Введение к работе
Актуальность работы. Актуальной проблемой, стоящей перед пищеврй., промышленностью в настоящее время, является повышение качества и безопасности продуктов питания, в том числе продуктов виноделия.
,. Процесс производства игристых вин представляет собой сочетание гидродинамических, тешю-массообменных, биохимических, биофизических и микробиологических процессов, происходящих при вторичном брожении и последующей выдержки шампанизированного вина при взаимодействии с дрожжами и метаболитами.
. ,. -Для, обеспечения потребности^населения в игристых винах, в том числе шампанским, в нашей стране разработан непрерывный метод шампанизации вин, который внедрен на ряде винодельческих предприятий. '.-.-'.'..'
В работах Агабальянца Г.Г., Авакянца СП., Сарищвили Н.Г., Бру-силовского А.С., Рейтблат Б.Б., Пищикова Г.Б. и др. содержится анализ современного, состояния теории и практики шампанизации вина.
В решении проблемьг.'интенсификациибиофизикохимических про?
цессов шампанизации вина важное место занимает рациональная орга
низация потока в. бродильных , аппаратах гнепрерывногр действия. Шам
панизация вина представляет собой сложный процесу взаимодействия
дрожжевых клеток, изменяющихся во времени по физическим и функ
циональным свойотьам с изменяющимся по составу шампанизируемым
вином., ...,...,,.'..„ ', .,,,.,,
При непрерывной шампанизации взаимодействие дрожжевых клеток и вина происходит не только, во времени, но и в пространстве по всему объему биореактора. Непрерывная технология шампанизации вина позволила значительно сократить, при одновременно достаточно высоком качестве шампанского, длительность технологического процесса по сравнению с классическим бутылочным. За прошедший период времени возникла необходимость дальнейшего совершенствования конструкции бродильных аппаратов непрерывного действия.
При разработке; конкретных„биореактрров непрерывного, действия для шампанизации вина в потоке необходимо в первую очередь стремиться к созданию наиболее благоприятных условий для направленного взаимрде^т^ия^фаз с^учетрм^ биохимических .факторов и технологических особенностей процесса шампанизации.
Цель и задачи исследования. Целью диссертациркной работы является оптимизация потоков и разработка конструкции биореактора непрерывного действия, работающего в режиме близком к режиму идеального вытеснения.
Для достижения поставленной цели решались следующие задачи:
- анализ существующих аппаратурно-Технологических схем шам
панизации вина;
анализ кинетики взаимодействия дрожжевых клеток С шампанизируемым вином;
разработка конструкции биореактора непрерывного действия с оптимизацией потоков приближающегося к аппаратам идеального вытеснения;
анализ гидродинамических и математических моделей биореакто-ров непрерывного действия;
аналитические и экспериментальные исследования полей концентраций в биореакторе;
- оценка адекватности разработанной конструкции биореактора
сформулированным требованиям;
разработка математических моделей вторичного брожения с учетом гидродинамической обстановки в биореакторе непрерывного действия; ' ,.,/'..
разработка принципиальной технологической схемы шампанизации вина на базе разработанного биореактора непрерывного действия.
Научная новизна работы состоит: ,
- в научном обосновании конструкции биореактора непрерывного действия для процесса шампанизации вин, работающего в режиме идеального вытеснения;
в разработке математических'моделей шампанизации вина в био-реакторах непрерывного действия; '' .,,,-.
в разработке математических моделей процесса шампанизации вина в биореакторах промежуточного типа;
в разработке комбинированных гидродинамических псевдосекционных моделей шампанизации вина в бирреакторах непрерывного дей- , ствия; , ,
в результатах по продольному перемешиванию бродильной смеси в параллельно-секционированном биореакторе.
Практическая значимость работы заключается
в формулировании требований, предъявляемых к бйореактору непрерывного действия;
в разработке параллельно-секционированного биореактора непрерывного действия, приближающегося по полю концентраций к аппаратам идеального вытеснения; (патент №46256 на полезную модель, «Ап-
парат для шампанизации вина в непрерывном потоке»);
'''"'' з
в получении параметров, характеризующих поля концентраций;
в определении скоростей осаждения дрожжевых клеток;
"*'''" - в разработке аппаратурнЬ-тёхнологической схемы непрерывной шампанизации вин.
Апробация работы. Диссертационная работа докладывалась и обсуждалась на заседаниях кафедры «Процессы и аппараты пищевых производств», «Естественно-научных и технических дисциплин» Вяземского филиала МГУТУ, «Системы управления», «Информационные технологии» МГУТУ в 2005 - 2006Г.Г.
Основное содержание работы опубликовано в научных статьях,
получен патент на полезную модель №46256 «Аппарат для шампанизации вина в непрерывном потоке» приоритет от 24 февраля 2005 г. .^-* Результаты работы используются в учебном процессе МГУТУ при [чтении дисциплин «Процессы и аппараты пищевых производств», I«Технологические процессы и производства», «Оборудование и техно-[логия пищевых производств», «Кинетика биохимических процессов». —' Работа выполнена на кафедре «Процессы и аппараты пищевых производств» Московского государственного университета технологии и управления в соответствии с планом НИР «Интенсификация тепло — массообменных процессов в условиях эффективной гидродинамической обстановки» (гос. регистрация №1960010987).
Публикации. По результатам диссертационных исследований опубликовано 7 работ, в том числе в журнале «Хранение и переработка сельскохозяйственного сырья»л.Пулучен патент на полезную мод*.1:-№46256 «Аппарат для шампанизации вина в непрерывном потоке».
Структура и объем диссертации. Диссертационная работа состоит из введения, четырех глав, основных выводов, приложений и списка литературы из 97 наименований, и изложена на 105 страницах.
