Preview

Вестник Университета Шакарима. Серия технические науки

Расширенный поиск
№ 3(15) (2024)
Скачать выпуск PDF

АВТОМАТИЗАЦИЯ И ИНФОРМАЦИОННЫЕ ТЕХНОЛОГИИ (ОРИГИНАЛЬНАЯ СТАТЬЯ)

5-15 212
Аннотация

В современном мире, где цифровизация и всеобщая связность играют ключевую роль, вопросы кибербезопасности выходят на передний план в контексте глобальной безопасности. С ростом зависимости от цифровых технологий, киберпространство продолжает эволюционировать, представляя всё новые угрозы и вызовы. Данная статья фокусируется на анализе крупных атак на сетевую инфраструктуру, произошедших в последние годы, исследуя разнообразные типы атак, такие как DDoS, APT, ransomware, Man-in-the-Middle (MitM) и SQL Injection. Основное внимание уделяется выявлению общих паттернов атак и методик защиты, что позволяет лучше понять механизмы и стратегии противодействия киберугрозам. Статья детально рассматривает различные инструменты и методы анализа трафика, применяемые для обнаружения и нейтрализации угроз, анализирует их эффективность в реальных условиях. С помощью включенных гистограмм, диаграмм и таблиц, статья визуализирует данные и тренды, что способствует лучшему пониманию сложности и динамики кибератак. На основе проведенного анализа формулируются рекомендации по улучшению стратегий киберзащиты и разработке новых подходов к обеспечению безопасности в цифровом мире, что является критически важным для защиты ценных информационных активов и поддержания устойчивости киберпространства.

15-22 129
Аннотация

Целью данного исследования является анализ и систематизация методов разработки программных интерфейсов (ПИ), а также определение оптимальных подходов и технологий для создания интуитивно понятных и удобных ПИ. В современном мире программные интерфейсы играют ключевую роль в обеспечении взаимодействия пользователя с программными продуктами, поэтому важность их качественного проектирования сложно переоценить. В рамках работы рассматриваются различные методики проектирования ПИ, включая классические и современные подходы, такие как пользовательско-ориентированный дизайн (UCD), прототипирование, тестирование на удобство использования и адаптивный дизайн. Также изучаются принципы взаимодействия с пользователем, включая когнитивные аспекты и модели восприятия информации, что позволяет создать более эффективные и удобные в использовании интерфейсы.

Особое внимание уделяется современным технологиям и инструментам, таким как фреймворки и библиотеки для разработки интерфейсов, методы автоматизации и использования искусственного интеллекта в процессе проектирования ПИ. Исследование включает анализ успешных примеров реализации ПИ в различных отраслях, а также обзор новейших тенденций в области интерфейсного дизайна. Результаты исследования направлены на формирование рекомендаций по выбору оптимальных методов и технологий разработки ПИ в зависимости от специфики проекта и требований конечных пользователей.

Основные выводы исследования могут быть полезны разработчикам программного обеспечения, специалистам по пользовательскому опыту и дизайнерам интерфейсов для повышения качества взаимодействия пользователей с программными продуктами. Работа также может служить основой для дальнейших исследований в области разработки и оптимизации пользовательских интерфейсов, способствуя развитию данной области знаний и практики.

23-26 104
Аннотация

В статье рассматривается технология SMART, в частности умный дом (SMART HOUSE) и основные протоколы связи, применяемые для обмена данными. Технология умный дом дополнительно носит наименование «домашняя автоматизация». Домашняя автоматизация в современных условиях позволяет пользователю или потребителю гибко управлять и самостоятельно настраивать систему, в зависимости от требований пользователя. Одним из этапов настройки технологии умный дом, является выбор протокола связи для обмена данными внутри системы умный дом.

Для реализации обмена данными в технологии умный дом, необходимо правильно подойти к выбору протоколов связи. В технологии умный дом используются несколько типов устройств: контроллеры, датчики, акутаторы. Так как не все устройства поддерживают существующие протокола, но бывают и уникальные устройства, поддерживающие несколько из существующих протоколов. Существует несколько протоколов, применяемых в технологии умный дом: ZigBee, ZWave, Wi-Fi.

В данной статье произведен анализ двух основных беспроводных протоколов, работающих на высоких частотах, а именно ZigBee и Z-Wave. Правильно выбранные протоколы реализуют быструю передачу данных без потерь. Кроме этого, позволят реализовать потребности пользователя или потребителя, которые задаются системе.

27-31 125
Аннотация

Повышение эффективности управления работой очистных сооружений может быть достигнуто за счет автоматизации управления на этапах наблюдения, сбора, обработки и анализа информации средствами пакетов математического анализа данных, внедрения автоматизированных систем управления технологическими процессами.

Данная статья посвящена вопросам технической модернизации АСУ ТП водоотведения г. Семей. Потребность в модернизации концепции построения АСУ ТП возникла в связи с техническим перевооружением производства и внедрением в него новых энергосберегающих технологий.

Гипотеза исследований предполагает возможность повышения эффективности функционирования очистных сооружений сточных вод г. Семей за счет использования современных методов сбора и передачи технологических параметров на пульт управления диспетчера с целью возможности принятия оперативных решений по управлению технологическим процессом очистки сточных вод на основе мониторинга работы оборудования. В связи со сложностью всего комплекса очистных сооружений в качестве объектов для разработки автоматизированной системы контроля технологических параметров (АСК ТП) выбраны главная канализационная насосная станция (ГКНС-2) и воздуходувная насосная станция (ВНС).

В статье рассматривается предлагаемая структурная схема автоматизированной системы контроля технологических параметров очистных сооружений г. Семей, дано описание каждого уровня системы и принцип их взаимодействия.

32-37 133
Аннотация

В статье рассматривается процесс разработки и внедрения мобильного приложения, предназначенного для автоматизации управления посещаемостью студентов Astana IT University. Приложение реализовано с использованием технологий React Native для кроссплатформенной разработки, что позволяет эффективно работать на устройствах с различными операционными системами, такими как Android и iOS. Для управления базами данных используется облачная платформа Firebase, обеспечивающая надежное хранение и быструю обработку данных. Одним из важных факторов приложения является его масштабируемость. Для реализации гибкости и масштабируемости приложения, а также связи с системой управления обучения, было решено использовать технологию REST API.

Описаны этапы проектирования архитектуры, выбор технологий, алгоритмы обработки данных, визуализация и обеспечение безопасности. При выборе технологий учитывались такие факторы, как удобство использования, скорость разработки и безопасность данных. Особое внимание уделялось алгоритмам обработки данных и их визуализации, чтобы представить пользователям интуитивно понятный интерфейс для отслеживания посещаемости.

Приложение значительно улучшает взаимодействие между студентами и преподавателями с учебной системой, упрощая процесс контроля посещаемость, и обеспечивая прозрачность и автоматизацию процесса учета посещаемости. Разработанное приложение также уменьшает ручной труд и уменьшает вероятность человеческой ошибки.

37-42 154
Аннотация

В статье рассматриваются современные подходы к автоматизации анализа данных с использованием методов искусственного интеллекта (ИИ). В условиях стремительного роста объемов данных, поступающих в различные системы, их анализ и обработка становятся сложной задачей. Автоматизация этих процессов с помощью ИИ позволяет повысить эффективность и точность анализа данных, минимизировать человеческий фактор и ускорить принятие решений. В статье обсуждаются методы машинного обучения и глубинного обучения, используемые для автоматизации анализа данных, а также примеры их применения в различных отраслях, таких как финансы, медицина, промышленность и маркетинг. Особое внимание уделяется преимуществам и ограничениям существующих подходов, а также перспективам их дальнейшего развития. В статье подробно рассматриваются условия и методы исследования, направленные на изучение и оценку эффективности различных моделей ИИ в автоматизации анализа данных. Проводится анализ полученных результатов и обсуждаются перспективы дальнейшего развития технологий ИИ в этой области. Исследование подчеркивает важность интерпретируемости моделей ИИ, необходимости разработки новых методов, способных эффективно работать с ограниченными и шумными данными, а также снижения вычислительных затрат, связанных с их применением.

42-49 100
Аннотация

В работе представлен обзор основных методов анализа социальных сетей, используемых для выявления киберугроз. Обозначены основные виды угроз в социальных сетях и описаны некоторые методы защиты от их предотвращения. Типичными задачами анализа социальных сетей, направленными на обнаружение киберугроз, являются, например, идентификация онлайнсообществ, выявление лидеров и экспертов в сообществах, анализ стабильности сообществ, кластеризация текстовой информации и т.д. С ростом цифровизации и активным использованием социальных сетей в качестве средства коммуникации важность эффективного мониторинга и анализа данных для обеспечения кибербезопасности становится все более актуальной. Также анализируются сложности и проблемы, связанные с обработкой больших объемов данных в социальных сетях, включая вопросы конфиденциальности и этические аспекты контроля пользовательских данных. Исследование дает целостное представление об использовании социальных сетей в качестве инструмента для превентивного выявления и предотвращения киберугроз, подчеркивая важность интеграции аналитических систем в общую систему кибербезопасности организаций и отдельных лиц. Исследование дает целостное представление об использовании социальных сетей в качестве инструмента для превентивного выявления и предотвращения киберугроз, подчеркивая важность отдельных лиц, при этом акцентируется внимание на необходимости улучшения методов машинного обучения и искусственного интеллекта для более глубокого и точного анализа поведения пользователей и динамики сообществ, что может способствовать более эффективному предотвращению и нейтрализации угроз в цифровой среде.

МАШИНОСТРОЕНИЕ И МЕХАНИКА (ОРИГИНАЛЬНАЯ СТАТЬЯ)

50-54 100
Аннотация

Было проведено исследование влияние защитного покрытия, нанесенного на сталь 45 из проволоки 30ХГСА методом электродуговой металлизации, на сопротивляемость коррозии по сравнению с необработанной сталью 45. Методика испытаний включала проведение электрохимических анализов, таких как поляризационные кривые. Результаты показали, что сталь 45 с покрытием из проволоки 30ХГСА показывает значительно более высокую коррозионную стойкость по сравнению со стандартной сталью 45.

В результате данного исследования подтверждается значимость технологии электродуговой металлизации как эффективного способа повышения коррозионной стойкости сталей. Применение защитного покрытия из проволоки 30ХГСА на сталь 45 не только улучшает её характеристики, но и предоставляет возможности для более долговечного использования в агрессивных средах. Также, данные методы могут быть адаптированы для других типов материалов, что открывает новые перспективы в области защиты металлоконструкций. Это исследование может служить основой для разработки новых норм и стандартов в производстве и обработке металлов. Эти результаты предоставляют ценные научные данные, которые могут способствовать разработке улучшенных коррозионно-стойких материалов для применения в таких критически важных отраслях, как нефтегазовая промышленность, морские и строительные проекты, машиностроение, где надежность материалов является ключевым фактором.

55-62 116
Аннотация

Повышение производительности производственных систем и оборудования в мясной промышленности неразрывно связано с деятельностью по техническому обслуживанию. Показано, что стратегия Total Productive Maintenance (TRM) и Lean production является важным инструментом оценки показателя Overall Equipment Effectiveness (OEE), с помощью которого оценивают основные виды потерь, снижающих эффективность работы оборудования. Проанализирована связь структурно-механических характеристик пищевых масс, влажности исходного сырья, температуры и вязкости, давления обработки, плотности на оптимальные режимы работы оборудования. С использованием концепции OEE определены, временные потери, связанные с особенностями функционирования оборудования. Классифицированы разновидности потерь: простои и переналадка (доступность или готовность) оборудования, кратковременная остановка оборудования и снижение скорости обработки (производительность оборудования), брак продукции и потери продукции при запуске (качество) оборудования. Применение данного метода исследования общей эффективности работы оборудования могут быть применены для любого технологического оборудования, применяемого в мясной промышленности и позволит устранить многие проблемы, которые возникают в ходе эксплуатации технологического оборудования, улучшить его технико-экономические показатели, разработать систему мер по усовершенствованию его технического обслуживания и ремонта. Используя эту концепцию, можно получить возможность систематизировать факторы, снижающие эффективность оборудования. При этом доказано, что информация о факторах, влияющих на потери времени работы оборудования, позволяет создать систему технического обслуживания и ремонта оборудования.

62-70 160
Аннотация

В данном исследовании изучалось влияние электролитно-плазменной закалки (ЭПЗ) на свойства стали марки 45, которая может служить альтернативой традиционным методам термообработки, применяемым перед выпуском готовой продукции. По результатам проведённых экспериментов установлено, что механические и эксплуатационные свойства стали 45 существенно улучшились после применения ЭПЗ. Сталь 45, широко используемая в машиностроении и производстве сельскохозяйственной техники благодаря своим прочностным характеристикам и долговечности, показала значительное увеличение показателей после обработки. Можно заметить, что свойства стали 45 значительно улучшились после применения методов электролитно-плазменной закалки, так как твёрдость образцов увеличилась в 3,1-3,62 раза, а износостойкость возросла в 7 раз. Кроме того, в работе показана экономическая эффективность предложенного метода обработки, который показал, что внедрение ЭПЗ может привести к значительному снижению затрат на материалы, увеличению срока службы продукции и улучшению экологических показателей производства за счёт сокращения энергетических затрат и выбросов. Использование нетоксичного 20-% раствора карбоната натрия при ЭПЗ способствует равномерному распределению электрического тока в ячейке, а также позволило добиться оптимальной скорости охлаждения образца.

71-78 96
Аннотация

В данной статье рассмотрены перспективы применения технологии микродугового оксидирования (МДО) в авиационной и автомобильной промышленности. Процесс МДО позволяет создавать прочные, износостойкие и коррозионностойкие покрытия на поверхности металлических деталей, что значительно повышает их долговечность и эксплуатационные характеристики. Обсуждаются технологические аспекты МДО, включая особенности подготовки поверхности, выбор электролитов и контроль параметров процесса. Приводятся примеры успешного применения МДО в производстве авиационных и автомобильных компонентов. Также исследуются направления для дальнейших исследований и развития технологии, включая создание новых материалов, комбинированных покрытий и изучение долговечности покрытий в реальных условиях эксплуатации. Статья подчеркивает важность МДО как перспективной технологии для улучшения надежности и эффективности транспортных средств и оборудования.

79-90 108
Аннотация

Исследование демонстрирует значительное влияние облучения электронным пучком на трибологические и механические свойства политетрафторэтилена (ПТФЭ). Облучение электронным пучком, метод, использующий электроны высокой скорости для модификации свойств материала, было применено к ПТФЭ с целью потенциального улучшения его износостойкости и механической твердости, что особенно важно для применения в условиях повышенного износа. В ходе экспериментов образцы ПТФЭ облучали различными дозами и оценивали их износостойкость, микротвердость и шероховатость поверхности после облучения. Результаты трибологических испытаний показали заметное улучшение износостойкости и микротвердости с увеличением доз облучения. В частности, облученные образцы продемонстрировали уменьшение объема износа и улучшенные поверхностные характеристики по сравнению с необлученным образцом. Облученный образец (ПТФЭ-2) показал наибольшую стойкость к абразивному износу и значительное повышение твердости поверхности, что свидетельствует о том, что облучение электронным пучком эффективно укрепляет материал, вызывая сшивание и другие структурные изменения в полимерной матрице. Кроме того, были выявлены изменения шероховатости поверхности. Облученные образцы показали измененные параметры, что способствовало повышению их износостойкости. Эти изменения объясняются физико-химическими преобразованиями, вызванными воздействием электронного пучка, которые модифицируют поверхностные и подповерхностные области полимера. Данное исследование подтверждает, что облучение электронным пучком является эффективным методом для улучшения механических и трибологических свойств ПТФЭ, делая его более подходящим для высокотехнологичных инженерных применений, где необходимы высокая прочность и устойчивость к экстремальным условиям. Полученные результаты открывают новые перспективы для использования ПТФЭ в секторах, требующих высокой производительности, расширяя его применение за пределы традиционных областей.

ПИЩЕВАЯ ИНЖЕНЕРИЯ И БИОТЕХНОЛОГИЯ (ОРИГИНАЛЬНАЯ СТАТЬЯ)

91-96 142
Аннотация

Наиболее употребляемыми птичьими яйцами в мире являются куриные и утиные яйца. В яйцах содержаться все незаменимые аминокислоты в связи с чем они являются отличным источником полноценного белка. Яичный белок, как куриный, так и утиный схож по составу и обладает многими функциональными свойствами.

Целью данной работы является сравнительная характеристика химического состава и качественных характеристик коммерчески доступных яиц различного вида, произведенных на территории Казахстана. В работе применялись общепринятые химические и физические методы определения, в результате которых установлено, что все виды яиц отличаются по качественным характеристикам и химическому составу. Проведённые эксперименты установили, что наибольшей массой обладают утиные яйца (79,49 г). Яичный белок имеет щелочную рН среды, тогда как желток нейтральную рН. Наибольшее содержание воды содержится в курином белке (87,7%), утиные яйца обладают большим содержанием липидов – 36,79%, наибольшее содержание золы в перепелиных яйцах – 1,8 г.

Результаты проведённых исследований будут использованы при разработке яичных продуктов из сырья, которое должно соответствовать требованиям стандарта.

97-104 112
Аннотация

Отбор штаммов бактерий, способных расщеплять лигнин, крайне необходим для переработки отходов сельского и лесного хозяйства. В ходе этого эксперимента мы собрали образцы почвы в горах Циньлин в Китае и выделили 99 штаммов бактерий. Далее, 18 штаммов бактерий были отобраны с использованием щелочной лигниновой твердой среды и культивировались при 30°C в течение 48 часов, после чего они были молекулярно идентифицированы. После этого для культивирования во встряхиваемой колбе использовали жидкую культуральную среду с лигнином, а для измерения изменений поглощения лигнина в видимом свете при 280 нм до и после культивирования использовали считыватель микропланшетов. В общей сложности было отобрано 12 штаммов бактерий, обладающих способностью к разложению лигнина, соответственно. Для QL-D3, QL-D5, QL-D6, QL-D7, QL-D8, QL-D9, QL-D11, QL-D13, QL-D14, QL-D16, QL-D17, QL -D18. Их скорость разложения лигнина после культивирования в жидкой среде с содержанием лигнина 1,5 г/л в течение 7 дней составила 13,01%, 16,76%, 10,48%, 23,3%, 6,88%, 12,48%, 22,07%, 11,84%, 18,62%, 17,88%, 13,95%, 16,28% соответственно. С помощью сканирующей электронной микроскопии была изучена морфология двух штаммов бактерий QL-D7 и QL-D11 с наибольшей скоростью разложения лигнина.

104-110 141
Аннотация

Статья посвящена разработке сушильной установки для производства курта, традиционного кисломолочного продукта, пользующегося большой популярностью в Казахстане. Курт является не только национальным продуктом, но и обладает высокой пищевой ценностью, содержанием витаминов и минералов. Регулярное употребление курта способствует восстановлению полезной микрофлоры кишечника и особенно полезно для беременных женщин, детей и пожилых людей. Традиционный способ сушки курта на открытом воздухе имеет ряд недостатков, таких как зависимость от погодных условий и низкая производительность. Разработанная конвективная сушильная установка, позволяет решить эти проблемы. Она обеспечивает равномерную и быструю сушку курта в контролируемых условиях, что повышает качество и производительность. Установку спроектирована с учетом принципов простоты в обслуживании, удобства в эксплуатации и рентабельности. Она является доступной и экономически выгодной для индивидуальных предпринимателей и малых предприятий. Доступность, цена, качество, производительность, ремонтопригодность, надежность, малый вес и мобильность оборудования делают его актуальным для развития малого бизнеса в Казахстане. В ходе работы были проведены ряд испытании по работоспособности сушильной установки. Также был разработан эскизный чертеж, разработана сушильная установка и подобраны оптимальные рабочие параметры конструкции. Полученная сушильная установка является перспективной для внедрения в производство курта, в условиях индивидуальных и фермерских хозяйств. Она позволит повысить качество и производительность продукта, а также создать новые возможности для малого и среднего бизнеса в Казахстане. Также, такое оборудование может дать толчок местному гастрономическому туризму, который становится все более популярным видом туризма, поскольку туристы ищут уникальные и аутентичные впечатления. Предлагая туристам возможность познакомиться с местной культурой через ее кухню.

111-118 100
Аннотация

На сегодняшний день применение биоактивных веществ из природного сырья в качестве нутрицевтиков является общепризнанным в целях понижения риска возникновения различных болезней, а также как укрепляющих, иммуномодулирующих, адаптогенных средств. Гриб Ganoderma Lucidum, или гриб Рейши известен на востоке на протяжении многих столетий. Современные исследования гриба Рейши показывают его иммуномодулирующие и противоопухолевые свойства, в большинстве работ указывается на его антиоксидантный потенциал.

Как показали наши исследования, экстракт мицелия и плодового тела ганодермы снижает интенсивность процессов липопероксидации и повышает их резистентность в условиях in vitro. При действии экстракта мицелия в концентраци 10 мкг уровень продуктов липопероксидации составил 37,6%, при 20 мкг – 21,1%, при 50 мкг – 14,9% и при действии аналогичных концентраций аскорбиновой кислоты данные значения составили – 74,3%, 60,4% и 36,4% соответственно и для витамина Е-70, 2%, 65,3%, 53,5% и 38% соответственно, тогда как при действии концентраций ниже 10 мкг противоокислительный эффект исследуемых агентов существенно не отличался. Антиоксидантный эффект экстракта плодового тела существенно проявлялся при концетрациях 10-50 мкг – уровень перекисного окисления снизился на 80% от исходного уровня, повышение концентрации от 50 до 100 мкг практически полностью подавляют процессы липопероксидации. Результаты исследования мембраностабилизирующих свойств разных частей гриба показали, что экстракты обладают выраженным свойством стабилизировать структуру клеточной мембраны. Выраженность мембраностабилизирующего эффекта экстрактов проявлялась дозозависимо. В диапазоне концентраций 0-200 мкг уровень гемолиза в образцах инкубированных с добавлением экстрактов мицелия и плодового тела снизился на 19,8% и 25% в концентрации 10 мкг,27% и 37% при 20 мкг, на 55% и 57,2% при 50 мкг, на 63% и 68% при 100 мкг, и на 69% и 65% при 200 мкг тогда как при внесении в среду инкубации аскорбиновой кислоты уровень гемолиза снизился в данных концентрациях на 10%, 14,5%, 25%, 40% и 44% и α-токоферола на 5%, 22%, 32%, 40%, 45% и 50%.

Исследование полифенольного и флавоноидного состава экстрактов показало, что в экстрактах присутствуют вещества, относящиеся к полифенольным соединениям.

118-127 115
Аннотация

В статье приведены результаты исследования минерального состава и органолептической оценки полукопченой колбасы из растительного сырья. В качестве растительного сырья были выбраны соя и нут. В результате опытов выявлено, что оптимальным соотношением сои и нута для производства полукопченой колбасы является 4:1. По результатам органолептической оценки полукопченой колбасы из растительного сырья установлено, что у третьего образца, соотношение соевого изолята и нута которого составляет 4:1, консистенция, запах и вкус был более свойственный полукопченой колбасе, чем остальные разрабатываемые образцы.

На основе исследований минерального состава полукопченой колбасы из растительного сырья доказано, что в первом и во втором образце больше минеральных веществ, чем в третьем образце. Так как объем соевого изолята увеличивается в 3-5 раза за счет соединения с водой, в колбасе из соевого текстурата и нута больше макро- и микроэлементов чем в колбасе из соевого изолята и нута. Однако в третьем образце больше фосфора на 1,58% и 0,98% по сравнению с образцами №1 и №2 соответственно.

Исследованиями доказано, что применение сои и нута в качестве основных ингредиентов, замещая полностью мяса в полукопченой колбасе, является возможным и актуальным.

127-133 109
Аннотация

Зерновые продукты являются основным элементом обеспечения продовольственной безопасности населения. В последние годы спрос на цельнозерновые продукты значительно возрос. Цельнозерновые продукты обладают высокой питательностью благодаря сбалансированному содержанию аминокислот и других макро- и микроэлементов. Целью настоящего исследования является изучение химического и аминокислотного состава цельнозернового сырья, таких как зерно тритикале сорта «Даурен», зерно гречихи сорта «Дикуль», зерно чечевицы сортов «Сакура», «Шырайлы».

В результате проведения химического исследования установлено, что бобовые культуры отличаются высоким содержанием белка, которое примерно в два раза выше, чем в цельнозерновых, их содержание составило 28,75% и 24,67%. Анализ проведенных исследований показал, что аминокислотный состав белка цельнозерновых и бобовых культур характеризуется высоким содержанием незаменимых аминокислот. В бобовых культурах преобладает содержание аргинина и лизина по сравнению с цельнозерновыми культурами. Бобовые культуры обладают большим содержанием белка, чем цельнозерновые, что делает их важными для увеличения пищевой ценности продуктов питания при их смешивании. Дополнительно исследовались различные методы обработки и их влияние на сохранение питательных свойств.

133-145 154
Аннотация

Экструзия – один из наиболее часто используемых термомеханических процессов, который обладает многими преимуществами: универсальностью, гибкостью, высокой производительностью, низкой стоимостью и энергоэффективностью. При разработке рецептуры ученые руководствовались целью изучения питательной ценности экструдированных продуктов, таких как изделия прямого вспенивания, завтраки и макаронные изделия, с использованием нетрадиционных ингредиентов из растительного сырья. Он не только обладает разнообразием характеристик с точки зрения химического состава и функциональных характеристик, но и влияет на качество конечной продукции при экструзионной обработке различных видов сырья. Для того чтобы использовать эти нетрадиционные растительные материалы в экструзии, важно понимать их влияние на качество сырья и экструдируемых продуктов.

Данная статья посвящена теоретическим аспектам включения нетрадиционного растительного сырья в состав экструдированных пищевых продуктов. Изготовление продуктов из растительного сырья с помощью экструзионной обработки является экологически безопасным способом, позволяющим получать продукты с различными пищевыми свойствами и функциональными характеристиками. При анализе научных статей, посвящённых данной тематике, было установлено, что экструзия является одним из наиболее эффективных способов переработки нетрадиционного растительного сырья в пищу.В ходе исследований было установлено, что экструдирование может повысить усвояемость ингредиентов растительного сырья, а также уменьшить количество антипитательных факторов.

147-154 126
Аннотация

В статье представлены результаты исследования, направленного на разработку и оптимизацию технологического процесса получения сухого концентрата пищевых волокон из пшеничных отрубей для использования в производстве творожных продуктов. Основной целью исследования было создание способа получения пищевых волокон, который позволяет повысить функциональные и качественные характеристики творожных изделий, улучшая их текстуру, стабильность и питательную ценность. Исследование охватывало теоретическое сравнение различных методов выделения пищевых волокон, включая кислотный и ферментативный подходы. Было установлено, что ферментативный метод обладает рядом преимуществ, таких как сохранение функциональных свойств волокон, экологичность и более высокая эффективность. Оптимизация процесса сушки показала, что температурный режим 55-60°С и продолжительность не более 10 часов являются наиболее оптимальным для получения концентрата пищевых волокон с высокой влагоудерживающей способностью. Включение 7% сухого концентрата пищевых волокон в творожные продукты обеспечивает оптимальное улучшение текстуры и органолептических характеристик, не ухудшая при этом их вкусовые качества. Исследование подтверждает перспективность использования полученного сухого концентрата пищевых волокон для улучшения функциональных и качественных характеристик творожных продуктов, что открывает новые возможности для их применения в пищевой промышленности и повышении пищевой ценности молочной продукции.

155-162 132
Аннотация

В современном ритме жизни для поддержания и улучшения качества жизни перспективным направлением является использование продуктов функциональной направленности. В данной работе представлены результаты исследования показателей качества и микробиологической стойкости симбиотического кисломолочного продукта (йогурта) из козьего молока, обогащенного смесью растительного сырья. Цель исследования: изучить влияние айвового сиропа на качество и безопасность кисломолочных продуктов. В данной работе разработан кисломолочный продукт (йогурт) функционального назначения. В состав добавляемой готовой закваски входят культуры Str.thermophiIlus, Lb.bulgaricus, Lb. acidophilus. В качестве натурального ингредиента растительного происхождения применяли сироп плодов айвы.

Добавление сиропа айвы в технологию кисломолочного продукта из козьего молока позволит улучшить вкусовые свойства, увеличивать ассортимент, способствует обогащению разработанного йогурта пищевыми волокнами и биологически ценными компонентами как пектин, минералы, витамины.

В данной работе приведены исследования изменения органолептических свойств и микробиологических показателей разработанных йогуртов из козьего молока с добавлением сиропа айвы в процессе хранения. Результаты показали, что по микробиологическим показателям йогурты соответствовали требованиям ТР ТС 033/2013, КМАФАнМ не превышали приведенные нормы, а БГКП отсутствовали. Рост молочнокислых бактерий в исследуемых образцах был интенсивным на пятые сутки – 6,4×109 КОЕ, далее количество микроорганизмов снижалось. На седьмые сутки количество молочнокислых бактерий в исследуемом образце составил – 4,5×108 КОЕ, показатель контрольной выборки за этот период составил – 2,4×107 КОЕ.

162-169 84
Аннотация

В данном исследовании рассматривались культуры молочнокислых бактерий (3М, 3К, 7К, 9К, 10К и 11К), выделенные из кобыльего молока и кумыса, с целью оценки их устойчивости к различным антибиотикам. Были использованы диски, пропитанные гентамицином (120 мкг), азитромицином (15 мкг), цефтриаксоном (30 мкг), цефуроксимом (30 мкг) и хлорамфениколом (30 мкг).

Полученные данные показали, что штаммы 3К, 10К и 11К продемонстрировали наибольшую устойчивость к гентамицину, аналогично, штаммы 10К и 11К показали высокую устойчивость к азитромицину. Для цефтриаксона и цефуроксима наибольшую устойчивость продемонстрировали штаммы 11К и 10К. К хлорамфениколу наиболее резистентными были штаммы 11К и 10К, тогда как штамм 3К оказался наиболее чувствительным. В целом, штаммы 3К и 3М показали наименьшую резистентность к большинству антибиотиков, особенно к цефтриаксону и цефуроксиму, что свидетельствует об их высокой чувствительности к этим препаратам. Напротив, штаммы 10К и 11К продемонстрировали наибольшую устойчивость, показывая минимальные зоны подавления для большинства из исследованных антибиотиков.

Полученные данные могут быть использованы для разработки и оптимизации пробиотических препаратов, учитывающих устойчивость молочнокислых бактерий к антибиотикам. Это позволит повысить эффективность использования пробиотиков в различных продуктах питания и лечебных средствах, способствуя поддержанию здоровой микрофлоры кишечника и укреплению иммунной системы.

169-177 121
Аннотация

Функциональные продукты питания и их биологически активные соединения широко изучались как группа продуктов, имеющих большое значение для предотвращения развития хронических заболеваний. Сердечно-сосудистые заболевания является глобальной проблемой здравоохранения, которую можно облегчить с помощью функциональных пищевых продуктов. Снижения риска сердечно-сосудистых заболевания может быть измерен с помощью специфических биомаркеров сердечно-сосудистых заболеваний, таких как липидный профиль, функция эндотелия, активация тромбоцитов, гемостаз и биомаркер воспаления. Некоторые функциональные биологически активные соединения могут играть важную роль в профилактике и лечении сердечно-сосудистых заболеваний, благотворно влияя на уровни этих биомаркеров.

Целью данного исследования было изучить влияние функциональных продуктов на биомаркеров сердечно-сосудистых заболеваний, а также возможное улучшение показателей при приеме функциональной пищевой смеси.

Методы: Поиск литературы для выявления статей проводился с использованием PubMed, Science Direct.

Результаты были проанализированы двадцать семь публикаций. Во всех этих публикациях сообщалось о положительном влиянии функциональных продуктов на биомаркер. Чаще всего отмечались положительные результаты от применения соевых продуктов, молочные продукты, гранат, клюквы и вегетарианские диеты и диета Окинава.

177-182 165
Аннотация

Для обеспечения экономической безопасности страны необходимо обеспечить безопасное производство и переработку пищевых продуктов. В данной статье отражен анализ опасностей и критических контрольных точек (HACCP), а также анализ Системы менеджмента безопасности пищевой продукции на основе СТ РК ISO 22000/ISO 22000. Системы обеспечения безопасности и качества пищевых продуктов являются необходимыми для снижения рисков и гарантии соответствия самым строгим стандартам.

ACCP играет важную роль в системе управления безопасностью пищевой продукции, основанной на стандартах ISO 22000/ISO 22000 в РК, помогая компаниям идентифицировать, оценивать и управлять опасностями, связанными с пищевыми продуктами, в процессе их производства, обработки и распространения. Анализ существующих систем производства пищевых продуктов позволит выявить возможности для разработки более эффективных и всеобъемлющих систем обеспечения безопасности и качества пищевых продуктов. Эти усовершенствованные системы будут иметь жизненно важное значение для удовлетворения растущих потребностей и ожиданий потребителей, а также для обеспечения безопасной и качественной пищевой продукции для будущих поколений. Внедряя на предприятиях НАССР и СМБПП на основе СТ РК ISO 22000/ISO 22000, производители пищевых продуктов могут повысить безопасность и качество своей продукции.

182-190 116
Аннотация

Роль общего количества жизнеспособных микроорганизмов на яичной скорлупе представляет значительный интерес, поскольку она связана с безопасностью яиц и сроком годности продукта.

Целью настоящего исследования было оценить влияние различных дезинфицирующих средств на общую бактериальную обсеменённость скорлупы утиных яиц. Для этого были приобретены свежие доброкачественные утиные яйца из фермерского хозяйства, приготовлены растворы дезинфицирующих средств: 6% перекись водорода, 4% хлорная известь, 4% карбонат натрия, 3% уксусная кислота. При дезинфекции утиных или гусиных яиц дозу веществ увеличивают в 2 раза в сравнение с куриными. Яйца обрабатывались приготовленными обеззараживающими растворами, время воздействия отличались. Экспозиция перекиси водорода составила 4 и 8 мин, хлорной извести – 2 и 5 мин, карбоната натрия – 10 и 30 мин, уксусной кислоты – 5 и 15 мин. Производился отбор проб смывов со скорлупы исследуемых яиц до и после дезинфекции, готовились разведения с последующим высевом на чашки Петри с неселективной средой, инкубацией посевов при 300 С в течение 72 часов. В результате подсчёта колоний определяли количество мезофильных аэробных и факультативно-анаэробных микроорганизмов (КМАФАнМ), выраженное в КОЕ/яйцо.

Результаты исследования показали, что в случае применения уксусной кислоты, перекиси водорода, хлорной извести прослеживается прямая зависимость инактивации микроорганизмов от времени воздействия. Более длительный период контакта яйца с карбонатом натрия не привёл к измеримому снижению количества жизнеспособных микроорганизмов. Также было выявлено, что 4% хлорная известь способна полностью инактивировать микробы на яичной скорлупе в течение 5 мин, при экспозиции 2 мин показатель общей микробной обсеменённости составил 9,2*101±0,7 КОЕ/яйцо.

Таким образом, в данном исследовании растворы хлорной извести, перекиси водорода и уксусной кислоты показали высокие бактерицидные свойства, и могут рассматриваться как эффективные средства для дезинфекции утиной яичной скорлупы.

Большинство научных статей посвящены изучению куриных яиц. В данной работе объектом исследования являются утиные яйца, выявлены лучшие дезинфицирующие средства для обработки скорлупы яиц, что является актуальной задачей в птицеводстве. Полученные результаты могут помочь фермерам реализовать более эффективные стратегии борьбы с инфекциями пищевого происхождения.

190-197 132
Аннотация

В статье рассматривается влияние порошка экстракта облепихи на физикохимические свойства мясного фарша. Одним из ключевых аспектов исследования является активная кислотность фарша, которая напрямую зависит от концентрации добавленного порошка облепихи. Согласно результатам, увеличение содержания облепихи в фарше приводит к снижению показателя рН, что может способствовать сокращению срока хранения продукта. Оптимальной дозировкой было определено 4-5% порошка облепихи, что обеспечивает баланс между улучшением свойств и сохранением органолептических характеристик.

Также был исследован эффект порошка на влагоудерживающую способность фарша. Показано, что увеличение количества порошка облепихи сначала способствует улучшению влагосвязывания, но при превышении определенного порога (более 10%) это свойство начинает снижаться. Таким образом, важно учитывать дозировку, чтобы не ухудшить качество конечного продукта.

Еще одним важным параметром является предельное напряжение на сдвиге. Исследования показали, что на начальном этапе добавления облепихи этот показатель остается стабильным, однако при длительном перемешивании начинает снижаться, что связано с изменением структуры фарша и уменьшением его пластичности. Оптимальное время перемешивания составляет 3-5 минут, что обеспечивает достижение необходимой консистенции и предотвращает разрушение структурно-механических характеристик продукта.

Осылайша, ет турамасына жабайы шырғанақ ұнтағын қосу қышқылдыққа, ылғалға және механикалық қасиеттерге айтарлықтай әсер етеді, ал өнімнің оңтайлы сапасына қол жеткізу үшін концентрация мен технологиялық режимдерді дәл сақтау маңызды.

197-204 144
Аннотация

Валоризация лигноцеллюлозной биомассой (ЛБ) имеет важное значение для снижения их воздействия на окружающую среду и снижения опасности для здоровья человека. Традиционные подходы к обработке вторичных сырьевых материалов в основном сосредоточены на утилизации, рассматривая лигноцеллюлозную биомассу как отход, а не как ценный ресурс для создания продуктов с добавленной стоимостью. В качестве альтернативы следует разработать процессы добавления стоимости отходам, производящим продукты с добавленной стоимостью, имеющие экономические и экологические преимущества. В этой связи, исследования были сосредоточены на рабочих параметрах, предварительной обработке и микробной ферментации с целью увеличения выхода водорода во время темной ферментации. Установлены верхние (4%) и нижние (20%) концентрации субстратов на основе барды, при котором происходит синтез биоводорода с применением E. coli дикого типа. Установлены условия для рационального формирования редуцирующих сахаров за счет вариации концентраций сырья и кислоты в субстратах на основе послеспиртовой зерновой барды. В ходе исследования воздействия кислотно-гидротермальной обработки барды на общий выход биоводорода было установлено, что оптимальная концентрация серной кислоты составляет 1,5%, при этом используется 10% доля сырья. При таких условиях был достигнут максимальный выход молекулярного водорода, равный 116 ±1,0 мл/л с применением E. coli дикого типа.

204-214 127
Аннотация

В настоящее время главной задачей отечественных производителей молока и молочной продукции является предоставление потребителю высоко качественной и безопасной молочной продукции. При этом главной гарантией безопасного производства продукции является внедрение на предприятиях системы НАССР.

Основным преимуществом системы HACCP является обнаружение ошибок, а именно предотвращение и предупреждение, путем поэтапного контроля всей цепочки производства продуктов питания.

Исследовательская работа проводилась на основе национального стандарта СТ РК 1179- 2003 «Системы качества. Управление качеством пищевых продуктов на основе принципов НАССР. Общие требования». На первом этапе собрана необходимая информация о кисломолочном продукте из верблюжьего молока (состав, органолептические показатели, показатели характеризующие качество и безопасность, применение, тип упаковки, условия хранения и доставки) и составлена блок-схема процесса его производства. На втором этапе для анализа химических, биологических и физических рисков были исследованы результаты научных работ других авторов и нормативные документы, касающиеся качества и безопасности верблюжьего молока и продуктов из него. Затем осуществлена оценка вероятности реализации выявленных опасных рисков. Далее с помощью инструмента «Дерево принятия решений» были выявлены критические контрольные точки в технологии объекта исследования, позволяющие управлять безопасностью и повысить качество при их производстве.

215-223 93
Аннотация

В данной статье приведены результаты исследования, проведенные в аккредитованной испытательной лаборатории для оценки эффективности обработки радиацией с помощью ускорителя электронов «ИЛУ-10» с целью продления срока годности пищевых продуктов, путем контроля бактериального загрязнения (сульфитредуцирующих клостридий – Clostridium spp.). Ранее проведенные исследования показали, что сульфитредуцирующие клостридии являются важным индикатором микробиологического контроля в пищевой промышленности. Они являются причиной порчи продуктов, некоторые виды клостридий способны вызвать массовое заболевание пищеварительной системы человека. Целью исследования являлось оценить эффективность данного прибора по снижению бактериальной обсемененности Clostridium spp. с различными дозами облучения в диапозоне от 3 до 9 кГр. Использовали стандартные методы исследования. Было установлено, что для снижения бактериальной обсемененности, при сохранении органолептических свойств: говядины, рыбы (щука), рыбных котлет достаточно дозы равной 3 кГр. В целом максимальный антибактериальный эффект достигался при трех применяемых дозах (3,6,9, КГр). На основании проведенного исследования можно сделать вывод о высокой эффективности использования ускорителя электронов ИЛУ-10 для уничтожения Clostridium spp. в дозе 3 кГр.

224-229 130
Аннотация

Oдним из основных направлений решения проблемы рационального питания нашей нации является расширение ассортимента основных продуктов питания, в том числе национальных, и повышение их биологической жизнеспособности.

Анализ литературных источников показывает, что до сих пор существует множество методов повышения потребительских свойств талкана. Отобранные культуры занимают лидирующие позиции в этом списке и являются важными факторами повышения потребительского качества, ценности талкана. Правильно подобранные продукты влияют на повышение пищевой ценности талкана, повышение потребительского качества. Поэтому в данной статье представлена рецептура талкана, обогащенная биологическими добавками и исследования физикохимических показателей.

Зерновые концентраты (просо, талькан, жент), которые давно известны в нашей стране и имеют большой опыт в их приготовлении, являются предпочтительной формой обогащения их витаминами и минералами, так как являются одним из основных продуктов питания. Продукция национальной кухни в ежедневном потреблении. Добавление в эти продукты полезных добавок позволяет эффективно регулировать биологическую и пищевую ценность пищи человека. В этой связи перспективным направлением является разработка специальных технологий пищевых продуктов с лечебными и профилактическими свойствами с добавлением в формулу функциональных обогащающих добавок.

230-242 144
Аннотация

Данная статья посвящена анализу системы HACCP в мясной промышленности. Особое внимание уделяется важности обеспечения безопасности мясной продукции на всех этапах производственного процесса. В качестве примера рассматривается производство мясного паштета «Фирменный» с добавлением мясокостной пасты. Приводятся семь принципов системы HACCP, начиная с анализа рисков и заканчивая процедурами документирования. Описывается детальный анализ опасностей на каждом этапе технологического процесса производства мясного паштета. Для каждого процесса идентифицируются критические контрольные точки (ККТ), которые требуют особого контроля для предотвращения или минимизации риска загрязнения продукции патогенными микроорганизмами. Исследование проведено на предприятии по производству мясной продукции в Семее. Была разработана экспериментальная партия мясного паштета, в которой были определены пять критических контрольных точек: приемка сырья, бланширование, приготовление, охлаждение и упаковка/хранение. Успешное внедрение системы HACCP на мясоперерабатывающем предприятии привело к значительному снижению содержания загрязняющих веществ, обеспечению соблюдения стандартов безопасности и повышению доверия потребителей. Эти результаты подтверждают необходимость более широкого внедрения принципов HACCP для создания более безопасной и устойчивой цепочки поставок продуктов питания.

ТЕХНИЧЕСКАЯ ФИЗИКА И ТЕПЛОЭНЕРГЕТИКА

243-252 125
Аннотация

Рассмотрен метод «лежащей капли» для определения поверхностной энергии твердых тел – γ. Для графита и графена этим методом были получены средние значения – γ2 = 53,6 ± 2,1 и γ1 = 44,8 ± 14,7 мДж/м2. Методом раскалывания кристаллов для графита было получено среднее значения γ2 = 3250 мДж/м2, что в 60 раз превышает значение γ2, полученной методом «лежащей капли». Анализ обоих методов показал, что метод «лежащей капли» для определения поверхностной энергии твердых тел нельзя применять без его модификации. Нами предлагаются новые методы определения поверхностной энергии твердых тел: 1) через температуру плавления твердого тела; 2) через размерную зависимость физического свойства от толщины осаждаемого покрытия; 3) через измеряемую величину контактной разности потенциалов. Для графена получены следующие значения – γ1 = 947,1; γ1 = 974; γ1 = 960 мДж/м2, что на порядок выше, чем в методе «лежащей капли». Значения γ1 нужно умножить на 3 и получим значения для графита – γ2 = 2841; γ2 = 2922, γ2 = 2880 мДж/м2, что незначительно отличается от метода раскалывания кристаллов.

253-257 107
Аннотация

В этом исследовании изучаются теплофизические свойства наножидкостей, уделяя особое внимание их теплоемкости. Наножидкости, состоящие из наночастиц, диспергированных в базовой жидкости, представляют значительный интерес из-за их улучшенных тепловых характеристик по сравнению с традиционными жидкостями. В исследовании используется аддитивный метод – широко используемый метод оценки эффективной теплоемкости наножидкостей. Этот метод подразумевает, что общую теплоемкость наножидкости можно аппроксимировать путем суммирования вкладов каждого компонента в соответствии с его объемом или массовой долей. Данное исследование представляет влияние концентрации наночастиц (1 мас.%, 3 мас.%, 5 мас.%) на эффективную теплоемкость наножидкости на основе TiO2. Анализ показывает, что ключевыми факторами, влияющими на теплоемкость наножидкости, определенную аддитивным методом, являются теплоемкость отдельных компонентов и концентрация наночастиц. В частности, чем больше разница в теплоемкостях между базовой жидкостью и наночастицами и чем выше концентрация наночастиц, тем больше теплоемкость наножидкости смещается в сторону теплоемкости наночастиц. Расчеты в данной работе показывают, что наиболее существенное снижение теплоемкости происходит в наножидкости, содержащей 5 мас.% наночастиц Al2O3, с водой в качестве базовой жидкости. Напротив, наименьшее снижение наблюдается в наножидкости с 1 масс.% наночастиц Al2O3 в 50% водном растворе этиленгликоля.

258-264 128
Аннотация

В настоящее время вопросы экологии и устойчивого развития становятся все более актуальными, и научное сообщество активно ищет пути к более эффективному и экологичному использованию возобновляемых источников энергии. Одним из таких направлений является разработка и совершенствование технологий сжигания угля в аэродинамических топках. Эта статья предлагает подробный анализ данной темы, рассматривая как теоретические аспекты, так и практические применения. Аэродинамические топки представляют собой специализированные устройства, предназначенные для сжигания твердого топлива, такого как уголь, с максимальной эффективностью и минимальным воздействием на окружающую среду. Основной принцип работы таких топок заключается в создании оптимальных условий для полного сгорания топлива, что достигается за счет тщательно спроектированной аэродинамики и управления процессом. Рассматривается работа котла на угле месторождения Каражыра. Данный уголь относится к непроектному топливу и требуется совершенствование процессов его сжигания для уменьшения вредных выбросов и повышения эффективности сжигания. Для энергетики Республики Казахстан проведенные исследования имеют важное значение, а полученные результаты могут быть использованы для регулирования и улучшения работы аналогичного оборудования, что способствует улучшению экологических показателей и общему повышению эффективности энергетических систем страны.

264-271 87
Аннотация

В данной работе проведены детальные экспериментальные исследования, направленные на испытание рабочих режимов холодильной установки «Холодильник-2» модели СТХ 02.00.01. Целью исследования было не только продемонстрировать функционирование двухкамерного компрессионного холодильника, но и решить ряд образовательных задач. Эти задачи включали изучение технологических операций, имитацию различных неисправностей, а также регистрацию и анализ данных о хладагенте, что позволяет глубже понять работу системы в разных условиях.

В ходе исследования основное внимание было сосредоточено на моделировании различных неисправностей и оценке их воздействия на работу установки. В качестве части анализа была построена диаграмма давления-энтальпия (i-P) с использованием специализированной программы CoolPack. Эти данные также были визуализированы в Microsoft Excel для более наглядного представления и удобства анализа.

Результаты исследования продемонстрировали, что установка функционирует стабильно в номинальном режиме, периодически переходя в стационарное состояние и вновь активируясь через определенные промежутки времени. Такой режим работы свидетельствует о надежности и согласованности функционирования холодильной установки, что подтверждается как полученными диаграммами, так и анализом данных. Эти результаты подчеркивают эффективность предложенных методов диагностики и устранения неисправностей, а также обеспечивают основу для дальнейших исследований и оптимизации работы оборудования.

271-277 90
Аннотация

В данной работе проведено исследование влияния рециркуляции дымовых газов на ключевые параметры процесса сгорания топлива, такие как тепловое выделение и адиабатическая температура горения. На основе математической обработки экспериментальных данных были получены уравнения, отражающие зависимость полезного тепловыделения и адиабатической температуры горения от коэффициента рециркуляции газов. Согласно результатам исследования, полезное тепловыделение в топочной камере увеличивается пропорционально росту коэффициента рециркуляции. Это указывает на то, что повышение уровня рециркуляции способствует увеличению тепловой эффективности сгорания, улучшая теплообменные процессы внутри топочной камеры.

Аналогичная тенденция наблюдается и для адиабатической температуры горения. Установлено, что адиабатическая температура горения также возрастает с увеличением коэффициента рециркуляции, что свидетельствует о значительном влиянии рециркуляции на повышение температурных показателей в процессе горения. Повышение температуры горения связано с улучшением сжигания топлива и более полным использованием его энергетического потенциала. Это, в свою очередь, может способствовать снижению выбросов вредных веществ, таких как оксиды азота и углерода, что является важным фактором для экологической безопасности.

Таким образом, результаты исследования демонстрируют, что рециркуляция дымовых газов оказывает существенное влияние на процессы теплообмена и температуру сгорания. Это делает рециркуляцию эффективным инструментом для повышения тепловой эффективности и снижения экологической нагрузки на окружающую среду. Применение данного метода в современных энергосистемах способствует не только улучшению производственных показателей, но и выполнению экологических требований. Результаты исследования подтверждают целесообразность внедрения рециркуляции дымовых газов для повышения общей эффективности и экологической безопасности энергетических установок.

277-282 75
Аннотация

Данное исследование фокусируется на анализе эффективности использования пористых металлов в теплообменных аппаратах, акцентируя внимание на их влиянии на улучшение теплообменных процессов. Пористые металлы, благодаря своей уникальной структуре, обладают высокой теплопроводностью и увеличенной поверхностью контакта, что способствует более эффективному теплообмену. В рамках исследования были проведены эксперименты и теоретические анализы для оценки влияния коэффициента пористости на теплообменные характеристики. Построенный график зависимости массового расхода фреона и количества теплоты от коэффициента пористости демонстрируют линейный характер этих зависимостей. Математическая обработка данных показала, что увеличение коэффициента пористости приводит к росту как количества теплоты, передаваемой фреоном, так и массового расхода фреона, что свидетельствует о повышении эффективности теплообмена. Результаты подтвердили, что пористые металлы могут значительно улучшить показатели теплообменников и энергосбережения. На основании проведенного исследования рекомендуется дальнейшее изучение и внедрение пористых металлов в теплообменные аппараты для оптимизации их работы и повышения общей эффективности системы. Эти результаты открывают новые перспективы для применения пористых металлов в различных отраслях, включая энергетику и машиностроение.

ХИМИЧЕСКАЯ ТЕХНОЛОГИЯ (ОРИГИНАЛЬНАЯ СТАТЬЯ)

283-299 162
Аннотация

Трансферное гидрирование (ТГ) является весьма важной реакцией в органической химии, особенно при синтезе фармацевтических препаратов, агрохимикатов и продуктов тонкой химии. Этот метод включает перенос водорода от донорной молекулы к ненасыщенному субстрату, предлагая более безопасную и удобную альтернативу прямому гидрированию, для которого обычно требуется газообразный водород под высоким давлением, что является небезопасным. ТГ выделяется своей способностью избирательно восстанавливать несколько функциональных групп в более мягких условиях, тем самым снижая риск чрезмерного восстановления или повреждения чувствительных функциональных групп. Этот метод особенно ценен в асимметричном способе получения веществ, где хиральные катализаторы позволяют получать энантиомерно чистые соединения, имеющие решающее значение для разработки фармацевтических лекарств.

Рутениевые комплексы особенно примечательны своей эффективностью при асимметричном трансферном гидрировании. Их стабильность и адаптируемость к различным реакционным средам делают рутениевых комплексов идеальными как для лабораторного, так и для промышленного применения, они универсальны и могут использоваться для восстановления кетонов, альдегидов, иминов и нитрилов. Фосфинитовые лиганды (P(OR)R'2) используются в синтезе комплексов для улучшения их свойств. Эти лиганды очень известны своей способностью тонко настраивать электронные и стерические свойства металлоцентров. Электронодонорная природа атома фосфора в сочетании с изменчивостью функциональных групп R и R' позволяет существенно настраивать свойства катализатора.

Цель работы – обзор современных открытий в области трансферного гидрирования и исторических предпосылок ТГ.

Интеграция фосфинитных лигандов с рутениевыми катализаторами знаменует собой значительный прогресс в области трансферного гидрирования. Эти катализаторы демонстрируют повышенную эффективность, селективность и стабильность, что имеет решающее значение в асимметричном синтезе, который важен для получения фармакологических препараратов и агрохимикатов. Изучение в ходе исследования различных источников, оснований и механизмов водорода позволило глубже понять процесс TГ.

299-313 154
Аннотация

Эта статья представляет собой обширный обзор современных достижений в области извлечения лития из сподуменовых концентратов, что является ключевым аспектом в разработке этого важного ресурса. Статья начинается с детального описания химических и физических свойств β-сподумена, особенно акцентируя внимание на его значимости для процесса извлечения лития. Основное внимание уделяется разнообразным методам обработки сподумена, включая техники, такие как термическая обработка, кислотное и алкалийное выщелачивание, а также более инновационные подходы, вроде использования растворителей и ионного обмена.

В статье освещаются не только технические аспекты каждого метода, но и их экономическая и экологическая устойчивость. Особое внимание уделяется экологическим и экономическим проблемам, связанным с извлечением лития, в том числе стремлению к минимизации отходов и повышению общей эффективности. Авторы также критически анализируют существующие ограничения, такие как высокие затраты и сложности масштабирования процессов.

Важной частью статьи является обзор и сравнение различных исследований и экспериментальных работ в этой области, с акцентом на те, которые успешно перешли от лабораторных исследований к реальному применению. Обсуждается текущее состояние исследований в области извлечения лития и выделяют потенциальные направления для будущих исследований. Особое внимание уделяется необходимости дальнейшего развития и интеграции этих методов в условиях устойчивого развития и эффективного использования ресурсов.

313-321 90
Аннотация

В нашей стране проблема очистки воды остается актуальной, причем этому способствует рост внешних факторов, к которым можно отнести увеличение количества промышленных предприятий, развитие сельского хозяйства, рост городов и другие. Цель. Для решения проблемы очистки сточной воды экономически выгодно создание новых сорбентов, из имеющихся в нашей стране ресурсов. Для обработки бентонитовой глины в экспериментальных условиях были выбраны инструментальные методы испытаний с использованием сканирующего электронного микроскопа (СЭМ) марки Jeol JSM-6490l V, ИК-Фурье спектрометр NEXUS E.S.P. (Thermo Scientific, США), лазерный анализатор размеров частиц Analizette 22 MicroTec (Fritsch GmbH, Германия). По результатам инструментальных исследований определен элементный и минералогический состав бентонитовой глины из Дарбазинского месторождения с использованием сканирующего растрового электронного микроскопа и ИК-Фурье спектрометра. Полученный сорбент на основе бентонитовой глины имеет высокую сорбционную способность и рекомендуется применять при очистке сточных вод химических производств. Полученный сорбент на основе бентонитовой глины из Дарбазинского месторождения позволяет очистить сточные воды различных производств содержащих ионы тяжелых металлов до 95%. Разработанный сорбент на основе бентонитовой глины имеет экологическую и экономическую эффективность, связи с использованием местных природных ресурсов. Таким образом, следует отметить, что для адсорбционной очистки сточных вод химических производств с высокой степенью возможно использование эффективных сорбентов на основе бентониновых глин Дарбазинского месторождения. Также следует отметить, что использование бентонитовых глин для очистки воды процессом сорбции является эффективной и доступной альтернативой адсорбентов, которые показывают высокую адсорбционную емкость по отношению к различным соединениям.

321-340 218
Аннотация

Гуминовые вещества (ГВ) – это разнообразный класс природных соединений без фиксированного химического состава, образующихся из растительных и микробных остатков под действием факторов окружающей среды и живых организмов в течение многих лет. Несмотря на обширные исследования, продолжавшиеся два столетия, сложный и изменчивый характер структуры ГВ остается предметом научных исследований. Эти вещества, особенно гуминовые кислоты, фульвокислоты и гумин, играют решающую роль в экологических и экологических процессах из-за их большого количества функциональных групп и устойчивости к биоразложению. В обзоре рассматриваются сложная структура и свойства ГВ, их классификация и распространение в природе. В нем освещаются различные модели, предложенные для описания структурных фрагментов гуминовых кислот, подчеркиваются их ароматические ядра и разнообразные функциональные группы. Обсуждается также изменчивость молекулярно-массового распределения ГВ, обусловленная их полидисперсной природой, а также методы их определения, такие как эксклюзионная хроматография. Кроме того, изучен элементный и функциональный состав гуминовых кислот, уточнены их кислотно-основные свойства и способность к комплексообразованию тяжелых металлов. Освещается синтез ГВ из природных источников, таких как почва, торф, уголь, а также искусственных процессов, демонстрируя такие методы, как щелочная экстракция и гидротермальная обработка. Последние достижения в области искусственной гумификации, включая окислительный аммонолиз и окисление на основе реагента Фентона, рассматриваются на предмет их потенциала в производстве экологически чистых гуминовых материалов из лигнина и биомассы отходов. В заключение исследования подчеркивается экологическая значимость и практическое применение ГВ, особенно в сельском хозяйстве, кондиционировании почвы и восстановлении окружающей среды. Разнообразные свойства и методы синтеза ГВ делают их перспективными кандидатами для устойчивого производства материалов и управления окружающей средой.

340-346 86
Аннотация

Синтез наночастиц железосодержащих оксидов представляет интерес в медицине, электронике и экологии благодаря их уникальным физическим и химическим свойствам, таким как магнитные, каталитические и адсорбционные свойства, которые позволяют использовать их в различных технологических процессах. В связи с этим в данной статье представлены результаты получения наночастиц железосодержащих оксидов и исследования их физических и химических свойств. Известно, что стабилизация природными полимерами имеет большое значение при получении наночастиц металлов. Поэтому в данной работе синтез проводится при высокой температуре путем стабилизации гуматом калия. Для изучения свойств полученных железосодержащих наночастиц использованы методы рентгенофазового анализа, просвечивающей электронной микроскопии и инфракрасной спектроскопии. В результате физикохимических исследований установлена гетерогенность и монодисперсность синтезированных наночастиц металлов. Средний размер частиц синтезированных образцов составил 8,3 нм, параметр кристаллической решетки 0,8426 нм. Результат исследования методом ИКспектроскопии подтверждает предположение об окислении образцов. Кроме того, установлено, что приготовленные образцы имеют высокую степень кристаллизации. В результате просвечивающей электронной микроскопии различий в размерах наночастиц не обнаружено. Чистый оксид железа в процессе синтеза наночастиц железа методом, использованным в исследовательской работе, не образуется. Полученные в результате исследований уникальные свойства наночастиц железосодержащих оксидов перспективны для создания инновационных технологий и решений, направленных на улучшение качества жизни и устойчивое развитие общества.

346-356 82
Аннотация

В настоящее время в мире ученые рассматривают возможность использования нефтешламов в качестве вторичного сырья для различных целей. Известно, что применяемые в стране методы переработки некоторых нефтеотходов экономически неэффективны. Применение нефтешламов как вторичного сырья представляется одним из основных направлений в использовании их при модификации битумов и имеет большое практическое значение. В научно-исследовательской работе изучался состав и свойства нефтяных шламов Мангистауской области и возможность их потенциального использования для получения модифицированных битумов. Из проведенного лабораторного исследования установлено, что можно применять нефтешламы в качестве наполнителя при модификации битумов в сочетании со специальными модификаторами. В полученных образцах выявлено улучшение качества полученной смеси. Такой подход решает экологические проблемы по утилизации нефтеотходов. Результаты исследования подтверждают, что выбранные нефтешламы по своим физико-химическим характеристикам пригодны для использования в модифицировании дорожно-строительных материалов. Представленная принципиальная технологическая схема модификации битумов нефтешламами позволяет нивелировать проблему утилизации нефтяных отходов с получением полимерно-битумного вяжущего и позволяет включить заключенный в нефтешламах ресурсный потенциал в технологический процесс.

356-363 96
Аннотация

Переработка регенерированного асфальтового покрытия выполняет важную функцию для достижения устойчивой и экологически безопасной дорожно-строительной отрасли. На основе регенерированного асфальтового покрытия (РАП) можно производить новый асфальт с небольшим количеством первичного сырья. Это позволит сократить количество требуемой энергии, необходимой для добычи и переработки первичных материалов для асфальтовых покрытий, вместе с тем и количество отходов, образующихся при реконструкции дорог. Несмотря на эти преимущества, дорожные агентства неохотно используют высокие доли материалов РАП в новом производстве асфальта, поскольку присутствие большого объема окисленного битума из РАП в новых смесях делает их менее обрабатываемыми и менее уплотняемыми, чем смеси только с первичным битумом. Также следует помнить о высокой жесткости смесей РАП, которая затруднит их использование. Для преодоления этой проблемы можно использовать различные методы, одним из наиболее эффективных является добавление омолаживающих средств. В данной статье описываются исследования в области производства асфальтобетонной смеси из переработанного материала вторичного асфальтового покрытия (РАП). Данная работа направлена на изучение эффективности различных реювенаторов для восстановления основных эксплуатационных характеристик асфальтовых покрытий. Рассмотрены наиболее эффективные реювенаторы и их классификация. Представлен предположительный механизм омоложения асфальтовых покрытий при введении реювенаторов. Описаны методы введения различных реювенаторов в РАП.

363-374 200
Аннотация

Химическая переработка пластиковых отходов может стать полезным дополнением к механической переработке для достижения требуемых темпов переработки пластмасс и создания климатически нейтральной и ресурсосберегающей экономики замкнутого цикла. Различные смешанные пластиковые отходы, подлежащие переработке в будущем, исследуются в полностью однородных условиях промежуточного пиролиза, характеризующихся умеренными скоростями нагрева и температурами пиролиза. Определены распределение продукта и выбранные свойства продукта, получен массовый и энергетический баланс процесса. Выход и состав продукта во многом зависят от пиролизованных остатков. Все результаты показывают, что пиролиз является подходящим процессом для получения химического сырья из различных сложных смешанных пластиковых отходов. Определены основные массовый и энергетический балансы химической переработки смешанных пластиковых отходов методом пиролиза. Продукты переработки сырья можно получить из всех исследованных пластиковых отходов. Качество продукции часто зависит от сырья. Затраты энергии на нагрев, плавление, пиролиз и испарение составляют около 5% от теплотворной способности сырья. Было продемонстрировано, что от 50 до 75% необработанного углерода можно извлечь из конденсата и повторно ввести в производственно-сбытовую цепочку химической промышленности.

374-380 119
Аннотация

В статье приведены результаты исследования наземной части растения Salicornia europaea L., произрастающего в области Абай. Проведен элементный анализ растительного сырья, определено содержание общего углерода, органического углерода, азота и серы. Получен спиртовой экстракт растительного сырья в аппарате Сокслета. Экстракт отфильтровали и использовали для химического анализа. Качественными реакциями обнаружено присутствие в экстракте ряда биологически активных веществ, таких как, белки, терпены и стероиды, танины, ксантоны, фенольные соединения, флавоноиды, карбоновые кислоты и каратиноиды. Проведено количественное определение флавоноидов и катехинов в экстракте. Методом спектрофотометрии показано, что содержание флавоноидов в экстракте растения в пересчете на кверцетин равно 0,31±0,03 мкг/мл. Методом жидкостной хроматографии определено содержание катехинов в экстракте, что составило 34,01±3,40 мкг/мл. Методом FRAP (Ferric Reducing Antioxidant Power) определена антиоксидантная активность экстракта. Показано, что с повышением концентрации экстракта от 0,01 до 0,05 мг/мл антиоксидантная активность возрастает. При концентрации экстракта 0,05 мг/мл антиоксидантная активность равна 3,084 мг ААЕ/мл экстракта. Сделано заключение, что растение может служить сырьем для получения космецевтической продукции.

380-387 88
Аннотация

В настоящем исследовании рассматривается более эффективный и экологически чистый процесс извлечения меди из халькопирита с использованием недавно разработанной системы выщелачивания, содержащей гликолевую кислоту, этиленгликоль и лаурилсульфат натрия (ЛСН). Соответственно, при оптимальных условиях извлечения меди было достигнуто до 85%: 1,0М гликолевой кислоты, 20% этиленгликоля, 0,8% ЛСН и температуре 75°C. Эта гликолевая кислота действует синергически, способствуя разрушению халькопирита и стабилизируя ионы меди в растворе. ЛСН улучшает проникновение раствора за счет разрушения пассивирующего слоя серы; этиленгликоль предотвращает осаждение серы. Из полученных результатов следует, что данная система выщелачивания может быть альтернативой, более устойчивой и эффективной по сравнению с традиционными пирометаллургическими методами обработки, с возможным применением в промышленном процессе извлечения меди.

388-397 141
Аннотация

В статье рассмотрено влияние электролитно-плазменного упрочнения на износостойкость и коррозионную стойкость сталей 45 и 65Г, которые используются в производстве деталей сельскохозяйственной техники. Представленные результаты показывают улучшение поверхностных свойств стали за счет использования электролитно-плазменного упрочнения. Данная технология обеспечивает быстрый нагрев и охлаждение, что способствует образованию мелкозернистого и упрочненного поверхностного слоя, о чем свидетельствуют микроструктурные исследования, проведенные с помощью оптического металлографического микроскопа. Трибологические испытания показали улучшение износостойкости после электролитно-плазменного упрочнения: для стали 45 объем износа составил 3,03×10-4 мм³, а для образца из стали 65Г – 6,17×10-5 мм³, что соответственно на 7 и 4.5 раза меньше, чем объем износа для исходных образцов. Анализ поляризационных кривых показал, что плотность коррозионного тока уменьшилась по сравнению с исходным образцом. Для образцов сталей 45 и 65 Г после трех циклов электролитно-плазменного упрочнения плотности коррозионного тока составили 6,87×10-6 А/см² и 1,61×10-7 А/см² соответственно, также был отмечен сдвиг коррозионного потенциала в сторону более положительных значений, что указывает на увеличение коррозионной стойкости. Результаты исследования демонстрируют значительные улучшения трибологических и коррозионных характеристик сталей 45 и 65Г после электролитно-плазменного упрочнения, что представляет ценные данные для производственного применения.

397-404 87
Аннотация

Изучен характер взаимодействий между хризотилем и стехиометрически необходимыми количествами (СНК) серной кислоты, рассчитанными по отношению к количеству (мольный) магния, содержащегося в хризотиле – Mg6[Si4O10](OH)8. Показано,что при использовании растворов, содержащих СНК серной кислоты (0-0,3), количество магния обнаруженного в растворе соответствует пропорциональному количеству использованной кислоты. Установлено, что выход магния в раствор затормаживается в интервале СНК (0,3-0,5). Пропорционально растворение магния восстанавливается в интервале СНК (0,5-0,7) однако, выход магния в раствор не превышает 76% от его содержания в хризотиле из-за образования в кислой среде поликремниевой кислоты (ЅіО2·nН2О). Образующиеся на поверхности слой состоящий из поликремниевых кислот является основным фактором, ингибирующим переход магния в раствор.

Выявлено, что количество магния переходящего в раствор зависит не только от концентрации кислоты, но и от особенностей слоистой структуры хризотила. Выводы сделаны на основе результатов химических и рентгенофазных исследований продуктов реакций, протекающих при растворении хризотил-асбеста в растворах серной кислотыН2SO4.

На основе результатов исследовании показано, что растворение магнийсиликатов, состав которых состоят из минералов (хризотил, лизардит, антигорит) группы серпентинита обшей формулой – Mg6[Si4O10](OH)8 в кислотах зависит не только от закономерностей протекающих в эти условиях кислотно-основных взаимодействии, но и от особенностей структурного строения кристаллической решетки серпентинита.

405-414 125
Аннотация

В данной работе проведено всестороннее исследование влияния катодного азотирования на структуру и свойства стали 45, обработанной в различных водных электролитах. Анализ, включающий рентгеновские исследования и электронную микроскопию, показал, что азотирование способствует образованию многослойной структуры поверхности, включающей оксидные, нитридные и мартенситные слои. В зависимости от состава использованного электролита, изменения в фазовом составе и толщине модифицированных слоев оказывают значительное влияние на механические свойства стали, что подтверждается различиями в твердости и износостойкости материалов после обработки. В частности, при использовании электролита, содержащего натрий карбонат (Na2CO3) и мочевина (CH4N2O), была достигнута максимальная микротвёрдость в 986 HV, что обусловлено образованием плотного нитридного слоя. В то же время добавление нитратный селитры в электролит, несмотря на некоторое снижение микротвёрдости до 882 HV, способствовало формированию более сложной и стойкой фазовой структуры, включающей дополнительные нитриды и оксиды, что улучшает коррозионную стойкость. Результаты работы подчеркивают значимость оптимизации состава электролита для достижения улучшенных эксплуатационных характеристик стали, таких как твердость, износостойкость и сопротивление коррозии. Проведенное исследование демонстрирует потенциал катодного азотирования как эффективного метода улучшения механических и поверхностных свойств стали 45, что открывает новые возможности для её применения в условиях повышенных нагрузок и агрессивных сред.

414-424 111
Аннотация

В данной статье оценивается электролитно-плазменное затвердевание стали 45 с использованием электролита на основе карбоната натрия. В ходе работы были исследованы теоретические основы процесса электролиза водного раствора карбоната натрия. Исследованы механические и трибологические свойства 45 проб стали после отверждения электролитической плазмы. Установлено, что после электролитически-плазменного отверждения 20% карбоната натрия и 80 дистиллированной воды образуется закаленная зона толщиной до 5 мм. Увеличение микротвердости составило до 690 ВВ, что соответствует увеличению в 3-3, 5 раза по сравнению с исходным состоянием. Результаты трибологических испытаний показали снижение коэффициента трения стали 45 после ЭПУ, что свидетельствует о значительном улучшении трибологических характеристик по сравнению с исходным значением до затухания. Также были проведены электрохимические испытания коррозионной стойкости стали 45. После EPU скорость коррозии значительно снизилась для моделей стали 45, что свидетельствует о ее максимальной коррозионной стойкости.



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


ISSN 2788-7995 (Print)
ISSN 3006-0524 (Online)
X