Научная статья на тему 'ТЕРМОДИНАМИЧЕСКИЙ АНАЛИЗ СТАТИЧЕСКИХ ЗАКОНОМЕРНОСТЕЙ СОРБЦИИ ЭКТОКАРПУСОМ ВЛАГИ НА ОСНОВЕ ЕГО ГИГРОСКОПИЧЕСКИХ ХАРАКТЕРИСТИК'

ТЕРМОДИНАМИЧЕСКИЙ АНАЛИЗ СТАТИЧЕСКИХ ЗАКОНОМЕРНОСТЕЙ СОРБЦИИ ЭКТОКАРПУСОМ ВЛАГИ НА ОСНОВЕ ЕГО ГИГРОСКОПИЧЕСКИХ ХАРАКТЕРИСТИК Текст научной статьи по специальности «Химические технологии»

CC BY
15
4
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.
Ключевые слова
БУРЫЕ ВОДОРОСЛИ / ЭКТОКАРПУС / АЛЬГИНАТ / ТКАНЕВАЯ СТРУКТУРА / РАВНОВЕСНАЯ ВЛАЖНОСТЬ / ИЗОТЕРМЫ СОРБЦИИ / ЭНЕРГИЯ СВЯЗИ ВЛАГИ С МАТЕРИАЛОМ / СУШКА

Аннотация научной статьи по химическим технологиям, автор научной работы — Запорожец Е. Ю., Фоменко Е. В., Нугманов А. Х. -х, Лагуткина Л. Ю., Алексанян И. Ю.

Наиболее востребованными в пищевой индустрии биополимерами выступают полисахариды, в том числе натриевый альгинат (пищевая добавка Е401), который используется в качестве загустителя при производстве изделий в желе, соусах и заливках, а также как влагоудерживающий ингредиент в хлебе, хлебобулочных изделиях и др., причем бурые водоросли морской природы (ламинария и фукус) в современных условиях служат уникальным его индустриальным источником. Богаты альгинатами бурые водоросли Каспийского бассейна, к которым можно причислить семейство эктокарпусовых. Цель исследований - определить гигроскопические параметры при сорбции влаги эктокарпусом и провести их термодинамический анализ для определения затрат энергии при сушке и выявления ее рациональных режимов. Объектом научного анализа послужил эктокарпус в нативном, сухом и измельченном виде. Приведены эмпирические данные о влажности для водорослевого сырья, изотермы сорбции для водорослевого сырья, кривые равновесия, построенные в полулогарифмических координатах; изучена макроструктурная тканевая организация слоевищ водорослевого сырья бурого вида, восстановленных в водной среде, определены стадии на изотермах сорбции и графическая зависимость r = f ( Wр ). В результате исследований установлены гигроскопические параметры водорослевого сырья при сорбции им влаги, проведен термодинамический анализ полученных изотерм сорбции для определения затрат энергии на различных этапах сушки и выявлены ее рациональные режимы, при которых итоговым результатом операции высушивания является выработка материала с высокой биологической ценностью и наилучшими для ее сохранности параметрами.

i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.

Похожие темы научных работ по химическим технологиям , автор научной работы — Запорожец Е. Ю., Фоменко Е. В., Нугманов А. Х. -х, Лагуткина Л. Ю., Алексанян И. Ю.

iНе можете найти то, что вам нужно? Попробуйте сервис подбора литературы.
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.

THERMODYNAMIC ANALYSIS OF STATIC MOISTURE SORPTION PATTERNS BY ECTOCARPUS BASED ON ITS HYGROSCOPIC CHARACTERISTICS

The most popular biopolymers in the food industry are polysaccharides, including sodium alginate (food additive E401) used as a thickener in the jelly, sauces and fillings production, as well as a moisture-retaining ingredient in bread, bakery products, etc.; and brown algae of marine nature (kelp and fucus) serve as its unique industrial source in modern conditions. Brown algae of the Caspian basin including Ectocarpus are rich of alginate. The research aim is to determine the hygroscopic parameters during moisture sorption by ectocarpus, and conduct their thermodynamic analysis to specify the energy consumption during drying and to identify its rational modes. The scientific analysis object was ectocarpus in native, dry and crushed form. The thesis exemplifies the empirical data on humidity and sorption isotherms for algal raw materials, equilibrium curves constructed in semi-logarithmic coordinates; studies the macrostructural layer tissue organization of brown algae raw materials recovered in an aqueous medium; determines the stages on sorption isotherms and the graphical dependence r = f ( Wр ). As a research result, a man determined the hygroscopic parameters of algal raw materials during moisture sorption, run a thermodynamic analysis of the obtained sorption isotherms to identify energy costs at various stages of drying, and revealed its rational modes, in which the final result of the drying operation is the production of a material with high biological value and the best parameters for its preservation.

Текст научной работы на тему «ТЕРМОДИНАМИЧЕСКИЙ АНАЛИЗ СТАТИЧЕСКИХ ЗАКОНОМЕРНОСТЕЙ СОРБЦИИ ЭКТОКАРПУСОМ ВЛАГИ НА ОСНОВЕ ЕГО ГИГРОСКОПИЧЕСКИХ ХАРАКТЕРИСТИК»

УДК [664.8.047:582.272.1]:[536.712:66.081] DOI 10.29141/2500-1922-2023-8-3-12 EDN UPZNFM

Термодинамический анализ статических закономерностей сорбции эктокарпусом влаги на основе его гигроскопических характеристик

Е.Ю. Запорожец1, Е.В. Фоменко1, А.Х.-Х. Нугманов2н, Л.Ю. Лагуткина1, И.Ю. Алексанян1, В.Н. Саинова1

Астраханский государственный технический университет, г. Астрахань, Российская Федерация 2 Российский государственный аграрный университет — МСХА им. К. А. Тимирязева, г. Москва, Российская Федерация 0 [email protected]

Реферат

Наиболее востребованными в пищевой индустрии биополимерами выступают полисахариды, в том числе натриевый альгинат (пищевая добавка Е401), который используется в качестве загустителя при производстве изделий в желе, соусах и заливках, а также как влагоудерживающий ингредиент в хлебе, хлебобулочных изделиях и др., причем бурые водоросли морской природы (ламинария и фукус) в современных условиях служат уникальным его индустриальным источником. Богаты альгинатами бурые водоросли Каспийского бассейна, к которым можно причислить семейство эктокарпусовых. Цель исследований - определить гигроскопические параметры при сорбции влаги эктокарпусом и провести их термодинамический анализ для определения затрат энергии при сушке и выявления ее рациональных режимов. Объектом научного анализа послужил эктокарпус в нативном, сухом и измельченном виде. Приведены эмпирические данные о влажности для водорослевого сырья, изотермы сорбции для водорослевого сырья, кривые равновесия, построенные в полулогарифмических координатах; изучена макроструктурная тканевая организация слоевищ водорослевого сырья бурого вида, восстановленных в водной среде, определены стадии на изотермах сорбции и графическая зависимость r = f (W). В результате исследований установлены гигроскопические параметры водорослевого сырья при сорбции им влаги, проведен термодинамический анализ полученных изотерм сорбции для определения затрат энергии на различных этапах сушки и выявлены ее рациональные режимы, при которых итоговым результатом операции высушивания является выработка материала с высокой биологической ценностью и наилучшими для ее сохранности параметрами.

Для цитирования:Запорожец Е.Ю, Фоменко Е.В., Нугманов А.Х.-Х., Лагуткина Л.Ю, Алексанян И.Ю, Саинова В.Н. Термодинамический анализ статических закономерностей сорбции эктокарпусом влаги на основе его гигроскопических характеристик // Индустрия питания|Food Industry. 2023. Т. 8, № 3. С. 113-122. DOI: 10.29141/2500-1922-2023-8-3-12. EDN: UPZNFM.

Дата поступления статьи: 7 февраля 2023 г.

Ключевые слова:

бурые водоросли;

эктокарпус;

альгинат;

тканевая структура; равновесная влажность; изотермы сорбции; энергия связи влаги с материалом; сушка

Thermodynamic Analysis of Static Moisture Sorption Patterns by Ectocarpus Based on Its Hygroscopic Characteristics

Ekaterina Y. Zaporozhets1, Ekaterina V. Fomenko1, Albert H.-H. Nugmanov2 Lina Yu. Lagutkina1, Igor Yu. Aleksanyan1, Victoria N. Savinova1

1 Astrakhan State Technical University, Astrakhan, Russian Federation

2 Russian State Agrarian University - Moscow Agricultural Academy n.a. Climent A. Timiryazev, Moscow, Russian Federation H [email protected]

Abstract

The most popular biopolymers in the food industry are polysaccharides, including sodium alginate (food additive E401) used as a thickener in the jelly, sauces and fillings production, as well as a moisture-retaining ingredient in bread, bakery products, etc.; and brown algae of marine nature (kelp and fucus) serve as its unique industrial source in modern conditions. Brown algae of the Caspian basin including Ectocarpus are rich of alginate. The research aim is to determine the hygroscopic parameters during moisture sorption by ectocarpus, and conduct their thermodynamic analysis to specify the energy consumption during drying and to identify its rational modes. The scientific analysis object was ectocarpus in native, dry and crushed form. The thesis exemplifies the empirical data on humidity and sorption isotherms for algal raw materials, equilibrium curves constructed in semi-logarithmic coordinates; studies the macrostructural layer tissue organization of brown algae raw materials recovered in an aqueous medium; determines the stages on sorption isotherms and the graphical dependence r = f (W) As a research result, a man determined the hygroscopic parameters of algal raw materials during moisture sorption, run a thermodynamic analysis of the obtained sorption isotherms to identify energy costs at various stages of drying, and revealed its rational modes, in which the final result of the drying operation is the production of a material with high biological value and the best parameters for its preservation.

For citation: Ekaterina Y. Zaporozhets, Ekaterina V. Fomenko, Albert H.-H. Nugmanov, Lina Yu. Lagutkina, Igor Yu. Aleksanyan, Victoria N. Savinova. Thermodynamic Analysis of Static Moisture Sorption Patterns by Ectocarpus Based on Its Hygroscopic Characteristics. Индустрия питания|Food Industry. 2023. Vol. 8, No. 3. Pp. хх-хх. DOI: 10.29141/2500-1922-2023-8-3-12. EDN: UPZNFM.

Paper submitted: February 7, 2023

Keywords:

brown algae; ectocarpus; alginate; tissue structure; equilibrium humidity; sorption isotherms; bond energy of moisture with the material; drying

Введение

Самыми широко востребованными в пищевой индустрии биополимерами являются полисахариды, в том числе натриевый альгинат (пищевая добавка Е401) как анионная субстанция. Данное вещество является гелеформирующим премиксом водных растворов при смешении с натриевыми солями и (или) противозаряжен-ных полимерных комплексов. Альгинат натрия используется в качестве загустителя при производстве изделий в желе, соусах и заливках, как влагоудерживающий ингредиент в хлебе и хлебобулочных изделиях и др. [1-4]. По данным [5] можно сделать вывод, что бурые водоросли морской природы (ламинария и фукус) в современных условиях служат уникальным индустриальным его источником. В отдельных государствах альгинаты вырабатываются по специфическим

технологиям, но в своей основе принципы их извлечения из водорослевого сырья подобны.

В Каспийском бассейне из водорослевого сырья превалирует диатомовое (292 типа), наряду с зеленым (139 типов) присутствующее преимущественно в пресной водной среде и реже в солоноватых и морских водных ареалах, а также сине-зеленое (203 типа) [6]. Иные его подвиды встречаются реже. Так, к примеру, присутствует 13 типов бурого водорослевого сырья, к которому можно причислить семейство экто-карпусовых [7; 8]. Эктокарпус - макроскопическая (до 60 см) водоросль, нитчатая гетеротри-хальная, имеющая вид ветвистых кустиков. Альгинаты образуют основной структурный полисахарид многих морских бурых водорослей, и эктокарпус здесь не является исключе-

нием [9], что делает его объектом исследовательского интереса.

Выявление комплекса энергетических, физических и химических явлений при предварительной обработке сырья из бурых водорослей, в том числе нитевидных водорослей семейства эктокарпусовых, и последующем извлечении из них альгиновой кислоты предопределяет рациональную выработку природных пищевых премиксов с определенными потребительскими показателями при падении энергоемкости процессов в данной технологии.

Из всех процессов производства пищевых продуктов обезвоживание является самым энергозатратным [10; 11]. Итоговым результатом операции высушивания служит выработка материала с большей биологической ценностью и наилучшими для его сохранности параметрами. Определение рациональных режимных показателей влагоудаления из водорослей опирается на описание переноса тепловой энергии и массы, форм связи влаги с сухим остатком, на физико-химические и иные параметры материалов на отдельных стадиях рекомендуемой технологии [10].

Цель исследования - определить гигроскопические параметры при сорбции влаги эктокарпу-сом и провести их термодинамический анализ для определения затрат энергии при сушке и выявления ее рациональных режимов.

Объекты и методы исследования

Объектом научного анализа послужил экто-карпус в нативном, сухом и измельченном виде.

Для выявления гигроскопических показателей водорослевого сырья находили относительное содержание в нем влаги W и степень гигроскопичности, от которой зависит влажность образца в равновесном с внешней средой состоянии, при этом использовали тензометрический подход к проведению опытов [12], при котором подготовленные пробы анализируемого фитобентоса с известной W помещают в эксикаторный резервуар с сернокислым раствором фиксированной степени концентрирования на определенный срок. Фиксированная степень концентрирования при фиксированном значении температуры Т обусловливает конкретную величину относительной влажности паровоздушной среды j. Навеска фи-тобентоса с точностью до 0,001 г при окончании варьировании ее веса находится в равновесных условиях, и ее W является равновесной Wp.

W для сырья находили по способу повышения Т на влагоизмерительном приборе AND MX-50. При необходимости разрешения ниже 0,01 и 0,001 % анализатор подобной модификации наиболее приемлем с точки зрения упрощения примене-

Wp =

ния, погрешности и затрат. Данные, полученные способами Фишера и повышения Т, практически идентичны, но данный прибор обладает лучшими параметрами их повторяемости.

К эмпирическому выявлению степени гигроскопичности прибегают в первую очередь для нахождения итоговой W при хранении продукции; для корректности физической интерпретации сорбционных зависимостей резонно использовать показатель активности воды Aw [12], обусловливающей ф над поверхностью навески, вместо ф в пространстве эксикатора, учитывая их идентичность при равновесии.

Wp находят следующим образом:

G2-G, (1 - 1У„6р)

' (1)

где Щэ6р - исходная W навески, кг/кг; G1 и G2 - соответственно масса навески в начале процедуры и при равновесных условиях, кг.

Принимая во внимание тот факт, что операция удаления влаги из водорослевого сырья осуществляется и в гигроскопическом ареале W, резонно термодинамически проанализировать статические закономерности трансфера тепловой энергии и массы с целью определения зависимости качественных показателей высушенной субстанции от степени воздействия связи воды с сухим скелетом.

Согласно [13], в инженерных расчетах наиболее приемлемой величиной для оценки видов связи воды с сухим скелетом служит ее энергетический уровень, т. е. работа при неизменной Т отрыва одного водного моля для фиксированной W без варьирования состава субстанции:

НЩ="т%=-тпА«' (2)

где R - универсальная газовая константа, равная 8,314 Дж/(моль-К); T - температура внешней среды, К; ps - давление насыщенной паровой среды воды в свободном энергетическом состоянии над поверхностью плоской формы, Па; pu - оно же для водяных паров при идентичной Т над навеской данной W, Па.

Путем анализа статических явлений взаимодействия какой-либо субстанции с водой и изотерм сорбции (ИС) можно выявить и численно определить составляющие соотношения термодинамики Гиббса - Гельмгольца для при Т, p = = const в изохорных условиях [12; 13] AF = Л E - TAS (ЛЕ, ЛS- варьирование внутренней энтропии и энтальпии), взяв производную которого по WP при P, T = const, имеем:

(dAF\ /ЗА Е\

\dWj \dwj \dwj '

" TP ? TP P TP

(3)

где слагаемое T((дДS/дWP)7;P) в соотношении для свободной энергии может иметь заметную величину.

При этом

д {дАБ\ . (4)

дт Уд\л/Р)тр ЫД/ (4)

(дА5\ _ -д(/?Ппф) д(Т[п^) (5) \Щ)тр- дт * дТ • (5)

Для корректного выявления вышеобозначен-ных составляющих целесообразно также найти зависимость 1пАш от Т, т. е. построить ИС при варьируемой Т, приняв их сдвиг по температурному параметру линейным. В таком варианте имеем для линейного отрезка:

1пАда = (аТ + Ь) WP + (сТ + С), а для криволинейного:

1пАда = (аТ + Ь) WP3 + (сТ + С) WP2 + (еТ + /) WP + (+к).

Продифференцировав эти уравнения по Т и взяв произведение дДS/дWP и Т, выявим изменение искомой энергетической составляющей.

Расчет общей энергии для формирования пара г = [ (К7) необходим с целью решения математической модели теплопереноса [10; 12]. При этом г является суммой энергии парообразования

Г воды в свободном энергетическом состоянии, энергии смачивания гсм и гэнт, обусловливающей энтропийную составляющую [12]:

Г = Г + Гсм+ Г

см 1 'энт*

(6)

Г находят по линейной закономерности (7) в пределах варьирования T от 293 до 318 К насыщенной паровой среды:

Г = 3 118,458 х 103 - 2 286 T. (7)

гсм находят, опираясь на соотношение для дифференциального варьирования свободной энергии удаления влаги при Т = const [12]:

=

55,556

(—)

\dWpJTp

гэнт [12] определяют как

55'55бЧ1Ш

(8)

(9)

Результаты исследования и их обсуждение Эмпирические данные по W для водорослевого сырья сведены в табл. 1.

ИС для высушенного водорослевого сырья при Т паровоздушной среды 25 и 40 °С показаны на рис. 1.

Таблица 1. Эмпирические данные по влажности водорослевого сырья Table 1. Empirical Data on the Moisture Content of Algae Raw Materials

Номер эксперимента Начальная масса образца, г Количество удаленной влаги, г Влажность образца, %

1 3,585 3,290 91,77

2 3,414 3,117 91,30

3 3,650 3,400 93,15

4 2,980 2,715 91,11

5 3,805 3,440 90,41

Среднее значение 91,55

A

0123456789 1011 1213 14151617 1819 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 W^X

Рис. 1. Изотермы сорбции для водорослевого сырья Figure 1. Sorption Isotherms for Algae Raw Materials

ИС резонно разделить на три зоны, которые более явно проявляются в полулогарифмической интерпретации. На рис. 2 в качестве примера, представлена такая интерпретация при 25 °С.

Тканевая структурная организация эктокарпу-са обусловлена слоевищами многоклеточного строения в пластинчатой форме, скомпонованными из клеточного моно- или полислоя (структурная организация паренхиматозного или тканевого типа) (рис. 3). Для этого вида водорослей целесообразна дифференциация структурной организации ткани и проводящих систем. Клетки эпидермального типа для эктокарпуса сверху покрыты кутикулой. Считается, что именно в данной прослойке локализованы ферментные комплексы, контролирующие формирование защитной функции растения [14].

Клеточная оболочка, скомпонованная преимущественно из альгиновых кислот и целлюлозы,

формирует твердый скелет, на котором образуются липидно-углеводные прослойки, для придания такой системе характеристик мембраны с селективной проницаемостью [16]. Скелет обволакивает протопласт, где присутствуют ядро и цитоплазма с органоидами - пластидами в ней. Основными из них считаются хлоропласты с хлорофиллом. В клеточной структуре присутствуют полости (вакуоли) с жидкой средой, где растворены питательные компоненты, минеральные соли и газовые включения.

Полученные изотермы (рис. 1) можно отнести к IV типу. Адсорбция газовой среды твердым скелетом, описываемая ИС такого типа, указывает на то, что сухой скелет высушенной водоросли является мезопористым телом, т. е. пористым материалом, структура которого характеризуется наличием полостей или каналов с диаметром в интервале от 2 до 50 нм. Изотерма IV подклас-

25 °С

8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 ИЛ

Рис. 2. Кривые равновесия, построенные в полулогарифмических координатах Figure 2. Equilibrium Curves Constructed in Semi-Logarithmic Coordinates

Рис. 3. Макроструктурная тканевая организация слоевища водорослевого сырья бурого вида,

восстановленного в водной среде [14; 15] Figure 3. Macrostructural Tissue Organization of a Brown Algae Raw Material Layer Recovered in an Aqueous Medium [14; 15]

са тоже обусловливает физическую адсорбцию и многослойные процедуры, что похоже на ИС II вида, но в пористых или мезопористых структурах при возможности конденсации газов в малых жидкостных объемах обусловливает «забивку» порового пространства жидкой средой, и в этом случае монослой не будет являться полноценным. Четвертые типы ИС обладают петлей гистерезиса, нижняя ветвь которой обусловлена сорбцией газовой фазы, а верхняя ветвь - десорбцией.

Рекомендуется аппроксимировать ИС двумя соотношениями, для чего (см. рис. 2) ИС разделяют на две зоны от \М0 до и от и далее. Точка 1М0 изотермы определяет трансфер от моно-к полимолекулярной адсорбционной процедуре и располагается на пересечении нормали из 1-й характерной точки к оси абсцисс. Так как вода мономолекулярной сорбции не отводится при обезвоживании, стадия от 0 до 1М0 не подлежит аппроксимации. Точка, соответствующая Мт, обусловливает трансфер от полимолекулярной связи к капиллярной структурной воде и присутствует на пересечении нормали из 2-й характерной точки к оси абсцисс. На рис. 4 проиллюстрированы стадии на ИС при 25 °С.

iНе можете найти то, что вам нужно? Попробуйте сервис подбора литературы.

Следует отметить, что первый участок начинается с момента, где заканчивается зона мономолекулярной адсорбции, в которой влага достаточно сильно связана с продуктом. Отметим, что за итоговую М для исследуемого продукта принимают влажность 18 %, где влага наиболее сильно связана и обусловливает минимизацию порчи материала.

Математическая аппроксимация ИС, выполненная в полулогарифмических координатах при 40 °С и также разбитая на три участка [0,001; 0,021], [0,021; 0,182], [0,182; 0,255], может быть представлена соотношениями (10)-(12), где Мр -равновесная влажность, кг/кг.

Участок 0:

\пА„ = 196,501 Мр - 7,104. Участок 1:

\пА„ = 17,657 Мр - 3,349.

Участок 2:

1пАда = 1,842 Мр - 0,47. Для нулевого участка:

=-ЯША„ = -Я7"(196,501 И/-7,104);

а И/„ р

=18487-511 351 И/„.

Для первого участка:

=-/?Пп>4„ = -/?Г (17,657 И/р-3,349);

=8 714-45 950 \Л/Р.

Для второго участка:

= -/?Пп Aw = -/?7"(1,842 W- 0,47);

=1 223-4 793 И/р.

(10) (11) (12)

(13)

(14)

(15)

При температуре 40 °С:

Г = 3 118,458 х 103 -- 2 286 х 313 = 2 402 940 Дж/кг.

Для нулевого участка:

гсм=|1027079-28408592 Wp |;

/"энт=|1165965-167294643 Wp |.

Рис. 4. Стадии на изотермах сорбции Figure 4. Stages on Sorption Isotherms

г, Дж/кг 5 000

4 000

3 000

0,00

0,05

0,10

0,15

0,20

0,25 W.

Рис. 5. Графическая зависимость r=f (Wß) Figure 5. Graphical Dependence r = f (Wp)

Теплота испарения, связанная с материалом, для нулевого участка:

г = 2 402 940 + |1 027 079 - 28 408 592 Wp | + + |1 165 965-167 294 643 Wp |.

Для первого участка:

гсм = |484 107 - 2 552 774 Wp гэнт = |11 852 710 Wp - 2 596 129|.

Теплота испарения, связанная с материалом, для первого участка:

г = 2 402 940 + |484 107 - 2 552 774 Wp | + + |11 852 710 Wp - 2 596 129|.

Для второго участка:

гсм = 67 962 - 266 265 Wp |; гэнт = |2 977 303 Wp- 980 805|.

Теплота испарения, связанная с материалом, для первого участка:

г = 2 402 940 + |67 962 - 266 265 ^ | + + |2 977 303 Мр- 980 805|.

На рис. 5 графически представлена зависимость г = f (№р).

Как уже отмечалось, расчет общей энергии для формирования пара необходим для решения математической модели теплопереноса [10; 12].

Выводы

Таким образом, изучена тканевая структура исследуемого водорослевого сырья, определены его гигроскопические параметры при сорбции влаги, проведен термодинамический анализ полученных изотерм сорбции для определения затрат энергии на различных этапах сушки и выявлены ее рациональные режимы, при которых итоговым результатом операции высушивания выступает выработка материала с высокой биологической ценностью, а также параметрами, наилучшими для ее сохранности.

Библиографический список

1. Альгинат натрия в пищевой промышленности. URL: https:// ssnab.ru/news/alginat-natrija-volshebnyj-i-bezopasnyj-ingredient-v-pischevoj-promyshlennosti/.

2. Мегеда E.B., Ким И.Н. О практических технологиях, используемых в молекулярной гастрономии при изготовлении кулинарных изделий // Технологии пищевой и перерабатывающей промышленности АПК - продукты здорового питания. 2022. № 3. С. 214-222. DOI: https://doi.org/l0.24412/2311-6447-2022-3-214-222. EDN: GUUCQG.

3. Гиро Т.М., Андреева С.В. Влияние альгината натрия на качество мясных продуктов // Мясная индустрия. 2016. № 1. С. 40-42. EDN: VSZKYB.

Bibliography

1. Al'ginat Natriya v Pishchevoj Promyshlennosti [Sodium Alginate in the Food Industry]. URL: https://ssnab.ru/news/alginat-natrija-volshebnyj-i-bezopasnyj-ingredient-v-pischevoj-promyshlennosti/. (in Russ.)

2. Megeda, E.B.; Kim, I.N. O Prakticheskih Tekhnologiyah, Ispol'zue-myh v Molekulyarnoj Gastronomii pri Izgotovlenii Kulinarnyh Izdelij [On Practical Technologies Used in Molecular Gastronomy in the Culinary Products Manufacture]. Tekhnologii Pishchevoj i Pererabaty-vayushchej Promyshlennosti APK - Produkty Zdorovogo Pitaniya. 2022. No. 3. Pp.214-222. DOI: https://doi.org/10.24412/2311-6447-2022-3-214-222. EDN: GUUCQG. (in Russ.)

4. Лукин А.А., Наумова Н.Л. Идентификация качества комплексных пищевых добавок для мясной промышленности // Ползуновский вестник. 2021. № 3. С. 89-94. DOI: https://doi. org/10.25712/ASTU.2072-8921.2021.03.012. EDN: BZPQPR.

5. Запорожец Е.Ю., Нугманов А.Х.Х. Перспективы получения альгината натрия из бурых водорослей Каспийского моря // Вестник Астраханского государственного технического университета. 2022. № 2(74). С. 48-53. DOI: https://doi.org/10.24143/1812-9498-2022-2-48-53. EDN: POBGOD.

6. Мукатова М.Д., Привезенцев А.В., Киричко Н.А. и др. Водные растения Волго-Каспия и возможность их переработки // Вестник Астраханского государственного технического университета. 2005. № 3(26). С. 158-166. EDN: JKFSKH.

7. Забержинская Э.Б., Караева Н.И., Макарова И.В. История изучения водорослей Каспийского моря. Летопись науки в Азербайджане // Естествознание. 1969. № 1. С. 173-188.

8. Громов В.В. Водная и прибрежно-водная растительность северного Каспия: авандельта р. Волги, калмыцкое и казахское побережья // Журнал Сибирского федерального университета. Серия: Биология. 2010. Т. 3, № 3. С. 250-266. EDN: KYUFWX.

9. Rhein-Knudsen, N.; Ale, M.; Meyer, A. Seaweed Hydrocolloid Production: an Update on Enzyme Assisted Extraction and Modification Technologies. Marine Drugs. 2015. Vol. 13. Iss. 6. Pp. 3340-3359. DOI: https://doi.org/10.3390/md13063340.

10. Лыков А.В. Тепло- и массообмен в процессах сушки. М.: Гостоп-техиздат, 1956. 464 с.

11. Куцакова В.Е., Богатырев А.Н. Интенсификация тепло- и массо-обмена при сушке. М.: Пищевая промышленность, 1987. 236 с.

12. Алексанян И.Ю. Развитие научных основ процессов высокоинтенсивной сушки продуктов животного и растительного происхождения: автореф. дис. ... д-ра техн. наук. М., 2001. 52 с.

13. Никитина Л.М. Гигроскопические параметры и коэффициенты массопереноса во влажных материалах. М.: Энергия, 1967. 499 с.

14. Паршина А.Э., Боголицын К.Г., Иванченко Н.Л. и др. Сорбция кадмия, свинца и хрома (VI) целлюлозными комплексами арктических бурых водорослей // Химия растительного сырья. 2022. № 3. С. 325-336. DOI: https://doi.org/10.14258/jcprm. 20220311299. EDN: IWXGYN.

15. Наумов И.А., Буркова Е.А., Канарская З.А. и др. Водоросли -источник биополимеров, биологически активных веществ и субстрат в биотехнологии. Часть 1. Биополимеры клеток тканей водорослей // Вестник Технологического университета. 2015. Т. 18, № 1. С. 184-188. EDN: TJKYTD.

16. Davis, T.A., Volesky, B., Mucci, A. A review of the biochemistry of heavy metal biosorption by brown algae. Water Research. 2003. Vol. 37. Iss. 18. Pp. 4311-4330. DOI: https://doi.org/10.1016/s0043-1354(03)00293-8.

3. Giro, T.M.; Andreeva, S.V. Vliyanie Al'ginata Natriya na Kachestvo Myasnyh Produktov [Sodium Alginate Impact on the Meat Products Quality]. Myasnaya Industriya. 2016. No. 1. Pp.40-42. EDN: VSZKYB. (in Russ.)

4. Lukin, A.A.; Naumova, N.L. Identifikaciya Kachestva Kompleksnyh Pishchevyh Dobavok dlya Myasnoj Promyshlennosti [Quality Identification of Complex Food Additives for the Meat Industry]. Polzuno-vskij Vestnik. 2021. No. 3. Pp.89-94. DOI: https://doi.org/l0.25712/ ASTU.2072-8921.2021.03.012. EDN: BZPQPR. (in Russ.)

5. Zaporozhec, E.YU.;Nugmanov, A.H.H. Perspektivy Polucheniya Al'ginata Natriya iz Buryh Vodoroslej Kaspijskogo Morya [Prospects for Obtaining Sodium Alginate from Brown Algae of the Caspian Sea]. Vestnik Astrahanskogo Gosudarstvennogo Tekhnich-eskogo Universiteta. 2022. No. 2(74). Pp.48-53. DOI: https://doi. org/10.24143/1812-9498-2022-2-48-53. EDN: POBGOD. (in Russ.)

6. Mukatova, M.D.; Privezencev, A.V.; Kirichko, N.A. i dr. Vodnye Ras-teniya Volgo-Kaspiya i Vozmozhnost' Ih Pererabotki [Aquatic Plants of the Volga-Caspian Sea and the Possibility of Its Processing]. Vestnik Astrahanskogo Gosudarstvennogo Tekhnicheskogo Universiteta. 2005. No. 3(26). Pp.158-166. EDN: JKFSKH. (in Russ.)

7. Zaberzhinskaya, E.B.; Karaeva, N.I.; Makarova, I.V. Istoriya Izucheni-ya Vodoroslej Kaspijskogo Morya. Letopis' Nauki v Azerbajdzhane [Research History of the Caspian Sea Algae. Science Chronicle in Azerbaijan]. Estestvoznanie. 1969. No. 1. Pp.173-188. (in Russ.)

8. Gromov, V.V. Vodnaya i Pribrezhno-Vodnaya Rastitel'nost' Sev-ernogo Kaspiya: Avandel'ta R. Volgi, Kalmyckoe i Kazahskoe Poberezh'ya [Aquatic and Coastal Vegetation of the Northern Caspian: Avandelt of the Volga River, Kalmyk and Kazakh Coasts]. Zhur-nal Sibirskogo Federal'nogo Universiteta. Seriya: Biologiya. 2010. Vol. 3. No. 3. Pp.250-266. EDN: KYUFWX. (in Russ.)

9. Rhein-Knudsen, N.; Ale, M.; Meyer, A. Seaweed Hydrocolloid Production: an Update on Enzyme Assisted Extraction and Modification Technologies. Marine Drugs. 2015. Vol. 13. Iss. 6. Pp. 3340-3359. DOI: https://doi.org/10.3390/md13063340.

10. Lykov, A.V. Teplo- i Massoobmen v Processah Sushki [Heat and Mass Transfer in Drying Processes]. M.: Gostoptekhizdat. 1956. 464 p. (in Russ.)

11. Kucakova, V.E.; Bogatyrev, A.N. Intensifikaciya Teplo- i Massoob-mena pri Sushke [Heat and Mass Transfer Intensification during Drying]. M.: Pishchevaya Promyshlennost'. 1987. 236 p. (in Russ.)

12. Aleksanyan, I.Yu. Razvitie Nauchnyh Osnov Processov Vysokointen-sivnoj Sushki Produktov Zhivotnogo i Rastitel'nogo Proiskhozhdeni-ya [Scientific Foundations Development of High-Intensity Drying Processes of Animal and Vegetable Products]: Avtoref. Dis. ... D-ra Tekhn. Nauk. M. 2001. 52 p. (in Russ.)

13. Nikitina, L.M. Gigroskopicheskie Parametry i Koefficienty Massop-erenosa vo Vlazhnyh Materialah [Hygroscopic Parameters and Mass Transfer Coefficients in Wet Materials]. M.: Energiya. 1967. 499 p. (in Russ.)

14. Parshina, A.E.; Bogolicyn, K.G.; Ivanchenko, N.L. i dr. Sorbciya Kad-miya, Svinca i Hroma (VI) Cellyuloznymi Kompleksami Arkticheskih Buryh Vodoroslej [Cadmium, Lead and Chromium (VI) Sorption by Cellulose Complexes of Arctic Brown Algae]. Himiya Rastitel'nogo Syr'ya. 2022. No. 3. Pp. 325-336. DOI: https://doi.org/10.14258/ jcprm.20220311299. EDN: IWXGYN. (in Russ.)

15. Naumov, I.A.; Burkova, E.A.; Kanarskaya, Z.A. i dr. Vodorosli - Is-tochnik Biopolimerov, Biologicheski Aktivnyh Veshchestv i Substrat v Biotekhnologii. Chast' 1. Biopolimery Kletok Tkanej Vodoroslej [Algae as a Source of Biopolymers, Biologically Active Substances

and a Substrate in Biotechnology. Part 1. Biopolymers of Algae Tissue Cells]. Vestnik Tekhnologicheskogo Universiteta. 2015. Vol. 18. No. 1. Pp. 184-188. EDN: TJKYTD. (in Russ.) 16. Davis, T.A., Volesky, B., Mucci, A. A review of the biochemistry of heavy metal biosorption by brown algae. Water Research. 2003. Vol. 37. Iss. 18. Pp. 4311-4330. DOI: https://doi.org/10.1016/s0043-1354(03)00293-8.

Информация об авторах / Information about Authors

Запорожец Екатерина Юрьевна

Zaporozhets, Ekaterina Yurievna

Тел./Phone: +7 (8512) 61-44-69 E-mail: [email protected]

Ассистент кафедры технологических машин и оборудования Астраханский государственный технический университет 414056, Российская Федерация, г. Астрахань,ул. Татищева, стр. 16/1

Assistant of the Technological Machines and Equipment Department Astrakhan State Technical University

414056, Russian Federation, Astrakhan, Tatishcheva St., 16/1 ORCID: https://orcid.org/0009-0005-5089-8036

Фоменко

Екатерина Валерьевна

Fomenko,

Ekaterina Valeryevna

Тел./Phone: +7 (8512) 61-44-69 E-mail: [email protected]

Кандидат технических наук, младший научный сотрудник научно-исследовательской

лаборатории пищевых систем и биотехнологий

Астраханский государственный технический университет

414056, Российская Федерация, г. Астрахань,ул. Татищева, стр. 16/1

iНе можете найти то, что вам нужно? Попробуйте сервис подбора литературы.

Candidate of Technical Sciences, Junior Researcher of the Food Systems and Biotechnology

Research Laboratory

Astrakhan State Technical University

414056, Russian Federation, Astrakhan, Tatishcheva St., 16/1 ORCID: https://orcid.org/0009-0007-8826-4009

Нугманов

Альберт Хамед-Харисович

Nugmanov,

Albert Hamed-Harisovich

Тел./Phone: +7 (499) 976-33-13 E-mail: [email protected]

Доктор технических наук, профессор, профессор кафедры технологии хранения и переработки плодоовощной и растениеводческой продукции Российский государственный аграрный университет — МСХА им. К. А. Тимирязева 127434, Российская Федерация, г. Москва, ул. Тимирязевская, 49

Doctor of Technical Sciences, Professor, Professor of the Department of the Storage and Processing Technology of Fruit, Vegetable and Plant products

Russian State Agrarian University - Moscow Agricultural Academy n.a. Climent A. Timiryazev 127434, Russian Federation, Moscow, Timiryazevskaya St., 49

ORCID: https://orcid.org/0000-0002-4093-9982

Лагуткина Лина Юрьевна

Lagutkina, Lina Yurievna

Тел./Phone: +7 (8512) 61-41-63 E-mail: [email protected]

Доктор сельскохозяйственных наук, доцент, доцент кафедры аквакультуры и рыболовства

Астраханский государственный технический университет 414056, Российская Федерация, г. Астрахань,ул. Татищева, стр. 16/1

Doctor of Agricultural Sciences, Associate Professor, Associate Professor of the Aquaculture and Fisheries Department Astrakhan State Technical University

414056, Russian Federation, Astrakhan, Tatishcheva St., 16/1

ORCID: https://orcid.org/0000-0003-4407-926X

Алексанян Игорь Юрьевич

Aleksanyan, Igor Yurievich

Тел./Phone: +7 (8512) 61-44-69 E-mail: [email protected]

Доктор технических наук, профессор, профессор кафедры технологических машин и оборудования

Астраханский государственный технический университет 414056, Российская Федерация, г. Астрахань,ул. Татищева, стр. 16/1

Doctor of Technical Sciences, Professor, Professor of the Technological Machines and Equipment Department Astrakhan State Technical University

414056, Russian Federation, Astrakhan, Tatishcheva St., 16/1

ORCID: https://orcid.org/0000-0001-5494-1226

Саинова

Виктория Николаевна

Sainova,

Viktoriya Nikolaevna

Тел./Phone: +7 (8512) 61-44-98 E-mail:

[email protected]

Кандидат технических наук, доцент, заведующий кафедрой безопасности жизнедеятельности и инженерной экологии Астраханский государственный технический университет 414056, Российская Федерация, г. Астрахань, ул. Татищева, стр. 16/1

Candidate of Technical Sciences, Associate Professor, Head ofthe Life Safety and Environmental Engineering Department Astrakhan State Technical University

414056, Russian Federation, Astrakhan, Tatishcheva St., 16/1

ORCID: https://ordd.org/0000-0003-3501-8414

Вклад авторов:

Запорожец Е.Ю., Фоменко Е.В., Нугманов А.Х.-Х., Лагуткина Л.Ю., Алексанян И.Ю., Саинова В.Н. - равноценный вклад авторов в исследовании.

Contribution of the Authors:

Zaporozhets Ekaterina Y.; Fomenko Ekaterina V.; Nugmanov Albert H.-H.; Lagutkina Lina Yu.; Aleksanyan Igor Yu.; Savinova Victoria N. - the authors equal contribution to the research.

Авторы заявляют об отсутствии конфликта интересов. The authors declare no conflicts of interests.

i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.