Научное обоснование и разработка технологии, процессов и аппаратов шампанизации вина

Научное обоснование и разработка технологии, процессов и аппаратов шампанизации вина

Автор: Пищиков, Геннадий Борисович

Шифр специальности: 05.18.07

Научная степень: Докторская

Год защиты: 2002

Место защиты: Москва

Количество страниц: 322 с. ил

Артикул: 2300127

Автор: Пищиков, Геннадий Борисович

Стоимость: 250 руб.

Научное обоснование и разработка технологии, процессов и аппаратов шампанизации вина  Научное обоснование и разработка технологии, процессов и аппаратов шампанизации вина 

СОДЕРЖАНИЕ
ВВЕДЕНИЕ.
ГЛАВА 1. ОСНОВНЫЕ ПРЕДСТАВЛЕНИЯ КИНЕТИЧЕСКОЙ
ТЕОРИИ ПРОЦЕССА РОСТА, РАЗМНОЖЕНИЯ И
ГИБЕЛИ ДРОЖЖЕВЫХ КЛЕТОК.
1.1. Аппарат периодического действия идеального смешения.
1.1.1. Рост и размножение дрожжевых клеток. Основные уравнения
1.1.2. Рост, размножение и гибель дрожжевых клеток.
Основные уравнения
1.2. Проточный аппарат идеального вытеснения
1.2.1. Рост и размножение дрожжевых клеток. Основные уравнения
1.2.2. Рост, размножение и гибель дрожжевых клеток.
Основные уравнения
1.3. Проточный аппарат идеального смешения
1.3.1. Рост и размножение дрожжевых клеток. Основные уравнения
1.3.2. Рост, размножение и гибель дрожжевых клеток.
Основные уравнения.
1.4. Система из п последовательно соединенных биореакторов идеального смешения
1.4.1. Рост и размножение дрожжевых клеток. Основные
уравнения.
1.4.2. Самосохраняющиеся спектры.
1.4.3. Рост, размножение и гибель дрожжевых клеток. Основные уравнения ,.
1.5. Автоселекция дрожжевых клеток в биореакторах непрерывного действия идеального смешения
1.6. Оптимизация процесса роста и размножения дрожжевых клеток.
1.7. Заключительные замечания к главе
1.8. Основные результаты.
ГЛАВА 2. ДИНАМИКА ПРОЦЕССА БРОЖЕНИЯ ПРИ ШАМПАНИЗАЦИИ ВИНА В АППАРАТАХ ПЕРИОДИЧЕСКОГО
И НЕПРЕРЬЮНОГО ДЕЙСТВИЯ
2.1. Аппарат периодического действия идеального
смешения.
2.2. Аппарат идеального вытеснения
2.3. Проточный аппарат идеального смешения.
2.4. Установка непрерывной шампанизации из п после
довательно включенных аппаратов идеального смешения ячеечная модель .
2.5. Аппарат диффузионного типа
2.6. Заключительные замечания к главе.
2.7. Основные результаты
ГЛАВА 3. ТЕОРЕТИЧЕСКИЕ ОСНОВЫ ФОРМИРОВАНИЯ ПОТОКА ЖИДКОСТИ В ПОРШНЕВОМ РЕЖИМЕ.
3.1. Движение жидкости в каналах различной конфигурации .
3.2. Тейлоровская диффузия и поперечная неравномерность .
3.3. Теоретиковероятностный подход к методу определения степени смешения микроорганизмов различных возрастов .
3.4. Теория пространственного смешения микроорганизмов в проточных аппаратах диффузионного
3.5. Экспериментальное определение функции распределения микроорганизмов по временам пребывания
в аппарате
3.6. Оптимизация входных и конструктивных параметров бродильного аппарата.
3.7. Основные результаты
ГЛАВА 4. ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНОЕ ИССЛЕДОВАНИЕ ПОПЕРЕЧ
НОЙ НЕРАВНОМЕРНОСТИ ТЕЧЕНИЯ ВИНА В АППАРАТАХ НЕПРЕРЫВНОЙ ШАМПАНИЗАЦИИ
4.1. Геометрия истекающих в аппарат свободных затопленных струй жидкости в изотермическом режиме .
4.1.1. Постановка задачи
4.1.2. Описание лабораторной установки для физического моделирования.
4.1.3. Методика исследования
4.1.4. Выбор и расчет параметров исследования
4.1.5. Определение параметров для моделирования .
4.1.6. Определение углов растекания струи жидкости при
ее ламинарном движении в аппарате
4.1.7. Определение коэффициента вытеснения жидкости
из аппарата .
4.1.8. Определение граничных параметров при переходе ламинарного режима движения струи в турбулентный и ее геометрии.
4.1.9. Определение коэффициентов неравномерности потока и вытеснения жидкости в аппаратах при переходном режиме
4.2. Влияние конвекции от рубашек охлаждения на гидродинамическую обстановку в аппаратах непрерывной шампанизации.
4.3. Влияние насадки на структуру потока вина.
4.3.1. Экспериментальная установка для изучения влияния насадки на структуру потока и методика исследования .
4.3.2. Результаты исследования деформации затопленной струи, проходящей через слой насадки.
4.3.3. Результаты исследования канал о образования.
4.4. Выводы.
ГЛАВА 5. ИССЛЕДОВАНИЕ ДИНАМИКИ ПЕРЕМЕЩЕНИЯ
ДРОЖЖЕВЫХ КЛЕТОК В АППАРАТАХ НЕПРЕРЫВНОЙ ШАМПАНИЗАЦИИ.
5.1. Теория коагуляции дрожжевых клеток при шампанизации вина в аппаратах периодического и непрерывного действия
5.1.1. Дискретный спектр
5.1.2. Непрерывный спектр.
5.1.3. Формирование стационарного спектра
5.1.4. Диффузионное приближение
5.2. Коэффициенты коагуляции и дробления
5.2.1. Броуновская коагуляция частиц
5.2.2. Градиентная коагуляция.
5.2.3. Гравитационная коагуляция
5.3. Осаждение дрожжевых клеток в аппаратах непрерывной шампанизации
5.4. Экспериментальное определение скорости осаждения дрожжевых клеток.
5.5. Распределение дрожжевых клеток в бродильных батареях.
5.6. Распределение дрожжевых клеток в насадочных аппаратах
5.7. Основные результаты.
ГЛАВА 6. РАЗРАБОТКА УСТАНОВКИ И ТЕХНОЛОГИИ ШАМПАНИЗАЦИИ ВИНА НА ОСНОВЕ РЕЗУЛЬТАТОВ
ИССЛЕДОВАНИЙ.
6.1. Разработка технологии процесса шампанизации вина
в адиабатическом режиме.
6.2. Разработка бродильного и биогенерационного аппаратов .
6.2.1. Методика проведения работы и описание экспериментальной установки.
6.2.2. Распределитель потока
6.2.3. Поперечносекционирующие перфорированные переродки.
6.2.4. Продольно секционирующие контактные поверхности .
6.2.5. Результаты экспериментов.
6.3. Аппараты и установка для шампанизации вина.
6.3.1. Бродильный аппарат .
6.3.2. Биогенератор
6.3.3. Установка шампанизации вина.
6.4. Основные результаты.
ГЛАВА 7. ИССЛЕДОВАНИЕ ОСНОВНЫХ ПАРАМЕТРОВ ПРОЦЕССА ШАМПАНИЗАЦИИ ВИНА, РЕАЛИЗОВАННОГО В НОВОЙ АППАРАТУРЕ.
7.1. Исследование температурного режима в экспериментальной установке непрерывной шампанизаций вина
7.2. Исследование динамики перемещения дрожжевых клеток по длине экспериментальной установки.
7.3. Исследование кинетики брожения в разработанной установке непрерывной шампанизации вина.
7.4. Сравнительное исследование процесса непрерывной шампанизации вина в разработанной установке
и типовой батарее
ОСНОВНЫЕ РЕЗУЛЬТАТЫ РАБОТЫ.
ЛИТЕРАТУРА
ПРИЛОЖЕНИЯ
ВВЕДЕНИЕ


Процесс роста и размножения клетки связан с синтезом белка и прежде всего ферментов, катализирующих биосинтез составных частей протоплазмы. Клетка рассматривается как миниатюрный биореактор идеального смешения, в котором непрерывно перерабатываются питательные вещества, а также синтезируются новые необходимые для жизнедеятельности микроорганизма и отводимые в среду компоненты. Существуют разнообразные формы дрожжей шарообразные, эллиптические, цилиндрические и др. В процессе своего роста и развития дрожжевые клетки размножаются почкованием, делением и спорообразованием. Ниже рассматривается размножение клеток только почкованием и делением пополам. По чкование. На поверхности зрелой материнской клетки образуется маленький бугорок, который постепенно увеличивается, формируя почку. В эту почку из зрелой клетки переходит часть цитоплазмы и ядра. Выросшая молодая дочерняя клетка отделяется от материнской. Простое деление. В предлагаемой ниже кинетической теории также учитывается, что процесс микробиологического синтеза может лимитироваться как диффузионным переносом питательных веществ к поверхности клетки, так и биохимическими превращениями внутри клетки. Итак, пусть , плотность функции распределения числа дрожжевых клеток массой х в единице объема аппарата в момент времени С концентрация субстрата в культуральной жидкости в момент времени ихуСуг скорость роста дрожжевых клеток С, определяет удельную скорость поступления в систему дрожжевых клеток массой ло образовавшихся при распаде микроорганизмов массой 2о 0 начальная масса клетки. Дирака У экономический коэффициент. Анализ. Умножим выражение 1. К У ши хК1у КК 1хК2Ос у лг2К 2. Из 1. М хИ, 1. У 2и. Уравнения 1. А, Му х и дисперсию распределения о . Рассмотрим примеры, представляющие самостоятельный научный и практический интерес. Пусть микробиологический синтез лимитируется биохимическими процессами внутри клетки. С хх , и мх, А 1. К с постоянные величины. Очевидно, что из 1. М , ниМ 0 , 1. П7ТПГ Л,ИС0Г М0, 1. Ог. Пусть процесс микробиологического синтеза лимитируется диффузионным переносом питательных веществ к поверхности клетки. Цлг , 1. Р коэффициент массообмена, зависящий от температуры через коэффициент диффузии и качества перемешивания в аппарате 5 площадь внешней поверхности клетки. С учетом 1. Щм,рсЩм Ъ. Уравнения 1. Ы
практически постоянна и близка к единице. Так, для шарообразных и эллиптических клеток, размножающихся почкованием, величина Л 0,8 для цилиндрических клеток Л 1 для клекток, размножающихся с помощью деления, в большинстве случаев Л 1. С учетом изложенного уравнение 1. Мт , М МтГС. Функции М и Сг имеют Бобразный вид с точками перегиба Мр Мт2, Ср Мт2У. Для более точного решения уравнений 1. В дальнейшем будет подробно изложен метод определения данной функции в задаче о культивировании дрожжей в системе из двух последовательно соединенных проточных аппаратов идеального смешения и идеального вытеснения. Во многих практически важных задачах возникает потребность принимать во внимание не только рост и размножение микроорганизмов, но и их гибель. Ниже в качестве мертвых приняты те клетки, которые потеряли способность к рост и размножению, но сохраняют свою первоначальную форму и массу. Гс, число микроорганизмов массой дг, гибнущих за единицу времени в единице объема аппарата, число живых клеток в единице объема аппарата в момент времени Гдг, некоторая заданная функция. Основные уравнения. Жх, Ос оМ2хо, . ЛГМ, 1. Щм 0. Умножим выражения 1. Г хГх,сх М , 1. Мугх,сЬс, 1. Мр хр х,сх масса мертвых дрожжевых клеток в единице объема
аппарата в момент времени . Для однозначного решения системы уравнений нужно задать начальные и граничные условия. Анализ. Для удобства рассуждений рассмотрим простейший вариант теории, когда М. Гл, , где Го постоянная величина. Тогда, согласно 1. М, 1. Поэтому, при уу Го функция М от г достигает своего максималь
ного значения. А2Мр нения Гц
А 0 . Подобная картина имеет место и в общем случае, так как закон сохранения вещества М Мр УС Ао УС, согласно 1. Л . Гдс,. Более того, так как при конструировании уравнений 1.

Рекомендуемые диссертации данного раздела

28.06.2016

+ 100 бесплатных диссертаций

Дорогие друзья, в раздел "Бесплатные диссертации" добавлено 100 новых диссертаций. Желаем новых научных ...

15.02.2015

Добавлено 41611 диссертаций РГБ

В каталог сайта http://new-disser.ru добавлено новые диссертации РГБ 2013-2014 года. Желаем новых научных ...


Все новости

Время генерации: 0.243, запросов: 240