Вестник Мурманского государственного технического университета @vestnik-mstu
Статьи журнала - Вестник Мурманского государственного технического университета
Все статьи: 2219
Разработка алгоритма расчета геометрических параметров подводной и надводной частей судна
Статья научная
Решение ряда практических и научных задач, связанных с определением мореходных качеств судна, требует вьшолнения достаточно объёмных расчетов параметров, зависящих от геометрических характеристик подводной и надводной частей судна. Автор предлагает алгоритм расчета гидродинамических и аэродинамических характеристик судна на базе его теоретического чертежа и чертежей общего вида. Алгоритм расчета разработан для определения параметров математической модели танкера типа "Астрахань".
Бесплатно
Статья научная
Создание высокотехнологичных производств в молочной промышленности базируется на применении мембранных методов фракционирования и концентрирования, что приводит к образованию значительных объемов новых видов вторичного молочного сырья – пермеатов. Пермеаты, получаемые при ультрафильтрации обезжиренного молока и подсырной сыворотки, содержат до 6 % сухих веществ молока, из которых до 4,6 % приходится на лактозу. Основным продуктом, получаемым из молочного пермеата, является сухой порошок с содержанием лактозы до 90 %. С целью расширения ассортимента продуктов из молочного пермеата предложено разработать биотехнологию ферментированных напитков с регулируемым углеводным составом. Предложены методологические принципы, которые базируются на двухстадийной биотехнологической обработке молочного пермеата. На 1 стадии осуществляется гидролиз лактозы ферментным препаратом ?-галактозидазы до степени гидролиза не ниже 50 %. На 2 стадии проводится ферментация гидролизованного пермеата с использованием закваски кефирных грибков. В результате исследований доказана возможность использования пермеатов молочного сырья для производства ферментированных напитков. Установлено, что применение биотехнологических приемов позволяет прогнозировать углеводный состав и обеспечивает формирование характерных органолептических показателей ферментированного напитка: внешний вид – прозрачная жидкость, цвет желтовато-зеленый, приятный кисломолочный вкус и аромат, сладковатый с нотками остроты, консистенция однородная с присутствием мелких пузырьков газа, образующегося за счет естественной газации. Применение биотехнологических подходов в предлагаемой технологии дает возможность минимизировать содержание лактозы до 0,1 %. Это позволяет отнести ферментированный напиток к низколактозным продуктам и расширить круг его потребления за счет людей, страдающих лактазной недостаточностью.
Бесплатно
Статья научная
В работе рассматриваются проблематика и основные виды угроз информационной безопасности открытых проблемно-ориентированных распределенных мультиагентных информационных систем (ОМАС). Предложены подходы к обеспечению информационной безопасности в ОМАС, основанные на реализации механизмов централизованного и децентрализованного управления безопасностью мобильных агентов, а также имитационном моделировании поведения их активных программных компонентов (агентов). Разработан метод формирования комплексной самоорганизующейся системы децентрализованного управления безопасностью мобильных агентов в ОМАС, реализующей механизмы аутентификации агентов с помощью открытых ключей посредством удостоверяющих центров. Представлен сравнительный анализ реализованных систем безопасности мобильных агентов в зависимости от типа управления безопасностью в ОМАС. Разработаны вычислительные модели показателей эффективности (производительности) систем безопасности мобильных агентов с реализованными механизмами централизованного и децентрализованного управления безопасностью.
Бесплатно
Статья научная
Представлены результаты исследований в области создания средств информационно-аналитической поддержки управления кадровой безопасностью региональной экономики. Для поддержки принятия управленческих решений в сфере региональной кадровой политики разработаны имитационные модели кадровых потребностей базовых отраслей региональной экономики на примере Мурманской области. Представлены примеры моделей, обеспечивающих прогноз кадровых потребностей горнодобывающей и торговой отраслей экономики региона.
Бесплатно
Разработка математического обеспечения автоматизации маневрирования судов с орудиями лова
Статья научная
В статье подведены итоги первого этапа исследований, выполненных группой преподавателей МГТУ в области разработки математических основ маневрирования судов с орудиями лова, а также алгоритмов и программ для автоматизированных информационных навигационно-промысловых комплексов. Рассмотрены задачи, выполняемые на втором этапе исследований: разработка теории движения системы судно-трал; разработка алгоритмов построения траекторий прицельного траления при облове подвижных косяков пелагических рыб.
Бесплатно
Статья научная
Предложена схема информационной технологии для моделирования энергетических паровых котлов как совокупность взаимодействующих статических, параметрических и динамических моделей. Дано математическое описание моделей как функции определенных параметров проектирования. Практическая реализация этой схемы осуществлена на персональных ЭВМ IBM PC в ОАО "Cибэнергомаш".
Бесплатно
Статья
Изоляция самонесущего изолированного провода (СИП-4) является объектом исследования, предмет исследования – математическая модель зависимости удельного объемного электрического сопротивления изоляции СИП-4 от факторов, влияющих на ее надежность. Полученная математическая модель позволит перейти к разработке методики прогнозной оценки остаточного ресурса материала изоляции исследуемого проводника. На первом этапе работы изучалось влияние действия внешних факторов на электрические параметры материала изоляции СИП-4. При формировании цели исследования, а именно получения математической модели зависимости удельного объемного сопротивления изоляции провода от влияния внешних факторов, учитывались трудные условия эксплуатации. Применение СИП-4 предусматривается снаружи зданий, т. е. он подвергается воздействиям солнечной радиации, ветровой нагрузке, атмосферным осадкам, температурным перепадам и т. д. В рамках данного исследования рассматривались следующие наиболее значимые факторы: электрический переменный ток, температура окружающей среды и период эксплуатации. Указанные факторы выбирались с учетом возможности проведения многофакторного эксперимента и в полной мере характеризуют такие свойства надежности изделия, как долговечность и безотказность работы. В ходе проведения многофакторного анализа задача состояла в выборе минимальных и максимальных значений каждого исследуемого фактора с последующим составлением матрицы планирования полного факторного эксперимента. Полученная математическая модель позволяет определить действующее значение удельного объемного электрического сопротивления материала изоляции СИП-4 в зависимости от его эксплуатации в заданных конкретных условиях и открывает возможность разработки второго этапа исследования, связанного с построением алгоритма методики прогнозной оценки остаточного ресурса материала изоляции исследуемого проводника.
Бесплатно
Разработка метода комплексной переработки хитинсодержащего сырья
Статья научная
Производственный процесс получения хитина связан с образованием специфических многокомпонентных жидких отходов. Исследованы физико-химические свойства образовавшихся сточных вод с целью разработки технологии их очистки и утилизации ценных белковых компонентов. Изучены оптимальные условия извлечения белка при осаждении из сточных вод методом нейтрализации.
Бесплатно
Статья
В настоящее время существуют различные методики испытаний автотранспортных средств и комплектующих частей, используемые разными автопроизводящими компаниями. Также методики приведены в регламентирующих документах ЕЭК ООН в области транспорта, но в них не учытываются особые условия эксплуатации автомобилей в различных регионах. В статье приведены дорожно-климатические условия Центральной Азии, которые отличаются своеобразными характеристиками. Исходя из особенностей эксплуатации автомобилей в жарких климатических условиях разработаны технические требования для электромеханических датчиков, которые должны обеспечить надежность работы комплектующих при пробеге не менее 250 000 км. Представлена методика проведения испытаний электромеханических датчиков автомобилей. Установлено, что для обеспечения нормальной работоспособности датчиков, эксплуатирующихся в жарком климате, необходимо проведение испытаний при номинальной температуре окружающей среды 45 ? 5 ?С, на основе данного параметра выстроена методика испытаний. Все разработанные методики испытаний согласуются с действующими стандартами в области электромагнитных, электромеханических и других электрических параметров автомобильной отрасли. Приведены принципиальные схемы стендов для проведения испытаний. В статье отражена методика ускоренных испытаний на надежность, при которой температура является ускоряющим фактором. Испытания в полной мере отражают эксплуатационные характеристики движения автомобилей в условиях резко континентального климата с преобладанием высоких температур, а также с резкими перепадами температур. Номинальные параметры датчиков проверялись на соответствие установленным требованиям после каждого испытания. Сделаны выводы, отражающие результаты проведенных исследований.
Бесплатно
Статья научная
В статье представлены результаты разработки метода диагностирования двигателей по давлению газов в картере. Представлена общая идея данного метода, оборудование, используемое для проведения исследований, методика комплексного диагностирования двигателей, а также результаты оценки метода диагностирования двигателей по давлению в картере. Определены пути дальнейшего развития данного метода диагностирования.
Бесплатно
Статья
Развитие производства рыбных жиров в России требует решения ряда экологических вопросов; необходима разработка технологий переработки низкосортных полуфабрикатов рыбных жиров и жировых отходов. В настоящее время данная проблема остается нерешенной. В ходе исследования определены физико-химические свойства жиросодержащих объектов (полуфабриката технического рыбного жира с кислотным числом свыше 20 единиц; соапстока после рафинации рыбных жиров; жировой пенной массы после флотационной очистки производственных сточных вод производства рыбных жиров) и установлены рациональные направления их использования. Отмечено, что указанные объекты содержат липиды с высокой степенью гидролиза и непредельности. Разработанная методология создания частных технологий переработки технических рыбных жиров и жировых отходов в целевые продукты технического назначения позволяет получать из объектов исследования дисперсную систему "масло в воде" и концентрат жирных кислот. Полученные продукты могут быть использованы в качестве основы для производства антиадгезионных, поверхностно-активных, пленкообразующих и антифрикционных технических реагентов для различных отраслей промышленности (в том числе пищевой промышленности).
Бесплатно
Статья
В статье представлен обзор исследований аэротермодинамики и загрязнения атмосферы на объектах горной промышленности с использованием программных комплексов вычислительной гидродинамики (CFD-моделирование), включающий специализированные и неспециализированные программы (FLOWVISION, ANSYS FLUENT, COMSOL). Описана аэротермодинамическая модель атмосферы, в которой уравнения динамики в приближении несжимаемой жидкости дополнены уравнением переноса тепла и параметрами Кориолиса, конвекции (плавучести), фоновой стратификации и потока радиации; рассмотрены необходимые модификации в программной среде COMSOL, обеспечивающие возможность выполнения исследований аэротермодинамики с учетом различных состояний атмосферы. Построена и апробирована на упрощенном представлении хвостохранилища двухмерная CFD-модель атмосферы. При фиксированной скорости ветрового потока 5 м/с и вариации параметра фоновой стратификации (от –0,05 до +0,05 °С/м) выполнены численные эксперименты, в ходе которых отмечены различия в аэродинамических параметрах потоков и пространственного распределения температуры в условиях разных состояний атмосферы. Анализ динамической скорости на высоте пыления и вертикального потока массы осуществлен с использованием эмпирической зависимости интенсивности пыления. Показана асимметричность (относительно нейтрального состояния атмосферы) величины вертикального потока массы в сравнении с неустойчивым и инверсионным состояниями. При устойчивых состояниях атмосферы величина вертикального потока массы пыли, а значит, и загрязнения атмосферы вниз по потоку будет заметно выше, чем при неустойчивых состояниях.
Бесплатно
Разработка мучных кондитерских изделий с пониженным содержанием сахара
Статья
Поиск эквивалентных вкусовых сахарозаменителей несахаристой природы является актуальным направлением развития технологии мучных кондитерских изделий. В ходе исследований разработана рецептура пряников с частичной заменой рецептурного сахара на 15%-й раствор сукралозы в глицерине, максимально соответствующих по органолептическим показателям (вкусу, запаху, консистенции) традиционным мучным кондитерским изделиям. Результаты органолептической оценки закодированных опытных образцов пряников с привлечением экспертов показали, что снижение концентрации сахара на 25 % не приводит к статистически достоверному изменению органолептических показателей в сравнении с контрольными образцами. Замена более 30 % сахара способствует повышению пластичности теста, что затрудняет работу дозирующих механизмов; при этом изменяется вкус изделий (данные изменения отмечаются в ходе дегустационной оценки); их консистенция становится более плотной. В процессе исследований доказана стабильность количественных и качественных свойств пряников при хранении. Опытные образцы пряников с пониженным на 25 % содержанием сахара сохраняют все показатели, установленные ГОСТом для их хранения в течение 90 суток без статистически значимых изменений. Разложение сукралозы при изготовлении теста составило 0,1 %, в процессе выпечки – 2,6 %, при хранении в течение 120 суток – 6,7 % (от загруженного продукта). Разработанная рецептура позволяет предприятиям расширить ассортимент кондитерских изделий с пониженным содержанием сахара.
Бесплатно
Разработка нового ассортимента консервов-паштетов из мороженых гонад и печени трески
Статья научная
Обоснована актуальность рациональной переработки субпродуктов (гонад и печени) трески в пищевых целях, показана целесообразность их использования в питании населения, в первую очередь для людей преклонного возраста. Установлено, что из мороженых гонад (икры, молок) с добавлением печени рыбы можно получать консервы высокого уровня качества. Физико-химические и микробиологические показатели продукта определяли стандартизованными методами, уровень качества - по ранее разработанным критериям объективной оценки качества консервов. Исследованы образцы консервов-паштетов, изготовленных из мороженых молок, икры и печени трески по различным рецептурам, выбрана близкая к оптимальной рецептура продукта, уровень качества которого достигал 88,6 %. Подтверждена промышленная стерильность консервов, изготовленных по разработанной технологии, определены химический состав (массовая доля белка 12,9 %, жира - 13,5 %, воды - 71,2 %, углеводов - 0,5 % и хлористого натрия - 1,3 %) и органолептические свойства продукта. Он представляет собой однородную, тонко измельченную, равномерно перемешанную массу (с наличием отдельных икринок) светло-бежевого цвета, имеет нежную, мажущуюся консистенцию, приятные вкус и аромат. Энергетическая ценность готового продукта 678 кДж (162 ккал). Использование икры, молок и печени трески атлантической и других видов рыб семейства тресковых для выпуска разработанного ассортимента консервов-паштетов позволит решить не только проблему комплексной переработки вылавливаемой рыбы, а также изготавливать на береговых предприятиях качественные рыбные консервы в течение всего года, направляя на переработку мороженые субпродукты.
Бесплатно
Разработка нового вида вареных колбасных изделий с добавлением рыбного сырья
Статья научная
С целью увеличения биологической ценности липидной составляющей, а также для повышения безопасности мясных изделий представлена технология производства нового вида вареных колбасных изделий из свинины с добавлением СВЧ-бланшированной печени трески или полуфабриката жира печени трески, изолята рыбного белка из мяса путассу или фарша путассу. Для оценки степени оптимальности выбраны органолептические характеристики и структурно-механический показатель - число пенетрации, оптимальное значение которого определили методом парной нелинейной регрессии между ним и показателем консистенции. На основе данных показателей разработан обобщенный параметр оптимизации с использованием коэффициентов значимости, определенных экспертным методом. С использованием теории планирования эксперимента (центральный композиционный план) определена оптимальная рецептура для приготовления данного вида колбасных изделий; рассчитана биологическая ценность получаемой продукции; определен общий химический состав, физико-химические и структурно-механические показатели (усилие пенетрации с шарообразным индентором) готовой продукции. Определены микробиологические характеристики вареных колбасных изделий по мере хранения продукции, установлен рекомендуемый срок годности, который составил пять суток при температуре хранения от плюс 4 до плюс 5 °C. Исследованиями отмечено влияние условий хранения на показатели качества жировой фракции колбасных изделий. Акцентировано внимание на цветообразовании (решено отказаться от традиционного нитрита натрия в пользу томатной пасты в слабокислой среде) и стабилизации эмульсии. Разработан проект технической документации: технические условия и технологическая инструкция.
Бесплатно
Разработка новых видов мясных полуфабрикатов - котлет для людей старшего возраста
Статья научная
Приведены результаты исследования рубленых полуфабрикатов - котлет, выработанных на основе мясорастительного фарша с добавлением пророщенного зерна пшеницы, муки пшеничной обойной и представляющих ценность для людей пожилого и преклонного возрастов. Использование пророщенного зерна пшеницы обусловлено увеличенным содержанием в его составе незаменимых аминокислот, ферментативной и витаминной активностью, наличием пищевых волокон; муки пшеничной обойной - высоким количеством биологически ценных веществ и пищевых волокон. Проектирование рецептур рубленых полуфабрикатов основывалось на принципах конструирования геродиетических продуктов, в которых должно содержаться достаточное количество полноценных белков, полиненасыщенных жирных кислот, витаминов и минеральных веществ, особенно кальция, калия, железа, и пищевых волокон. В качестве контрольного образца использована рецептура котлет "Домашние", в экспериментальных образцах мясной фарш в различных дозировках заменяли фаршем мясорастительным с добавлением пророщенного зерна пшеницы и муки пшеничной обойной...
Бесплатно
Разработка овощной продукции профилактического назначения с белковыми обогатителями
Статья
Разработка новых рецептур специализированной продукции для питания детей и подростков школьного возраста требует поиска новых сырьевых источников, гарантирующих расширение ассортимента и повышение потребительских свойств кулинарных изделий. При исследовании сырья, полуфабрикатов и готовой продукции использовались стандартные и общепринятые социологические, органолептические, физико-химические и микробиологические методы. В качестве перспективных компонентов овощных запеканок были выбраны баклажаны, кабачки, яблоки и тыква; изучен химический состав и пищевая ценность данного сырья, определена стоимость разработанной продукции. В рецептурах применялся белковый обогатитель (сухая белковая композитная смесь). В результате исследований определены микробиологические, органолептические показатели, пищевая и энергетическая ценность инновационных овощных запеканок. Во всех разработанных образцах отмечено более высокое содержание основных пищевых веществ по сравнению с традиционными запеканками: белков – на 169,9–295,22 %; жиров – на 85,4–218 %; углеводов – на 13,57–26,68 %. Полученное соотношение белков и жиров в обогащенных запеканках высокой степени готовности способствует лучшему усвоению жиров. В ходе изучения потерь при тепловой обработке установлено, что обогащенные овощные запеканки по сравнению с контрольными образцами имеют бóльшие потери массы, так как в их рецептуры добавлено до 50 % сочного овощного сырья (тыква, кабачки). При оценке качества новой продукции использовались качественные и количественные методы. Органолептическая оценка качества разработанных запеканок проведена с помощью качественных и количественных методов (по 10-балльной шкале), в ходе которой установлено, что все представленные образцы запеканок обогащенных (капустной, картофельной, морковной и овощной) имели высокие органолептические показатели. Микробиологические показатели запеканок (полуфабрикатов высокой степени готовности) соответствовали требованиям Технического регламента Таможенного союза 021/2011 "О безопасности пищевой продукции".
Бесплатно
Статья научная
На основе созданной ранее технологии консервов из бланшированной печени трески с помощью СВЧ-излучения была разработана серия рецептур паштетов с добавлением растительных компонентов, содержащих пищевые волокна, необходимые для нормального пищеварения. Проведена оптимизация рецептур с использованием теории планирования экспериментов, установлен режим стерилизации. Разработана серия консервов на основе растительного сырья, грибов и жира печени трески. Установлены оптимальные рецептуры.
Бесплатно
Разработка пищевых продуктов на основе циклодекстринов
Статья
Производство нового поколения продуктов питания с заранее установленными требованиями к их качеству относится к приоритетным направлениям развития современной пищевой индустрии. Следует отметить необходимость более полного использования для этих целей социально значимых продуктов питания, к которым относится белый сахар. Кристаллический белый сахар является не только энергетически важным компонентом питания, но и сырьем для целого ряда отраслей пищевой промышленности. К ним, например, можно отнести кондитерское производство, где годовая потребность в нем составляет около 1 млн т. Придание сахару новых пищевых свойств позволит расширить линейку продуктов на его основе. Актуальным в этом направлении может быть использование йода, поскольку проблема йододефицита в России не потеряла своей актуальности. Тем не менее реализация подобного подхода сопряжена с технологическими особенностями, в том числе при создании йодированных продуктов. Расширение представлений по решению данной проблемы потребовало соответствующего анализа и проведения обоснованных исследований для более глубокого ее понимания. Причем особое внимание было обращено на механизм инкапсулирования йода при создании на его основе новых сахарсодержащих продуктов. Предварительные подходы к этой задаче показали возможность использования с этой целью продуктов крахмального производства – циклодекстринов (ЦД). В статье рассмотрены не только их основные свойства и особенности, но также предпринята попытка разобраться в осуществлении механизма комплексообразования ЦД с йодом. Полученные результаты доказали перспективность использования β-ЦД в пищевой промышленности для расширения линейки новых сахарсодержащих продуктов и, в частности, их значимость в решении проблемы дефицита йода.
Бесплатно
Статья научная
Описаны основные этапы подбора режима стерилизации консервов с помощью программы "Подбор режимов стерилизации консервов" (PRSC), разработанной сотрудниками кафедры автоматики и вычислительной техники МГТУ. Программа позволяет определять параметры энергоэффективных режимов стерилизации в автоматическом режиме. Показано, что с применением программного средства PRSC возможно сократить количество пробных варок при подборе режима стерилизации за счет использования результатов численного моделирования. Тестирование программного продукта показало его эффективность при разработке режимов стерилизации консервов.
Бесплатно
