Синтез алгоритмов управления в условиях конкурентного взаимодействия популяций микроорганизмов: На прим. дрожжевого пр-ва тема диссертации и автореферата по ВАК РФ 05.13.16, кандидат технических наук Безрядина, Галина Николаевна
- Специальность ВАК РФ05.13.16
- Количество страниц 158
Оглавление диссертации кандидат технических наук Безрядина, Галина Николаевна
СОДЕРЖАНИЕ
ВВЕДЕНИЕ
1. АНАЛИЗ ЛИТЕРАТУРЫ
1.1. Методы и способы культивирования микроорганизмов
1.2. Основные виды микроорганизмов дрожжевого производства
и возможные взаимодействия между ними
1.2.1. Основная культура дрожжевого производства и посторонние микроорганизмы, обнаруживаемые в дрожжерас-тительном аппарате
1.2.2. Типы взаимодействий между двумя популяциями микроорганизмов
1.2.3. Пути попадания посторонних микроорганизмов в дрожжевое производство и способы борьбы с ними
1.3. Математическое моделирование микробиологических процессов с целью управления
1.3.1. Классические модели биологических процессов
1.3.2. Особенности микробиологических моделей
1.3.3. Задачи управления микробиологическими процессами
1.4. Роль пищевого ресурса при совместном культивировании микроорганизмов
1.4.1. Взаимоотношение между организмами одного трофического уровня в зависимости от количества пищевого ресурса
1.4.2. Возможные исходы конкуренции в зависимости от отношения организмов к пищевому ресурсу
1.5. Формулировка цели и задачи исследования
2. ОЦЕНКА УСТОЙЧИВОСТИ И КАЧЕСТВЕННОЕ ИССЛЕДОВАНИЕ МАТЕМАТИЧЕСКОЙ МОДЕЛИ КОНКУРЕНТНОГО ВЗАИМОДЕЙСТВИЙ ДВУХ ПОПУЛЯЦИЙ МИКРООРГАНИЗМОВ
2.1. Постановка задачи
2.2. Математическая модель конкурентного взаимодействия двух популяций микроорганизмов
2.3. Исследование конкурентного взаимодействия двух популяций микроорганизмов на устойчивость решений
2.3.1. Нахождение положений равновесия конкурентного взаимодействия двух популяций микроорганизмов
2.3.2. Построение фазовых траекторий вблизи положений равновесия при конкурентном взаимодействии двух популяций микроорганизмов
2.3.3. Выводы
2.4. Оценка области притяжения ненулевого положения равновесия конкурентного взаимодействия двух популяций микроорганизмов
2.4.1. Теоретическое обоснование метода оценки области притяжения
2.4.2. Алгоритм нахождения области притяжения положения равновесия конкурентного взаимодействия двух популяций микроорганизмов на примере конкретной ситуации
2.5. Выводы и задачи дальнейшей работы
3. ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНОЕ ИССЛЕДОВАНИЕ ВЗАИМОДЕЙСТВИЯ ДВУХ
ПОПУЛЯЦИЙ МИКРООРГАНИЗМОВ
3.1. Постановка задачи
3.2. Процессы, происходящие при брожении жидкой ржаной закваски и ее микрофлора
3.3. Использование глюконата кальция в производстве хлебобулочных изделий
3.4. Методика исследования
3.4.1. Контрольный вариант
3.5. Разработка биологического способа воздействия ( канала управления) при конкурентном взаимодействии двух популяций микроорганизмов
3.5.1. Выращивание чистой культуры полезных дрожжей
3.5.2. Выращивание чистой культуры молочнокислых бактерий
3.5.3. Выращивание чистой культуры "диких" микроорганизмов
3.5.4. Совместное выращивание полезной и "дикой" культур микроорганизмов и оценка их взаимодействия
3.5.5. Совместное выращивание МКБ и "диких" микроорганизмов и оценка их взаимодействия
3.5.6. Изучение процессов в жидкой ржаной закваске с заваркой с учетом наличия в ней посторонней ("дикой") микрофлоры
3.5.7. Выводы
3.6. Проверка адекватности математической модели конкурентного взаимодействия двух популяций микроорганизмов процессу производства жидкой ржаной закваски
3.7. Разработка химического способа воздействия ( канала
управления) при конкурентном взаимодействии двух популяций микроорганизмов
3.7.1. Влияние глюконата кальция на активность жидкой ржаной закваски
3.7.2. Исследование влияния добавок глюконата кальция на постороннюю микрофлору ржаной закваски
3.7.3. Выводы
3.8. Выводы и задачи дальнейшей работы
4. АЛГОРИТМЫ И УСТРОЙСТВА УПРАВЛЕНИЯ МИКРОБИОЛОГИЧЕСКИМ
ПРОЦЕССОМ ПРИ КОНКУРЕНТНОМ ВЗАИМОДЕЙСТВИИ ДВУХ ПОПУЛЯЦИЙ
МИКРООРГАНИЗМОВ
4.1. Алгоритм управления микробиологическим процессом при конкурентном взаимодействии двух популяций микроорганизмов
4.2. Система регулирования с нечетким алгоритмом управления изменением биомассы среды
4.3. Устройство для управления отбором верхней фазы продукта из аппарата для выращивания микроорганизмов
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
ЛИТЕРАТУРА
ПРИЛОЖЕНИЯ
Рекомендованный список диссертаций по специальности «Применение вычислительной техники, математического моделирования и математических методов в научных исследованиях (по отраслям наук)», 05.13.16 шифр ВАК
Математическое моделирование ресурсного взаимодействия популяций микроорганизмов биотехнологических систем в условиях контаминации2011 год, кандидат технических наук Лютова, Татьяна Викторовна
Разработка модифицированных технологий жидкой ржаной закваски со стабильными показателями2005 год, кандидат технических наук Малютина, Татьяна Николаевна
Разработка технологии использования хмелевого экстракта в производстве хлебобулочных изделий2008 год, кандидат технических наук Белокурова, Елена Владимировна
Разработка технологии хлеба из ржаной и смеси ржаной и пшеничной муки с применением сухих полуфабрикатов2001 год, кандидат технических наук Лукинова, Ольга Анатольевна
Научно-практические основы совершенствования производства хлеба с применением традиционных и комбинированных ресурсов2001 год, доктор технических наук Дерканосова, Наталья Митрофановна
Введение диссертации (часть автореферата) на тему «Синтез алгоритмов управления в условиях конкурентного взаимодействия популяций микроорганизмов: На прим. дрожжевого пр-ва»
ВВЕДЕНИЕ
Актуальность работы. Проблема дефицита белка и витаминов сегодня весьма актуальна. Поэтому большого внимания заслуживают дрожжи как ценный продукт питания. Их энергетическая ценность составляет 85 ккал (365 кДЖ). Использование их различно. В медицине их назначают здоровым людям для профилактики ( при белко-во-витаминной недостаточности ), а также после тяжелых инфекционных заболеваний, ожогах, туберкулезе, бруцелезе, травмах и многих других болезнях. В сельском хозяйстве их добавляют в корм скоту. Давно и широко дрожжи применяются в хлебопекарной, кондитерской, витаминной промышленности и в виноделии. В связи с этим перед современной биотехнологией встает ряд следующих задач: увеличение выхода целевого продукта; улучшение его качества ; продление сроков хранения; анализ содержания в нем вредных компонентов и токсичных веществ, а также вопросы управления биотехнологическими процессами.
Показатели качества в дрожжевой промышленности зависят от микробиологических, технологических условий выращивания и, отчасти, хранения. Немаловажное значение имеет инфекция, т.е. обсеме-ненность дрожжей посторонними микроорганизмами. Присутствие в готовых дрожжах, помимо основной культуры, представителей других популяций существенно ухудшает бродильную активность дрожжей, уменьшает их подъемную силу, снижает срок хранения.
Интенсификация научно-исследовательских работ, качество исследований, надежность и достоверность получаемых результатов -одно из направлений, которое позволит улучшить качество выпускаемых дрожжей. А одной из действенных мер, направленных на повыше-
ние достоверности получаемой информации, эффективности труда исследователей , продуктивности процессов - является применение математических методов и вычислительной техники в научных исследованиях.
Актуальность темы диссертационной работы продиктована необходимостью улучшения качества дрожжей при производстве за счет снижения их инфицированное™ путем применения возможных способов борьбы с последними на разных производственных стадиях и разработки алгоритмов и систем управления на основании этих способов.
ЦЕЛЬЮ РАБОТЫ является разработка методов, алгоритмов и устройств управления микробиологическим экспериментом и производством на базе математической модели конкурентного взаимодействия двух популяций микроорганизмов.
Для достижения поставленной цели необходимо решить следующие задачи:
1) разработать алгоритмы и устройства для управления микробиологическим производством в условиях конкурентного взаимодействия двух популяций микроорганизмов, позволяющие снизить инфицирован-ность процесса;
2) обосновать выбор математической модели, адекватно описывающей процесс микробиологического эксперимента и производства, и возможности управления им при конкурентном взаимодействии двух популяций микроорганизмов;
3) провести качественное исследование выбранной математической модели с целью получения возможных вариантов поведения и управления при конкурентном взаимодействии двух популяций микроорганизмов, оценить условия устойчивости и область притяжения положений равновесия конкурентного взаимодействия двух популяций микроорга-
низмов;
4) исследовать экспериментально конкурентное взаимодействие двух популяций микроорганизмов для определения возможных вариантов и каналов управления процессом производства жидкой ржаной закваски. Выявить конкретные способы управления с целью устранения посторонней микрофлоры на стадии производственного процесса.
НАУЧНАЯ НОВИЗНА.
Проведено качественное исследование математической модели конкурентного взаимодействия двух популяций микроорганизмов, используемой для управления микробиологическим производством, в результате которого получены:
- условия устойчивости конкурентного взаимодействия двух популяций микроорганизмов;
- определены конкретные значения особых точек на фазовой плоскости при конкурентном взаимодействии двух популяций микроорганизмов и область притяжения устойчивого положения конкурентного взаимодействия двух популяций микроорганизмов;
- условия роста полезной и поддержания численности "диких" микроорганизмов в допустимых пределах при сохранении устойчивого состояния конкурентного взаимодействия двух популяций микроорганизмов;
- численные значения коэффициентов математической модели для процесса производства жидкой ржаной закваски.
Разработаны алгоритмы и устройства, позволяющие управлять микробиологическим экспериментом и производством в условиях конкурентного взаимодействия двух популяций микроорганизмов.
Экспериментально подтверждены теоретические исследования.
ПРАКТИЧЕСКАЯ ЦЕННОСТЬ.
Определены два конкретных способа управления и поддержания численности "диких" микроорганизмов в допустимых пределах для процесса производства жидкой ржаной закваски.
Предложены:
- алгоритм управления ростом полезных и "диких" микроорганизмов на основе определения коэффициентов математической модели конкурентного взаимодействия двух популяций и подачи в питательную среду стимулятора роста полезных микроорганизмов;
- устройство, позволяющее оперативно определять количество "диких" микроорганизмов и управлять отбором части биомассы с основным содержанием "диких" микроорганизмов, на основе создания электрического поля в верхнем слое культуральной жидкости и специфической конструкции данного устройства;
- система регулирования, использующая нечеткий алгоритм управления изменением биомассы среды.
Использование результатов работы позволит получить экономический эффект за счет увеличения выхода качественной продукции, что является важным для современных рыночных отношений.
Содержание работы. В первой главе проведен анализ ситуации возникновения инфекции в микробиологическом производстве, определены возможные характеры и типы взаимодействия между популяциями полезных и "диких" микроорганизмов, а также способы и методы борьбы с последними. Проанализированы существующие математические модели , описывающие микробиологические процессы, выявлены их особенности с точки зрения математического описания и проблем управления. Оценена роль пищевого ресурса в характере взаимоотношений между микроорганизмами и возможные исходы конкуренции в зависимости от отношений организмов к ресурсу. Обоснованы актуаль-
ность, цель и задачи дальнейшей работы.
Во второй главе представлены результаты качественного исследования математической модели конкурентного взаимодействия двух популяций микроорганизмов. Найдены возможные положения равновесия конкурентного взаимодействия двух популяций микроорганизмов, определен их тип и характер устойчивости. Получено условие сосуществования полезной и "дикой" популяций микроорганизмов. Построены фазовые траектории вблизи положений равновесия при конкурентном взаимодействии двух популяций микроорганизмов. Проведена оценка области притяжения положений равновесия конкурентного взаимодействия двух популяций микроорганизмов, построена данная область для конкретной ситуации.
В третьей главе приводятся экспериментальные данные, подтверждающие предполагаемые типы и характеры взаимодействий между двумя популяциями микроорганизмов на примере производства жидкой ржаной закваски. Получены реальные численные значения коэффициентов, позволяющие оценить адекватность предлагаемой математической модели реальному технологическому процессу. Выявлены два возможных (конкретных) способа подавления (канала управления) "диких" микроорганизмов на производственной стадии для процесса приготовления жидкой ржаной закваски.
1.Биологический - с помощью добавления в культуральную среду дополнительной популяции микроорганизмов, нейтрально или стимулирующе действующих на полезную популяцию и оказывающую подавляющее действие на "дикую" культуру. Для жидкой ржаной закваски такой популяцией являются молочнокислые бактерии.
2.Химический - добавление в культуральную среду стимулятора роста, оказывающего положительное действие на полезную популяцию
- и -
микроорганизмов и нейтральное на "диких". Для процесса приготовления жидкой ржаной закваски в качестве стимулятора роста можно применить - глюконат кальция.
В четвертой главе предлагаются алгоритмы, системы и устройства управления микробиологическим процессом при конкурентном взаимодействии двух популяций микроорганизмов, позволяющие контролировать и регулировать количество "диких" микроорганизмов в куль-туральной жидкости во время ведения технологического процесса.
В заключении формулируются основные научные и практические результаты диссертационного исследования.
Прилагается список используемых литературных источников и приложения.
Диссертационная работа выполнена на кафедре автоматизированных систем управления Воронежской государственной технологической академии и соответствует научному направлению ВГТА "Разработка и совершенствование способов и средств автоматизации и управления пищевых и химических производств".
Похожие диссертационные работы по специальности «Применение вычислительной техники, математического моделирования и математических методов в научных исследованиях (по отраслям наук)», 05.13.16 шифр ВАК
Биотехнологические основы использования криорезистентных штаммов молочнокислых бактерий в хлебопечении2004 год, кандидат технических наук Китаевская, Светлана Владимировна
Совершенствование технологий пшеничных и ржано-пшеничных сортов хлеба с использованием муки, полученной из семян тыквы2013 год, кандидат технических наук Кучерявенко, Инна Михайловна
Синтез алгоритмов и систем управления процессом культивирования микроорганизмов в условиях инфицирования: На примере производства хлебопекарных дрожжей2001 год, кандидат технических наук Россихина, Лариса Витальевна
Повышение качества пшеничного хлеба на основе совершенствования технологии хмелевой закваски2004 год, кандидат технических наук Сатцаева, Инна Коминтерновна
Исследование состава и биологических свойств микрофлоры кисломолочного продукта - курунги.1965 год, Чужова, З. П.
Заключение диссертации по теме «Применение вычислительной техники, математического моделирования и математических методов в научных исследованиях (по отраслям наук)», Безрядина, Галина Николаевна
3.8. Выводы и задачи дальнейшей работы
1. Определены возможные типы и характер взаимодействия между представителями микрофлоры жидкой ржаной закваски, исходя из которых будет приниматься решение о необходимости и характере управления;
2. Расчитаны численные значения этих взаимодействий для каждого конкретного случая, которые представлены в табл.3.1;
3. Получены реальные значения параметров, характеризующих процесс приготовления жидких ржаных заквасок и коэффициенты математической модели, которые позволили проверить адекватность математической модели конкурентного взаимодействия двух популяций микроорганизмов процессу производства жидкой ржаной закваски;
4. Подтверждены два возможных способа воздействия (канала управления) на систему: биологический и химический, использование которых на производственной стадии процесса приготовления жидкой ржаной закваски позволит поддерживать количество "диких" микроорганизмов в допустимых пределах;
5. Получен акт об испытании способа производства жидкой ржаной закваски с внесением в питательную среду глюконата кальция.
В связи с этим можно сформулировать задачи дальнейшей работы:
Необходимо разработать:
- алгоритмы и системы управления процессом приготовления жидкой ржаной закваски при внесении в нее в качестве управляющего воздействия глюконат кальция, как стимулятор роста для полезной культуры дрожжей. Эти системы, используя один из способов борьбы (каналы управления) с "дикими" микроорганизмами на производственной стадии, в частности - химический, должны обеспечивать устойчивое состояние системы и поддержание численности "диких" микроорганизмов в допустимых пределах;
- устройства управления, позволяющие устранять основную часть посторонних ("диких") микроорганизмов из куль-туральной жидкости на производственной стадии.
ГЛАВА 4. АЛГОРИТМЫ И УСТРОЙСТВА УПРАВЛЕНИЯ МИКРОБИОЛОГИЧЕСКИМ ПРОЦЕССОМ ПРИ КОНКУРЕНТНОМ ВЗАИМОДЕЙСТВИИ ДВУХ ПОПУЛЯЦИЙ МИКРООРГАНИЗМОВ
Проведение всевозможных мероприятий (см. раздел 1.2.3.) по снижению попадания инфекции в культуральную жидкость не всегда дает желаемый результат, в связи с чем возникает более трудная задача - подавление инфекции на производственной стадии. Предлагаемые ниже алгоритмы и устройства позволяют контролировать и регулировать количество "диких" микроорганизмов в культуральной жидкости во время ведения технологического процесса.
4.1. Алгоритм управления микробиологическим процессом при конкурентном взаимодействии двух популяций микроорганизмов
Предлагаемый алгоритм управления микробиологическим процессом при конкурентном взаимодействии двух популяций микроорганизмов, на основе применения химического способа подавления (канала управления)"дикой" культуры, структурная схема которого представлена на рис.4.1. Она состоит из :
1,2- датчики количества полезной и "дикой" популяций;
3 - функциональный блок;
4 - логический блок;
5 - задатчик допустимого значения количества "диких" микроорганизмов ;
6 - датчик расхода муки;
7 - блок сравнения; 4
3 4 да=> 7 8 9
3 ! Е се Е
Рис.4.1.
Структурная схема алгоритма управления микробиологическим процессом при конкурентном взаимодействии двух популяций микроорганизмов
8 - управляющее устройство;
9 - регулятор соотношения и работает следующим образом:
От датчиков 1 и 2 количества полезной и "дикой" популяций микроорганизмов информация поступает на функциональный блок 3, где производится определение коэффициентов математической модели (2.1), в частности, коэффициентов межвидового взаимодействия tfi;j по формуле (3.5). С блока 3 информация поступает на логический блок 4, где проверяется условие устойчивости системы (2.31) и попадание ее в область притяжения точки равновесия (согласно разделу 2.3.1. и 2.4.1.)
Если любое из условий не выполняется-это означает ,что микробиологическая система находится в неустойчивом состоянии, то с блока 4 сигнал поступает на управляющее устройство 8, которое выдает сигнал на исполнительный механизм с регулирующим органом, расположенным на линии подачи стимулятора роста полезной популяции микроорганизмов (в частности для процесса производства жидкой ржаной закваски таким веществом является глюконат кальция) в аппарат, причем, подается максимально возможное значение расхода этого компонента с целью перехода биосистемы в устойчивое состояние.
Если же условия выполняются, то со второго выхода логического блока 4 информация поступает в блок сравнения 7 для включения его в работу и сравнения количества "диких" микроорганизмов, поступающих от датчика 2 и задатчика допустимого значения количества "диких" микроорганизмов 5. В блоке 7 вычисляется разность:
А=(Уреал~Узад)» где Уреал- реальное (действительное) значение количества диких" микроорганизмов в производственном процессе, находящееся в блоке 2;
Уз ад" заданное (допустимое) количество "диких" микроорганизмов в производственном процессе, поступающее от блока 5.
Вычисленное значение Д поступает на управляющее устройство 8, при этом первый выход управляющего устройства, связанного напрямую с исполнительным механизмом, расположенным на линии подачи стимулятора роста (глюконата кальция) закрывается, а второй выход, связывающий блок 7 с регулятором соотношения 9 открывается. В регуляторе соотношения 9 значение Д сравнивается с показаниями датчика, т.е. с количеством муки, поступающей в аппарат, и вырабатывается регулирующее воздействие в соответствии с заданным соотношением "расход муки-расход стимулятора роста (глюконата кальция)", поступающим на исполнительный механизм, расположенный на линии подачи стимулятора роста (глюконата кальция) в аппарат. Для процесса приготовления жидкой ржаной закваски это соотношение составляет-О.0075% глюконата кальция от количества муки.
Предлагаемый алгоритм управления позволяет обеспечить устойчивое состояние системы и поддерживать в допустимых пределах количество "диких" микроорганизмов в аппарате во время ведения технологического процесса.
4.2. Система регулирования с нечетким алгоритмом управления изменением биомассы среды
Предлагается система регулирования исследуемого процесса на основе подхода нечетких множеств [53,66,86].
В качестве регулируемой переменной, характеризующей процесс, примем изменение биомассы среды во времени. За заданное (эталонное) значение регулируемой величины установим изменение биомассы среды во времени "чистой" культуры, т.е. при отсутствии попадания в процесс посторонней микрофлоры. В качестве способа подавления посторонней микрофлоры примем химический (см. раздел З.7.). Тогда за регулирующую переменную установим степень открытия клапана подачи стимулятора роста , в частности, глюконата кальция в аппарат для приготовления жидкой ржаной закваски.
Задача состоит в стабилизации регулируемой переменной путем подавления посторонней микрофлоры. Результирующее воздействие зависит от отклонения регулируемой величины от эталонных значений и скорости изменения этого отклонения. Последняя определяется изменением отклонений за период между текущим и предыдущим моментами опроса датчиков. Поскольку период опроса постоянен, это изменение характеризует среднюю скорость изменения отклонения регулируемой величины от эталонных значений.
Обозначим через ДО, сЮ,ДН соответственно отклонение изменения биомассы среды от эталонного значения изменения скорости этого отклонения и изменение положения клапана подачи глюконата кальция в аппарат. Связи между указанными параметрами зададим множеством эвристических правил. Определим словарь последних в следующем виде: ОВ(ПВ)- отрицательно (положительно) высокое; ОС(ПС)- отрицательно (положительно) среднее; ОМ(ПМ)- отрицательно (положительно) малое; Н- нулевое.
В табл. 4.1.- 4.2. приведены значения функций степеней принадлежности нечетким подмножествам, формализующие первичные термины при описании отмеченных выше параметров. В качестве универсальных множеств в таблицах приняты множества целых чисел. Количество уровней дискретизации для различных переменных составляет от 9 до 12.
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
1. Проведены качественные исследования математической модели конкурентного взаимодействия двух популяций микроорганизмов, которые показали, что данная система иммеет четыре положения равновесия, но только одно из них является полностью ненулевым устойчивым узлом.
Заданы в виде системы уравнений условия устойчивости биосистемы для случая роста полезной популяции микроорганизмов и поддержания численности "дикой" культуры в допустимых пределах, при соблюдении которых будет сохраняться устойчивое состояние системы.
Построены фазовые траектории вблизи положений равновесия, позволяющие прогнозировать ситуацию конкурентного взаимодействия двух популяций микроорганизмов в зависимости от начальных условий.
Проведена оценка области притяжения положений равновесия конкурентного взаимодействия двух популяций микроорганизмов, показывающая, как близко данная система должна находиться от своего устойчивого положения равновесия, чтобы сохранялось ее устойчивое состояние.
Построена данная область для случая конкурентного взаимодействия полезной и "дикой" популяций микроорганизмов в жидкой ржаной закваске;
2. Проверена адекватность предложенной математической модели ресурсного взаимодействия двух популяций микроорганизмов реальному технологическому процессу производства жидкой ржаной закваски.
Подтверждены два возможных способа борьбы (канала управления) с посторонней микрофлорой в микробиологическом производстве: химический и биологический.
Получены конкретные рекомендации по каждому из этих способов для процесса призводства жидкой ржаной закваски. В качестве биологического способа рекомендуется добавлять необходимое количество в культуральную среду молочнокислых бактерий, а в качестве химического - стимулятор роста полезных микроорганизмов - глюконат кальция. Это позволит поддерживать количество "диких" микроорганизмов в допустимых пределах во время ведения производственного процесса.
Получен акт об испытании химического способа подавления "диких" микроорганизмов (стимулятора роста-глюконата кальция) при производстве жидкой ржаной закваски;
3. Представлен алгоритм управления микробиологическим процессом при конкурентном взаимодействии двух популяций микроорганизмов, позволяющий обеспечить устойчивое состояние системы и управлять количеством "диких" микроорганизмов в аппарате в процессе ведения технологического процесса производства жидкой ржаной закваски. Это достигается с помощью формирования регулируещего воздействия, в зависимости от состояния системы, на исполнительный механизм, расположенный на линии внесения в культуральную жидкость стимулятора роста - глюконата кальция, в соотношении 0.0075% от количества подаваемой муки;
Разработана блок-схема системы регулирования с нечетким алгоритмом управления изменением биомассы среды, позволяющая расчи-тать конкретное регулирующее воздействие для процесса производства жидкой ржаной закваски. Система обеспечивает стабилизацию изменения биомассы среды во времени путем задания соответствующего регулирующего воздействия на клапан подачи глюконата кальция в аппарат;
Предложено устройство, позволяющее оперативно определять количество "диких" микроорганизмов и управлять отбором верхней фазы продукта из аппарата для выращивания микроорганизмов, позволяющее улучшить качество целевого продукта и повысить производительность аппарата за счет того, что его конструкция обеспечивает четкое разграничение фаз культуральной жидкости и своевременный отвод пенной фазы, в которой находится основная часть посторонних микроорганизмов. Получено положительное решение о выдаче патента по заявке 96114611/13(020812) на изобретение данного устройства.
Список литературы диссертационного исследования кандидат технических наук Безрядина, Галина Николаевна, 1997 год
ЛИТЕРАТУРА
•1. Абросов Н.С.,Боголюбов А. Г. Экологические и генетические закономерности сосуществования и коэволюции видов.- Новосибирск: Наука. Сиб. отд-ние, 1988. - 333 с.
2. Абросов Н.С., Ковров Б. Г. Анализ видовой структуры трофического уровня одноклеточных.- Новосибирск: Наука, 1977.- 190 с.
3. Абросов H.С., Ковров Б. Г., Черепанов 0. А. Экологические механизмы сосуществования и видовой регуляции. - Новосибирск: Наука, 1982.- 110 с.
4. Автоматизация микробиологических процессов / Под ред. М. Ж. Кристансона, У. Э. Виестура, М. К. Смолкина. - Рига: Зинатне, 1982.- 152 с.
5. A.c. N 1027204 СССР, МКИ3 С12 N 1/18. Способ выращивания хлебопекарных дрожжей / Т. В. Тулякова, H. М. Семихатова, Л. А. Марти-росова, А.Д.Дмитриев. - 8 с.
6. A.c. N 1033541 СССР, МКИ3 С12 N 1/18. Способ выращивания хлебопекарных дрожжей/ Т. В. Тулякова, С.Т.Китова, У.А.Дудчик. - 6 с.
7. A.c. N 1370135 СССР, МКИ4 С12 N 1/18. Способ выращивания хлебопекарных дрожжей / А.М. Витринская, Т.В.Меледина, М. Ф.Казе-кин, И.А. Карнишева, В.П.Озерова, Н.Н.Белова, С.П.Павлович. - 4 с.
8. Андреев Д. А., Мологин А. В. Задача оптимального управления процессом ферментации в условиях инфицирования //Математическое моделирование и автоматизация химических производств.- М., 1985.-7с.- Деп. в ЦНИИТЭИприборостроения 22.07.85., N 2996 пр.- 85 Деп.
9. Амелькин А.А., Казаков А.В. Математическая модель полупериодического процесса культивирования микроорганизмов Saccharomy-ces cerevisiae// Изв. вузов Пищ. технол.- 1986.- N 5.-С. 92-95.
10. Ануфриев B.B. К моделированию процессов в дрожжерасти-тельном аппарате // Хлебопек, и кондитер, пром-сть.- 1984.- N 4.-С. 37-40.
11. Ануфриев В. В. Математическое моделирование процесса культивирования дрожжей // Пищ. пром-сть.- 1990.- N 7.-С.52-53.
12. Ануфриев В.В., Безрядина Г.Н., Сербулов Ю.С. Теори-ко-множественные свойства целей // Матер. XXXIV отчетной научной конф.: Тез. докл. - Воронеж, 1994.-С.20.
13. Ануфриев В.В., Сербулов Ю.С., Безрядина Г.Н. Моделирование конфликтных ситуаций в микробиологическом процессе // Информационные технологии и системы: Тез. докл. Всерос. конф.- Воронеж, 1995.- С. 49.
14. Ануфриев В.В., Щепкин Г.И. Гидроакустические методы в производстве хлебопекарных дрожжей // Электрофизические методы обработки пищевых продуктов: Тез. докл. Пятой Всесоюзн. научно-технической конф.- М., 1985.- С.376.- (ДСП).
15. Арзамасцев A.A., Бодров В.И., Попов Н.С. Кинетика роста микроорганизмов при получении кормового белка // Фермент, и спирт, пром-сть.- 1983.- N 8.- С.33-36.
16. Арзамасцев A.A., Тютюник В.М. Получение бактериальной биомассы: математическая модель и оптимизация процесса // Журн. Всесоюзн. хим. общ-ва. - 1986.- 31.- N 4.- С. 468-470.
17. Архипова А.Н. Подбор штаммов МКБ для производства лечеб-нопрофилактических кисломолочных продуктов // Экология человека проблемы и состояние лечебно-профилактического питания: Тез. докл. Междунар. Симпозиума.- Москва - Пятигорск, 1993.- С. 179-180.
18. Ахматова Г. В., Островская JI. К., Попадич И. А. Кислотона-копление в заквасках и в жидких дрожжах // Хлебопек, и кондитер.
промышленность, 1981.- N 12.- С.25-27.
19. Багиян В.А., Ерзинкян Л. А., Степанян М. Л. Антимикробная активность штаммов хлебопекарных дрожжей Saccharomyces cerevisiae // Биологический журнал армении. - 1989.- N 11. - С. 1025-1027.
20. Базыкин А. Д. Математическая биофизика взаимодействующих популяций. - М: Наука, 1985.- 184 с.
21. Безрядина Г.Н. Математическая оценка ситуации конкурентного взаимодействия за потребление общего ресурса между двумя популяциями микроорганизмов // Научно-технический прогресс в бродильных производствах: Тез. докл. Междунар. научно-практич. конф. - Воронеж, 1997. - С. 48.
22. Безрядина Г.Н. Качественное исследование математической модели ресурсного взаимодействия двух популяций микроорганизмов //Современные проблемы автоматизации: Тез. докл. II Республиканской электронной научн. конф.- Изд-во Воронежского педуниверсите-та, 1997.- С. 89.
23. Безрядина Г. Н., Дерканосова H.М., СербуловЮ.С. Модель процесса культивирования микроорганизмов // Современные достижения биотехнологии: Тез. докл. Всерос. конф.- июль 1996.- Ставрополь, 1996.- С. 226-227.
24. Бирюков В.В., Кантере В.А. Оптимизация периодических процессов микробиологического синтеза.- М: Наука, 1985.- 296 с.
25. Блохина И. М., Огарков В.И., Угадчиков Г. А. Управление процессами культивирования микроорганизмов.- Горький: Волго-Вятское книжное изд-во, 1983.
26. Богатырева Т.Г. Микробиологический контроль и пути повышения микробиологической чистоты хлебопекарной продукции // Экология человека: проблемы и состояние лечебно-профилактического
питания: Тез. докл. Междунар. симпозиума.- Москва, 1994.- С. 71-73.
27. Богатырева Т.Г., Полякова С. Роль пшеничных заквасок в формировании структуры теста и качества хлеба // Хлебопродукты.-1995.- N 6.- С. 16-18.
28. Бочарова Н. Н., Кобрина Ю.П., Розманова Н. В. Микрофлора дрожжевого производства. - М: Пищ. пром-сть, 1972.- 152 с.
29. Бочарова H.H., Розманова Н.В. Влияние микробиологических условий выращивания дрожжей на их качество // Хлебопек, и кондитер. пром-сть.- 1979.- N 3.- С.32-34.
30. Бочарова Н. Н., Черныш В. Г., Сизова Н. И. Особенности действия денитрифицирующих бактерий на хлебопекарные дрожжи // Хлебопек, и кондитер, пром-сть. - 1986.- N 9.- С. 35-35.
31. Брюно А.Д. Локальный метод нелинейного анализа дифференциальных уравнений. - М. .Наука, 1979.
32. Васильев Н. Н., Амбросов В. А., Складнев А. А. Моделирование процессов микробиологического синтеза.- М.: Лесная пром-сть, 1975.- 340 с.
33. Вердиев С.Г. Математическое описание периодического процесса брожения сусла. - Кировабад: Азерб. Технол. ин-т, 1986. -18 е. - Деп. в АзНИИНТИ 09.10.86., N 593.- Аз.
34. Влияние карбоксилина на активность дыхания хлебопекарных дрожжей / Т. В. Тулякова, Н. М. Семихатова, П. А. Мартиросова, В.Н.Боков// Хлебопек, и кондитер, пром-сть.- 1980.- N4.- С.41-42.
35. Влияние некоторых факторов на активность дрожжей / Н.И. Дерканосов, Л. П. Пащенко, А. 3. Образцова, Н. С. Малахова // Хлебопек. и кондитер, пром-сть. - 1980. - N 2. - С. 40-42.
36. Влияние света на качественные показатели дрожжей Saccha-romyces Carlsbergensis / Г.В.Шабурова, Г.М.Лисюк, В.Н.Захарова,
Г.Я.Кирсанов // Вопросы повышения эффективности и рационального использования составных частей пищевого сырья в производстве продуктов питания. - М., 1982.- С. 27-29.
37. Влияние ультразвука на активность ферментов солода / Ма~ риченко В.А., Кислая Л.В., Исаенко В.Н. и др.// Киев: Киев. Тех-нол. инст-т. пищ. пром-ти, 1985.- 9с,- Деп. в УкрНИИНТИ 16.09.85, N 2163.- Ук.
38. Вольтерра В. Математическая теория борьбы за существование: Пер. с франц. - М.: Наука, 1976. - 288 с.
39. Гимельфарб A.A. и др. Динамическая теория биологических популяций / Под ред. P.A. Полуэктова. - М.: Наука, 1974.- 456 с.
40. Глазунов А. В., Борейко А.В., Эссер А.X. Относительная конкурентоспособность гаплоидных и диплоидных дрожжевых клеток при росте в смешанной популяции // Микробиология, 1989.- Т. 58.-Вып. 5. - С. 769-776.
41. Говорухин В. Н., Цибулин В. Г. Maple - система аналитических вычислений для математического моделирования. Методические указания для студентов 3-5 курсов и слушателей ФПК. Часть 1.-РГУ: Ростов-на-Дону, 1995.- 32 с.
42. Грановский Я.Д., Тулякова Т.В. Контроль и автоматизация производства хлебопекарных дрожжей. - М.: Легкая и пищевая пром-сть, 1984.- 104 с.
43. Гольдштейн А.Л., Рогов В.Н. Оптимизация каскадов биохимических реакторов // Изв. вузов. Пищев. технология.- 1986.- N 2.-С.99-104.
44. Гусарова Л.А., Акура В.Д., Семушина Т.Н. Характер взаимоотношения дрожжевых культур в смешанной популяции // Интенсификация технологии гидролизных производств. Сб. тр. ВНИИгидролиз,
1979.- вып. 29.- С.103-107.
45. Гяйдуцка С. Биотехнология хлебобулочных изделий. Хл1бн1 ботехнологП // Харч. 1 перераб. пром-сть.- 1994.- N3.- С. 14-16.
46. Дерканосов Н.И., Чувашева К. К., Гармонова Е.А. Эффективность использования стимуляторов роста в дрожжевом производстве // Хлебопек, и кондитер, пром-сть.- 1983.- N 10.- С.44-46.
47. Дмитриев А.Д., Семихатова Н.М. Выращивание дрожжей по восьмичасовому режиму ВНИИХПа // Хлебопек, и кондитер, пром-сть.-1984.- N 1.- С. 38-42.
48. Дмитриев А.Д., Семихатова Н.М. Производство хлебопекарных дрожжей с уменьшенным удельным расходом воздуха // Хлебопек, и кондитер, пром-сть.- 1982.- N 1.- С.42-44.
49. Донская Т.Ф., Кокорина Г. В. Интенсификация производства хлебопекарных дрожжей // Обз. инф. ЦНИИТЭИпищепрома. Хлебопекарная, макаронная, дрожжевая промышленность, 1985.- N 7.- 15 с.
50. Дружинин В.В., Конторов Д.С., Конторов М.Д. Введение в теорию конфликта.- М.: Радио и связь, 1989. - 288 с.
51. Дубцов Г.Г., Донская Т.Ф. Производство хлебобулочных изделий с глюконатом кальция для диетического питания.- М.: ЦНИИ-ТЭИ. Обзорная информ.- 1988.- 13 с.
52. Дубцов В.Г. Хлебные изделия с повышенной минеральной и витаминной ценностью для диетического и лечебного питания // Всес. конф-ция по пищевой химии: Тез. докл. - М., 1991.- С.70-74.
53. Заде Л. Понятие лингвистической переменной и его применение к принятию решений. - М.: Мир, 1976.- 156 с.
54. Запара Е.М., Балыбердина Г.П. Использование аминокислот мелассы при выращивании хлебопекарных дрожжей // Хлебопек, и кондитер. пром-сть.- 1980.- N 2.- С.39-41.
55. Заславский Б.Г., Полуэктов Р.А. Управление экологическими системами. - М., 1988.
56. Зехнов A.M., Соом Я.0., Нестерова Г.Ф. Новые тест-штаммы для выявления антагонистической активности дрожжей // Микробиология." 1989.- Т. 58.- Вып. 5.- С. 807-811.
57. Зинина М.А. Зависимость микрофлоры дрожжерастительных аппаратов от режима гидролиза // Гидролиз, и лесохим. пром-сть.-1980.- N 4.- С. 6-8.
58. Зудин Д.В., Кантере В.М., Угодчиков Г.А. Автоматизация биотехнологических исследований. - М.: Высшая школа, 1987.- 111 с.
59. Изучение влияния низкоинтенсивного лазерного излучения на дрожжи вида Saccharomyces cerevisiae / A.M. Куц, Т.И.Романовская, И. А. Романовский, В.Ф. Суходол // Биотехнология. - 1992.- N 2. — С. 27—29.
60. Интенсификация биосинтеза дрожжевой биомассы в бродильных производствах / В.К. Янчевский, А.Д. Коваленко, Г.Н. Хиль // Обз. инф. ЦНИИТЭИпищепрома. Спиртовая и ликеро-водочная пром-сть. - 1984.- N4.-20 с.
61. Иовлев С. А. Система автоматического регулирования рН среды в дрожжерастительных аппаратах // Хлебопек, и кондитер, пром-сть.- 1986.- N 2.- С. 14-15.
62. Использование хлебопекарных изделий с глюконатом кальция в лечебном питании / Дубцов Г.Г., Спиричев В.Б., Кутафина Е. К., Шведова Е.Б.// Разраб. процессов получ. комбикормов, продуктов питания: Тез. докл. 3-я Всес. научн.-технич. конференция.- М., 1988.- С. 130-131.
63. Казанская Л. Н., Афанасьева 0.В., Александрова Е.П. Микрофлора и чистые культуры для приготовления ржаных заквасок //
Хлебопек, и кондитер, пром-сть.- 1981.- N 7.- С.24-27.
64. Камке Э. Справочник по обыкновенным дифференциальным уравнениям. - 2-е изд. перераб. и доп.: Пер. с нем. - М.: Гос. изд-во физико-математ. лит-ры, 1961.- 703 с.
65. Капульцевич Ю.Г., Близник K.M., Дутова Т.А. Характеристики двух производственных смешанных популяций дрожжей // Биотехнология. - 1995.- N1-2.- С. 27-31.
66. Кафаров В. В., Дорохов И. Н., Марков Е. П. Системный анализ процессов химической технологии. Применение метода нечетких множеств. - М.: Наука, 1986. - 360 с.
67. К вопросу конфликта между системами из-за одного вида ресурса / Сысоев В.В., Ануфриев В.В., Сербулов Ю.С., Безрядина Г. Н. // Оптимизация и моделирование в автоматизированных системах: Межвузовск. сборник научных трудов. - Воронеж., 1995.- С. 136-144.
68. К вопросу ресурсного конфликта между системами./ В. В. Сысоев, В.В.Ануфриев, Ю.С.Сербулов, Г.Н.Безрядина // IV Всерос. конф: Тез. докл. - Тамбов, 1995.- С. 302-303.
69. Кинетика ингибирования роста дрожжей Candida scotti ионами кадмия и меди / Н.Г.Занько, В.А.Елкин, В.Л.Макаров и др.// Гидролиз, и лесохим. пром-сть. - 1993.- N 1.- С. 1-3.
70. Козьмина Н.П. Биохимия хлебопечения.- М.: Пищ. пром-сть, 1978.- 278 с.
71. Корчагин В.А., Севрюков В.Н. Моделирование группы совместно работающих ферментеров // В кн.: Моделир. и упр. химико-технологическими процессами. - Калинин, 1986.- С. 12-16.
72. Красильников H.A. Определитель бактерий и актиномицетов. М.: Изд-во АН СССР, 1949.- 824 с.
73. Ла-Салль Д. Исследование устойчивости прямым методом Ля-
пунова. - М. :Мир, 1964.
74. Левитин В. В. Тгах - Программа для исследования траекторий динамических систем на ЭВМ типа 1ВМ РС. Руководство пользователя. - Пущино, 1991.- 76 с.
75. Маркина Н. С., Лисюк Г. М., Богатченко Н. В. Кислотная обработка смешанных дрожжей // Фермент, и спиртовая пром-сть.-1986.- N 4.- С. 10-13.
76. Манаков М.Н. Кинетическое описание процесса накопления биомассы // В кн.: Автоматизация микробиологических процессов.-Рига: Зинатне, 1982.- С. 44-48.
77. Математическая модель ресурсного конфликта двух популяций в условиях биохимического производства / Ануфриев В. В., Сербулов Ю.С., Безрядина Г. Н., Кожевников Ю.Е.// Мат. методы в химии и химической технологии: Тез. докл.: Междунар. конф.- Тула, 1996.- С. 133.
78. Мендельсон Л.Н., Малиновский Л.С. Непрерывное культивирование дрожжей с отбором биомассы из пенной фазы // Хлебопекарная и кондитер, пром-сть.- 1979.- N 1.- С.39-40.
79. Меншуткин В.В. Математическое моделирование популяций и сообществ водных животных.- Л.: Изд-во Наука, 1971.- 196 с.
80. Мендельсон Л.Н., Малиновский Л.С. Механизм флотационного разделения популяции сахаромицетов и " диких " дрожжей // Науч-но-технич. реферативный сборник. Дрожжевая пром-сть. (ЦНИИТЭИпи-щепром) М., 1978.- N 1.- С. 26-29.
81. Микробиологический контроль хлеба, макаронных и кондитерских изделий. Методические указания к лабораторным работам по курсу н Техническая микробиология ВТИ, 1991.- 19 с.
82. Мологин А. В. Математическое моделирование процесса выра-
щивания кормовых дрожжей // В кн. : Моделирование и управление химико-технологическими процессами.- Калинин, 1986.- С.16-20.
83. Нафанаимова JI. Г., Витавская А. В., Шигаева М.Х. Антагонистические свойства мезофильных молочно-кислых бактерий Lakt. fermenti-27 в процессе приготовления хлеба // Хлебопек, и кондитер. пром-сть.- 1984.- N 9.- С.30-33.
84. Непрерывное культивирование микроорганизмов: Пер. с чешского. / Под ред. И. Малека, 3. Фенцля. - М. : Пищ. пром-сть, 1968.- 544 с.
85. Новаковская С.С., Шишацкий Ю.И. Производство хлебопекарных дрожжей.: Справочник.- М. : Агропромиздат, 1990.- 355 с.
86. Обработка нечеткой информации в системах принятия решений /А.Н.Борисов, А.В.Алексеев, Г.В.Меркурьев и др. - М. : Радио и связь, 1989.- 304 с.
87. Одум Ю. Основы экологии. - М. : Мир, 1975.- 740 с.
88. Оптимизация процессов в дрожжерастительном аппарате методами математического моделирования / Арзамасцев А.А., Бодров 0.И., Попов Н.С., Зубаков А.П. // Изв. вузов Пищев. технология.-1984.- N5. - С. 77-81.
89. Панов Д.П. Управление полупериодическим процессом ферментации/ /Известия вузов СССР. Пищ. технол. - 1983.- N2.- С. 87-90.
90. Пат. 139756 ПНР. Способ управления процессом выращивания микроорганизмов, в частности хлебопекарных дрожжей / Т. Муцке-вич.//Опубл. 31.07.87.
91. Пат. N 4379845 США. Способ выращивания дрожжей.// Опубл. 12.04.83.
92. Пат. 559490 Австралия. Глюконат кальция в качестве улуч-шителя хлебопекарного.
93. Пащенко Л.П. Интенсификация биотехнологических процессов в хлебопечении.- Воронеж: изд-во ВГУ, 1991.- 208 с.
94. Переработка мелассы на спирт и другие продукты по безотходной технологии / Под ред. П. В. Рудницкого.- М.: Агропромиздат, 1985.- 287 с.
95. Петровский Б.В. Большая медицинская энциклопедия. М.: Советская энциклопедия, 1979.- Т. 10.
96. Печуркин Н. С. Популяционная микробиология.- Новосибирск: Наука, 1978.
97. Печуркин Н.С., Терсков И. А. Анализ кинетики роста и эволюции микробных популяций. - Новосибирск: Наука, 1975.- 215 с.
98. Плевако Е.А. Технология дрожжей. - М.: Пищевая пром-сть, 1970.- 298 с.
99. Позмогова И.А. Об устойчивости микроорганизмов к изменениям условий существования или культивирования: Обзор.// Прикл. биохимия и микробиология.- 1988.- Т.24.- Вып.6.- С.739-744.
100. Пых Ю.А. Равновесие и устойчивость в моделях популяци-онной динамики. - М.: Наука, 1983.- 184 с.
101. Разманова Н. В., Палагина Н.К., Хрычева А.И. Интенсивное размножение дрожжей в зависимости от концентрации среды // Хлебопек. и кондитер, пром-сть. - 1981.- N 1.- С. 40-43.
102. Разманова Н. В., Палагина Н.К., Карпишева И.А. Значение технологических параметров для выхода и качества дрожжей // Хлебопек. и кондитер, пром-сть. - 1982.- N 7.- С. 42-44.
103. Роль микробного полисахарида в межпопуляционных взаимодействиях внутри модельной ассоциации бактерий / Ландау Н.С., Ми-лованова И.И., Буяк Л.И. и др.// Прикладная биохимия и микробиология.- 1987.- Т. 23.- Вып. 1. - С. 64-70.
104. Ризниченко Г.Ю., Рубин А.Б. Математические модели биологических продукционных процессов. - М.: Изд-во МГУ, 1993.- 302 с.
105. Романовский Ю. М., Степанова Н. В., Чернавский Д.С. Математическая биофизика. - М.: Наука, 1984.- 343 с.
106. Романовский Ю. М., Степанова Н. В., Чернавский Д.С. Математическое моделирование в биофизике.- М.: Наука, 1975.- 343 с.
107. Рябушко Т.А., Чепелевич Л. Н. Совместное культивирование дрожжей и бактерий // Вестн. Белорус, ун-та. - Сер.2.- 1986.- N 2. - С. 43-46.
108. Сборник методик по генетике дрожжей - сахаромицетов./ Голубев В. И., Циоменко С. А., Кожина Т. Н., Федорова И. В. - Л.: Наука, 1984. - С. 196.
109. Свирежев Ю.М. Вито Вольтерра и современная математическая экология.// Послесловие в кн.: В.Вольтерра "Математическая теория борьбы за существование.М., 1976.
110. Свирежев Ю.М., Логофет Д. 0. Устойчивость биологических сообществ. - М.: Наука, 1978.- 352 с.
111. Семихатова Н.М. Хлебопекарные дрожжи.- М.: Пищевая пром-сть, 1980.- 200 с.
112. Семихатова Н.М., Лозенко М.Ф., Корзунова Л.В. Каинит -новый активатор роста дрожжей. // Хлебопек, и кондитер, пром-сть.-1995.- N 5.- С. 42-44.
113. Сербулов Ю. С., Ануфриев В.В., Безрядина Г.Н. Качественный анализ ресурсного конфликта микробиологических систем // Молодежь и проблемы информационного и экологического мониторинга: Тез. докл. Матер. Российского молодежного научного симпозиума. Воронеж, 1996.- Кн. 1.- С. 56.
114. Сербулов Ю.С., Дерканосова Н. М., Безрядина Г. Н. Уст-
ройство для отвода верхней фазы продукта из аппарата для выращивания микроорганизмов // Пути повышения эффективности производства и переработки растениеводческой продукции: Сборник научн. трудов. - ВГАУ, 1997. - С.131-134.
115. Сергеев И.Н., Остошенко A.M. Влияние электронно-ионной обработки на бродильную активность пищевых дрожжей // Электрон, обраб. матер.- 1988.- N 6.- С.61-62.
116. Серова Ю. 3. Адаптация дрожжей к высоким температурам // Пищевая пром-сть.- 1994.- N 1.- С.23-24.
117. Смирнов М.С., Яровенко В.J1., Лысенко В.И. Дифференциальное уравнение, характеризующее рост биомассы микроорганизмов и уменьшения концентрации субстрата // Фермент, и спирт, пром-сть.-1986.- N 3.- С. 35-37.
118. Смит Дж.М. Модели в экологии: Пер. с англ.; Под ред. А. Д. Базыкина. - М.: Мир, 1976.-184 с.
119. Способ выращивания дрожжей / Файник Г.Я., Страховская М.Г., Белянина Н.С., Рубин A.B. - МГУ - N 4429788131-13.- 1990.-Б.И. N 7.
120. Способ выращивания хлебопекарных дрожжей / Витринская А.Д., Меледина Т.В., Казекин М.Ф., Карпишева А.И. и др. - Ленингр. ВНИИХП.- N 3960910130-13.- 1988. - Б. И. N 4.
121. Способ непрерывного культивирования засевных дрожжей при производстве спирта и хлебопекарных дрожжей / Олейничук С. Т., Гончар С.Ф., Коваленко А.Д. и др. - ВНИИ нов. видов пищ. продуктов и добавок. - N 4246204130-13.- 1989.- Б. И. N 42.
122. Станишкис Ю. Оптимальное управление биотехнологическими процессами.- Вильнюс: Мокслас, 1984.- 251 с.
123. Суханова Н. В., Безрядина Г.Н., Голубкина Н.В. Экологи-
ческий конфликт в условиях микробиологического производства // Молодежь и проблемы информационного и экологического мониторинга: Тез. докл. Матер. Российского молодежного научного симпозиума. -Воронеж, 1996.- Кн.1. - С. 44.
124. Сухой лактобактерин для хлебных заквасок / Казанская JI. Н., Афанасьева 0. В., Комарова М.А., Якимычева Е.А., Блант Н.Е.// Хлебопекари, и кондитер, пром-сть.- 1993.- N 2.- С.34-37.
125. Тимофеев H.H., Свирежев Ю.М. Теория трофических цепей и связанные с ней задачи оптимизации/ Вопросы кибернетики. Управление и оптимизация в экологических системах.- М, 1979. - С.5-17.
126. Тубольцев А.К., Попов В.Г., Фаустов B.C. Управление периодическим процессом культивирования микроорганизмов. II. Алгоритмы управления // Биотехнология. - 1987.- Т.3.- N 5.- С.680-683.
127. Тулякова Т. В. Перспективы использования аппаратов с новой аэрационной системой " струя глубокого погружения " в производстве хлебопекарных дрожжей; Реф. сб.- М.: ЦНИИТЭИпищепром., 1982.- Сер. 14.- Вып. 9.- С. 11-17.
128. Уварова И.И., Назаров Н.И., Юрова Г.Г. Влияние ультразвуковой обработки на свойства жидких дрожжей // Изв. вузов. Пищ. технология.- 1982.- N 6.- С.36-38.
129. Федоров В.Д., Кафар-Заде Л. Экспериментальное исследование физиологической активности метаболитов ( фильтратов ) и планктонных водорослей как регуляторов их численности в смешанных культурах // В кн.: Человек и биосфера. - М.: Изд-во МГУ, 1976. -Вып. 1. - С. 175-195.
130. Фотостимуляция жизнедеятельности дрожжей для сбраживания пивного сусла / Шабурова Г.В., Лисюк Г.М., Чеботарев Л.Н., Логинова В.В.// Фермент, и спирт, пром-сть. - 1986.- N 1.- С.5-6.
131. Чеботарев Л.Н., ЛисюкГ.Н., Шабурова Г. В. Фотостимуляция образования продуктов метаболизма дрожжей Saccharomyces corl-sbergensis 11 при сбраживании пивного сусла // Изв. вузов СССР. Пищевая технология. - 1984.- N 2. - С. 30-32.
132. Чеботарев Л.Н., Лузина H.H. Фотостимуляция в микробиологических производствах // В кн.: Вопросы повышения эффективности и рационального использования составных частей пищевого сырья в производстве продуктов питания. - М., 1987.- С. 23-26.
133. Челекбаев М.Д. Повышение эффективности применения молочнокислых бактерий в хлебопекарной промышленности: Автореф. дис.- М.: 1982.
134. Черевко А.И., Кириева Т. В. Магнитное поле и жизнедеятельность дрожжевых клеток//Пищ. пром-сть. - 1991.- N 9.- С. 56-57.
135. Шамрай С.Н. Влияние отдельных факторов на инфицирование бродильных камер в производстве лимонной кислоты // Хлебопек, и кондитер, пром-сть. - 1984.- Мб. - С. 18-19.
136. Яровенко В.Л. Проблемы ведения процесса непрерывного культивирования // Пищевая и перераб. пром-сть.- 1985.- N 10.-С.54-55.
137. Яровенко В. Л. Основные закономерности непрерывного спиртового и ацетоно-бутилового брожения.- М.: Пищевая пром-сть, 1975.- 104 с.
138. Brock T.D. Principles of Microbiol. Ecology. New-York - London., 1966.- 290 p.
139. Control digital de ferraentadores con adición optima de sustrato / F.Recasens, M.A. Larroypz, J.Ripol, L. C. Puigjaner// Ind. guim. (Esp.).- 1982.- 14.- N 161.- S. 39-44.
140. Fiecher A. Microorganismen und ihr Potential im Dienste
der Biotechnologie//Brauerei.- Rdsch.- 1982.- 93.- N9.- S. 173-176.
141. Fredrickson A.G. Bahaviour of mixed cultures of microorganisms // Ann. Rev. Microorganisms.- 1977.- V.31.- P. 63-87.
142. Goh B.S. Global stability in many - species systems // The Amer. Natur.- 1977.- V. 111. - N 977.- P. 135-143.
143. Mathematical issues of ecological conflict in biological systems / V.V. Anufriev, Y.S. Serbulov, G.I. Shchepkin, G.N. Bezryadina // International ecological congress.- Manhattan, Kansas, U.S.A., 1996.- S.84-85
144. Nieplocha Jaroslaw. Automatyzacja procesow fermentacyj-nych. Komputerowa estymacja i sterowanie processem // Prezem. ferm. i owoc. - Warsyw.- 1987.- 31.- N 7.- S. 16-18.
145. Philliskirk G., Young T. W.// Antonie van Leeuwenhock J. Microbiol, and Serol., 1975.- V.41.- P.147.
146. Rosini G.// Canad J. Microbiol., 1983.- V.29.- P. 1462.
147. Salek Anna. Wspolzaleznosc pomiedzy niektorymi paramet-rami biotechnologicznymi w hodowli drozdzy piakaskich // Przem. ferm. i owoc. - warzyw.- 1986.- 30.- N 2.- S. 8-11.
148. Szewezyk Krzysztow W. A model for taker's yeast growth // Bioprocess Eng.- 1989.- N 6.- S.261-264.
149. Starmer W.T., Ganter R.F., Aberdeen V. et al .11 Canad. J.Microbiol.- 1987.- V.33.- P.783.
150. Trivedi B., Jacobson G. Recent abvances in baker's yeast // Progr. Ind. Microbiol. - Amsterdame e. a. - 1986.- Vol 28.-P.45-71.
С ч/Л
./ * * > 1
_____'к.........-у *
АКТ
испытаний способа производства шшмщш ржаной закваски с внесенмеы в ишш&тщш среду глшйоаата кальция
яков
Таблица 1
Рецептура и режим приготовления закваски в производственном цикле
Наименование сырья, j Раскол сырья и технологические параметры
полуфабрикатов и -----------------------------------------------------------—т-------------------------------------------------
показатели процесса j контрольной закваски ¡закваски с внесе-
Закваска прежнего приготовления , кг Количество муки, вносимой с закваской, кг Заварка из муки и воды (1:2,5), кг Мука ржаная обдирная, кг
Глюконат Са, кг Вода, кг
Масса закваски, кг Количество муки в закваске, кг Влажность, % Температура начальная. оС Конечная
кислотность, град Продолжительность брожения, ч Подъемная сила, мин
о , о
с-. <
i-o , (' 100,0
17,5
35р
31-033
3,0-4,0
у С _ ОН
нием глюконата оа
о
О, О
0,066 -г-, г\ г-;
fOO . / 100,0
17,6 Во, 0
-">•1 о о С) х
¡С ,, О<3 , О
20 - 05
При проведении испытаний после брожения в течение 150 мин закваска с внесением в питательную среду глюконата кальция имела кислотность 10,6 град, подъемную силу 02 мин, соответственно контрольная - 9,3 град, 2? мин.
Жидкую ржаную закваску с внесением глюконата кальция использовали для приготовления теста б две стадии (закваска-"тесто) для хлеба дар-ницкого (табл.2).
Наименование сырья, полуфабрикатов! Расход сырья я параметры j
,н показателей процесса ! приготовления 1 ---------------------,—. —-----_------------------------
! закваски i ; j теста | . . . . !
Закваска, кг 35,5 71,0
Мука в закваске на тесто, кг ... i. ¡С . ос
Мука ржаная обдирная, кг О г-, ¡0 , / 47,5
Мука пшеничная хлебопекарная
песвого сорта, кг ... 40,0
Заварка ив ржаной муки и воды.
(1:2,0), кг •i Г> ,! А. , j -
: : Т!*":1 /».-"ЧТ Г Г?1 ТТТ Т 0 „ 046
- - * _ . ' 1 _: , - 1,5
иид С'-и>Ой р'зСОйОр !. ¡сО .4 ) . КГ ... 5,4
Вода, кг 20,4 3,5
Влажность, % 35,0 /1 о Р"
Температура начальная, оС О-! - 09 ,L Oiw S3-30
Продолжительность брожения, мин 150 60
Кислотность конечная, град 10 s 6. О v
яри
и в
i'
VJJCidJ.J/i -L.! LiO1-.
1
у'
У
р
J
г:
Lriiii
'Наименование показателя
у
характеристика
е.______
ирганодвятические показатели
поверхность цвет
Состояние мякиша: пропеченнссть
промес пористость Вкус
Соответствующая хлебной форме, в которой производилась выпечка, без боковых выплывов Шероховатая, без крупных трещин и подрьп.
Светло-:
Ах - А— -
Пропеченный, не липкий, не влаж-7 ^ 1 , ^ 1 ' I 1 ^ .к. I-
запах
Физике-химические показатели
Влажность мякиша, % 48,2
Кислотность мякиша., град 8,0
Пористость мякиша, % 54,0
1
х
1-
IX
ЯШ
ИЧС
и ЦР
ш г
■¡ ■14 О и
о. вдюкоиат кальция 4 * \ ~ _ - улучшителя в
производстве жидкой ржаной закваски.
Представители АООТ Зав.лабораторией Инженер-технолог
КП С,Сербулов Н.М,Дерканосова Г П-П Безрядина
хлеоозавот
Т.В.Корнеева Е.И.Мерзлякова
представители ьгТА:
доцент кафедры АСУ Доцент кафедры ТХМКП Аспирант кафедры АСУ ^У^У
Таблица П.1Л.
Результаты проверки адекватности математической модели процессу производства жидкой ржаной закваски для контрольного варианта (см. раздел 3.4.1.)
Полезные ДРОЖИ МКБ
Численность дрожжей. Относи- Численность МКБ, Относи-
млн/г тельная млн/г тельная
погреш- Экспери- Расчет- погреш-
Экспери- Расчет- ность, ность,
ментальная ная % ментальная ная %
88 88 0 385 385 0
116 108 7.4 445 420 5.62
137 128 6.57 520 502 3.46
169 157 7.1 593 575 3.
192 185 3.65 645 638 1.1
200 192 4. 650 645 0.77
Средне квадратичное отклонение
в» 8.19 8= 14.98
Таблица П. 1.2.
Результаты проверки адекватности математической модели ресурсного взаимодействия двух популяций микроорганизмов процессу приготовления жидкой ржаной закваски для варианта совместного выращивания полезной и "дикой" популяций микроорганизмов ( см. раздел 3.5.4.).
Полезные ДРОЖЖИ "Дикие" микроорганизмы
Численность дрожжей, Относи- Численность "диких", Относи-
млн/г тельная млн/г тельная
погреш- Экспери- Расчет- погреш-
Экспери- Расчет- ность, ность,
ментальная ная % ментальная ная %
88 88 0 0.43 0.43 0
102 108 5.88 0.51 0.53 3.92
120 115 4.17 0.67 0.60 10. 45
150 138 8. 0.83 0.79 4.82
168 167 0.6 0.97 1. 3.1
172 170 1.16 1. 1.05 5.
Средне квадратичное отклонение
8= 5.92 Б= 0.04
Таблица П. 1.3.
Результаты проверки адекватности математической модели процессу производства жидкой ржаной закваски для варианта совместного выращивания молочнокислых бактерий и "диких" микроорганизмов ( см. раздел. 3. 5.5.)
"Дикие" микроорганизмы МКБ
Численность "диких", Относи- Численность МКБ, Относи-
млн/г тельная млн/г тельная
Расчет- погреш- Экспери- Расчет- погреш-
Экспери- ность. ность,
ментальная ная % ментальная ная %
0.43 0.43 0 385 385 0
0.39 0.41 5.1 434 400 7.83
0.32 0.35 9.4 500 470 6.
0.21 0.23 9.5 552 540 2.17
0.145 0.15 3.45 575 555 3.48
0.14 0.15 7.143 580 555 4.31
Средне квадратичное отклонение
0.02 8= 23.18
Обратите внимание, представленные выше научные тексты размещены для ознакомления и получены посредством распознавания оригинальных текстов диссертаций (OCR). В связи с чем, в них могут содержаться ошибки, связанные с несовершенством алгоритмов распознавания. В PDF файлах диссертаций и авторефератов, которые мы доставляем, подобных ошибок нет.