Процессы молекулярного переноса импульса, тепловой энергии и массы в жидкостных питательных средах дрожжевой и пивной отраслях промышленности. Часть 1. Исследование плотности водных растворов мелассы и концентрированного пивного сусла | Molecular transfer processes in liquid nutrient media in the yeast and beer industries. 1. Study of the density of aqueous solutions of molasses and concentrated beer wort

Английский. The research aimed at a comprehensive study of transfer processes of momentum, thermal energy, and mass in nutrient media of yeast and brewing industries. The ultimatum of research is to establish the relationship between the coefficients of kinematic viscosity, thermal diffusivity, and molecular diffusion. The need to conduct complex experimental studies – the density distribution of the matter mass in its volume – is presented. The objects were aqueous solutions of beet molasses and beer wort concentrate, mass concentration of soluble solids (DM) being 77.7 and 81% DM respectively. Six aqueous solutions of beet molasses were made with the concentration of DM of 16.2, 32.5, 40.2, 51.9, 60.2, and 69.9% DM. For seven aqueous solutions of beer wort concentrate used in the experiment the concentration of DM was 10.2, 20.6, 30.1, 40.3, 50.1, 59.6, and 72.4% DM. The range of temperature variation was 293K–363K for aqueous solutions of molasses and 283K–353K for aqueous solutions of beer wort concentrate. Measurements of the density of all research objects were carried out using density meter, the concentration of soluble solids in aqueous solutions was measured using a refractometer. The objects density data are presented as tables, graphs and math formulas. Comparison of the numerical values for the density of molasses aqueous solutions and beer wort concentrate, with comparable temperatures and values of the content of solids in them, showed a complete match, even though these products are produced from different raw materials. In other words, the studied solutions can be considered identical in terms of the quantitative content of mono- and oligosaccharides in them. The only original parameter differentiating one type of the object from another is mass concentration of soluble solids. As the parameter corresponds to technological properties more than physical ones, we had to determine the values of density over a wide range of solids' concentrations and temperatures. These data will be widely used both for hydraulic and for thermal calculations.

Русский. Исследовали процессы переноса импульса, тепловой энергии и массы в питательных средах дрожжевых и пивоваренных производств с целью установления взаимосвязи между коэффициентами переноса в соответствующих физических процессах: коэффициентами кинематической вязкости, температуропроводности и молекулярной диффузии. Обоснована необходимость комплексных экспериментальных исследований плотности распределения массы вещества в его объеме. Объектами стали свекловичная меласса (СМ) и концентрированный солодовый экстракт пивного сусла (ПС), исходная концентрация сухих веществ (СВ) в которых составила 77,7 и 81 масс.% соответственно. Приготовили 6 растворов СМ с концентрацией растворимых СВ 16,2; 32,5; 40,2; 51,9; 60,2; 69,9% и 7 растворов экстракта ПС с концентрацией СВ 10,2; 20,6; 30,1; 40,3; 50,1; 59,6 и 72,4 масс.%. Диапазон варьирования температуры составлял 293–363 град. К для водных растворов СМ и 283–353 град. К для водных растворов концентрата ПС. Измерения плотности всех объектов проводились с помощью плотномера, концентрации растворимых сухих веществ в водных растворах – с помощью рефрактометра. Получены данные по плотности указанных объектов, которые представлены в табличной, графической и математической формах. Сравнение численных значений плотности водных растворов СМ и концентрата ПС при сопоставимых температурах и величинах содержания в них СВ показало полное совпадение, хотя эти продукты производятся из разного исходного сырья. Другими словами, изучаемые растворы можно считать идентичными с точки зрения количественного содержания в них моно- и олигосахаридов. Единственным исходным параметром, отличающим один объект исследования от другого, являлась массовая концентрация растворенных СВ. Поскольку этот параметр в большей степени отражает технологические, а не физические свойства, возникла необходимость в точном определении значений плотности в широком диапазоне концентраций СВ и температур. Эти данные будут также востребованы для гидравлических и тепловых расчетов.