Интенсификация процессов биотехнологических систем при ультразвуковом воздействии

Abstract

Методика исследования анаэробного брожения сыворотки базировалась на том, что сообщество метанообразующих микроорганизмов состоит из трех видов бактерий, а эффективность биогазовых установок зависит от различных факторов, один из них – однородность и гомогенность массы, загружаемой в биореактор. При проверке влияния кавитационной УЗ обработки на молочную сыворотку были обоснованы и созданы лабораторные биогазовые установки, с помощью которых изучался эффект обработки на выделение биогаза и ускорение скорости его получения. Методика исследований интенсификации роста микрозелени базировалась на том, что при обработке ультразвуком семена обеззараживаются, покрываются микротрещинками от 1 до 10 микрон, что ведет к увеличению поступления воды и воздуха к семенам, также ускоряется прорастание семян. Обработке подвергались семена рапса сорта «Гефест» в стеклянной колбе объемом 1000 мл, в качестве рабочей среды применялась вода из установки замкнутого водоснабжения, где выращивался Ленский осетр (Acipenser baerii). В обоих случаях в качестве источника ультразвука использовался электротехнический агрегат работающий на частоте 22 кГц (мощность – до 76 Вт). Пробы микрозелени, которые обрабатывались ультразвуком, показали практические результат прироста до 78 % (мощность 42 Вт) от идеального, а при обработке с большей мощностью прирост достиг до 97 % (мощность 76 Вт). Анализ всхожести проб с одинаковой мощностью обработки, показал, что в пробах, в которых время обработки было больше, процент прорастания выше: на 5 % при обработке с мощностью 76 Вт, и на 3 % при обработке с мощностью 42 Вт. Полученные результаты обосновали дальнейшие исследования в направлении построения систем адаптивного управления ультразвуковой интенсификацией биотехнологических процессов на основе искусственного интеллекта.