Vol - danish-science.org booting stage, namely on April 9, and dhe 4-th on the end of may. For 50 m2 land area (the surface of the variant) 22.5 cm3 PHS was mixed into 12 liters wa-ter

№33/2020

ISSN 3375-2389

Vol.1

The journal publishes materials on the most significant issues of our time.

Articles sent for publication can be written in any language, as independent experts in dif-

ferent scientific and linguistic areas are involved.

The international scientific journal “Danish Scientific Journal” is focused on the interna-

tional audience. Authors living in different countries have an opportunity to exchange

knowledge and experience.

The main objective of the journal is the connection between science and society.

Scientists in different areas of activity have an opportunity to publish their materials.

Publishing a scientific article in the journal is your chance to contribute invaluably to the

development of science.

Editor in chief – Lene Larsen, Københavns Universitet

Secretary – Sofie Atting

Charlotte Casparsen – Syddansk Erhvervsakademi, Denmark

Rasmus Jørgensen – University of Southern Denmark, Denmark

Claus Jensen – Københavns Universitet, Denmark

Benjamin Hove – Uddannelsescenter Holstebro, Denmark

William Witten – Iowa State University, USA

Samuel Taylor – Florida State University, USA

Anie Ludwig – Universität Mannheim, Germany

Javier Neziraj – Universidade da Coruña, Spain

Andreas Bøhler – Harstad University College, Norway

Line Haslum – Sodertorns University College, Sweden

Daehoy Park – Chung Ang University, South Korea

Mohit Gupta – University of Calcutta, India

Vojtech Hanus – Polytechnic College in Jihlava, Czech Republic

Agnieszka Wyszynska – Szczecin University, Poland

Also in the work of the editorial board are involved independent experts

1000 copies

Danish Scientific Journal (DSJ)

Istedgade 104 1650 København V Denmark

email: [email protected]

site: http://www.danish-journal.com

mailto:[email protected]

http://www.danish-journal.com/

CONTENT

AGRICULTURAL SCIENCES

Galstyan M., Sargsyan K., Paronyan A., Hakobjanyan I. THE APPLICATION EFFECT OF PEAT- HUMUS SUBSTANCE “NATURE’S WONDER” ON THE YIELD CAPACITY OF WINTER WHEAT VARIETY “NAIRI 68” .... 3

CHEMICAL SCIENCES

Aliyeva M., Abasova U., Baghiyev V. DEPENDENCE OF THE ACTIVITY OF BINARY MOLYBEN-VANADIUM OXIDE CATALYSTS IN PROPYLENE OXIDATION REACTION ON THEIR SPECIFIC SURFACE . 6

Ibadova S., Dadashova C. DETERMINATION OF HEAVY METALS IN WATER SAMPLES TAKEN FROM THE SHIKH AREA OF THE CASPIAN SEA USING ICP-MS (7500CX) DEVICE............ 8

MEDICAL SCIENCES

Yusubova Sh., Demirchieva M., Karimli N. THE EFFECT OF PSYCHOTROPIC MEDICATIONS ON THE FUNCTIONAL STATE OF THE ORAL CAVITY......... 12

Yusubova Sh., Demirchieva M., Karimli N. ANXIETY᾽ INDICATORS OF THE PSYCHICAL PATIENTS IN DENTAL INTERVENTION ........................................ 15

Avakimyan S., Popandopulo K., Avakimyan V., Didigov M., Marinochkin A. OPTIONS FOR DRAINAGE OF THE PURULENT-NECROTIC PROCESS IN DESTRUCTIVE PANCREATITIS ........................................................... 18

TECHNICAL SCIENCES

Margaryan S., Hakobyan H., Harutyunyan T., Hakobyan L. SUBSTANTIATION OF THE MIXER PARAMETERS FOR PREPARATION OF THE SOLUTION OF LIQUID CONSERVANTS .......................................................... 24

Kutsenko L., Shevschenko S., Vasiliev S. PERIODIC TRAJECTORIES OF MOVEMENT OF LOAD SWINGING SPRINGS DEPENDING ON ITS PARAMETERS ............................................................ 28

Murashov I., Dzhabakova A., Mirzoyan D., Pakhareva P. CUTTING MEAT RAW MATERIALS WITH A HIGH-ENERGY JET OF WATER WITH ADDITION OF POLYMER-GUAR GUM ............................................... 35

Novhorodska N. DAIRY PRODUCTS BASED ON APICULTURE PRODUCTS ................................................................. 41

Karimova A., Shugaepov N., Zholdasov E., Serik A., Nazar I. JUSTIFICATION FOR THE SELECTION OF RECOMMENDED METHODS FOR OPERATING WELLS IN A FIELD IN WESTERN KAZAKHSTAN ...................... 49

Danish Scientific Journal No33, 2020 3

AGRICULTURAL SCIENCES

THE APPLICATION EFFECT OF PEAT- HUMUS SUBSTANCE “NATURE’S WONDER” ON THE

YIELD CAPACITY OF WINTER WHEAT VARIETY “NAIRI 68”

Galstyan M.,

National Agrarian University of Armenia, Yerevan, Armenia

Sargsyan K.,


Paronyan A.,


Hakobjanyan I.


Abstract

Upon the results of the field experiments carried out in conditions of Edjmiatsin province in the Armavir

region, during 2017-2018, it has been found out that as a growth stimulant the peat-humic substance “Nature’s

Wonder” has had a positive effect on the growth, development, as well as on the grain and straw yield capacity of

the winter wheat.

The investigations have revealed that along with the increase of the doses (sprayings) in the mentioned growth

stimulant, the yield capacity of the winter wheat variety “Nairi 68” increases as well; anyhow, the best variant

(with 3rd spraying) is the dose equal to 13,5 L/ha, upon the impact of which the grain yield has made 58,8 c/ha and

that of the straw- 98,7 c/ha. At the same time it has been disclosed that though as a result of the 4th spraying the

grain yield of the winter wheat has increased only by 0.15 c/ha against that of observed in the 3rd spraying, it is not

significant and is within the limits of experimental error (Ex, %).

Keywords: Nature’s wonder, winter wheat, yield capacity, sowing.

The increase or decrease of a certain ecological

factor in the soil somehow hinders the bio-chemical

processes taking place in the plants, which in its turn

has an adverse effect both on the plants growth, devel-

opment, formation of its yield structural elements and

on the yield quantity and quality [2; 6; 7].

It is known that in order to provide crops high

yield capacity, contemporary agricultural technologies

are currently used in many countries, where mineral

fertilizers and pesticides are considered to be very im-

portant, which from the ecological perspectives exert

an adverse effect on the environment; particularly the

soils and basins get contaminated with nitrates, heavy

metals, pesticidal sediments and with various ballast

materials. Besides, very often the quality of agricultural

products doesn’t meet the requirements of ecological-

toxicological standards producing a great danger for

human health. Anyhow, there are some alternative sub-

stances for combating the mentioned hazard, which can

serve both for the increase of crops yield capacity and

for the production of ecologically pure agricultural

foodstuff, but the mentioned substances are very often

ignored. One of those substances is the growth stimu-

lant called “Nature’s Wonder” fabricated out of peat

humus base.

Our research aims to test the effect of different

dosages of peat-humus substance synthesized in the

USA on the growth, development and yield capacity of

winter wheat.

The peat-humic substance (PHS) “Nature’s Won-

der” was synthesized from peat in the USA by the com-

pany of “Zhirayr Hovnanyan” as a growth stimulant. It

is a compound of polymers and contains phenols, het-

erocyclic derivatives, alcohol, carboxylic acids, short

and long-chain polysaccharides, as well as nitrogen.

This stimulant synthesized from natural substances

contains 10% peat-humic substance, 4.5% humic acid,

5.5 % various humic acids of natural origin. Various

types of compounds which constitute the peat-humus

substance (PHS) of “Nature’s Wonder” originate in the

process of anaerobic decomposition of the dead vege-

tation residues.

Production of peat-humus substance of “Nature’s

Wonder” (PHS) is the only organic method for fabri-

cating humus substance. The high activity and low pH

of this stimulant enables to use it with moderate dos-

ages in different soil types irrespective of the soil solu-

tion reaction.

“Nature’s Wonder” stimulant can be mixed with

water, various micro and macro fertilizers, even with

pesticides and can be applied jointly.

The mentioned natural stimulant is quite safe from

the ecological perspective and in recent years it has

been widely applied both in agricultural productions of

the USA and Latin America, as well as in some Euro-

pean countries as a means of yield capacity increase for

the agricultural crops [3,4,8,9].

This stimulant has also been imported into Arme-

nia with small amounts and is used both for experi-

mental works and for growing planting materials.

When implementing experimental works we were

guided by the instructions attached to the stimulant. It

is not toxic and doesn’t cause any burns or injuries to

the body.

The investigations carried out by E.M. Hay-

rapetyan and A.V. Shirinyan (2003) have indicated that

the peat-humic substance “Nature’s Wonder” promotes

the increase of the maize, tomato yields up to 11%-

4 Danish Scientific Journal No33, 2020

13%. Together with the yield increase more root mass

(8%-10%) is accumulated in the soil as well. Mean-

while it has been found out that the natural stimulant-

peat-humus substance-interferes with the increase of

the nitrate content in the tomato fresh fruit and it

doesn’t exceed the standards of the maximum permis-

sible concentration [1].

The further investigations of the mentioned au-

thors have shown that the efficiency of the peat-humus

substance “Nature’s Wonder” grows up when using it

with the natural ameliorants, particularly with natural

dacite tuff, which is endowed with the water absorption

capacity and with the ability of absorbing and retaining

its dissolved nutrients /in water/ [1;8].

To conduct experiments on the peat-humus sub-

stance “Nature’s Wonder” field trials were imple-

mented at the Edjmiatsin experimental station of the

scientific research center at the Ministry of Agriculture,

RA; the trials were carried out with four variants

through 3 repetitions. The size of experimental beds

was 50 m2.

Before the experiment the soils in all variants, in-

cluding the control one had been fertilized with nitrog-

enous, phosphoric and potash fertilizers through the

dose ofN60P60K60active agent.

In the first year the sowing was implemented on

October 13, 2016, the peat-humus substance was intro-

duced on October 27 with the dosage of 4.5 l/ha, after

the widespread plants sprouting. The second spraying

was implemented on March 21, 2017 when the plants

started to grow. The third spraying was conducted at the

initial booting stage, namely on April 9, and dhe 4-th

on the end of may. For 50 m2 land area (the surface of

the variant) 22.5 cm3 PHS was mixed into 12 liters wa-

ter. Usually 4.5 l PHS is mixed with 200-2200 liters of

water for one hectare land area. In the second year the

experiments of the previous year went on at the

Edjmiatsin experimental station with the same scheme

in 3 repetitions.

1. Control

2. 2nd spraying with PHS

3. 3rd spraying with PHS

4. 4th spraying with PHS

The winter wheat sowing was implemented in

2017 on October 16. The first spraying took place on

November 1, the second one on November 16, the third

one on March 28 and the fourth spraying was conducted

on May 5 at the ear formation stage.

The winter wheat harvest was organized on July 3

and 6, 2017 and 2018 through measuring method (1m2).

The data on yield capacity have been subjected to math-

ematical analysis upon the method of dispersion analy-

sis through the determination of the the experimental

errors (Ex, %) and the least significant difference

(LSD-0,95c) [5]. The experimental plot is irrigated

meadow brown, carbonate with clay and sandy me-

chanical composition, the soil solution reaction is

weakly alkaline-pH is 7.4. Humus content makes 2.16

%, it is poorly provided with nitrogen (5.3 mg in 100 g

soil) and averagely provided with phosphorus (4,1 mg)

and potassium (23,3 mg).

The analysis of the yield structural elements in

winter wheat has testified that the peat-humus sub-

stance of “Nature’s Wonder” has a positive effect on

the plants growth and development; the overall and ef-

ficient stalk number after the 4th spraying with PHS has

increased by 24.1-40.1 pieces respectively against that

of the control one, while the grain number in 10 ears

has increased by 22 items as compared to that of the

control variant, which has been told upon the indices of

yield capacity (table 1).

Table 1

Analysis of structural elements of the winter wheat variety “Nairi 68”

Experimental variants

Sta

lk l

eng

th.

Cm

Ov

eral

l

nu

mb

er o

f

stal

ks,

n

Nu

mb

er o

f

effi

cien

t

stal

ks

Nu

mb

er o

f

gra

ins

in 1

0

ears

Nu

mb

er o

f

gra

ins

in 1

ear

Wei

gh

t o

f

gra

ins

in 1

0

ears

, g

ram

Wei

gh

t o

f

10

00

gra

ins

Control 103,8 482,9 446,9 396,5 39,65 13,67 41,02

2nd spraying with PHS 106,7 501,0 469,0 409,0 40,9 14,0 41,53

3rd spraying with PHS 108,3 500,5 473,0 417,5 41,7 14,73 42,00

4th spraying with PHS 113,9 507,0 487,0 418,5 41,85 14,8 42,07

The mechanical analyses of the sample bunches

have revealed that the application of peat-humic sub-

stance, particularly the 3rd and 4th sprayings have con-

siderably influenced the structural elements of winter

wheat yield. During the 2 years of the field experiments

the 3rd and 4th spraying with the mentioned growth stim-

ulant have raised the grain numbers in a wheat ear and

the mass weight of 1000 grains. So, if in the variant

where no growth stimulator was applied (control vari-

ant) the grain number in an ear was 39,65 items, the

weight of 1000 grains was 41,02 g, 48.05 c of grain

yield and 85.0 c straw yield per hectare, in the 2nd spray-

ing variant these indicators have made 40,9 items,

41.53 g, 51.3 c/ha grain yield and 88.35 c/ha straw yield

respectively, then in case of the 3rd and 4th sprayings the

grain number in an ear has increased by 2,1 and 2,2

items respectively, the weight of 1000 grains by 1 gram

each and the yield capacity for grain by 10.75 and 11.0

c/ha respectively (table 1).

The indices introduced in the table 2 have shown

that in case of the 4th spraying with PHS “Nature’s

Wonder” the grain yield of winter wheat has grown up

by 10.75 and 11.0 c/ha against that of the control vari-

ant and the surplus of the grain yield has made 11.8%.

The yield of straw has increased by 13,2 c/ha and the

yield surplus has made 11,65%. The surplus of after -

harvesting/stubble/ residues has made 11,3%.


Table 2

The application effect of peat-humus substance “Nature’s Wonder” on the growth and yield capacity of

the winter wheat variety “Nairi 68”

Experimental vari-ants

Yield of grain, c/ha

Av

erag

e y

ield

of

gra

in,

c/h

a Surplus, %

Av

erag

e y

ield

of

stra

w,

c/h

a Surplus, %

Aft

er-h

arv

esti

ng

re

sid

ues

, c/

ha Surplus, %

2017 2018 c %

c %

C

%

Control 46,9 49,2 48,05 - - 85,0 - - 9,4 - - 2nd spraying with PHS

52,2 50,4 51,3 3,25 6,65 88,35 3,35 3,9 9,8 0,40 4,1

3rd spraying with PHS

58,0 59,6 58,8 10,75 16,1 98,7 10,7 12,65 10,5 1,09 11,55

4th spraying with PHS

60,0 58,1 59,05 11,0 18,45 98,2 13,2 15,55 10,9 1,45 15,4

Sx, % 0,9 1,0

LSD0,95, c 1,8 2,0

The indices of the grain biological yield introduced in table 3, have shown that the wheat grain yield has

increased by 88.29 grams as compared to that of the control one, the straw yield has increased by 132.65 grams

against the control variant and the after-harvesting residues by 12.25 grams.

Table 3

The application effect of peat-humus substance (PHS)

on the yield capacity of the winter wheat variety “Nairi 68” (g/m2)

Experimental variants Grain biological yield, g/m2 Straw yield, g/m2 After-harvesting residue, g/m2

Control 481,06 850,45 96,9

2nd spraying with PHS 513,16 885,75 98,55

3rd spraying with PHS 558,5 957,3 105,4

4th spraying with PHS 569,35 983,05 109,15

Conclusion

1. So, as a result of the conducted field trials it has

been found out that the peat-humus substance “Na-

ture’s Wonder” has exerted a positive effect on the

growth, development and yield capacity of winter

wheat. Most beneficial indices have been recorded in

the 4th variant in case of the 4th spraying with PHS,

where the yield of both winter wheat grain and straw

has increased by 12.3 c/ha and 13.2 c/ha respectively

against the control variant, whereby providing high and

efficient yield capacity.

2. Upon the results of the field experiments carried

out in the Edjmiatsin province of the Armavir region in

2017-2018 it has been disclosed that as a growth stim-

ulant, the peat-humic substance “Nature᾿s Wonder” has

had a favorable impact on the growth, development and

yield structural elements of winter wheat.

3. The studies have disclosed that along with the

increase of the spraying dosages of the mentioned

growth stimulant, the yield capacity of the winter wheat

variety “Nairi 68” has also increased; anyhow the best

variant is the 3rdspraying with 13.5 l/ha dosage, upon

the influence of which the grain yield has amounted to

58.8 c/ha and the straw yield- to 98.7 c/ha. Meanwhile,

it has been found out that though in the result of the 4th

spraying (18.0 l/ha) the grain yield of the winter wheat

has grown up by 0.15 c/h against that of the 3rd spray-

ing, anyhow it is not significant being within the limits

of the experimental error (Ex, %).

REFERENCES: 1. Hayrapetyan E.M., Shirinyan A.V. Textbook of

Agro-Ecology for the students of AAA, Yerevan, 2003, 408 p.

2. Bayunts Yu.O. The effect of mineral fertilizers on the winter hardiness of winter wheat on the leached chernozems of the Shirak zone // Proceedings of the Re-search Institute of Soil Science and Agrochemistry of the Ministry of Agriculture of the Arm SSR. - 1974, is-sue 9. - pp.185-193.

3. Galstyan M.A. Efficiency of organic fertilizers on winter wheat crops // Mat. inter.symposium ‘’Non-traditional plant growing, eniology and health ’’, III Congress of breeders, Simferopol, 2006, - pp.446-448.

4. Gargus I.I., Zabavny P.A., Kovtun N.I. The ef-fect of organic and mineral fertilizers on overwintering of winter crops. - In the book: ‘’ Overwintering and productivity of winter wheat’’, M., 1970, - pp.164-171.

5. DospekhovB.А. Methodology of field trial. M. ‘’ Kolos ’’ 1978, 336 p.

6. Mineev V.G. Fertilizer of winter wheat. - M .: “Kolos’’1973, - 208 p.

7. MineevV.G. Biological agronomy (under the editorship of E.N. Mishustin). - M.: “Science ’’, 1980 – 116 p.

8. Shelepov V.V., Kozin I.P., Shelepova V.I., Kulchitskaya O.I. The effect of fertilizer on the growth and development of winter wheat // Agrochemistry. - 1975, N6, - pp.83-87.

9. Shikarev I.P. The effect of increasing levels

of mineral nutrition on the yield and quality of grains

of various varieties of winter wheat // Agrochemistry.

- 1997, N 12, - pp.36-46.


CHEMICAL SCIENCES

DEPENDENCE OF THE ACTIVITY OF BINARY MOLYBEN-VANADIUM OXIDE CATALYSTS IN

PROPYLENE OXIDATION REACTION ON THEIR SPECIFIC SURFACE

Aliyeva M.,

Azerbaijan State Oil and Industry University

doctor of chemistry in physics

Abasova U.,


doctor of technical sciences

Baghiyev V.


Abstract

In the work investigated the dependence of the activity in the oxidation reaction of propylene to acetic acid

over molybdenum-vanadium oxide catalysts on their specific surface. It has been shown that the main products of

propylene oxidation on Mo-V-O catalysts are acetic acid, acetone and acetic aldehyde. It has been etablished that

the specific surface of binary molybdenum-vanadium oxide catalysts is measured in the range from 1.2 to 3.7

m2/g. It was found that with an increase in the specific surface of the Mo-V-O catalysts, the yield of acetic acid

and the conversion of propylene increase while the yield of carbon dioxide practically does not change.

Keywords: propylene, acetic acid, special surface, tin oxide, binary catalyst

The developed surface of the catalyst, its porosity

are considered one of the important factors affecting the

catalytic properties of the samples. One of the quanti-

ties characterizing its surface property is a special sur-

face, which depends both on the initial ratio of the ele-

ments and on the cooking conditions [1, 2, 3, 4]. Con-

sidering this, the done work is devoted to the study of

the specific surface of binary Mo-V-O catalyst systems

effect on their activity in the oxidation of propylene to

acetic acid.

Binary molybdenum-vanadium catalysts were de-

veloped by co-precipitation of ammonium meta-

vanadate and aqueous solutions of ammonium molyb-

date. The resulting mixtures were evaporated and dried

at 100-110°C, then boiled at 200-250°C until complete

dissociation of nitrogen oxides and then calcined at

550°C during 10 hours. The catalytic activity of the

synthesized samples was studied in the temperature

range of 100–450 ° С in a tubular reactor. The mixture

is fed into the reactor in the ratio propylene: air: water

vapor = 10: 50: 40 mol. The feed rate was 1200 h-1

The reaction products of the propylene oxidation

in the studied temperature range are acetaldehyde, ace-

tone, acetic acid and carbon dioxide. The process of

propylene oxidation on all studied catalyst samples be-

gins at 150 ° C, mainly when acetone and acetic acid

are formed.

Measurement of the specific surface area of indi-

vidual oxides where binary molybdenum-vanadium

catalysts which are formed shows that the specific sur-

face of vanadium oxide is 8.2 m2 / g and molybdenum

oxide is 1.9 m2 / g. Table 1 shows the results of the spe-

cial surface of Mo -V-catalysts by thermal desorption

of nitrogen. As can be seen from Table 1, the special

surface in molybdenum-vanadium oxide catalysts par-

tially increases due to an increase in the amount of mo-

lybdenum in the catalyst. The maximum specific sur-

face in this catalytic system is also observed in the rel-

ative sample Mo: V = 8: 2. In this example, the specific

surface is 3.7 m2/g.

İnvestigations have shown that acetic acid is the

main product of the propylene oxidation reaction on the

catalysts studied, while carbon dioxide, acetone and ac-

etaldehyde are formed as a by-product. As shown in

Figure 1, an increase in the specific surface area of the

catalyst for Mo-V-O leads to an increase in the conver-

sion of propylene and an increase in the yield of acetic

acid, while the carbon dioxide emissions do not change.

Based on the foregoing, it can be said that the size

of binary molybdenum-vanadium catalysts has a posi-

tive effect on the oxidation of propylene, which leads

to an increase in both the conversion and yield of acetic

acid.


Table 1.

Special surface of Mo-V-O catalysts, m2/q

The composition of the catalyst Mo-V-O

V2O5 8.2

1-9 1.2

2-8 1.3

3-7 1.5

4-6 2.1

5-5 2.7

6-4 2,0

7-3 3.2

8-2 3.7

9-1 2.5

MoO3 1.9

Figure 1. The dependence of the specific surface on the activity of molybdenum-vanadium oxide catalyst in the

reaction of propylene with acetic acid.

Thus, three series of binary vanadium-containing

oxide catalysts of various compounds with the addition

of tin, molybdenum and tungsten were synthesized to

show that vanadium-rich catalysts in Sn-V-O catalysts

are very active in the reaction of propylene acetic acid

It was found that the catalyst Mo:V = 5:5 also ex-

hibits high activity in the reaction of acetic acid. It has

been shown that samples with a high vanadium content

inside the V-W-O catalysts are active in the reaction of

propylene acetic acid. High tungsten samples are also

active in the formation of acetone.

REFERENCES:

1. Anna Maria Venezia, Valeria La Parola,

Leonarda Francesca Liotta, Structural and surface

properties of heterogeneous catalysts: Nature of the ox-

ide carrier and supported particle size effects, Catalysis

Today, Volume 285, 2017, P. 114-124.

2. Cecilia Mateos-Pedrero, Hugo Silva, David A.

Pacheco Tanaka, Simona Liguori, Adolfo Iulianelli,

Angelo Basile, Adelio Mendes. CuO/ZnO catalysts for

methanol steam reforming: The role of the support po-

larity ratio and surface area. Applied Catalysis B: En-

vironmental, Volumes 174–175, 2015, P. 67-76.

3. Lukasz Wolski, Izabela Sobczak, Maria Ziolek,

Development of multifunctional gold, copper, zinc, ni-

obium containing MCF catalysts – Surface properties

and activity in methanol oxidation, Microporous and

Mesoporous Materials, Volume 243, 2017, P. 339-350.

4. Luming Zhang, Lin Li, Yuhua Zhang, Yanxi

Zhao, Jinlin Li, Nickel catalysts supported on MgO

with different specific surface area for carbon dioxide

reforming of methane, Journal of Energy Chemistry,

Volume 23, Issue 1, 2014, P. 66-72.

0

5

10

15

20

25

30

1 1,5 2 2,5 3 3,5 4

Yie

ld, %

Specific surface, m2/g

CH3COOH CO2


DETERMINATION OF HEAVY METALS IN WATER SAMPLES TAKEN FROM THE SHIKH AREA

OF THE CASPIAN SEA USING ICP-MS (7500CX) DEVICE

Ibadova S.,


Dadashova C.


Abstract

Water samples were taken from the Shikh shore of the Caspian Sea to conduct the research. In the marine

water samples taken from the area, heavy metals were identified using the Agilent 7500Series ICP-MS device.

The analyzes were performed in the Complex Analytical Research Laboratory of the National Department of En-

vironmental Monitoring.

Keywords: Caspian Sea, seawater, heavy metals, inductively coupled plasma, Agilent 7500 Series ICP-MS

device, grade graphics, ppm-ppb, internal standard, mercury

The determination of heavy metals in seawater samples taken from the Shikh area was carried out using the

Agilent 7500Series ICP-MS. This device is based on the mass determination of metals by inductively coupled

plasma [1-2]. The purpose is to quantify the metals present in the sample. Metals analysis in seawater samples is

based on EPA 6020A method. Figure 1 shows the Agilent 7500 Series ICP-MS device.

Figure 1. Agilent 7500 Series ICP-MS

Unlike other methods, this analysis is extremely sensitive and allows most elements in the cyclical system to

specify ppm-ppb accuracy (Figure 2). On the other hand, the interference in the device is very low.

Figure 2. The elements identified by the use of ICP-MS device


The general scheme of the ICP-MS device is as

follows.

1. Sample input system

2. Plasmatic flame bloc

3. Interface part to serve the transfer of ions from

the plasma to the high-vacuum mass spectrometer

4. Part of ionic optics

5. Detector part

Sample input system: Inductively coupled

plasma mass spectroscopy the sample input system

consists of a peristalis pump, an aerosol chamber that

converts the sample to aerosol and mixes it with argon

gas. In the sample input system, aerosol conversion of

the sample occurs. Figure 3 illustrates the structure of

the device sample input system.

Plasmatic flame bloc. Plasma plays the role of ion

source in mass spectroscopy. In the center of the flame

in the argon plasma, the sample turns into aerosol form

or gas. When the sample is injected into the plasma in

an aerosol form, the elements to determined pass into

the gas phase. The temperature in the center of the

plasma where the sample aerosol is moving is between

6,000 K to 8,000 K. Argon gas was used as plasma. Be-

cause the rope is inert gas, it is inexpensive and can be

easily obtained in pure form. The sample aerosol is

trapped in the central part of the plasma by injector ig-

nition.

Interface system. This system consists of 2 cones:

Skimmer cone and sample cone. Sample cone is located

at the front of the plasma, while the skimmer cone is

located aloof from the sample cone.

ICP-MS 7500cx device adjustment (Tuning).

The device must be adjusted before each analysis

or after cleaning operations on the device. At that, the

cleaning solution (Tune Solution 1ppb) is used. There

are two types of adjustment process: tune and auto-

tune. The tune itself consists of two parts, nogas mode

and he.mode. During the adjustment, both states of the

system are adjusted and the analysis is performed by

selecting any of these systems. The analysis is mainly

carried out at hemode.

Autotune is automatically self- adjustment of the

device. Mainly is done after cleaning works on the de-

vice.

After both systems adjusting, parameter called

P/A factor is adjusted if needed. Determination of this

factor is carried out every 2-3 weeks. It is conducted to

determine the sensitivity of the detector against certain

metal atoms entered to the system. The solution for ad-

justing this system parameter is shown below for the

preparation of reagents.

Figure 3. Sample input system of the Agilent 7500 Series ICP-MS


Reagents, equipment and accessories used for

analysis.

1. Reagents used:

1. HNO3 (65%)

2. Multi-Element Calibration Standard-2A (Part

Number: 8500-6940)

3. SINGLE ELEMENT STANDARD (Part Num-

ber: 8500-6941)

4. 7500 Series PA Tuning 1 (Part Number: 5188-

6524)

5. 7500 Series PA Tuning 2 (Part Number: 5188-

6524)

6. Tuning Solution (Part Number: 5185-5959)

7. Wash-Nitric Acid Blank (Part Number: G1820-

60258)

8. Wash-Water Blank (Part Number: G1820-

60259)

9. Dual Mode 2 Solution (Part Number: G1820-

60410)

10. Dual Mode 1 Solution (Part Number: G1820-

60372)

11 Poly-Clear fluid (Part Number: G3292-80010)

12. Vacuum pump oil (Part Number: AGT-6040-

0798)

13 Tune solution for HMI (10ppb)

14. Ar; Ar + O2 and He gases

2. Equipment used:

1. Agilent Technologies 7500Series ICP-MS

(7500cx) G3272B Serial # JP82802622

2. Analytical Scales (Adventurer Pro (OHAUS)) S

/ N: 8729481922

3. Deionizer (PURELAB Ultra ELGA) S / N:

OP30K2510959

3. Used accessories:

1. 15 ml polypropylene test bottles

(CENTRIFUGE TUBES polypropylene 15 ml - non-

sterile, 50 pieces) LOT: CTPPA0009

2. 50 ml polypropylene test bottles

(CENTRIFUGE TUBES polypropylene sterile, 50 ml

50 pieces) LOT: CTPPF9001

3. 6 ml sample containers (Vials 6 ml (200 pieces))

P/N: G3160-65303

4. Tripods for sample containers

5. Auto pipettes (VWR INTERNATIONAL

Autoclavable VWR Signature Pipettor)

6. Pipette tips

7. Barometer

8. Thermometer (TGL 11997)

9. Reducers.

The analysis procedure

The most important step in mass spectroscopy

analysis is sample preparation. The samples are filtered

and released from mechanical impurities. The physical

parameters of the samples are then determined [3-

5]. The seawater analysis is performed using the HMI

Kit (High-Matrix Introduction), which is attached to the

instrument, and the samples are analyzed directly by in-

jection into the instrument.

Constructing of the graded graph

After the adjustment process is completed, a

method is created for analysis, or one of the ready meth-

ods is selected on the computer. Basically grade graphs

are constructed between 0-500 ppb and for mercury

analysis between 0-10ppb. During the analysis, the de-

vice automatically uses the built-in standard. It should

also be noted that the standard and solutions are diluted

with 2% nitric acid. However, Hg is an exception here

as the standards and solutions for mercury analysis are

prepared with 0.5% chloride acid. The specimen is an-

alyzed on the device after the threshold is set, and this

factor is taken into account during the calculation.

The rules for the preparation of solutions used

in the analysis of metals.

1. 2% nitric acid solution: 22 ml of dense nitric

acid is taken and diluted to 1000 ml with deionized wa-

ter.

2. 0.5% chloride acid solution: 11.4ml of chloride

acid is taken and diluted to 1000 ml with deionized wa-

ter.

3. Internal Standard solution: 5ml of Multi-Ele-

ment Calibration Standard-1 solution is diluted to 250

ml with 2% nitric acid.

4. P/A factor solution: 2 ml of 7500 Series PA

Tuning 1 and 7500 Series PA Tuning 2 is taken and is

diluted to 100 ml with 2% nitric acid. Non-metallic el-

ements inside PA Tuning 1 and PA Tuning 2 are added

in the required amount. The solution we prepared is

added 10 ml solution each containing 1000 mg/l dense

Fe, Ca, Se; Ag.

Dots for plotting graded graphs are prepared as 0;

0.5; 1; 5; 10; 50; 100; 200; 250; 500 ppb. For this pur-

pose, three standards of 10 mg/l (10ppm) dense are

used (Multi-Element Calibration Standard-2A; Multi-

Element Calibration Standard-3; Multi-Element Cali-

bration Standard-4). Dots for analysis of mercury are

prepared as 0; 0.5; 1; 5; 10 ppb 10mg/l SINGLE

ELEMENT STANDARD. It should be noted that all

dots are designed for single use, with 6 ml vials with a

total volume of 5 ml. It is complemented by a 50 ppb

dot to check the grade graph.

Calculation: Results should be reported in ppb.

Results of research conducted on seawater

samples

The analysis of heavy metals in seawater samples

taken from the Shikh area was carried out using the Ag-

ilent 7500 Series ICP-MS. The graded graphs of heavy

metals determined by mass-spectrometric method in

water samples are shown in the figure below.

The results of the analysis are calculated using a

mathematical statistical method. As can be seen from

the graded graphs, the amount of heavy metals was de-

termined with high precise. The results of the research

are presented in the table below.


Figure 4. Heavy metals grade graphs

Table 1.

Determination of heavy metals with using ICP-MS device

AArea where

the seawater sample was taken

Normative document: EPA 6020 B

Metals, (unit of measurement) mkg/l (ppb)

AAl BBa CCu NNi ZZn PSb CCr FFe AAs

SShikh 89.13 17.11 25.31 04.94 15.38 01.055 01.195 79.24 10.293

REFERENCES:

1. Aliyeva R.A. Fundamentals of analytical chem-

istry. Part II. Methods of chemical analysis. Baku,

2007, Baku University Publishing House, 574 p.

2. Aliyeva R.A., Hajiyeva S.R., Huseyinli A.K.

Methods of instrumental analysis. Science and Educa-

tion, Baku, 2010 - 280 p.

3. Yuning D.E. Instrumental methods of chemical

analysis. M.: Mir, 1989, 345 p.

4. Nikiforov L.G. Sanitary-chemical analysis of

environmental pollutants. M.: Chemistry, 1989, p. 44

5. Fellenberg G. - Flattened primrose. Introduction

in ecological chemistry. M.: Chemistry, 1997, p. 232

(in Russian).


MEDICAL SCIENCES

THE EFFECT OF PSYCHOTROPIC MEDICATIONS ON THE FUNCTIONAL STATE OF THE

ORAL CAVITY

Yusubova Sh.,

Associate Professor, Department of Therapeutic Dentistry, Azerbaijan Medical University

Demirchieva M.,

Assistant, Department of Therapeutic Dentistry, Azerbaijan Medical University

Karimli N.


ВЛИЯНИЕ ПСИХОТРОПНЫХ ПРЕПАРАТОВ НА ФУНКЦИОНАЛЬНОЕ СОСТОЯНИЕ

ПОЛОСТИ РТА

Юсубова Ш.Р.,

доцент кафедры

терапевтической стоматологии Азербайджанского Медицинского университета

Демирчиева М.В.,

ассистент кафедры


Керимли Н.К.



Abstract

Long-term use of tranquilizers, antidepressants, anticonvulsants in patients with mental disorders causes met-

abolic processes and saliva secretion [1, 4]. At the same time, the study of many interdependent diseases due to

the oral organs and tissues in this patients᾽ contingent and the development of necessary and effective therapeutic

and preventive measures on this background continue to occupy an important place in modern dentistry [2, 3, 5].

Аннотация

Длительное применение транквилизаторов, антидепрессантов, противосудорожных средств вызывает

у психически больных нарушения в обменных процессах, выделении слюны [1, 4]. При этом, все еще важ-

ное место в современной стоматологии продолжает занимать изучение многих взаимообусловленных за-

болеваний органов и тканей полости рта у данного контингента больных и разработка на этом фоне необ-

ходимых и эффективных лечебно-профилактических мероприятий [2, 3, 5].

Keywords: psychological disorders, saliva secretion disorder,metabolism disorder, oral cavity indicators.

Ключевые слова: психические нарушения, нарушение секреции слюны, нарушение метаболизма,

показатели ротовой полости.

Длительное применение транквилизаторов,

антидепрессантов, противосудорожных средств

вызывает у психически больных нарушения в об-

менных процессах, выделении слюны [1, 4]. При

этом, все еще важное место в современной стома-

тологии продолжает занимать изучение многих вза-

имообусловленных заболеваний органов и тканей

полости рта у данного контингента больных и раз-

работка на этом фоне необходимых и эффективных

лечебно-профилактических мероприятий [2, 3, 5].

Цель исследования: Определить клинико-ла-

бораторные показатели полости рта больных, дли-

тельное время принимающих психотропные сред-

ства.

МАТЕРИАЛЫ И МЕТОДЫ

ИССЛЕДОВАНИЯ

Было обследовано в общей сложности 220

больных шизофренией. На первом этапе сплошным

выборочным методом в отделениях больницы была

выделена группа из 60 взрослых (25-45 лет) паци-

ентов, которые обратились за специализированной

стоматологической помощью. Были изучены сле-

дующие параметры характеристик обследуемых

психически больных: анамнестические данные -

возраст, пол, характерологические особенности,

профессия, социальный статус, образование, сопут-

ствующие соматические заболевания, длитель-

ность самой психической патологии, психофарма-

кологическая терапия с указанием применяемых

психотропных средств.

Для характеристики группы однородных еди-

ниц были определены их средние арифметические

величины (М), ее стандартная ошибка (m) и диапа-

зон изменений (min-max). Для статистической об-

работки данных был применен непараметрический

– критерий U (Уилкоксона-Манна-Уитни) и пара-

метрический – t критерий Стьюдента, как метод

оценки различий показателей. Статистическое раз-

личие между группами считалось достоверным при

значении p<0,05. Статистическая обработка полу-

ченных данных проводилась на персональном ком-


пьютере с использованием современного програм-

много обеспечения – редактора электронных таб-

лиц Microsoft Excel 2007 и пакета прикладных про-

грамм Statistica 7.0.

Результаты собственных исследований

Тяжелые психические заболевания значи-

тельно нарушают регуляцию процессов слюноотде-

ления за счет сильно выраженного побочного влия-

ния, как на физическое, так и на психоэмоциональ-

ное на состояние больных. Для определения

степени негативного влияния исследуемой общесо-

матической патологии на функциональную актив-

ность слюнных желез и буферных свойств ротовой

жидкости клинико-лабораторные наблюдения осу-

ществлялись в ближайшие и отдаленные от их

начала периоды, особенно в период максимально

выраженных клинических проявлений, которыми

характеризуются острые фазы заболевания и пе-

риод интенсификации курса базовой терапии.

Как видно из полученных табличных данных,

которые представлены ниже, у обследуемых боль-

ных шизофренией и пограничными психическими

расстройствами после назначения и приема мини-

мальной суточной дозы необходимых лекарствен-

ных препаратов, в частности, нейролептика, ско-

рость фоновой саливации спустя несколько дней

после завершения курса базовой терапии снизилась

до отметки 0,44 ±0,011 мл/мин и 0,48±0,016 мл/мин,

соответственно в первой основной группе и в

группе сравнения (табл.1). У обследуемых психи-

ческих больных в вышеуказанные сроки наблюда-

лась почти аналогичная картина в показателях, от-

ражающих степень вязкости ротовой жидкости, ко-

торая оказывает самое прямое и негативное

действие на состояние гигиены полости рта, осо-

бенно на интенсивность отложений зубного налета

на поверхности зубов, особенно в их пришеечной

области. У обследуемых лиц с психической патоло-

гией и диагностированными в ходе стоматологиче-

ского осмотра полости рта патологическими изме-

нениями воспалительного и деструктивного харак-

тера в органах и тканях зубочелюстной системы, в

частности, в мягких околозубных тканях, вязкость

смешанной слюны, забранной у этих пациентов по-

сле приема заниженных доз нейролептика в стуки,

определялась в следующих средних значениях -

3,75±0,057 и 3,28±0,029, соответственно у больных

шизофренией и пограничными психическими рас-

стройствами (р<0,001). Скорость фоновой салива-

ции по всем основным группам значительно снизи-

лась после увеличения дозы назначаемых средств

основной базовой терапии, по сравнению с дан-

ными, полученными при использовании их мини-

мального количества. Так, после назначения обсле-

дуемым больным средней суточной дозы соответ-

ствующих лекарственных препаратов, многие из

которых отличаются сильным химическим дей-

ствием, скорость слюноотделения в первой основ-

ной группе снизилась до отметки 0,32±0,005

мл/мин, что почти в 1,3 раза ниже, чем показатели,

выявленные по этой же группе, но при отличной

методике лечения. Немного выше цифровые значе-

ния фиксировались в группе сравнения, где у боль-

ных с пограничными психическими заболеваниями

скорость фоновой саливации определялась в сред-

них значениях, равных 0,37±0,011 мл/мин. О побоч-

ном влиянии сильнодействующих лекарственных

препаратов, даже независимо от их применяемой

дозы свидетельствовали показатели, которые были

зарегистрированы в контрольной группе, состав-

ленной из практически здоровых людей. Так, со-

гласно результатам статистического анализа, полу-

ченных по этой группе данных, скорость секреции

ротовой жидкости со стороны слюнных желез, ко-

торые также отличались нормальной активностью

при отсутствии тяжелой общесоматической пато-

логии, была очень высокой и фиксировалась в сред-

нем значении, равном - 0,75±0,018 мл/мин, что

было почти в два раза выше, чем в остальных двух

группах наблюдений.

Таблица 1.

Зависимость показателей скорости выделения слюны и

вязкости ротовой жидкости от суточной дозы нейролептика

Минимальная суточная доза

нейролептика

Средняя суточная доза


Максимальная суточная доза


v,мл/мин вязкость v,мл/мин вязкость v,мл/мин вязкость

1 группа 0,44 ±

0,011*

3,75 ±

0,057*

0,32 ±

0,005*

4,04±

0,049*

0,22 ±

0,006*

4,65 ±

0,038*

2 группа 0,48 ±

0,016*

3,28 ±

0,029*

0,37 ±

0,011*

3,98 ±

0,042*

0,24 ±

0,029*

5,40 ±

0,049*

контроль Скорость выделения слюны Вязкость ротовой жидкости

0,75 ± 0,018 1,54 ± 0,020

Примечание: * - p<0,001 относительно контрольной группы

Важно отметить, что на всех этапах клинико-

лабораторных исследований при межгрупповой

сравнительной оценке полученных в эти сроки дан-

ных, отличия оказались статистически достовер-

ными. Определенные результаты свидетельство-

вали о том, что после завершения интенсивных ле-

чебно-профилактических мероприятий с

использованием средней суточной дозы лекар-

ственных препаратов вязкость слюны, по сравне-

нию с результатами предыдущих исследований

значительно увеличилась, что отрицательно сказы-

вается на очищающей способности ротовой жидко-

сти и на ее буферной емкости. На фоне частого ди-

агностирования у обследуемых больных ксеросто-

мии или гипосаливации, а также выраженного

угнетения адаптационных возможностей орга-


низма на фоне развития самой психической патоло-

гии и яркой выраженности их клинических симпто-

мов в полости рта, а также в процессе увеличения

дозы, применяемых в этих случаях лекарственных

препаратов значительно повышается вязкость сек-

ретируемой слюны, которая в основных группах

больных с психическими расстройствами состав-

ляла примерно - 4,04±0,049 и 3,98 ±0,042, соответ-

ственно у больных шизофренией и пограничными

психическими заболеваниями (р<0,001). В объеме

секретируемой слюны и ее вязкости в основной

группе оказались сопоставимы с аналогичными

данными, выявленными у психических больных в

группе сравнения, после завершения всего объема

курса базовой терапии с применением средней су-

точной дозы нейролептиков, а по цифровым значе-

ниям немаловажных для нормального функциони-

рования структурных элементов ротовой полости

факторов наблюдалась негативная динамика. При

этом, по количеству выделенной ротовой жидкости

данные, фиксированные в группе контроля оказа-

лись намного выше, чем в двух других группах об-

следования (p<0,001). При продолжающихся лечеб-

ных мероприятиях и попытке использования в тра-

диционной терапии максимальной суточной дозе

нейролептика и при отсутствии эффективных ле-

карственных средств, применяющихся для стиму-

ляции саливации, реакция слюнных желёз оказа-

лась значительно заниженной, то есть объём секре-

тируемой смешанной слюны характеризовался

выраженным угнетением фоновой и стимулирован-

ной саливации, который практически не менялся и

оставался на очень низком уровне все сроки наблю-

дений.

Заключение. Все вышеизложенное свидетель-

ствует о выраженных нарушениях и угнетении вы-

делительной функции слюнных желёз при наличии

психической патологии, при его длительном тече-

нии, росте степени тяжести, чрезмерных нагрузках

на организм фоновой патологии, значимые наруше-

ния в функциональном состоянии органов и тканей

полости рта. Количество выделенной ротовой жид-

кости или скорость фоновой саливации на началь-

ном этапе исследований, которые были проведены

в основной группе и в группе сравнения после

назначения и приема сильнодействующих лекар-

ственных препаратов в максимально допустимой

суточной дозе определялась по сравнению с кон-

трольной низких значениях. Необходимо отметить,

что с повышением дозы препаратов состояние ор-

ганов полости рта, ответственных за важный про-

цесс секреции ротовой жидкости, продолжает ухуд-

шаться, а показатели достигают значений, которые

оказываются почти в два раза ниже исходных дан-

ных, фиксированных в тех же группах больных, но

с назначением более слабых доз нейролептиков.

Так, в первой группе больных шизофренией ско-

рость нестимулированного слюноотделения после

завершения базовой терапии с применением завы-

шенной дозы лекарств составляла примерно

0,22±0,006 мл/мин, аналогичная неблагоприятная

динамика регистрировалась и в группе сравнения,

где обследовались больные с психическими погра-

ничными расстройствами. Здесь данные незначи-

тельно отличались от показателей основной группы

и составляли в среднем - 0,24±0,029 мл/мин

(р<0,001). В ходе применения максимальной суточ-

ной дозы стимулирующих лекарственных препара-

тов одновременно с уменьшением скорости салива-

ции наблюдалась и повышение вязкости смешан-

ной слюны в полости рта психических больных.

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ:

1. Almomani, F., Williams, K., Catley, D. and

Brown, C. Effects of an oral health promotion program

in people with mental illness. Journal of Dental Re-

search 2009. 88(7), 648-52.

2. Chi, AC, Neville, BW, Krayer, JW, Gonsalves,

W. Oral Manifestations of Systemic Disease. Am Fam

Physician. 2010 ;82(11):1381-1388.

3. Islam, NM, Bhattacharyya,I., Cohen, DM. Com-

mon Oral Manifestations of Systemic Disease. Oto-

laryngologic Clinics of North America. 2011 February.

Vol 44, Issue 1.

4. Gowda EM, Bhat PS, Swamy MM. Dental

health requirements for psychiatric patients. MJAFI.

2007(63):328.

5. Jovanović S., Milovanović S. D., Gajić I., Man-

dić J., Latas M., Janković L. Oral health status of psy-

chiatric in-patients in Serbia and implications for their

dental care // Croat Med J. 2010. Oct. №51 (5). Р. 443-

450.


ANXIETY᾽ INDICATORS OF THE PSYCHICAL PATIENTS IN DENTAL INTERVENTION

Yusubova Sh.,

Associate Professor, Department of Therapeutic Dentistry, Azerbaijan Medical University

Demirchieva M.,


Karimli N.


ПОКАЗАТЕЛИ ТРЕВОЖНОСТИ ПСИХИЧЕСКИ БОЛЬНЫХ ПРИ СТОМАТОЛОГИЧЕСКОМ

ВМЕШАТЕЛЬСТВЕ

Юсубова Ш.Р.,

доцент кафедры


Демирчиева М.В.,



Керимли Н.К.



Abstract

Before dental treatment, patients may experience some physiological and emotional stress due to pain, un-

comfortable position, duration of treatment and the use of medications. [1, 2, 3]. Diagnosis of stress is often carried

out by testing the patients on the Spilberger-Hanin scale, which identifies personal and situational anxiety, reflect-

ing the state of a person in the current situation.

Аннотация

Перед лечением у стоматолога пациенты в связи с болью, неудобным положением, длительностью

лечения и применением медикаментов могут испытывать определенный физиологический и эмоциональ-

ный стресс. [1, 2, 3]. Диагностику стресса чаще проводят тестированием пациентов по шкале Спилбергера-

Ханина, которая выделяет личностную и ситуативную тревожность, отражающую состояние человека в

текущей ситуации.

Keywords: pain, physiological stress, emotional stress, anxiety, dental procedures.

Ключевые слова: боль, физиологический стресс, эмоциональный стресс, тревожность, стоматологи-

ческие манипуляции.

Перед лечением у стоматолога пациенты в

связи с болью, неудобным положением, длительно-

стью лечения и применением медикаментов могут

испытывать определенный физиологический и эмо-

циональный стресс. [1, 2, 3]. Диагностику стресса

чаще проводят тестированием пациентов по шкале

Спилбергера-Ханина, которая выделяет личност-

ную и ситуативную тревожность, отражающую со-

стояние человека в текущей ситуации.

Цель исследований. Провести сравнительный

структурный анализ личностной и ситуативной

тревожности на стоматологическом приеме у боль-

ных с хронической психической патологией .

МАТЕРИАЛЫ И МЕТОДЫ

ИССЛЕДОВАНИЯ

Было обследовано 148 человек, из них 78 боль-

ных шизофренией и 70 практически здоровых лиц.

Критериями включения больных являлись: возраст

пациентов от 25 до 45 лет, верифицированные по

критериям международной классификации болез-

ней МКБ-10, согласно которым больным устанав-

ливался диагноз «шизофрения, шизотипические и

бредовые расстройства» или различные виды по-

граничных психических расстройств, а также эпи-

лепсия, врожденное слабоумие. Основными мето-

дами исследования психически больных явились

клинический метод, с помощью которого опреде-

ляли АД, пульс, частота дыхания, изучение психи-

ческого статуса с использованием клинико-психо-

логических методов (шкалы оценки уровня реак-

тивной и личностной тревожности Спилбергера-

Ханина (1970).

Результаты исследования обработаны методом

вариационной статистики. Для характеристики

группы однородных единиц были определены их

средние арифметические величины (М), ее стан-

дартная ошибка (m) и диапазон изменений (min-

max). Для статистической обработки данных был

применен непараметрический – критерий U (Уил-

коксона-Манна-Уитни) и параметрический – t кри-

терий Стьюдента, как метод оценки различий пока-

зателей. Статистическое различие между группами

считалось достоверным при значении p<0,05.

Результаты собственных исследований.

Учитывая большую роль психологического фак-

тора в формировании мотивации к уходу за поло-

стью рта и улучшению стоматологического ста-

туса, всем обследуемым больным с психическими


отклонениями перед началом комплексных ле-

чебно-профилактических мероприятий, а затем на

различных этапах исследований проводилось пси-

хологическое тестирование для определения пси-

хоэмоционального статуса. Этот метод обследова-

ния личности использовался нами для выявления

возможных предикторов нарушений в психо-эмо-

циональном состоянии больных, после чего на ос-

новании полученных данных решался вопрос о вы-

боре оптимальных подходов в применении тех или

иных стоматологических манипуляций и методик

психокоррекции. Предварительные результаты

позволяют утверждать, что до, в начале и даже по-

сле завершения ортопедического лечения и проте-

зирования заболевания диагностика стресса очень

важна и высоко информативна (табл.1). Например,

при дальнейшем развитии стрессовой ситуации в

ходе протезирования, а также в процессе ношения

конструкций функциональные нарушения в орга-

нах и тканях полости рта, которые имеют место при

этом, негативно влияют, в общем, на качество всей

стоматологической помощи.

Таблица 1.

Динамика показателей ситуативной тревожности в процессе лечения.

Процессы лечения

Показатели ситуативной тревожности

Основная гр. -78 Контрольная гр.-70 Уровень значимости

с основной группой

До протезирования 54,3±0,41 41,5±0,25 p<0,001

После завершения лечения 46,2±0,22 42,3±0,23 p<0,001

Уровень значимости до протезиро-

вания p<0,001 p<0,05

В процессе адаптации 35,2±0,42 39,4±0,41 p<0,001

Уровень значимости до протезиро-

вания p<0,001 p<0,001

Выявленная закономерность позволяет реко-

мендовать сроки проведения психологического те-

стирования на стоматологическом приеме и опре-

делить клинически значимые критерии, которые

необходимы для составления необходимого объема

лечебных манипуляций и профилактики возмож-

ных осложнений, нередко связанных с низким

уровнем мотивации психически больных к посто-

янному уходу за состоянием полости рта. Психоло-

гическое тестирование у обследуемого контингента

больных целесообразно проводить в динамике, до

начала протезирования, в процессе него, а также на

различных этапах их ношения, что также опти-

мально для определения адаптационных возможно-

стей организма лиц с психическими отклонениями.

Динамика этих показателей в различные сроки реа-

билитационного периода помогает выявить группу

риска возникновения серьезных психо-эмоцио-

нальных нарушений в зависимости от сроков ноше-

ния, длительности течения и вида фонового психи-

ческого заболевания.

Показатели уровня тревожности по Спилбер-

геру-Ханину, а также уровень депрессии у пациен-

тов на момент начала исследования и ортопедиче-

ского лечения превышали таковые контрольной

группы в несколько раз. У практически здоровых

пациентов, не отягощенных фоновой патологией,

не наблюдался случай депрессивного расстройства,

в то время для больных с психическими расстрой-

ствами в основной группе были характерны посто-

янные депрессивные нарушения. Сдвиги уровней

ситуативной тревожности по Спилбергеру-Ханину

в первой и второй группах обследования были ста-

тистически достоверными и значимыми и характе-

ризовали личностные качества, которые формиру-

ются в процессе становления индивидуума и слабо

поддаются коррективам. Согласно результатам ста-

тистического анализа, уровень ситуативной тре-

вожности у психически больных, получающих ком-

плексную стоматологическую терапию с примене-

нием методов психокоррекции, заметно снизился в

обеих группах. Для пациентов второй группы также

характерна вышеуказанная динамика позитивных

изменений полученных показателей, но на сравни-

тельно меньшие величины. Для пациентов первой

основной группы был характерен более выражен-

ный статистически значимый сдвиг по всем иссле-

дуемым параметрам. Иными словами, реактивная

тревожность уменьшилась после осуществления

комплексной местной терапии с обязательным при-

менением эффективных методов психокоррекции.

Отрицательный сдвиг по изучаемым показателям

можно объяснить снижением чувства страха или

полным отсутствием боязни пациентов перед по-

вторными исследованиями.

На основании вышеизложенного можно кон-

статировать тот факт, что в ходе клинических

наблюдений отмечается положительный результат

проведенного ортопедического лечения пациентов

в виде протезирования, которое выполнялось с не-

обходимой именно для обследуемого контингента

психических больных фармакологической под-

держкой. Снижение полученных статистических

данных свидетельствует о переходе декомпенсиро-

ванного состояния организма психически больных

в стадию компенсации. Коррекция мотивационного

поведения, уменьшение уровня ситуативной тре-

вожности и депрессии подтверждают эффектив-

ность своевременного включения психокоррекции

в комплексное стоматологическое лечение. Таким

образом, чем выше уровень адаптационных воз-

можностей организма и эффективнее действия ре-

гуляторных функций различных органов и систем

организма, тем устойчивее он к неблагоприятным

психо-эмоциональным воздействиям, часто выяв-

ляемым на стоматологическом приеме. Результаты

корреляционного анализа свидетельствуют о том,


что данные психологического тестирования явля-

ются очень важными и наиболее объективными по-

казателями оценки функционального состояния па-

циентов с психическими отклонениями в процессе

зубного протезирования, а также в определенные

сроки после его завершения. При этом, не менее ин-

формативными показателями реакций вегетатив-

ной нервной системы обследуемых пациентов в от-

вет на стоматологическое вмешательство, в частно-

сти на ортопедическое лечение, являются

показатели личностной тревожности (табл.2).

Таблица 2.

Показатели личностной тревожности в процессе лечения

Процессы лечения

Показатели личностной тревожности

Основная гр. Контрольная гр. Уровень значимости

с основной группой

До протезирования 42,6±0,26 38,2±0,35 p<0,001

В процессе адаптации 41,3±0,31 38,9±0,31 p<0,001

Уровень значимости до протезирования p<0,01 p>0,05

После завершения лечения 38,5±0,32 37,5±0,36 p<0,05

Уровень значимости до протезирования p<0,001 p>0,05

Поэтому данные тестирования могут служить

объективными критериями диагностирования пси-

хического и эмоционального реагирования пациен-

тов с психическими отклонениями непосред-

ственно перед стоматологическим вмешатель-

ством, а также до и после протезирования.

Выводы. Выявленные в ходе исследований

особенности и уровень местных и организменных

адаптационно-компенсаторных возможностей сле-

дует учитывать при планировании стоматологиче-

ского лечения пациентов с психическими заболева-

ниями. Принимая во внимание их выраженное сни-

жение у больных шизофренией, основными кри-

териями при выборе ортопедической конструкции

и материала должны служить долговечность кон-

струкции, этот факт будет позитивно сказываться

на их эмоциональном состоянии, а также экономи-

ческая доступность. Важно отметить, что некото-

рые виды зубных протезов, включая бюгельные

протезы и литые несъемные конструкции, обеспе-

чивая большую функциональность, прочность, об-

ладают высокой степенью адаптации пациентов с

психическими отклонениями к этим протезам.


1. Jeske A. H., Giovannitti J. G., Peters-Halligan

K. A., Chen J. W., Ryan M. P. Enteral conscious seda-

tion and emergency procedures for Texas dental practi-

tioners // Tex Dent J. 2007. Jun. №124 (6). Р. 559.

2. Lloyd-Williams F., Dowrick C., Hillon D.,

Humphris G., Moulding G., Ireland R. Mental health:

A preliminary communication on whether general den-

tal practitioners have a role in identifying dental pa-

tients with mental health problems // British Dental

Journal. 2001. №191. Р. 625-629.

3. Seto M., Sakamoto Y., Takahashi H., Kita R.,

Kikuta T. Does planned intravenous sedation affect

preoperative anxiety in patients? // Int J Oral Maxillo-

fac Surg. 2013. Apr. №42 (4). Р. 497-501.


УДК 616.37-002:616-089.48

OPTIONS FOR DRAINAGE OF THE PURULENT-NECROTIC PROCESS IN DESTRUCTIVE

PANCREATITIS

Avakimyan S.,

doctor of medical Sciences,

associate Professor of the Department of faculty and hospital surgery FSBEI HE KubSMU

Popandopulo K.,

Doctor of Medical Sciences,

Head of the Department of Faculty and Hospital Surgery FSBEI HE KubSMU

Avakimyan V.,


Professor of the Department of faculty and hospital surgery FSBEI HE KubSMU

Didigov M.


associate Professor of the Department of faculty and hospital surgery FSBEI HE KubSMU

Marinochkin A.

postgraduate student of the Department of faculty and hospital surgery FSBEI HE KubSMU

FSBEI HE KubSMU of the Ministry of Health of the Russian Federation (Federal State Budget Educational In-

stitution of Higher Education "Kuban State Medical University" of the Ministry of Health of the Russian Federa-

tion), Department of faculty and hospital surgery, head of the department K.I. Popandopulo. 350063, Sedina

str., 4, Krasnodar, Russia.

ВАРИАНТЫ ДРЕНИРОВАНИЯ ГНОЙНО-НЕКРОТИЧЕСКОГО ПРОЦЕССА ПРИ

ДЕСТРУКТИВНОМ ПАНКРЕАТИТЕ

Авакимян С.В.,

доктор медицинских наук,

доцент кафедры факультетской и госпитальной хирургии ФГБОУ ВО КубГМУ

Попандопуло К.И.,


заведующий кафедры факультетской и госпитальной хирургии ФГБОУ ВО КубГМУ

Авакимян В.А.,


профессор кафедры факультетской и госпитальной хирургии ФГБОУ ВО КубГМУ

Дидигов М.Т.,


доцент кафедры факультетской и госпитальной хирургии ФГБОУ ВО КубГМУ

Мариночкин А.С.

аспирант кафедры кафедры факультетской и госпитальной хирургии ФГБОУ ВО КубГМУ

ФГБОУ ВО КубГМУ Минздрава России (Федеральное государственное бюджетное образовательное

учреждение высшего образования “Кубанский Государственный Медицинский Университет” Мини-

стерства здравоохранения РФ), Кафедра факультетской и госпитальной хирургии, зав. кафедрой д.м.н.

К.И. Попандопуло. 350063, ул. Седина, 4, Краснодар, Россия.

Abstract

The purpose of the study. Research of the regularities of the purulent-necrotic process spread in acute de-

structive pancreatitis (ADP) and the choice of methods for their rational drainage.

Material and methods of the study. 235 patients with ADP were operated. Ways of the purulent-necrotic

process spread were studied intraoperatively.

Results of the study. Research of the intraoperative topography of the purulent-necrotic process spread made

it possible to identify 4 variants of the pathological process spread in the abdominal cavity and in the retroperito-

neal space.

Conclusion. Knowledge of the patterns of development of the pathological process in the abdominal cavity

and retroperitoneal tissue allows us to choose rational methods of drainage of the abdominal cavity and retroperi-

toneal space.

The conclusion. Knowledge of the regularity of the pathological process spread in the abdominal cavity and

retroperitoneal tissue allows us to choose rational methods of drainage of the abdominal cavity and retroperitoneal

space.

Аннотация

Цель исследования. Изучение закономерностей распространения гнойно-некротического процесса

при остром деструктивном панкреатите (ОДП) и выбор методов рационального их дренирования.


Материал и методы исследования. Оперировано 235 больных ОДП. Пути распространения гнойно-

некротического процесса изучены интраоперационно.

Результаты исследования. Изучение интраоперационной топографии распространения гнойно-некро-

тического процесса позволило выделить 4 варианта распространения патологического процесса в брюш-

ной полости и в забрюшинном пространстве.

Заключение. Знание закономерности распространения патологического процесса в брюшной полости

и забрюшинной клетчатке позволяет выбрать рациональные метода дренирования брюшной полости и за-

брюшинного пространства.

Keywords: destructive pancreatitis. Options for drainage.

Ключевые слова: деструктивный панкреатит. Варианты дренирования.

Введение. Острый панкреатит (ОП) является

одним из самых частных острых заболеваний орга-

нов живота. [1,2,3,4] и занимает ведущее место в

ургентной абдоминальной хирургии. Однако мно-

гие вопросы, касающиеся ОП, ждут своего разре-

шения: нет единых и согласованных взглядов по во-

просам классификации, выбора оптимальных сро-

ков и методов хирургического лечения

панкреонекроза. Остаётся стабильно высокая ле-

тальность. По данным [1,2,7,9,10] она составляет 5

- 10%. Острый деструктивный панкреатит (ОДП)

встречается в 20-30 % случаев, при этом у 30-70 %

больных происходит инфицирование очагов де-

струкции, что приводит к увеличению летальности

до 40-70 % [3,4,5,8,9,10].

Для правильного выбора доступа к патологи-

ческому процессу и выбора метода дренирования

гнойно-некротических очагов принципиально

важно знать пути распространения некрозов в за-

брюшинном пространстве. Не случайно [6] реко-

мендуют при гнойно-некротических процессах ука-

зывать пораженные анатомические образования в

ретропанкреатической клетчатке.

Цель работы. Изучить закономерности рас-

пространения гнойно-некротического процесса при

остром деструктивном панкреатите и предложить

наиболее рациональные пути дренирования.

Материал и методы исследования. Диагноз

основывался на клинических симптомах, исследо-

вание прокальцитонина, амилазы, липазы, числа

лейкоцитов, УЗИ, КТ, РХПГ, ЧЧПХГ, ЭФГДС.

Изучение указанных критериев в динамике позво-

ляли своевременно ставить показания к оператив-

ному вмешательству. В клиническую разработку

были включены 235 больных острым деструктив-

ным панкреатитом, которым была выполнена ши-

рокая лапаротомия, во время которой была произ-

ведена оценка распространение патологического

процесса как, в брюшной полости, так и в забрю-

шинном пространстве.

Результаты исследования и их обсуждение.

Среди путей распространения гнойно-некротиче-

ского процесса при ОДП мы выделили 4 варианта.

Первый вариант обнаружен у 106 больных (45,1%).

В патологический процесс при этом вовлекалась

сальниковая сумка, подпеченочное и правое под-

диафрагмальное пространство, параколон и пара-

нефрий справа и правый плевральный синус (рис.

1). На всех рисунках (1-8) область распространения

патологического процесса заштрихована.

Рис. 1. Первый вариант распространения пато-

логического процесса при ОДП: А- Правый плев-

ральный синус, Б- Правое поддиафрагмальное

пространство,

В- Подпеченочное пространство,

Г-Область головки поджелудочной железы,

Д-Паранефральная и параколитическая клет-

чатка справа, Е- Сальниковая сумка.

Рис. 2. Второй вариант распространения патоло-

гического процесса при ОДП:

А- Сальниковая сумка, Б- Корень брыжейки тол-

стой и тонкой кишки, А- Головка поджелудочной

железы и паравазальная клетчатка вдоль аорты,

В- Паравазальная клетчатка вдоль подвздошных

сосудов справа,

Д-Паравазальная клетчатка вдоль подвздошных

сосудов слева.


Всего было оперировано 235 больных, из кото-

рых умерло 36 человек. Общая летальность соста-

вила 15,3%.

Первый вариант обнаружен у 106 больных (45,

1%).Умерло после операции 8 или 7,2%.

Второй вариант выявлен у 11 больных (4,7%).

После операции умер 1 пациент или 9,1%.

Третий вариант встретился у 67 человек

(28,5%). После операции умерло 6 больных (8,9%)

Четвертый вариант установлен у 51больного

(21,7%).Умер 21 больной или 41,2%.

В зависимости от варианта распространения

патологического процесса мы прибегали к различ-

ным вариантам дренирования брюшной полости и

забрюшинного пространства.

Варианты дренирования. Отток лимфы от

ПЖ и, следовательно, дренаж продуктов распада

тканей при ОДП, происходит почти исключительно

через лимфатические коллекторы забрюшинного

пространства верхнего отдела брюшной полости

(субплевральные, парааортальные и соседние с

ними). Из лимфоколлекторов через грудной лимфа-

тический проток и верхнюю полую вену, высоко-

токсичные продукты ферментативного протеолиза

и липолиза

Рис.3. Третий вариант распространения па-

тологического процесса при ОДП:

А- Левый плевральный синус,

Б- Поддиафрагмальное пространство слева,

В- Ворота селезенки, Д- Параколитическая и

паранефральная клетчатка слева,

Г- Сальниковая сумка.

Рис. 4. Четвертый вариант распространения патоло-

гического процесса при ОДП:

А и М-Плевральная полость справа и слева,

В-Подпеченочное пространство, Б и Л- Правое, и ле-

вое поддиафрагмальное пространство, Г-Область го-

ловки ПЖ и корня брыжейки, Д- Параколитическая и

паранефральная клетчатки справа,

Е-Парааортальная клетчатка. Ж и З-Паравазальная

клетчатка правых и левых подвздошных сосудов,

К- сальниковая сумка, И- Параколитическая и паране-

фральная клетчатки слева.

Методики дренирования только полости ма-

лого сальника через желудочно-ободочную связку,

Винслово отверстие и прочие, в том числе и лапа-

роскопические, к сожалению, этой задачи не ре-

шают, поэтому, в принципе, заведомо малоэффек-

тивны.В таких случаяхэкссудат всасывается через

имеющиеся в брюшине, так называемые, «люки», в

лимфатическое русло, поступая затем через груд-

ной лимфатический проток непосредственно в об-

щий кровоток.

Недостатки, присущие применяемым в настоя-

щее время оперативным, в том числе, лапароскопи-

ческим методикам, обусловили необходимость по-

иска другого, более анатомически и, главное, пато-

генетически обоснованного решения задачи

хирургического лечения деструктивного панкреа-

тита.

После вскрытия и санации брюшной полости

широко раскрывалась сальниковая сумка путем

рассечения lig. gastrocolica. При поражении хвоста

поджелудочной железы мобилизовался селезеноч-

ный угол ободочной кишки путем рассечения соот-

ветствующих связок, после чего селезеночный угол

кишки смещался медиально и книзу. Забрюшинная

клетчатки вокруг поджелудочной железы инфиль-

трировалась большим количеством (500 мл и более

0,25% раствора новокаина). По нижнему краю под-

желудочной железы рассекалась брюшина, далее

тело железы сначала по нижней, а затем по задней

поверхности тупо, пальцами, по возможности без

повреждения ее паренхимы, мобилизовалась

вплоть до селезеночных сосудов. При этом крайне

желательно было четко идентифицировать левую

толстокишечную вену (v. colicasinistra), которая в

большинстве случаев впадает не прямо в воротную

вену, а в ее приток –в селезеночную (v. lienalis), на

любом участке от ворот селезенки до места впаде-

ния селезеночной вены в воротную.


При необходимости создания хорошего пути

для оттока из очага некроза и обязательно при во-

влечении в патологический процесс, параколон до-

полнительно мобилизовался и низводился селезе-

ночный угол ободочной кишки. Оперативный

прием в данном случае заключался в разобщении

части брюшного органокомплекса (кроме почек и

мочеточников, находящихся в отдельном фасци-

альном пространстве, которое раскрывается при

наличии паранефрита) от задней, то есть, реберно-

поясничной стенки брюшной полости. Этим дости-

галось практически полное прерывание путей по-

ступления токсичных продуктов из очага некроза

поджелудочной железы в лимфатическую систему

и общий кровоток.

В зависимости от путей распространения гной-

ного экссудата в брюшной полости и взабрюшин-

ной клетчатке мы прибегали к различным методам

дренирования брюшной полости забрюшинного

пространства.

Рис 5. Дренирование при первом варианте ОДП:

1-плевральной полости справа, 2- правого под-

диафрагмального пространства.

3-подпеченочного пространства. 4-области го-

ловки поджелудочной железы, 5-параколон

справа, 6-паранефрия справа, 7-сальниковой

сумки.

Рис.6 Дренирование при втором варианте

ОДП:1-сальниковой сумки через Винслово отвер-

стие, 2-корня брыжейки толстой кишки, 3-правой

подвздошной области, 4-сальниковой сумки через

желудочно-ободочную связку,

5-корня брыжейки тонкой кишкии абдоминального

отдела аорты, 6- левой подвздошной области.

При первом варианте распространения патоло-

гического процесса при ОДП мы прибегали к дре-

нированию сальниковой сумки, подпеченочного

иподдиафрагмального пространства справа и пра-

вого плеврального синуса, параколитической и пра-

нефральной клетчатки справа при необходимости

(рис. 5).

При втором варианте мы выполняли мобилиза-

цию12-типерстной кишки по Кохеру, головки тела

ПЖ. Если обнаруживался инфильтрат корня тол-

стой кишки, то широко обнажали нижнюю поверх-

ность ПЖ путем широкого рассечения желудочно-

ободочной связки. Рассекали т-образно задний ли-

сток париетальной брюшины с большой осторож-

ностью, чтобы не повредить крупные сосуды. Та-

ким образом, удавалось объединить все клетчаточ-

ные пространства в области 12-типерстной кишки,

корня толстой кишки, головки и тела ПЖ, при рас-

пространении гнойного процесса вдоль подвздош-

ных сосудов, вскрывали паравазальную клетчатку с

последующим установлением дренажей.


Рис.7 Дренирование при третьем варианте

ОДП:1-левого плеврального синуса. 2- левого под-

диафрагмального пространства. 3- области хво-

ста ПЖ и ворот селезенки. 4-паранефрия слева,

5-параколон слева. 6-сальниковой сумки.

Рис. 8. Дренирование при четвертом варианте

ОДП левого 13) и правого (1) плевральных сину-

сов., Левого(12)и (2) правогоподдиафрагмальных

пространств,

3-подпеченочного пространства, 4- области го-

ловки и тела ПЖ, 5-парааортальной клетчатки и

корня брыжейки тонкой кишки,

6-параколон и паранефрия справа, 7-паравазаль-

ной клетчатки подвздошных сосудов справа,8-па-

равазальной клетчатки подвздошных сосудов

слева, 9-параколон и паранефрия справа,10-корня

брыжейки, 11- сальниковой сумки.

При третьем варианте (рис. 7) распростране-

ния гнойно-некротического процесса при ОДП вы-

полняли дренирование сальниковой сумки, левого

поддиафрагмального пространства и левого плев-

рального синуса. При инфильтрации или гнойном

расплавлении параколитической клетчатки прибе-

гали к мобилизации селезеночного изгиба толстой

кишки, нисходящей и сигмовидной кишки. Моби-

лизацию проводили в медиальном направлении

вплоть до абдоминального отдела аорты. Дренажи

устанавливали позади мобилизованных отделок

толстой кишки. При гнойном расплавлении паране-

фральной клетчатки вскрывали и дренировали об-

ласть паранефрия. При панкреонекрозе с преиму-

щественным поражением хвоста ПЖ, когда вокруг

селезенки и у её ворот обнаруживается гной, для

адекватного и эффективного дренирования мы при-

бегали кспленэктомии с установлением дренажа в

ложе селезёнки.

Четвертый вариант распространения патологи-

ческого процесса (рис. 8)при ОДП отмечался у са-

мых тяжелых больных. В таких случаях хирург

сталкивается не только с тотальным панкреонекро-

зом и парапанкреатитом, но и с широким разруше-

нием забрюшинной клетчатки с вовлечением в па-

тологический процесс плевральных синусов, под-

диафрагмального пространства и развитием, как

правило, общего перитонита. В таких случаях пока-

зано широкое раскрытие всех патологических обра-

зований. Мы считаем чрезвычайно важным рассе-

чение заднего листка париетальной брюшины над

поджелудочной железой. Такое рассечение у части

больных предупреждает дальнейшее распростране-

ние патологического процесса, так как после рассе-

чения париетальной брюшины с дренированием,

гнойному содержимому легче оттекать по дренаж-

ным трубкам наружу, что ведет к уменьшению яв-

лений эндогенной интоксикации. У таких больных

необходимо прибегать к максимальной мобилиза-

ции ПЖ, мобилизации правой и левой половины

толстой кишки, к широкому раскрытию корня бры-

жейки и практически всех отделов забрюшинного

пространства. Кроме того, приходится широко дре-

нировать поддиафрагмальное и подпеченочное

пространство, пунктировать, а иногда и дрениро-

вать оба плевральных синуса

ВЫВОДЫ

1. При остром деструктивном панкреатите, от-

мечается четыре варианта распространения

гнойно-некротического процесса.

2. Во всех случаях тяжелого ОДП постоянно

встречается оментобурсит, парапанкреатит с после-

дующим вовлечением в патологический процесс

других отделов брюшной полости и забрюшинного

пространства

3. Выбор способа и объём дренирования

брюшной полости изабрюшинного пространства

зависит от варианта распространения гнойно-

некротического процесса и вовлечённого в него

клетчаточных пространств.

4. Рассечение задней париетальной брюшины

над поджелудочной железой считаем совершенно


обязательным, так как в большей мере предупре-

ждает распространению гнойного процесса по за-

брюшинному пространству.


1. Багненко С.Ф., Гольцов В.Р., Озеров В.Ф. и

другие. Особенности хирургического лечения аб-

сцессов поджелудочной железы. Материалы VII

Всероссийской конференции общих хирургов с

международным участием. Красноярск. 2012; С.

18-19.

2. Глухов А.А., Кошелев П.И., Боев С.Н. и др.

Опыт лечения больных острым деструктивным

панкреатитом. Материалы VII Всероссийской кон-

ференции общих хирургов с международным уча-

стием. 2012; С. 58-60

3. Ильченко А.А. билиарный панкреатит// Рус-

ский медицинский журнал, 2012 год. том 20. №15.

С. 803-807

4. Подлужный В.И., Родионов И.А. Острый

панкреатит. ГородКемерово 2017, с. 132.

5. Стяжкина С.Н., Ситников В.А., Леднева А.В.

Коробейников В.И. Острый деструктивный панкре-

атит: диагностика и лечение. Международный жур-

нал прикладных и фундаментальных исследований.

2011. № 5. С. 110-112.

6. Шапавальянц С.Г., Михайлусов С.В. Острый

панкреатит/ в кН.: Неотложная абдоминальная хи-

рургия под ред. А.А. Гринберга. Издательствово

«Триада - Х». -2010. - С. 382-325.

7. Bradley E. L.3rd. Management of severe acute

pancreatitis: a surgical odyssey/E. L.3rd. Bradley, N.

D. Dexter//Ann. Surg. -2010. Vol. 251. № 1. -P. 6-17.

8. P. Banks, T.L. Bollen, C. Dervenis et al.Classi-

fication of acute pancreatitis-2012: Revision of the at-

lanta classification and definitions by international con-

sensus//Gut. 2013. № 62 (1). P. 102-111.

9. Johnson C. D. Pancreatic Disease: Protocols and

Clinical Research/C. D. Johnson, C. W. Imrie. -

Springer, 2011. -Р. 115.

10. M.S. Petrov, S. Shanbhag, M.

Chakraborty et al.Organ failure and infection of pan-

creatic necrosis as determinants of mortality in patients

with acute pancreatitis//Gastroenterology. 2010. №

139(3). P. 813-820.


TECHNICAL SCIENCES

SUBSTANTIATION OF THE MIXER PARAMETERS FOR PREPARATION OF THE SOLUTION OF

LIQUID CONSERVANTS

Margaryan S.,

Doctor tech. sciences, professor

Hakobyan H.,

Doctor tech. sciences, professor

Harutyunyan T.,

Canditate tech. sciences, associate professor

Hakobyan L.

Assistant

Armenian National Agrarian University, Yerevan

ОБОСНОВАНИЕ ПАРАМЕТРОВ СМЕСИТЕЛЯ ДЛЯ ПРИГОТОВЛЕНИЯ РАСТВОРА ЖИДКИХ

КОНСЕРВАНТОВ

Маркарян С.Е.,

доктор технических наук, профессор

Акопян О.Т.,

доктор технических наук, профессор

Арутюнян Т. Г., кандидат технических наук, доцент

Акопян Л.Р.

ассистент

Национальный Аграрный Университет Армении, г. Ереван

Abstract

A mixer of liquid preservatives added to the silage mass was developed. In order to ensure high quality of

liquids mixing, the depth of placement of the liquid distributor inside the blending tank is justified.

Аннотация

Разработан смеситель жидких консервантов, добавляемых в силосуемую массу.С целью обеспечива-

ния высокого качества перемешивания жидкостей, обоснована глубина размещения распределителя жид-

кости внутри резервуара смесителя.

Keywords: silage, preservative, water, solution, distributor, mixing.

Ключевые слова: Силос, консервант, вода, раствор, распределитель, перемешивание.

Одной из прогрессивных технологий заго-

товки кормов является химическое консервировние

силоса и сенажа. Данная технология предусматри-

вает добавление химических препaрaтов (консер-

вантов) в корма перед закладкой их на хранение [1].

Для консервирования зеленых кормов предло-

жено много консервантов, которые бывают жид-

кими, порошкообразными и газообразными [2].

Жидкие консерванты, анлогично как и ядохи-

микаты поставляются в хозяйства в высококон-

цетрированном состаянии, а перед внесением они

разбавляются водой в требуемой пропорции [3].

Исходя из вышеизложенного, нами разработан

сместитель жидких ядохимикатов и консервантов,

который является составной частью устройства для

внесения растворов на обрабатываемый объект и

который позволяет получать раствор в местах его

непосредственного использования [4].

Сместитель (рис. 1) содержит резервуар 1 с за-

грузочным люком 2 и крышкой 3, а также распре-

делитель 4 жидкости, состоящей из двух труб, со-

единенных тройником 5 с вертикальной трубой 6 с

резьбовой верхней частью7.На резьбовую часть 7

навинчена гайка 8, опирающаяся на крышку 3.На

распределителе 4 установлены распылители 9, каж-

дый из которых состоит из сочлененных посред-

ством шарового шарныра штуцера 10 и гнезда

11.Каждый распылитель 9 снабжен осевым 12 и ра-

диальными 13 отверстиями. В нижней части резер-

вуара 1 выполнено отверстие 14, которое с помо-

щью трубопровода 15 сообщается с всасывающим

патрубком 16 насоса 17, приводимого в действие

электродвигателем 18.Распределитель 4 с помощью

приводящего шланга 19 сообщен с нагнетательным

патрубком 20 насоса 17. Шланг 19 сообщен отводя-

щим трубопроводом 21 с вентилем 22 трубо-прово-

дом 23 с разбрызгивающей штангой 24.


Рис. 1. Схема смесителя жидких консервантов.

Смеситель работает следующим образом.

Перед началом работы в зависимости от вы-

соты слоя жидкости в резервуаре 1 и давления в

распылителях 9 с помощью гайки 8 устанавливают

распределитель 4 жидкости в таком положении,

чтобы обеспечить оределенное соотношение между

расстоянием ℎ1 от оси распределителя жидкости 4

до уровня жидкости и расстоянием ℎ2 от дна резер-

вуара 1 до оси распределителя жидкости 4.

Резервуар через люк заполняется водой с под-

лежащими смешиванию материалами. При закры-

том вентиле 22 включают насос 17. Жидкость из ре-

зервуара 1 через отверстие 14 всасывается насосом

17 и нагнетется через шланг 19 и трубу 6 в распре-

делитель 4. Жидкость под давлением из распреде-

лителя 4 поступает к распылителям 9 и через их

осевые 12 и радиальные 13 отверстия выбрасыва-

ется в резервар 1, образуя струи, движущиеся по

различным направлениям относительно продоль-

ной и поперечной плоскостей резервуара 1, чем и

обеспечиватся тщательное перемешивание.

Вслед за перемешиванием открыватся вентиль

22 на заданную дозу внесения и часть жидкости че-

рез трудопровод 23 направляется к разбрызгиваю-

щей штанге 24. Другая часть жидкости поступает в

распределитель 4 жидкости и обеспечивает переме-

шивание смеси, находящейся в резервуаре.

Для обеспечения высокого качества переме-

шивания жидкостей в разработанном смесителе

необходимо, чтобы струи жидкости, выходящие из

всех отверстий распределителя, пробивали толщу

жидкости во всех направлениях.

Очевидно, что с этой точки зрения наиболее

характернными направлениями движения жидко-

сти являются вверх и вниз от распределителя, уста-

новленного на глубине h от уровня жидкости в ре-

зервуаре (рис. 2).

Рис. 2. Расчетные схемы к определению длины пути струи жидкости внутри резервуара.

Для определения длины пути струи жидкости

внутри резервуара рассмотрим два случая : I) дви-

жение вверх; 2) движение вниз.

Движение вверх

При движение струи жидкости, выходящей

вверх из отверстия (диаметром d) распределителя

(рис. 2а), рассмотрим движение части этой струи в

виде шара диаметром d, тогда дифференциальное

уравнение движения имеет следущий вид

𝑚ẍ = −𝑅 (1)

где m-масса части движущейся жидкости в

виде шара диаметром d ; R-сила сопротивления

движению жидкости.

Если принять, что в момент времени t движу-

щаяся часть струи жидкости (в виде шара) нахо-

дится на расстоянии x от распределителя, то сила

сопротивления R представлятется силой давления

столба жидкости диаметром d и высотой (h-x), т.е.


𝑅 = 𝜔(ℎ − 𝑥)𝜸 (2)

где 𝜔- площадь попоеречного сечения столба

жидкости диаметром d ; 𝛾- удельный вес жидкости.

Зная, что 𝜔 = 𝜋𝑑2

4, имеем

𝑅 = 𝜋𝑑2

4(h-x)𝜸 ( 3)

Массу объема жидкости в виде шара можно

представить в виде виражения

m =1

6𝜌𝜋𝑑3 ( 4 )

где - плотность жидкости.

Подставив ( 3) и ( 4 ) в ( 1), получаем

ẍ = −3𝛾

2𝜌𝑑(ℎ − 𝑥) (5)

Из курса гидравлика известию,что

𝛾 = 𝜌g (6)

где g- ускорение свободного падения.

Тогда, подставив (6) в (5), имеем

ẍ = −3𝑔

2𝑑(ℎ − 𝑥) (7)

Или

ẍ +3𝑔

2𝑑(ℎ − 𝑥) = 0 (8)

Для облегчения решения полученного диффе-

ренциального уравнения (8) введем новую пере-

менную

𝑦 =3𝑔

2𝑑(ℎ − 𝑥) (9)

Продифференцировав два раза (9), получаем

ý = −3𝑔

2𝑑ẍ (10)

ÿ = −3𝑔

2𝑑ẍ (11)

Подставив (9) и (11) в (8) после некоторых пре-

образований получаем следующее линейное одно-

родное дифференциальное уравнение с постоян-

ными коэффициентами

ÿ −3𝑔

2𝑑𝑦 = 0 (12)

Для уравнения (12) характеристическим урав-

нением будет

𝐾2 −3𝑔

2𝑑= 0 (13)

Корнями этого уравнения являются

К1 = √3𝑔

2𝑑 ; К2 = −√

3𝑔

2𝑑 (14)

Тогда общим интегралом, т.е. решением урав-

нения (12) будет

𝑦 = 𝑐1𝑒√

3𝑔

2𝑑𝑡

+ 𝑐2𝑒−√

3𝑔

2𝑑𝑡 (15)

где C1 и C2 – постоянные интегрирования; t- те-

кущее время движения жидкости.

Возвращаясь к первоночальной переменной ,

подставив (9) в (15), получаем

𝑋вв = ℎ −2𝑑

3𝑔(𝑐1𝑒

√3𝑔

2𝑑𝑡

+ 𝑐2𝑒−√

3𝑔

2𝑑𝑡) (16)

Движение вниз

При движении струи вниз (рис. 2б) дифферен-

циального уравнение движения части жидкости в

виде шара также представляется уравнением (1), в

котором сила сопративления R представляет собой

силу давления столба жидкости высотой (ℎ + 𝑥) ,

т.е.

𝑅 = 𝜋𝑑2

4(h-x)𝜸 (17)

Тогда, представив (4) и ( 17) в ( 1), с учетом (6),

получаем

ẍ +3𝑔

2𝑑(ℎ + 𝑥) = 0 (18)

Вводим новую переменную

𝜸 =3𝑔

2𝑑(ℎ + 𝑥) (19)

Дифференцируем два раза выражение ( 19)

ẏ =3𝑔

2𝑑ẋ (20)

ÿ =3𝑔

2𝑑ẍ (21)

Подставляя (19) и (21) в (18), имеем

ÿ +3𝑔

2𝑑𝑦 = 0 (22)

Характеристическое уравнение будет иметь

вид

𝐾2 +3𝑔

2𝑑= 0 (23)

Корни уравнения ( 23) мнимые и равны

К1 = 𝑖√3𝑔

2𝑑 ; К2 = −𝑖√

3𝑔

2𝑑 (24)

При наличии мнимых корней характеристиче-

ского уравнения общий иныеграл представляется в

виде следующего выражения

𝑦 = 𝐶1 cos √3𝑔

2𝑑t + 𝑐2 sin √

3𝑔

2𝑑𝑡 ( 25)

Перейдя к первоначальной переменной, имеем

𝑋вн =2𝑑

3𝑔(𝐶1 cos √

3𝑔

2𝑑𝑡 + 𝑐2 sin √

3𝑔

2𝑑𝑡 −ℎ) (26)

Текущая скорость движения жидкости опреде-

ляется путем дифенцирования уравнения (26)

𝑉вн =2𝑑

3𝑔√

3𝑔

2𝑑(𝐶2 cos √

3𝑔

2𝑑𝑡 − 𝑐1 sin √

3𝑔

2𝑑𝑡 ) (27)

Анализ кривых ,представленных на рис 3 пока-

зывает, что при движении струи вверх (сплошные

линии) на начальном этапе увеличения h величина

𝑋вв𝑚𝑎𝑥 увеличивается по прямопропорцианальной

закономерности. Причем участки сушествования

такой закономерности ограничиваются соответ-

ствующими значениями скоростей 𝑉0. Так , при

𝑉0 = 15м/с прямая пропорцианальность функции

𝑋вв𝑚𝑎𝑥 = 𝑓(ℎ) имеет место в пределе значений h=

0…0.2 м, при𝑉0 = 30м/с этот предел составляет

0…0.4м, при 𝑉0 = 45м/с - 0…0.6м, при 𝑉0 =60м/с - 0…0.8м.Это свиде-тельствует о том, что

чем больше начальная скорость 𝑉0 струи, тем с

большей глубины эта струя пробивает всю толщу

жидкости в резервуаре, что объясняется приданием

струе большой кинетической энергии.При дальней-

шем увелвчении h функция 𝑋вв𝑚𝑎𝑥 = 𝑓(ℎ) стано-

вится убывающей, т.е. с увеличением h величина

𝑋вв𝑚𝑎𝑥

уменьшается с затухающей интенсивностью,

что объясняется соответствующим увелечением

силы сопротивления движению струи.


Рис. 3. Зависимости максимальных значений длины пути струи жидкости от глубины расположения

распределителя ( движение струи вверх, ----- движение вниз).

При движении струи вниз (пунктирные линии)

функция 𝑋вн𝑚𝑎𝑥 в исследуемом интервале скоро-

стей 𝑉0 имеет убывающий характер.Сравнивая зна-

чения 𝑋вв𝑚𝑎𝑥 и 𝑋вн𝑚𝑎𝑥 при одних и тех же значе-

ниях 𝑉0 и h, замечаем, что величины 𝑋вн𝑚𝑎𝑥 всегда

меньше чем 𝑋вв𝑚𝑎𝑥 .Это объясняется тем фактом,

что при движении вниз сила сопротивления движе-

нию струи увеличивается, а при движения вверх-

уменшьается.

Дальнейший анализ кривых (рис. 3) показы-

вает, что характерными являюттся те значения h,

при которых меняется закономерность изменения

функции 𝑋вв𝑚𝑎𝑥 , поскольку при этих значениях h

движущаяся вверх струя пробивает всю толщу жид-

кости.Определив согласно рис. соответствующие

значения 𝑋вн𝑚𝑎𝑥 , можно установить координаты

расположения (по вертикали) распределителя, при

которых движущиеся вверх и вниз струи проби-

вают всю тольщу жидкости в резервуаре.В резуль-

тате, получаем: при 𝑉0 = 15м/с - 𝑋вв𝑚𝑎𝑥 = 0.2 м,

𝑋вн𝑚𝑎𝑥 = 0.095м; при- 𝑉0 = 30м/с - 𝑋вв𝑚𝑎𝑥 =0.4м, 𝑋вн𝑚𝑎𝑥 = 0.185м; при 𝑉0 = 45м/с - 𝑋вв𝑚𝑎𝑥 =0.6 м, 𝑋вн𝑚𝑎𝑥 = 0.285м; при 𝑉0 = 60м/с - 𝑋вв𝑚𝑎𝑥 =0.8м, 𝑋вн𝑚𝑎𝑥 = 0.375м. Полученные данные свиде-

тельствует о том, что при всех исследованных ско-

ростях 𝑉0 распределитель должен быть установлен

в резервуаре таким образом, чтобы отношение рас-

стояния h от его оси до уровня жидкости к расстоя-

нию ℎ1 от его оси до дна резервуара было равным

2.1 т. е. ℎ

ℎ1=2,1.В этом случае при любых скоростях

𝑉0 движущиеся струи жидкости будут пробивать

толщу жидкости во всех направлениях.


1. Маркаряан С.Е., Акопян О.Т., Арутунян Т.Г..

Расчет подающего жидкий консервант трубопро-

вода и определение глубины намачивания силосуе-

мой массы.Сб. матрялов V международной научно-

практической конф. «Сельскохозяйственные науки

и агропромышленный комплекс на рубеже веков»,

Новосибирск, 2014.,66-67

2. Маркаряан С.Е., Акопян О.Т., Арутунян Т.Г..

Опимизация конструктивных параметров и эксплу-

атационных режимов устройства для разбрасыва-

ния органических кислот. Известия НАУА, N1,

Ереван, 2013., 82-87.

3. Маркаряан С.Е., Акопян О.Т., Алеян А.О..

Расчет смесителей для приготовления химического

раствора и закономерности его подачи при обра-

ботке соломы. Сборник материалов 16-ой научно-

практической конференции “Техника и технология:

Новые перспективы развития”, М., 2015.,149-155.

4. Геворкян Г.К. и др.. Смеситель для жидких

ядохимикатов и консервантов. А.с. N 1595422

(СССР).Опубл.в Б.И., 1990, N 36.


PERIODIC TRAJECTORIES OF MOVEMENT OF LOAD SWINGING SPRINGS DEPENDING ON

ITS PARAMETERS

Kutsenko L.,

National University of Civil Defense of Ukraine

Shevschenko S.,


Vasiliev S.


ПЕРІОДИЧНІ ТРАЄКТОРІЇ РУХУ ВАНТАЖУ ХИТНОЇ ПРУЖИН ЗАЛЕЖНО ВІД ЇЇ

ПАРАМЕТРІВ

Куценко Л.М.,

Національний університет цивільного захисту України

Шевченко С.М.,


Васильєв С.В.


Abstract

In the literature, a swinging spring is a kind of mathematical pendulum consisting of a point load attached to

a weightless spring. The second end of the spring is fixed motionless. Pendulum oscillations of a spring in a vertical

plane are considered, provided that its axis are straightforward. The desired load path of the swing spring is mod-

eled using the second-order Lagrange equations. The relevance of the topic is determined by the need to study the

conditions of separation from chaotic vibrations of the elements of mechanical structures, which include springs,

namely the determination of rational values.

Анотація

В літературі хитною пружиною (swinging spring) називають різновид математичного маятника, який

складається з точкового вантажу, приєднаного до невагомої пружини. Другий кінець пружини фіксується

нерухомо. Розглядаються маятникові коливання пружини у вертикальній площині за умови збереження

прямолінійності її осі. Шукана траєкторія вантажу хитної пружини моделюється з використанням рівнянь

Лагранжа другого роду. Актуальність теми визначається необхідністю дослідження умов відмежування

від хаотичних коливань елементів механічних конструкцій, до складу яких входять пружини, а саме ви-

значення раціональних значень параметрів для забезпечення періодичних траєкторій їх коливань.

Keywords: pendulum oscillations, trajectory, swinging spring, Lagrange equation of the second kind.

Ключові слова: маятникові коливання, траєкторія руху, хитна пружина, рівняння Лагранжа другого

роду.

Для пояснення складних процесів, що відбува-

ються в природі, часто застосовують наочні механі-

чні інтерпретації. Зокрема, для коливальних проце-

сів у якості моделей використовують маятникові

аналоги. Класичним прикладом вважається модель

оберненого маятника з вібруючою точкою кріп-

лення (маятник Капиці). Фізичну модель цього ма-

ятника покладено в основу теорії динамічної стабі-

лізації. Не менш вражаючі механічні інтерпретації

пов’язані з іншим видом маятника. У ідеалізова-

ному вигляді маятник має вигляд вертикально під-

вішеної невагомої пружини, до кінця якої прикріп-

лено точковий вантаж. Пружина крім подовжніх

коливань здійснює коливання подібно маятнику у

вертикальній площині, зберігаючи при цьому пря-

молінійність своєї осі. Помічено, що якщо вантаж

одночасно здійснює коливання вздовж осі пружини

і маятникові коливання, то зазначена дія відкриває

феномен коливань пружини із зовсім несподіваної

сторони. У поводженні такої коливальної системи

були виявлені цікаві й глибокі фізичні закономірно-

сті [1]. Тому модель пружини, що коливається по-

дібно маятнику, – в літературі її називають хитною

пружиною (swinging spring) – знаходить широке за-

стосування у якості механічної моделі більш склад-

них процесів у природі й техніці. Для інженерної

практики необхідні способи побудови реальних не-

хаотичних періодичних траєкторій вантажів хит-

них пружин. Деякі з них описані в роботі [2], де на-

ведено приклади періодичних траєкторій, а також в

[3], де досліджені умови побудови періодичних

траєкторій. У роботах [4] - [6] наведено приклади

траєкторій руху вантажу хитної пружини.

Але в більшості побудов не надається оцінка

геометричної форми слідів руху вантажу хитної

пружини залежно від її параметрів та початкових

умов ініціювання руху пружини. Тому в даній ро-

боті ставилася мета – побудувати фазові траєкторії

функцій узагальнених координат хитної пружини

та надати оцінки діапазону змін їх величин та шви-

дкостей руху вантажу. А також скласти таблицю зо-

бражень слідів руху вантажу пружини залежно від

параметрів.

В процесі побудови періодичних траєкторій

спиратимемося на роботи [7–10]. Проміжні резуль-


тати будемо опускати, і наводитимемо головні ре-

зультати.

Нехай виконуються умови ідеалізації руху ва-

нтажу:

– параметри і початкові умови задаються в

умовних числових одиницях;

– маятникові коливання пружини відносно не-

рухомого підвісу здійснюється у вертикальній пло-

щині Oxy;

– вісь невагомої пружини в процесі коливань

залишається прямолінійною;

– маса вантажу зосереджена точці, розташова-

ній на осі пружини з незакріпленого кінця;

– опори у вузлах і опір повітря під час коли-

вань відсутні;

– процес розсіювання енергії відбувається по-

вільно в порівнянні з характерними масштабами

часу (коливальна система є консервативною).

Визначимо траєкторії переміщення по верти-

кальній площині вантажу хитної пружини залежно

від маси вантажу, початкової довжини пружини у

ненавантаженому стані, жорсткості пружини і по-

чаткових умов для виникнення коливань.

Схему хитної пружини, відповідно до [8, 9], зо-

бражено на рис. 1.

У якості першої узагальненої координатної фу-

нкції v(t) оберемо значення кута, який вісь пружини

утворює з вертикальною віссю Оу. Другу узагаль-

нену координатну функцію u(t) пов'яжемо з подов-

женням пружини в часі; через h позначимо дов-

жину пружини в ненавантаженому стані. Тоді вір-

туальні координати рухомого точкового вантажу

можна обчислити за формулами:

( )sin ;x h u v -( )cos .y h u v (1)

Лагранжіан задамо як різницю кінетичної і по-

тенціальної енергій:

2 2

2

0.5 ( ) -

-0.5 - 9.81 ( )(1- cos ) - 9.81 .

du dvL m h u

dt dt

ku m h u v mu

(2)

Для складання системи диференціальних рів-

нянь Лагранжа другого роду використаємо співвід-

ношення (точка означає похідну по часу):

- 0;d L L

dt u u

- 0.d L L

dt v v

(3)

В результаті систему рівнянь Лагранжа дру-

гого роду одержуємо у вигляді:

2

2( ) 2 9.81sin 0;

d v dv duu h v

dt dt dt

(4)

22

2- ( ) - 9.81cos 0.

d u dv kuu h v

dt dt m

Постановка задачі. Визначити значення жорс-

ткості k пружини, яка б забезпечила періодичну

траєкторію переміщення вантажу маси m хитної

пружини довжиною h у ненавантаженому стані. У

початковому положенні хитна пружина розташо-

вана вертикально, тобто v(0)=0. Ініціювання коли-

вань здійснюється за допомогою імпульсу, нада-

ного вантажу пружини у напрямку осі Ох:

dv(0)=0.5. Величину 0.5 можна характеризувати як

початкову швидкість зміни в часі величини кута

v(t).

Застосовуючи алгоритми і програми, описані в

роботах [7–10] розв’язуємо систему рівнянь (4) зі

значеннями параметрів і з початковими умовами

v(0)=0; dv(0)=0.5; u(0)=1; du(0)=0. В результаті роз-

в'язання одержуємо інтегральні криві і фазові трає-

кторії. Фазові траєкторії характеризуються кількі-

стю пікселів на їх зображеннях. На рис. 2 наведено

графіки зміни кількості пікселів Np залежно від зна-

чення жорсткості k для «одиничних» значень m=1 і

h=1. Одержано екстремальні локально мінімальні

значення. Це дозволило (після уточнення) визна-

чити шість головних критичних значень коефіцієн-

тів жорсткості k: 7.99; 9.55; 12.67;18.12; 22.96;

28.84.

Рис. 1. Схема хитної пружини


а б

Рис. 2. Графіки зміни кількості пікселів залежно від k для m=1:

a – у межах 3<k<13; б – у межах 13<k<30

На рис. 3 наведені миттєві положення хитної пружини і періодичні траєкторії руху вантажу масою

m=1 залежно від значень коефіцієнта жорсткості k. Звернемо увагу, що зображення одержаних геометри-

чних форм траєкторій руху вантажу відповідають локальним мінімумам кількостям пікселів на рис. 2. На

сайті [11, 12] наведено анімації відповідних коливань.

а б в г

д е

Рис. 3. Періодичні траєкторії вантажу на пружині для:

a – k=7.99; б – k=9.55; в – k=12.67; г – k=18.12; д – k=22.96; е – k=28.84

На рис. 4 наведено зображення фазових траєкторій функцій узагальнених координат, відповідних пе-

ріодичним траєкторіям рис. 3. Побудовані на координатних фазових площинах {u, Du} i {v, Dv}, які на

рисунку зображено сумісно. Червоним кольором позначено фазову траєкторію функції u(t), а блакитним –

фазову траєкторію функції v(t). Нагадаємо, що функція u(t) описує довжину пружини, а функція v(t) – кут

відхилення пружини від вертикалі.


а б в

г д е

Рис. 4. Фазові траєкторії на фазових площинах {u, Du} i {v, Dv}, для:

a – k=7.99; 1<u(t)<1.4; –0,6<Du(t)<0,6; –0.3<v(t)<0.3; –0.45<Dv(t)<0.45;

б – k=9.55; 0.9<u(t)<1; –0.2<Du(t)<0.2; –0.3<v(t)<0.3; –0.44<Dv(t)<0.44;

в – k=12.67; 0.6<u(t)<0.9; –1.1<Du(t)<1.1; –0.35<v(t)<3.5; –0.6<Dv(t)<0.6;

г – k=18.12; 0.2<u(t)<1; –1.8<Du(t)<1.8; –0.4<v(t)<0.4; –0.5<Dv(t)<0.5;

д – k=22.96; 0<u(t)<1; –2.5<Du(t)<2.5; –0.8<v(t)<0.8; –1.5<Dv(t)<1.5;

е – k=28.84; 0<u(t)<1; –3<Du(t)<3; –1<v(t)<1; –2.5<Dv(t)<2.5.

Отже, за допомогою фазових траєкторій (рис. 4) можна визначити діапазони зміни функцій узагаль-

нених координат, а також швидкості їх зміни.

На наступному етапі виявимо пропорції між коефіцієнтом жорсткості пружини k і масою вантажу m,

які б забезпечили однакові за геометричною формою траєкторії руху вантажів (довжина h=1 пружини у

ненавантаженому стані є відомою). Для цього необхідно виразити величину маси вантажу m як функцію

коефіцієнта жорсткості k. Початковими умовами ініціювання коливань задамо вертикальне положення пі-

двішеної пружини v(0)=0, якій надано початкову кутову швидкість Dv(0)=0.5. Нехай u(0)=1; du(0)=0.

Періодичну траєкторію визначимо для змінної маси m, зафіксувавши значення жорсткості пружини.

Використовуючи методику, наведену в роботах [7–10], побудуємо графік зміни кількості пікселів на зо-

браженні фазових траєкторій залежно від маси m, наприклад, для значення k=18.12 (рис. 5). Локально мі-

німальні екстремальні значення графіка дозволяють визначити критичні значення маси m: 0.627; 0.788; 1;

1.43; 1.88; 2.24.

а б

Рис. 5. Графіки зміни кількості пікселів залежно від m для k=18.12:

a – у межах 0.5<m<1.5; б – у межах 1.5<m<5


На рис. 6 зображено миттєві положення хитної пружини жорсткості k=18.12, а також періодичні тра-

єкторії руху вантажу для обчислених величин мас вантажів. Бачимо, що періодичні траєкторії на рис. 6

подібні за геометричними формами траєкторіям з рис. 3. Це вказує на існування певної закономірності

«генерування» періодичних траєкторій.

а б в

г д е

Рис. 6. Періодичні траєкторії вантажу на пружині для:

a – m=0.627; б – m=0.788; в - m=1; г – m=1.43; д – m=1.88; е – m=2.26

Зміст рис. 3 і рис. 6 переконує у тому, що ряд геометричних форм періодичних траєкторій повторю-

ються у певній послідовності. Для перевірки цього спостереження і для узагальнення методики розглянемо

інший варіант коливання пружини, наприклад, при жорсткості k=28.84.

На рис. 7 наведено графік зміни кількості пікселів на зображенні фазових траєкторій залежно від маси

m для значення k=28.84. Локально мінімальні екстремальні значення графіка дозволяють визначити кри-

тичні значення маси m: 1; 1.26; 1.59; 2.28; 3; 3.6.

а б

Рис. 7. Графіки зміни кількості пікселів залежно від m для k=28.84:

a – у межах 0.5<m<1.6; б – у межах 1.6<m<5


Виявляється, що побудовані періодичні траєкторії руху вантажу матимуть вигляд однакових за фор-

мою, зображеним на рис. 6. Але при інших значеннях маси: m=1 (а); m=1.26 (б); m=1.59 (в); m=2.28 (г);

m=3 (д); m=3.6 (е). Це цікаве с позицій геометрії спостереження сприяло побудові таблиці для класифікації

величин параметрів m і k, які б забезпечили існування періодичної траєкторії руху вантажу хитної пружини

(h=1).

Розглянемо класифікацію періодичних траєкторій руху вантажу хитної пружини. Ідентифікувати ге-

ометричну форму періодичних траєкторій будемо за допомогою відношення періодів вертикальних

2y

hT

g

і горизонтальних 2x

mT

k

коливань вантажу. Цікаво було б дослідити варіювання

параметрів співвідношення

1,

4

mg

kh де m – маса вантажу, k – жорсткість пружини, h – довжина пру-

жини у ненавантаженому стані, g=9,81. Перевірити, за яких умов виконується це співвідношення з при-

йнятною точністю і як це впливає на зображення періодичних траєкторій переміщення вантажу хитної

пружини.

В табл. 1 наведено значення відношення горизонтальних періодів коливань до вертикальних залежно

від геометричної форми траєкторій руху, стосовно періодичних траєкторій на рис. 3, 6. Також наведено

значення мас вантажів m для відповідних значень коефіцієнта жорсткості k. Всі величини в умовних оди-

ницях.

Таблиця 1.

Значення мас вантажів для періодичних траєкторій, відповідних жорсткостям k

Значення коефіцієн-

тів жорсткості

7.99 9.5 12.67 18.12 22.96 28.87

Значення відно-

шень періодів

Форма траєкторії

0.276 0.33 0.44 0.63 0.8 1 1.71

0.35 0.415 0.554 0.793 1 1.25 1.525

0.44 0.23 0.7 1 1.26 1.58 1.36

0.63 0.75 1 1.423 1.8 2.27 1.14

0.83 1 1.32 1.9 2.4 3 0.986

1 1.18 1.58 2.26 2.85 3.6 0.9

Табл. 1 дозволяє визначати значення мас ван-

тажів і форм траєкторій лише для дискретних зна-

чень k. Для того, щоб визначити допустиме зна-

чення маси m для довільного 10<k<35 з метою оде-

ржати певну траєкторію вантажу (наприклад, для

перевірки – зображену на рис. 6, а) використаємо

інтерполяційну формулу для двох точок з коорди-

натами (28.84, 1) і (18.12, 0.627). Після обчислень

одержуємо функцію

m(k)=0.0348k–0.00348.

Аналогічно одержуємо інші функції:

m(k)=0.044k–0.00923;

m(k)=0.055k+0.00272;

m(k)=0.0792k–0.00675; (5)

m(k)=0.104k–0.0131;

m(k)=0.127k–0.0588,

які відповідатимуть траєкторіям вантажу, зо-

бражених на рис. 6, б–е.


Отже, для обчислення величини маси m при її

переміщенні вздовж періодичної траєкторії при за-

даній величині коефіцієнта жорсткості k, необхідно

скористатись однією з формул (5). При цьому з'яви-

лася можливість не лише побудувати періодичну

траєкторію, але і наперед обрати одну з геометри-

чних форм траєкторій, зображених на рис. 6.

Наприклад, для коефіцієнта жорсткості

k=22.96, щоб одержати періодичні траєкторії, зо-

бражені на рис. 6, а–е, необхідно обрати величини

мас, відповідно m=0.8; m=1; m=1.27; m=1.8; m=2.38;

m=2.85. Цим проілюстровано можливість не лише по-

будувати періодичну траєкторію руху вантажу хит-ної пружини, але і обрати одну з них, використову-ючи як прототип зображену на рис. 6. Таким чином, було розв’язано, у певному розумінні, обернену за-дачу визначення періодичних траєкторій руху ван-тажу хитної пружини. Тобто розроблена класифіка-ція та складена таблиця періодичних траєкторій до-зволяють розв'язувати обернені задачі. А саме – долучити до переліку числових параметрів хитної пружини ще й періодичні криві як параметри в гра-фічній формі. Величини відношення горизонталь-них і вертикальних періодів коливань хитної пру-жини дозволяють визначити числові значення та-ких параметрів, які б забезпечили існування наперед заданої з шести вказаних форм періодичної траєкторії руху вантажу. Крім того, розроблений спосіб побудови періодичних траєкторій дозволяє оцінювання їх довжин шляхом підрахунку кілько-сті пікселів, що складають зображення траєкторії. Тобто у випадку необхідності з’явилася можливість вказати періодичну траєкторію певної довжини, яку слід враховувати під час дослідження динаміч-них систем, між частинами яких відбувається «пе-рекачка» енергії.

Результати роботи можна використати як пара-дигму для вивчення нелінійних зв'язаних систем, а також при розрахунках варіантів механічних при-строїв, де пружини впливають на коливання їх еле-ментів. А також у випадках, коли в технологіях ви-користання механічних пристроїв необхідно відме-жуватися від хаотичних переміщень вантажів і забезпечити періодичні траєкторії їх руху [13, 14]. Наведені в роботі оцінки меж та швидкостей зміни маятникових кутів, а також відповідних подовжень та швидкостей подовжень пружини, дозволяють досліджувати модифікації хитної пружини, напри-клад, у вигляді підвішеної до рухомого візка. Від-сутність системного підходу до моделювання пері-одичних траєкторій переміщення вантажу хитної пружини та її різновидів затрудняло алгоритмічну реалізацію аналогічних впроваджень.

Висновки. В роботі показано, що існує принаймні шість

геометричних форм періодичних траєкторій руху вантажу хитної пружини, які відповідають заданим коефіцієнтам жорсткості k та значенням маси m. За допомогою відношення горизонтальних і вертика-льних періодів коливань вантажу вдалося визна-чити шість чисел 1.71; 1.525; 1.36; 1.14; 0.986; 0.9, які відповідають одержаним геометричним формам періодичних траєкторій руху.

СПИСОК ЛІТЕРАТУРИ: 1. Булдакова Д. А., Кирюшин А. В. Модель ка-

чающегося пружинного маятника в истории фи-зики и техники. Электронное научное издание «Ученые заметки ТОГУ» // 2015, Том 6, № 2, С. 238 – 243

2. Broucke R, Baxa P.A. Periodic solutions of a spring-pendulum system. // Celestial mechanics. September 1973, Vol. 8, Issue 2, P. 261-267

3. Hitzl D.L. The swinging spring invariant curves formed by quasi-periodic solution. III. // Astron and Astrophys. 1975, Issue 41, P.187-198

4. Hitzl, D. L., The swinging spring – families of periodic solutions and their stability. I, Astronautics & Astrophysics 40, 1975, 147–159.

5. Simulation of Nonlinear Spring Pendulum (2011) https://nl.mathworks.com/matlabcen-tral/fileexchange/33168-springpendulum?s_tid=srchti-tle

6. Эластичный маятник (2018) URL: http://www.sc.ehu.es/sbweb/fisica3/oscilaciones/pendulo_elastico/pendulo_elastico.html

7. Семків О.М. Метод визначення особливих траєкторій коливань вантажу 2d-пружинного маят-ника. Вестник ХНАДУ, вып. 71, 2015. С. 36-44

8. Development of Projection Technique for Determining the Non-Chaotic Oscillation Trajectories in the Conservative Pendulum Systems / O. Semkiv, O. Shoman, E. Sukharkova, A. Zhurilo, H. Fedchenko // Eastern-European Journal of Eenterprise Technologies. Mathematics and Cybernetics – Applied Aspects. – № 2, Issue 4 (86). – 2017. – P. 48–57.

9. Geometric modeling of the unfolding of a rod structure in the form of a double spherical pendulum in weightlessness / Kutsenko L., Semkiv O., Asotskyi V., Zapolskiy L., Shoman O., Ismailova N., Danylenko V., Vinogradov S, Sivak E. // Eastern-European Journal of Enterprise Technologies: Applied mechanics. 2018. Issue 4, No 7 (94) . P. 13-24

10. Development of a method for a computer model of a trajectory for the movement of a load of swinging spring / L. Kutsenko, O. Semkiv, A. Kalynovskyi, L. Zapolskyi, O. Shoman, G. Virchenko, V. Martynov, M. Zhuravskij, V. Danylenko, N. Ismailova // Eastern-European Journal of Enterprise Technologies: Applied mechanics. 2019. Issue 1, No 7 (97) . P. 60-73

11. Куценко, Л. М. Піксасов М. М., Запольсь-кий Л. Л. Ілюстрації до статті “Геометричне моде-лювання періодичної траєкторії вантажу хитної пружини» (2018) URL: http://repositsc.nuczu.edu.ua/handle/123456789/7637

12. Куценко Л. М., Піксасов М. М., Васильєв С. В. Ілюстрації до статті "Класифікація елементів сім'ї періодичних траєкторій руху вантажу хитної пружини" (2019) URL: http://repositsc.nuczu.edu.ua/handle/123456789/8658

13. De Sousa M.C., Marcus F.A., Caldas I.L., Viana R.L. Energy distribution in intrinsically coupled systems: The spring pendulum paradigm // Physica A. Vol. 509, 1 November, 2018. P.1110-1119

14. De Sousa M. C., Marcus F. A., Caldas I. L. Energy Distribution in Spring Pendulums. 6th International Conference on Nonlinear Science and Complexity. Brazil – May 16-20, 2016, 3 p

https://nl.mathworks.com/matlabcentral/fileexchange/33168-springpendulum?s_tid=srchtitle



http://repositsc.nuczu.edu.ua/handle/123456789/8658


CUTTING MEAT RAW MATERIALS WITH A HIGH-ENERGY JET OF WATER WITH ADDITION

OF POLYMER-GUAR GUM

Murashov I.,

Сandidate of technical sciences, professor, Department of Food Safety ,

Moscow State University of Food Production

Dzhabakova A.,

Assistant, Department of Food Safety , Moscow State University of Food Production

Mirzoyan D.,

Bachelor, Department of Food Safety, Moscow State University of Food Production, Moscow

Pakhareva P.

Bachelor, Department of Food Safety, Moscow State University of Food Production, Moscow

РЕЗКА МЯСНОГО СЫРЬЯ ВЫСОКОЭНЕРГЕТИЧЕСКОЙ СТРУЕЙ ВОДЫ С ДОБАВЛЕНИЕМ

ПОЛИМЕРА-ГУАРОВАЯ КАМЕДЬ

Мурашов И.Д.,

К.т.н., профессор, кафедра «Пищевая безопасность»,

Московский государственный университет пищевых производств

Джабакова А.Э.,

Ассистент, кафедра «Пищевая безопасность»»,


Мирзоян Д. Г., Бакалавр, кафедра «Пищевая безопасность»,


Пахарева П. Бакалавр, кафедра «Пищевая безопасность»,


Abstract

This article discusses the benefits of using water jet cutting and increasing the efficiency of cutting technology

by adding a water-soluble polymer to the jet. Definition of the essence of the method. The aim of this work was to

study and the possibility of using a high-energy water jet for cutting meat raw materials.

Аннотация В данной статье рассмотрены преимущества применения резки струей воды и увеличения эффектив-

ности технологии резки путем добавления в струю водорастворимого полимера. Определение сущности

метода. Целью данной работы являлась исследование и возможность применения высокоэнергетической

струи воды для резки мясного сырья.

Keywords: polymer, hydraulic cutting, hydrodynamic resistance, turbulent flow.

Ключевые слова: полимер, гидрорезание, гидродинамическое сопротивление, турбулентный поток.

Для современных мясоперерабатывающих

предприятий чрезвычайно актуальной является за-

дача совершенствования качества сырья с целью

снижения энергоёмкости процесса, повышения

производительности и улучшения качества выпус-

каемой продукции. Новым методом, обеспечиваю-

щим экономию трудовых, энергетических и мате-

риально-технических ресурсов, является резка вы-

сокоэнергетической струей воды. Сравнительно

недавно возникший способ резки является одним из

самых интересных в плане экологичности и воз-

можности автоматизации. По сравнению с другими

методами обработки, гидрорезание исключает ре-

жущий инструмент, рабочие кромки которого по-

стоянно подвержены износу и достигается высокая

точность реза. Эффективность технологии резки

высокоэнергетической струей воды может быть

увеличена путем добавления в струю абразивов или

водорастворимого полимера.

Литературный обзор по использованию гидро-

резки в различных отраслях промышленности дает

основание считать гидрорезание перспективным

способом обработки мясного сырья. Вместе с тем в

литературе мало конкретных работ и примеров рас-

пиловки и разделки туш высокоэнергетической

струей воды с добавкой полимера

Одним из способов решения проблемы повы-

шения геометрических характеристик режущей

струи при сверхвысоких давлениях является введе-

ние в рабочую жидкость в качестве технологиче-

ских добавок водорастворимых полимеров. Многие

авторы такие, как Тихомиров Р. А., Абрамов С. Ф.,

Hashish М., Whiting С. Е., Kobaiashi R., в своих

научных трудах отмечают увеличение производи-

тельности процесса резания неметаллических мате-

риалов струей жидкости с полимерными добав-

ками, а также просмотрены работы применения вы-

сокоэнергетической гидрополимерной струи А.В

Погребняка [2].

Авторы также рекомендуют применять в каче-

стве жидкости для струйного воздействия на твер-


дые материалы водорастворимые полимеры моле-

кулярным весом 105 и более (например, полиакри-

ламид, полиоксиэтилен)[3].

Критерии выбора водорастворимого поли-

мера

При выборе полимера для резания пищевых

продуктов гидрополимерной струей воды следует

помнить, что наиболее эффективными являются хо-

рошо растворимые полимеры с большой молеку-

лярной массой и линейной структурой макромоле-

кул, которые способны легко деформироваться в

потоке[5]. Также выбранное вещество должно быть

хорошо растворимо в воде, быть нейтральным по

отношению к компонентам сырья и агрегатам уста-

новки и должно быть разрешено к применению для

обработки пищевых продуктов.

На эффективность применения полимера вли-

яют следующие факторы:

-ее длина или степень полимеризации

-растворимость

-устойчивость к деструкции

-температура использования

-концентрация вещества

На основании этих характеристик нами был

взят для исследования полимер-гуаровая камедь.

Хорошо известно, что гуаровая камедь обла-

дает способностью снижать гидродинамическое со-

противление водных растворов (таблица 1).

Таблица 1

Снижение гидродинамического сопротивления (Е) в водных растворах полимеров.

Полимер Emax ,% Концентрации, 10-4 % при ½ Emax Концентрации, 10-4 % при Emax

Гуаровая смола 67-69 3-4 20-30

Полиакриламид 62-69 2-8 14-100

ДНК 64-68 16-23 200

Полиоксиэтилен 67,8 1 15

Из этой таблицы видно, что в отличие от по-

лиоксиэтилена, молекулы гуаровой камеди меньше

подвержены деструкции в турбулентном растворе,

а также разрешены для использования в технологии

приготовления продуктов питания [6].

Экспериментальная часть Нами был решен вопрос о физическом поведе-

нии макромолекул в условиях растягивающего по-

тока (течения через струеформирующую головку).

И мы разобрали структуру и поведение резки с по-

мощью полимера и без. На основе данных выше пе-

речисленных, мы выбрали приоритетный полимер,

который, по нашему мнению, лучше подходит для

резки. Поэтому мы пришли к мнению, что метод

для повышения эффективности процесса гидроре-

зания лучше всего будет задействован, если водя-

ную струю режущую пищевой продукт, заменить

на полимер- гуаровая камедь

В работе автора [2], на (Рис 1.) приведена за-

висимость глубины реза в пищевом продукте (замо-

роженном мясе), имеющим температуру –25 °С от

расстояния между его поверхностью и срезом сопла

при различных концентрациях полиэтиленоксид

(ПЭО) . Видно, что глубина реза в мясе довольно

резко возрастает с увеличением концентрации ПЭО

в воде и достигает максимума при достижении не-

которой оптимальной величины. Для ПЭО молеку-

лярной массы 6·106 оптимальная концентрация

равна 0,0013%, а для молекулярной массы 4·106 –

0,007%.

Рис. 1- Зависимость глубины реза в мясе от расстояния между его поверхностью и срезом сопла при

различных концетрациях ПЭО в воде : 1- вода; 2-0,003%; 3-0,007%

Исследование влияния концентрации ПЭО на

производительность резания и скорость заморо-

женных пищевых продуктов при –25 °С водополи-

мерной струей с давлением истечения 100 МПа и

диаметром сопла 0,35·10-3 м А.В Погребняка [2].

показало, что рациональная скорость реза значи-

тельно возрастает с увеличением концентрации

ПЭО в воде . Экспериментально было получено

значительное (выходящее за пределы возможности

установки) повышение рациональной скорости пе-

ремещения гидроструи относительно образца пи-

щевого продукта (замороженного мяса), имеющего

температуру –25 °С при его резе за счет добавок в

воду ПЭО молекулярной массы 6·106.

По результатам данной работы описанной

сверху, было сформулировано наше практическое


предложен ие по применению технологии гидропо-

лимерной резки для разделки охлажденного мяс-

ного сырья. В работе также указаны оптимальные

параметры обработки сырья, ниже представлены

зависимости скорости резки и величины потерь сы-

рья от концентрации гуаровой камеди в рабочей

жидкости.

Для экспериментального определения основ-

ных технологических параметров резания мясного

сырья и их зависимостей друг от друга, а также для

определения влияния гидрополимерной резки на

качество продукта, использовалась промышленная

установка гидравлической резки Alpha Jet 2115

(Рис 2.) Резка осуществлялась струей заранее при-

готовленной рабочей жидкостью, истекающей из

струеформирующей насадки под давлением 420

МПа.

Рис. 2 - Общий вид экспериментальной установки

С параметрами реза, можно ознакомиться в таблице 2.

Таблица 2

Параметры реза

Параметры резания Состав рабочей жидкости

Чистая вода Вода с добавкой полимера

Толщина образца, мм 65 65

Давление, МПа 250 200

Температура образца, °С 9,6 9,6

Температура воды, °С 12 12

Скорость резания 7240 8450

Ширина реза, мм 1 1

Расстояние до образца, мм 15 15

В соответствии с поставленными целями и за-

дачами данного исследования модельные экспери-

менты проводили на опытных образцах, которые

представляли собой охлажденные бескостные

куски поясничных отрубов доброкачественной го-

вядины и свинины без признаков микробиальной и

окислительной порчи. Все опытные образцы сырья

имели постоянную толщину. Для охлажденной го-

вядины и свинины она составляла 50 и 65 мм соот-

ветственно. Для интенсификации процесса гидро-

резания в качестве раствора рабочей жидкости ис-

пользовался раствор полимера гуаровой камеди в

воде. Рабочая жидкость с необходимой концентра-

цией гуаровой камеди готовилась заранее путем

непосредственного смешение массовых долей ком-

понентов и добавления раствора в водяной бак.

Задачей этого этапа эксперимента было опре-

деление оптимальной концентрации гуаровой ка-

меди в растворе рабочей жидкости( Таблица 3.), ко-

торая бы давала наивысшую скорость разрезания

блока и при которой потери сырья, следовательно и

ширина реза, были бы минимальными.

Таблица 3

Зависимость параметров резания от концентрации гуаровой камеди в растворе.

№ Концентрация полимера, % Скорость резания, мм/мин Потери массы сырья, %

1 0 6820 0,16

2 0,01 7142 0,14

3 0,02 7546 0,1

4 0,03 7384 0,12

5 0,04 6385 0,15

Величина потери массы сырья определялась

путем взвешивания опытного образца на весах до и

после эксперимента. Скорость резания образца

струей раствора с заданной концентрацией опреде-

лялась в ходе многократных повторений экспери-

мента путем измерения времени, затраченного на

разрезание образца определенной длины.

В результате была подобрана оптимальная

концентрация- 0,02%, которая использовалась на

http://e-memory.ru/chr/chr08/metal08/metal08-3.jpg


втором этапе эксперимента,(Рис 3.) на котором в

качестве опытных образцов выступали охлажден-

ные бескостные части поясничного отруба говя-

дины и свинины толщиной 50 и 65 мм соответ-

ственно.

Рис 3.Влияние концентрации полимера на скорость резания

Скорость резания образца струей раствора с за-

данной концентрацией определялась в ходе много-

кратных повторений эксперимента путем измере-

ния времени, затраченного на разрезание образца

определенной длины.

В ходе работы были выбраны следующие оп-

тимальные параметры гидрорезания: давление ско-

рость резания 7540 мм/мин.

Образцы были разрезаны тремя способами-

высокоэнергетической струей чистой воды, высо-

коэнергетической гидрополимерной струей, а

также металлической ленточной пилой с толщиной

лезвия 0,6 мм. Параметры резки представлены

ниже в таблице 4.

Таблица 4

Параметры резания говядины и свинины

Параметры резания

Состав рабочей жидкости свинины Состав рабочей жидкости говядины

Чистая вода Вода с добавкой

полимера Чистая вода

Вода с добавкой

полимера

Толщина образца, мм 65 65 50 50

Давление, МПа 250 200 250 200

Температура образца,

°С 9,6 9,6 9,8 9,8

Температура воды, °С 12 12 12 12

Скорость резания 7240 8450 6820 7540

Ширина реза, мм 1 1 1 1

Расстояние до образца,

мм 15 15 15 15

Отбор проб у разрезанных образцов охлажден-

ного мяса для проведения физико-химических, ор-

ганолептических и функционально-технологиче-

ских исследований осуществлялся непосред-

ственно с поверхности реза в количестве 1-5 г.

Другими словами определяли изменение свойств

сырья, имевшего непосредственный контакт с ре-

жущим инструментом. В качестве опытных образ-

цов выступали образцы свинины и говядины, раз-

резанные водяной и гидрополимерной струями(Рис

4.), а в качестве контроля были взяты образцы, раз-

резанные ленточной пилой.

Для определения потерь массы и повышения

температуры измеряли образцы до и после резки.

Потери массы определяли в процентах, а изменения

температуры в градусах.

Рис 4. Гидрорезание мясного сырья

6000

6500

7000

7500

8000

0 0,01 0,02 0,03 0,04 0,05

С,% мм/мин


Методы проведения исследований

Определение температуры

Температуру измеряли при помощи цифрового

игольчатого термометра «Замер-1»

Определение потерь массы

Изменение массы образца определяли путем

взвешивания на электронных весах.

Органолептические исследования При органолептической оценке[10, 16, 32]

устанавливали соответствие основных качествен-

ных показателей (внешний вид, цвет, запах,) изде-

лий требованиям стандарта.

Показатели качества сырья определяли в сле-

дующей последовательности: внешний вид, цвет и

состояние поверхности определяют визуально

наружным осмотром; запах (аромат) – на поверхно-

сти продукта. Отмечали отсутствие или наличие

постороннего запаха, качество среза.

АНАЛИЗ РЕЗУЛЬТАТОВ ИССЛЕДОВАНИЙ

Результаты физико-химических и функцио-

нально-технологических исследований мясного

сырья В первую очередь по завершении экспери-

мента нами была определена температура в зоне

реза как опытных образцов сырья, так и контроль-

ных. Значения температур приведены в таблице 5.

Температура сырья до эксперимента составляла 9,8

ºС.

Таблица 5

Значения температур исследуемых образцов Говядина Свинина

Контроль Гидроструйная резка

Гидрополимерная резка

Контроль Гидроструйная резка


10,9 10,5 10,4 11,1 10,4 10,5 10,8 10,4 10,6 11,3 10,5 10,6 10,8 10,3 10,5 11,1 10,4 10,4 10,6 10,7 10,6 10,8 10,6 10,4 10,8 10,6 10,4 11,2 10,6 10,6

По результатам замеров на (Рис 5.) видно, что

повышение температуры на поверхности реза кон-

трольных и опытных образцов незначительное (до

2,2 ºС), что не имеет существенного влияния на ка-

чество мясного сырья. Стоит отметить, что темпе-

ратура контрольного образца (после резания лен-

точной пилой) стала незначительно выше темпера-

туры образца, разрезанного при помощи гид-

роструи.

Рис. 5. Изменение температуры исследуемых образцов

После измерения температуры опытные и кон-

трольные образцы были взвешены на весах для

определения потерь массы сырья. Наибольшие по-

тери имели образцы, разрезанные ленточной пилой,

а именно говядина-0,25%, свинина-0,22%. Потери

образца, обработанного струей воды, заметно

меньше- говядина-0,17% и свинина 0,16%.

Наименьшие потери имел образец, разрезанный

струей воды с добавкой полимера- говядина-0,12%,

свинина 0,11%, что в два раза ниже соответствую-

щих показателей классического способа резки. Это

можно объяснить более высокой скоростью гидро-

полимерной струи, а также ее лучшими геометри-

ческими показателями. Результаты на рисунке 6.

Рис. 6. Значения потери массы исследуемых образцов

0123456789

101112

Говядина Свинина

Контроль

Гидроструйная резка


00,10,20,30,4

Говядина Свинина

Контроль

Гидроструйная

резка


Результаты органолептических и микро-

структурных исследований

Органолептические показатели сырья явля-

ются одними из важнейших показателей. Запах,

цвет и внешний вид, безусловно, формирует мне-

ние потребителя о продукте. После окончания про-

цесса резания была проведена органолептическая

оценка качества среза контрольного и опытного об-

разца. Все образцы, не зависимо от режущего ин-

струмента, в месте среза имели запах, свойствен-

ный мясному сырью, ничем не отличавшийся от за-

паха сырья до обработки. Все образцы также

сохранили цвет, свойственный данному виду сы-

рья. Это говорит о инертности материалов режу-

щих инструментов по отношению к веществам,

формирующим мясной запах, а также к миоглобину

и гемоглобину- белкам отвечающим за цвет мяс-

ного сырья.

Что же касается качества поверхности реза, то

механический способ резки уступает способу гид-

рорезке. На рисунках изображены поверхности по-

перечных и продольных разрезов контрольных и

опытных образцов говядины и свинины. Разрезан-

ные образцы изучали под световым микроскопом

«Jeneval». Поверхность реза опытных образцов

имеет меньшую едва заметную волнистость, она

более плотная, монолитная и на ней отсутствуют

частицы сырья, унесенные стремительным потоком

воды.

При проведении микроструктурного анализа

брали пробы с поверхности реза контрольного и

опытного образцов охлажденной говядины, а также

с расстояния 5 мм от поверхности реза опытного

образца.

Микроструктура тканей мясного сырья при

резке механическим инструментом имеет некото-

рые особенности. В области разреза отмечается не-

которые разрывы мышечных волокон преимуще-

ственно по области темной полосы саркомера (рис

7. а, в; рис 8. а, в). Однако ни набухания, ни их де-

формации не отмечено. Основная их часть характе-

ризуется широко амплитудной волнистостью,

остальные имеют спрямленную форму.

В области разреза образца с помощью гидропо-

лимерной струи не отмечается каких-либо значи-

мых деструктивных изменений ни в отношении эле-

ментов мышечной ткани, ни в отношении элементов

соединительнотканного каркаса мышцы. (рис 7. б,г;

рис 8. б,г) Появление мелкозернистой белковой

массы, характерной для разрушения мышечных во-

локон в ходе большинства технологических воздей-

ствий на мышечную ткань не обнаружено.

а б

в г

Рис. 7. Образцы говядины после резки общий план. Поперечный и продольный срез (а,в- образцы после резки ленточной пилой; б,г- образца после резки высокоэнергетической струей воды.

а б

в г

Рис. 8. Образцы свинины после резки общий план. Поперечный и продольный срез (а,в- образцы после резки ленточной пилой; б,г- образца после резки высокоэнергетической струей воды).


Заключение

В результате проведения исследовательской

работы установлена возможность применения вы-

сокоэнергетической струи воды с добавлением

0,02% гуаровой камеди для резки мясного сырья.

Определено отсутствие негативного влияния тех-

нологии резки высокоэнергетической струей воды

с добавкой полимера на качество мясного сырья.

Также определена зависимость скорости процесса

резания замороженного мясного сырья от концен-

трации гуаровой камеди в растворе.

Проведя физико-химические, функционально-

технологические, органолептические и микро-

структурные исследования образцов мясного сы-

рья, подвергшихся гидрополимерной резке, можно

отметить превосходство данного способа резания

перед классическим - механическим способом. Ор-

ганолептические и микроструктурные показатели

опытных образцов оказались выше показателей

контрольного образца при сравнительно равных

физико-химических показателях.


1. Мурашов И.Д., Петраков С.А. Лед как абра-

зив при разделении мясного сырья высокоэнергети-

ческой струей. Влияние количества абразива в гид-

роабразивной струе на скорость резания // МГУ пи-

щевых производств, 2011.

2. А.В. Погребняк., Г.В.Дейченко. Исследова-

ние процесса гидрорезания пищевых продуктов.

Донецк .,2016

3. Вольф Т.Т. Математическое описание реоло-

гических характеристик продуктов при механизи-

рованных процессах измельчения мяса говядины//

Ползуновский вестник .-2011.- №2,1 – С.214-218.

4. Кузьмин Р.А. Разработка и исследование

процесса гидрорезания материалов струями жидко-

сти с добавками водорастворимых полимеров. Дисс.

Владимир 2003г. 36-46 стр.

5. Дымент О.Н. Казанский К.С. Гликоли и дру-

гие производные этилена. Москва 1976г. 281 стр.

6. Аймесон А. Пищевые загустители, стабили-

заторы, гелеобразователи. Санкт-Петербург 2012г.

337 стр

DAIRY PRODUCTS BASED ON APICULTURE PRODUCTS

Novhorodska N.

Vinnytsia National Agrarian University,

Associate Professor of the Department of Food Technology and Microbiology

МОЛОЧНІ ПРОДУКТИ НА ОСНОВІ ПРОДУКТІВ БДЖІЛЬНИЦТВА

Новгородська Н.В.

Вінницький національний аграрний університет,

доцент кафедри харчових технологій та мікробіології

Abstract

The publication researches the issue of production development of functional food based on milk and vege-

table raw materials, which allows obtaining biologically complete, safe food with functional properties. That’s

why, the development of functional dairy products, such as ice cream enriched with flower pollen intended to meet

both nutrition and functional needs is relevant.

It is established that pollen is a natural source of biologically active substances. It is also a promising raw

material for dairy products enrichment; the optimal dose of pollen for ice cream has been calculated; the way to

make pollen into ice cream has been also described.

Анотація

Висвітлено питання стану розвитку виробництва продуктів функціонального харчування на основі

використання молочної і рослинної сировини, що дозволяє отримувати біологічно повноцінні, безпечні

продукти харчування, що володіють функціональними властивостями. У зв’язку з цим розробка технології

функціональних молочних продуктів, зокрема морозива, збагаченого квітковим пилком, призначеного для

забезпечення повноцінного харчування, і що володіє функціональною спрямованістю є актуальним.

Встановлено, що квітковий пилок є природним джерелом біологічно активних речовин і перспектив-

ним сировиною для збагачення молочних продуктів, розраховано оптимальну дозу і спосіб внесення квіт-

кового пилку у морозиво.

Keywords: milk, technology, recipe, ice cream, quality, pollen.

Ключові слова: молоко, технологія, рецептура, морозиво, якість, квітковий пилок,

Молочним продуктам, враховуючи їх біологі-

чну цінність, в організації здорового харчування

відводиться першочергове значення. Це відно-

ситься і до такого молочного десерту, як морозиво,

харчова цінність якого обумовлена наявністю пов-

ноцінних білків, легкозасвоюваних жирів, незамін-

них амінокислот, солей кальцію та фосфору, що є

життєво необхідними для нормального функціону-

вання організму людини.

Морозиво є одним із найулюбленіших продук-

тів й користується стабільним попитом у насе-

лення, особливо дитячого віку. Для того, щоб всто-

яти у конкурентній боротьбі, виробники намага-

ються постійно вдосконалювати та розширювати


свій асортимент, але не завжди приділяють увагу

якості морозива.

Натуральний бджолиний мед як сировина, зда-

вна використовувався здебільшого у виробництві

напоїв та кондитерських виробів, тоді як у молоч-

ній галузі його застосування довгий час було обме-

женим. Останнім часом, у продажу поряд з фарма-

кологічними препаратами, косметичними засобами

для догляду за шкірою та волоссям, кондитерсь-

кими виробами, алкогольними та безалкогольними

напоями стали з’являтися нові молочні продукти з

медом. Як наповнювач, мед став привертати увагу

виробників після практичного підтвердження пози-

тивних результатів наукових досліджень у галузі

дитячого харчування, завдяки чому збільшився об-

сяг імпортних молочних сумішей з медом.

М’яке двокольорове морозиво, в складі якого є

мед, виготовляється за італійською технологією в

наших кафе і торгівлі та пропонується як лимонно-

шоколадне. Це свідчить про – що мед, здебільшого,

сумісний з іншими наповнювачами та домішками і

створює особливо привабливий присмак і аромат в

молочних продуктах. У зв’язку з орієнтацією вітчи-

зняної промисловості на натуральну сировину, що

містить біологічно активні речовини природного

походження, асортимент розроблених у минулі

роки таких молочних продуктів з медом, як моро-

зиво, плавлений сир, масло вершкове, сухі проду-

кти цільового призначення, згущене молоко, попов-

нився йогуртами та десертами. Завдяки вдалому по-

єднанню меду з молочною основою, всі вони мають

приємний смак, аромат та певні дієтичні властиво-

сті.

Вироби на основі складових молока та меду

вже на етапі створення можуть прогнозуватися як

потенціальні представники функціональних проду-

ктів, призначених для здорового та дієтичного хар-

чування. Воно викликане розвитком мікрофлори

меду, в т. ч. природної, вміст якої не нормовано. Всі

технології молочних продуктів з медом відрізня-

ються деякими ускладненнями, які пов’язані з його

транспортуванням, підготовкою та внесенням у мо-

лочну основу. Тому при розробках нових техноло-

гій, дослідженню таких операцій було приділено

особливу увагу. Мед, за вимогами стандарту, може

мати різну консистенцію – від рідкої до твердої, що

обумовлює різні способи його подальшої обробки.

Поряд із харчовою хімією та технологією, роз-

вивається і популяризується така наука, як апітера-

пія – лікування продуктами бджільництва. Відкри-

ваються нові відомості про складові меду, поясню-

ються феномени його впливу на організм людини

унікальними фармакологічними властивостями,

обумовленими біохімічним складом.

Завдяки розвитку апітерапії, відновлено тися-

чолітній привілей меду серед інших продуктів, ви-

готовлених природою, і він знову цінується. На ос-

нові результатів науково-дослідних робіт встанов-

лено, що мед є перспективною сировиною для

молочної галузі і при правильній організації вироб-

ництва дає можливість виготовляти рентабельну

продукцію, як масового так і лікувально-профілак-

тичного призначення, оригінальну за біохімічним

складом і смаковими якостями. Молочні продукти

з медом, що, як правило, рекомендовано для здоро-

вого і дієтичного харчування, користуються попи-

том споживачів і є перспективними. В зв’язку з цим

розробка технології морозива з продуктами бджіль-

ництва, тобто збагачення натуральними біологічно

активними речовинами (БАР), є досить актуальним

завданням.

Головними чинниками, які впливають форму-

вання споживних властивостей морозива є якість та

безпечність сировини, дотримання технологічних

операцій виробництва та санітарно-гігієнічних ви-

мог.

Для виробництва морозива використовують:

молочну сировину, замінники молочного жиру, цу-

кор та підсолоджуючі речовини, яєчні продукти,

плодово-ягідну (овочеву) сировину, біологічно ак-

тивні та смакові добавки, емульгатори, стабіліза-

тори, кислоти органічні харчові, ароматизатори, ба-

рвники, тощо [11].

Всі види сировини мають відповідати вимогам

відповідних стандартів, технічних вимог та саніта-

рно - гігієнічних нормативів.

Молоко й молочні продукти є джерелом моло-

чного жиру, сухих знежирених речовин, молочної

кислоти та мінеральних речовин. Молочний жир

надає морозиву відчуття вершковості; сприяє фор-

муванню ніжної консистенції; підвищує опір та-

ненню. За думкою більшості спеціалістів, збіль-

шення вмісту молочного жиру у морозиві покращує

збитість суміші, так як жирові кульки та їх сполу-

чення стабілізують бульбашки введеного повітря

[16].

На сьогодні для заміни молочного жиру вико-

ристовують рослинні жири. З технологічної точки

зору їх використання має низку переваг: забезпе-

чення стабільної якості продукції, вирішення про-

блеми сезонної залежності від сировини, збіль-

шення строку зберігання за рахунок мінімального

вмісту вільних жирних кислот та низького показ-

ника перекисного числа [13].

Цукор – надає продукту солодкий смак, сприяє

зниженню точки замерзання суміші під час фрезе-

рування та загартування, перешкоджаючи утво-

ренню крупних кристалів льоду. Використання пі-

дсолоджуючих речовин (патока, мед, глюкоза, фру-

ктоза, сорбіт, ксиліт та ін.) дозволяє збільшити

вміст сухих речовин морозива без перевищення рі-

вня солодкості [8].

Для покращення смакових властивостей, зби-

тості та структури морозива, особливо для люби-

тельських видів, широко використовують курячі

яйця та яєчний порошок.

Для підвищення біологічної цінності та розши-

рення асортименту морозива використовують нату-

ральні плоди, ягоди та овочі у свіжому та заморо-

женому вигляді, протерті або подрібнені, у вигляді

пюре, соків, сиропів, екстрактів, варення, джемів,

повидла та ін.

Обов’язковим інгредієнтом для всіх видів мо-

розива є стабілізатори, які надають опір таненню та

стабілізують структуру при зберіганні, знижують


міграцію вологи з продукту в упаковку. Застосову-

ють соєві білки, агар – агароїд, альгінат натрію, пе-

ктин, крохмаль звичайний і желеутворювальний,

метилцелюлозу, казеїнат натрію, борошно хлібопе-

карське, пшеничне та ін. [3].

Для надання морозиву певного кольору вико-

ристовують різноманітні харчові барвники. Отже,

сировина, що використовується для виготовлення

морозива повинна бути якісною та безпечною, оскі-

льки її дефекти (несвіжі яйця, забруднений мед, го-

ріхи, що покрились пліснявою, згіркле вершкове

масло) можуть передаватися морозиву та знижу-

вати його харчову цінність.

Здорове і раціональне харчування людини в

будь-якому віці може бути досягнуто багатокомпо-

нентністю харчових раціонів і, зокрема, створенням

комбінованих продуктів збалансованого складу [1].

Сьогодні в світі сформувався новий напрям у

виробництві харчових продуктів – спеціальні про-

дукти харчування. У нашій країні 65 % загального

обсягу функціональних продуктів припадає на мо-

лочну продукцію. З них 80 % складають продукти з

пробіотиками та пребіотиками, 12 % – з біологічно

активними добавками.

Бджолине обніжжя є збалансований природою

вітамінно-мінеральний, енергетичний комплекс, 20

грамів бджолиного обніжжя на добу покриває пот-

ребу організму у білках, незамінних амінокислотах,

вітамінах та мікроелементах [10].

Квітковий пилок є найбагатшим джерелом ві-

тамінів групи А, Е, С, D, РР, К, містить калій, залізо,

мідь, кобальт, кальцій, фосфор, магній, цинк, мар-

ганець, хром, йод, фітогормони і речовини з анти-

бактеріальною дією [17].

В цілому у пилку міститься п’ятдесят біологі-

чно активних речовин, що сприятливо впливають

на організм людини, і 240 речовин, необхідних для

нормального протікання біохімічних процесів [20].

Клінічні випробування квіткового пилку

(бджолиного обніжжя) дозволили переконатися у

його широкій і багатогранній дії на організм як здо-

рової, так і хворої людини. Вона збільшує зрос-

тання і вагу спортсменів, підвищує кількість ерит-

роцитів і лейкоцитів, пригнічує ріст мікроорганіз-

мів грамнегативної групи, нормалізує ліпідний

обмін, знижуючи кількість холестерину і тригліце-

ридів у крові, нормалізує артеріальний тиск [6].

Пилок має антианемічні властивості завдяки

поєднанню анаболічного ефекту і впливу компле-

ксу мікроелементів (заліза, кобальту, міді), що бе-

руть участь в процесах кровотворення [5].

Дослідження показали, що екстракт пилку

бджіл завжди має яскраво виражену антибіотичну

дію, і передбачається, що антибіотична дія пилку

може бути пов’язана з її регулюючою дією на шлу-

нкові функції у людини. Бджолине обніжжя має ан-

тимікробну, противірусну, протизапальну, інгібіто-

рну дію на живий організм [2].

Вчені наводять позитивні результати при ліку-

ванні пилком в поєднанні з медом гіпертонічної

хвороби та захворювань нервової та ендокринної

систем і дані про сприятливий ефект при нервових

розладах: головні болі і збудливість зникають, по-

ліпшуються сон, пам’ять, психічний стан пацієнта.

З успіхом застосовується пилок в дитячій клініці

при лікуванні колібаціллоза, хронічних закрепів, ді-

ареї [4].

Встановлено, що пилок виявляє лікувальну

дію при хворобах крові – анемії, лейкемії. Є дані до

явної тенденції зменшення холестерину і білків у

сироватці крові; відзначено, що лікування пилком

призводить до загального поліпшення атероматоз-

ного процесу. Автори висловлюються за введення

терапії пилком у комплексі і широкомасштабним

лікування атеросклерозу.

Наявність в обніжжю деяких антибіотиків дос-

лідники пов’язують з протизапальними і регенеру-

ючими діями пилку при захворюваннях шлунково-

кишкового тракту (гастритів, колітів, виразкової

хвороби), печінки (гепатитів), в хірургічній прак-

тиці, дерматології, косметиці [12].

Китайська народна медицина використовує

пилок як засіб для швидкого загоєння ран. Зовні-

шнє лікування шкіри кремом, що містить пилок,

має супроводжуватися дієтичним лікуванням пил-

ком [7].

Виявлено радіозахисний ефект пилку, який по-

лягає у захисті організму від негативного впливу ві-

льних радикалів, що виникають при променевих ре-

акціях. Рекомендують включати пилок кульбаби і

конюшини до складу апікомпозицій з антиоксидан-

тною дією в якості харчових добавок при різних за-

хворюваннях (вільно радикальному окисленні), так

як це діє максимально у перерахованих вище рос-

лин [19].

Пилок – це хороший адаптоген. Алергічні вла-

стивості квіткового пилку виявлені в 1-5 % випад-

ків при її використанні у лікувальних цілях і для ді-

єтичного харчування. Підтверджується імунности-

мулююча і адаптогенна дія квіткового пилку, яка

дозволяє застосовувати її в період реабілітації, ін-

токсикації, стомлення і ослаблення імунітету.

Виявлено лікувальну дію пилку і при злоякіс-

них пухлинах в ротовій порожнині після опромі-

нення, при некрозах, лейкемії. Рекомендується за-

стосовувати пилок і пергу в комплексному ліку-

ванні продуктами вулика різних нейро- і

психосоматичних захворювань, в психіатрії – при

лікуванні старечих інволюційних процесів, а також

алкоголізму [14].

У пилку містяться вуглеводи (до 44 %), в тому

числі глюкоза, фруктоза, рибоза, ксилоза, а також

невелика кількість сахарози (до 4 %). Жирні кис-

лоти надають їй антиоксидантні, протирадіаційні,

антитоксичні, протимікробні властивості, сприя-

ють зниженню холестерину в крові, стимулюють

вироблення інсуліну, попереджають старіння орга-

нізму, активізують його захисні механізми в екст-

ремальних умовах середовища, відіграють помітну

роль в попередженні різних патологічних станів

(атеросклероз, психічні розлади, порушення обміну

речовин). Жирні кислоти з коротким і середнім ла-

нцюгом вуглецевих атомів (бджолині компоненти)

вважаються дієтичними ліками. Ліпоїдами (жиро-

подібні речовини), наприклад стероли і фосфатиди,


беруть участь в побудові мембрани (оболонки) клі-

тини і забезпечують надходження в неї живильних

речовин. У протеїнах пилку значна частка припадає

на ферменти, яких в ній більше, ніж у меду [15].

Пилок називають диво-продуктом. Фізіологіч-

ний вплив на наше здоров'я обумовлюється уніка-

льністю його взаємодії з організмом людини і до-

зволяє впливати не тільки на окремі органи, а й на

весь організм в цілому [18].

Мета роботи – обґрунтування і розробка тех-

нології морозива із використанням продуктів бджі-

льництва, що містять біологічно активні речовини.

Об’єкт дослідження – морозиво, мед, квітко-

вий пилок, (бджолинне обніжжя).

Теоретичні та експериментальні дослідження

складались із декількох послідовних і взаємо-

пов’язаних етапів.

Загальна схема проведення досліджень пред-

ставлена на малюнку 1.

Рис. 1. Загальна схема експериментальних досліджень

Для проведення експериментальних дослі-

джень була використана наступна сировина і мате-

ріали: молоко питне пастеризоване 3,2 % жиру; ве-

ршки питні 34 % жирності; бджолине обніжжя з

гречки.

Використовували бджолине обніжжя сушене,

згідно ДСТУ 3127 – 95 «Обніжжя бджолине (пилок

квітковий) і його суміші. Технічні умови» [9].

На основі теоретичних даних був визначений

принциповий склад нового морозива з функціона-

льним харчовим інгредієнтом: морозиво повинно

бути по виду – молочним, до складу повинно вхо-

дити гречане бджолине обніжжя.

Для отримання морозива молочного з викори-

станням гречаного бджолиного обніжжя на пер-

шому етапі були проведені дослідження якості ос-

новних видів сировини згідно з типовою рецепту-

рою.

Квітковий пилок є складним концентратом

цінних харчових, фізіологічно активних речовин,

склад яких досить різноманітний і залежить від по-

ходження пилку, періоду збору та особливостей об-

робки бджолами.

Тому на першому етапі досліджень було ви-

вчено органолептичні, хімічний і біохімічний склад

квіткового пилку з гречки (табл. 1; рис. 2).


Таблиця 1

Органолептичні показники сухого квіткового пилку із гречки

Показник Згідно ДСТУ3127 – 95 Квітковий пилок із гречки

Зовнішній ви-

гляд Грудочки неправильної форми, масою 5-20 мг

Грудочки овальної форми, ма-

сою 10-15 мг

Консистенція Грудкувата, розсипчаста. Грудочки пилку тверді,

пальцями не розминаються

Грудкувата, розсипчаста, тве-

рда

Колір Від білого до чорного Зелено-жовтий

Запах Специфічний, приємний, характерний для бджоли-

ного обніжжя Специфічний, приємний

Смак Специфічний, приємний, солодкуватий, може бути

гіркуватий чи солодкуватий

Специфічний, приємний, со-

лодкуватий

Рис. 2. Бджолине обніжжя з гречки

Результати хімічного і біохімічного складу квіткового пилку з гречки представлено у таблиці 2.

Таблиця 2

Склад квіткового пилку (бджолиного обніжжя)

Показник Вміст, %

середній вміст за літературними даними пилок з гречки

Білок 11,0-35,0 17,9

Вуглеводи 20,0-39,0 48,1

Жири 1,0-20,0 13,5

Масова частка білків і вуглеводів квіткового пилку наближена до максимальних значень, а вміст жиру

відповідає середньому значенню показників квіткового пилку наведених в літературних джерелах, що го-

ворить про повноцінність введення у продукт функціонального інгредієнта.

Білкові речовини квіткового пилку представлені альбумінами, глобулінами і пептонами, небілкові –

амінокислотами, пептидами і ін. Загальний амінокислотний склад представлений в таблиці 3.

Таблиця 3

Загальний амінокислотний склад квіткового пилку

Амінокислоти Кількість мг в 1 г пилку

вміст за літературними даними пилок з гречки

Лейцин 14-19 18,6

Ізолейцин 7-10 8,9

Валін 10-12 11,3

Лізин 14-18 16,0

Метіонін+цистеїн 3,5-5,7 4,6

Фенілаланін 8-11 8,7

Треонін 9-12 10,3

Триптофан 2 1,6


Як видно з представлених даних в бджолиному

обніжжю з гречки містяться всі природні амінокис-

лоти і вміст незамінних амінокислот на 2,4 % пере-

вершує аналізовані дані літературних джерел.

Таким чином, в результаті проведених дослі-

джень було встановлено, що квітковий пилок є при-

родним джерелом біологічно активних речовин і

перспективною сировиною для збагачення молоч-

них продуктів, зокрема морозива.

На наступному етапі досліджень було вивчено

спосіб підготовки і доза квіткового пилку, що вно-

ситься в суміш для морозива. Квітковий пилок ви-

пускається за ДСТУ3127 – 95 і використовується в

якості харчової добавки має тверду консистенцію і

розмір зерен від 1 до 4 мм. Для рівномірного розпо-

ділу бджолиного пилку по всій масі морозива її не-

обхідно розчинити до утворення дисперсного роз-

чину. Тому були проведені дослідження з вибору

розчинника і умов розчинення гранул квіткового

пилку. Як розчинник були використані різні сере-

довища, такі як вода питна, молоко, сироватка си-

рна.

Попередньо була обрана температура розчи-

нення квіткового пилку. В результаті проведених

досліджень встановлено, що при температурі роз-

чинення 30 0С в квітковому пилку зберігаються бі-

ологічно активні речовини і процес розчинення гра-

нул пилку відбувається інтенсивніше.

Розчинники підігрівали до температури 30 0С,

засипали гранули квіткового пилку і вели процес

розчинення при інтенсивному перемішуванні. Ре-

зультати досліджень представлені на малюнку 3.

Рис. 3. Вплив виду розчинника на час розчинення квіткового пилку

Як видно з представлених даних, в залежності від розчинника час розчинення виявилося різним. Най-

більш інтенсивно розчинення гранул квіткового пилку відбувається в молоці.

Встановлено, що оптимальна температура розчинення гранул квіткового пилку 30 0С, час розчинення

при цьому 15 хвилин.

Оскільки в розчиненому молоці містяться домішки (фрагменти рослин, з яких бджоли збирають пи-

лок, волоски опушення самої бджоли та ін.), то потім були проведені дослідження за визначенням розмірів

осередків фільтра, рис. 4.

Рис. 4. Розчинення бджолиного обніжжя


Встановлено, що для фільтрування розчине-

ного в молоці квіткового пилку необхідно викорис-

товувати фільтр з розміром отворів 1,0 мм.

Для розробки рецептур і технології морозива з

використанням бджолиного обніжжя з гречки, на

першому етапі отримували контрольний зразок мо-

лочного морозива без наповнювача. В якості сиро-

вини використовували молоко незбиране, молоко

сухе, вершки, цукор і воду. Як структуроутворювач

використовували комплексний емульгатор-стабілі-

затор.

Розрахунок рецептури суміші для молочного

морозива проводили, згідно ДСТУ 4733:2007. Мо-

розиво молочне, вершкове, пломбір. Загальні техні-

чні умови.

Контрольний зразок морозива відповідав

ДСТУ 4733:2007 «Морозиво молочне, вершкове,

пломбір. Загальні технічні умови», його фізико-хі-

мічні показники наведені в табл. 4.

Таблиця 4

Фізико-хімічні показники морозива молочного (контрольний зразок)

Найменування показника Морозиво молочне

(контрольний зразок)

Значення відповідно

ДСТУ 4733:2007

Масова частка жиру, % 5,5 не менше 5

Масова частка цукру, % 15,0 не менше 14,5

Масова частка сухих речовин, % 30,5 не менше 28

Масова частка білка, % 2,9 не нормується

СЗМЗ, % 15,7 не нормується

Щільність, кг / м3 19,4 не нормується

Кислотність, ºТ 18 не більше 22

Органолептичні характеристики контрольного

зразка морозива також відповідали ДСТУ

4733:2007. Смак і запах у контрольного зразка мо-

лочного морозива були чисті, приємні молочні;

структура – щільна з однорідною консистенцією;

колір – рівномірний білий.

Для розробки рецептур нового молочного мо-

розива в асортименті були проведені дослідження

заміни ряду рецептурних компонентів контроль-

ного зразка на продукти бджільництва (квітковий

пилок).

Як було показано вище, продукти бджільниц-

тва, а саме бджолине обніжжя містять вуглеводи,

повний набір амінокислот, близько 30 % білків, що

не поступаються білкам молока, яловичини, яєць.

До складу бджолиного обніжжя входять: коферме-

нти, ферменти (каталаза, амілаза, інвертаза, АТФ

тощо), вітаміни, нуклеїнові та органічні кислоти,

нуклеопротеїди, дезоксирибоза, фолікулярні гор-

мони (естрон), жирні кислоти (лінолева та ліноле-

нова), ліпіди й ліпоїди (лецитин), тритерпенові, фе-

нольні сполуки (фенолокислоти, флавоноли, лейко-

антоціани, катехіни тощо), пектини, целюлоза,

фітонциди, пігменти й багато інших БАР.

З урахуванням добової задоволеності фізіоло-

гічної потреби організму в даних функціональних

інгредієнтів був обґрунтований і розрахований діа-

пазон внесення продуктів бджільництва (квітковий

пилок) до складу молочного морозива, він склав –

від 1 % до 3 %.

Варіанти вмісту бджолиного обніжжя, що вво-

дяться в суміш для приготування морозива молоч-

ного на основі контрольного зразка, представлені

на рис. 5.

Рис. 5. Варіанти рецептур сумішей для морозива молочного з різними концентраціями бджолиного обні-

жжя, розроблені на основі контрольного зразка морозива молочного

При дослідженні споживчих переваг було по-

казано, що при оцінці якості різного асортименту

морозива, найбільш значущими для споживачів є

органолептичні показники. Тому для визначення

оптимальних концентрацій бджолиного обніжжя,

що вносяться до суміші, проводили дослідження

експериментальних зразків по найбільш важливим

споживчим показниками – органолептичними.

В результаті органолептичних досліджень екс-

периментальних зразків сумішей для морозива з ви-

користанням бджолиного обніжжя було показано

наступне. У досліджуваних зразках № 1 (з концен-

трацією бджолиного обніжжя 1 %) присмак квітко-

вого пилку абсолютно не відчувався, але незначно

змінювався колір. При збільшенні концентрації до

2 % (зразок № 2) визначався явний запах і смак, вла-

стивий квітковому пилку. А в зразку № 3 з концен-

трацією бджолиного обніжжя – 3 %, з’явився вира-

жений смак квіткового пилку, що органічно не по-

єднувався з молочним смаком, і крім того, мав

насичений колір.

Визначивши оптимальні технологічні параме-


три, виготовили морозиво, збагачене квітковим пи-

лком. На підставі експериментальних досліджень

зразок № 1 (з концентрацією бджолиного обніжжя

1 %) отримав найвищі органолептичні оцінки і його

рецептура була обрана для подальшого викорис-

тання при приготуванні нового морозива (в асорти-

менті) з продуктами бджільництва. Квітковий пи-

лок добре поєднується з молочними продуктами за

рахунок свого кольору, підібраного для внесення,

надає гарний, ніжний відтінок і пряно-медовий

смак, що при правильно підібраній дозуванні пози-

тивно позначається на органолептичних показни-

ках готового продукту.

Для вивчення якості приготованих експериме-

нтальних зразків морозива з продуктами переробки

бджільництва визначали для них відповідні нормо-

вані хімічні показники (згідно з вимогами ДСТУ

4733:2007)Ю, а також титровану кислотність (таб-

лиця 5).

Таблиця 5

Фізико-хімічні показники морозива молочного з продуктами бджільництва

Суміш морозива Масова частка, % Масова частка, % Кислотність, ºТ,

не більше жиру СЗМЗ цукру сухих речовин

Молочна (контроль) 5,5 15,7 14,5 30,5 18,0

С бджолиним обніжжям 5,9 11,7 15,0 38,2 21,7

При дослідженні органолептичних показників зразків морозива молочного з продуктами бджільниц-

твами був зроблений висновок про високу їх якість. (таблиця 6).

Таблиця 6

Органолептичні показники зразків морозива молочного з продуктами бджільництва

Назва показника Морозиво молочне з бджолиним обніжжям

Запах Молочний, з легким медовим тоном

Смак Солодкий, молочний, приємний з медовим присмаком

Консистенція Кремоподібна

Структура Однорідна, щільна

Колір Однорідний , жовтий з оранжевим відтінком

Результати досліджень фізико-хімічних і орга-

нолептичних показників експериментальних зраз-ків морозива з продуктами бджільництва підтвер-дили можливість отримання якісного молочного морозива.

Отже, встановлено, що квітковий пилок є при-родним джерелом біологічно активних речовин і перспективним сировиною для збагачення молоч-них продуктів.

СПИСОК ЛІТЕРАТУРИ:

1. Адамчук, Л.О. Всеукраїнський проект «Біо-різноманіття медоносних і пилконосних рослин Ук-раїни – 2016». Пасіка. 2016. № 12. С. 21-22.

2. Адамчук, Л.О., Акульонок, О.І. Морфололгі-чні особливості бджолиного обніжжя з SALIX L. Науковий вісник НУБіП України. 2016. № 250. С. 105-113.

3. Арсеньева Т.П., Брусенцев А.А. Влияние массовой доли и типа жира на качество мороже-ного. Молочная промышленность. 2000. № 6. С. 40-42.

4. Белик, Э.В. Современный справочник пчело-вода. Донецк: ООО ПКФ «БАО», 2014. 544 с.

5. Броварський В.Д. Бріндза Я., Адамчук Л.О., Михальська О.М. Ботанічний і біохімічний склад перги, одержаної в умовах Лісостепу України. Віс-ник ЖНАЕУ: Науковотеоретичний збірник. 2015. № 2 (52). Т. 3. С. 280-287.

6. Броварський В.Д., Адамчук Л.О., Бріндза Я. Мінеральні речовини перги. Пасіка. 2016. №11. С. 18-20.

7. Гаврилюк О.І. Продукти бджільництва в ас-пекті історичних досліджень. Пасіка. 2015. №11. С. 17-19.

8. Дітріх І., Литвин Я. Айва японська як ін-гредієнт плодово-ягідного морозива. Товари і

ринки. 2015. №1. C.106-112 9. ДСТУ 7074: 2009 Перга. Технічні умови.

Київ, 2010. 12 с. 10. Іванова, С.М. Перга, одержана методом

С.М. Величка, В.Д. Броварського. Пасіка. 2015. №11. С. 20-22.

11. Макарова Е., Текутьева Л., Фищенко Е. Разработка рецептуры мягкого мороженого с про- и пребиотическими свойствами. Пищевая промышленность. Київ. 2014. № 3. С.30-33.

12. Мирось В.В., Ковтун С.Б. Практикум з бджільництва. Харків : ХНАЕУ, 2014. 92 с.

13. Павлишин М.Л., Захарчин Р.М. Форму-вання якості морозива з додаванням дикорослих ягід. Науковий вісник НЛТУ України. 2014. Вип. 24.2. С.173-177.

14. Приймак Г. Заготівля та зберігання перги. Пасіка. 2016. № 11. С. 20.

15. Прудніков, В. Лосєв, О., Мазур, Б. Вміст поживних речовин у обніжжі різного похо-дження. Тваринництво України. 2013. № 9. С. 37-39.

16. Птуха А., Мерзлякова Т. Молоко? Мо-роженое! Здоровье? Производители придумали как сделать сладкое полезным. Молочная сфера. 2013. № 1 (44). С. 6-10.

17. Тихонов, О.І. Бербек, В.Л., Зубченко, Т.М. Перга. перспективний продукт. Пасіка. 2016. №11. С. 16-17

18. Трохимцева, О. Виробницто та експорт меду. Пасічник. 2017. № 2. С. 4-6.

19. Туринський В., Адамчук, Л. Важливі питання розвитку галузі бджільництва. Пасічник. 2016. №11. С. 15-17.

20. Хабрика Целіна. Перга гідний рекомен-дацій продукт бджільництва. Бджоляр. № 12. 2016. С. 18-22.


УДК 622.276.7 JUSTIFICATION FOR THE SELECTION OF RECOMMENDED METHODS FOR OPERATING

WELLS IN A FIELD IN WESTERN KAZAKHSTAN

Karimova A., Candidate of ph.-math sciences, associate professor of AUNG named after S.Utebaev

Shugaepov N., Candidate of technical sciences, associate professor of AUNG named after S.Utebaev

Zholdasov E., Masters AUNG named after S. Utebaev

Serik A., Nazar I.

ОБОСНОВАНИЕ ВЫБОРА РЕКОМЕНДУЕМЫХ СПОСОБОВ ЭКСПЛУАТАЦИИ СКВАЖИН

МЕСТОРОЖДЕНИИ ЗАПАДНОГО КАЗАХСТАНА

Каримова А.С., к.ф-м.н., доцент АУНГ имени С.Утебаева

Шугаепов Н.А., к.т.н., доцент АУНГ имени С.Утебаева

Жолдасов Э.Ж., магистранты АУНГ имени С.Утебаева

Серик А.Ж., Назар И.Н.

Abstract Цель работы – Обоснование выбора рекомендуемых способов эксплуатации скважин, внутрисква-

жинного оборудования. Аннотация Объект исследования – нефтяные месторождения Западного Казахстана, Каражанбас Северный Keywords: field, reservoir, viscous oil, well, reservoir pressure, productivity coefficient Ключевые слова: месторождение, пласт, вязкая нефть, скважина, пластовое давление, коэффициент

продуктивности. Месторождение Каражанбас Северный распо-

ложено на территории Тупкараганского района Мангистауской области Республики Казахстан в 185 км севернее от г. Актау, в 10 км от месторожде-ния Северные Бузачи. Ближайшим, крупным насе-ленным пунктом является поселок Шетпе, где име-ется железнодорожная станция, расположенная в 125 км от месторождения. Более мелкие населен-ные пункты Киякты, Тущыкудук, Шебир, Кызан расположены в пределах 45-60 км к югу от место-рождения.

Обоснование выбора рационального способа добычи, необходимого оборудования и режимов его работы основывается на результатах технико-технологического анализа промысловых данных работы скважин, применяемых технологий и меро-приятий, проводимых в процессе эксплуатации, а также условий эксплуатации скважин, физико- хи-мических свойствах флюида, технологических по-казателей и условий разработки, рекомендованных технологической схемой разработки месторожде-ний Западного Казахстана.

Технологические условия эксплуатации скважин определены, исходя из геолого- промыс-ловой характеристики продуктивных пластов, фи-зико-химических свойств флюида, результатов ана-лиза работы и характеристики скважин. Нефть в ме-сторождениях обладает высокой плотностью и вязкостью. Содержание воды в продукции скважин различное - от 3% (скважины 209, 211) до 78% (скважина 202).

Коллектор продуктивных пластов составляют пески, песчаники, алевролиты нередко глинистые, слабоуплотнённые, иногда рыхлые. Песчаники, в основном, средне и мелкозернистые. Давление насыщения составляет 2.3 МПа, пластовое давле-ние – 6.1 МПа на Юго- Западном блоке и 7.4 МПа на Северо-Восточном блоке. Осложняющими фак-торами при эксплуатации скважин являются высо-кая вязкость добываемой продукции, обусловлен-ная высоким содержанием смол, и пескопроявле-ние.

Эксплуатация скважин на месторождении ве-лась насосным способом с использованием сква-жинных штанговых насосных установок (СШНУ) и винтовых штанговых насосных установок (ВШНУ), одноступенчатых колоннах штанг диа-метром 22 мм. Многие плунжерные насосы были спущены на глубину выше интервала перфорации на 13-18 м.

На примере скважина месторождении Кара-жанбас Северный скважина 202 была оборудована винтовым насосом Moyno-17, статор которого спу-щен на НКТ диаметром 63 мм, а ротор – на одно-ступенчатой колонне штанг диаметром 22 мм. Глу-бина подвески насоса находилась на уровне верх-ней границы интервала перфорации. Работа скважин, дающих продукцию, оценивалась по про-мысловым данным. В таблице 1 приведены теку-щие параметры работы скважин по состоянию на 01.09.2017 г.


Таблица 1

Месторождение Северный Каражанбас. Текущие параметры работы скважин оборудованных

СШНУ. по состоянию на 01.09.2017 г. №

скваж

ин

ы

Ди

амет

р н

асо

са,

мм

Глу

би

на

по

двес

ки

, м

Ди

амет

р

НК

Т,

мм

Ди

амет

р

шта

нг,

мм

Реж

им

№

отк

ачки

Тео

р.п

ро

изв

-ть

м3

/су

т

Деб

итж

-ти

,м3

/су

т

м3

/су

т

Об

в,

%

Рза

б,

МП

а

МП

а

Кп

од

, д

.ед

.

S,

м

n,

об

/ми

н

23 44 403 63 22 1,5 3,8 10 8,2 23 2,3 0,82

26 44 423 63 22 2 5,8 20,3 2,6 15 2,4 0,13

201 44 532 63 22 2 5,8 21 3,5 27 - 0,17

202 - 551 63 22 - 140 23,8 21,5 78 1,5 90,3

205 57 533 63 22 1,5 4 19 4,2 10 3,6 0,22

209 44 530 63 22 2,5 7,5 32,8 8,1 3 1,8 0,24

211 57 400 63 22 1,5 54 17,6 7 3 2,1 0,4

Как видно из таблицы 1, скважины 23, 26, 201,

205, 209, 211 являются малодебитными, скважина

202 – среднедебитной. Обводненность продукции в

скважинах 205, 209, 211 была невысокой, скважины

23, 26, 201 работали со средней обводненностью,

скважина 202 была высокообводненной. Скважины

26 и 205 работали с забойным давлением, превыша-

ющем давление насыщения, скважина 23 – с забой-

ным давлением на уровне давления насыщения,

остальные скважины – с забойным давление ниже

давления насыщения. С высокой производительно-

стью работал насос в скважине 23, с высоким КПД

– насос в скважине 202. Работа остальных насосов

характеризовалась невысокими коэффициентами

подачи.

Обоснование условий фонтанирования, для

расчета и обоснования предельных давлений фон-

танирования, при условии поддержания забойных

давлений выше (на уровне) давления насыщения,

использован графо-аналитический метод, основан-

ный на определении объема свободного газа и рас-

хода газа при работе газожидкостного подъемника.

Для условий фонтанирования необходимо, чтобы

средний объем свободного газа, приходящийся на

единицу массы жидкости (Гэф), был больше или, по

крайней мере, был равен удельному расходу газа

при работе подъемника на оптимальном режиме

Rопт (Гэф ≥Rопт).

Для скважин месторождения Северный Кара-

жанбас условия фонтанирования (предельные за-

бойные давления фонтанирования) определены для

подъемника внутренним диаметром 62 мм, так как

в подъемнике меньшего диаметра из-за высокой

вязкости добываемой продукции значительно уве-

личиваются потери на трение. На рисунке 1 пред-

ставлен график зависимости забойных и устьевых

давлений фонтанирования для скважин горизонта

Ю-I.

Рисунок 1 – Месторождение Северный Каражанбас. Минимальные забойные давления фонтанирования.


Из рисунка 1 видно, что фонтанирование при

минимальных забойных давлениях от 4.41 до 5.7

МПа возможно при всех устьевых давлениях от 0.1

до 0.9 Мпа соответственно. Однако, при получен-

ных депрессиях (от 1.63 до 0.38 МПа при обводнен-

ности 0 и от 1.28 до 0.13 МПа при обводненности

30%) и существующих коэффициентах продуктив-

ности проектные дебиты обеспечиваться не будут.

Учитывая низкое газосодержание (8.2 м3/т) и быст-

рое увеличение обводнённости продукции, при ко-

торой условия фонтанирования скважин ещё более

ухудшаются, фонтанный способ добычи на место-

рождении не предусматривается.

Обоснование выбора способов эксплуатации,

учитывая успешное применение СШНУ на место-

рождении Каражанбас, проектные дебиты лежащие

в области применения поршневых насосов позво-

ляют использовать СШНУ как основной механизи-

рованный способ эксплуатации. Также возможно

применение винтовых насосов производительно-

стью от 4 до 50 м3/сут на 100 оборотов в минуту.

По проектным показателям среднегодовая

приёмистость скважин изменяется от максималь-

ного значения 300 м3/сут до минимального 150

м3/сут в течение рассматриваемого периода. Расчёт

давления нагнетания на устье и на забое скважин и

обоснование рациональной колонны НКТ водо-

нагнетательных скважин выполнен для среднего

коэффициента приёмистости 40 м3/сут/МПа. На

рисунке 2 приведён график зависимости давлений

нагнетания на устье и на забое от приёмистости

скважин для НКТ диаметром 88.9 мм.

Рисунок 2 – Месторождение Северный Каражанбас. Зависимость давлений нагнетания на устье и на

забое от приёмистости скважин для НКТ диаметром 88.9 мм.

Как видно из графика, колонна НКТ диамет-

ром 88.9 мм обеспечивает проектный расход нагне-

таемого агента при давлениях на устье от 2.8 МПа

до 3.51 МПа и на забое от 5.6 МПа до 6.3 МПа.

Выбранная для нагнетания колонна диаметром

89 мм характеризуется небольшими гидравличе-

скими потерями (в среднем 0.01 МПа/м) и является

рациональной для планируемых условий. В случае,

если в процессе нагнетания давление на устье и на

забое скважин будет увеличиваться, что обусловли-

вается снижением коэффициента приёмистости, ре-

комендуется проведение геолого-технических ра-

бот по его увеличению (очистка забоя, СКО и др.).

Выводы. Эксплуатацию скважин предусмот-

рено осуществлять при забойном давлении на

уровне или выше давления насыщения (2.3 МПа).

Исходя из того, что на Северо-Восточном участке

предусматривается кустовое бурение вертикаль-

ных и наклонно направленных скважин, рекомен-

дуется для их эксплуатации использовать (полно-

стью или в сочетании с СШНУ) винтовые насосы,

так как для их приводов, имеющих небольшие об-

щие размеры, нужна небольшая площадь для уста-

новки.


1. 1 В.Д. Лысенко «Проектирование разра-

ботки нефтяных месторождений». Москва,

«Недра», 1987

2. «Нефтепромысловое дело» выпуск № 24.

Москва, 1982

3. Н.Г.Середа. В.А.Сахаров. А.Н.Тимашев

«Спутник нефтяника». Москва, «Недра», 1986

4. Ш.К.Гиматудинов «Справочная книга по до-

быче нефти». Москва, «Недра», 1974

5. Л.К.Киинов «Разработка месторождений па-

рафинистых и вязких нефтей в западном Казах-

стане». Москва, «ВНИИОЭНГ», 1996

Vol.1

№33/2020

ISSN 3375-2389

The journal publishes materials on the most significant issues of our time.

Articles sent for publication can be written in any language, as independent experts in dif-

ferent scientific and linguistic areas are involved.

The international scientific journal “Danish Scientific Journal” is focused on the interna-

tional audience. Authors living in different countries have an opportunity to exchange

knowledge and experience.

The main objective of the journal is the connection between science and society.

Scientists in different areas of activity have an opportunity to publish their materials.

Publishing a scientific article in the journal is your chance to contribute invaluably to the

development of science.

Editor in chief – Lene Larsen, Københavns Universitet

Secretary – Sofie Atting

Charlotte Casparsen – Syddansk Erhvervsakademi, Denmark

Rasmus Jørgensen – University of Southern Denmark, Denmark

Claus Jensen – Københavns Universitet, Denmark

Benjamin Hove – Uddannelsescenter Holstebro, Denmark

William Witten – Iowa State University, USA

Samuel Taylor – Florida State University, USA

Anie Ludwig – Universität Mannheim, Germany

Javier Neziraj – Universidade da Coruña, Spain

Andreas Bøhler – Harstad University College, Norway

Line Haslum – Sodertorns University College, Sweden

Daehoy Park – Chung Ang University, South Korea

Mohit Gupta – University of Calcutta, India

Vojtech Hanus – Polytechnic College in Jihlava, Czech Republic

Agnieszka Wyszynska – Szczecin University, Poland

Also in the work of the editorial board are involved independent experts

1000 copies

Danish Scientific Journal (DSJ)

Istedgade 104 1650 København V Denmark

email: [email protected]

site: http://www.danish-journal.com

mailto:[email protected]

http://www.danish-journal.com/

Documents

Vol - danish-science.org booting stage, namely on April 9, and dhe 4-th on the end of may. For 50 m2 land area (the surface of the variant) 22.5 cm3 PHS was mixed into 12 liters wa-ter