Введение
1. Современное состояние технологии и техники пропагации чистой культуцры дрожжей в пивоварении 11
1.1. Основные свойства пивных дрожжей 13
1.1.1. Строение и состав дрожжевой клетки 13
1.1.2. Обмен веществ дрожжевой клетки 14
1.1.3. Размножение и рост дрожжевой клетки 16
1.1.4. Характеристики пивных дрожжей 18
1.1.4.1. Морфологические характеристики 18
1.1.4.2. Физиологические различия 19
1.1.4.3. Технологические свойства пивных дрожжей 20
1.1.4.3.1. Бродильные свойства 20
1.1.4.3.2. Конечная степень сбраживания 20
1.1.4.3.3. Флокуляция дрожжей 21
1.1.4.3.4. Автолиз дрожжей как нежелательное явление в производстве пива 23
1.1.4.3.5. Дрожжи как инфицирующие микроорганизмы 23
1.2. Разведение чистой культуры дрожжей (ЧКД) 25
1.2.1. Факторы, определяющие размножение дрожжей 25
1.2.1.1. Влияние температуры на процесс пропагации ЧКД 25
1.2.1.2. Влияние начального содержания дрожжевых клеток 27
1.2.1.3. Потребность в кислороде дрожжей Saccharomyces cerevisiae 29
1.2.1.4. Влияние концентрации Сахаров в сусле 30
1.2.1.5. Влияние концентрации продуктов обмена веществ - этанола и углекислого газа 33
1.2.1.6. Влияние концентрации аминокислот и микроэлементов 34
1.2.1.7. Влияние давления и рН среды 35
1.2.2. Выделение чистой культуры дрожжевых клеток 36
1.2.3. Разведение чистой культуры в лаборатории 37
1.3. Заключение по анализу литературы и задачи собственных исследований 38
1.4. Системы пропагации ЧКД 40
1.4.1. Двухаппаратные системы пропагации ЧКД с периодической технологией 41
1.4.1.1. Преимущества и недостатки двухаппаратной системы пропагации ЧКД с периодической технологией 42
1.4.1.2. Математическая модель процесса периодической технологии пропагации ЧКД 43
1.4.2. Двухаппаратные системы пропагации ЧКД с полунепрерывной технологией 48
1.4.2.1. Преимущества и недостатки двухаппаратной системы пропагации ЧКД с полунепрерывной технологией 49
1.4.2.2. Математическая модель процесса полунепрерывной технологии пропагации ЧКД 50
1.4.3. Одноаппаратные системы пропагации ЧКД 57
1.4.3.1. Преимущества и недостатки одноаппаратной системы пропагации ЧКД 58
1.4.3.2. Математическая модель процесса пропагации при использовании одноаппаратной установки 59
2. Системное ислледование способов пропагации чкд и совершенствование машинно-аппаратурной схемы 62
2.1. Основные понятия системологии 62
2.2. Морфология и классификация технологических потоков 64
2.3. Моделирование и анализ систем пропагации ЧКД существующими методами 67
2.3.1. Моделирование и анализ технологических потоков 67
2.3.2. Технологическое обоснование необходимости усовершенствования систем пропагации ЧКД 71
2.3.3. Усовершенствованный способи система пропагации 76
2.3.3.1. Преимущества и недостатки двухаппаратной системы пропагации ЧКД с непрерывным дозированием сусла 80
2.3.3.2. Математическая модель процесса пропагации ЧКД с непрерывным дозированием сусла в пропагатор 81
2.3.3.3. Теоретическое сравнение результатов математического анализа различных систем пропагации 86
3. Экспериментальное подтверждение результатов теоретических исследований 87
3.1. Материалы и методы исследования 87
3.1.1. Лабораторная установка для пропагации ЧКД 87
3.1.2. Определение физиологического состояния дрожжей 88
3.1.2.1. Определение бродильной энергии 88
3.1.2.2. Определение флокуляционной способности 89
3.1.2.3. Определение скорости размножения 90
3.1.2.4. Определение количества резервных веществ в клетке 91
3.1.2.5. Определение числа мертвых клеток 92
3.1.2.6. Определение конечной степени сбраживания 92
3.2. Результаты исследований 93
3.2.1. Экспериментальная пропагация ЧКД 93
3.2.1.1. Пропагация с единовременной подачей сусла в пропагатор 94
3.2.1.2. Пропагация с периодической подачей сусла в пропагатор 101
3.2.1.3. Пропагация с непрерывной подачей сусла в пропагатор 108
3.2.2. Изменение флокуляционной способности дрожжей в зависимости от метода пропагации 115
3.2.3. Изменение бродильной энергии дрожжей в зависимости от метода пропагации 116
3.2.4. Влияние метода пропагации на скорость и динамику размножения дрожжей 117
3.2.5. Влияние метода пропагации на количество мертвых клеток 121
3.2.6. Влияние метода пропагации на количество резервных веществ в клетке 124
3.2.7. Изменение конечной степени сбраживания дрожжей в зависимости от метода пропагации 129
3.2.8. Влияние способа пропагации ЧКД на баланс аэробного и анаэробного размножения клеток 129
3.2.9. Сопоставление эффективности различных методов пропагации 132
3.3. Предполагаемые пути дальнейшего усовершенствования систем пропагации ЧКД 136
4. Оценка экономических преимуществ предлагаемой системы 138
Выводы 148
Приложения 150
Список опубликованных работ 173
Список использованной литературы 174
