RU

Совершенствование методов анализа и математического моделирования роста и развития биологических систем

  • Номер: 1 (355), 2017
  • Страницы: 71—73
  • Раздел: Методы исследования, качество и безопасность пищевой продукции
  • Авторы: М.Н. Скиба, В.В. Митин
  • Аннотация:

    Рассмотрены проблемы математического моделирования развития биологических систем. Предложена системная функция, описывающая динамику эволюции биологических популяций и включающая ряд параметров: массу, плотность, энергию и скорость их приращения (накопление, потеря), количество структурных элементов системы и время, имеющая разрыв в точке фазового перехода системы от постоянно увеличивающихся к постоянно уменьшающимся темпам прироста обобщенного параметра. Представлены математические модели зависимостей изменения биомассы и скорости роста дрожжей и молочнокислых микроорганизмов, выращенных на углеводородах в ферментаторе периодического действия. Полученные зависимости позволяют прогнозировать развитие различных видов микробных популяций, определять время перехода от интегральной фазы развития биосистемы к экспоненциальной, когда происходит существенное изменение скорости роста микроорганизмов и продуктов их жизнедеятельности. Результаты исследований могут быть использованы в пищевых отраслях, где в основе технологических процессов лежит рост и развитие микробных популяций, для существенного, на 20—30%, сокращения времени производства продукта.

  • Ключевые слова: математическое моделирование, биологическая система, дрожжи, молочнокислые организмы, прогнозирование развития биологических популяций

EN

Improving methods of analysis and mathematical modeling of the growth and development of biological systems

  • Number: 1 (355), 2017
  • Pages: 71—73
  • Section: Methods of Investigation, Quality & Safety of Food Products
  • Authors: M.N. Skiba, V.V. Mitin
  • Annotation:

    Problems of mathematical modeling of the development biological systems are considered. The system function describing the dynamics of the evolution of biological populations and includes a number of parameters: mass, density, energy, and their rate of increment (accumulation, loss), the number of structural elements of the system and time, with the gap at the point of phase transition the system from continually increasing to decreasing growth rate of the generalized parameter is proposed. Mathematical models of dependences of change of biomass and growth rate of yeast and lactic acid microorganisms grown on hydrocarbons in the fermenter batch action presented. The obtained dependences allow to predict the development of different types
    of microbial populations, to determine the time of transition from the integrated phase of development of biological systems to exponential, when significant change in the growth rate of microorganisms and their metabolic products occurs. The research results can be used in food industries, where the basis of technological processes is the growth and development of microbial populations, to significant, 20—30%, reduce the time of production of the product.

  • Keywords: mathematical modeling, biological system, the yeast, lactic organisms, prediction of development of biological populations
© 2010—2019 ФГБОУ ВО «КубГТУ». Все права защищены. Публикационная этика