CC BY
39
С;,
пользование в этих графических зависимостях в качестве входных параметров удельных расходов воды и теплоносителя, а также скважности воды, подаваемой на увлажнение, делают данные номограммы пригодными при расчетах оборудования, способного осуществлять перспективный способ импульсной влаготепловой обработки пищевого сырья растительного происхождения. к ; : ..
Для проверки правильности результатов был поставлен ряд параллельных экспериментов, полученные данные попадали в рассчитанные доверительные интервалы по всем критериям качества. При этом среднеквадратичная ошибка не превышала 26%.
выводы
Рис.
12,72 16,25 *, К
Рис. 2
для ГТО круп. Рекомендуется их применять и при проектировании и расчете нового оборудования для ГТО, а также варочно-сушильных установок, использующих новые способы обработки растительного сырья. Ис-
1. Полученная регрессионная модель позволяет с дос-
таточной точностью.для инженерных расчетов определить удельные энергозатраты на процесс ГТО рисовой крупы, скорость влагопоглощения и степень клейсте-ризации крахмала. - :
2. В результате решения задачи с векторным критерием оптимизации были получены оптимальные интервалы для удельного расхода теплоносителя -(1,0547... 1,1012)-103 (кг/с)/кг, для скважности воды -(10,685... 11,004) %, для начального влагосодержания крупы - (0,2886...0,2873) кг/кг и субоптимальные интервалы для удельной нагрузки на газораспределительную решетку - (35,514.. .421,499) кг/м2 и удельного расхода воды - (0,294.. .0,320)-10® (м3/с)/кг.
‘- литпратурл
1. Планирование эксперимента при поиске оптимальных условий / Ю.П. Адлер и др. - М.: Наука, 1971. - 278 с.
2. Грачев Ю.П., Тубольцев А.К., Тубольцев В.К. Моделирование и оптимизация тепло- и массообменных процессов пищевых производств. - М: Легкая и пищевая пром - сть, 1984. - 216 с.
3. Львовский Е.Н. Статистические методы построения эмпирических формул. - М.: Высш. школа, 1982. - 224 с.
Кафедра машин и аппаратов пищевых производств
Поступила I7.J2.01 г* л
664.724.001.5
МЛ ТЕМА ТИЧЕСКОЕ МОДЕЛИРОВАНИЕ ПРОЦЕССА СТРУКТУРООБРАЗОВАНИЯВ ЙОГУРТНЫХПРОДУКТАХ
Н.И. ДУНЧЕНКО, Н.С. КОНОНОВ, А.А. КОРЕНКОВА
Московский государственный университет прикладной биотехнологии .....
В настоящее время наблюдается тенденция к увеличению потребления структурированных молочных продуктов. Одно из лидирующих мест в этом ряду занимают йогурты и термизированные йогуртные продукты. Сотрудниками МГУПБ совместно со специали-
стами Царицынского молочного комбината были проведены научные исследования, цель которых - изучение влияния содержания компонентов молочной основы и стабилизирующих систем на качество готового продукта.
При производстве йогуртов особенно большое значение имеют пищевые стабилизирующие добавки, относящиеся к классу Полисахаридов растительного про-
(мУс). і п‘
КГ
0,600
!Ш!
АНУА] г; Кїі!
гтгй
;кги
іг.ь
ХЮ
кня
ЦШ!
і
"Ю"
н^н
кпн
СІЦІ
оргі
няу*
рая
"НЧ
о;:-
7ЮВ
ІІУ
.Т£"|
і
ЩП
-нп;
ПСП
до 5
шш
1ЧК.
ри|
СПСІ
гпм
ГКЙТ.
М&Л
ТГ.Н
мд
Л'-Ч
го.
ТНІ
№2-3,2002
их в каче-зв воды и шваемой а пригод-го осуще-влаготеп-ного пробыл порченные ьные ин-w средне-
яетсдос-! опреде-рисовой клейсте-
UOfJ ■ ■
м крите-
»пЫС ИН-
ателя -[ воды -зржания -ные ин-шитель-ого рас-
ральных
К. Моде-ров пище--216с. строения
1.001.5
X
и про-азуче-осно-
'ОВОГО
езна-и, от->про-
исхождения. На основе опыта сотрудников комбината в качестве стабилизирующей системы были выбраны стабилизаторы фирмы HAHN. Для увеличения СОМО использовали сухое обезжиренное молоко распылительной сушки, массовую долю жира увеличивали путем внесения высокожирных сливок. Условия проведения экспериментов были максимально приближены к ' производственным.
Для оптимизации количественного состава образцов использовалась методика планирования и проведения эксперимента, состоявшего из трех серий. На первом этапе ставилась задача определить рациональное содержание стабилизатора в продукте с точки зрения органолептических показателей и вязкости. С целью изучения процесса структурообразования в термизи-рованных йогуртных продуктах была выполнена вторая серия экспериментов. Наиболее значимым ее результатом стало определение совместного влияния различных компонентов смеси - массовой доли жира, СОМО и стабилизатора - на эффективную вязкость готового продукта. В ходе выполнения третьей серии были определены основные показатели качества готового продукта.
Массовые доли стабилизатора варьировали в пределах 0,1 -2%, жира - 0,1-5%, СОМО - 9-14%.
Подготовленную нормализованную смесь пастеризовали и заквашивали производственной закваской в количестве 3%, приготовленной на чистых культурах молочнокислых бактерий. Сквашивание проводили до значения pH 4,5. По окончании сквашивания сгусток перемешивали до однородного состояния, охлаждали до 20°С и термизировали при температуре 70°С.
'1 Как известно, йогурт обладает свойствами псевдо-пластической среды [1]. Его вязкость зависит от скорости сдвига: при увеличении последней она существенно уменьшается, что связано с частичным или полным разрушением структуры продукта.
Псевдопластическое течение жидкостей описывается уравнением Оствальда-де-Вилла
" IX
Т1
где Д. - скорость сдвига; г\ - вязкость; т - напряжение сдвига; N - индекс структурирования жидкости.
Вязкость исследуемых образцов определяли с помощью ротационного вискозиметра Reotest-2.
Полученные результаты были обработаны на компьютере с помощью специально разработанной в среде MATLAB программы [2. 3]. Программа позволила получить полиноминальное уравнение регрессии третьего порядка, адекватно описывающее изменение эффективной вязкости в зависимости от состава смеси:
У= 1886 - 108 Х\ - 57! Х-, - 150 Х-3 + 86 Х-,Х2 - 52 ХуХ^ + 133 XjX^ + 21,3 Х\ + 34 Хг1 + 65 A"32 + 5,4 Xt% -
- 0,8^2-2,7^2^3+18,1 Х1Х22 + 2,7Х1Х32-338Х2Х33-
- 1,3 Хх + 3,4 Х2Ъ - 103 Хъ3 + 10,6 ХхХгХъ,
где Хи Х2, Хз - массовые доли СОМО, жира и стабилизатора; У-эффективная вязкость.
Были получены поверхности откликов, описываемые данным уравнением. ,1 ‘ -.'.Г.
Их анализ позволил сделать следующие выводы: при изменении массовой доли СОМО эффективная
вязкость изменяется прямо пропорционально;
на величину эффективной вязкости, помимо стабилизатора, существенное влияние оказывает содержание жира;
при фиксированной массовой доле жира наблюдается критический уровень содержания стабилизатора, после которого дальнейшее увеличение его доли нецелесообразно.
Таблица 1
Номер образца Массовая доля, % Вязкость, МПа-с
стабили- затора жира СОМО при неразрушенной структуре при разрушенной структуре
I 2 0,1 14 15200 85,2
2 1,8 0,1 12 15200 73,9
3 1,7 2,5 12 11400 58,7
4 1,6 2,5 9 9880 56,5
5 1,5 5 9 7600 56,5
6 1 5 9 5320 50
7 0,5 5 9 4940 36,5
8 0 5 9 3800 31,3
Для проверки математической модели и определения индексов структурирования были проведены опыты в контрольных точках (табл. 1).
После обработки полученных результатов на компьютере были получены основные реологические показатели (табл. 2).
Таблица 2
Но- мер об- разца Индекс структу- рообразо- вания Стан- дартное отклоне- ние Коэффициент корреляции Зависимость скорости сдвига от напряжения сдвига
1 1,81 0,23 0,9995 0,55753034/‘"81+ — 50
2 1,75 0,33 0,9996 1,64517117/1753- 140
3 1,97 0,35 0,9992 0,88011187У1972-27
4 2,1 0,18 0,9992 0,09360233/2|02~ 80
5 2,3 0,24 0,9993 0.06069739/2303
6 2,06 0,23 0,999 0,19514859/2”°-70
2,1 0,18 0,9992 0,09360233/2-К12-80
8 1,68 0,24 0,9992 0.83828419 /1 <’8- 170
Примечание./^ у = Ог
Графики зависимости скорости сдвига от напряжения сдвига представлены на рис. 1 (нумерация кривых соответствует образцам).
Анализируя значения индексов структурирования, установили, что у образца с массовыми долями стабилизатора 1,5%, жира 5% и СОМО 9% тиксотропные свойства выражены наиболее четко.
V,ф' '..паход .'-.•г’":-. - НПО1 ►»> ’.-‘П
Й«г:ра»-Єіії*1 ЬГ_И.т.. . і
Рис. 1
І. >
га
г.ч~ :
яго .і. .
. X* І ш< I ..■■ .
::Д:. .л.::*?. . • ►
.........сММгп| і$»ці,4Їл: ■
121X»,------
• ’ квоов
£ ыя&1% с * \
• | <Г*05 * V *4
: «к*.
еЗі ' ***&■ - = у
------»- . И-.- -
Рис. 2
: :::
г " ч • // 'Л 'Л &. С •-*. . V.1 ■ г 1Г1 • ■ • •
Еще одной важной реологической характеристикой структурированных продуктов является функциональ-
ная зависимость между скоростью сДвига и вязкостью. Графики этих функций представлены на рис. 2.
Органолептические показатели (вкус, запах, внешний вид и консистенция ) входят в число показателей качества продукта, определяющих его приемлемость у потребителя. Так, увеличение доли стабилизатора выше рационального значения придает продукту мучнистую консистенцию, в некоторых образцах наблюдалось расслоение структуры.
Применение методов математического моделирования в настоящей работе позволило существенно сократить время ее проведения, свести к минимуму влияние случайных погрешностей на конечные результаты. Построенное семейство графиков, описываемое уравнением, позволяет разрабатывать оптимальные рецептуры, основываясь не только на эмпирическом, опыте специалистов, но и на полученных конкретных результатах исследований. ■■■■; '■
Совокупность примененных методов математического моделирования представляет собой эффективный способ формализации процесса структурообразо-вания как в термизированном йогуртном продукте, так и в других молочных продуктах, содержащих стабили-зирующие системы.
ЛИТЕРАТУРА
1. Шевченко А.Г., Дунченко Н.И., Леонова Е.Н., Токаев Э.С. Влияние стабилизирующих систем на струкгуросбразование молочных десертов // Молочная пром-сть. - 1997. - № 8.
2. Кафаров В.В., Глебов М,Б. Математическое моделирование основных процессов химических производств: Учеб. пособие для вузов. -М.: Высш. школа, 1991.
3. Дьяконов В. МАТЬАВ: Учебный курс. - СПб; Питер, 2001.
Поступила 28.03.02 г. ~'1-: ; к-*'
577.15.07:664.002
МЕТОДЫ ВЫДЕЛЕНИЯ И ОПРЕДЕЛЕНИЯ АКТИВНОСТИ ПРОТЕИНАЗ, ПРИМЕНЯЕМЫХ В ПИЩЕВОЙ ТЕХНОЛОГИИ
В.Г. ЛОБАНОВ, М.В. КСЕІП
Кубанский государственный технологический университет
Проблема получения высокоактивных препаратов протеиназ актуальна для многих отраслей пищевой промышленности. В связи с этим постоянное внимание уделяется совершенствованию методов выделения
ферментов и оценке их активности. При извлечении ферментов из растительных, животных или микробных клеток общее требование - они должны быть переведены в водные растворы. Сухие ткани размалывают до порошкообразного состояния, влажные - тщательно измельчают или гомогенизируют; микробные клетки разрушают размалыванием с абразивами, ультразву-
