Статті
Постійне посилання колекціїhttps://dspace.nuft.edu.ua/handle/123456789/7522
Переглянути
18 результатів
Результати пошуку
Документ Інтенсифікація процесів анаеробного бродіння та утилізація біологічної теплоти(2018) Соколенко, Анатолій Іванович; Шевченко, Олександр Юхимович; Максименко, Ірина Фаддеївна; Васильківський, Костянтин ВікторовичУ статті досліджено особливості перебігу та можливості інтенсифікації процесів анаеробного бродіння й утилізації їх теплових ресурсів. Мета дослідження визначена як пошук умов і реалізації апаратурного забезпечення новітніх пропозицій. Показано граничні обмеження, що стосуються осмотичних тисків розчинів С2Н5ОН і СО2, оцінено можливості обмежень їх впливів з урахуванням досвіду пивоварів у технологіях виробництва безалкогольного пива. Запропоновано заходи щодо створення локальних зон у середовищах бродильних апаратів насичених, ненасичених і перенасичених на СО2. Існування таких зон може штучно підсилюватись і використовуватись для інтенсифікації масо- і енергообміну. Запропоновано до використання розробки щодо утилізації біологічної теплоти бродіння на основі використання теплових насосів з поєднанням у паралельних технологіях бродіння і перегонки. Наведено інформацію, що стосується обмежень поєднання в одному процесі бродіння і вакуумної перегонки у зв ’язку з гідростатичними тисками. The article deals with the peculiarities of the flow and possibilities of intensification of processes of anaerobic fermentation and utilization of their thermal resources. The purpose of the study is defined as the search for conditions and the implementation of the hardware support of the latest proposals. The article shows the limitations concerning the osmotic pressures of solutions of C2N5OH and CO2, and the possibilities of limiting their effects, taking into account the experience of brewers in the technologies of production of non-alcoholic beer, are estimated. Measures for the creation of local zones in the media of saturated, unsaturated and saturated with CO2 fermentation vehicles are proposed. The existence of such zones can be artificially strengthened and used to intensify mass and energy exchanges. It is proposed to use the development of the utilization of biological heat of fermentation based on the use of heat pumps with a combination of fermentation and distillation technologies. Information is given on the limitations of the combination in one process of fermentation and vacuum distillation due to hydrostatic pressures.Документ Анаеробне бродіння в екстремальних режимах(2018) Соколенко, Анатолій Іванович; Шевченко, Олександр Юхимович; Степанець, Олег Іванович; Вінніченко, ІннаУ статті наведені результати феноменологічних досліджень і їх експериментальної перевірки щодо можливостей розширення діапазонів у концентраціях синтезованого спирту за анаеробних процесів зброджування цукро- вмісних середовищ. Теоретичні узагальнення здійснені на основі матеріального балансу у формі рівняння Гей-Люссака, що дає змогу знайти матеріальні співвідношення між кількостями збродженого цукру та синтезованих спирту й діоксиду вуглецю. На основі термодинамічних співвідношень і закону Генрі створено математичну формалізацію, за якою тиск у газовій фазі надає можливість оцінити результати бродіння і кількість та концентрацію синтезованого спирту в розчині. До числа факторів, що лімітують останню, відносяться осмотичні тиски розчинів С2Н5ОН і СО2, однак діоксид вуглецю за умови насичення ним рідинної фази додатково чинить фізичний опір масопередачі на межі поділу фаз між дріжджовими клітинами і рідинною фазою середовища. З метою оцінки впливу останнього на динаміку бродіння і кінцевий результат у накопиченнях синтезованого спирту реалізовано експериментальну перевірку, в якій виключається наявність СО2 за початкових умов з критичною концентрацією спирту близько 12%об. Концентрація цукру в середовищі була розрахована з урахуванням можливості додаткового синтезу спирту в кількості 2%об. Дріжджова культура задавалася в середовище на основі розводки його рідинної фази. Експериментальна перевірка підтвердила підвищення тиску в газовій фазі до розрахункового рівня і, відповідно, гіпотезу про негативні впливи розчиненого СО2.Документ Динамічні параметри процесів анаеробного бродіння(2018) Соколенко, Анатолій Іванович; Шевченко, Олександр Юхимович; Максименко, Ірина Фаддеївна; Степанець, Олег ІвановичУ статті наведено результати досліджень впливів співвідношень геометричних параметрів рідинної і газової фаз на динаміку параметрів анаеробного бродіння, що дає змогу оцінювати перспективи використання внутрішніх енергетичних ресурсів, удосконалення і створення нових технологій. У дослідженні використовувалися феноменологічні узагальнення теоретичних положень, що відповідають законам Архімеда, Генрі, Паскаля і принципу суперпозиції для визначення рушійних факторів і факторів опору в процесах сатурації та десатурації культуральних середовищ. На основі матеріального балансу доведена можливість оцінки співвідношень двох матеріальних потоків синтезованого в процесах анаеробного бродіння СО2. Перший з них стосується розчиненого в рідинній фазі діоксиду вуглецю, а другий формується в герметизованому надрідинному об’ємі. Взаємозв’язок між тиском газової фази в надрідинному об’ємі і кількістю розчиненого СО2 відповідає закону Генрі, якому також відповідає розчинність, пов’язана з гідростатичним тиском. Показано математичні формалізації у відображенні тисків та впливів на них співвідношень геометричних параметрів, результати розрахунків і їхні графічні інтерпретації, які підтверджують можливість перерозподілу між вказаними потоками СО2. Останнє є підґрунтям створення енергетичного потенціалу розчиненого СО2 в рідинній фазі й одночасного обмеження енергетичного потенціалу в газовій фазі надрідинного об’єму. Запропоновані математичні моделі, пов’язані з динамікою зменшення концентрацій розчинених цукрів, стосуються самопливних процесів бродіння і дають змогу перейти до оцінок енергетичних потенціалів циркуляційних контурів. Енергетичний потенціал останніх у формі тисків СО2 пропонується використовувати в режимах десатурації з подальшимм переведенням рідинної фази в ненасичений стан за рахунок примусового збільшення тиску в газовій фазі для активації процесів бродіння зі зменшенням опору масопередачі на границі поділу поверхонь дріжджових клітин і рідинної фази. The article presents the results of investigations of the influence of the relations of geometric parameters of the liquid and gas phases on the dynamics of parameters of anaerobic fermentation. It allows to assess the prospects of using internal energy resources, improving and creating new technologies. Phenomenological generalizations of theoretical positions that are in accordance with the laws of Archimedes, Henry, Pascal and the principle of superposition were used in the study for determining the motive factors and factors of resistance in the processes of saturation and desaturation of culture media. On the basis of the material balance, the possibility of evaluating the relations of the two material flows of CO2 synthesized in the process of anaerobic fermentation is shown. The first one relates to the dissolved carbon dioxide in the liquid phase, and the second one is formed in a sealed, ingenious volume. The relationship between the pressure of the gas phase in the ingenious volume and the amount of dissolved CO2 corresponds to Henry’s law, as well as the solubility associated with hydrostatic pressure. The mathematical formalisations in the reflection of the pressures and influences on them of the relations of geometric parameters, the results of calculations and their graphical interpretations, from which there is a noticeable and important possibility of redistribution between the specified flows of CO2 are shown. The latter is the basis for creating the energy potential of dissolved CO2 in the liquid phase and simultaneously limiting the energy potential in the gas phase of the ingenious volume. The proposed mathematical models, related to the dynamics of reducing the concentrations of dissolved sugars relate to self-priming fermentation processes and allow us to move to estimating the energy potentials of circulatory circuits. It is shown that the energy potential of the latter in the form of CO2 pressures is proposed to be used in desaturation modes with the subsequent transfer of the liquid phase to the unsaturated state due to the forced increase of pressure in the gas phase to activate fermentation processes with a decrease in the mass transfer resistance at the interface between the surfaces of the yeast cells and the liquid phase.Документ Енергетичні потенціали газорідинних середовищ(2018) Соколенко, Анатолій Іванович; Шевченко, Олександр Юхимович; Білик, Олена Анатоліївна; Мироненко, Світлана МихайлівнаУ статті оцінено енергетичні потенціали газорідинних середовищ, представлені сукупністю хімічної енергії розчинених цукрів в умовах процесів анаеробного бродіння, які завершуються утворенням етилового спирту і діоксиду вуглецю з виділенням вільної енергії в 230 кДж/моль зброджуваної глюкози. З останньої 169 кДж трансформується в теплову енергію, яка має відводитись із культурального середовища, а 61 кДж використовується дріжджовими клітинами. Самоплинне утворення розчиненого діоксиду вуглецю з поддальшим синтезом диспергованої газової фази призводить до започаткування циркуляційних контурів газорідинної суміші, підсилених впливами теплових циркуляційних контурів. Наявність і безперервне оновлення диспергованої газової фази вказує на наявність потенціалу утворення міжфазної поверхні, а наявність газоутримувальної здатності системи означає певний рівень потенціальної енергії набухлого газорідинного середовища. За аеробного бродіння газоутримувальна здатність визначається сукупністю двох джерел, а саме: за рахунок примусового введення в середовище диспергованої маси повітря та синтезованого в середовищі діоксиду вуглецю. Таким чином, внутрішні мікробіологічні перетворення призводять до утворення потоків теплової енергії, матеріальних потоків С2Н5ОН та СО2, кінетичної енергії циркуляційних контурів, потенціальної енергії розчиненого діоксиду вуглецю і набухлого середовища. Окрім того, під впливом гідростатичного тиску утворюється градієнт по рівню насичення рідинної фази на СО2, який завершується додатковим рушійним фактором циркуляційних контурів. Показано фізичне підґрунтя потенціалів розчинених газів у формі проявів присутності гравітаційного поля і закону Генрі. Запропоновано математичні формалізації в оцінках енергетичних потенціалів розчинених газів і можливості інтенсифікації масообмінних процесів за рахунок їх вивільнення в пульсаційних режимах. The article concerns to the estimation of energy potentials of gas-liquid media. Such potentials are represented by the aggregate of the chemical energy of dissolved sugars in the conditions of anaerobic fermentation processes, which are culminated with the formation of ethyl alcohol and carbon dioxide with the release of free energy in 230 kJ/mole of fermented glucose. From the last 169 kJ it is transformed into heat energy, which should be removed from the culture medium, and 61 kJ is used by yeast cells. The self-propelled formation of dissolved carbon dioxide with the subsequent synthesis of the dispersed gas phase leads to the initiation of the circulating circuits of the gas-liquid mixture amplified by the effects of thermal circulation circuits. The presence and continuous renewal of the dispersed gas phase indicates the presence of the potential for the formation of the phase- surface, and the presence of the gas-retaining ability of the system means a certain level of potential energy of a swollen gas-liquid medium. For anaerobic fermentation, the gas-holding ability is determined by a combination of two sources, namely the forced introduction the dispersed mass of air into the medium and synthesized carbon dioxide in a medium. Thus, internal microbiological transformations lead to the formation of flows of thermal energy, material flows of C2N5OH and CO2, the kinetic energy of circulating circuits, the potential energy of dissolved carbon dioxide and swollen media. In addition, under the influence of hydrostatic pressure, a gradient of saturation level of the liquid phase on СО2 is formed, which completes by the additional driving factor of the circulating circuits. The physical basis of the potentials of dissolved gases in the form of manifestations of the presence of a gravitational field and Henry’s law is shown, mathematical formalizations are proposed in the estimations of the energy potentials of soluble gases and the possibilities of intensification of mass transfer processes due to their release in ripple regimes.Документ Динаміка перехідних процесів у системах анаеробного бродіння(2017) Шевченко, Олександр Юхимович; Соколенко, Анатолій Іванович; Степанець, Олег Іванович; Бойко, Олексій Олегович; Вінніченко, ІннаУ статті викладено результати феноменологічного аналізу перебігу сукупності процесів в умовах анаеробного бродіння, розглянуто відмінності, що супроводжують їх у пивоварінні і спиртовій галузях. Виконано оцінку енергетичних потенціалів, запропоновано рекомендації щодо їх використання. Вперше сформульовано положення про формування потенціалу газорідинного середовища, що виникає в результаті синтезу СО2 і утворення диспергованої газової фази, а також вказано на існування висотного градієнта по насиченню рідинної фази на СО2 за рахунок гідростатичного тиску. Наведено відповідні розрахункові дані. The article presents the results of the phenomenological analysis of the flow of aggregate processes under conditions of anaerobic fermentation, examines the differences that accompany them in the brewing and alcohol industries. The estimation of energy potentials is carried out, recommendations of their use are offered. Firstly,it is formulated the position on the formation of the gas-liquid medium formed as a result of synthesis of CO2 and the formation of a dispersed gas phase. It is indicated on the existence of the high-altitude gradient for saturation of the liquid phase on СО2 because of the expense of hydrostatic pressure. The estimated data are also provided.Документ Експериментальні дослідження процесів десорбції спирту з водних розчинів(2018) Соколенко, Анатолій Іванович; Шевченко, Олександр Юхимович; Степанець, Олег ІвановичУ статті викладено результати узагальнення і вивчення досвіду оцінки причин і рівнів впливів фізико-хімічних факторів у з в ’язку з обмеженнями концентрацій синтезованого спирту в умовах анаеробного зброджування цукровмісних середовищ. До числа останніх віднесено сумарні осмотичні тиски розчинених С2Н5ОН і СО2, а також насиченість рідинної фракції середовищ діоксидом вуглецю. Показано, що останнє приводить до різкого підвищення опору масопередачі на межі поділу фракцій між дріжджовими клітинами і середовищем. Порівняння цих двох факторів приводить до висновку про те, що осмотичні тиски СО2 обмежуються розчинністю його газової фракції у співвідношенні 1:8 зі спиртом, тому пропонуються до використання технології, за яких концентрації С2Н5ОН доцільно використовувати на докритичних рівнях в межах до 6%об. Оцінюються можливості таких обмежень за рахунок суміщення бродіння і перегонки під вакуумом, або за рахунок відбирання спирту активованим потоком СО2 з використанням спиртовловлювачів, або продуванням середовища інертним газом з влаштуванням примусової циркуляції і конденсації парових фракцій.Документ Особливості масообмінних процесів в анаеробних газорідинних середовищах(2018) Шевченко, Олександр Юхимович; Соколенко, Анатолій Іванович; Вінніченко, Інна; Васильківський, Костянтин ВікторовичУ статті описано особливості масообмінних процесів в анаеробних газорідинних культуральних середовищах, в яких утворення розчиненої і диспергованої газової фази СО2 є наслідком зброджування цукрів з кінцевим результатом синтезу етилового спирту. Матеріальний баланс таких перетворень відповідає рівнянню Гей-Люссака, за яким майже половина маси цукру витрачається на утворення інертного газу — діоксиду вуглецю, хімічна формула якого означає відсутність потенціалу хімічної енергії. Надалі утворений СО2 має увійти в загальний потік для участі в процесах колообігу вуглецю. Однак умови ендогенного синтезу вуглецю в культуральних середовищах призводять до додаткових проявів з енергетичними ефектами. Останні стосуються тисків у газовій фазі герметизованих апаратів, потенціалів набухлого газорідинного середовища, кінетичної енергії циркуляційних контурів і потенціалів за градієнтами насичення в умовах гідростатичних тисків. Названі енергетичні прояви мають місце після досягнення станів насичення рідинної фази СО2 від моменту утворення диспергованої газової фази, що супроводжується відповідними рівнями диспергованої газової фази у формі газових бульбашок. Прояв властивості гравітаційного поля у формі гідростатичного тиску і силових показників відповідно до закону Архімеда в цьому дослідженні використано для визначення рушійного фактора у створенні вертикальних циркуляційних контурів. В основі такої пропозиції лежить третій закон Ньютона, за яким для режиму усталеного руху прийнято рівність сил Архімеда і сил опорусередовища. Це ж припущення підтверджується і в умовах перехідних процесів.Документ Дослідження основних фізико-хімічних властивостей набухаючих видів крохмалю(2014) Пічкур, Віталій Яковлевич; Лисий, Олександр Віталійович; Грабовська, Олена Вячеславівна; Ковбаса, Володимир МиколайовичНаведено результати досліджень основних фізико-хімічних властивостей зразків набухаючого крохмалю, отриманого шляхом модифікації нативного крохмалю різного походження. Наведено результати досліджень основних фізико-хімічних властивостей зразків набухаючого крохмалю, отриманого шляхом модифікації нативного крохмалю різного походження. The results of investigations of the basic physical and chemical properties of swollen starch samples obtained by modifying native starch of various origin are presented.Документ Особливості технологій вторинного бродіння у виробництві шампанських вин(2012) Лензіон, Валентин Йосипович; Гіджеліцький, Віталій Миколайович; Криворотько, Володимир Михайлович; Соколенко, Анатолій ІвановичДослідженнями встановлено співвідношення між технологічними, геометричними і термодинамічними параметрами процесів вторинного бродіння у виробництві шампанських вин. Встановлено взаємозв’язки між геометричними параметрами акратофорів, динамікою накопичення діоксиду вуглецю та енергетичними потенціалами розчиненого С02. Запропоновано конструктивне рішення для організації перемішування виноматеріалів за рахунок використання потенціалу розчиненого С02. Studies have established the relationship between technological,geometric and thermodynamic parameters of the process of secondary fermentation in the production of champagne. Intercommunications are set between the geometrical parameters of akratoforov, dynamics of accumulation of dioxide of carbon and power potentials of cutin C02. The last are related to the pitch gradient on a size permanent satiations under the law of Henry. Structural solution is offered for organization of interfusion of виноматериалов due to the use of potential of cut-in C02.Документ Особливості зброджування середовищ у хлібопекарній галузі(2014) Коваль, Ольга Володимирівна; Піддубний, Володимир АнтоновичУ статті наведено матеріали, що стосуються зброджування тістових заготовок з точки зору оцінки газоутримувальног здатності та енергії, що вводиться в систему. Викладено мотивацію і режими зовнішніх впливів на зброджувані середовища у формі змінних тисків для досягнення якісного замішування тіста на додаток до існуючих технологій машинних процесів. Підгрунтя таких підходів стосується особливостей тістових заготовок, які розглядаються як пружнопластичні системи. The materials relating to dough pieces fermentation from the point of view of gas-retention capacity and energy that is introduced into the system are presented. The article provides the motivation and the modes of external influences for media fermentstion in the form of variable pressure to achieve high quality kneading in addition to the existing technology of machine processes. Background characteristics of such approaches concern the dough pieces which are considered as a resilient system.