2023, Т.9, №2 / 2023, V.9, No2

УДК 664.8
Проанализировано понятие гибкой пищевой системы. Рассмотрены системные принципы построения пищевой системы и разработана ее концептуальная модель. Приведена обобщенная схема информационных потоков на пищевых производствах. Описаны различные компоненты пищевых систем с характеристиками их функционального назначения. Проанализирована структура продукционной системы пищевой отрасли. Рассмотрены методологические подходы к математическому моделированию пищевых систем. Процесс функционирования продукционной системы рассмотрен в виде топологической модели. Совокупность агрегатов пищевой системы интерпретирована как система массового обслуживания, поток заявок в которой характеризуется свойствами стационарности, отсутствием последействия и ординарности. Анализ такой системы позволяет определить при проектировании требуемую производительность, коэффициент использования продукционной системы, среднее время ожидания обслуживания, среднюю длину очереди заявок, коэффициент использования транспортных приспособлений, конструктивные, технологические, эксплуатационные отказы машин и другие важные параметры технологических линий. Рассмотренная методология моделирования пищевых систем создает основу для построения их имитационных математических моделей.
Ключевые слова: пищевая система; продукционная система; моделирование; топологическая модель; система массового обслуживания.
…………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………..

The concept of a flexible food system is analyzed. The systemic principles of building a food system are considered and its conceptual model is developed. A generalized scheme of information flows in food production is given. Various components of food systems with characteristics of their functional purpose are described. The structure of the production system of the food industry is analyzed. Methodological approaches to mathematical modeling of food systems are considered. The process of functioning of the production system is considered in the form of a topological model. The set of food system aggregates is interpreted as a queuing system, the flow of applications in which is characterized by the properties of stationarity, the absence of aftereffect and ordinaryness. The analysis of such a system makes it possible to determine the required performance during design, the utilization rate of the production system, the average waiting time for service, the average length of the queue of applications, the utilization rate of transport devices, design, technological, operational failures of machines and other important parameters of production lines. The considered methodology for modeling food systems creates the basis for building their simulation mathematical models.
Key words: food system; production system; modeling; topological model; queuing system.

УДК 637.3
Рассмотрены данные о свойствах протеаз, экстрактов растений, способах их получения для коагуляции молока при производстве мягких сыров. С 2004 года создана Нилом Д. Роулингсом «MEROPS» – база данных протеолитических ферментов, их субстратов и ингибиторов. По данным «MEROPS», класс аспартаз является вторым по распространенности среди пептидаз растений. Ферменты растительного происхождения являются безопасными и могут быть использованы в пищевой промышленности. Некоторым ограничением выступает сезонность доступности сырья, а также определенные виды растений нецелесообразно использовать в регионах, где они не произрастают. Несмотря на преимущества и разнообразие, не все растительные ферменты могут использоваться для производства мягких сыров в масштабах некрупных производств. Растительные аспартазы очень специфичны и каждый тип требует более подробного изучения, подбора условий, оценки эффективности применения такой замены. В Центральной зоне России наибольшее распространение имеют крапива двудомная (Urtica dioica) и чертополох курчавый (Carduus Crispus). Поэтому были изучены и исследованы свойства экстрактов из этих растений в качестве коагулянтов белка молока, влияние их на органолептические, физико-химические и текстурные показатели мягких сыров в сравнении с использованием сычужного фермента. Использование экстрактов этих растений в сыроделии способствует получению мягких сыров с пикантным вкусом, более мягкой нежной текстурой и обогащению их витаминами и минеральными веществами.
Ключевые слова: ферменты; протеазы; сычужный фермент; экстракты растений; сыроделие; мягкие сыры.
……………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………
Data on the properties of proteases, plant extracts, and methods of their preparation for milk coagulation in the production of soft cheeses are considered. Since 2004, MEROPS, a database of proteolytic enzymes, their substrates and inhibitors, has been created by Neil D. Rawlings. According to MEROPS, the aspartase class is the second most common among plant peptidases. Enzymes of plant origin are safe and can be used in the food industry. Some limitation is the seasonality of the availability of raw materials, as well as certain types of plants it is impractical to use in regions where they do not grow. Despite the advantages and diversity, not all plant enzymes can be used for the production of soft cheeses on the scale of small-scale productions. Plant aspartases are very specific and each type requires a more detailed study, selection of conditions, evaluation of the effectiveness of such a replacement. In the Central zone of Russia, the most widespread are dioecious nettle (Urtica dioica) and curly thistle (Carduus Crispus). Therefore, the properties of extracts from these plants as milk protein coagulants, their effect on the organoleptic, physico-chemical and textural parameters of soft cheeses in comparison with the use of rennet were studied and investigated. The use of extracts of these plants in cheese making contributes to the production of soft cheeses with a piquant taste, a softer delicate texture and their enrichment with vitamins and minerals.
Key words: enzymes; proteases; rennet enzyme; plant extracts; cheese making; soft cheeses.

УДК  666. 97(075.8)
В статье предложены сборные железобетонные элементы для линейных сооружений мелиоративных систем — лотки, трубы, плиты и др., изготовленные из бетона на некондиционных заполнителях с повышенным содержанием пылевидных и глинистых частиц. Частицы эти, в присутствии добавленного в бетонную смесь пластификатора, играют роль микронаполнителя, способного выполнять функции дополнительных центров кристаллизации и проявлять дефлокулирующее действие в гидратирующейся системе «цемент-вода», способствуя, этим самым, повышению прочностных и эксплуатационных свойства бетона.
Ключевые слова: сборные элементы; мелиоративные системы; сооружения; монолитный бетон; каналы; лотки; трубы; заполнители; пылевидные и глинистые частицы; водосодержание; свойства; пластификатор формиатно-спиртовый; опыты; факторы; уравнение регрессии.
……………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………

The article proposes precast reinforced concrete elements for linear structures of reclamation systems — trays, pipes, slabs, etc., made of concrete on substandard aggregates with a high content of pulverized and clay particles. These particles, in the presence of a plasticizer added to the concrete mixture, play the role of a micro-filler capable of performing the functions of additional crystallization centers and exhibiting a defloculating effect in the hydrating cement-water system, thereby contributing to an increase in the strength and operational properties of concrete.
Keywords: prefabricated elements; reclamation systems; structures; monolithic concrete; channels; trays; pipes; aggregates; pulverized and clay particles; water content; properties; formate-alcohol classifier; experiments; factors; regression equation.

УДК 519.25:627.8
Методика оценки положения нижней отметки дна в створе водотока по результатам измерений из гидрологических ежегодников предложена в статье. Оценка нижней отметки дна реки Мамоновки в створе города Мамоново Z (1960-1972) была выполнена. Отметки дна в течение года Z имеют случайные отклонения, не зависящие от глубины водотока. Гипотеза о равенстве математических ожиданий Z в разные годы была проверена по критерию Стьюдента и отвергнута. Средняя отметка нижней точки дна реки Мамоновки поднялась на 165 мм за 12 лет с 1961 по 1972 год. Темп роста составил около 14 мм в год.
Ключевые слова: река Мамоновка; гидрологические ежегодники; отметка дна; случайные отклонения; возрастание средних значений.
…………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………..

The methodology for assessing the position of the bottom mark in the alignment of the watercourse based on the results of measurements from hydrological yearbooks is proposed in the article. The assessment of the lower mark of the bottom of the Mamonovka River in the alignment of the city of Mamonovo Z (1960-1972) was carried out. The bottom marks Z during the year have random deviations that do not depend on the depth of the watercourse. The hypothesis about the equality of mathematical expectations of Z in different years was tested by the Student’s criterion and rejected. The Mamonovka River average mark of the bottom lower point was rose by 165 mm in 12 years from 1961 to 1972. The growth rate was about 14 mm per year.
Keywords: Mamonovka River; hydrological yearbooks; bottom marking; random deviations; increasing average values.

УДК 621.365.4 + 536.24.023
Предлагается аналитический метод для расчета комбинированных рекуператоров и других теплотехнических устройств. Полученные формулы позволяют рассчитывать на компьютере без использования номограмм, таблиц и графиков степень черноты углекислого газа и водяного пара, коэффициенты теплоотдачи с воздушной и дымовой сторон, а также коэффициент теплопередачи теплопередающей поверхности аппарата. Это значительно облегчает работу при проектировании теплотехнических устройств, в которых, как известно, определение указанных коэффициентов является наиболее трудным этапом расчета. По выведенной формуле (доверительная вероятность Рд = 0,9), погрешность аналитического вычисления степени черноты продуктов сгорания не превышает 5%, что является вполне приемлемым для практических расчетов. Предложенные для описания физических параметров дымовых газов и воздуха формулы способствуют простому получению необходимых данных для любых значений температур, в том числе, и дробных. Выражение для определения температуры дымовых газов, выходящих из зоны теплообмена, позволяет строго математически вычислять их температуру без какого-либо волевого или интуитивного на-значения ее величины. Разработанные математические модели также дают возможность прогнозировать работу тепловых устройств и при необходимости управлять ими в реальном масштабе времени.
Ключевые слова: теплота; степень черноты; излучение; лучистая энергия; рекуператор.
……………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………

We propose an analytical method for calculating combined heat recuperators and other heat engineering devices. The obtained formulas allow calculating on a computer without using nomograms, tables and graphs the degree of blackness of carbon dioxide and water vapor, heat transfer coefficients from the air and smoke sides, as well as the heat transfer coefficient of the heat transfer surface of the apparatus. This greatly facilitates the work in the design of thermal engineering devices, in which, as is known, the determination of these coefficients is the most difficult stage of calculation.According to the derived formula (confidence probability Р_t= 0,9), the error of analytical calculation of the degree of blackness of combustion products does not exceed 5%, which is quite acceptable for practical calculations. The formulas proposed to describe the physical parameters of flue gases and air contribute to the simple obtaining of the necessary data for any temperature values, including fractional ones.The expression for determining the temperature of flue gases leaving the heat exchange zone allows you to calculate their temperature strictly mathematically without any volitional or intuitive assignment of its magnitude. The developed mathematical models also make it possible to predict the operation of thermal devices and, if necessary, control them in real time.
Keywords: heat; blackness extent; emanation; radiant energy; recuperator.

УДК 544.773
При разработке эластичных материалов отсутствие синергии между способностью к растяжению и ударной вязкостью является проблемой. Здесь мы предлагаем рациональную конструкцию композитного гидрогеля путем введения сильно поляризованных гидратированных кластеров Li-ионов, электроноакцепторных карбоксильных групп и комплексо-образования Sn (II) в водородно-связанную поли (акриламидную) сетку (PAM). Слабое взаимодействие между ионами Li и амидными группами способствует быстрому переворачиванию и проскальзыванию цепей PAM во время растяжения, оптимизируя растяжимость гидрогеля. Этот композит также обеспечивает механизм рассеивания энергии, основанный на сильном ионном комплексо-образовании между Sn(II) и амидными группами, что повышает его ударную вязкость. Полученный композитный гидрогель одновременно обладает высокой растяжимостью (относительное удлинение>7000%), сверх-прочностью 580 кПа, превосходной стойкостью к усталости и экстремальным температурам (эластичен при -60 и 70°C). Благодаря своим превосходным комплексным характеристикам, данный мягкий материал имеет широкие перспективы применения в сельском хозяйстве, медицине, строительстве и машиностроении.
Ключевые слова: полимерные гидрогели; высокая растяжимость; ионное комплексо-образование; защита от замерзания; термостойкость
………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………….

In the development of elastic materials, the non-synergy between stretchability and toughness is a challenge. Herein, we propose a rational design of a composite hydrogel by introducing strongly polarized hydrated Li-ion clusters, electron-withdrawing carboxyl groups, and Sn (II) complexation into hydrogen-bonded poly (acrylamide) (PAM) network. Weak interaction between Li-ions and amide groups facilitates the rapid flipping and slipping of the PAM chains during stretching, optimizing the stretchability of the hydrogel. This composite also provides an energy-dispersing mechanism based on strong ionic complexation between Sn (II) and amide groups, which improves its toughness. As-prepared composite hydrogel simultaneously exhibits high stretchability (> 7000% elongation), ultra toughness of 580 kPa, excellent fatigue resistance and extreme temperature resistance (elastic at −60 and 70 °C). Due to its excellent comprehensive performances, the present soft material has broad application prospects in agriculture, medicine, construction, and machinery.
Keywords: Polymer hydrogels; high stretchability; ionic complexation; anti-freezing; heat resistance.

УДК 004.89
Статья посвящена исследованию возможности и эффективности использования генетического алгоритма для решения задачи поиска оптимального пути в двухмерном пространстве. Проблема оптимального пути является актуальной в различных областях, включая транспортировку, маршрутизацию сетей и планирование путешествий. Задача поиска оптимального пути имеет множество решений, однако поиск наилучшего из них в реальных ситуациях чаще всего является трудоемким и затратным. В связи с этим, разработка эффективных методов оптимизации не теряет свою актуальность. В настоящей статье исследуется эффективность решения задачи поиска оптимального пути с применением генетического алгоритма, реализующего принципы естественного отбора и генетической мутации для поиска квазиоптимальных решений. Результаты исследования генетического алгоритма для решения задачи поиска оптимального пути могут быть полезны при разработке более эффективных алгоритмов оптимизации пути в различных областях применения. Несмотря на эффективность генетического алгоритма, дальнейшее улучшение алгоритмов оптимизации пути является важным направлением исследований в данной области, чтобы увеличить точность и скорость решения задачи, а также расширить области их применения. Различные области могут требовать разработки новых алгоритмов оптимизации пути, более эффективных для конкретных задач.
Ключевые слова: генетический алгоритм; эволюционный алгоритм; Python; Pygame; моделирование процессов; оптимальный путь
…………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………..

The article is devoted to the study of the possibility and efficiency of using a genetic algorithm to solve the problem of finding the optimal path in two-dimensional space. The problem of the optimal path is relevant in various fields, including transportation, network routing, and travel planning. The problem of finding the optimal path has many solutions, but the search for the best of them in real situations is most often time-consuming and costly. In this regard, the development of effective optimization methods does not lose its relevance. This article investigates the efficiency of solving the problem of finding the optimal path using a genetic algorithm that implements the principles of natural selection and genetic mutation to search for quasi-optimal solutions. The results of the study of a genetic algorithm for solving the problem of finding the optimal path can be useful in developing more efficient path optimization algorithms in various fields of application. Despite the effectiveness of the genetic algorithm, further improvement of path optimization algorithms is an important area of research in this area in order to increase the accuracy and speed of solving the problem, as well as to expand the scope of their application. Different areas may require the development of new path optimization algorithms that are more efficient for specific problems.
Key words: genetic algorithm; evolutionary algorithm; Python; Pygame; process modeling; optimal path.

УДК 539.3:620.193:669
В данном исследовании рассматривается математическая модель напряженно-деформированного и предельного состояний круговой цилиндрической оболочки, выполненной из титанового сплава ТС5, подвергающейся воздействию агрессивной водородосодержащей среды. Оболочка находится под действием внутреннего равномерно распределенного давления. Расчёты производятся с использованием модели, обладающей тройной нелинейностью, в рамках подхода, связанного с нормированными пространствами напряжений. Полученный алгоритм решения задачи об исследовании влияния агрессивной среды на оболочки из титановых сплавов эффективно учитывает существенно нелинейное изменение параметров напряженно-деформированного состояния в зависимости от фактора времени. В исследовании сформулирована система нелинейных разрешающих уравнений для расчета оболочки, получены результаты для ключевых параметров воздействия водородной среды на НДС цилиндрической оболочки с учетом охрупчивания. Получены результаты численных экспериментов по расчету круговых цилиндрических оболочек с учетом наведенной разносопротивляемости под действием агрессивной эксплуатационной среды, больших прогибов, и влияния напряженного состояния на механические свойства материала.
Ключевые слова: титановый сплав; разносопротивляемость; нелинейный материал; водород; охрупчивание; большие прогибы.
………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………..

This study considers a mathematical model of the stress-strain and limit state of a circular cylindrical shell made of titanium alloy TS5 exposed to an aggressive hydrogen-containing environment. The shell is under the influence of an internal uniformly distributed pressure. The calculations are made using a model with a triple non-linearity, within the framework of the approach associated with normalized stress spaces. The obtained algorithm for solving the problem of studying the effect of an aggressive medium on shells made of titanium alloys effectively takes into account the significantly nonlinear change in the parameters of the stress-strain state depending on the time factor. The study formulated a system of non-linear resolving equations for calculating the shell, obtained results for the key parameters of the effect of the hydrogen environment on the stress-strain state of a cylindrical shell, taking into account embrittlement. The results of numerical experiments on the calculation of circular cylindrical shells are obtained taking into account the induced resistance difference under the action of an aggressive operating environment, large deflections, and the effect of the stress state on the mechanical properties of the material.
Key words: titanium alloyж differential resistance; non-linear material; hydrogen; embrittlement; large deflections.

УДК 339.13.053.1:658.3
В рамках разрешения ключевой и полиаспектной проблемы повышения эффективности малых и средних торговых организаций исследовано влияние современных вызовов и трендов на организацию и её персонал. Обосновано выделение основные трендов, проявляющихся на фоне изменчивых (рыночных, политических и других) гетерогенных факторов, произведена оценка и выполнено описание их раздельного и совместного влияния на торговую организацию и персонал. Выявлены слабые стороны и недостатки, характерные для малых и средних торговых организаций в период изменения условий хозяйствования в 2022 г. Установлено, что для персонала малых и средних торговых организаций характерен значительный уровень неудовлетворённости, приводящий к стрессу. К значимым следует отнести недостатки (нерешённые вопросы и частным проблемы): организации, регламентации, нормирования и оплаты труда; неполноты (недостаточности) информационного обеспечения управления и трудовой деятельности. Выполнен поиск путей повышения эффективности торговой организации. Выбраны направления совершенствования управления и системы оценки персонала, способствующие росту продуктивности и качества труда работников.
Ключевые слова: торговая организация; рынок; тренд; персонал; управление; оценка.
……………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………

Within the framework of solving the key and multidimensional problem of increasing the efficiency of small and medium-sized trade organizations, the influence of modern challenges and trends on the organization and its personnel is investigated. The main trends that appear against the background of changeable (market, political and other) heterogeneous factors are substantiated, their separate and joint influence on the trade organization and personnel is evaluated and described. The weaknesses and shortcomings characteristic of small and medium-sized trade organizations during the period of changing business conditions in 2022 are revealed. It is established that the staff of small and medium-sized trade organizations is characterized by a significant level of dissatisfaction, leading to stress. The shortcomings (unresolved issues and specific problems) should be attributed to the significant ones: organization, regulation, rationing and remuneration; incompleteness (insufficiency) of information support for management and labor activity. The search for ways to improve the efficiency of a trade organization has been carried out. The directions of improving the management and personnel evaluation system are selected, contributing to the growth of productivity and quality of workers’ work.
Key words: trade organization; market; trend; personnel; management; evaluation.

УДК 621.6
В статье приведены графические результаты расчета показателей энергоэффективности осевых насосов, включая коэффициент полезного действия (КПД) и показатель удельных энергозатрат, на базе данных производителей. Для всех исследуемых насосов прослеживается подобная зависимость показателя удельных энергозатрат от величины подачи и несогласованность с КПД. В результате сравнительной оценки установлено, что величина рабочего диапазона подачи и настройки угла лопастей не влияют на применимость зависимости снижения удельных затрат энергии на перекачивание жидкости при эксплуатации ближе к максимальной (правой) границе рабочей области. Методика подбора осевых насосов по показателю удельных энергозатрат может быть обоснованно применима в качестве критерия/рекомендации для проектирования систем водоснабжения вместо традиционной, опирающейся на зону наибольшего значения коэффициента полезного действия.
Ключевые слова: осевые насосы; подбор насосов; рабочая точка; энергоэффективность; коэффициент полезного действия; насосы низкого давления.
………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………….

The article presents the graphical results of calculating the energy efficiency indicators of axial pumps, represented by the coefficient of performance (COP) and the indicator of specific energy consumption based on the database of manufacturers. For all the studied pumps, a similar dependence of the specific energy consumption indicator on the supply value and inconsistency with the COP. As a result of a comparative assessment, it was found that the value of the operating range of the feed and the angle settings of the blades do not affect the applicability of the dependence of reducing the specific energy consumption for pumping liquid when operating closer to the maximum (right) boundary of the working area. The methodology for selecting axial flow pumps in terms of specific energy consumption can be reasonably applied as a criterion/recommendation for designing water supply systems instead of the traditional one based on the zone of the highest efficiency value.
Key words: axial pumps; selection of pumps; operating point; energy efficiency; coefficient of efficiency; low-pressure pumps.