يحيى اسماعيل1* و رامز محمد1 و ألفت جولحة2
1 قسم علوم الأغذية في جامعة اللاذقية، اللاذقية، سورية.
2 قسم هندسة الحاسبات والتحكم الآلي في جامعة اللاذقية، سورية.
(*للمراسلة: يحيى غسان اسماعيل، البريد الإلكتروني: yahia.esmail@tishreen.edu.sy، هاتف: 0936094505)
تاريخ الاستلام: 3/ 3/ 2025 تاريخ القبول: 5/ 7/ 2025
الملخّص
استُخدمَ في هذه الدراسة عصير العنب المُرشَّح والمُنقَّى كمادة أولية، وضبطت ظروف التخمير على درجة حرارة ℃(25)، وَلَقَّحَ العصير بخميرة جافة فورية Saccharomyces cerevisiae ATCC® 2601™. واستغرقت عملية التخمير مدة 10 أيام، حيثُ سُحِبَت عينة كل 24 ساعة لقياس تركيز السكريات الكلية، والكتلة الحيوية، وتركيز الإيثانول المُتشَكِّل أثناء التخمير. ضبطت الظروف الابتدائية كما يلي: تركيز السكريات الأوليةS_0=200 ± 0.059g/l، تركيز الكحول الأولي P_0=0 g/l، تركيز الخميرة الأولي X_0=1.5 g/l، لُوحِظَ استهلاك 12.66 ± 0.071 g من السكريات بعد يوم واحد من التخمير وإنتاج 10.52 ± 0.22 g من الإيثانول والتي تمثل نحو 83.1% من السكريات المستهلكة وتزداد الكتلة الحيوية بمقدار 0.66 ± 0.273 g، والتي تمثل نحو 5.21% من كمية السكريات المستهلكة. يستمر استهلاك الركيزة خلال التخمير، ليبلغ إجمالي السكريات الكلية المستهلكة نحو 95.74% في اليوم العاشر من التخمير، أي ما يعادل 191.48 ± 1.291 g وبلغ اقصى تركيز للكحول في اليوم العاشر أيضاً 120.1 ± 0.04 g أما بالنسبة للكتلة الحيوية فكان التركيز الأعظمي للكتلة الحيوية X_max=15.39 ± 0.04g/l في اليوم العاشر من التخمير وكان معدل النمو الخاص بخلايا الخميرة μ_max=0.674 h^(-1). تم نمذجة عملية تشكل الكتلة الحيوية واستهلاك الركيزة وإنتاج الكحول وفق ثلاث معادلات خاصة بدلالة الزمن استخدمت طريقتين Runge-Kutta, Euler لحلها حيثُ تفوقت نتائج الحل بطريقة Runge-Kutta على نتائج طريقة Euler في قياسات الكتلة الحيوية والركيزة والإيثانول لانخفاض قيمة معامل التحديد R^2 ومتوسط الخطأ المطلق MAE ومتوسط مربع الخطأ MSE حيثُ بلغت القيم:
الكلمات المفتاحية: الكتلة الحيوية، الركيزة، معادلات تفاضلية، Runge-Kutta، Euler.
البحث كاملاً باللغة العربية: pdf