Discrete oxygen additions are commo

Discrete oxygen additions are commonplace during winemaking to avoid fermentation problems and improve wine quality. Since oxygen dissolution under oenological conditions is not fully understood, these additions are carried out empirically, resulting in unpredictable concentrations and heterogeneous oxygen distributions within the fermentation tank. In this research, we develop a model to predict the evolution of the oxygen dissolution rate in the must during alcoholic fermentations. The model includes two partial differential equations that describe oxygen spatial distribution during the fermentation in both liquid and gaseous phases. These equations incorporate the effects of recirculation and mixing. Also, a set of ordinary differential equations describing the kinetics of relevant fermentation variables is included. The model is validated by fermenting a Sauvignon blanc must in a bubble column with five micro-bubblers for oxygen injection. Additions are made every ten points of decrease in the fermenting musts’ density. Model simulations and experimental results confirm that CO2 is responsible for the observed reduction in the oxygen dissolution rate during the exponential growth phase, and that viable yeast cells significantly reduce this rate compared with an abiotic bubbling CO2 system. The model developed will help to design more effective oxygen addition systems through micro-bubbling for wine fermentation tanks.

ผลลัพธ์ (ไทย) 1:

เพิ่มออกซิเจนต่อเนื่องเป็นธรรมดาในช่วง winemaking เพื่อหลีกเลี่ยงปัญหาการหมัก และการปรับปรุงคุณภาพไวน์ เนื่องจากออกซิเจนละลายภายใต้สภาวะ oenological ไม่เข้าใจ เพิ่มเติมเหล่านี้จะดำเนินการเชิงประสบการณ์ คาดไม่ถึงความเข้มข้นและการกระจายออกซิเจนแตกต่างกันภายในถังหมัก ในงานวิจัยนี้ เราพัฒนาแบบจำลองการคาดการณ์การวิวัฒนาการของอัตราการสลายตัวของออกซิเจนในต้องระหว่างแอลกอฮอล์จากการหมักแหนม แบบรวมสองสมการของบางส่วนที่อธิบายการกระจายตัวเชิงพื้นที่ออกซิเจนระหว่างการหมักในระยะของเหลว และก๊าซ สมการเหล่านี้รวมผลกระทบของการหมุนเวียนและผสม นอกจากนี้ ชุดของสมการปกติอธิบายจลนพลศาสตร์ของตัวแปรที่เกี่ยวข้องในการหมักจะรวม แบบจำลองถูกตรวจสอบ โดยหมัก กเพื่อความต้องในคอลัมน์ฟองกับไมโคร bubblers ห้าสำหรับฉีดออกซิเจน เพิ่มได้ทุกจุดที่สิบของการลดลงของความหนาแน่นของ musts หมัก แบบจำลองและผลการทดลองยืนยันว่า CO2 จะรับผิดชอบสำหรับการลดอัตราการสลายตัวของออกซิเจนสังเกตช่วงเรขา และให้ยีสต์ทำงานเซลล์ลดราคานี้เมื่อเทียบกับระบบ CO2 ฟอง abiotic รูปแบบพัฒนาจะช่วยให้การออกแบบระบบเพิ่มออกซิเจนมีประสิทธิภาพมากขึ้นผ่านการมีฟองอากาศขนาดเล็กสำหรับถังหมักไวน์

ผลลัพธ์ (ไทย) 2:

เพิ่มออกซิเจนต่อเนื่องเป็นธรรมดาในช่วงการผลิตไวน์เพื่อหลีกเลี่ยงปัญหาการหมักและการปรับปรุงคุณภาพไวน์ ตั้งแต่การละลายออกซิเจนภายใต้เงื่อนไข oenological ยังไม่เข้าใจเพิ่มเติมเหล่านี้จะดำเนินการสังเกตุผลในระดับความเข้มข้นที่คาดเดาไม่ได้และการกระจายออกซิเจนที่แตกต่างกันภายในถังหมัก ในงานวิจัยนี้เราพัฒนารูปแบบในการทำนายวิวัฒนาการของอัตราการละลายออกซิเจนในต้องในระหว่างการหมักที่มีส่วนผสมของแอลกอฮอล์ รูปแบบรวมถึงสองสมการเชิงอนุพันธ์บางส่วนที่อธิบายออกซิเจนกระจายเชิงพื้นที่ระหว่างการหมักทั้งในขั้นตอนของเหลวและก๊าซ สมการเหล่านี้รวมถึงผลกระทบของการหมุนเวียนและการผสม นอกจากนี้ชุดของสมการเชิงอนุพันธ์สามัญอธิบายจลนศาสตร์ของตัวแปรหมักที่เกี่ยวข้องรวม รูปแบบที่จะถูกตรวจสอบโดยการหมัก Sauvignon Blanc ต้องในคอลัมน์ฟองกับห้า bubblers ไมโครฉีดออกซิเจน เพิ่มขึ้นจะทำทุกสิบจุดการลดลงของความหนาแน่นของน้ำลิ้นจี่หมัก ' การจำลองรูปแบบและผลการทดลองยืนยันว่า CO2 เป็นผู้รับผิดชอบในการลดข้อสังเกตในการละลายออกซิเจนอัตราในระหว่างขั้นตอนการเจริญเติบโตและที่เซลล์ยีสต์ที่ทำงานได้อย่างมีนัยสำคัญลดอัตรานี้เมื่อเทียบกับระบบ CO2 เดือด abiotic รูปแบบการพัฒนาจะช่วยให้การออกแบบออกซิเจนมีประสิทธิภาพมากขึ้นนอกจากนี้ระบบผ่านไมโครฟองสำหรับถังหมักไวน์