ЭлБиб

ПИВО

НАПИТКИ

•

2012

технология

Для ответа на вопрос, насколько от-

личаться, необходимо провести обра-

ботку опытных данных по уравнению

(10). Однако поиск пяти неизвестных

коэффициентов в уравнении (10) —

задача, несомненно, значительно

более сложная, чем трех в уравне-

нии (1). Поэтому ограничимся пока

уравнением (1).

Обработку экспериментальных

данных можно провести в безраз-

мерных координатах

D–

t–

. Результаты такой обработ-

ки представлены на рис. 3. В таком

варианте все опытные точки можно

аппроксимировать одним уравнени-

ем. На рис. 3 представлены два вари-

анта аппроксимации, соответствую-

щие двум различным уравнениям

(11) и (12).

D–

=22 · 0,0456

t–

(11)

0,56

t–

D–

=————————.

(12)

1–1,44

t–

Уравнение (11) аналогично урав-

нению (1), но менее точно соответ-

ствует опытным данным в области

снижения диацетила, чем уравнение

(12). В области увеличения концен-

трации диацетила точноcть уравне-

ний примерно одинакова.

Особенность уравнений типа (1)

и (12) — отсутствие симметрич-

ности кривых относительно вер-

тикальной оси, проходящей через

максимум функции. В рассматри-

ваемом нами случае говорит о том,

что скорость увеличения концен-

трации диацетила выше скорости

ее снижения. Этот факт подтверж-

дается и литературными данными

[1–3].

Модель Gaussian

имеет вид урав-

нения (13)

(

–

)

, где

=—————, (13)

где коэффициенты

нахо-

дятся экспериментально.

Максимум функции

(

)опреде-

лим, приравняв нулю производную

этой функции по времени, характе-

ризующую скорость изменения кон-

центрации диацетила в бродильном

аппарате,

(

–

)

———

=—————e

=0.

(14)

Равенство (14) возможно при

условии

. В таком случае из

уравнения (13) следует, что

определяет максимальное значение

концентрации диацетила в сусле,

— это время достижения

максимума. Так как коэффициент

не имеет размерности, то

так же как

, имеет размерность

времени и определяет время, при ко-

тором происходит перегиб функции.

Обработка экспериментальных дан-

ных позволила получить следующие

уравнения для расчета значений

= 1348–851e

–3,97·10 –5

1,9

, (15)

= 7,44–4,78e

–262

–1,6

(16)

= 3,82–2,37e

–210

–1,86

(17)

С учетом равенств (15)–(17) урав-

нение (13) примет вид:

(

–

)

, где

=—————. (18)

Согласно уравнениям (15)–(17)

при

→

0 значения

стре-

мятся к постоянным максимальным

величинам, значение

— к мини-

мальной. При

→∞ τ

стремят-

ся к постоянным минимальным вели-

чинам,

— к максимальной.

Недостаток модели Gaussian со-

стоит и в том, что при

=0 функция

(

) не равна нулю. В действи-

тельности концентрация диацетила

в начальный момент времени равна

нулю или, по крайней мере, близка

к нему.

Исследования показали, что на из-

менение концентрации диацетила в

сусле, а следовательно и на процесс

брожения в целом, в значительной

степени влияет величина начального

засева дрожжей.

Сравнивая выбранные для опи-

сания кинетики образования и вос-

становления диацетила математи-

ческие модели, можно сказать, что

модель Hoerl более точно описы-

вает опытные данные в широком

диапазоне изменения времени, чем

модель Gaussian. Однако придать

входящим в уравнение (1) какой‑то

физико-биологический смысл до-

вольно сложно.

Модель Gaussian в отличие от

модели Hoerl менее точна, но вхо-

дящие в нее коэффициенты име-

ют вполне определенный физико-

биологический смысл. Моделью

Gaussian можно достаточно точно

аппроксимировать опытные данные,

относящиеся к восходящей ветви

кривой, но для описания процесса

восстановления диацетила она не-

достаточно точна.

Выбор моделей нельзя считать

окончательным. Для их уточнения

необходимы дальнейшие исследо-

вания по выяснению влияния на

кинетику образования диацетила

других факторов, влияющих на

ход сбраживания сусла, с учетом

их взаимосвязи. К таким факторам

можно отнести кинетику размно-

жения дрожжевых клеток, влияние

на процесс брожения температуры,

концентрации растворенного в сус-

ле кислорода и пр.

Литература

Меледина, Т. В.

Качество пива. Стабиль‑

ность вкуса и аромата. Коллоидная стой‑

кость. Дегустация/Т.В. Меледина, А.Т. Де‑

дегкаев, Д. В. Афонин. — СПб.: Профес‑

сия, 2011. — 218 с.

Boulton, C.

Formation and disappearante

of diacetyl lager fermentation/C. Boulton,

W. Box // Brewing yeast fermentation

performance. — 2nd ed. Okxford Blackwell

Science. — 2003. — P. 183–195.

Дошхаузер, С.

Влияние технологии

главного брожения на качество пива.

Brauwelt/С. Дошхаузер, Д. Вагнер // Мир

пива. — 1996. —№1. — С. 18–26.

Рис. 3.

График изменения содержания

диацетила в процессе брожения

сусла в безразмерных

координатах

1,2

1,0

0,8

0,6

0,4

0,2

0,5

1,0

1,5

2,0

2,5

—

(11)

—

(12)

–

Электронная Научная СельскоХозяйственная Библи тека