Научная статья на тему 'Математическая модель регулирования влажности в биореакторе при производстве органических удобрений'

Математическая модель регулирования влажности в биореакторе при производстве органических удобрений Текст научной статьи по специальности «Сельское хозяйство, лесное хозяйство, рыбное хозяйство»

CC BY
111
33
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.
iНе можете найти то, что вам нужно? Попробуйте сервис подбора литературы.
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.

Текст научной работы на тему «Математическая модель регулирования влажности в биореакторе при производстве органических удобрений»

663.236.002.611

БИОХИМИЧЕСКАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА СОКА ИЗ ВИНОГРАДА СОРТА ЛЕВОКУМСКИЙ

Е.Н. ЯКИМЕНКО, Т.И. ГУГУЧКИНА, Е.А. БЕЛЯКОВА

Северо-Кавказский зональный научно-исследовательский -институт садоводства и виноградарства

Нами был изучен биохимический состав натурального сока из винограда сорта Левокумский. Этот сорт устойчив к различным грибковым заболеваниям, вредителям и морозам, не требует химических обработок, что делает его экологически чистым.

Виноград для производства сока выращивали в Анапо-Таманской (ГУЛ «Винзавод «Приморский») и Центральной (фермерское хозяйство «Радик», ЗАО «Новокубанское») зонах Краснодарского края и в Восточной зоне Ставропольского края (Левокумский ГСУ).

Результаты исследований свидетельствуют, что основные физико-химические показатели полученного виноградного сока, в первую очередь содержание глюкозы, фруктозы, а также калия, входили в пределы, предусмотренные ГОСТ, и отвечали требованиям безопасности.

Сахаристость сока варьировала от 164 до 191 г/дм3, кислотность - от 4,7 до 5,7 г/дм3. Наибольшая концентрация фенольных веществ - 430 мг/дм3 - была в соке из винограда, выращенного в фермерском хозяйстве «Радик».

Содержание катионов тяжелых металлов - свинца менее 0,01, мг/кг, кадмия 0,011 мг/кг, меди 0,4 мг/кг -не превышало требуемых СанПиН пределов.

Высокую биологическую ценность натуральному виноградному соку придает наличие органических ки-

слот, мг/дм3: винной (3,6-6,1), яблочной (1,9- 3,2), янтарной (0,03-0,08), лимонной (0,02-0,1), уксусной (0Д-0,7), молочной (0,1-0,3).

Содержание витаминов С, Р и антоцианов в исследуемых образцах составило соответственно, мг%: витамин С - 1,6-1,9 (фермерское хозяйство «Радик», ГУЛ «Винзавод «Приморский» и Левокумский ГСУ); витамин Р - 0,81-2,8 (ЗАО «Новокубанское» и ГУЛ «Винзавод «Приморский»; антоцианы - 2,9-10,9 (ЗАО «Новокубанское» и Левокумский ГСУ).

Окраска сока в большинстве случаев была светло-розовая с легким янтарным оттенком. И только образец винограда сорта Левокумский обладал самой на-рядной ярко-розовой окрэской нз_з<1 высокого содержания антоцианов.

Наиучшие аромат и вкус с хорошо выраженными тонами свежего винограда, гармоничным сочетанием сахаристости и кислотности имели образцы из фермерского хозяйства «Радик» и Левокумского ГСУ.

Дегустационные оценки по 20-балльной шкале распределили следующим образом: Левокумский ГСУ -20, фермерское хозяйство «Радик» - 18, ЗАО «Новокубанское» - 16, ГУП «Винзавод «Приморский» - 14 баллов.

Таким образом, виноград сорта Левокумский можно рекомендовать для производства экологически безопасных натуральных соков, наиболее приемлемых для детского и диетического питания.

Поступила 14.04.04 г.

661.7:519.2.002.56

МАТЕМАТИЧЕСКАЯ МОДЕЛЬ РЕГУЛИРОВАНИЯ ВЛАЖНОСТИ В БИОРЕАКТОРЕ ПРИ ПРОИЗВОДСТВЕ ОРГАНИЧЕСКИХ УДОБРЕНИЙ

Д.Л. ПИОТРОВСКИЙ

Кубанский государственный технологический университет

Концепция интенсификации сельскохозяйственного производства на практике слабо учитывала комплекс экологических проблем, возникших в современном земледелии. Возрастание антропогенных нагрузок вызвало снижение плодородия почв. Мировой и отечественный опыт ведения сельского хозяйства свидетельствуют, что на повышение плодородия почв положительно влияют удобрения, в частности биогумус.

В запатентованной нами установке для производства биогумуса-биореакторе [1-3] регулируются темпе-

ратура и влажность субстрата, перерабатываемого в биогумус. Вданной статье рассматриваются вопросы математического моделирования изменения влажности в биореакторе при подаче в него воды и воздуха.

Исходным уравнением для получения модели по каналу «подача воды в биореактор-влажность субстрата в биореакторе» является уравнение материального баланса, которое имеет вид ( н ы Л

1 К + |100£* = М^Н, (1)

V “100 )

где К - масса воды, подгшаемой в биореактор за время Л, кг; Н] -начальная влажность субстрата, %; Мб — начальная масса содер-

жимого биораактора, кг; Мб1 - масса содержимого биореактора после полива, кг; <Ш - приращение влажности субстрата в биореакторе за время Л, %.

Масса воды, поступающей в биорсактор, определяется по формуле:

к ^ (2)

где Ув-тах - масса воды, поступающей в биореактор за время ск при перепаде давления: на регулирующем органе ОД МПа, кг/Па

Подставляя в формулу (1) выражение (2), без учета инерционности исполнительного механизма, получаем искомое дифференциальное уравнение:

^айН^Ъ^ (3)

а/

где а0- Я1Ма / Мй, Ь0 = тах100/Мб1, Га - сигнал управления исполнительным механизмом, установленным на магистрали подачи воды в биореактор для увеличения значения влажности.

Исходным уравнением для получения модели по каналу «подача воздуха в биореактор-влажность субстрата в биореакторе» является уравнение материального баланса, которое имеет вид

\Ш- -к даоо =мвш, (4)

I. 100 ч 61

где Уем - масса воды, испаряемая из биореактора за время Л, кг.

К.« =К^л0е^(р~-р1~), (5)

где Узозтах - максимальный объем воздуха, подаваемого в биореактор за время с/? при перепаде давления на регулирующем органе 0,1 МПа, кг/Па; Е ~коэффициент масеоотдачи вода—воздух, кг воды / кг воздуха.

Подставляя в формулу (4) выражение (5), получаем искомое дифференциальное уравнение

где а0" = -(Я1Мб)/Мя; Ь„" = -(Х.т)ХЕ100)/Ма; 72 - сигнал управления исполнительным механизмом, установленным на магистрали подачи воздуха в биореактор для уменьшения значения влажности субстрата.

ЛИТЕРАТУРА

1. Койков В.И., Пиотровский Д.Л., Койков Д.В. Разработка нового метода промышленного вермикультивирования /7 Эффективность ветеринарных мероприятий в животноводстве Кубани: Сб. науч. тр. / Кубан. гос. аграрн. ун-т. - Краснодар, 1995. - С. 4-6.

2. Асмаев М.П., Пиотровский Д.Л. Автоматизированная установка по производству биогумуса // Автоматические системы управления и средства автоматики в пищевой промышленности: Сб. науч. тр. / Кубан. гос. технол. ун-т. — Краснодар, 1997. — С. 9—13.

3. Асмаев М.П., Пиотровский Д.Л, Автоматизированная установка по производству биогумуса /У Междунар. науч. конф. «Рациональные пути использования вторичных ресурсов АПК» : Тез. докл. - Краснодар, 1997. - С. 150.

Кафедра автоматизации производственных процессов

Поступила 24.11.03 г.

i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.