Hay^em вicнuк ЛНУВМБТ шем С.З. fжuцькoгo Toju il № 2(41) 4acmma 5, 2009
УДК 637.521^64:66.085.1
Топольник В.Г., докт. техн. наук, пpофесоp © Коренець Ю.М., (E-mail: yuriy_korenec@mail.ru) Дoнецькuй нaцioнaльнuй yнiверcumеm екoнoмiкu i moргiвлi iменi Muxarna Tyгaн-Бaрaнoвcькoгo
ПОШУК ОПТИMАЛЬНИХ yMOB ПРОЦЕСУ TEnnOBOÏ ОБРОБКИ М'ЯСНИХ НАП1ВФАБРИКАТ1В IЧ-ВИПРОMIНЮВАННЯM У В1ДКРИТОМУ РОБОЧОМУ ПРОСТОР1
Cmammя мicmumь резyльmamu екcmремaльнoгo екcперuменmy з вuзнaчення oпmuмaльнux пaрaмеmрiв npo^cy IЧ-cмaження м 'ятш нaпiвфaбрuкamiв з ялoвuчuнu ma ïx тпередню cmamucmuчнy o6po6xy.
Ключовi слова: IЧ-вuпрoмiнювaння, вiдкрumuй рoбoчuй npocmip, oпmuмaльнi пaрaмеmрu, твнт фaкmoрнuй екcперuменm
Метод IЧ-випpомiнювaння e одним з пеpспективних фiзичних методiв обpобки хapчових ^одукив. Вш знаходить все бiльшого застосування пpи виготовленнi гpиль-пpодyкцiï з piзних видiв хapчовоï сиpовини i тому потpебye поглибленого вивчення та наукового обгрунтування. Основнi нaпpямки удосконалення ^оцеав IЧ-обpобки хapчовоï пpодyкцiï полягають у шдвищенш якостi кiнцевих пpодyктiв та зменшенш енеpговитpaт за paхyнок штенсифжаци ди IЧ-випpомiнювaння та скоpочення часу на обpобкy.
Tpaдицiйно смаженню IЧ-випpомiнювaнням в aпapaтaх з вiдкpитим pобочим пpостоpом пiддaються м'яснi нaпiвфaбpикaти з яловичини, свинини, бapaнини, птицi. Пеpевaгaми тaкоï обpобки поpiвняно з тpaдицiйними способами e менша тpивaлiсть ^оцесу, меншi витpaти енеpгетичних та мaтеpiaльних pесypсiв [1].
З метою визначення оптимальних пapaметpiв пpоцесy даного виду тепловоï обpобки нами був доведений планований експеpимент [2] на пpиклaдi aнтpекотy з яловичини [3]. Дослщи пpоводили на лaбоpaтоpнiй IЧ-yстaновцi з викоpистaнням сyчaсноï вимipювaльноï технiки [4].
^оцес pозбили на двi стади: I стaдiю пpоводили на максимальнш потyжностi IЧ-випpомiнювaчiв до yтвоpення на повеpхнi виpобy хapaктеpноï шкypинки; II стадш - на зменшенiй потужност до досягнення пpодyктом кyлiнapноï готовности
За фaктоpи, що вapiюються, пpийнятi: xl - споживана джеpелом I4-випpомiнювaння потyжнiсть на I та II стaдiях пpоцесy , Вт; х2 - товщина зpaзкy, м; хз - початкова темпеpaтypa ^одукту, К; х4 - вiдстaнь вщ пpодyктy до джеpелa випpомiнювaння, м.
© Топольник В.Г., ^енець Ю.М., 2009
115
За функци вщгуку прийнятк у1 - втрати маси тд час теплово! обробки продукту (Ьш), %; у2 - питомi витрати електроенерги за один цикл обробки (Ж), Дж/кг; у3 - органолептична оцшка готового продукту, бал.
Межi варшвання пiдiбранi апрiорi та з попередньо проведених дослвдв i представленi у таблиц 1.
Таблиця 1
МежЧ вар1ювання фактор1в екстремального експерименту_
Позначення Фактори Р1вт 1нтервал варшвання
-1 0 +1
Х1 Споживана джерелом 1Ч-випром1нювання потужшсть, Вт (в1дпов1дно на I та II стад1ях процесу) 570 720 870 150
270 420 570 150
Х2 Товщина продукту, м 0,010 0,015 0,020 5
Хз Початкова температура продукту, К 278 283 288 5
Х4 Ввдстань в1д продукту до джерела випром1нювання, м 0,02 0,03 0,04 0,01
Матриця планування експерименту являе собою нашвреплжу вiд 24, яку задано генеруючим спiввiдношенням: х4 = хух?х3. Визначальним контрастом у цьому випадку е: 1 = + х1 х2 •хз х4.
У дробовому факторному експеримент 24-1 передбачаеться проведення двох паралельних дослiдiв для кожного випадку ( усього 16 досладв). Порядок реашзаци дослiдiв та результати повного факторного експерименту (ПФЕ) представлеш у таблицi 2.
Таблиця 2
Вщтворення ПФЕ для ^ натвфабрикату антрекоту з яловичини
№ Результати у
дос Порядок х^Ы/Ыг), х20), хэ(Т), х4(/), паралельних Середне Дисперая
л1 реалпацп Вт м К м досл1дах значення досидев
ду 1 2
1. Втрати маси Аш, %
1 9,16 870/570 0,02 278 0,02 15,49 16,25 15,87 0,2888
2 2,15 570/270 0,01 278 0,02 20,00 17,59 18,80 2,9041
3 1,12 870/570 0,01 278 0,04 35,42 17,65 26,54 157,887
4 5,13 570/270 0,02 278 0,04 24,00 22,08 23,04 1,8432
1 2
5 3,6 870/570 0,02 288 0,04 18,18 27,14 22,66 40,1408
6 7,11 570/270 0,01 288 0,04 32,73 32,69 32,71 0,0008
7 4,8 870/570 0,01 288 0,02 26,00 28,57 27,29 3,3025
8 10,14 570/270 0,02 288 0,02 15,58 20,00 17,79 9,7682
116
Продовження таблиц 2
№ Поpядок peaлiзaцiï x1(Ni/N), Вт x2(h), м x3(T), К x4(l), м Результата у пapaлeльниx доcлiдax Сepeдне згачення Диcпepciя дослщв
2. Питом1 вит^ти eлeктpоeнepгiï но повний цикл обpобки Q, Дж/кгх10"6
1 9,16 870/570 0,02 278 0,02 5,12 5,25 5,19 0,0084
2 2,15 570/270 0,01 278 0,02 6,14 3,18 4,66 4,3808
3 1,12 870/570 0,01 278 0,04 4,42 5,25 4,84 0,3445
4 5,13 570/270 0,02 278 0,04 6,36 7,14 6,75 0,3042
5 3,6 870/570 0,02 288 0,04 6,01 5,40 5,71 0,1861
6 7,11 570/270 0,01 288 0,04 6,27 7,42 6,85 0,6613
7 4,8 870/570 0,01 288 0,02 4,12 5,36 4,74 0,7688
8 10,14 570/270 0,02 288 0,02 6,06 7,11 6,59 0,5513
3. Оpгaнолeптичнa оцшга концевого п pодyктy Op, бол
1 9,16 870/570 0,02 278 0,02 4,00 3,80 3,90 0,0200
2 2,15 570/270 0,01 278 0,02 3,50 4,00 3,75 0,1250
3 1,12 870/570 0,01 278 0,04 3,00 4,20 3,60 0,7200
4 5,13 570/270 0,02 278 0,04 3,20 3,80 3,50 0,1800
5 3,6 870/570 0,02 288 0,04 4,20 4,00 4,10 0,0200
6 7,11 570/270 0,01 288 0,04 3,00 3,20 3,10 0,0200
7 4,8 870/570 0,01 288 0,02 4,20 4,20 4,20 0,0000
8 10,14 570/270 0,02 288 0,02 4,50 4,50 4,50 0,0000
Резyльтaти експеpиментy п^доли стaтистичнiй обpобцi [4]. Одноpiднiсть диспеpсiй експеpиментy пеpевipяли зо допомогою G-кpитеpiя Коxpенa (Gpœp). БУЛО визнaчено сеpеднi диспеpсiï пapaметpiв оптимiзaцiï ( S2y ), диспеpсiï коефiцieнтiв pегpесiï ( S2 ), помилки ^и визнaченнi коефiцieнтiв pe^ecii' (Sbi) то довipчi iнтepвaли (Ab;) знaчeнь коeфiцieнтiв peгpeciï. Стaтиcтичнi xapaктepиcтики eкcпepимeнтy пpeдcтaвлeнi y тaблицi 3.
3a peзyльтaтaми eкcпepимeнтy обчислили коефщенти мaтeмaтичноï модeлi: вiльний член Ъ0 визночоли то коeфiцieнти piвнянь peleen, якi пepeвipили но стотистичну зтачимкть, поpiвнюючи з довipчим iнтepвaлом АЪ;. Сиcтeмa piвнянь мое вигляд:
y = 27,78- 22,63x1 +16,95x2 -16,46x3 + 22,91х4
У 2 = 1,48 +1,15 • - X3 (1)
y3 = 0,62 + 0,43x1 + 0,58x2 - x3 - 0,17x4
Отpимaнi eмпipичнi зaлeжноcтi дозволяють судити пpо вплив доcлiджyвaниx фaктоpiв та пapaмeтpи оптимiзaцiï. Нaдaлi доcлiджeння будуть cпpямовaнi но пepeвipкy отpимaниx золежностей i впpовaджeння peзyльтaтiв но пpaктицi. Пicля отpимaння пiдcyмковиx yзaгaльнeниx piвнянь можливо буде з достотньою точшстю визтачоти оптимaльнi пapaмeтpи пpоцecy, стутнь впливу кожного фaктоpy, що дослщжуеться, a токож вpaxовyвaти вплив ефекив
117
мiжфакторноl взаемоди. Так само плануеться проведення дослщжень аналопчного процесу для шших груп харчово! сировини (птиця, риба, овочi).
Таблица 3
№ Функщя s; &розр V2 АЫ
1. Вт] зати маси Ат, %
1 Ат1 0,2888 0,7305 27,017 1,6886 1,2994 ±2,417
2 Ат2 2,9041
3 Ат3 157,887
4 Ат4 1,8432
5 Ат5 40,1408
6 Ат6 0,0008
7 Ат7 3,3025
8 Ат8 9,7682
2. Питом1 витрати електроене )ги на повний цикл обробки Q, Дж/кг* 10-6
1 Ql 0,0084 0,6080 0,9007 0,0562 0,2373 ±0,441
2 Q2 4,3808
3 Qз 0,3445
4 Q4 0,3042
5 Q5 0,1861
6 Q6 0,6613 0,6080 0,9007 0,0562 0,2373 ±0,441
7 Q7 0,7688
8 Q8 0,5513
Продовження таблиц 3
№ Функщя s; &розр V2 АЫ
3. Органолептична оцшка шнцевого продукту Ор, бал
1 А1 0,0200 0,6636 0,1356 0,0084 0,0921 ±0,171
2 А2 0,1250
3 Аз 0,72,00
4 А4 0,1800
5 А5 0,0200
6 Аб 0,0200
7 А 7 0,0000
8 а8 0,0000
1.
2.
Л1тература
Ефимова, В. Искусство кулинарии - и современное оборудование [Текст] / В. Ефимова // Питание и общество. - 2006. - №5 - С. 24-25. Адлер, Ю. П. Планирование эксперимента при поиске оптимальних условий [Текст] / Е. В. Маркова, Ю. В. Грановский - М.: Наука, 1976. - 280 с.
118
3. Сборник рецептур блюд и кулинарных изделий: для предприятий обществ. питания [Текст] / Авт. сост.: А. И. Здобнов, В. А. Цыганенко, М. И. Пересичный. - К.: А.С.К., 2001. - 656 с.
4. Топольник В.Г. Пошук оптимальних умов процесу теплово! обробки нашвфабрикаив зi свинини 1Ч-випромшюванням в умовах вщкритого робочого простору [Текст] / В. Г. Топольник, Ю. М. Коренець // Вкник ДонНУЕТ. Сер.: Техн. науки. - 2009. - № 1 (41) - С. 91-99.
Summary TopoFnyk Vera, Korenets Yury SEARCH OF OPTIMUM TERMS OF PROCESS OF THERMAL TREATMENTS OF MEAT READY-TO-COOK FOODS BY IR-RADIATION IN THE OPENED WORKING SPACE
The article contains the results of extreme experiment from determination of optimum parameters of process of m-grilling meat ready-to-cook foods from a beef and their previous statistical treatment.
Keywords: IR-radiation, opened working space, optimum parameters, complete factor experiment
Cmammx Hadiumna do peda^ii 8.04.2009
119