морковь известна с глубокой древности, а в Европе и в России в XIV веке получила широкое распространение. В настоящее
время в нашей стране морковь выращивают повсеместно. В первый год вегетации растение образует розетку прикорневых листьев и мясистый корнеплод, в котором накапливаются питательные вещества, а на второй год – цветоносный побег и семена.[1]
Среди корнеплодов морковь обладает высокими вкусовыми и питательными качествами. В отличие от других овощей (за исключением сладкого перца) в моркови,
содержится каротин, который в организме превращается в витамин А, необходимый
для сохранения нормального строения кожи, слизистых оболочек, обусловливает остроту зрения. Чтобы удовлетворить суточную потребность в витамине А, достаточно
съесть 30 ... 50 г моркови. Но поскольку каротин усваивается в присутствии жиров,
блюда из моркови следует готовить с добавлением растительных или животных жиров.
Морковь полезна детям, так как витамин А необходим для их роста и развития.
Рекомендуется включать морковь в рацион людям, страдающим нарушениями зрения,
обусловленными недостатком витамина А. Кроме каротина, в моркови содержатся витамины B1, В2, РР, Е, К, С. Есть в ней соли фосфора, калия, кальция, натрия, кобальта, а
также ферменты, способствующие пищеварительным процессам. Много в моркови уг223
леводов и клетчатки, которые полезны при нарушении функций желудочно-кишечного
тракта, обменных процессов, гастритах с пониженной кислотностью, заболеваниях печени, почек, сердца.[2]
Корнеплоды моркови имеют большое значение не только как пищевой продукт,
но и обладают целебными свойствами. Морковь используют при лечении малокровия и
как средство, препятствующее накоплению холестерина в организме человека. Употребление корнеплодов моркови и сока способствует улучшению работы желудка и усвоению пищи, положительно влияет на зрение. В зависимости от сорта и условий выращивания содержание сахаров в корнеплодах достигает 15 % с.
В моркови содержится эфирное масло и накапливается в два раза больше щелочных веществ, чем кислотообразующих. Щелочи полезны организму для нейтрализации кислот. Для нормальной работы пищеварительного тракта в моркови содержится
клетчатка, но ее не так много, как в других овощах, поэтому морковь имеет нежную
консистенцию и относится к диетическим продуктам.
Исследования корнеплодов моркови различных сортов на пригодность для производства напитка проводились на кафедре технологий переработки растениеводческой
продукции ВГАУ и в лаборатории биологических анализов в 2013-14 гг. [3]
Схема опыта включала изучение 4-х сортов моркови: Сладкоежка, Шантенэ 2461
(стандарт), МО и Король Осени. Рецептура напитка составлена в соответствии с требованиями технологической инструкции. Результаты исследований представлены в таблицах 1
и 2.
При проведении исследований было выявлено, что наибольшее содержание сухих веществ в корнеплодах моркови сорта МО составило 12,65%, что на 3,71 % больше
по сравнению со стандартом Шантенэ 2461(8,94%).
По итогам лабораторного исследования, сравнив физико-химические показатели
исследуемых корнеплодов моркови выбрали два наиболее пригодных сорта для технической переработки: сорт МО и сорт Король Осени. В данных сортах наблюдается наибольшее содержание сухих веществ, каротина и витамина С.
Согласно технологической инструкции для приготовления морковного напитка
мы смешивали в соотношении 1:1 морковное пюре и сахарный сироп 10 %-ной концентрации с добавлением 0.25% лимонной и 0.025 % аскорбиновой кислот . За счет разбавления пюре сиропом и воздействия высокой температурой некоторые показатели
готового продукта были ниже по сравнению с их содержанием в сырье. Так по всем вариантам опыта произошло снижение содержания сухих веществ, кальция и фосфора, а
каротин уменьшился в 2 раза. По всем исследуемым сортам в готовом продукте увеличилось содержание витамина С, что можно объяснить внесением аскорбиновой кислоты в процессе приготовления напитка.
Таблица 1 – Физико-химические показатели корнеплодов моркови в зависимости от
сорта
Наименование покаЗначение показателя
зателя
Сладкоежка
МО
Король ОсеШантенэ 2461 (к)
ни
Сухие вещества, %
9.43
12.65
11.81
8.94
Каротин, мг/кг
73
74
57
49
Сахара, %
2,0
3.2
4.5
1.3
Витамин С, мг %
0.13
0.88
1.76
1.76
Фосфор, %
0.044
0.045
0.044
0.020
Кальций, %
0.03
0.02
0.04
0.06
Кислотность, мг%
0.19
0.19
0.21
0.16
Нитраты, мг/кг
180
114
57
70
224
Таблица 2 – Физико-химические показатели готового продукта
Наименование покаЗначение показ