Добавил:
Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз: Предмет: Файл:

книги2 / konf_15-24

.pdf
Скачиваний:
3
Добавлен:
24.02.2024
Размер:
23.63 Mб
Скачать

Электронный архив УГЛТУ

Для получения экспериментально-статистических моделей свойств композитов на основе соснового опила и растительного сырья средствами программы Microsoft Excel был проведен регрессионный анализ полученных результатов эксперимента с вероятностной оценкой адекватности полученных моделей экспериментальным данным.

Экспериментально-статистические модели зависимости свойств представлялись в виде линейных уравнений:

y = b0 + b1·X1 + b2·X2 + b3·X1·X2,

где b0, b1, b2, b3 – коэффициенты уравнения для входных факторов; X1, X2, X3 – натуральные значения входных факторов.

В результате регрессионного анализа были получены следующие адекватные уравнения регрессии с экспериментальными данными:

Y(Р) = 384,76 + 4,15 · X1 + 84,14 · X2 + 44,18 · X3 – 0,29 · X1 · X2 – 0,29 · X1 ·

· X3 – 1,21 · X2 · X3;

Y(Т) = 5,78 + 0,051 · X1 + 6,95 · X2 + 0,18 · X3 – 0,033 · X1 · X2 – 0,0006 · X1 ·

· X3 – 0,12 · X2 · X3;

Y(П) = –1,83 + 0,085 · X1 + 6,63 · X2 – 0,68 · X3 – 0,036 · X1 · X2 + 0,0014 – X1 ·

· X3 + 0,064 · X2 · X3;

Y(В) = 1066,39 – 4,92 · X1 – 39,28 · X2 – 36,14 · X3 + 0,20 · X1 · X2 + 0,17 · X1 ·

· X3 + 0,38 · X2 · X3;

Y(L) = 15,16 – 0,047 · X1 + 6,93 · X2 – 0,25 · X3 – 0,028 · X1 · X2 + 0,001 · X1 ·

· X3 – 0,12 · X2 · X3;

Y(A) = 6,23 – 0,025 · X1 – 1,22 · X2 – 0,20 · X3 + 0,0057 · X1 · X2 + 0,0008 · X1 ·

· X3 + 0,019 · X2 · X3;

Y(М) = 5359,93 + 37,58 · X1 + 1282,49 · X2 + 215,58 · X3 – 6,92 · X1 · X2 – 1,37 ·

· X1 · X3 – 1,55 · X2 · X3.

По уравнениям регрессии были построены зависимости (рис. 1–4).

Плотность, г/см³

1200

1100

1000

900

6 8 10 12 14 16 18 1

Влажность, %

Разход крахмала, %

Плотность, г/см³

1100

1080

1060

1040

1020

1000

160

165

170

175

180

185

190

 

 

 

 

 

 

195

 

 

 

 

 

 

200

Температура, °С

Разход крахмала, %

1

Рис. 1. Зависимость плотности от влажности, расхода крахмала и температуры

581

Электронный архив УГЛТУ

изгибе,

 

Прочность при

МПа

15

10

5

0

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

крахмала, %

160

165

170

175

180

185

190

195

200

1

Разход

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Температура, °С

изгибе,

 

Прочность при

МПа

15

10

5

0

160

165

170

175

180

185

190

195

Температура, °С

6

200

 

,%

13

Влажность

 

Рис. 2. Зависимость прочности при изгибе от влажности, расхода крахмала и температуры

Водопоглощение, %

200

150

100

50

0

160

165

170

175

180

185

190

 

 

 

 

 

 

 

195

 

 

 

 

 

 

 

200

Температура, °С

1

Разход крахмала, %

Водопоглощение, %

300

200

100

0

160

166

172

178

184

190

196

6

10

14 18

 

Температура, °С

 

Вла жнос ,%ть

 

 

 

 

Рис. 3. Зависимость водопоглощения от влажности, расхода и температуры

Разбухание, %

10

 

 

 

 

 

 

%

 

 

 

 

 

 

 

0

 

 

 

 

 

 

Разбухание,

5

 

 

 

 

 

 

 

6

8

10

 

 

 

 

 

 

12

 

 

 

 

 

 

14

 

3

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

16

2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

18

 

 

 

Влажность, %

Расход крахм ,ала%

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Рис. 4. Зависимость разбухания от влажности,

10

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

,%

5

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

крахмала

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

0

165

170

175

180

185

190

195

200

 

Расход

160

1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Температура, °С

расхода крахмала и температуры

Сравнивая между собой поверхности физико-механических показателей пластиков, построенные по уравнениям регрессии, можно сделать такие

582

Электронный архив УГЛТУ

выводы: плотность пластика увеличивается с увеличением расхода крахмала в виде клейстера, влажности и уменьшением температуры прессования. Водопоглощение увеличивается с высоким расходом крахмала и низкой температурой. Разбухание пластика по объему увеличивается с высоким расходом крахмала и температуры прессования, но уменьшается при повышении влажности. Прочностные показатели пластика уменьшается с увеличением температуры прессования, но повышается с увеличением расхода крахмала.

Исходя из вышесказанного, можно сделать вывод, что древесный пластик без связующего на основе опилок тополя с добавлением кукурузного клейстера обладает средними прочностными свойствами, на которые большое влияние оказывают исходная влажность пресс-сырья и температура прессования и расход крахмала в виде клейстера. Требуются дальнейшие исследования.

Список источников

1.Использование отходов лесопарковых зон для получения пластиков без добавления связующих веществ / А. С. Ершова, А. В. Савиновских, А. В. Артемов, В. Г. Бурындин // Леса России и хозяйство в них. 2019. Вып. 2 (69). С. 62–70.

2.Исследование влияния гидрофобизирующей добавки на физикомеханические свойства древесного пластика без добавления связующего / А. В. Савиновских, А. В. Артемов, В. Г. Бурындин, А. Е. Шкуро // Дерево-

обрабатывающая промышленность. 2020. № 2. С. 50 55.

3. Исследование влияния технологических факторов на показатели водостойкости пластиков без связующих на основе сосновых опилок и кукурузного крахмала / В. В. Сиражев, П. В. Давыдова, А. В. Артемов, А. В. Савиновских // Научное творчество молодежи – лесному комплексу России : материалы XVIII Всероссийской (национальной) научно-технической конференции (Екатеринбург, 04–15 апреля 2022 года). Екатеринбург : УГЛТУ, 2022. С. 685–689.

583

Электронный архив УГЛТУ

Научная статья УДК 615.322.012

РАЗРАБОТКА ТЕХНОЛОГИИ ПРОИЗВОДСТВА ПОЛИФУНКЦИОНАЛЬНОГО ЭНТЕРОСОРБЕНТА НА ОСНОВЕ БЕРЕЗОВОГО ГРИБА ЧАГИ

Кристина Анатольевна Козлова1, Анатолий Андреевич Щеголев2

1, 2 Уральский государственный лесотехнический университет, Екатеринбург, Россия

1cozlova.kris2015@yandex.ru

2shegolevanatoly@yandex.ru

Аннотация. В настоящей статье предложена разработанная авторами структурная и технологическая схема с подбором оборудования для производства энтеросорбента на основе трутовика скошенного (чага).

Ключевые слова: чага, энтеросорбент, ультразвуковое экстрагирование

Original article

DEVELOPMENT OF TECHNOLOGY FOR PRODUCTION OF MULTIFUNCTIONAL ENTEROSORBENT

BASED ON CHAGA BIRCH MUSHROOM

Kristina A. Kozlova1, Anatoly A. Shegolev2

1, 2 Ural State Forest Engineering University, Yekaterinburg, Russia

1cozlova.kris2015@yandex.ru

2shegolevanatoly@yandex.ru

Abstract. In this article, a structural and technological scheme developed by the authors with the selection of equipment for the production of enterosorbent based on beveled tinder (chaga) is proposed.

Keywords: chaga, enterosorbent, ultrasound extraction

В настоящее время в связи с высоким уровнем интоксикации человеческого организма ксенобиотиками производство энтеросорбентных препаратов на основе растительного сырья становится объектом пристального изучения [1].

Одним из эффективных способов сохранения здоровья населения и повышения качества жизни является применение в медицинской практике

© Козлова К. А., Щеголев А. А., 2024

584

Электронный архив УГЛТУ

препаратов на основе березового гриба чаги. Разработанная авторами рецептура полифункционального энтеросорбента в виде густого экстракта, содержащего водорастворимый биоорганический комплекс чаги и дополнительные ингредиенты. Производство данного фармпрепарата может быть организовано на предприятиях фармацевтической биотехнологии.

Материалы и методы. В настоящей работе использовалась чага, заготовленная в осеннее время в лесных массивах березняков Свердловской области. Дробление заготовленной чаги проводится с помощью барабанной дробилки с последующей сортировкой на фракции. Водное экстрагирование проводили в ультразвуковом экстракторе при жидкостном модуле 1:10. Полученную мисцеллу отделили от шрота методом вакуумного фильтрования.

Результаты и их обсуждение. Для удаления токсичных металлов и радионуклидов из организма предложены энтеросорбенты природного и синтетического происхождения: лигнин, алюмосиликатные и глинистые материалы, цеолиты, активированные угли, пектин, хитозан, микрокристаллическая целлюлоза, диоксид кремния. Полифункциональные фитофармацевтические препараты на основе чаги для оздоровления и реабилитации широких слоев населения России являются важным преимуществом в сфере производства энтеросорбентов. Исследования радиопротекторных свойств фитокрипа чаги проводится с использованием стронция-90 на белых крысах породы Wistar [3]. Результаты экспериментальных данных приведены в табл. 1. Измерение радиоактивности высушенных и растертых проб тканей проводилось радиометром.

Таблица 1

Результаты энтеросорбции препаратов на основе чаги радиоактивных изотопов стронция

 

Распределение Sr-90 в % от введенного

 

Ткани

 

 

Результаты

Контрольная

Опытная группа

 

группа

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Уменьшение

Костная ткань

50,29

43,32

отложения Sr-90

 

 

 

в костях

 

 

 

Уменьшение

Мягкие ткани

32,54

26,15

отложения Sr-90

 

 

 

в мягких тканях

Изучение влияния биоорганического комплекса чаги на содержание аминокислот в костномозговой жидкости при внешнем облучении также проводилось в эксперименте на крысах породы Wistar. Результаты этого эксперимента представлены в табл. 2.

585

Электронный архив УГЛТУ

Таблица 2

Результаты влияния биоорганического комплекса чаги на содержание аминокислот в костномозговой жидкости при внешнем облучении

 

Содержание аминокислот, нмоль/106 клеток

Наименование

Контрольная

Группа облучаемых животных

аминокислот

группа необлучае-

без введения чаги

опытная группа

 

мых животных

(с введением чаги)

 

 

Глутаминовая

6,9

4,7

6,8

Глицин

7,04

4,8

11,5

Тирозин

2,8

1,3

2,3

Группа

 

 

 

незаменимых

19,8

13,6

21,3

АМК

 

 

 

Группа заменимых

19,3

17,6

31,1

АМК

 

 

 

Общее содержание

52,2

39,8

64,6

АМК

 

 

 

Животные, участвующие в эксперименте, подвергались хроническому облучению от цезиевого источника в установке ИТУР-1 по 0,5 Гр с интервалом в 5 дней до получения суммарной поглощенной дозы в 2 Гр. В течение 30 дней один раз в сутки животным в желудок через зонд вводился препарат чаги из расчета 2 мл 0,25 % суспензии на 200 граммов веса; другой группе животных, также подвергавшихся облучению, препарат чаги не вводился. Контрольная группа животных не подвергалась облучению и не принимала препарат чаги. Анализ состояния аминокислотного обмена в кроветворной ткани проводился после забоя животных на тридцатые сутки после первого облучения и оценивался с помощью анализатора аминокислот

ААА-339 М.

Вкостномозговой жидкости крыс было обнаружено 19 аминокислот.

Врезультате действия ионизирующей радиации на костный мозг экспериментальных животных наблюдалось снижение содержания аминокислот в костномозговой жидкости.

Тогда как в опытной группе крыс с введением чаги отмечается усиленный биосинтез аминокислот.

Описание структурной схемы технологического процесса. На осно-

вании проведенного анализа научно-технической и патентной информации была разработана структурная схема производства полифункционального энтеросорбента (см. рис. ниже).

Кусковой черный березовый гриб чага подвергается дроблению. Измельченное сырье отправляется на ультразвуковую экстракцию водяным конденсатом (20 °С). Экстракционная мисцелла подается на фильтрацию с образованием шрота и очищенной мисцеллы. Очищенная мисцелла отправляется на стадию отгонки растворителя. Отработанный водный пар

586

Электронный архив УГЛТУ

конденсируется, и водный конденсат подается на стадию экстракции. Густой экстракт хромогенного комплекса чаги смешивается с биологически активными веществами: пектином, дигдрокверцетином, янтарной кислотой и динатрийфосфатом α-токоферола. Полученная рецептурная смесь направляется на фасовку. Товарным продуктом является полифункциональный энтеросорбент в жидкой лекарственной форме.

Структурная схема получения полифункционального энтеросорбента

Состав полученного полифункционального энтеросорбента представлен в табл. 3.

587

Электронный архив УГЛТУ

Таблица 3

Состав полифункционального энтеросорбента

Показатель

Значение, %

 

 

Внешний вид

Густой экстракт темно-коричневого

цвета

 

 

 

Вода

25

 

 

Сухой остаток:

 

 

 

хромогенный комплекс чаги

70

 

 

пектин ГОСТ 29059–91

2

 

 

дигидрокверцетин ГОСТ 33504–2015

1

 

 

янтарная кислота ГОСТ 6341–75

1

 

 

динатрий фосфат α-токоферола

1

ГОСТ Р 54634–2011

 

 

 

Таким образом, можно сделать следующие выводы:

1. Предложена рациональная переработка березового гриба чага, включающая ультразвуковое экстрагирование хромогенного комплекса

сиспользованием экстрактора УЗВ-150-10 с рабочей частотой 22 кГц.

2.Водорастворимый полифенолкарбоновый комплекс чаги модифицированный пектином, антиоксидантом дигидроквирцетином, динатрийфос-

фатом α-токоферолом (витамин Е), янтарной кислотой рекомендован в качестве полифункционального энтеросорбента в отношении вирусов [4], патогенных бактерий, ионов тяжелых металлов, радионуклидов стронция.

3. Технологическая линия является экологически безопасной и не имеет вредных выбросов в окружающую среду.

Список источников

1.Обзор современных исследований в области извлечения биологически активных веществ из березового гриба чага для фармацевтических

ипищевых отраслей промышленностей // Р. Т. Сафин, В. В. Губернаторов, А. В. Сафина, М. В Хузеев // Деревообрабатывающая промышленность. 2019. № 3. С. 93–103.

2.Щеголев А. А., Ларионов Л. П. Фитокрипы для профилактического, лечебного и реабилитационного питания в экологически неблагоприятных условиях // Материалы международной научной конференции «Актуальные проблемы экологической хронобиологии и хрономедицины». 1994. С. 220–221.

588

Электронный архив УГЛТУ

3.Патент № 2167665 Российская Федерация. Способ получения порошка чаги / Н. Д. Бреднева, А. А. Щеголев, Л. П. Ларионов : опубл.

17.04.2001.

4.Патент № 2741714 Российская Федерация. Ингибитор репликации

короновируса на основе водного экстракта гриба Inonotus obbiquus / Т. В. Теплякова, О. В. Пьянков, М. О. Скарнович. : опубл. 28.01.2021 : заяв: ФБУН ГНЦ ВБ «Вектор» Роспотребнадзора.

589

Электронный архив УГЛТУ

Научная статья УДК 664, 663.81, 663.31

КОМПЛЕКСНОЕ ИСПОЛЬЗОВАНИЕ ПЛОДОВ ЯБЛОНЬ УРАЛЬСКОГО РЕГИОНА

Полина Сергеевна Крутикова1, Татьяна Михайловна Панова2

1, 2 Уральский государственный лесотехнический университет, Екатеринбург, Россия

1polinakrutikova1610@gmail.com

2panovatm@m.usfeu.ru

Аннотация. Изучены возможности комплексной переработки плодов яблок осенних сортов Уральского региона. Проанализированы перспективные направления применения плодов яблок в разных отраслях промышленности, в том числе пищевой, фармацевтической, косметической, бродильной, а также в животноводстве.

Ключевые слова: яблоки, комплексная переработка, сидр, пектин

Original article

COMPLEX USE OF APPLE TREES FRUITS

OF THE URAL REGION

Polina S. Krutikova1, Tatiana M. Panova2

1, 2 Ural State Forest Engineering University, Yekaterinburg, Russia

1polinakrutikova1610@gmail.com

2panovatm@m.usfeu.ru

Аbstract. The possibilities of complex processing of apples of autumn varieties of the Ural region have been studied. The prospective directions of application of apple fruits in various industries, including food, pharmaceutical, cosmetic, fermentation, as well as in animal husbandry, are analyzed.

Keywords: apples, complex processing, cider, pectin

В современной реальности актуальнее становятся вопросы снижения количества отходов пищевой промышленности и создания безотходных производств с использованием пищевых продуктов отечественного рынка. Именно поэтому комплексное использование плодов яблок Уральского региона может стать инструментом, способствующим решению данной проблемы, а также повышению ценности местного сырья. Яблоки Уральского региона, как правило, отличаются мелким размером и чрезмерно кислым

© Крутикова П. С., Панова Т. М., 2024

590

Соседние файлы в папке книги2