UNIVERSUM: ТЕХНИЧЕСКИЕ НАУКИ Научный журнал Издается ежемесячно с декабря 2013 года Является печатной версией сетевого журнала Universum: технические науки Выпуск: 2(59) Февраль 2019 Москва 2019
УДК 62/64+66/69 ББК 3 U55 Главный редактор: Ахметов Сайранбек Махсутович, д-р техн. наук; Заместитель главного редактора: Ахмеднабиев Расул Магомедович, канд. техн. наук; Члены редакционной коллегии: Демин Анатолий Владимирович, д-р техн. наук; Елисеев Дмитрий Викторович, канд. техн. наук; Звездина Марина Юрьевна, д-р. физ.-мат. наук; Ким Алексей Юрьевич, д-р техн. наук; Козьминых Владислав Олегович, д-р хим. наук; Манасян Сергей Керопович, д-р техн. наук; Мартышкин Алексей Иванович, канд.техн. наук; Романова Алла Александровна, канд. техн. наук; Серегин Андрей Алексеевич, канд. техн. наук; Юденков Алексей Витальевич, д-р физ.-мат. наук. U55 Universum: технические науки: научный журнал. – № 2(59). М., Изд. «МЦНО», 2019. – 100 с. – Электрон. версия печ. публ. – http://7universum.com/ru/tech/archive/category/259 ISSN (печ.версии): 2500-1272 ISSN (эл.версии): 2311-5122 DOI: 10.32743/UniTech.2019.59.2 Учредитель и издатель: ООО «МЦНО» ББК 3 © ООО «МЦНО», 2019 г.
Содержание 5 Безопасность деятельности человека 5 ЭКОЛОГИЧЕСКИЕ АСПЕКТЫ ИЗМЕНЕНИЯ КЛИМАТА В УЗБЕКИСТАНЕ 9 Мягкова Наталья Валентиновна 9 Информатика, вычислительная техника и управление 14 МЕСТО АВТОМАТИЗИРОВАННОЙ ИНФОРМАЦИОННОЙ СИСТЕМЫ ШКОЛЬНОЙ БИБЛИОТЕКИ В ПРОЦЕССЕ ФОРМИРОВАНИЯ ИНФОРМАЦИОННОЙ КУЛЬТУРЫ 17 ШКОЛЬНИКА Суханова Надежда Тимофеевна 17 Гречкина Мария Александровна 22 УТОЧНЕНИЕ ТЕКТОЛОГИЧЕСКОЙ ФУНКЦИИ Катульский Август Александрович 22 Металлургия и материаловедение 27 ИССЛЕДОВАНИЕ ИНТЕНСИВНОСТИ НАПРЯЖЕНИЙ В ПРОЦЕССЕ 27 КОРРОЗИОННОГО РАСТРЕСКИВАНИЯ СТАЛИ МАГИСТРАЛЬНЫХ ГАЗОПРОВОДОВ 32 Буклешев Дмитрий Олегович 37 Технология материалов и изделий текстильной и легкой промышленности 40 ОЦЕНКА ТОЛЩИНЫ КРАСОЧНОГО СЛОЯ ПЕЧАТНОЙ ПРОДУКЦИИ ИЗ ОПЫТНЫХ ОБРАЗЦОВ БУМАГИ 44 Ешбаева Улбосин Жамаловна Джалилов Анвар Абдугафарович 44 Шин Илларион Георгиевич 49 Технология продовольственных продуктов ВЛИЯНИЕ САХАРОЗАМЕНИТЕЛЕЙ И ПОДСЛАСТИТЕЛЕЙ НА БЕЗВРЕДНОСТЬ КОНДИТЕРСКИХ ИЗДЕЛИЙ Жаббарова Сарвиноз Комилжоновна ПРОИЗВОДСТВО КИСЛОМОЛОЧНЫХ НАПИТКОВ С КРУПЯНЫМИ КОНЦЕНТРАТАМИ Бекбулатова Екатерина Вячеславовна Хошимов Хакимжон Мирзахмедов Абдурашид Мамасидикович СВОЙСТВА ПЕКТИНА ИЗ КОНЦЕНТРАТА ТОПИНАМБУРА, ПОЛУЧЕННОГО ПО ИННОВАЦИОННОЙ ТЕХНОЛОГИИ Рустамбекова Фируза Фуркатовна Бобоев Акмал Хатамович ГИДРАТАЦИЯ САФЛОРОВОГО МАСЛА С НАЛОЖЕНИЕМ СВЧ-ИЗЛУЧЕНИЯ Акрамова Раъно Рамизитдиновна Сагдуллаева Дилафруз Саидакбаровна Тураев Аббасхан Собирханович Абдурахимов Саидакбар Абдурахманович Ходжаев Сарвар Фахреддинович Умаров Фарход Азмиддин угли Химическая технология ИЗУЧЕНИЕ ТЕРМОСТОЙКОСТИ БУРОВЫХ РАСТВОРОВ, ПОЛУЧАЕМЫХ ИЗ РАЗРАБОТАННЫХ КОМПОЗИЦИЙ НАВБАХОРСКИХ ГЛИН Тошев Шерзод Орзиевич Абдурахимов Саидакбар Абдурахманович Адизов Бобиржон Замирович Базаров Гайрат Рашидович ПОЛУЧЕНИЕ КОМПЛЕКСНЫХ СОЕДИНЕНИЙ ГЛИЦИРАМА С о-АМИНОФЕНОЛОМ Рустамов Санжар Аширалиевич Исаев Юсуп Тожимаматович Аскаров Иброхим Рахмонович
ПОЛУЧЕНИЕ ИМПОРТОЗАМЕЩАЮЩИХ ДЕЭМУЛЬГАТОРОВ НА ОСНОВЕ МЕСТНОГО 52 СЫРЬЯ 56 Курбанов Азизжон Рустамович 65 Салихова Озода Абдуллаевна 70 Мирзаахмедова Мавлуда Ахмеджановна Байматова Гулноза Ахмедовна 74 78 ИССЛЕДОВАНИЕ ИНГИБИРОВАНИЕ КОРРОЗИИ СТАЛИ 20 В 1М РАСТВОРАХ H2SO4, 89 ИССЛЕДОВАННЫХ МЕТОДОМ АТОМНО-АБСОРБЦИОННОЙ СПЕКТРОМЕТРИИ 93 Нуриллоев Зафар Исматиллоевич Бекназаров Хасан Сойибназарович Джалилов Абдулахат Турапович ИССЛЕДОВАНИЕ МОДИФИКАЦИИ ДОРОЖНОГО БИТУМА ЭЛЕМЕНТНОЙ СЕРОЙ Тураев Файзулла Тожиевич Бекназаров Хасан Сойибназарович Джалилов Абдулахат Турапович ТЕХНОЛОГИЯ ПОЛУЧЕНИЯ КОМПОЗИЦИОННЫХ ПОЛИМЕРНЫХ МАТЕРИАЛОВ И ИЗДЕЛИЙ ИЗ НИХ ДЛЯ ХЛОПКОВЫХ МАШИН И МЕХАНИЗМОВ Тухташева Малохат Нафасовна Гулямов Гияс Негматов Саибжан Садыкович Абед Нодира Саибжановна Нуруллаев Жонибек Асрор угли Махмудова Адолат Бахтиёровна ИССЛЕДОВАНИЕ ПРОЦЕССА ПОЛУЧЕНИЯ СУЛЬФАТА НАТРИЯ ВЫСШЕГО СОРТА ИЗ МИРАБИЛИТА ТУМРЮКСКОГО МЕСТОРОЖДЕНИЯ Усманов Илхам Икрамович Бобокулова Ойгул Соатовна Мирзакулов Холтура Чориевич Талипова Хабиба Салимовна ФИЗИКО-ХИМИЧЕСКОЕ ОБОСНОВАНИЕ ПРОЦЕССА ПОЛУЧЕНИЯ НОВОГО ДЕФОЛИАНТА Эргашев Дилмурод Адилжанович Тураев Тиркаш Тураевич Мирзаолимов Акмалжон Набиевич Аминбоев Алёрбек Ғолибжон ўғли Хамдамова Шохида Шерзодовна СРАВНИТЕЛЬНЫЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ ТЕХНОЛОГИЧЕСКИХ ПОКАЗАТЕЛЕЙ ФОСФОРИТОВ ЦЕНТРАЛЬНЫХ КЫЗЫЛКУМОВ ПРИ ПРОИЗВОДСТВЕ ЭКСТРАКЦИОННОЙ ФОСФОРНОЙ КИСЛОТЫ Мирзакулов Холтура Чориевич Волынскова Надежда Владимировна Меликулова Гавхар Эшбоевна Усманов Илхам Икрамович ИССЛЕДОВАНИЕ ОБЕСФТОРИВАНИЯ ЭКСТРАКЦИОННОЙ ФОСФОРНОЙ КИСЛОТЫ, ПОЛУЧЕННОЙ ИЗ ТЕРМОКОНЦЕНТРАТА ЦЕНТРАЛЬНЫХ КЫЗЫЛКУМОВ В ПРИСУТСТВИИ ОКСИДА КРЕМНИЯ Ходжамкулов Сахомиддин Зоирович Номозов Аброр Карим угли Меликулова Гавхар Эшбоевна Мирзакулов Холтура Чориевич
№ 2 (59) февраль, 2019 г. БЕЗОПАСНОСТЬ ДЕЯТЕЛЬНОСТИ ЧЕЛОВЕКА ЭКОЛОГИЧЕСКИЕ АСПЕКТЫ ИЗМЕНЕНИЯ КЛИМАТА В УЗБЕКИСТАНЕ Мягкова Наталья Валентиновна ассистент, Ташкентский институт инженеров ирригации и механизации сельского хозяйства, Узбекистан, г. Ташкент E-mail: [email protected] ECOLOGICAL ASPECTS OF CLIMATE CHANGE IN UZBEKISTAN Natalya Myagkova Assistant, Tashkent Institute of Irrigation Engineers and Agricultural Mechanization, Uzbekistan, Tashkent АННОТАЦИЯ В статье рассматривается проблема изменения климата в Республике Узбекистан. На основании анализа дан- ных многолетних исследований проведена оценка степени потепления в различных областях республики и его возможных последствий для формирования водного стока. Сделан вывод о возможном росте минерализации реч- ных вод в зоне потребления стока. ABSTRACT The article deals with the problem of climate change in the Republic of Uzbekistan. Based on analysis of long-term research data, the degree of warming in different regions of the country and its possible implications for the formation of the water flow was evaluated. The conclusion is made about the possible growth of river water mineralization in the zone of flow consumption. Ключевые слова: потепление, осадки, водоснабжение, дефицит воды. Keywords: warming, precipitation, water supply, water shortage. ________________________________________________________________________________________________ Узбекистан относится к уязвимым странам в от- интенсивных «волн жары» и сохраняется вероят- ношении изменения климата. Повышение среднего- ность волн холода. довых температур воздуха в Узбекистане происходит на фоне высокой естественной изменчивости, кото- Годовые суммы осадков в зоне формирования рая обуславливает значительные межгодовые коле- стока бассейна Сырдарьи во времени и по сценариям бания. Наиболее значительные повышения среднего- выбросов парниковых газов меняются незначи- довых температур воздуха отмечены на тельно, в бассейне Амударьи возможно сокращение метеостанциях Ташкент и Фергана (1,8оС и 1,6оС со- осадков на 13% при реализации экстремального сце- ответственно). В среднем по Узбекистану темпы по- нария выбросов парниковых газов. В целом по всем вышения температуры воздуха составляют 0,27оС за сценариям отмечается тенденция к понижению 10 лет. уровня увлажнения в регионе. Анализ динамики годовых сумм осадков, осред- Для водных ресурсов Узбекистана огромное зна- чение имеет горное оледенение водосборного бас- ненных по различным районам Узбекистана, за пе- сейна Аральского моря. Темпы сокращения оледене- риод 1950-2017 годы показывает тенденции к умень- ния варьируют по территории и по временным шению. Наиболее выраженные тенденции периодам от 0,1 до 1,65% в год [11]. уменьшения сумм осадков отмечены на южных рав- нинах Узбекистана и пустынях Бухарской и Кашка- Оценка будущего спроса на воду показала, что дарьинская областей. уже в настоящее время запросы воды для орошения и экологических целей не удовлетворяются. Дефицит В третьем национальном сообщении по измене- водных ресурсов значительно возрастет в условиях нию климата указывается, что повышение темпера- изменения климата. К 2040 году даже при увеличе- туры воздуха в Узбекистане будет продолжаться в нии стока рек бассейнов Амударьи и Сырдарьи, об- соответствии с уже наблюдаемыми трендами и к щий дефицит воды для орошения в Узбекистане, мо- 2030-м годам составит 1,0-1,4оС. При общем потеп- жет составить 8,0%, при неизменном стоке – 15,4%, лении климата в будущем увеличивается вероятность ___________________________ Библиографическое описание: Мягкова Н.В. Экологические аспекты изменения климата в Узбекистане // Universum: Технические науки: электрон. научн. журн. 2019. № 2(59). URL: http://7universum.com/ru/tech/ archive/item/6916
№ 2 (59) февраль, 2019 г. при сокращении стока дефицит водных ресурсов мо- области, в зоне потребления речного стока, и устье- жет достигать 33,5%. вых участков рек поверхностные воды имеют повы- шенную минерализацию (от 1070 до 2500 мг/л), а в Как указывается в национальном сообщении по зоне влияния промышленно-городских агломераций изменению климата, в связи с возможным сокраще- характеризуются повышенным содержанием нитрит- нием вегетационного стока и увеличением водопо- ного азота, органических веществ и тяжелых метал- требления во всех секторах экономики в результате лов. изменения климата и за счет интенсивного роста населения в Узбекистане значительно возрастают С развитием орошаемого земледелия и отводом риски формирования экстремального маловодья и за- коллекторно-дренажного стока за пределы орошае- сухи, особенно в нижнем течении рек бассейна Аму- мых массивов, по периферии зон орошения стали об- дарьи (Республика Каракалпакстан, Хорезмская и разовываться водоемы в естественных понижениях Бухарская области). Наиболее уязвимыми окажутся рельефа, которые выделены в отдельный тип – ирри- также районы, водообеспечение которых зависит от гационно-сбросовые озера (ИСО). Общий объем воз- стока малых рек. Риски атмосферной засухи рассмат- вратных вод от различных водопотребителей и водо- ривались в отношении пахотных земель, лугов и пользователей колеблется в пределах 28-33 км3/год. пастбищ. Согласно умеренному сценарию выбросов В бассейне Аральского моря суммарный объем ИСО парниковых газов (WRE750), доля площадей лугов и уже превышает объем всех водохранилищ. К наибо- пастбищ, подверженных высокому риску атмосфер- лее крупным относятся Саракамыш, Денгизкуль, Су- ной засухи (40 и более дней в году с дефицитом влаж- дочье в бассейне р. Амударьи и Айдар-Арнасайская ности воздуха более 50 гПа), может достигнуть 28%, система озер в среднем течении р. Сырдарьи. Распо- а доля пахотных земель с высоким риском засухи – лагаясь на пути сезонных миграций водоплавающих 35% [1, 9, 10]. птиц, ирригационно-сбросовые озера являются их местом отдыха и кормежки. Так, в Рамсарский спи- Водные ресурсы Узбекистана определяются по- сок охраняемых водно-болотных угодий включены верхностным стоком рек Сырдарьи и Амударьи озеро Денгизкуль и Айдар-Арнасайская система озер (55%), стоком малых рек (33%), подземных вод [3, 9, 11]. (около 10%), коллекторно-дренажного стока (2%). Всего на территории Узбекистана насчитывается бо- Водохранилища Узбекистана осуществляют се- лее 17 тыс. естественных водотоков, большая часть зонное регулирование стока и подразделяются по которых представлена реками длиной менее 10 км. В виду эксплуатационных водных ресурсов на водо- маловодные годы русла многих малых рек пересы- хранилища ирригационного и комплексного назначе- хают. ния. Водохранилища комплексного назначения ис- пользуются для решения ирригационных, Сток рек Амударьи и Сырдарьи формируются на энергетических и рыбохозяйственных задач. территории Таджикистана и Кыргызстана. На водо- сборных площадях бассейнов Сырдарьи средний Как показывают исследования, климатические многолетний сток составляет 38 км3, из них 10% фор- изменения, происходящие в настоящее время, оказы- мируется на территории Узбекистана, реки Амуда- вают негативное воздействие на социально-экономи- рьи – 79 км3, и 8% из них формируется в Узбекистане. ческое развитие [6, 7, 9]. Высокую уязвимость Узбе- кистана к изменению климата подтверждает оценка Сток р. Амударьи зарегулирован водохранили- Всемирного банка, основанная на комплексном ин- щами. Комплекс ирригационной системы включает дексе, учитывающем три показателя: большое число каналов, насосных станций, коллек- торов, ирригационных сбросов. К крупным каналам подверженность воздействию, которая харак- относятся Каракумский канал, Каршинский маги- теризует степень изменения климата; стральный канал с каскадом из 6 насосных станций и Аму-Бухарский канал. чувствительность к изменению климата, кото- рая учитывает факторы, усиливающие воздействие Сток р. Сырдарьи зарегулирован крупными водо- климатических изменений, и включает в себя: нали- хранилищами: Кайраккумское в Таджикистане (про- чие водных ресурсов на душу населения, экономиче- ектный объем 3,4 км3), Шардаринское в Казахстане ские показатели, состояние инфраструктуры, степень (проектный объем 5,2 км3). Кроме того, на одной из загрязнения окружающей среды; составляющих – р. Нарын находится крупнейшее Токтогульское водохранилище, полная емкость кото- долговременные изменения температуры воз- рого составляет 19,5 км³, полезная – 14 км³. С 1993 г. духа и осадков. Повышение среднегодовых темпера- был изменен режим использования Токтогульского тур воздуха в Узбекистане происходит на фоне высо- водохранилища с ирригационного режима на энерге- кой естественной изменчивости, которая тический, что соответственно повлияло на внутриго- обуславливает значительные межгодовые колебания. довое распределение стока, и пик половодья стал Темпы потепления превышают средние темпы, приходиться на осенне-зимние месяцы, что приводит наблюдаемые в глобальном масштабе. к дефициту воды в вегетационный период. Тенденции к потеплению проявляются по всем В горной зоне качество вод по общей минерали- станциям, имеющим длительные ряды наблюдений. зации является высоким (от 60 до 400 мг/л). Специ- Наиболее значительные повышения среднегодовых фические загрязняющие вещества, такие как тяжелые температур воздуха отмечены на метеостанциях металлы, фенолы, природные углеводороды, присут- Ташкент и Фергана, для которых разница двадцати- ствуют в пределах фоновых значений. В равнинной летних средних значений (1900-1919 гг. и 1994- 2013 гг.) составила 1,8 и 1,6оС, соответственно [2, 8, 6
№ 2 (59) февраль, 2019 г. 10]. Эти изменения являются статистически значи- ства атмосферных осадков, повышение изменчиво- мыми (отношение трендового приращения к стан- сти климатических характеристик) негативно влияют дартному отклонению Тr/σ>1,5). на режим формирования и количество водных ресур- сов в регионе. Возможное сокращение стока рек и ин- На юге Узбекистана тенденции к потеплению тенсивный рост численности населения в нашей слабее, а на станции Джизак имеют место наиболее стране может увеличить потребности в воде и со- низкие темпы, связанные с масштабным орошением здать трудности для сохранения баланса между спро- Голодной степи. сом и доступными водными ресурсами. Среднегодовые температуры воздуха. На боль- Прогнозируемое изменение климата может ока- шинстве станций Узбекистана повышение среднего- зать существенное воздействие на развитие и устой- довых температур воздуха с 1950 г. является стати- чивость сельскохозяйственного производства, бази- стически значимым, тренд потепления почти в 2 раза рующегося на орошаемом земледелии. Согласно превысил естественную изменчивость. Наибольшие обновленным климатическим сценариям, ожидаемое темпы потепления отмечаются на севере республики повышение температур воздуха в аридной зоне обу- и в больших городах (0,30-0,43оС за 10 лет), наимень- словит рост испарения с сельскохозяйственных по- шие – в горной зоне (0,10-0,14оС за 10 лет). лей и повышенные требования на воду для иррига- ции. Возможное сокращение водных ресурсов Умеренные темпы потепления отмечаются в рай- приведет к возникновению ряда проблем, связанных онах, где в рассматриваемый период времени созда- с удовлетворением спроса на воду сельскохозяй- вались орошаемые массивы. В среднем по Узбеки- ственного сектора и населения, приобретая особую стану темпы потепления составили 0,27оС за 10 лет. остроту в маловодные годы. Фактически доступные для использования вод- Потребности в орошении сельскохозяйственных ные ресурсы полностью определяются водностью культур в условиях изменения климата оценены на рек бассейнов Амударьи и Сырдарьи в конкретном основе расчетов эвапотранспирации с учетом поч- году. Существует ряд международных соглашений и венных свойств и биологических особенностей сель- документов, касающихся распределения и управле- скохозяйственных культур. Изменения величины ния водами трансграничных рек между странами. оросительных норм по агроклиматическим зонам бу- дут зависеть от особенностей географического поло- Объем водных ресурсов, которыми может распо- жения и ожидаемых климатических условий. Со- лагать Узбекистан соответственно межгосударствен- гласно расчетам, оросительные нормы для ному вододелению, определен в размере 59,2 км3 по большинства культур (хлопчатника, люцерны, ово- году 90% обеспеченности. Как отмечено выше, фак- щей, древесных насаждений) увеличатся к 2030 г. на тический водозабор из поверхностных водотоков за- 5,8-7,3%, к 2050 г. – на 9,7-15,0%. висит от доступности водных ресурсов, т.е. от водно- сти года. Помимо поверхностных вод больших и Современная ситуация в зоне интенсивного по- малых рек, нужды водопотребителей покрываются за требления стока характеризуется высокой степенью счет эксплуатационных запасов подземных вод и по- зарегулирования речного стока, засолением и загряз- вторного использования коллекторно-дренажного нением вод и ландшафтов. В многолетнем аспекте в стока. изменении количественных характеристик химиче- ских ингредиентов в речных водах этой зоны про- В современных условиях в распоряжении Узбе- сматриваются как положительные, так и отрицатель- кистана находится в среднем 11,5 км3 поверхност- ные тренды [2, 3, 4]. В последние 15-20 лет новые ного стока внутренних рек, 42,0 км3 трансграничных орошаемые территории практически не осваиваются рек и 9,43 км3 возвратных и подземных вод. В связи и нет существенного роста стока КДВ, соответ- с дефицитом водных ресурсов с 1993 года в стране ственно отсутствует повсеместный выраженный рост принято лимитированное (ограниченное) водополь- минерализации речных вод при сохранении ее повы- зование всех потребителей, которое устанавливается шенного уровня в нижнем течении основных рек. Из- по принципу равной водообеспеченности и приори- менение значений минерализации в последние годы тетности обеспечения водой. в основном связаны с климатическими факторами, а именно с многолетними колебаниями водного стока. В общем объеме водопотребления доля иррига- ции в среднем за период 1996-2017 гг. составила 86%, На водотоках в их нижнем течении хорошо выра- доля энергетики – 8%, доля питьевого и коммуналь- жена обратно пропорциональная зависимость между ного водоснабжения – около 4%. Ирригационное по- минерализацией и расходами воды: коэффициент требление напрямую зависит от водности текущего корреляции (r) среднегодовых значений варьирует в года. Наблюдается некоторая тенденция снижения пределах 0,68-0,83. При этом в маловодные годы ирригационного потребления в результате увеличе- (1986, 1989, 1997, 2000, 2001, 2011 гг.) в ЗИПС сред- ния площадей под зерновыми и их сокращения под негодовые значения минерализации в замыкающих техническими культурами, в том числе и под такими участках рек могут возрастать по сравнению со сред- влагоемкими как хлопчатник, а также активного немноголетними значениями в 1,1-1,6 раза, а в от- внедрения водосберегающих технологий. В совре- дельные месяцы – в 2-5 раз. Это свидетельствует о менных условиях для орошения порядка 4,2 млн. га том, что потепление климата может привести к сни- земель забирается в среднем 48,17 млрд. м3 воды. жению качества воды в реках. В условиях прогресси- Происходящие климатические изменения (рост температур воздуха, сокращение горного оледенения и сезонного снежного покрова, уменьшение количе- 7
№ 2 (59) февраль, 2019 г. рующей аридизации климата и сохранения неизмен- Узбекистана, что неизбежно приводит к повышению ной ситуации в управлении поверхностным стоком, риска экологических проблем, особенно в части со- вероятно, следует ожидать роста минерализации реч- кращения водных ресурсов как по качеству, так и по ных вод в зоне потребления стока. количеству. Таким образом, изменение климата приводит к росту антропогенной нагрузки на водные ресурсы Список литературы: 1. Крейцберг-Мухина Е.А., Мирабдуллаев И.М., Тальских В.Н. Основные результаты экологического монито- ринга ветланда Судочье // Экологическая устойчивость и передовые подходы к управлению водными ресур- сами в бассейне Аральского моря: Материалы Центральноазиатской Международной научно-практической конференции. – Алматы-Ташкент, 2003. – с.355-363. 2. Национальный доклад о состоянии окружающей среды и использовании природных ресурсов в Республике Узбекистан (2008-2011 гг.) / Под ред. Н.М.Умарова; Государственный комитет Республики Узбекистан по охране природы. – Ташкент: Chinor ENK, 2013. – 260 с. 3. Никитин А.М. Озера Средней Азии. – Л.: Гидрометеоиздат, 1987. – 106 с. 4. Очерки развития гидрометеорологии в Республике Узбекистан / Редколл.: Чуб В.Е., Кадыров Б Ш., Мягков С.В., Иногамова С.И. и др. – Ташкент: Узгидромет, НИГМИ, 2013. – 330 c. 5. Рубинова Ф.И. Влияние водных мелиораций на сток и гидрохимический режим рек бассейна Аральского моря // Труды САНИГМИ. - Вып. 124(205). – 1987. – 159 с. 6. Скрипникова Л.Е. Влияние изменения климата на различные сектора экономики Узбекистана // Последствия изменения климата, меры адаптации. – Бюллетень № 7. – Ташкент, 2008. – с.32-36. 7. Спекторман Т.Ю. Оценка изменений прикладных климатических характеристик, необходимых для анализа уязвимости сектора энергетики и отдельных отраслей хозяйства // Изменение климата, причины, последствия и меры реагирования. – Бюллетень № 10. – Ташкент, 2016. – с. 17-28. 8. Спекторман Т.Ю. Сценарии изменения климата для территории Узбекистана и зоны формирования стока рек Сырдарьи и Амударьи // Изменение климата, причины, последствия и меры реагирования. – Бюллетень № 9. – Ташкент, 2015. – с. 29-39. 9. Тальских В.Н., Беглов Е.О. Влияние климатических факторов на водные экосистемы и меры адаптации // Последствия изменения климата, меры адаптации. – Бюллетень № 7. – Ташкент: НИГМИ, 2008. – с. 53-61. 10. Третье национальное сообщение Республики Узбекистан по РКИК ООН. Ташкент, 2016. -220с. 11. Тучин А.И., Громыко К.В., Рузиев И.Б. Экологические проблемы Южного и Северного Приаралья и предло- жения по их реабилитации и стабилизации функционирования // Экологическая устойчивость и передовые подходы к управлению водными ресурсами в бассейне Аральского моря: Материалы Центральноазиатской Международной научно-практической конференции. – Алматы-Ташкент, 2003. – с. 341-351. 8
№ 2 (59) февраль, 2019 г. ИНФОРМАТИКА, ВЫЧИСЛИТЕЛЬНАЯ ТЕХНИКА И УПРАВЛЕНИЕ МЕСТО АВТОМАТИЗИРОВАННОЙ ИНФОРМАЦИОННОЙ СИСТЕМЫ ШКОЛЬНОЙ БИБЛИОТЕКИ В ПРОЦЕССЕ ФОРМИРОВАНИЯ ИНФОРМАЦИОННОЙ КУЛЬТУРЫ ШКОЛЬНИКА Суханова Надежда Тимофеевна канд. пед. наук, доцент, Нижегородский архитектурно-строительный университет РФ, г. Нижний Новгород Гречкина Мария Александровна студент, Нижегородского государственного педагогического университета им. К. Минина РФ, г. Нижний Новгород PLACE OF AUTOMATED INFORMATION SYSTEM OF THE SCHOOL LIBRARY IN THE FORMATION OF THE SCHOOL STUDENT INFORMATION CULTURE Nadezhda Sukhanova candidate of Pedagogical Sciences, Associate Professor, Nizhny Novgorod University of Architecture and Civil Engineering Russia, Nizhny Novgorod) Maria Grechkina student, Nizhny Novgorod State Pedagogical University. K. Minin Russia, Nizhny Novgorod АННОТАЦИЯ В статье рассматривается влияние автоматизированной школьной библиотеки в процессе формирования ин- формационной культуры школьника. Проводится сравнительная характеристика существующего программного обеспечения в сфере автоматизации библиотек образовательных учреждений. ABSTRACT The article discusses the impact of an automated school library in the process of forming a student’s information culture. A comparative description of the existing software in the field of automation of libraries of educational institu- tions. Ключевые слова: автоматизированная информационная система, автоматизированное рабочее место, ин- формационная культура, миссия школьной библиотеки. Keywords: automated information system, automated workplace, information culture, the mission of the school li- brary. ________________________________________________________________________________________________ Введение. Автоматизированная информацион- Использование автоматизированной информа- ционной системы, также известной, как автоматизи- ная система это система, с помощью которой ин- рованная система управления информацией, может формация обрабатывается для сбора и распростране- принести большую пользу, как государственным ния посредством ряда автоматизированных учреждениям, так и частным компаниям [6, процессов. Система часто требует очень мало чело- с.29]. Процесс быстрого распространения информа- веческого взаимодействия, кроме настройки и обслу- ции через автоматизированную систему может сэко- живания. Она часто используется для доступа к ин- номить много часов кропотливой работы, обеспечи- формации и отправки ее отдельным лицам. Основная вая экономию средств для организации, сфера применения автоматизированных систем ком- нуждающейся в распространении этой информации. мерческие организации, частные фирмы, государ- ственные учреждения, общеобразовательные учре- Одним из примеров автоматизированной инфор- ждения. мационной системы, является автоматизированная ___________________________ Библиографическое описание: Суханова Н.Т., Грчкина М.А. Место автоматизированной информационной системы школьной библиотеки в процессе формирования информационной культуры школьника // Universum: Технические науки : электрон. научн. журн. 2019. № 2(59). URL: http://7universum.com/ru/tech/archive/item/6942
№ 2 (59) февраль, 2019 г. библиотечно-информационная система. Она осо- АИБС «МАРК-SQL – версия для школьных биб- бенно полезна для тех, кто ищет конкретные библио- лиотек» позволяет автоматизировать основную дея- течные материалы. Зачастую весь карточный каталог тельность школьного библиотекаря. Программное библиотеки доступен как при посещении библио- обеспечение предлагает следующие функциональ- теки, так и при использовании веб-ресурса. Как ные возможности: только книги отсканированы, они сразу же будут отображены в системе, минуя ручной труд библиоте- формирование электронного каталога книг, каря по внесению номеров учета на бумажные носи- включающего периодические издания, художествен- тели. Онлайн-возможности этого типа автоматизиро- ную литературу, учебники, а также электронные ванной информационной системы особенно удобны книги; для пользователя библиотеки. Нет необходимости идти в библиотеку, можно проверить прямо из дома получение доступа к единой базе данных уда- наличие любимой книги, журнала или справочника. ленно; Наиболее актуальным является применение авто- автоматизация процесса учета и выдачи книг; матизированной информационной системы библио- теки для общеобразовательных учреждений. При выполнение анализ наиболее популярных наличии такой системы, для школьника всегда будет книг; открыт в мир знаний. Он не просто сможет посещать библиотеку и брать книги на дом, он сможет про- подбор необходимой для проведения урока сматривать наличие интересуемой его литературы, литературы по поиску ключевых слов; не выходя из дома [3, c.5]. поиск по автору, строкам из произведения, Кроме того, программное обеспечение позволяет названию, году издания [1, c. 23]. добавлять книги с пользовательскими тегами и предоставлять встроенную опцию фильтра. С его по- Еще одна система, которая на наш взгляд до- мощью можно выставить параметры поиска. Напри- мер, зная отрывок из стиха можно найти стих полно- стойна внимания это автоматизированная инфор- стью, посмотреть в каких сборниках имеются мационная система «1С: ШКОЛЬНАЯ публикации данного стихотворения, а также узнать БИБЛИОТЕКА». Система является платным реше- авторство. нием от разработчиков 1С. Она автоматизирует ос- новные функции учета школьного библиотечного Цель статьи. Провести исследование на влияние фонда, такие как: автоматизированных школьных библиотек на фор- мирование информационной культуры школьника. учет всех данных, которые находятся на ба- Проанализировать существующие информационные лансе школьной библиотеки; системы в сфере автоматизации деятельности школь- ных библиотек. Построить сравнительную характе- ведение автоматизированного электронного ристику. Рассмотреть основные аспекты автоматиза- книжного журнала; ции библиотеки на примере МБОУ \"Школа 171\", г. Н. Новгорода. списание книг по причинам: ветхость, утеря, неактуальность; Изложение основного материала статьи. Программное обеспечение в сфере автоматиза- регистрация школьников и преподаватель- ции школьной библиотеки позволяет школам надле- ского состава в библиотечной системе; жащим образом и намного более эффективно отсле- живать книги, которые у них есть. Как правило, автоматизированное формирование отчетов школы, которые не используют такие системы, ис- «Акт прибытия», «Акт убытия», «Акт списания», пользуют метод бумажного учета информации. Этот «Балансовая стоимость»; процесс занимает довольно много времени, и всегда есть вероятность, что при вводе данных может быть поиска по заданным критериям [4]. допущена ошибка, так как всегда присутствует чело- Наиболее популярным решением, в сфере авто- веческий фактор. Поэтому школы стараются перейти матизации информационной деятельности является на электронные библиотеки. Они просты в использо- АИБС «МЕГАПРО». Система сочетает в себе про- вании и, в то же время, позволяют легко их обнов- стоту использования и широкий функционал, позво- лять. Вероятность ошибки, таким образом, меньше. ляющий автоматизировать деятельность школьной Преимущество использования таких современных библиотеки. В состав системы входят следующие мо- технологий состоит в том, что школа располагает дули: всеми данными в одном месте. Это отвечает всем тре- «Электронная библиотека»; бованиям, которые предъявляются к автоматизации «Регистрация»; библиотечной деятельности. В настоящее время, на рынке информационных «Обслуживание»; услуг представлен большой выбор готовых решений по автоматизации деятельности школьных библио- «Каталогизация»; тек. В рамках исследования рассмотрим наиболее ин- тересные на наш взгляд системы. «Комплектование»; «Подписка»; «Книгообеспеченность»; «Администрирование». Использование системы позволяет автоматизи- ровать учет библиотечного фонда школы. Поддержка формата UNICODE гарантирует хранение и пред- ставление данных электронных ресурсов. Система предоставляет пользователю, как локальный доступ, так и использование веб-ресурса, который доступен зарегистрированному пользователю при наличии ин- тернет соединения [5]. 10
№ 2 (59) февраль, 2019 г. Рассмотрев решения по автоматизации школь- которая демонстрирует в сравнении основные функ- ных библиотек, была построена таблица (Таблица 1), циональные возможности каждой из систем. Таблица 1. Сравнительная характеристика АИБС Функции АИБС МАРК-SQL «1С: ШКОЛЬНАЯ МЕГАПРО БИБЛИОТЕКА». Полная автоматизация учета Наличие доступных моду- выдачи книг, возможность Учет выдачи книг, с возмож- лей, позволяет не только ве- Автоматизация автоматической выдачи ностью списания книг по при- сти учет выдачи книг, но и учета выдачи книг учебников или литературы чинам. Ведение электронного производить каталогизацию, для всех учеников опреде- журнала учета выдачи книг. с учетом книг, которые вы- ленного класса. даны на руки. Возможность хране- Доступ к данным открыт Отсутствует для пользователя Доступ к любому электрон- ния и получения до- только зарегистрированным системы, данные могут быть ному материалу библиотеки ступа к электрон- пользователям системы выданы школьнику только ным материалам при личном посещении биб- лиотеки. Формирование отче- Формирование отчетов по Формирование всех видов от- Отчетность по каждому из тов электронному журналу вы- четности. Формы согласно модулей системы дачи книг ГОСТ Доступ к системе Доступ к системе открыт Система доступна только биб- Доступ открыт с персональ- он-лайн только в зале библиотеки лиотекарю школы. Нет воз- ного компьютера с любой школы. можности к получению ин- точки на карте для зареги- формации он-лайн стрированных пользовате- лей Подбор необходи- Система может подобрать Система не имеет функций Система проводит анализ мой литературы по книг пользователя и может заданным парамет- необходимую литературу по анализа по подбору литера- предложить для него похо- рам жий вариант заданным критериям туры После проведения сравнительного анализа каж- школьной библиотеки. На основе функциональных дой из рассматриваемых систем, было выявлено, что возможностей рассмотренных систем и их характе- нет системы, которая бы полностью отвечала требо- ристик, была построена диаграмма (Диаграмма 1), ваниям автоматизации школьной библиотеки. которая наглядно отображает степень автоматизации Например, при наличии учета книг, система не обла- деятельности библиотеки для каждой ИС по 10 баль- дает возможностью формирования отчета, форма ко- ной шкале оценок. торого требуется для ведения документации о работе Степень автоматизации 10 8 6 4 2 0 МАРК-SQL «1С: ШКОЛЬНАЯ МЕГАПРО БИБЛИОТЕКА». Степень автоматизации Диаграмма 1. Степень автоматизации АИБС Диаграмма показывает, что ни одна из быть меньше, так как не будут учитываться рассмотренных АИБС не позволит добиться полной особенности структуры данного учреждения. автоматизации школьной библиотеки. При этом стоит учесть, что при рассмотрении внедрения в Проблема автоматизации школьной библиотеки определенную школу, степень автоматизации может встала острым вопросом в МБОУ \"Школа 171\", 11
№ 2 (59) февраль, 2019 г. г. Н. Новгорода, где учет книг в библиотеке полно- хранение и обработка данных о библиотека- стью зависит от человеческого фактора, и никак не рях; автоматизирован. Все книги, которые поступают в библиотечный фонд, вносятся в инвентарный жур- работа с данными о выдаче книг школьникам нал. Движение книг учитывается в журнале учета и контроль возврата книг; книг и формуляре, который заведен на каждого школьника и педагога. Учебник выдается периодом формирование отчетов о прибытии, убытии, а на год, дополнительная литература, которая интере- также списании книг. сует школьника сроком на 7 дней. Зачастую, эти сроки не соблюдаются, в следствии чего школьный регистрация новой книге в системе учета, по библиотекарь вынужден просматривать все записи, причине утери и возврата нового экземпляра. чтобы выявить нарушителей. Формирование отчет- ных документов происходит на бумаге. Библиоте- После внедрения и начала функционирования си- карь заполняет 2 экземпляра отчетных документов стемы, планируется продолжить разработку и авто- для предоставления их по требованию. В связи с этим матизировать учет электронных носителей, спроек- построение модели учета книг в библиотечном тировать веб-ресурс, который будет синхрони- фонде, является, несомненно, актуальным, так как зирован с локальной версией системы и позволит ор- позволит перейти к безбумажной коммуникации, что ганизовать доступ к данным в режиме он-лайн. сократит время поиска информации о книге, ее оформлении. База данных позволит вести учет всего Учебный процесс, как и информационный про- каталога имеющейся в библиотечном фонде школы гресс не стоит на месте. С годами учебная программа литературы, находящегося на базе библиотеки, лите- совершенствуется, вместе с ней меняется деятель- ратуры на исключение, поступление в фонд, обра- ность библиотек. Школьная библиотека является ботки больших объемов информации, а также фор- учебным центром, так как в ней собрана вся основная мирования необходимых отчетов и запросов. учебная информация. С переходом на электронную библиотеку школьникам и педагогам становится Автоматизация процесса поможет: сократить легче в учебном процессе, так как вся информация время на выполнение каких-либо операций, умень- скажем так «всегда под рукой». В условиях перехода шить количество ручного работы, уменьшить коли- к информационному обществу по-новому осмыслена чество ошибок, связанных с человеческим фактором миссия библиотек общеобразовательных учрежде- [3, c. 179]. ний. Миссия школьной библиотеки 21 века заключа- ется в формировании информационной культуры В связи с этим, для автоматизации деятельности личности. Библиотеки не должны быть обществен- школьной библиотеки в МБОУ \"Школа 171\", ными зданиями, заполненными стопками книг. Биб- г. Н. Новгорода принято решение о внедрении ИС лиотеки в 21 веке могут состоять из хранящихся в «Школьная библиотека». Информационная система электронном виде текстов, доступ к которым осу- разработана в среде C++ Builder 6 с использованием ществляется через базы данных. Эти тексты хранятся MS Access. Основная реализация представлена на в одном месте, поэтому ничего не нужно восстанав- языке С++, а связка с MS Access обеспечивает работу ливать, и их легко найти. Поскольку записи текстов в с БД [2, c. 254, 7, с. 65]. Система отвечает всем требо- этих библиотеках доступны через компьютеры, ваниям хранения информации. Резервное копирова- люди, которые ищут конкретного автора или тексты, ние данных происходит каждый раз, как только в основанные на определенной теме, могут легко ссы- программу вносятся изменения, что позволяет избе- латься на тексты, которые их заинтересуют. Конечно, жать потерю информации о выдачи и возврате книг. есть и недостатки. Например, некоторые тексты и На данном этапе внедрения, система автоматизирует другие ресурсы просто недоступны в электронном только выдачу учебников, после успешного заверше- формате. Это часто имеет место с печатными журна- ния первого этапа, планируется полностью вести лами ограниченного выпуска или текстами от столе- учет в АИС «Школьная библиотека». тий назад. Человек, желающий взглянуть на эти ре- сурсы, должен посетить традиционную библиотеку. Основные функции, которые выполняет АИС «Школьная библиотека»: Вывод. АИБС, неотъемлемая часть работы школьного библиотекаря. Проведя анализ существу- создание формуляра, хранение и редактирова- ющих программных решений и выполнив их сравни- ние данных о читателях библиотеки – школьниках; тельную характеристику, было выявлено, что боль- шинство из них не соответствуют требованиям хранение и редактирование справочных дан- автоматизации в МБОУ \"Школа 171\", г. Н. Новго- ных о классах и дисциплинах, преподаваемых в рода. Обоснована необходимость внедрения АИС школе; «Школьная библиотека», которая на практике авто- матизирует деятельность библиотечного работника. работа с данными о наименованиях книга и эк- земплярах, которые хранятся в школьной библио- теке; Cписок литературы: 1. Васютина Л.А., Технология работы в АИБС «МАРК-SQL». Версия для школьных библиотек. // Учебно-прак- тическое пособие: Архангельск. – 2005 г. – 76 с. 12
№ 2 (59) февраль, 2019 г. 2. Соммервилл Иан. Инженерия программного обеспечения, 6-е издание.: Пер. с англ. – М.: Издательский дом \"Вильямс\", 2002. – 624 с. 3. Яруськина, Е.Т. Использование информационных и коммуникационных технологий в деятельности совре- менной школьной библиотеки / Е. Яруськина, Н. Гаджиева // Актуальные направления научных исследова- ний XXI века: теория и практика: материалы Междунар. науч.-практ. конф. : в 20 т. Т. 3. – № 9–1 (20–1). – 2015. – Воронеж. – 464 c. 4. 1С: Школьная библиотека » [Электронный ресурс]: URL: https://solutions.1c.ru/school (дата обращения 3.01.2019) 5. Автоматизированная интегрированная информационная система [Электронный ресурс]: URL: http://www.megaprosoft.ru (дата обращения 4.01.2019) 6. Суханова Н.Т., Бруснигин М.В. Современные системы программирования как средства разработки про- граммного обеспечения. //Мир компьютерных технологий: сборник статей по материалам Региональной сту- денческой научно-практ. конференции. Н. Новгород: Мининский университет, 2016, с.27-31 7. Суханова Н.Т. Место электронных образовательных ресурсов в процессе формировании единого образова- тельного пространства учебного заведения. //Информационные технологии в организации единого образова- тельного пространства. Материалы XII международной научно-практической конференции. – Н. Новгород: Мининский университет, 2014. – с. 62-69. 13
№ 2 (59) февраль, 2019 г. УТОЧНЕНИЕ ТЕКТОЛОГИЧЕСКОЙ ФУНКЦИИ Катульский Август Александрович инженер радиосвязи, РФ, Москва E-mail: [email protected] REFINEMENT OF TECTOLOGICAL FUNCTION August Katulsky Engineer radio, Russia, Moscow АННОТАЦИЯ Использование сравнительно молодой тектологической функции для раскрытия структур ряда систем управ- ления и оптимизации использования ресурсов, обеспечивающих их жизненные циклы, по критерию каче- ство/цена позволило ее уточнить. ABSTRACT The use of a relatively young tectological function for uncovering the structures of a number of management systems and optimizing the use of resources ensuring their life cycles, by the quality / price criterion, made it possible to specify it. Ключевые слова: Тектологическая функция, структура, эффективность, модель. Key words: tectological function; structure; effectiveness; model. ________________________________________________________________________________________________ Опыт раскрытия структур сложных предметов по Таким образом, редакция первого правила, скор- правилам тектологической функции [1] и расчеты оп- ректированные редакции второго правила тектологи- тимального распределения ресурсов между элемен- ческой функции и правила оптимального по крите- тами предмета, обеспечивающих его жизненный рию качество/цена распределения ресурсов, цикл [2], позволил выявить ряд особенностей струк- обеспечивающих жизненный цикл предмета, имеют тур таких предметов, которые потребовали внести следующий вид: уточнения в редакции правил тектологической функ- ции. Правило I: Если предмет может быть полно- стью и непосредственно определен (описан, оха- Было замечено, что в структурах некоторых рактеризован) несколькими элементами (свой- предметов среди элементов, отвечающих условиям ствами, характеристиками), увеличение второго правила этой функции, встречаются как ор- потенциала (величины) каждого из которых ведет тогональные, так и взаимозависимые элементы. Имея к увеличению потенциала предмета, а стремление ввиду, что коэффициенты взаимозависимости эле- к нулю – лишает его смысла, предназначения, об- ментов системы влияют на абсолютную величину по- ращает в нуль, то потенциал предмета равен про- тенциала предмета, отвечающего условиям второго изведению потенциалов этих элементов и коэффи- правила тектологической функции, представляется циентов их взаимозависимости. необходимым учесть их влияние на потенциал пред- мета. n nf (1) В структурах некоторых сложных предметов U0 ( Ui ) ( f j ) , встречаются безразмерные элементы, например, эле- i1 j1 мент формы предмета [3], которые не требуют обес- печения их ресурсами. На рисунке 1 в качестве при- где n – количество элементов потенциала предмета, мера представлена структура такого предмета. Это Ui – потенциал i-го элемента структуры потенциала обстоятельство требует соответствующей корректи- предмета, nf – количество коэффициентов взаимоза- ровки правила оптимального распределения ресур- висимости fj всех пар элементов структуры потенци- сов, обеспечивающих жизненный цикл предмета ала предмета. Коэффициенты fj могут принимать зна- (третье правило в описании тектологической функ- чения от нуля до единицы (при отсутствии ции [1]). взаимозависимости fj стремится к единице, при пол- ной взаимозависимости – к нулю). __________________________ Библиографическое описание: Катульский А.А. Уточнение тектологической функции // Universum: Технические науки : электрон. научн. журн. 2019. № 2(59). URL: http://7universum.com/ru/tech/archive/item/6909
№ 2 (59) февраль, 2019 г. U0- Потенциал стихотворения U0-1 - Потенциал формы U0-2 - Потенциал содержания стихотворения стихотворения U0-2 -1- Потенциал U0-2-2 - Потенциал (Коэффициент информационного взаимозависимости эмоционального воздействия воздействия элементов стихотворения стихотворения содержания стихотворения f )0-2-1—0-2-2 U -0-2-1-1 Потенциал формы U -0-2-1-2 Потенциал содержания эмоционального воздействия эмоционального воздействия стихотворения ( f )0-2-1-2-1—0-2-1-2-2 стихотворения U -0-2-1-2-1 Потенциал силы U -0-2-1-2-2 Потенциал готовности эмоционального воздействия человека к эмоциональному стихотворения на человека восприятию стихотворения U -0-2-1-2-1-1 U -0-2-1-2-1-2 U -0-2-1-2-2-1 U -0-2-1-2-2-2 Потенциал Потенциал Потенциал Потенциал эмоциональной эмоциональной эмоциональной составляющей составляющей восприимчивости условий воздействия в воздействия в стихотворения ознакомления человека со приемах содержании текста человеком стихосложения стихотворения стихотворением Рисунок 1. Фрагмент варианта структуры потенциала стихотворения Если такие элементы определяются другими вершающих раскрытие структуры потенциала пред- элементами, а те своими и так далее несколько мета, nf – количество коэффициентов взаимозависи- раз, и все они отвечают правилу I, то потенциал мости fj всех пар элементов на всех уровнях струк- такого предмета (U0) равен произведению потен- туры потенциала предмета. циалов элементов (Uk.i), завершающих раскрытие структуры потенциала предмета, и коэффициен- Правило II: Если предмет может быть полно- тов взаимозависимости всех пар элементов всех стью и непосредственно определен (описан, оха- уровней структуры потенциала предмета рактеризован) несколькими элементами (свой- ствами, характеристиками) с одинаковой nу.к. nf размерностью, увеличение потенциала (вели- чины) каждого из которых ведет к увеличению U0 ( Uk.i ) ( f j ) , (2) потенциала (величины) предмета, а стремление к нулю, уменьшая потенциал предмета, не меняет i1 j1 его смысл, предназначение и не обращает в нуль, то потенциал такого предмета (U0) равен сумме где nу.к. – количество элементов, завершающих рас- потенциалов всех таких его элементов, умножен- крытие всех ветвей структуры потенциала предмета, ной на произведение коэффициентов взаимозави- Uk.i – потенциал i-го элемента из числа элементов, за- симости всех пар элементов всех уровней струк- туры потенциала предмета 15
№ 2 (59) февраль, 2019 г. nc n f (3) ство/цена предмета доля ресурсов (средств), выде- ляемых элементам, завершающим полное рас- U0 ( Uk ) ( f j ) , крытие всех ветвей структуры потенциала пред- k 1 j1 мета, кроме безразмерных, получается в результате равномерного распределения всех где nс – количество элементов, отвечающих требова- средств (ресурсов) между ними. Оптимальная ниям правила II, а nf – количество коэффициентов доля средств, выделяемых элементу промежуточ- взаимозависимости fj всех пар элементов на всех ного уровня упомянутой структуры определяется уровнях структуры потенциала предмета. Примером как сумма оптимальных долей средств для всех может служить суммарная производительность не- элементов, вытекающих непосредственно из дан- скольких землекопов, работающих в стесненных ного на следующем уровне развития структуры условиях и мешающих друг другу. потенциала предмета. Здесь ki – коэффициент про- порциональности между потенциалом i-го элемента Правило III: Если коэффициенты ki не зависят и средствами (ресурсами) Pi, обеспечивающими его от величины средств, выделяемых элементам создание или приобретение и функционирование в предмета, когда эти средства близки к оптималь- предмете. ной величине, то оптимальная по критерию каче- Список литературы: 1. Катульский А.А. О тектологической функции и ее применении // Universum: Технические науки : электрон. научн. журн. 2015. № 4-5(17). URL: http://7universum.com/ru/tech/archive/item/2157 (дата обращения: 26.01.2019). 2. Катульский А.А. Методика расчета оптимального распределения обеспечивающих жизненный цикл пред- мета средств между его элементами // Universum: Технические науки : электрон. научн. журн. 2016. № 1(23). URL: http://7universum.com/ru/tech/archive/item/2886 (дата обращения: 26.01.2019). 3. Катульский А.А. К вопросу о форме предмета // Universum: Общественные науки : электрон. научн. журн. 2018. № 8(48). URL: http://7universum.com/ru/social/archive/item/6326 (дата обращения: 27.01.2019). 16
№ 2 (59) февраль, 2019 г. МЕТАЛЛУРГИЯ И МАТЕРИАЛОВЕДЕНИЕ ИССЛЕДОВАНИЕ ИНТЕНСИВНОСТИ НАПРЯЖЕНИЙ В ПРОЦЕССЕ КОРРОЗИОННОГО РАСТРЕСКИВАНИЯ СТАЛИ МАГИСТРАЛЬНЫХ ГАЗОПРОВОДОВ Буклешев Дмитрий Олегович аспирант СамГТУ, ФГБОУ ВО «Самарский государственный технический университет», РФ, Самара Email: [email protected] STUDY OF THE INTENSITY OF STRESSES IN THE PROCESS OF CORROSIVE STRAINSING OF STEEL OF MAIN GAS PIPELINES Dmitry Bukleshev Post-graduate student Samara State Technical University. Samara, the Russian Federation АННОТАЦИЯ Роль напряжений в процессе коррозионного растрескивания обусловлена наличием внутритрубного рабочего давления газа, создающего кольцевые растягивающие напряжения. Лабораторными опытами и эксплуатацион- ными наблюдениями показано, что напряжения влияют на зарождение и, возможно, на скорость развития тре- щин. В настоящее время не ясно существование порогового напряжения (коэффициента интенсивности напря- жений Кth), определяющего граничные условия появления растрескивания. Доводом в пользу данного подхода – наличия пороговых условий для начала развития зародышей трещин, может являться отсутствие аварий по при- чине коррозионного растрескивания на входных трубопроводах «низкой» стороны компрессорных станций. В данной статье проводится определение зависимости глубины трещин коррозионного растрескивания под напря- жением от всей длины зоны растрескивания магистрального газопровода Ямбург-Елец 1. ABSTRACT The role of stresses in the process of corrosion cracking is due to the presence of in-line working pressure of the gas, which creates annular tensile stresses. Laboratory experiments and operational observations have shown that stresses affect the initiation of cracks and, possibly, the rate of crack development. At present, the existence of a threshold voltage (the stress intensity factor Kth), which determines the boundary conditions for the occurrence of cracking, is not clear. An argument in favor of this approach - the presence of threshold conditions for the initiation of the development of nuclei of cracks, can be the absence of accidents due to corrosion cracking on the inlet pipelines of the “low” side of the com- pressor stations. This article determines the dependence of the depth of stress corrosion cracking under stress on the total length of the cracking zone of the Yamburg-Yelets gas pipeline 1. Ключевые слова: магистральный газопровод, коррозионное растрескивание, трещина, внутренние напря- жения. Keywords: main gas pipeline, corrosion cracking, crack, internal stresses. ________________________________________________________________________________________________ Введение. Коррозионное растрескивание труб- трескивания в почти нейтральной среде (рН7). Из- ной стали является результатом одновременного вы- вестно также, что характеристики среды в месте рас- полнения трех условий: попадания на поверхность трескивания газопровода чаще всего не отличаются трубы активной коррозионной среды, склонности ме- от среды, присутствующей в окрестностях не рас- талла трубы к растрескиванию и наличия растягива- трескавшегося газопровода (хотя инициирующая ющих напряжений. Существует большое число по- роль среды в данной проблеме не вызывает сомне- пыток установить вид грунтового электролита или ния, поскольку в отсутствие таковой растрескивание тип и показатели грунта, способствующие растрески- не развивается или прекращается) [1]. ванию подземных газопроводов. В настоящее время растрескивания, наблюдающиеся в системе газопро- Значение склонности трубного материала (труб- водов ОАО «Газпром», квалифицируются как рас- ной стали) к растрескиванию подтверждается, напри- мер, тем, что первые попытки воспроизвести этот тип разрушения на образцах в лабораторных условиях __________________________ Библиографическое описание: Буклешев Д.О. Исследование интенсивности напряжений в процессе коррозионного растрескивания стали магистральных газопроводов // Universum: Технические науки: электрон. научн. журн. 2019. № 2(59). URL: http://7universum.com/ru/tech/archive/item/6900
№ 2 (59) февраль, 2019 г. (при идентичных средах и условиях нагружения) в принимать во внимание, что разрыв газопровода по некоторых случаях оказались безуспешными для тех причине КРН предполагает механическое разруше- сталей, которые в условиях эксплуатации демонстри- ние газопровода вследствие потери несущей способ- ровали склонность к растрескиванию. Данная ситуа- ности труб с трещинами из-за уменьшения толщины ция была решена практически путем использования стенки трубы в месте растрескивания, т.е. механиче- образцов, изготовленных из металла аварийной ской перегрузки дефектной трубы. Таким образом, трубы, потрещавшей в условиях эксплуатации. Этот собственно механизм КРН реализуется не в акте ава- факт свидетельствует о том, что чувствительность рийного разрыва, а ему предшествующих событиях трубных сталей к коррозионному растрескиванию в (возникновении и росте стресс-коррозионных тре- условиях эксплуатации магистрального газопровода щин). Поэтому задача идентификации признаков (МГ) определяется не маркой стали, т.е. средним ма- КРН по факту разрыва означает определение призна- рочным составом, а менее контролируемыми техно- ков КРН, предшествующих разрыву трубопровода, и логическими особенностями (вероятно, наличием установление причинно-следственной связи между малых примесей). В пользу этого свидетельствует разрывом и возникновением трещин КРН. связь мест зарождения стресс-коррозионных трещин с наличием поверхностных неметаллических вклю- Определение причин растрескивания трубной чений, а также избирательность растрескивания стали. Совокупность полученных сведений, характе- трубной поверхности (локализация зоны растрески- ризующих аварийный газопровод, место аварии и ха- вания). Весьма вероятно, что склонность трубной рактер аварийного излома, образовавшегося при раз- стали к растрескиванию, имеет комплексную техно- рыве газопровода, позволяет указать общие логическую природу, т.е. отражает исходное состоя- отличительные признаки аварии, вызванной нали- ние или качество труб и трубного листа. чием КРН [2]: Условия зарождения трещин под напряже- Как правило, аварийный разрыв по причине нием. Роль напряжений в процессе коррозионного КРН происходит при соблюдении номинальных кон- растрескивания обусловлена наличием внутритруб- тролируемых условий эксплуатации (рабочем давле- ного рабочего давления газа, создающего кольцевые нии и температуре газа, соблюдении ЭХЗ); место растягивающие напряжения. Лабораторными опы- очага разрыва может иметь отслоение защитной изо- тами и эксплуатационными наблюдениями показано, ляции при сохранении ее сплошности. Механические что напряжения влияют на зарождение трещин и, свойства металла в зоне растрескивания практически возможно, на скорость развития трещин. В настоя- всегда удовлетворяют требованиям ТУ, а размеры щее время не ясно существование порогового напря- очаговой трещины соответствуют расчетным значе- жения (коэффициента интенсивности напряжений ниям для рабочего давления газа. Проявление КРН не Кth), определяющего граничные условия появления сопровождается изменением исходных механиче- растрескивания. Доводом в пользу данного подхода ских свойств трубного металла или охрупчиванием. – наличия пороговых условий для начала развития зародышей трещин, может являться отсутствие ава- Дефект, образующийся при коррозионном рас- рий по причине коррозионного растрескивания на трескивании, представляет собой зону растрескива- входных трубопроводах «низкой» стороны компрес- ния, образованную большим количеством (в некото- сорных станций. рых случаях несколькими сотнями) единичных и взаимодействующих между собой продольных полу- Сформулированные условия возникновения кор- эллиптических трещин длиной до (100-150) мм и глу- розионного растрескивания под напряжением (КРН) биной (рисунок 1, а), соизмеримой с толщиной определяют возможность возникновения этого про- стенки трубы (рисунок 1, б). Обнаруживается тенден- цесса, однако они не являются достаточными для ре- ция к увеличению глубины трещин с ростом их по- ализации этой возможности в виде появления стресс- верхностной длины (рисунок 2). При этом величина коррозионных трещин; многими авторами отмеча- общей зоны растрескивания имеет больший продоль- ется, что признаки трещин КРН наблюдаются в сред- ный размер, в некоторых случаях соизмеримый с нем в 4% труб от общей длины газопроводов. Нали- длиной аварийной трубы, при независимости макси- чие трещин КРН не означает, что они служат мальной глубины трещин от общей длины зоны рас- причиной аварийного разрыва, даже в том случае, трескивания (рисунок 3). Множественный характер если растрескивание в зоне аварийного разрыва растрескивания при продольной ориентации единич- имело место. Поэтому для идентификации КРН как ных трещин КРН представляет одну из отличитель- причины отказа МГ необходима систематизация от- ных особенностей рассматриваемого коррозионно- личительных признаков механизма КРН, выявляю- механического разрушения газопровода [4, 5]. щихся при аварийном разрыве [2]. При этом следует 18
№ 2 (59) февраль, 2019 г. Рисунок 1, а – Характер распределения стресс-коррозионных трещин по длине Рисунок 1, б – Характер распределения стресс-коррозионных трещин по глубине Анализ результатов. Наблюдается четко выра- Излом на стадии стабильного роста трещин КРН женное зональное строение излома КРН: наличие имеет бороздчатое строение, отражающее направле- стадии стабильного медленного роста трещин (со ние преимущественно хрупкого роста трещин КРН и скоростью около 1 мм/год), отличающейся отсут- признаки взаимодействия (объединения) соседних ствием макроскопической пластической деформации единичных трещин. (хрупким видом излома) и окисленной поверхно- стью, и наличие стадии вязкого дорыва (среза), при- Для повреждаемости газопроводов механизмом водящего к разгерметизации трубопровода. КРН характерна избирательность растрескивания: трещины обнаруживаются на малой части труб (еди- ничных трубах) и чаще локализованы в пределах од- ной трубы, располагаясь в нижней половине сечения 19
№ 2 (59) февраль, 2019 г. трубы вблизи продольного шва. В месте разрыва, повреждаемости указывает на возможность измене- обусловленного наличием трещин КРН, практически ния коррозионной активности внешней среды газо- не наблюдаются признаки чисто коррозионного по- провода. Соотношение между длиной и глубиной ражения поверхности механизмом язвенной корро- трещин КРН для четырех дефектов показано на ри- зии. Одновременное присутствие на трубной поверх- сунке 2. ности признаков КРН и коррозионных механизмов Рисунок 2. Соотношение между длиной и глубиной трещин КРН для четырех дефектов МГ Ямбург-Елец 1 20
№ 2 (59) февраль, 2019 г. Рисунок 3. Зависимость глубины трещин КРН от общей длины зоны растрескивания по данным внутритрубной диагностики. Газопровод Ямбург-Елец 1 Выводы. Расположение зародышевых дефектов растрескивания, которые определяются начальным (неметаллических включений или механических кон- состоянием труб или поверхностного слоя трубного центраторов) в поверхностном слое трубного ме- металла. В отсутствие указанных концентраторов хи- талла, количество которых в процессе эксплуатации мического или механического происхождения не увеличивается, обуславливает расположение и стресс-коррозионные трещины в условиях действую- размеры будущих колоний трещин коррозионного щей эксплуатации не образуются. Список литературы: 1. Сравнение результатов магнитной и ультразвуковой диагностики газопроводов, подверженных коррозион- ному растрескиванию / Ю. П. Сурков, А. В. Хороших, В. Г. Рыбалко, С. Л. Ваулин // Дефектоскопия. 1997. № 12. С. 49-57. 2. Возможные причины избирательности коррозионного растрескивания труб подземных магистральных газо- проводов / Ю. П. Сурков, В. А. Горчаков, Р. А. Садртдинов, В. Г. Рыбалко, Д. В. Новгородов, А. Ю. Сурков // Дефектоскопия. 2005. №6. С. 90-95. 3. Буклешев Д. О. Экспериментальное и металло-фрактографическое исследование образования и роста корро- зионных трещин под напряжением в сварных элементах магистральных трубопроводов / Д. О. Буклешев // Энергоэффективность как индикатор научно-технического и экономического потенциала общества. Нижний Новгород : НОО «Профессиональная наука», 2018. С. 88-133. 4. Диагностика коррозионного растрескивания газопроводов / С. В. Алимов, И. А. Долгов, В. А. Горчаков, А. Ю. Сурков, Ю. П. Сурков, В. Г. Рыбалко. Екатеринбург : Изд-во. Наука УрО РАН, 2004. 84 с. 5. Буклешев Д. О., Яговкин Н. Г. Экспериментальное моделирование коррозии околошовных зон трубопрово- дов при наличии внутренних напряжений / Д. О. Буклешев, Н. Г. Яговкин // Трубопроводный Транспорт. Теория и практика. М. : ВНИИСТ, 2016. № 5(57). С. 22-35. 21
№ 2 (59) февраль, 2019 г. ТЕХНОЛОГИЯ МАТЕРИАЛОВ И ИЗДЕЛИЙ ТЕКСТИЛЬНОЙ И ЛЕГКОЙ ПРОМЫШЛЕННОСТИ ОЦЕНКА ТОЛЩИНЫ КРАСОЧНОГО СЛОЯ ПЕЧАТНОЙ ПРОДУКЦИИ ИЗ ОПЫТНЫХ ОБРАЗЦОВ БУМАГИ Ешбаева Улбосин Жамаловна д-р техн. наук, доцент Ташкентского института текстильной и легкой промышленности Узбекистан, г. Ташкент Е-mail: [email protected] Джалилов Анвар Абдугафарович старший преподаватель Ташкентского института текстильной и легкой промышленности Узбекистан, г. Ташкент Е-mail: [email protected] Шин Илларион Георгиевич д-р техн. наук, профессор Ташкентского института текстильной и легкой промышленности Узбекистан, г. Ташкент Е-mail: [email protected] ESTIMATION OF THE PRESSURE THICKNESS THICKNESS OF PRINTED PRODUCTS FROM EXPERIMENTAL PAPER SAMPLES Ulbosin Eshbayeva doctor of tech. science, associate professor of the Tashkent institute of textile and light industry Uzbekistan, Tashkent Anvar Djalilov senior teacher of the Tashkent institute of textile and light industry Uzbekistan, Tashkent Illarion Shin doctor of tech. science, prof. of the Tashkent institute of textile and light industry Uzbekistan, Tashkent АННОТАЦИЯ В статье излагаются результаты экспериментального исследования и статистического анализа процесса крас- ковосприятия при офсетном способе печати на бумагах, включающих синтетические полимеры. На основе полу- ченной модели красковосприятия установлены оптимальные параметры, позволяющие проводить объективную оценку и прогнозировать красковосприятие запечатываемых материалов. ABSTRACT The article presents the results of an experimental study and statistical analysis of the process of color perception during offset printing on papers, including synthetic polymers. Based on the obtained color perception model, the optimal parameters were established, which allow an objective assessment and prediction of the color perception of the printed materials. Ключевые слова: красочный слой, оттиск, коэффициент перехода краски, реологические свойства, впиты- ваемость (сорбция), качество печати, красковосприятие. Keywords: paint layer, print, ink transfer coefficient, rheological properties, absorption (sorption), print quality, color perception. ________________________________________________________________________________________________ __________________________ Библиографическое описание: Ешбаева У.Ж., Джалилов А.А., Шин И.Г. Оценка толщины красочного слоя печатной продукции из опытных образцов бумаги // Universum: Технические науки : электрон. научн. журн. 2019. № 2(59). URL: http://7universum.com/ru/tech/archive/item/6921
№ 2 (59) февраль, 2019 г. Введение. В бумажной промышленности широко бумажного материала на основе местного сырья при из- используется хлопковая целлюлоза. Из хлопковой цел- готовлении композиционной бумаги нами использова- люлозы получается мягкая и плотная бумага, сохраня- лись хлопковая целлюлоза из линта, необработанные ющая свои свойства длительное время. Бумага, получа- и гидролизованные отходы полиакрилонатрильных емая из хлопкового сырья, используется для (ПАН) волокон нитрона, окрашенного натурального производства банкнотов, чеков и других банковских бу- шелка (ОНШ) и модифицированного нитронового во- маг высокой прочности [1, 2]. Однако технология изго- локна [4]. Гидролиз отходов нитрона осуществлен в товления бумаги в промышленных масштабах из хлоп- 5%-ном растворе щелочи при температуре (90±2)0 С. ковой целлюлозы экономически нецелесообразна. Добавление в бумажную массу отходов текстильной и Совместно со специалистами испытательного химической промышленностей позволит решить про- центра по целлюлозе, бумаге, картону и изделиям из блему эффективного и рационального использования них – УзРИЦ ЦБКИ при Акционерном обществе сырьевых ресурсов, сэкономить дорогостоящую хлоп- «Тошкент қоғози» были изготовлены опытные об- ковую целлюлозу, снизив себестоимость бумаги и зна- разцы бумаги и произведена оценка их качества по чительно сократить потребность в завозе бумаги утвержденному технологическому регламенту [5]. извне [3, 4]. Для исследования и статистического анализа Экспериментальное исследование. С целью ра- распределения красочного слоя на поверхности ционального использования отходов синтетических во- оттиска нами отобраны восемь оптимальнқх локнистых ресурсов и создания новых ассортиментов вариантов бумаги (табл. 1). Таблица 1. Опытные образцы бумаги и их волокнистый состав Образец № Волокнистый состав образцов №1 100% хлопковой целлюлозы, проклейка в массе канифольным клеем №2 85% хлопковой целлюлозы и 15% отходов нитрона, проклейка в массе акриловой эмульсией №3 85% хлопковой целлюлозы и 15% отходов нитрона, проклейка в массе лавсановой эмульсией №4 85% хлопковой целлюлозы и 15% отходов нитрона, проклейка в массе канифольным клеем №5 85% хлопковой целлюлозы и 15% отходов модифицированного нитрона, проклейка в массе кани- фольным клеем №6 85% хлопковой целлюлозы и 15% отходы гидролизованного нитрона, проклейка в массе кани- фольным клеем №7 85% хлопковой целлюлозы, 7,5% отходов нитрона и 7,5% отходов натурального шелка, проклейка в массе канифольным клеем №8 85% хлопковой целлюлозы и 15% отходов натурального шелка, проклейка в массе канифольным клеем В настоящей работе коэффициент перехода ходных параметров (параметров оптимизации) опре- краски на запечатываемый материал определялся пу- деляющих качество печатных изданий: толщина кра- тем сравнения массы запечатываемого материала до сочного слоя, оптическая плотность и коэффициент и после печати. Ниже приведены результаты стати- перехода краски. стического анализа распределения красочного слоя на экспериментальных бумагах. Результаты и их обсуждение. Сначала был со- В качестве основных входных факторов были ставлен план двухуровневого ( k 2 ) трехфактор- приняты: давление, скорость и гладкость бумаги. ного эксперимента, где первым фактором является Температуру печатной краски не учитывали с целью упрощения описания процесса перехода печатной давление с кодировкой X1 , вторым – скорость, с ко- краски на запечатываемую бумагу. дировкой X 2 , третьим – гладкость бумаги, с коди- Методом планирования полного факторного экс- перимента [6] были исследованы и получены ряд вы- ровкой X 3 , с двумя параллельными опытами. Из анализа априорной информации были определены основные факторы и составлена табл. 2. Таблица 2. Входные параметры полного трехфакторного эксперимента 1-опыт ( p 1 ) Факторы X max X min X0 Усилие прижима (Н) 650 450 100 550 Скорость (отт/час) 9000 5000 2000 7000 Гладкость бумаги (с) 60 20 20 40 23
№ 2 (59) февраль, 2019 г. Факторы X max 2-опыт ( p 2 ) X0 Усилие прижима (Н) 750 X min 150 600 Скорость (отт/час) 11000 450 3000 8000 Гладкость бумаги (с) 5000 70 20 25 45 Перед проведением регрессионного анализа На первом этапе исследования был поставлен была выполнена проверка однородности дисперсии полный факторный эксперимент. Для исключения ошибок опытов и установлен закон распределения. систематических ошибок эксперимента, предусмот- Проверка однородности дисперсии ошибок опытов ренного матрицей, опыты проводили в случайной по- проводилась по методике, описанной в работе [7, 8]. следовательности. Статистическую обработку опыт- ных данных сначала провели для толщины Для определения уравнения регрессии состав- красочного слоя zui . С целью определения показа- лена матрица на двух уровнях ( k 2 ) для оптиче- теля красковосприятия бумаги на листовой печатной ской плотности ( yui ), толщины красочного слоя, машине Ryobi 780-4 (в издательско-полиграфиче- ском творческом доме «Г.Гуляма» г. Ташкента) при ( zui ) и коэффициента перехода краски ( rui ), полу- заданных условиях были отпечатаны оттиски (CMYK) [4]. Печать проводилась краской Flint Group ченных в m параллельных опытах, каждый из кото- K+E Novavit F 700. Параметры окружающего воздуха были при этом постоянными и соответственно рав- рых определён из n испытаний. Таким образом, ными: относительная влажность воздуха Ψ=50-55% и температура t=20-210С. Оптическая плотность полу- имеем ченных оттисков была измерена с помощью денсито- метра Gretag Makbet. yui 1 n yul , zui 1 n zul , rui 1 n n l 1 n l 1 n В табл. 3 представлена матрица плана экспери- rul мента и результаты измерений параметра оптимиза- ции (толщины красочного слоя) с некоторыми стати- l 1 стическими характеристиками. ( l 1.2...m ) (1) Для проведения эксперимента была построена матрица планирования и рабочая матрица. Рассмот- рим случай проведения двух опытов в каждом вари- анте при числе набора N2 N 8 , полагаем m 2 и внесем их значения в табл. 3. Таблица 3. Результаты значений толщина красочного слоя № Уровни переменных Результаты опытов Опыта x1 x2 x3 Отклики zu zi1 zi2 zu S 2 zu R0 (%) u 1 - - - 0.60 0.60 0.60 0 0.476 0.60 20.62 2 + - - 1.30 1.35 1.32 0.00125 1.372 1.32 3.585 3 - + - 0.65 0.70 0.67 0.00125 0.740 0.67 9.629 4 ++ - 1.60 1.65 1.62 0.00125 1.636 1.62 0.692 5 - - + 0.75 0.86 0.80 0.00605 0.862 0.80 7.142 6 + - + 1.70 1.78 1.74 0.00320 1.759 1.74 1.077 7 - + + 0.93 1.32 1.12 0.07605 1.126 1.12 0.111 8 + + + 1.90 2.30 2.10 0.08000 2.022 2.10 3.690 Выполнив регрессионный анализ по рассчитан- Статистический анализ результатов эксперимен- ным статистическим характеристикам были полу- тальных исследований произведен с помощью из- чены данные по однородности дисперсии ошибок вестных критериев Кохрена, Стьюдента, Фишера. опытов, адекватности математической модели (урав- нения регрессии) параметра оптимизации, значимо- Уравнение регрессии, полученное в кодирован- сти коэффициентов уравнения регрессии и др. ных переменных x1 , x2 и x3 для толщины красоч- ного слоя имеет вид: (2) 24
№ 2 (59) февраль, 2019 г. С учетом значимости коэффициентов уравнения Таким образом, все коэффициенты при исследу- регрессии (2) получили линейную зависимость тол- емых факторах являются значимыми, что позволяет щины красочного слоя z от трех входных параметров, перейти к крутому восхождению по методу Бокса- в которой отсутствуют парные взаимодействия: Уилсона [6] для достижения области оптимума рас- сматриваемой функции отклика. Следует отметить, что данный метод является (3) частным случаем планирования эксперимента и от- носится к экстремальному эксперименту, когда осу- Шаг движения по градиенту выбирают таким, ществляется выбор минимально необходимых числа чтобы его минимальная величина была больше дополнительных опытов и условий их проведения. ошибки, с которой фиксируют фактор. Крутое восхождение – это процесс движения к опти- муму по самому крутому пути при условии, что фак- Рассмотрим метод Бокса-Уилсона на примере ис- торы изменяются пропорционально их коэффициен- следования красковосприятия при печатании на экс- там. Движение по градиенту обеспечивает периментальной бумаге. Параметром оптимизации направление самого крутого склона, ведущего от является толщина красочного слоя z, мкм. Крутое данной точки к вершине. восхождение начинаем из центра плана, т.е. из точки с координатами х1=х2=х3=0, что соответствует давле- нию p=550 Н, скорости v=7000 отт/час и гладкости бумаги q=30с (табл. 4). Шаг движения для фактора х3 принят ∆3=10с. Вычислим шаг движения для факто- ров х1 и х2; 2 3 b2 2 10 0,132 2000 689,94; 1 3 b11 10 0,448 100 116,06; (4) b3 3 0,193 20 b3 3 0,193 20 Лучший результат получен в 10−ом опыте. Вели- p=780 Н, скорости v=8380 отт/час и гладкости бумаги чина параметра оптимизации – толщина красочного слоя (z, мкм) является удовлетворительной, и по- q=40с. Необходимо отметить, что условия, оптималь- этому экспериментальная работа была завершена. ные для толщины красочного слоя (z) очень близки Таким образом, потребовалось 10 опытов для того, чтобы определить оптимальные условия печатания: для формирования наилучших показателей оптиче- ской плотности (Dоп.пл.=1,45) и краскоперехода (Кп=47,5) (табл. 4). Таблица 4. Расчет крутого восхождения № Наименование P,H V, отт/час q, c z, мкм Dоп.пл. Kп 1 Основной уровень 550 7000 30 − − − 2 Коэффициент bi 0,448 0,132 0,193 − − − 3 Интервал варьирования εi 100 2000 20 − − − 4 bi х εi, 44,8 264 3,86 − − − 5 Шаг движения по градиенту 116,06 689,94 10 − − − 6 Округленный шаг 116 690 10 − − − 7 Опыт 9 реализованный 666 7690 30 2,1 47 8 Опыт 10 реализованный 780 8380 40 1,35 47,5 9 Опыт 11 реализованный 898 9070 50 2,17 1,45 49,1 2,05 1,47 Оптимальное значение усилия прижима р=780Н Выводы. Таким образом, по результатам прове- денных исследований были получены следующие ре- легко перевести в давление (МПа), если воспользо- зультаты: ваться известной формулой Герца для контактных 1. Разработана математическая модель краско- восприятия по методу крутого восхождения Бокса- напряжений, полученной им при сжатии двух цилин- Уилсона, достигнута область оптимума для функции отклика в виде толщины красочного слоя, зависящей дров равномерно распределенной силой вдоль их об- от усилия прижима р (давления), скорости (v) и глад- разующей. Для данного усилия получено значение кости бумаги (q). давления 0,76 МПа при следующих параметрах: диа- 2. Оптимальными условиями взаимодействия краски и экспериментальной бумаги являются, сред- метр печатного цилиндра Ø65 мм и приведенный ра- ний радиус пор 35 нм, гладкости бумаги 40 с, белизна диус кривизны ρпр=16,25 мм; модуль упругости и ко- эффициент Пуассона для резины соответственно равны 2,67 МПа и μ=0,5; предел прочности (у резины он практически равен пределу упругости) σв=80 кг/см2; относительное удлинение не менее 300%. 25
№ 2 (59) февраль, 2019 г. 84%, Кп=47,5, Dоп.пл.=1,45. Рекомендуется следую- состава экспериментальной бумаги при ее проекти- щий режим печатания: скорость печатания: v=8380 ровании и выработке как бумажной, так и полигра- отт/час, давление р=0,76 МПа (Ryobi 780-4). фической продукции. Данные экспериментальных исследований красковосприятия бумаги могут быть 3. Результаты исследования являются основой использованы при разработке методов автоматиче- для рационального определения композиционного ского контроля процесса печатания. Список литературы: 1. Eshbaeva U.J. Djalilov A.A. Rafikov A.S. Paper with introduction of waste of polyacrylonitrile fiber // European science review. Vienna № 7–8 2018. July–August. 2. Ешбаева У.Ж., Рафиков А.С., Джалилов А.А. Бумага из текстильных отходов. Монография. –Германия: LAP LAMBERT Akademic Publishing. 2018. -132 c. 3. Старченко О.П., Кулак М.И., Медяк Д.М. Закономерности влияния давления печатного контакта на измене- ние размера растровых точек // Известия НАН Беларуси. − Беларусь, 2007. − №1. − С.61 – 67. 4. Старченко О.П., Кулак М.И. Перколяция типографской краски в пористой структуре бумаги // Сб. науч. тр. Белорус. нац. техн. ун-т. Вып. 19: Теоретическая и прикладная механика. − Минск, 2005. - С.192–197 5. Ешбаева У.Ж. Офсетная бумага с введением синтетических полимеров и её печатно-технические свойства: Дисс. на соис. уч. степ. док. тех. наук. − Ташкент. ТИТЛП. 2017. −234 с. 6. Спиридонов А.А. Планирование эксперимента при исследовании технологических процессов. –Москва. Ма- шиностроение, 1981. -184 с. 7. Блокхиус Г. Влияние на качество оттиска различных уровней оптической плотности при четырехкрасочной офсетной печати. // Сб. Современная полиграфия за рубежом. Офсетная печать. – М.: 1983. − №.1. − С.133- 144 8. Варепо Л.Г. Модель абсолютного качества печатного оттиска.// Фундаментальные исследования. –Москва, 2007. - №12- Ч.2. - С. 365−366. 26
№ 2 (59) февраль, 2019 г. ТЕХНОЛОГИЯ ПРОДОВОЛЬСТВЕННЫХ ПРОДУКТОВ ВЛИЯНИЕ САХАРОЗАМЕНИТЕЛЕЙ И ПОДСЛАСТИТЕЛЕЙ НА БЕЗВРЕДНОСТЬ КОНДИТЕРСКИХ ИЗДЕЛИЙ Жаббарова Сарвиноз Комилжоновна старший научный исследователь-соискатель, Бухарский инженерно-технологический институт Республика Узбекистан, г. Бухара, E-mail: [email protected] INFLUENCE OF SUGAR-SUBSTITUTES AND SWEETERS ON THE SAFETY OF CONFECTIONERY PRODUCTS Sarvinoz Jabbarova The senior scientific researcher-applicant Bukhara engineering –technological institute Republic of Uzbekistan, Bukhara АННОТАЦИЯ В данной работе описано влияние сахарозы на качество мучных кондитерских изделий. Установлено, что сахар, наряду с формированием вкуса и цвета данной продукции, выполняет ещё и роль стабилизатора пенной структуры теста, способствует повышению температуры клейстеризации крахмала и снижению степени набуха- ния белков муки. Показано, что употребление любого натурального сахара даже при рациональном подходе в ряде случаев вызывает развитие алиментарно обусловленных патологий, поэтому большое внимание уделяется изысканию эквивалентных вкусовых сахарозаменителей не сахаристой природы. Рассмотрены наиболее исполь- зуемые в производстве кондитерских изделий сахарозаменители и подсластители, а также возможные способы их классификации. Приведены краткие сведения о свойствах данных веществ и проанализировано их влияние на организм человека. Выявлены наиболее перспективные и относительно безопасные сладкие вещества. ABSTRACT This paper describes the effect of sucrose on the quality of flour confectionery. It was established that sugar, along with the formation of the taste of this product, also serves as a stabilizer for the foam structure of the dough; promotes an increase in the gelatinization temperature of starch flour and helps to reduce the degree of swelling of flour proteins. It is shown that the use of any other natural sugar even with a rational approach in some cases causes the development of alimentary pathologies; therefore, much attention is paid to the search for equivalent sugar sweeteners of a non-sugar nature. It is considered most used in the production of confectionery sweeteners, as well as their classification. Brief information about the properties of these substances is given and their effect on the human body is analyzed. The most promising and relatively safe sugar substitutes have been identified. Ключевые слова: кондитерские изделия, сахар, сахарозаменители, подсластители, свойства, пищевая без- вредность. Keywords: confectionery, sugar, sugar substitutes, sweeteners, properties, food safety. ________________________________________________________________________________________________ Кондитерские изделия, благодаря высокому со- ряде случаев вызывает развитие атеросклероза, са- держанию углеводов, жиров и белков, являются вы- харного диабета, алиментарно-обменных форм ожи- сококалорийными, хорошо усвояемыми продуктами, рения и ряда других патологий [1,с.78; 2]. Однако, ис- обладающими приятным вкусом и привлекательным ключение сахара из рецептур мучных кондитерских внешним видом. Однако, несмотря на то, что ассор- изделий в технологическом плане является часто тимент данной продукции весьма разнообразен, сложной задачей, так как он, наряду с формирова- наиболее важной задачей её производителей в насто- нием вкуса последних, выполняет ещё и роль стаби- ящее время является разработка новых видов изде- лизатора пенной структуры теста, способствует по- лий лечебно-профилактического назначения с учё- вышению температуры клейстеризации крахмала и том современных требований нутрициологии. снижению степени набухания белков муки [3,с.14- 15]. Присутствие в жидкой фазе теста сахаров, по- Установлено, что употребление любого нату- рального сахара даже при рациональном подходе в __________________________ Библиографическое описание: Жаббарова С.К. Влияние сахарозаменителей и подсластителей на безвредность кондитерских изделий // Universum: Технические науки: электрон. научн. журн. 2019. № 2(59). URL: http://7universum.com/ru/tech/archive/item/6953
№ 2 (59) февраль, 2019 г. крытых гидратными оболочками, приводит к умень- харозаменителей не сахаристой природы, обладаю- шению степени набухания белков муки из-за сниже- щих необходимыми функционально - технологиче- ния массовой доли свободной влаги и повышения ос- скими свойствами. мотического давления в жидкой фазе теста [4,с.34- 38]. Сахар также способствует замедлению процесса Цель работы заключалась в изучении различных эмульгирования в результате повышения вязкости видов сахарозаменителей и подсластителей, их тех- дисперсионной среды и поверхностного натяжения нологических свойств и пищевой безвредности, а на границе раздела фаз [5, с.20]. также в выявлении наиболее перспективных из них. В настоящее время проводятся активные иссле- Для выполнения поставленной цели рассмотрим дования по изысканию эквивалентных вкусовых са- наиболее популярные сахарозаменители. Одна из возможных классификаций сладких веществ по хи- мическому составу и пищевым критериям [6, с.415] приведена на рис.1. Рисунок 1. Классификация сладких веществ Другая из возможных классификаций сахароза- сладости сахарозы. В странах СНГ данный сахар не менителей по происхождению, степени сладости и нашёл должного применения в производстве конди- калорийности [7, с.468-472] приведена на рис.2. терских изделий. Наиболее сладким сахарозамените- лем является фруктоза (левулеза). Производится в ос- Каждый из известных на данный момент сахаро- новном в Европе и Китае. Важным свойством заменителей и подсластителей имеет свои преимуще- фруктозы является способность к синергизму в смеси ства и недостатки, поэтому необходимо проанализи- с другими синтетическими подсластителями, что ровать их специфические особенности и позволяет создавать пищевые добавки высокой сте- безопасность. пени сладости. Фруктоза более лабильна и реакци- онно способна, чем глюкоза [8]. Среди моносахаридов хорошо известны, как тра- диционные заменители сахарозы, глюкоза и фрук- тоза. Глюкоза, как и сахароза практически негигро- скопична, её сладость составляет 0,60…0,75% от 28
№ 2 (59) февраль, 2019 г. Рисунок 2. Классификация сахарозаменителей Утилизация фруктозы не требует инсулина, по- В последнее время особое внимание уделяется этому она может потребляться и больными сахарным интенсивным подсластителям синтетического про диабетом. Однако, фруктоза способна вызвать разви- исхождения, наиболее распространёнными из них тие заболеваний сердца, нарушать кислотно-щелоч- являются сахарин, цикламат, аспартам, ацесульфам К, ной баланс в организме человека при потреблении её сукралоза. Из данной группы подсластителей значи- в больших количествах при норме 30…40 г в сутки. тельное применение находит сахарин – орто-сульфа- Использование фруктозы из-за высокой себестоимо- мид бензойной кислоты. В сахарине (натриевая, ка- сти ограниченно и практически не целесообразно [9, лиевая и кальциевая соли) Е954 содержатся с.51]. канцерогенные вещества, способные привести к раз- витию раковых опухолей, заболеваниям желудочно- Из дисахаридов, помимо сахарозы, в производ- кишечного тракта различной степени тяжести. Не стве кондитерских изделий используются мальтоза и усваивается организмом, в 300…500 раз слаще саха- лактоза. Следует отметить, что лактоза плохо усваи- розы, имеет металлический привкус, запрещён в Ка- вается в организме людей, у которых отсутствует или наде. Специалисты считают возможным его исполь- понижено содержание фермента β-галактозидаза зование для широкого применения в смеси с другими (лактаза) [8]. безопасными сахарозаменителями в соотношении 40:4 (сахарозаменитель:сахарин) только в диетиче- Для снижения сахароёмкости и калорийности, ских продуктах как «добавку к пище», но не «пище- повышения пищевой ценности изделий в кондитер- вую добавку» [9,с.52]. Другой подсластитель – цик- ском производстве используют различные много- ламат Е952 – в 30…50 раз слаще сахарозы, часто атомные спирты – полиолы. Несмотря на то, что по- вызывает появление аллергических реакций, различ- лиолы имеют сладкий вкус, они не дают скачка ных дерматитов, обладает токсичным действием; за- уровня сахара в крови и выброса инсулина, а это зна- прещён в США и странах Евросоюза, однако исполь- чит, что могут употребляться даже во время диет. По- зуется в странах СНГ из-за низкой себестоимости. лиолы мальтит Sweet Pearl® и сорбит Neosorb® про- Аспартам Е951 усиливает сладкий вкус сахарозы, изводства компании Roquette Freres, безопасность глюкозы, цикламатов и сахарина, снижая их дозу и которых признана ВОЗ, являются «здоровой» альтер- подавляя неприятный привкус. Препятствием для нативой сахару, позволяющей контролировать глике- широкого внедрения аспартама в качестве подслащи- мический индекс в крови и снижать калорийность из- вающего агента служит его гидролиз в водной среде делий. Могут быть использованы в производстве (при температуре 1960С), приводящий к потере слад- кондитерских изделий для замены сахара в соотно- кого вкуса. При этом он превращается в безвкусный шении 1:1 [9,с.51-53; 10]. 29
№ 2 (59) февраль, 2019 г. дикетопиперазин. Однако, существует мнение, что пока широкого применения и он не используется в аспартам является одним из наиболее вредных пред- пищевой промышленности [1,с.95-96]. ставителей данного класса сладких веществ, так как при нагревании образует формальдегид, фенилала- Для снижения негативного воздействия сахаро- нин и метанол. Аспартам может способствовать раз- заменителей, особенно синтетических, и повышения витию рака мочевого пузыря. Ацесульфам калия технологического эффекта от их применения реко- Е950 (торговая марка Sunett), относится к группе ок- мендуется смешивать малые дозы сразу нескольких сатиацинондиоксидов, нетоксичен, неканцерогенен, таких веществ. При снижении количества каждого из не обнаружено его мутагенное и тератогенное дей- компонентов нежелательный эффект уменьшается ствие [6,с.422-423;11;12]. Сукралоза (трихлоргалак- или стирается вовсе. тосахароза) Е955 – интенсивный подсластитель «но- вого» поколения, признан безопасным для организма В настоящее время в условиях роста цен на сахар человека. В промышленных масштабах этот сахаро- и сахарозаменители, в основном импортного произ- заменитель выпускается под названием «спленда». водства, использование сахаристых крахмалопро Научный комитет по пищевым добавкам ЕС также дуктов высокой степени сладости, получаемых пу- утвердил положение о применении сукралозы в пи- тём частичного или полного гидролиза крахмала тании людей (директива 94/35/ЕС) [11] (крахмальные патоки), иногда с последующей моди- фикацией отдельных компонентов гидролиза (глю- Особое внимание уделяется и природным сахаро козо-фруктозные сиропы, моногидратная и ангидрат- заменителям. Рассмотрим отдельные, наиболее рас- ная глюкоза и др.), представляет несомненный пространённые представители данной группы при- интерес. Перспективным является направление полу- родных продуктов. Монелин – слаще сахарозы в чение сахаристых крахмалопродуктов непосред- 1500…3000 раз, однако не у всех людей вызывает ственно из зернового крахмалсодержащего сырья, ощущение сладости; не токсичен, но термическая не- минуя стадию выделения «чистого» крахмала. Миро- стойкость и сложность синтеза делают его практиче- вой опыт показывает, что глюкозо-фруктозные си- ское применение проблематичным. Стевиозид отно- ропы слаще сахарозы, производство их более эконо- сится к подсластителям интенсивного типа, общая мически выгодно относительно производства сахара сладость колеблется от 250 до 300; легко растворим из свеклы, цены на 5,0…10,0% ниже, чем на сахар. В в воде, стабилен при обработке и хранении, практи- настоящее время эти продукты применяются во мно- чески не расщепляется в организме; не обладают ток- гих странах при приготовлении различных кондитер- сическими, мутагенными, канцерогенными свой- ских изделий [8; 13,с.45-52]. ствами, не оказывают влияния на репродуктивную функцию (гонадотропное, эмбриотоксическое и те- В аспекте выше изложенного установлено, что ратогенное действие отсутствует). Тауматин – это все сахарозаменители и подсластители имеют один смесь белков, обладающих сладким вкусом. При по- существенный плюс - они содержат минимальное ко- вышении температуры до 75°С и 5 рН происходит де- личество калорий. Все синтетические сахарозамени- натурация белка и потеря сладости, но остается эф- тели практически не усваиваются человеческим ор- фект усиленного аромата [6,с.418-419; 11]. ганизмом и не выводятся естественным путём, к тому же могут способствовать развитию различных пато- Кроме сахарозаменителей и подсластителей от- логий в организме человека. При этом их очень часто дельно выделяют также группу веществ – модифика используют производители с целью удешевления торы вкуса, изменяющих вкусовые восприятия. своей продукции, ведь синтетические сахарозамени- Наиболее известным модификатором вкуса является тели стоят гораздо дешевле сахара и значительно миракулин, выделенный более 100 лет назад из фрук- слаще его. Но при использовании даже природных, тов Synsepalumduldficum Danielli. В настоящее время натуральных подсластителей нужно помнить, что, миракулин является наиболее изученным веществом помимо пользы от них может быть и довольно значи- белковой природы, способным вызывать изменение тельный вред здоровью, следовательно, необходимо вкусового восприятия. Однако в 1977г. регламенти- знать меру при их употреблении. рующие органы США запретили выпуск любых про- дуктов, содержащих миракулин. Другим модифика- При частичной или полной замене рецептурного тором вкуса является артишок (Cynarascolymus) - количества сахара в производстве мучных кондитер- многолетнее растение из семейства сложноцветных. ских изделий подслащивающими веществами необ- При изучении химического состава растения было ходимы исследования по влиянию последних на ка- установлено, что он содержит 2,0 % белка, инулин, чество изделий и их пищевую безопасность. витамины С и группы В, а также хлорогеновую кис- Наиболее перспективным является направление по лоту и синарин, которые обусловливают эффект мо- созданию и использованию смесей из различных дификации вкуса. Однако эти свойства не нашли сладких веществ, желательно натурального проис- хождения, к которым адаптирован организм чело- века. Именно в данном направлении и планируется проведение дальнейших наших исследований. Список литературы: 1. Матвеева Т.В. Физиологически функциональные пищевые ингредиенты для хлебобулочных и кондитерских изделий: монография / Т.В. Матвеева, С.Я. Корячкина. – Орел: ФГБОУ ВПО «Госуниверситет - УНПК», 2012. – 947 с. 30
№ 2 (59) февраль, 2019 г. 2. Технология производства сахарозаменителей/ [Электронный ресурс].- Режим доступа: http://sxedu.ru/osnovy/126-texnologiya-proizvodstva-saxarozamenitelej.html (дата обращения: 12.10.2011). 3. Ивкова И.А. Современные ингредиенты в производстве сдобного печенья /И.А. Ивкова, А.С. Пиляева//Кон- дитерское производство. – 2012. - № 1. – С. 14-15. 4. Ковэн С. Дополнительные рекомендации хлебопекам и кондитерам. Ещё 151 вопрос и ответ/ С. Ковэн, Л. Янг. – Пер. с англ. О. Четвериковой. – СПб.: Профессия, 2011. – 248 с. 5. Туркова А.Ю. Совершенствование технологии кексов функционального назначения: дис. … канд. техн. наук: …/ А.Ю. Туркова. – М., 2015.-142 с. 6. Нечаев А.П. Пищевая химия / А.П. Нечаев, С.Е. Траубенберг, А.А. Кочеткова [и др.]. Под ред. А.П.Нечаева. Издание 2-е, перераб. и испр. - СПб.: «ГИОРД», 2003. - 640 с. 7. Куракина А.Н. Функциональные ингредиенты в производстве кондитерских изделий/ А.Н. Куракина, И.Б. Красина, Н.А.Тарасенко, Е.В.Филиппова // Фундаментальные исследования. – 2015. – № 6-3. – С. 468-472/ [Электронный ресурс].- Режим доступа: URL: http://fundamental-research.ru/ru/article/view?id=38643 (дата об- ращения: 14.09.2018). 8. Дорохович А.Н. Сахарозаменители и подсластители, их преимущества и недостатки с позиции их примене- ния при производстве кондитерских изделий/ А.Н. Дорохович, О.М. Яременко, В.В. Дорохович / [Электрон- ный ресурс].- Режим доступа: https://docplayer.ru/ 27964426-Saharozameniteli-i-podslastiteli-ih- preimushchestva-i-nedostatki-s-poziciy-ih-primeneniya-pri-proizvodstve-konditerskix-izdeliy (дата обращения: 04.01.2019). 9. Егорова И.А. О пользе и вреде сахарозаменителей/ И.А. Егорова, С.Г. Комарова // Успехи в химии и хими- ческой технологии. Том XXIX. – 2015. -№2. – С.51-53. 10. Сахарозаменители натурального происхождения для производства кондитерских изделий/ [Электронный ре- сурс].- Режим доступа: http://transfoodservice.com/publication/ saharozameniteli-naturalnogo-proishozhdeniya- dlya-proizvodstva-konditerskih-izdelij/(дата обращения: 04.01.2019). 11. Товароведение. Характеристика товаров. Заменители сахара/ [Электронный ресурс].- Режим доступа: http:// www.grandars.ru/college/ tovarovedenie/zameniteli-sahara.html. 12. Сахар в норме. Питание. Сахарозаменители / [Электронный ресурс].- Режим доступа: https://saharvnorme.ru/pitanie/saxarozamenitel-vred.html 13. Андреев Н.Р. Применение крахмалопродуктов для улучшения качества хлебобулочных изделий / Н.Р. Ан- дреев, Н.Д. Лукин, С.Т. Быкова// ГНУ Всероссийский научно-исследовательский институт крахмалопродук- тов РАСХН. Материалы докладов Международной конференции «Хлебопекарное производство – 2014» / Международная промышленная академия. – М., 2014. – С.45-52. 31
№ 2 (59) февраль, 2019 г. ПРОИЗВОДСТВО КИСЛОМОЛОЧНЫХ НАПИТКОВ С КРУПЯНЫМИ КОНЦЕНТРАТАМИ Бекбулатова Екатерина Вячеславовна магистр, Наманганского инженерно-технологического института Узбекистан, Наманганская область, г. Наманган E-mail: [email protected] Хошимов Хакимжон доцент, Наманганский инженерно-технологический институт, Узбекистан, Наманганская область, г. Наманган E-mail: [email protected] Мирзахмедов Абдурашид Мамасидикович доцент, Наманганский инженерно-технологический институт, Узбекистан, Наманганская область, г. Наманган E-mail: Mirzahmedov @mail.ru PRODUCTION OF ACID-MILK DRINKS WITH LARGE CONCENTRATES Ekaterina Bekbulatova Master of Science, Namangan Institute of Engineering and Technology Uzbekistan, Namangan region, Namangan Hakimjon Hoshimov Associate Professor, Namangan Engineering and Technology Institute, Uzbekistan, Namangan region, Namangan Abdurashid Mirzahmedov Associate Professor, Namangan Engineering and Technology Institute, Uzbekistan, Namangan region, Namangan АННОТАЦИЯ Тенденция здорового питания развивается всё стремительнее. Сегодня ее актуальность возросла в десятки раз. В связи с возрастающей динамикой жизни, актуален вопрос создания новых продуктов, позволяющих эко- номить время с повышенной биологической и физиологической ценностью. ABSTRACT The trend of healthy eating is growing faster. Today, its relevance has increased tenfold. In connection with the increasing dynamics of life, the issue of creating new products is urgent, allowing time saving with increased biological and physiological value. Ключевые слова: Злаковые культуры, функциональность зерновых, сорго, жемчужное просо, отруби, фер- ментация, готовые к восстановлению продукты. Keywords: cereals, grain functionality, sorghum, pearl millet, bran, fermentation, ready-to-restore products. ________________________________________________________________________________________________ Злаковые культуры очень калорийны, содержат ценность, вкусовые качества и функциональность 10000-15000 кДж/ кг, примерно в 10-20 раз питатель- зерновых. Разработка технологий производства мо- нее большинства растений, фруктов и овощей. Они лочных продуктов с использованием злаковых отру- являются важными источниками диетических бел- бей, и зародышей, а также использование не попу- ков, углеводов, комплекса витаминов В, витамина Е, лярных злаковых культур таких как сорго, железа, микроэлементов, и пищевых волокон. Явля- жемчужное просо, пальмовое просо является пер- ются одним из важнейших компонентов питания во спективным направлением в создании функциональ- всём мире. Добавление злаков в молоко не только до- ных продуктов питания, которые позволяют преду- полняет минеральную ценность, но и обогащает это предить и откорректировать последствия болезней и без того полезный продукт пищевыми волокнами. современного общества. Для улучшения питатель- Ферментация ещё больше повышает питательную __________________________ Библиографическое описание: Бекбулатова Е.В., Хошимов Х., Мирзахмедов А.М. Производство кисломолочных напитков с крупяными концентратами // Universum: Технические науки : электрон. научн. журн. 2019. № 2(59). URL: http://7universum.com/ru/tech/archive/item/6998
№ 2 (59) февраль, 2019 г. ных свойств злаковых культур при производстве про- 10 минут. Количество вводимого наполнителя опре- дуктов питания зёрна проходят ферментацию, их деленно в результате опытных выработок с учетом проращивают и измельчают. Было обнаружено, что органолептической оценки качества — 1 % от массы ферментация с помощью естественной микрофлоры нормализованной смеси. Кроме того, как молоко, так или чистых культур является наиболее эффективной и твёрдые частицы крупы были ферментированы и очень выгодной для улучшения качества пищевых вместе, чтобы увеличить питательную ценность ко- продуктов на основе зерновых культур. нечного продукта. Для обеспечения безопасности нового молочного Разработка нового продукта основывалась на вы- продукта и сохранения в зерновой добавке всех по- боре молока, содержание в нём сухих веществ, коли- лезных свойств был проведён тщательный анализ и чества растительной добавки, степени её помола и научное обоснование выбранного растительного стадии добавления её в молоко, условий фермента- компонента и отработка методов его подготовки, ции и стабилизации разработанного продукта с точки кроме того учитывалось влияние растительной до- зрения предотвращения осаждения в процессе хране- бавки на биотехнологию молочно-растительной ния. Традиционно этот напиток готовят из пахты, но смеси, вкусовые качества, пищевую и биологиче- для промышленного производства и лёгкой доступ- скую ценность и сроки хранения нового продукта. ности было выбрано пастеризованное гомогенизиро- ванное молоко с содержанием сухого вещества 8,5- Отруби содержат в себе до 90% полезных ве- 9%. Зерновые (сорго и жемчужное просо) добавляли ществ, которые изначально есть в цельном зерне. Это к молоку в трёх различных формах, а именно: лишний раз подтверждает то, что крупы при очище- нии теряют большую часть ценных элементов. а) сырая мука, полученная из мукомольных зер- новых культур; Витамины: А, В1, В2, В3, В5, В6, Е, РР. Минералы: железо, калий, кальций, цинк, маг- б) суспензию, полученную путем измельчения ний, медь, натрий, селен, хром, фосфор. пропитанных зерновых злаков Но самую главное богатство отрубей в том, что в их состав входит большое количество клетчатки, ко- в) мука, полученная после измельчения предва- торая необходима для нормального функционирова- рительно высушенных пророщенных в течение 24 ч ния пищеварительной системы и выведения токси- и 48 ч. злаков (солода) нов из организма что позволяет рассматривать их как ценную биологически активную добавку при произ- Добавляют 1…3 % мезофильной закваски, состо- водстве молочных продуктов. ящей из штаммов Lactococcus lactis subsh. Cremoris, Технология производства ферментирован- Lactococcus lactis subsh. lactis, l. actococcus mesen- ного напитка из злаков и сухого молока. Напиток teroides subsh. cremorus, Lactococcus lactis subsh. diac- готовят путём смешивания злаков мягких сортов ctilactis. Применение указанных заквасок обусловли- пшеницы, отрубей с пахтой молочного продукта, ко- вает активизацию молочнокислого процесса, торый представляет собой обезжиренные сливки, по- способствует увеличению количества клеток и уско- бочный продукт, получаемый при производстве рению их автолиза. Кроме того, за счет изменения ак- масла из коровьего молока. Его можно подавать либо тивной кислотности создаются благоприятные усло- горячим, либо холодным. Традиционная технология вия для синерезиса.[1] приготовления даёт продукт с ограниченным сроком хранения (от одного до двух дней), таким образом Сквашивание при (38±2) 0С в течение 5—6 часов было предпринято несколько попыток улучшить пи- до достижения кислотности (75±5) 0Т, перемешива- щевую ценность, вкусовые характеристики и срок ние готового сгустка, охлаждение сгустка до хранения этого напитка. Разработана технология (22,5±2,5) 0С, расфасовка, охлаждение и созревание производства на основе ферментированного молоч- при температуре (4±2) 0С в течение от 6 до 10 часов, ного напитка с добавлением сорго. Для производства хранение и реализация. Напиток имеет чистый кис- напитка использовалось стерилизованное молоко с ломолочный вкус и в меру вязкую, с нарушенным содержанием сухих веществ не менее 8,5-9% и мука сгустком и наличием мелких частиц, измельченных из крупы сорго грубого помола. В целях предотвра- злаковых зародышевых хлопьев консистенцию. щения микробиологического загрязнения раститель- ная добавка вносятся в молочную смесь предвари- На основании проведенных исследований уста- тельно высушенная при температуре 120С в течение новлены сроки хранения и реализации напитков — 7 суток. Энергетическая ценность 100 г напитка состав- ляет от 398 до 345 кДж. 33
№ 2 (59) февраль, 2019 г. Рисунок 1. Технологическая схема производства кисломолочного напитка с добавлением злаков (сорго) Продление срока годности. Продукт упаковывали в пакеты из полиэтилена В современных экономических условиях, улуч- низкой плотности (200мл). Продукт хранился при шение потребительских свойств кисломолочных температуре охлаждения (6±1◦С) и оценивался по напитков с растительными добавками, вывод их на оргонолептическим, физико-химическим, и уровень конкурентоспособной продукции, создание микробиологическим признакам с заданными высокоэффективных технологий, быстро реагирую- интервалами. Было отмечено, что образцы щих на спрос рынка, - основополагающие задачи от- содержащие низин, MicroGuard и сорбат калия раслевой науки. признаны приемлимыми к употреблению 28, 21, 35 Пути завоевания рынка - повышение качества и дней соответственно. Для продления срока годности увеличение сроков годности готовой продукции. кисло-молочного напитка с добавлением злаков Кисломолочный напиток на основе сорго и жем- (сорго и жемчужное просо), использовались чужного просо имели срок хранения около семи дней консерванты Nisin и MicroGuard. Исследование в холодильном хранилище. Для увеличения срока показало, что продукт содержащий MicroGuard и годности были использованы консерванты, а именно; низин, был признан пригодным для употребления до низин, MicroGuard и сорбат калия. 28 и 35 дней, соответственно. Низин (nisin) – пищевой консервант E234 Кисло-молочный напиток на основе Описание: Низин – это натуральный консервант, жемчужного просо и сорго в высушенной форме не содержащий токсинов, выработка которого воз- можна благодаря особым кисломолочным бакте- В Другом исследовании этот напиток был приго- риям. [2] товлен в высушенной форме, которая может быть восстановлена во время употребления. MicroGuard Описание: Многофункциональный водный В Узбекистане существует большая потребность консервант широкого спектра действия. Произведен в готовых к восстановлению продуктах, включая мо- из клейковины кукурузы при помощи брожения с лочные продукты. В связи с этим били предприняты негеномодифицированными микроорганизмами. усилия по разработке технологии производства гото- Является безопасным и эффективным консервантом вого к восстановлению ферментированного молоч- [2] ного напитка из сорго/жемчужного проса с использо- ванием метода распылительной сушки. Молоко Сорбат калия использовалось в виде концентрированного обезжи- Описание: Сорбат калия — калиевая соль ренного молока и сливок, злаки, в виде муки, полу- сорбиновой кислоты, получаемая методом ченной после измельчения предварительно высушен- нейтрализации сорбиновой кислоты гидроксидом ных пророщенных в течение 24 ч и 48 ч. злаков сорго калия. Широко применяется в качестве консерванта и жемчужного проса. Основная польза пророщенных (Е202) в пищевых продуктах. В отличие от семян заключается в том, что в процессе прорастания сорбиновой кислоты, хорошо растворяется в воде. [2] активизируются все полезные вещества. Проростки 34
№ 2 (59) февраль, 2019 г. являются легко получаемым и дешевым естествен- инокуляцией культуры с последующей фермента- ным источником витаминов, минеральных веществ, цией. Во втором случае культуру добавляли к молоч- ферментов и аминокислот, в семенах они находятся в ному концентрату и осуществляли ферментацию а наиболее концентрированном виде. К тому же в от- затем добавляли муку. Было обнаружено, что про- личие от сухих семян в проростках все эти вещества дукт полученный, путём добавления муки в Молоч- находятся в наиболее доступном для организма виде. ный концентрат до стадии ферментации, является Некоторые специалисты даже называют пророщен- наиболее приемлемым. Смесь содержащую опти- ные семена биогенными, то есть способными отда- мальные уровни концентрированного молока и зер- вать человеку свою жизненную энергию [3].Для нового солода, нагревали до 90◦ C В течение 10 мин, ферментации смеси использовались 1-3 % мезофиль- затем после охлаждения до 37 ◦ C его инокулировали ной закваски, состоящей из штаммов Lactococcus культурой состоящей из штаммов Lactococcus lactis lactis subsh. Cremoris, Lactococcus lactis subsh. lactis, l. subsh. Cremoris, Lactococcus lactis subsh. lactis, l. acto- actococcus mesenteroides subsh. cremorus, Lactococcus coccus mesenteroides subsh. cremorus, Lactococcus lac- lactis subsh. Diacctilactis. Были определены tis subsh. Diacctilactis с последующей инкубацией при оптимальные условия сушки методом распыления, а той же температуре в течение 10-12 часов, так же физико- химический состав и вкусовые Полученную концентрированную смесь смешивали с качества востановленного напитка. Так же солью, а затем пропускали через блендер для изучалость влияние жемчужного проса и сорго на получения гладкой массы, подходящей для распыли- молочный концентрат, и стадии добовления тельной сушки. Затем его сушили распылением при растительной добавки. температуре воздуха на входе 178±2◦С и температуре на выходе 77±2◦С полученный порошок сушили в Для этого были опробованы два варианта: До смеси со специями и пектином. Технологическая ферментации и после ферментации. схема производства кисломолочного напитка на основе жемчужного просо и сорго в высушенной В первом случае муку, полученную после из- форме готового к востановлению показан на рисунке мельчения предварительно высушенных пророщен- 2 ных в течение 24 ч и 48 ч. Злаков добавляли в кон- центрат обезжиренного молока и сливок перед Рисунок 2. Технологическая схема производства кисломолочного напитка с добавлением злаков (сорго) в высушенной форме Заключение продуктов обогащённых растительными добавками Зерновые являются богатым источником энергии позволит решить проблемы экономии сырьевых мо- и питательных веществ, Выпуск кисло-молочных 35
№ 2 (59) февраль, 2019 г. лочных ресурсов, использование ценнейшего вто- современным требованиям гигиены питания различ- ричного зернового сырья и одновременно расширить ных категорий населения и нивелирующих негатив- ассортимент конкурентоспособных продуктов с хо- ное воздействие окружающей среды. рошими органолептическими показателями, повы- шенной биологической ценности, соответствующих Список литературы: 1. Абикова Н.С. ПРИМЕНЕНИЕ ЗЛАКОВЫХ ДОБАВОК В ПРОИЗВОДСТВЕ МОЛОЧНЫХ ПРОДУКТОВ // Молодежный научный форум: Технические и математические науки: электр. сб. ст. по мат. IX междунар. студ. науч.-практ. конф. № 2(9). URL: https://nauchforum.ru/archive/MNF_tech/2(9).pdf (дата обращения: 24.12.2018) 2. Эрих Люк, Мартин Ягер. КОНСЕРВАНТЫ В ПИЩЕВОЙ ПРОМЫШЛЕННОСТИ. СВОЙСТВА И ПРИМЕНЕНИЕ. Санкт-Петербург ГИОРД 2003 г. 3. Положенцева Е.И. Сравнительный анализ качества проростков пшеницы как функциональных продуктов питания / Е.И. Положенцева, О.В. Платонова // Пищевая промышленность. - 2011. - № 8. - С. 20-21. 36
№ 2 (59) февраль, 2019 г. СВОЙСТВА ПЕКТИНА ИЗ КОНЦЕНТРАТА ТОПИНАМБУРА, ПОЛУЧЕННОГО ПО ИННОВАЦИОННОЙ ТЕХНОЛОГИИ Рустамбекова Фируза Фуркатовна старший преподаватель, Ташкентский химико-технологический институт, Узбекистан, Ташкент E-mail:[email protected] Бобоев Акмал Хатамович PhD докторант, Ташкентский химико-технологический институт, Узбекистан, Ташкент E-mail:[email protected] CONTENT OF PECTIN IN NATURAL CONCENTRATE OF TOPINAMBUR, OBTAINED BY INNOVATIVE TECHNOLOGY Firuza Rustambekova senior teacher, Tashkent chemical-technological institute Uzbekistan, Tashkent Akmal Boboev PhD doctoral student, Tashkent chemical-technological institute Uzbekistan, Tashkent Аннотация. В данной работе изучено получение пектина из топинамбура местного сорта с использованием различных экстрагентов. Было отмечено, что пектин, полученный из порошка топинамбура, имеет наилучшие показатели при концентрации: соляная кислота – 0,75%, гидромодуль – 1:10, τ – 60 мин, tо – 70о C. При этом НСl обеспечивает наилучшие показатели по выходу пектина по степени метоксилированности, что составляет 42,5%. Abstract. In this paper, the production of pectin from a local variety of Jerusalem artichoke using various extractants was studied. It was determined that the best qulality pectin obtained from topinambur powder, with a concentration of hydrochloric acid of 0.75%, a hydromodule of 1:10, τ - 60 min, tо - 70о C. Wherein, HCl provides the best performance for the yield of pectin on the degree of methoxylation, which is 42.5%. Ключевые слова: пектин, топинамбур, гидролиз, биологически активная добавка (БАД), концентрат, функ- циональные пищевые продукты. Keywords: рectin, Jerusalem artichoke, hydrolysis, biologically active additives (BAA), concentrate, functional foods. ________________________________________________________________________________________________ Топинамбур – земляная груша, является одной из клубнях топинамбура [8; 10], настоящая работа по- перспективных уникальных культур для переработки священа изучению количества и качества пектина, и производства различных видов пищевых, лечебных содержащегося в порошке топинамбура, получен- и технических продуктов и кормов. В настоящее ного по инновационной технологии [3]. время эта ценная культура распространена во всем мире и используется в различных целях [4]. Пектин как ценнейшее биологически активное вещество широко используется в пищевой промыш- Топинамбур для Узбекистана является новым ис- ленности и медицине. По данным ВОЗ, пектин защи- точником углеводного сырья, конкурентоспособным щает организм человека от вредного влияния различ- по сравнению с сахарной свеклой [7]. Топинамбур ных токсинов, пестицидов, тяжелых металлов и содержит почти 20% углеводов, из которых инулин радионуклидов, выводит их из организма человека. 70-90% [1; 2]. В Узбекистане в настоящее время отсутствует Известно, что рациональным способом сохране- пектинопрофилактика, решить проблему оздоровле- ния уникальных лечебных и профилактических ния населения возможно за счет использования био- свойств топинамбура является переработка клубней логически активных добавок (БАДов), полученных в виде порошка. В связи с тем, что в литературе име- из концентратов топинамбура, в составе которых со- ются различные данные о содержании пектина в держится до 10-11% пектина (лечебная суточная доза составляет 2-4 г). __________________________ Библиографическое описание: Рустамбекова Ф.Ф., Бобоев А.Х. Свойство пектина из концентрата топинамбура, полученного по инновационной технологии // Universum: Технические науки: электрон. научн. журн. 2019. № 2(59). URL: http://7universum.com/ru/tech/archive/item/6928
№ 2 (59) февраль, 2019 г. Целью данной работы является изучение влия- Изучали влияние различных кислот на выход и ния различных экстрагентов на выход пектина для качество пектина. Для сравнения пектина топинам- комплексной переработки топинамбура на этиловый бура в качестве контроля использовали данные лите- спирт, натуральные соки и концентрат топинамбура. ратуры [4] по выделению пектина из воздушно-су- хого порошка яблочной выжимки. Признанным Поиск эффективных инновационных технологий преимуществом яблочного пектина является повы- при переработке уникального сырья, такого как топи- шенный выход пектина и способность образования намбур, для производства функциональных продук- желе высокого качества. Инулин и пектин топинам- тов питания является одной из важных проблем. бура чаще стали применяться в производстве фрук- Местные сорта топинамбура «Файз-барака» и «Муж- товых начинок для кондитерской, хлебопекарной, иза», созданные в Узбекском НИИ растениеводства, молочной промышленности. Функциональные же- с 2006 года включены в Государственный реестр сор- лейные изделия – конфитюры, джемы, пастила. Ос- тов сельскохозяйственных культур. Проведены агро- новным желеобразующим компонентом являются технические исследования в различных условиях Уз- как собственные пектины плодов и ягод, так и пек- бекистана [6; 9]. тин, введенный в состав продуктов в качестве БАДа – порошок топинамбура, обладающий уникальными При разработке пищевых продуктов функцио- целебными и профилактическими свойствами. нального назначения необходимо было установить количество и качество пектина производственных Состав порошка топинамбура, полученный по сортов топинамбура – «Файз-барака» и «Мужиза». инновационной технологии: влажность – 10%, ину- Отличительной особенностью различных способов лин – до 66-70%, пектин – 11%, гемицеллюлоза – 3%, извлечения пектина является выбор кислотно-гидро- клетчатка – 5,9%, белок – 7%, поливитамины группы лизующего агента, рН, температуры, гидромодуля и В и витамины С, РР, Р и др. биомакро- и микроэле- технологии гидролиза экстрагирования пектина [11]. менты – всего 32 элемента. Химические показатели пектинов определяли титро- метрическим способом по ОСТ 18-62-72 [5]. Выделение пектина из порошков яблочной вы- жимки и порошка топинамбура проводилось обще- принятым методом. Таблица 1. Влияние различных экстрагентов на выход пектина и химические показатели Яблочная выжимка Порошок топинамбура Показатели Кислота Кислота Максимальный выход, % (СООН)2 НСl Н3РО4 (СООН)2 НСl Н3РО4 Цвет пектина Метоксильных групп,% 13,3 15,6 14,1 8 11,2 5,0 Степень метоксилированно- сти, % кремовый кремовый кремовый кремовый кремовый темно- кремовый 6,1 5,9 5,2 5,3 5,9 3,1 51,0 63,3 65,4 82,3 42,5 87,5 Рисунок 1. Зависимость выхода пектина от концентрации соляной кислоты 1– порошок из яблочных выжимок, контроль; 2 – порошок из топинамбура Исследования по выявлению оптимальных усло- телями обладает пектин, полученный при концентра- вий гидролиз-экстрагирования пектиновых веществ из яблочной выжимки показали, что наилучшими показа- ции соляной кислоты 0,3%, гидромодуле – 1:14, τ – 70 мин, tо – 80оC. Пектин, полученный из порошка то- 38
№ 2 (59) февраль, 2019 г. пинамбура, имел наилучшие показатели при концен- Пектин из порошка топинамбура относится трации соляной кислоты 0,75%, гидромодуле – 1:10, также к среднеметоксилированным пектинам и, сле- τ – 60 мин, tо – 70оC. довательно, обладает не только высокой желирую- щей, но и комплексообразующей способностью. Пек- Анализируя полученные результаты по сравне- тин, содержащийся в порошке топинамбура, в нию с контролем порошка из яблочных выжимок, количестве 11% с инулином в количестве 66-70% мо- можно заключить, что предпочтительным экстраген- жет быть использован в желированных функцио- том пектиновых веществ из порошка яблочных вы- нальных продуктах для детей и взрослых с тяжелыми жимок и порошка топинамбура является соляная кис- заболеваниями, такими как диабет, дисбактериоз, лота (НСl), которая обеспечивает наилучшие сердечно-сосудистые, желудочно-кишечные и дру- показатели по выходу пектина по степени метокси- гие заболевания. лированности, в % 63,3 и 42,5 соответственно. Сте- пень метоксилированности в желеобразующих пек- Природный концентрат топинамбура в виде по- тинах бывает в пределах (25-65%), выше 82,3-87,5% рошка БАД может быть использован как лечебный получены с щавелевой и фосфорной кислотой, од- препарат, а также как основа для производства функ- нако такие пектины дают непрочное желе и имеют циональных пищевых продуктов широкого ассорти- низкую комплексообразующую способность. мента. Список литературы: 1. Ge X.Y, W.G. Zhang. Production of ethanol from Jerusalem artichoke tubers. Food Technol. Biotechnol. 2005. No. 43(3) Р. 241-246. 2. Razmovski R.N., Šćiban M.B., Vučurović V.M. Bioethanol production from Jerusalem artichoke by acid hydrolysis. Romanian biotechnological letters. 2011. No. 16 (5). Р. 6497-6503. 3. Способ получения природного инулинового концентрата из клубней топинамбура / С.Х. Абдуразакова, Ф.Ф. Таджибаева, У.К. Абдуллаев и др. // Патент Узб. № IAP 05312. 2016. 4. Абдуразакова С.Х. Комплексная, ресурсосберегающая экологически чистая технология переработки топи- намбура с утилизацией отходов и зеленой массы / С.Х. Абдуразакова // Кимё ва кимё технологияси. – 2011. – № 5. – С. 60-65. 5. Аймухамедова Г.Б., Алиева Д.Э., Шелухина Н.П. Свойства и применение пектиновых сорбентов. – Фрунзе: 1984. – С. 61-65. 6. Аманова М. Топинамбур экини уруғчилиги бўйича тавсифнома / М. Аманова, Р. Мавлянова, А. Рустамов. – Т.: Фан нашриёти, 2011. – С. 21. 7. Дехканов Д.Б. Свойства инвертазы, выделенной из местных дрожжей Ркацители-6 Saccharomyces cerevisiae / Д.Б. Дехканов, Д.Т. Мирзарахметова // Узбекский биологический журнал. – 2007. – № 4. – С. 6-9. 8. Купин Г.А. Разработка технологии продуктов питания функционального назначения на основе топинамбура: Дис. на соиск. уч. ст. канд. техн. наук. – Краснодар, 2004. – С. 131. 9. Мавлянова Р.Д. Изучение топинамбура в Ташкентской области / Р.Д. Мавлянова // Сборник Агрофан: Ютуқлар ва истиқболлари. – Т.: ТашГАУ, 2001. – С. 277-279. 10. Рахимов Д.А. Углеводные и белковые компоненты Heliantus tuberosus, их биохимическая активность // АН- РУз, Химия природных соединений. – 2011. – № 4. – С. 449-452. 11. Рустамбекова Г.У. Разработка эффективной технологии получения пектина из пектинсодержащего сырья Уз- бекистана: Автореф. дисс. на соиск. уч. ст. канд. техн. наук. – Ташкент, 2001. – 18 с. 39
№ 2 (59) февраль, 2019 г. ГИДРАТАЦИЯ САФЛОРОВОГО МАСЛА С НАЛОЖЕНИЕМ СВЧ-ИЗЛУЧЕНИЯ Акрамова Раъно Рамизитдиновна д-р философии (PhD), Ташкентский химико-технологический институт, Узбекистан, г. Ташкент Сагдуллаева Дилафруз Саидакбаровна канд. техн. наук, докторант, Институт биоорганической химии Академии наук Республики Узбекистан, Узбекистан, г. Ташкент Тураев Аббасхан Собирханович д-р хим. наук, акад., зам. директора по науке, Институт биоорганической химии Академии наук Республики Узбекистан, Узбекистан, г. Ташкент Абдурахимов Саидакбар Абдурахманович д-р техн. наук, проф., Ташкентский химико-технологический институт, Узбекистан, г. Ташкент Ходжаев Сарвар Фахреддинович докторант, Ташкентский химико-технологический институт, Узбекистан, г. Ташкент E-mail: [email protected] Умаров Фарход Азмиддин угли магистр, Ташкентский химико-технологический институт Узбекистан, г. Ташкент HYDROTATION OF SAFFLOWER OIL WITH SUPPLY MICROWAVE RADIATION Rano Akramova doctor of philosophy (PhD), Tashkent Chemical-Technological Institute Uzbekistan, Tashkent Dilafruz Sagdullaeva candidate of technical sciences, doctoral student Institute of Bioorganic chemistry Academy of Sciences Republic of Uzbekistan, Uzbekistan, Tashkent Abbaskhan Turaev doctor of chemical sciences, academic, Deputy Director for Science Institute of Bioorganic chemistry Academy of Sciences Republic of Uzbekistan, Uzbekistan, Tashkent Saidakbar Abdurakhimov doctor of technical sciences, professor, Tashkent Chemical-Technological Institute Uzbekistan, Tashkent Sarvar Khodjaev doctoral student, Tashkent Chemical-Technological Institute Uzbekistan, Tashkent Farkhod Umarov master of science, Tashkent Chemical-Technological Institute Uzbekistan, Tashkent __________________________ Библиографическое описание: Гидротация сафлорового масла с наложением СВЧ-излучения // Universum: Технические науки: электрон. научн. журн. Акрамова Р.Р. [и др.]. 2019. № 2(59). URL: http://7universum.com/ru/tech/archive/item/6960
№ 2 (59) февраль, 2019 г. АННОТАЦИЯ Показано, что СВЧ-обработка гидратируемого сафлорового масла значительно (более чем в 20 раз) интенси- фицирует стадии коагуляции и разделения фосфолипидов за счет объемного нагрева, изменения полярности, ди- польного момента, поверхностного натяжения и вязкости гидратируемого сафлорового масла относительно тра- диционного способа. ABSTRACT It is shown that the microwave treatment of hydrated safflower oil significantly (more than 20 times) intensifies the coagulation and phospholipid separation stages due to volumetric heating, polarity change, dipole moment, surface ten- sion and viscosity of the hydrated safflower oil relative to the traditional method. Ключевые слова: сафлоровое масло, СВЧ-излучение, фосфолипиды, гидратация. Keywords: safflower oil, Microwave radiation, phospholipids, hydration. ________________________________________________________________________________________________ Комплексное развитие масложировой промыш- ставляет более 8 часов, что сопряжено со значитель- ленности Узбекистана на ближайшие годы преду- ными потерями материальных и энергетических ре- сматривает разработку и внедрение новых техноло- сурсов. Особенно длительными стадиями процесса гий получения пищевых масел и других (более 7 часов) являются: коагуляция и разделение биологически ценных продуктов для различных от- фосфолипидов из гидратированных растительных раслей экономики страны. масел, что связано с их коллоидно-химическими свойствами. Возделывание семян сафлора на богарных и оро- шаемых землях республики позволяет расширить ас- Учитывая это, нами исследован процесс гидрата- сортимент выпускаемых продуктов и получать фос- ции сафлорового масла обессоленной водой и с ис- фолипиды для пищевых целей. пользованием СВЧ-излучения. Сложность и длительность известных способов Лабораторные опыты проводили на специально получения фосфолипидов из растительных масел собранной установке, описанной в работе [3]. требует разработки нетрадиционных технологий их гидратации с целью сокращения длительности их со- Сущность процесса гидратации фосфолипидов со- ставных процессов. стоит в том, что они за счет влаги набухают, теряют рас- творимость в масле и выпадают в осадок, который да- В этом аспекте большое преимущество имеет лее отфильтровывают. Причем для максимального СВЧ-излучение, которое в несколько десятков раз удаления фосфолипидов чаще используют слабые рас- ускоряет осуществление стадий и явлений в процессе творы электролитов, например хлорида натрия. гидратации растительных масел [1-3]. В сафлоровом масле фосфолипиды находятся в Известно, что традиционный процесс гидратации виде индивидуальных их молекул и ассоциатов, т. е. растительных масел состоит из следующих стадий мицелл, соединенных водородной связью. Их разру- [4; 5]: шение можно осуществлять путем повышения тем- пературы, электромагнитной обработки, ультразвука нагрев растительного масла до 50-60°С; и других воздействий [6]. смешивание растительного масла с обессолен- СВЧ-излучение с частотой в 2450 МГц в течение ной водой; 3-6 минут можно считать комбинированным воздей- ствием на фосфолипиды и воду, т. к. за счет хаотиче- взаимодействие гидратируемых фосфолипи- ского движения микроволн происходит дополни- дов с водой; тельный нагрев гидратируемого масла и воды, изменение их полярности, дипольного момента, а коагуляция гидратированных фосфолипидов также поверхностного натяжения. Все это интенси- растительного масла; фицирует вышеотмеченные стадии и явления про- цесса гидратации сафлорового масла. разделение фосфолипидов из гидратирован- ного растительного масла. В табл. 1 отражены основные показатели исход- ного сафлорового масла, использованного при гидра- Как показывает многолетняя практика примене- тации их фосфолипидов. ния данного процесса, при гидратации темных (хлоп- кового) и светлых (подсолнечного, соевого и т. п.) Таблица 1. масел время, для осуществления этого процесса, со- Физико-химические показатели сырого сафлорового масла, полученного методом форпрессования Наименование показателей Ед. изм. Значения Кислотное число мг КОН/г 4,1 Цветность 30 Массовая доля: мг J2 - фосфолипидов % 1,62 - гликолипидов 0,76 - влаги %·10-2 0,3 Массовая доля металлов 1,73 41
№ 2 (59) февраль, 2019 г. Из табл. 1 видно, что в сыром форпрессовом определенного времени перемешивания масла с сафлоровом масле содержится более 1,62% фосфоли- обессоленной водой образцы подвергали СВЧ- пидов и 0,76% гликолипидов, которые могут быть из- излучению (в течение 6 минут) при частоте 2450 МГц влечены в состав получаемых фосфолипидов. и мощности 400 Вт. Опыты по гидратации сафлорового масла мы В табл. 2 представлены результаты гидратации осуществляли в следующей последовательности: 100 сафлорового масла с использованием СВЧ- мл сафлорового масла мы нагревали до 50-60 °С, да- излучения и без него (контроль). лее добавляли до 4% обессоленной воды и переме- шивали при различных оборотах мешалки. После Таблица 2. Основные показатели гидратированных сафлоровых масел, полученных СВЧ-излучением и без него (контроль) Показатели гидратированного сафлорового масла Наименование показателей Ед. изм. без СВЧ-излучения с СВЧ-излучением в течение (контроль) 2 минут 4 минут 6 минут Кислотное число мг КОН/г 3,9 3,8 3,7 3,7 Цветность мг J2 Массовая доля: % 20 20 10 10 - фосфолипидов - гликолипидов %·10-2 0,36 0,28 0,20 0,17 - влаги мин Массовая доля металлов 0,47 0,44 0,36 0,30 Время на коагуляцию и разделение фосфолипидов 0,4 0,3 0,3 0,2 0,48 0,41 0,31 420 20 22 24 Из табл. 2 видно, что использование СВЧ- Рисунок 1. Изменения степени выделения излучения в процессе гидратации сафлорового масла фосфолипидов (Ф) в зависимости от мощности позволяет увеличить выход гидратированных фосфо- липидов и удаление металлов из масла. Причем (W) СВЧ-излучения: наиболее сильное воздействие на показатели гидра- 1 – после обработки в течение 2 минут; тированных сафлоровых масел наблюдается до 4 ми- 2 – после обработки в течение 4 минут; нут СВЧ-обработки. Следует заметить, что время на 3 – после обработки в течение 6 минут коагуляцию и разделение фосфолипидов из сафлоро- вого масла показывает важное достоинство СВЧ- На рис. 2 представлены результаты опытов по излучения при интенсификации данных процессов. изучению влияния количества гидратируемой воды Как видно из табл. 2, использование СВЧ-излучения на степень получения фосфолипидов из сафлорового в сравнении с традиционным способом гидратации масла при СВЧ-излучении. масла позволяет примерно в 20 раз сократить время коагуляции и разделения получаемых фосфолипи- дов, что способствует значительному сокращению расхода энергии и других затрат. Нами изучено влияние мощности СВЧ- излучения на процесс гидратации сафлорового масла в присутствии 4% обессоленной воды. Из рис. 1 видно, что значительное увеличение выхода фосфолипидов из сафлорового масла наблю- дается до мощности СВЧ-излучения 400-500 Вт, дальнейшее его повышение мало отражается на вы- ходе получаемых фосфолипидов. Известно, что эффективность действия СВЧ- излучения при гидратации растительных, в частно- сти сафлоровых, масел зависит от содержания влаги. Поэтому нами изучено влияние данного фактора на выход фосфолипидов из сырого сафлорового масла при СВЧ-излучении с частотой в 2450 МГц и мощно- стью в 400 Вт в течение 4 минут. 42
№ 2 (59) февраль, 2019 г. Рисунок 2. Изменение степени выделения Из рис. 2 видно, что увеличение количества гид- фосфолипидов (Ф) в зависимости от количества ратируемой воды в сафлоровом масле до 4% способ- ствует повышению выхода фосфолипидов до 93%, а гидратируемой воды при СВЧ-излучении дальнейшее увеличение количества обессоленной сафлорового масла воды мало изменяет степень его получения из гидра- тированного сафлорового масла. Следовательно, оптимальным условием гидрата- ции сафлорового масла с наложением СВЧ- излучения можно считать следующие значения тех- нологических параметров: температура гидратируе- мого масла – 60°С; количество гидратируемой обес- соленной воды – 4%; время СВЧ-излучения – 4 минуты; частота и мощность СВЧ-обработки – 2450 МГц и 400 Вт соответственно. Таким образом, проведенные исследования пока- зывают, что СВЧ-обработка гидратируемого сафло- рового масла значительно (более чем в 20 раз) интен- сифицирует стадии коагуляции и разделения фосфолипидов за счет объемного нагрева, изменения полярности, дипольного момента, поверхностного натяжения и вязкости гидратируемого сафлорового масла относительно традиционного способа. Список литературы: 1. Абдурахимов А.А. Совершенствование научно-технических основ электрофизической интенсификации процесса рафинации хлопковой мисцеллы. Автореф. докт. диссерт. Ташкент, ТХТИ, 2016-87с. 2. Йулчиев А.Б. Технология получения высокогоссипольного хлопкового масла с использованием СВЧ обработки мятки. Автореф. дисс. докт. философ. (PhD). Ташкент, ТХТИ, 2018-47с. 3. Сагдуллаев Д.С. Интенсификация процесса гидратации хлопкового масла с использованием СВЧ-излучения. Автореф. дисс. кандидата технических наук. Ташкент, ТХТИ, 2011-25с. 4. Арутюнян Н.С., Корнена Е.П. Фосфолипиды растительных масел. – М.: Агропромиздат, 1986. 256 с. 5. Kadirov Yu., Ruzibayev A. Yog’larni qayta ishlash texnologiyasi. -T.: “Fan va Texnologiya”. 2014. -320 b. 6. Р.Р. Акрамова, С.А. Абдурахимов, Дж.Р. Сайфутдинов, С.Ф. Ходжаев. Модернизированые технологии экстракции и комплексной рафинации сафлорового масла. Монография. - Ташкент: Navro’z, 2018,- 138 с. 43
№ 2 (59) февраль, 2019 г. ХИМИЧЕСКАЯ ТЕХНОЛОГИЯ ИЗУЧЕНИЕ ТЕРМОСТОЙКОСТИ БУРОВЫХ РАСТВОРОВ, ПОЛУЧАЕМЫХ ИЗ РАЗРАБОТАННЫХ КОМПОЗИЦИЙ НАВБАХОРСКИХ ГЛИН Тошев Шерзод Орзиевич соискатель кафедры «Технология нефте-газохимической промышленности» Бухарского инженерно-технологического института, Республика Узбекистан, г. Бухара E-mail: [email protected] Абдурахимов Саидакбар Абдурахманович д-р техн. наук, профессор, главный научный сотрудник лаборатории “Коллоидная химия” Института общей и неорганической химии АН РУз, Республика Узбекистан, г. Ташкент E-mail: [email protected] Адизов Бобиржон Замирович канд. техн. наук, докторант лаборатории “Коллоидная химия” Института общей и неорганической химии АН РУз, Республика Узбекистан, г. Ташкент E-mail: [email protected] Базаров Гайрат Рашидович канд. техн. наук, доцент, заведующий кафедры «Технология нефте-газохимической промышленности» Бухарского инженерно-технологического института, Республика Узбекистан, г. Бухара E-mail: [email protected] STUDYING THE THERMAL RESISTANCE OF DRILLING SOLUTIONS OBTAINED FROM THE DEVELOPED NAVBAKHORIC CLAY COMPOSITIONS Sherzod Toshev Candidate of the department \"Technology of the oil and gas industry\" of the Bukhara engineering-technological institute, Republic of Uzbekistan, Bukhara Saidakbar Abduraximov Doctor of technical sciences, professor, chief researcher of the laboratory “Colloid chemistry” of the Institute of general and inorganic chemistry, Academy of sciences of Uzbekistan, Republic of Uzbekistan, Tashkent Bobirjon Adizov Candidate of technical sciences, doctoral candidate of the laboratory “Colloid Chemistry” of the Institute of general and inorganic chemistry, Academy of sciences of Uzbekistan, Republic of Uzbekistan, Tashkent Gayrat Bazarov Candidate of technical sciences, associate professor, head of the department of technology of the oil and gas chemical industry of the Bukhara engineering-technological institute, Republic of Uzbekistan, Bukhara __________________________ Библиографическое описание: Изучение термостойкости буровых растворов, получаемых из разработанных композиций навбахорских глин // Universum: Технические науки : электрон. научн. журн. Тошев Ш.О. [и др.]. 2019. № 2(59). URL: http://7universum.com/ru/tech/archive/item/6990
№ 2 (59) февраль, 2019 г. АННОТАЦИЯ В условиях высоких температур и давлений широко применяемые на практике реагенты-стабилизаторы пре- терпевают химические изменения и теряют свои стабилизирующие свойства, в результате чего устойчивость и тиксотропные функции глинистых буровых растворов ухудшаются, повышается их водоотдача и происходит расслоение суспензии с выделением дисперсной фазы. Поэтому считается перспективным использовать полиминеральные композиции глин, содержащие палыгор- скит, которые не требуют большой химической обработки. ABSTRACT Under conditions of high temperatures and pressures, stabilizer reagents widely used in practice undergo chemical changes and lose their stabilizing properties, with the result that the stability and thixotropic functions of clay drilling muds deteriorate, their loss increases and the separation of the suspension occurs with the release of the dispersed phase. Therefore, it is considered promising to use polymineral clay compositions containing palygorskite, which do not require much chemical treatment. Ключевые слова: буровой раствор, солевой пласт, глинистый минерал, гидротермальных режим, полими- неральный композиций глин, палыгорскит, водоотдача, солеустойчивость, глина, добавки, композиций глин, бентонит, палыгорскит, дисперсия, каоагуляция. Keywords: drilling mud, salt formation, clay mineral, hydrothermal regime, polymineral clay compositions, palygor- skite, water loss, salt tolerance, clay, additives, clay compositions, bentonite, palygorskite, dispersion, coagulation. ________________________________________________________________________________________________ Введение. В настоящее время в Узбекистане для Результаты и обсуждение добычи нефти и газа осуществляют глубокое и На практике, в частности в лабораторных усло- сверхглубокое бурение в мощных солевых пластах и виях чаще используют способ гидротермальной об- при высокой температуре в скважин. работки глинистых растворов, имитирующий усло- вия глубоких и сверхглубоких скважин, а также на Поэтому, при высоких забойных температурах изменения характера образования коагуляционных требования к глинистым буровым растворам сильно структур глинистых минералов. возрастают. Исследование процессов образования последних в условиях повышенных температур приобретает Если учесть, что обычные глинистые минералы особо важное значение в связи с необходимостью даже при химической обработке не в состоянии обра- разработки способов получения глинистых раство- зовать в гидротермальных условиях устойчивые в ров для осложненного бурения [2]. присутствии электролитов буровые растворы, то ста- Нами гидротермальная обработка производилась нет ясно необходимость использования в них поли- в лабораторном автоклаве АВ-2 в изотермических минеральных композиций глин, преимущественно условиях при температуре 3500С и давлении 169 в те- содержащих палыгорскит (атапульгит) [1]. чение 3 часа. При этом концентрация изучаемых вод- ных дисперсий глинистых минералов во всех случаях В Навоийской области имеется крупное Навба- составляла 10%. хорское месторождение палыгорскитовых глин, ко- На рис.1 представлены изменения эффективной торых можно использовать при получении термо- вязкости водных растворов Навбахорских глин и их стойких буровых растворов. композиций. В данном случае эффективная вязкость растворов измерялось на высокотемпературном ро- Следовательно, актуальным считается разра- тационном вискозиметре-пластометре ВСН-2, произ- ботка эффективных композиций палыгорскитсодер- водства КФ ВНИИК Азнефтегаз. жащих глин для приготовления буровых растворов, Из рис.1 видно, что при индивидуальном исполь- обладающих низкой водоотдачей и устойчивостью к зовании ЩБ НМ и КП НМ в 10% водной суспензии действию высоких забойных температур и электро- их эффективная вязкость (ηэфф) растет до 1500С и да- литов. лее, сильно снижается. Это объясняется тем, что при гидротермальной обработке ЩБ НМ наблюдается Известно, что при значительном повышении тем- некоторое увеличение его дисперсности и одновре- пературы гидротермальной обработки (до 1700С) ис- менно происходит изменение в субмикроскопиче- пользуемые на практике поверхностно-активные ве- ской области (от 69 до 105 Å) неоднородности. Выше щества (ПАВ) в определенной мере начинают 1500С число кристаллов, участвующих в образовании утрачивать свои стабилизирующие свойства и дис- коагуляционных структур уменьшается, что отража- персии с их добавками несущественно отличаются от ется на падении эффективной вязкости раствора [3]. исходных дисперсий глинистых минералов. В случае КП НМ-увеличивается эластичность и пла- стичность, а также коэффициент устойчивости коа- Цель работы. Целью настоящего исследования гуляционной структуры. является изучение термостойкости буровых раство- ров, получаемых из разработанных композиций Навбахорских глин. 45
№ 2 (59) февраль, 2019 г. Рисунок 1. Изменение эффективной вязкости (η эфф) глинистого раствора в зависимости от температуры её гидротермальной обработки: 1-для ЩБ НМ; 2-для КП НМ, 3-для композиции КП: ЩБ НМ=50:50 Рисунок 2 Изменение эффективной вязкости (η эфф) 10%-ного водного раствора КП НМ в зависимости от температуры её гидротермальной обработки: 1-без электролита; 2-с добавкой 10% NaCl; 3-с добавкой 20% NaCl; 4-с добавкой 30% NaCl При использовании композиции из выше отме- Как отмечалось ранее, гидротермическое влия- ченных глин при соотношении 50:50 эффективная ние на стойкость бурового раствора сопровождается вязкость раствора имеет более высокие значения, чем и агрессивным действием электролитов, концентра- при их индивидуальном использовании и её сниже- ция которых меняется в зависимости от условий и ние наблюдается после 1700С-1800С. Это еще раз глубины бурения. подтверждает преимущество использования компо- зиции глин с добавкой палыгорскита при получении Учитывая это, нами изучено изменение эффек- суспензии для бурения глубоких высокотемператур- тивной вязкости (ηэфф) 10%-ного водного раствора ных скважин. КП НМ в зависимости от температуры его термаль- ной обработки и добавки электролита с различной Из рис.1 видно, что наиболее термостойкие буро- концентрацией. вые растворы получаются из композиций глин, со- держащих карбонатный палыгорскит Навбахорского Полученные результаты представлены на рис.2. месторождения. Из рис.2 видно, что водные растворы КП НМ до температуры 160 0С имеют однотипный характер из- 46
№ 2 (59) февраль, 2019 г. менение кривых эффективной вязкости. При даль- приготовление бурового раствора из компози- нейшем повышении температуры влияние концен- трации NaCl проявляется более сильно. ций глин требует меньше времени, раствор получа- Как видно из рис.1 и 2 для получения термостой- ется высокого качества; ких буровых растворов целесообразно использовать полиминеральные композиции, содержащие КП НМ диспергирование (набухание) мелких частиц не менее 50%; происходит быстрее и полнее, чем крупных; -с повышением температуры гидротермальной обработки водных растворов КП НМ выше 160 0С высокое качество композиции глин обеспечи- влияние электролитов на эффективную вязкость (ηэфф) усиливается. вает получение буровых растворов с малым содержа- Известно, что применение эффективного буро- нием твердой фазы. Одним из основных технико-эко- вого раствора способствует сохранению диаметра ствола скважины, близкого к номинальному диа- номических показателей разрабатываемой метру долота. Росту механической скорости и про- ходки на долоте и при этом оказывает минимальное композиции глинопорошков считается выход буро- влияние на изменение коллекторских свойств про- вого раствора, измеряемый в м3 из 1 т глинопорошка дуктивных пластов [3,4]. [4]. Так например, щелочной бентонит и карбонат- На Гиссарском и Бухара-Хивинском прогибах, где на относительно большой глубине имеются мощ- ный палыгорскит Навбахорского месторождения ные солевые отложения, кроме солевой и темпера- турной агрессии наблюдается ещё и сероводородная. (Навоийская область) имеют сильно отличающиеся Для такой среды целесообразно использовать поли- минеральные композиции глин с добавкой необходи- показатели по выходу бурового раствора, что требует мых химических реагентов. учитывать при создании полиминеральных компози- Получение эффективных буровых растворов только на одном виде глины практически не воз- ций на их основе. можно. Кроме того в природе не имеются комовые глины, состоящие только из одного вида минерала В табл. 1 представлены результаты исследования [2]. выходов буровых растворов из индивидуальных глин Поэтому создание эффективных полиминераль- ных композиций глин и химических реагентов зави- Навбахорского месторождения и их композиций. сит от цели и задач использования получаемого бу- рового раствора и условии его применения [3]. При этом, для опытов использованы глинопорошки с Использование полиминеральных композиций имеет ряд преимуществ по сравнению с потреблением ко- влажностью не более 10% от общей массы с помолом мовой глины: не менее 95% при переходе через сито 100 меш. Бу- ровой раствор считается готовым при достижении вязкости глинистой суспензии равной не менее 15 сП (по Стормеру) [5]. Как видно из табл.1 наибольший выход бурового раствора с требуемой вязкостью (не менее 15 сП) имеет карбонатный палыгорскит Навбахорского ме- сторождения. Следует отметить, что при полном распускании данной глины в соленасыщенную воду получаемый буровой раствор имеет такую же вязкость, как и в пресной воде. Щелочной и щелочноземельный бен- тонит НМ этими свойствами не обладают [6]. По- этому нами изучена роль палыгорскита в изменении вышеотмеченных показателей. Таблица 1. Показатели вязкости и выхода буровых растворов, получаемых из глин Навбахорского месторождения (НМ) и их композиций Наименование глинопорошка или композиции Вязкость бурового рас- Выход бурового рас- твора, сПз твора, м3 Щелочный бентонит (ЩБ НМ) 16,9 14,3 Щелочно-земельный бентонит (ЩЗБ НМ) 16,0 8,5 Карбонатный палыгорскит (аттапульгит) (КП НМ) 15,2 20,7 Композиция ЩБ НМ: ЩЗБ НМ+1:1 15,3 10,8 Композиция ЩБ НМ: КП НМ+1:1 16,5 18,4 Композиция ЩЗБ НМ: КП НМ+1:1 16,1 14,7 Композиция ЩБ НМ: ЩЗБ НМ:КП НМ =1:1:1 16,0 15,6 Полученные результаты представлены в табл. 2. КП НМ с другими глинистыми минералами превос- Из табл.2 видно, что низкая водоотдача наблюда- ходят раствор, полученные из других индивидуаль- ется при получении глинистых буровых растворов с ных глин. использованием КП НМ. Следовательно, можем сделать вывод о том, что Причем, для буровых растворов, заготовленных по физико-химическим и технологическим показате- на минерализованной (соленной) воде, расход карбо- лям буровые растворы, полученные композиции из натного палыгорскита НМ требуется меньше, чем щелочного или щелочноземельного бентонитов. 47
№ 2 (59) февраль, 2019 г. Таблица 2. Технологические показатели буровых растворов, полученных из глин Навбахорского месторождения (НМ) и их композиций № Состав Содержание Плотность Время Водоотдача (В), рН бурового раствора компонентов раствора (γ), (Т), с см3/30 мин 7 9 12 % г/см3 5 6 8 3 4 8 ЩБ НМ 30 5 1,22 9 1. К-4 0,2 1,19 NaOH Ост 9 30 1,27 31 36 H2O 5 8 0,3 1,20 ЩБ НМ Ост 30 1,25 2. К-4 5 33 50 NaOH 0,2 1,23 Ост H2O 15 15 КП НМ 5 0,25 3. К-4 Ост NaOH 15 35 30 H2O 15 5 ЩБ НМ 0,2 ост КП НМ 10 4. К-4 10 10 NaOH 0,2 32 22 ост H2O ЩБ НМ 33 20 КП НМ 5. К-4 NaOH H2O ЩБ НМ ЩЗБ НМ 6. КП НМ К-4 NaOH 33 24 H2O Карбонатный палыгорскит НМ по сравнению с 1. Использование КП НМ в составе компози- бентонитами в буровом растворе довольно медленно ций глин для получения буровых растворов повы- повышает его вязкость. Поэтому для увеличения вяз- шает их термостойкость, что очень важно при глубо- кости раствора после добавок карбонатного палыго- ком и осложненном бурении нефтегазовых скважин; рскита (КП НМ) требуется некоторое время. 2. КП НМ повышает устойчивость буровых Выводы растворов к солевой и сероводородной агрессии; 3. Добавление КП НМ в состав глинистой ком- позиции снижает расход глин в буровых растворах. Список литературы: 1. Ёдгаров Н.Ё. Химические реагенты и материалы в нефтегазовом комплексе. Ташкент. ООО «Voris-nashriot», 2009-520 с. 2. Рябченко В.И. Управление свойствами буровых растворов-М.: Недра, 1990-230 с. 3. Рязанов Я.А. Энциклопедия по буровым растворам. -М.: Недра, 2004-490 с. 4. Ш.О. Тошев, С.А. Абдурахимов Г.Р. Бозоров Особенности буровых растворов, полученных из глин Навба- хорского месторождения. Узбекский журнал нефти и газа, №2, 2011 г., С.15-16 5. Мирзаев А.У., Черненко Г.В., Глушенкова А.И., Чинникулов Х. Сорбционные свойства бентонитовых глин Навбахорского месторождения. Узбекский химический журнал 1999 №5-6, с.34-36. 6. Тошев Ш.О., Базаров Г.Р., Абдурахимов С.А. Получение высокоэффективных промывочных суспензий на основе композиций из местных минералов Сборник материалов Республиканской научно-технической кон- ференции, II том, Ташкент-2008, С. 77-79. 48
№ 2 (59) февраль, 2019 г. ПОЛУЧЕНИЕ КОМПЛЕКСНЫХ СОЕДИНЕНИЙ ГЛИЦИРАМА С о-АМИНОФЕНОЛОМ Рустамов Санжар Аширалиевич докторант Андижанского государственного университета, Республика Узбекистан, г. Андижан E-mail: [email protected] Исаев Юсуп Тожимаматович канд. хим. наук, зав. кафедрой химии Андижанского государственного университета, Республика Узбекистан, г. Андижан E-mail: [email protected] Аскаров Иброхим Рахмонович д-р хим. наук, проф. Андижанского государственного университета, Республика Узбекистан, г. Андижан OBTAINING COMPLEX COMPOUNDS OF GLYCYRAMS WITH o-AMINOPHENOL Sanzhar Rustamov doctoral student of Andijan State University The Republic of Uzbekistan, Andijan city Yusup Isaev Cand. chemical Sciences, Head of the Department of Chemistry Andijan State University The Republic of Uzbekistan, Andijan city Ibrohim Askarov Doc. chemical of Sciences, Professor Andijan State University The Republic of Uzbekistan, Andijan city АННОТАЦИЯ В данной статье обсуждаются результаты работ по получению и изучению структуры и свойств комплексных соединений глицирама и орто-аминофенола, а также их использование в качестве новых биологически активных веществ. ABSTRACT This article discusses the results of work on obtaining and studying the structure and properties of complex com- pounds of glycyram and ortho-aminophenol, as well as their use as new biologically active substances. Ключевые слова: солодка, глицирризиновая кислота, глицирам, орто-аминофенол. Keywords: licorice, glycyrrhizic acid, glycyram, ortho-aminophenol. ________________________________________________________________________________________________ Различные виды солодки широко распростра- Глицирризиновая кислота за последние 20-25 лет нены в большой части Азии и Европы. В частности, стала, по-видимому, самым популярным компонен- в Узбекистане и других регионах Центральной Азии том в поиске композитных лекарственных препара- произрастает в основном солодка голая (G. glabra L.), тов [1; 3; 6]. которая является основным источником солодкового корня, используемого в пищевом, фармацевтическом ГК, являясь основным компонентом корня со- и парфюмерном производствах [1-4]. лодки, продолжает привлекать внимание фармаколо- гов своими уникальными физико-химическими свой- Солодковый корень считается одним из древних ствами. Амфифильный характер молекулы ГК, лекарственных средств, применяемых в народной ме- состоящей из гидрофобной (тритерпеновой) и гидро- дицине. После открытия действующего начала корня фильной (углеводной) частей, отражается на ряде – глицирризиновой кислоты (ГК) – интерес к этой свойств ГК, таких как поверхностно-активные и ге- кислоте как потенциальной основе новых высокоэф- леобразующие свойства, что позволяет применять ее фективных лекарственных препаратов не пропадает в качестве солюбилизатора многих не растворимых в по сей день [1; 2; 7; 8]. __________________________ Библиографическое описание: Рустамов С.А., Исаев Ю.Т., Аскаров И.Р. Получение комплексных соединений глицирама с о-Аминофенолом // Universum: Технические науки : электрон. научн. журн. 2019. № 2(59). URL: http://7universum.com/ru/tech/archive/item/6986
Search