kaz44Вестник Университета Шакарима. Серия технические наукиBulletin of Shakarim University. Technical Sciences2788-79953006-0524«Шәкәрім университеті» КеАҚ10.53360/2788-7995-2025-3(19)-21kaz44-2034Research ArticleМАШИНОСТРОЕНИЕ И МЕХАНИКА (ОРИГИНАЛЬНАЯ СТАТЬЯ)MECHANICAL ENGINEERING AND MECHANICS (ORIGINAL ARTICLE)СОВЕРШЕНСТВОВАНИЕ АДСОРБЦИОННОЙ УСТАНОВКИ ДЛЯ СНИЖЕНИЯ СОДЕРЖАНИЯ ТОКСИЧНЫХ ВЕЩЕСТВ В СОСТАВЕ МОЛОКА: СРАВНИТЕЛЬНЫЙ АНАЛИЗIMPROVEMENT OF AN ADSORPTION UNIT FOR REDUCING TOXIC SUBSTANCES IN MILK: A COMPARATIVE ANALYSIShttps://orcid.org/0009-0000-1722-0657БазановаА. К.BazanovaA. K.

Арай Кайратовна Базанова – докторант кафедры «Биоинженерных систем»

071412, Республика Казахстан, г. Семей, ул. Глинки, 20 А

Aray Bazanova – doctoral student, department of «Bioengineering Systems»

071412, Republic of Kazakhstan, Semey, Glinka str., 20 A

arayka.bazanovak@mail.ruhttps://orcid.org/0000-0002-9607-1684КакимовА. К.KakimovA. K.

Айтбек Калиевич Какимов – доктор технических наук, профессор кафедры «Биоинженерных систем»

071412, Республика Казахстан, г. Семей, ул. Глинки, 20 А

Aitbek Kakimov – Doctor of Technical Sciences, Professor, Department of «Bioengineering Systems»

071412, Republic of Kazakhstan, Semey, Glinka str., 20 A

bibi.53@mail.ruhttps://orcid.org/0000-0001-9607-823XИбрагимовН. К.IbragimovN. K.

Надир Кадырович Ибрагимов – кандидат технических наук, преподаватель кафедры «Биоинженерных систем»

071412, Республика Казахстан, г. Семей, ул. Глинки, 20 А 

Nadir Ibragimov – Candidate of Technical Sciences, Lecturer, Department of «Bioengineering Systems»

071412, Republic of Kazakhstan, Semey, Glinka str., 20 A

ibragimnk@mail.ruhttps://orcid.org/0000-0002-1237-2907МайоровА. А.MayorovA.

Александр Альбертович Майоров – доктор технических наук, профессор, руководитель лаборатории, главный научный сотрудник 

656016, Российская Федерация, Алтайский край, г. Барнаул, ул. Советской Армии, дом 66 

Alexander Mayorov – Doctor of Technical Sciences, Professor, Head of Laboratory, Chief Researcher 

656016, Russian Federation, Altai, Barnaul, 66 Sovetskoy Armii Street 

sibniis.altai@mail.ruШәкәрім университетКазахстанShakarim UniversityKazakhstanФАНЦА Сибирский научно-исследовательский институт сыроделияРоссияFANCA Siberian Research Institute of CheesemakingRussian Federation20250311202503(19)197202Copyright © Базанова А.К., Какимов А.К., Ибрагимов Н.К., Майоров А.А., 20252025Базанова А.К., Какимов А.К., Ибрагимов Н.К., Майоров А.А.Bazanova A.K., Kakimov A.K., Ibragimov N.K., Mayorov A.Данная работа распространяется под лицензией Creative Commons Attribution 4.0.This work is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 License.https://tech.vestnik.shakarim.kz/jour/article/view/2034

В данной статье представлена усовершенствованная установка, основанная на адсорбционном методе, предназначенная для снижения содержания радионуклидов и солей тяжёлых металлов в составе молока. Цель исследования – разработка эффективной технологии очистки молока, обеспечивающей его безопасное потребление. Молоко является ценным пищевым продуктом с высокой биологической и питательной ценностью. Оно содержит белки, жиры, витамины и микроэлементы, необходимые для организма человека, и составляет важную часть повседневного рациона. Однако в условиях экологической нестабильности и техногенного загрязнения в молочной продукции могут накапливаться токсичные вещества, такие как радионуклиды и соли тяжёлых металлов, представляющие угрозу для здоровья человека. В связи с этим разработка эффективных методов очистки молока от вредных загрязнителей остаётся актуальной задачей.В исследовании предложено усовершенствование экспериментальной установки, основанной на адсорбционном методе, предназначенной для уменьшения содержания вредных веществ в молоке. Конструкция установки предусматривает возможность изменения схемы протекания жидкости в различных комбинациях (через одну, две или три колонны), что позволяет адаптировать процесс очистки в зависимости от уровня загрязнения и типа токсичных компонентов. Метод адсорбции обеспечивает снижение содержания вредных веществ без разрушения ценных пищевых компонентов, таких как белки, витамины и микроэлементы. Установка не требует сложной автоматизации и может эффективно использоваться в лабораторных условиях. Применение доступных и недорогих природных сорбентов способствует снижению себестоимости очистки.

This article presents an improved adsorption-based unit designed to reduce the content of radionuclides and heavy metal salts in milk. The objective of the study is to develop an effective purification technology that ensures the safe consumption of milk. Milk is a valuable food product with high biological and nutritional value. It contains proteins, fats, vitamins, and microelements essential for the human body and constitutes an important part of the daily diet. However, under conditions of environmental instability and technogenic pollution, dairy products may accumulate toxic substances such as radionuclides and heavy metal salts, which pose a threat to human health. Therefore, the development of effective methods for removing harmful contaminants from milk remains a relevant challenge.The study proposes an improvement of an experimental adsorption-based unit aimed at reducing the concentration of toxic substances in milk. The unit design enables the adjustment of liquid flow schemes in various combinations (through one, two, or three columns), allowing the purification process to be tailored according to the degree of contamination and the nature of toxic components. The adsorption method ensures the removal of harmful substances without degrading valuable nutritional components such as proteins, vitamins, and microelements. The unit does not require complex automation and is suitable for use under laboratory conditions. The application of affordable and low-cost natural sorbents contributes to lowering the overall purification cost.

пищевая безопасностьрадиоактивное загрязнениеадсорбционная фильтрациясорбционные колонныприродные сорбентыfood safetyradioactive contaminationadsorption filtrationsorption columnsnatural sorbentsReferencesDeveloping the process parameters of milk pasteurization for reducing the concentration of toxic elements and radionuclides / A. Kakimov et al // ARPN Journal of Engineering and Applied Sciences. – 2019. – № 14(13). – P. 2443-2447.Developing the process parameters of milk pasteurization for reducing the concentration of toxic elements and radionuclides / A. Kakimov et al // ARPN Journal of Engineering and Applied Sciences. – 2019. – № 14(13). – P. 2443-2447. (In English).Моллобаева Д.С. Исследования швейцарских ученых о пользе молока и молочных продуктов / Д.С. Моллобаева, Е.В. Пономарёва // Электронный научно-методический журнал Омского ГАУ. – 2016. – № 4(7). – 4 с.Mollobaeva D.S. Issledovaniya shveitsarskikh uchenykh o pol'ze moloka i molochnykh produktov / D.S. Mollobaeva, E.V. Ponomareva // Ehlektronnyi nauchno-metodicheskii zhurnal Omskogo GAU. – 2016. – № 4(7). – 4 s. (In Russian).Сурков В.Д. Технологические оборудование предприятий молочной промышленности: учебник / В.Д. Сурков, Н.Н. Липатов, Ю.П. Золотин. – М.: Легкая и пищевая промышленность, 1983. – С. 47-57.Surkov V.D. Tekhnologicheskie oborudovanie predpriyatii molochnoi promyshlennosti: uchebnik / V.D. Surkov, N.N. Lipatov, YU.P. Zolotin. – M.: Legkaya i pishchevaya promyshlennost', 1983. – S. 47-57. (In Russian).Pietrzak-Fiećko R. Evaluation of Cs-137 Content in Powdered Cow Milk form Four Regions Of Poland / R. Pietrzak-Fiećko, S. Smoczyń̃ski // Polish J. of Environ. Stud. – 2009. – Vol. 18, № 4. – P. 745-748.Pietrzak-Fiećko R. Evaluation of Cs-137 Content in Powdered Cow Milk form Four Regions Of Poland / R. Pietrzak-Fiećko, S. Smoczyń̃ski // Polish J. of Environ. Stud. – 2009. – Vol. 18, № 4. – P. 745-748. (In English).Environmental issues: A challenge for wastewater treatment / М. Choudhary et al // In Green Materials for Wastewater Treatment. – Springer: Berlin/Heidelberg, Germany. – 2020. – P. 1-12.Environmental issues: A challenge for wastewater treatment / M. Choudhary et al // In Green Materials for Wastewater Treatment. – Springer: Berlin/Heidelberg, Germany. – 2020. – P. 1-12. (In English).Sharahi F.J. Melamine-based dendrimer amine-modified magnetic nanoparticles as an efficient Pb (II) adsorbent for wastewater treatment: Adsorption optimization by response surface methodology / F.J. Sharahi, A. Shahbazi // Chemosphere 2017. – № 189. – P. 291-300.Sharahi F.J. Melamine-based dendrimer amine-modified magnetic nanoparticles as an efficient Pb (II) adsorbent for wastewater treatment: Adsorption optimization by response surface methodology / F.J. Sharahi, A. Shahbazi // Chemosphere 2017. – № 189. – P. 291-300. (In English).Андриенко П.Е. Проблемы различных методов очистки воды / П.Е. Андриенко, Ж.А. Арушанян // Научные исследования молодых ученых: сборник статей XXVI Международной научно-практической конференции. – Пенза: МЦНС Наука и Просвещение. – 2024. – С. 32-35.Andrienko P.E. Problemy razlichnykh metodov ochistki vody / P.E. Andrienko, ZH.A. Arushanyan // Nauchnye issledovaniya molodykh uchenykh: sbornik statei XXVI Mezhdunarodnoi nauchno-prakticheskoi konferentsii. – Penza: MTSNS Nauka i Prosveshchenie. – 2024. – S. 32-35. (In Russian).Патент РК №30570, G01N 15/00 Стенд для моделирования фильтрации жидкостей. Республиканское государственное предприятие на праве хозяйственного ведения «Государственный университет им. Шакарима города Семей» / Какимов А.К., Ибрагимов Н.К., Какимова Ж.Х., Байбалинова Г.М. и другие. опубл.16.11.2015, бюл. № 11. – 3 с.Patent RK №30570, G01N 15/00 Stend dlya modelirovaniya fil'tratsii zhidkostei. Respublikanskoe gosudarstvennoe predpriyatie na prave khozyaistvennogo vedeniya «Gosudarstvennyi universitet im. Shakarima goroda SemeI» / Kakimov A.K., Ibragimov N.K., Kakimova ZH.KH., Baibalinova G.M. i drugie. opubl.16.11.2015, byul. № 11. – 3 s. (In Russian).Базанова А.К. Сұйық тамақ өнімдерін улы заттардан тазартуға арналған қондырғы / А.К. Базанова, А.К. Какимов, Н.К. Ибрагимов //«Қазақстан – тоңазыту 2025» XIV халықаралық ғылыми-техникалық конференция баяндамаларының жинағы 29-30 сәуір 2025, – Б. 30.Bazanova A.K. Sұiyқ tamaқ өnіmderіn uly zattardan tazartuғa arnalғan қondyrғy / A.K. Bazanova, A.K. Kakimov, N.K. Ibragimov //«Қazaқstan – toңazytu 2025» XIV khalyқaralyқ ғylymitekhnikalyқ konferentsiya bayandamalarynyң zhinaғy 29-30 sәuіr 2025, – B. 30. (In Kazakh).Nanotechnology for sustainable wastewater treatment and use for agricultural production: A comparative long-term study / P.D.L.C. Bueno et al // Water Res. – 2017. – № 110. – P. 66-73.Nanotechnology for sustainable wastewater treatment and use for agricultural production: A comparative long-term study / P.D.L.C. Bueno et al // Water Res. – 2017. – № 110. – P. 66-73. (In English)

The authors declare that there are no conflicts of interest present.