АНОТАЦІЯ
Вінніченко І.М. «Удосконалення масообмінних процесів у культуральних середовищах зі змінними осмотичними тисками в харчових і мікробіологічних виробництвах» – Кваліфікаційна наукова праця на правах рукопису.
Дисертація на здобуття наукового ступеня доктора філософії в галузі виробництва та технологій за спеціальністю 181 Харчові технології. – Націо¬нальний університет харчових технологій Міністерства освіти і науки України, Київ, 2021.
Дисертація присвячена удосконаленню масообмінних процесів в культуральних анаеробних середовищах на стадіях їх зброджування з метою пошуку можливостей інтенсифікації їх перебігу за рахунок внутрішніх енергетичних потенціалів газорідинних систем і розширення меж бактеріостатичних ефектів в технологіях виробництва етилового спирту.
У вступі розкрито сучасний стан науково-прикладної проблеми, визначено актуальність, мету, завдання дослідження, наукову новизну і практичну цінність роботи, особистий внесок здобувача, апробацію, наведено інформацію про структуру дисертації.
У розділі 1 виконано аналіз особливостей анаеробних процесів бродіння з врахуванням їх мікробіологічного забезпечення, технологій стабілізації осмотичних тисків та їх реалізації в апаратурному забезпеченні з врахуванням гідродинаміки газорідинних середовищ.
Розділ 2 стосується об'єктів, методів і результатів перевірки висунутих гіпотез і правомірності зроблених припущень.
Наведено інформацію щодо розробки і експериментальної перевірки гіпотези про взаємозв'язки параметрів процесу бродіння і перспектив закритичного бродіння.
У розділі 3 виконано дослідження по визначенню співвідношень енергетичних і матеріальних потоків в усталених і перехідних процесах анаеробного бродіння з відповідними математичними формалізаціями.
Показано, що першопочатковим джерелом є хімічна енергія цукрів, яка підлягає мікробіологічним трансформаціям з визначеними співвідношеннями у формі вільної енергії Гіббса і теплоти переходу від АТФ до АДФ із залишком теплової енергії у кількості 169 кДж/(моль глюкози).
Показано, що синтез діоксиду вуглецю дріжджовими клітинами і створення диспергованої газової фази в рідинній в гравітаційному полі у формі гідростатичних тисків, законів Архімеда і Генрі створює джерело механічної енергії в проявах потенціальної і кінетичної енергій.
У розділі 4 наведено інформацію, яка стосується динаміки осмотичних тисків. Виконано аналіз явищ осмотичних тисків в розбавлених розчинах, запропоновано методики їх розрахунків із застосуванням принципу суперпозиції з оцінкою динаміки їх трансформацій.
Показано, що присутність циркуляційних контурів в умовах існування гідростатичних тисків супроводжуються процесами активної десатурації і сатурації середовищ, що визначає наявність і діапазони осциляцій осмотичних тисків по складовій, створюваній розчиненим діоксидом вуглецю.
Розділ 5 присвячений регуляторній ролі фізичних факторів в процесах анаеробного бродіння і можливостям їх застосування.
Узагальнено причинно-наслідкові зв'язки, що стосуються енергоматеріальних балансів і співвідношень на основі закономірності Гей-Люссака з визначенням динаміки синтезу спирту та діоксиду вуглецю і осмотичних тисків; генерування теплоти бродіння, температурної стабілізації середовищ і складових циркуляційних контурів за конвективного перемішування; утворення дисперсної газової фази, газоутримувальної здатності з відповідними енергетичними потенціалами.
Визначені взаємозв'язки між динамікою бродіння і осмотичними тисками вказують на доцільність використання технологій докритичного бродіння за значеннями осмотичних тисків.
Одержані математичні формалізації при оцінці енергетичних потенціалів ґрунтуються на параметрах газоутримувальної здатності.
Експериментальна перевірка підтвердила гіпотези щодо комплексних позитивних впливів змінних тисків в системі на осмотичні тиски, інтенсивність процесів масопередачі, виведення середовищ із станів насичення на СО2 за рахунок створення умов десатурації і сатурації в наближенні до положень дискретно-імпульсних технологій.
Ключові слова: бродіння, анаеробні процеси, енерго- масообмін, культуральні середовища, інтенсифікація, енергетичний потенціал, осмос, термодинаміка, мікроорганізми.
