نمذجة عملية التخمر الكحولي باستخدام خميرة Saccharomyces cerevisiae في بيئة MATLAB/Simulink

يحيى اسماعيل1*  و رامز محمدو 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

دراسة النمو والكتلة الحيوية لأشجار الأوكاليبتوس المنقاري Eucalyptus camaldulensis Dehn. في موقع مرداش، منطقة الغاب

بشار طوبو*(1) وحكمت عباس(1) وأسامة رضوان(1)

(1). قسم الحراج والبيئة، كلية الزراعة، جامعة تشرين، اللاذقية، سورية.

(*للمراسلة: م. بشار طوبو. البريد الإلكتروني: bashar.tobo33@gmail.com).

تاريخ الاستلام: 22/10/2018                تاريخ القبول:  07/12/2018

الملخص

هدف البحث إلى دراسة النمو والكتلة الحيوية لأشجار الأوكاليبتوس المنقاريEucalyptus camaldulensis Dehn.  في منطقة الغاب، حيث أُخذت 21 عينة دائرية بمساحة 400 م2 لكل منها. أُخذت القياسات التالية ضمن كل عينة وهي: عدد الأشجار في كل عينة (N)، والقطر على ارتفاع الصدر(dbh) لجميع أشجار العينة، والارتفاع الكلي لكل شجرة في العينة (H). اُختيرت 10 أشجار تمثل جميع صفوف الأقطار الموجودة في الموقع لتقدير معامل الشكل، وتصميم نموذج لتقدير الكتلة الحيوية. كما تم حساب المخزون الخشبي، ومعدل النمو السنوي لأشجار النوع المدروس في الموقع المذكور. بالإضافة إلى حساب الكتلة الحيوية الكلية لأشجار العينات باستخدام المعادلة الأسية. أظهرت النتائج أن متوسط معامل الشكل لأشجار الأوكاليبتوس المنقاري في الموقع المدروس كان حوالي 0.41، وبلغت كمية المخزون الخشبي قيمة مقدارها 249.25 م3/هكتار بعمر 64 سنة، بكثافة شجرية 208 شجرة بالهكتار. بينما كانت قيمة معدل النمو السنوي حوالي 3.89 م3/هكتار/سنة. وبينت نتائج هذه الدراسة أن الكتلة الحيوية الكلية للأوكاليبتوس المنقاري في الموقع المدروس كانت مرتفعة، إذ بلغت قيمتها حوالي 318.71 طن/هكتار.

 الكلمات المفتاحية: الأوكاليبتوس المنقاري، المخزون الخشبي، الكتلة الحيوية، معامل الشكل.

البحث كاملاً باللغة العربية: PDF