914

УДК 581.552

ОЦЕНКИ ПОТЕНЦИАЛА БИОМАССЫ С ПОМОЩЬЮ ДИСТАНЦИОННОГО ЗОНДИРОВАНИЯ НА ОСНОВЕ ГЕОГРАФИЧЕСКИ ВЗВЕШЕННОЙ РЕГРЕССИИ

А.Р. Шамсутдинова, Р.Р. Зубаиров, А.Р. Раянова, Р.Ф. Мустафин

ФГБОУ ВО Башкирский ГАУ, г. Уфа, Россия

E-mail: shamsutdinova.alya2015@yandex.ru

Аннотация. Наиболее актуальной проблемой современной экологии является глобальное изменение климата, которое вызвано в свою очередь парниковыми газами. Мониторингу парниковых газов уделяется огромное внимание. Благодаря использованию результатов мониторинговых наблюдений за потоками СО2, появляется возможность решения приоритетных задач в развитии лесной отрасли региона и в целом промышленности. Диоксид углерода, или углекислый газ, является ведущим биогенным химическим агентом, участвующим в круговороте углерода. В настоящее время двуокись углерода является доминирующим парниковым газом, содержание которого в атмосфере, значительно увеличилось по сравнению с доиндустриальной эпохой. На протяжении нескольких десятилетий, лесные насаждения поглощали значительную долю глобальных выбросов двуокиси углерода, в первую очередь связанно это с тем, что темпы прироста превышали объемы рубок. Целью исследований являются замеры фоновых концентраций СО2 на представленном лесном ландшафте с получением данных измерений. Объектом и методом исследований является лесной участок преимущественно с липовым насаждением, также проведены лесотаксационные исследования, совмещенные измерениями с помощью квадрокоптера с программным обеспечением. Дан сравнительный анализ существующих оценок поглощения лесами парниковых газов из атмосферы. Результаты исследований: впервые проведены точные измерения по методике Sniffer4D. Выполнены замеры потоков СО2 с помощью промышленного квадрокоптера со встроенным газоанализатором.

Ключевые слова: лес, мониторинг, изменение климата, парниковые газы, диоксид углерода, мониторинг, газоанализатор.

Введение. Выбросы парниковых газов стали экологической проблемой, которая вызывает серьезную озабоченность в текущем десятилетии. Согласно отчету Межправительственной группы экспертов по изменению климата (МГЭИК), без принятия мер, глобальная температура повысится более чем на 1,5°C в будущем, в то время как за последние 10 000 лет изменение климата составило всего 1°C [1].

В Республике Башкортостан лесовосстановление, лесоразведение и рекультивация земель осуществляется в соответствии с утвержденными проектами по освоению лесов, согласованных с лесным регламентом лесничеств. Климатические изменения при определенных условиях могут создавать потенциальные возможности экономического развития. Это, в частности, касается и Республики Башкортостан, так как внушительная часть территории, возможно, станет гораздо приятнее ведения экономической деятельности и жизни при смягчении климата. Особенно выраженное влияние, очевидно, будет оказано на лесное и сельское хозяйство [2, 3].

141

Определение объема поглощения парниковых газов, при использовании разработанного программного продукта может определяться для реализации проектов, направленных на лесовосстановление, лесоразведение и рекультивацию земель. Лесовосстановление сильно влияет на динамику углерода в экосистеме, изменяя почвенный покров, поступление и оборот углерода, и, таким образом, влияет на поглощение и потерю углерода [4, 5].

Целью исследований является проведение измерений потоков диоксида углерода на лесном участке площадью 98,0 га с учётом естественного произрастания насаждения, преимущественно липовых насаждений.

Материалы и методы. Элементом для мониторинга потока углекислого газа является гипер-локальный анализатор качества воздуха Sniffer4D встроенным в беспилотный летательный аппарат с установленным датчиком измерения диоксида углерода. При выполнении исследований использовались материалы лесоустройства по Уфимскому лесничеству Республике Башкортостан с закладкой пробных площадей общеустановленными методами в лесном хозяйстве.

Результаты исследований. В ходе исследования, мониторинг выполнялся на высоте 100 метров, 150 метров, 200 метров, 250 метров и 300 метров на лесном участке (табл. 1). Лесной участок естественной экосистемы находится на территории Уфимского лесничества, Учебно-научного центра ФГБОУ ВО Башкирского государственного аграрного университета. По схеме геоморфологического районирования лесной участок расположен на территории Камско-Бельского равнинно-увалистого понижения (высота над уровнем моря 60-250 м). По лесному районированию участок располагается в Юж- но-Уральском лесостепном районе. Целевое назначение участка – защитные леса, тип леса – снытьевый; подлесок – лещина, бересклет, черемуха, калина (густой); живой напочвенный покров – сныть обыкновенная, крапива двудомная, гравилат речной и городской, копытень обыкновенный, папоротник. Сухостой отсутствует.Средний состав насаждений составляет 6Лп2Б1Ос+1Дн+С+Е+Олч+Т+Кл+В+Олс со средними таксационными показателями: возрастом 70 лет, вторым классом бонитета, полнотой – 0,8, высотой – 22 м, диаметром – 20 см и запасом на гектаре – 220 м3.

Измерения на разных высотах необходимы для оценки того, как меняется поток диоксида углерода в зависимости расстояния от земли. В табл. 1 представлены результаты измерений.

Таблица 1

Измерения с газоанализатором

Чем выше проводился мониторинг, тем сильнее показатель потока СО2 снижался. Таким образом, максимальные потоки СО2 наблюдаются на высоте 100 метров мг/м³.

Рисунок ‒ а) ПотокСО2 mg/m³ на высоте 100 метров; б) Поток СО2 mg/m³ на высоте 150 метров;

в) Поток СО2 mg/m³ на высоте 200 метров; г) Поток СО2 mg/m³ на высоте 250 метров; д) Поток СО2 mg/m³ на высоте 300 метров.

СО2 mg/m³

Следует отметить, что на высоте около 300 м, в этой области поток диоксида углерода снизился как минимум на 30 %, по сравнению с потоком на высоте 100 метров. Исходя из вышесказанного, можно сделать предположение, что источником загрязнения являются вредные выбросы диоксида углерода в выхлопных газах, движущихся по дороге автомобилей. С помощью установленного программного обеспечения Sniffer4D Mapper составляется таблица данных.

Нами проведена сравнительная оценка территорий исследований в черте города и пригороде лесного участка в Уфимском районе табл. 2.

Так же в этом исследовании были обработаны спутниковые данные открытого доступа Sentinel-5P которая используется для мониторинга загрязнения воздуха. Европейское космическое агентство (ЕКА) запустило спутник Sentinel-5P 13 октября 2017 года в соответствии со своей программой ежедневного мониторинга окружающей среды и анализа загрязнителей воздуха по всей планете [6]. CO2 является результатом неполного сгорания углеродсодержащих видов топлива, таких как нефть и природный газ. Оба загрязняющих вещества негативно влияют на здоровье человека и окружающую среду, и леса в целом, именно поэтому эти загрязняющие вещества были выбраны для данного исследования.

Выводы и предложения. В работе было использовано современное оборудование: квадрокоптер DJI Matrice 300 RTK со встроенным газоанализатором Sniffer4D.

143

В ходе исследования получены результаты потоков СО2 на высотах 100, 150, 200, 250, 300 метров. Выполнено сравнение потоков СО2.

Общее количество измерений составило 10 выездов. Огромное влияние на состав атмосферного воздуха оказывают лесные насаждения, в связи с формированием древесины в различные временные интервалы естественного роста древостоев, в частности это относится к углекислому газу и кислороду.

Во-первых, леса на протяжении роста аккумулируют углерод в древесине, и лишь к концу жизненного роста, древесина возвращает углерод в атмосферу [7]. Параллельно, лес аккумулирует углерод и в лесной подстилке, что способствует повышению объема стволовой древесины.

Таким образом, молодые леса быстро растут и интенсивно выделяют кислород в атмосферу. А лесные массивы, которые длительное время не изменяются, уравновешивают баланс поглощения и выделения углерода.

Следовательно, умение рассчитать углерод на первых этапах хозяйствования в лесу с наименьшими затратами, позволяет своевременно выбирать ослабевшие деревья и использовать их для различных нужд, но и создавать устойчивые леса, применяя рубки ухода.

Список литературы

1.IPCC. Glob. Warm. 1.5 ‒°C. 2018. Available online: https://www.ipcc.ch/sr15/ (accessed on 23 June 2019).

2.Чугункова, А. В. Влияние глобального изменения климата на экономику лесного и сельского хозяйства: риски и возможности / А. В. Чугункова, А. И. Пыжев, Ю. И. Пыжева // Актуальные проблемы экономики и права. ‒ 2018. ‒ Т. 12, № 3. ‒ С. 523–537. DOI: 10.21202/1993–047X.12.2018.3.523–537

3.Замолодчиков, Д. Г. Динамика бюджета углерода лесов России за два последних десятилетия/ Д. Г. Замолодчиков, В. И. Грабовский, Г. Н. Краев // Лесоведение. ‒ 2011. ‒ № 6. ‒ С. 16–28.

4.Li, D.J. (2012) Global patterns of the dynamics of soil carbon and nitrogen stocks following afforestation: a meta-analysis / Li D.J., Niu SL, Luo YQ// New Phytol. ‒ 195. ‒ Р. 172–181.

5.Филипчук, А.Н. Вклад лесов России в углеродный баланс планеты / А.Н. Филипчук, Б.Н. Моисеев // Сб. научно-технической информации по лесному хозяйству. Лесохозяйственная информация. – 2003. – № 1.

6.Showstack, R. Sentinel satellites initiate new era in earth observation/ R. Showstack // Eos Trans. Am. Geophys. Union 2014. ‒ 95. ‒ Р. 239–240. [Google Scholar] [CrossRef]

7.Швиденко, А. З. Углеродный бюджет лесов России / А. З. Швиденко, Д. Г. Шепащенко // Сибирский лесной журнал. – 2014. – № 1. – С. 69-92.

144

СЕКЦИЯ 4. ПЕРЕРАБОТКА СЕЛЬСКОХОЗЯЙСТВЕННОЙ ПРОДУКЦИИ

УДК 606

ПРИМЕНЕНИЕ ПАЖИТНИКА В РУБЛЕНЫХ ПОЛУФАБРИКАТАХ

Д.Т. Азоян, К.А. Куликова, В.О. Басов

ФБГОУ ВО Российский биотехнологический университет, г. Москва, Россия

E-mail: azoyandavidmgupp@mail.ru

Аннотация. В настоящее время многие производители рассматривают применение растительных добавок в мясные продукты. Примером может послужить пажитник, который относится к семействам бобовых. В данной работе будут рассмотрены физикохимические и органолептические оценки мясного продукта с пажитником.

Ключевые слова: пажитник, рубленые полуфабрикаты, органолептика, добавка, продукт.

Введение. Многие растительные компоненты в мясных изделиях стали широко применяться на производстве, например, соя, богатая своими нутриентами. Кроме нее следует рассмотреть эффективность использования пажитника в рубленых полуфабрикатах. Он универсальный продукт, потому что может служить в качестве ароматизатора, консерванта и стабилизатора. В табл. 1 приведена пищевая ценность данного продукта [4]:

Таблица 1

Пищевая ценность пажитника в 100 г

Методика исследования. На первом этапе исследования проводилось определение влагосвязывающей (ВСС) и влагоудерживающей (ВУС) способностей белка при внедрении пажитника в рубленые полуфабрикаты. Отбирались 4 пробы, а именно контроль и концентрации пажитника 2,5%, 5%, 7,5% и 10% от массы основного сырья. Оборудования исследования ВСС: планиметр, определяющий площадь пятна на бумажке, который появляется в результате выделения жидкости из мяса при давлении грузиком. При определении ВУС навеску сначала взвешивают до термообработки и сравнивают после термообработки. Температура внутри фарша должна составлять 72оС. Формулы для их расчета:

1.ВСС: x=(A+8,4S)*100/m, где A – общее содержание влаги в навеске, мг, S – площадь пятна, см2, m – масса навески, мг.

2.ВУС: х1=((m2-m)-(m1-m))/m*100, где m2 – масса навески после термообработки с емкостью, мг, m1 – масса навески до термообработки с емкостью, мг [2].

На заключительном этапе исследования была проведена органолептическая оценка, где результаты удовлетворили нашим потребностям. Каждый образец проверялся на внешний вид (цвет, консистенция), вкус и запах.

145

Результаты. В табл. 2 и на рисунке представлены результаты наших исследуемых образцов.

Контроль

5

4

3

Пажитник 2,5%

2

1

0

Пажитник 7,5%

Рисунок ‒ Органолептическая оценка пажитника при различных дозировках

При дозировке пажитника 10% от массы основного сырья физико-химические и органолептические свойства показали наилучший результат. Цвет данного изделия стал более красным, появилась нежная текстура, а вкус и запах изменился в лучшую сторо-

ну [5].

Выводы и предложения. После всех исследований была составлена рецептура рубленого полуфабриката по ГОСТ в табл. 3 [1]:

В промышленном производстве данные котлеты будут производиться по технологической схеме:

1.Приемка сырья.

2.Обвалка, жиловка, разделка, сухая и мокрая зачистка.

3.Измельчение в волчке 2-3 мм.

4.Подготовка дополнительных ингредиентов (лук, соль и специи).

5.Посол сырья в течение 1 часа.

6.Формование.

7.Упаковка.

8.Хранение в морозильник или холодильник [3].

Список литературы

1.ГОСТ 32951-2014 «Полуфабрикаты мясные и мясосодержащие. Общие технические условия» : утвержден и введен в действие Приказом Федерального агентства по техническому регулированию и метрологии от 30 сентября 2014 г. № 115-П : введен впервые : дата введения 2016-01-01 / разработан «Федеральный научный центр пищевых систем имени В.М.Горбатова» РАН. - Москва :Стандартинформ, 2014. - 7 c. - Текст : непосредственный.

2.Данильчук, Т.Н. Биотехнология белков и липидов мяса и мясопродуктов: учебнометодическое пособие / Т. Н. Данильчук, Г. Г. Абдурашитова. - М.: Московский государственный университет пищевых производств (МГУПП), 2017. - С. 57-61.

3.Забашта, А.Г. Технология мясных и мясосодержащих консервов / А.Г. Забашта. -М.: КолосС, 2012. – 439 с.: ил. - (Учебники и учеб. пособия для студентов высш. учеб. заведений).

4.Кароматов, И. Д. Забытое лекарственное растение -пажитник сенный / И. Д. Кароматов, С. И. Каххорова // Биология и интегративная медицина. – 2018. – С. 215-247.

5.Матюшина, А. В. Общая характеристика семян пажитника и его полезные свойства в качестве функциональной добавки в продуктах питания / А. В. Матюшина, А. Д. Тошев // Вестник науки и образования. – 2023. – С. 1-5.

УДК: 664.951.2

ПОКАЗАТЕЛИ КАЧЕСТВА И БЕЗОПАСНОСТИ СЛАБОСОЛЕНОЙ И СРЕДНЕСОЛЕНОЙ СЕЛЬДИ

Е.В. Бояршинова

ФГБОУ ВО Пермский ГАТУ, г. Пермь, Россия

E-mail:l.boyarshinova@yandex.ru

Аннотация. Основой жизнедеятельности человека является качественное питание безопасными пищевыми продуктами. Потребители отдают предпочтение пищевой продукции без пищевых добавок, но естественные химические соединения, которые входят в состав продукта, при определенных технологических операциях могут переходить в разряд опасных для здоровья человека. Продовольственная безопасность в большей степени зависит от сельского и рыбного хозяйства и пищевой промышленности в целом. За счет обеспечения продовольственной безопасности повышается качество жизни граждан, развивается и модернизируется сельское и рыбной хозяйство, население обеспечивается качественной и безопасной пищевой продукцией. В статье приведены результаты лабораторных исследований слабосоленой и среднесоленой сельди, реализуемой на рынке Пермского края. Лабораторные исследования проводили по общеприня-

147

тым методикам и ГОСТам на соответствие требованиям Технического регламента Евразийского экономического союза (ТР ЕАЭС) 040/2016 «О безопасности рыбы и рыбной продукции».Отбор проб для анализа произведен в соответствии с ГОСТ 313392006. Органолептическая оценка исследуемых образцов соответствует требованиям нормативных документов. По результатам проведенных исследований установлено соответствие образцов слабосоленой и среднесоленой сельди требованиям нормативного документа по показателям безопасности: содержание токсичных элементов, пестицидов, радионуклидов и микробиологическим показателям.

Ключевые слова: безопасность, качество, слабосоленая сельдь, среднесоленая сельдь.

Введение. Продовольственная безопасность – как элемент национальной безопасности государства имеет особое значение [3]. Удовлетворение потребностей в продовольствии за счет собственного производства продуктов питания является основой продовольственной безопасности государства. Основой жизнедеятельности человека является питание, которое определяет здоровье человека. Одной из причин, которые влияют на здоровье населения, является распространение некачественных продуктов питания [1].

Внастоящее время при постоянном увеличении пищевых добавок в продуктах питания важным вопросом остается обеспечение безопасности населения при потреблении продовольственных товаров [9]. Для обеспечения безопасности производимых пищевых продуктов на любом перерабатывающем предприятии должна действовать система менеджмента качества и безопасности продуктов питания [8].

Польза продуктов переработки рыбохозяйственного комплекса обусловлена содержанием полноценного белка, полиненасыщенных жирных кислот, минеральных веществ и витаминов, которые необходимы для здоровой работы организма [2]. Однако в микробиологическом отношении эта продукция может быть опасна для потребления [4].

Врезультате исследований рыбной продукции Л. В. Беловой и др. выявлено, что наиболее часто встречаемыми микроорганизмами в готовой продукции были БГКП, дрожжи и МАФАнМ. В исследуемых образцах соленой рыбы было отмечено превышение содержания дрожжей, БГКП, КМАФАнМ и E. Coli. Превышение данных показателей, особенно при нарушении технологии хранения готовой продукции могут повлиять на безопасность продукта [5]. При анализе показателей безопасности водных биоресурсов учеными Всероссийского научно-исследовательского института рыбного хозяйства

иокеанографии выявлены несоответствия 60-70% образцов водных биоресурсов и продуктов их переработки Единым требованиям Таможенного союза. Несоответствие установлено по следующим микробиологическим показателям – общая микробная обсемененность, наличие бактерий группы кишечной палочки, содержание дрожжей. Данные несоответствия могут быть обусловлены использованием некачественного сырья, нарушением санитарно-гигиенических норм при переработке и хранении сырья [7].Для предотвращения порчи продуктов питания и увеличения срока годности применяют консервирование пищевых продуктов. Все способы консервирования основаны на уничтожении микроорганизмов, создании неблагоприятных условий для их жизнедеятельности или снижения их активности [6].

Материалы и методы. Объектом исследований является слабосоленая и среднесоленая сельдь отечественного производства. Объем исследуемого образца – 2,0 кило-

148

грамма. В рамках лабораторных испытаний применяли следующее оборудование: анализатор ртути «Юлия-2», весы лабораторные «Highland ADAM», гомогенизатор «Easymix», колориметр фотоэлектрический КФК-2, спектрометр атомноабсорбционный С-115-М1, сцинтилляционный спектрометр-радиометр гамма и бетаизлучений МКГБ-01 «РАДЭК», термостат электрический суховоздушный ТС-1/80 СПУ. Отбор проб для анализа произведен в соответствии с ГОСТ 31339-2006.

Лабораторные исследования по органолептическим, физико-химическим показателям и показателям безопасности проводили по методикам, указанным в табл. 1.

Цель исследований – анализ показателей качества и безопасности слабосоленой и среднесоленой сельди отечественного производства, реализуемой на рынке Пермского края.

Результаты исследований. Исследуемые образцы сельди изготовлены в целом виде с добавлением тузлука. По результатам органолептической оценки установлено, что образцы слабосоленой и среднесоленой сельди соответствовали требованиям ГОСТ 815-2019 Сельди соленые. Технические условия. Поверхность сельди чистая, чешуйчатый покров целый, без сбитости, наружные повреждения при осмотре не обнаружены.

149

Консистенция слабосоленой и среднесоленой сельди нежная и плотная соответственно. Посторонний привкус, запах и примеси не обнаружены.

Массовая доля поваренной соли слабосоленой и среднесоленой сельди составила 7,5 и 9,1% соответственно, что соответствует требованиям нормативных документов. Массовая доля жира в образце слабосоленой сельди составила 11,5%, в образце среднесоленой – 11,8%, что соответствует нормам для нежирной тихоокеанской и атлантической сельди.

Результаты исследований показывают, что содержание токсичных элементов – кадмий, мышьяк, ртуть, свинец изменяется от 0,001 до 0,07 мг/кг, однако не превышает предельно допустимых концентраций (табл. 2, 3).

Содержание пестицидов в исследуемых образцах было не значительным, это связано с процессами массообмена между мышечной тканью рыбы и тузлуком в результате посола.

При микробиологическом контроле определяли золотистый стафилококк (S. aureus), бактерии группы кишечной палочки, количество мезофильных аэробных и факультативно анаэробных микроорганизмов, спорообразующие анаэробные грамположительные палочки – сульфитредуцирующие клостридии и бактерии рода

Salmonella.

Микробиологический анализ показал отсутствие опасных бактерий в слабосоленой и среднесоленой сельди.

150