Оптимизация технологических параметров производства галет с папоротниковой пастой Текст научной статьи по специальности «Энергетика и рациональное природопользование»

ВестникКрасГАУ. 2015. № 10

ТЕХНОЛОГИЯ ПРОДОВОЛЬСТВЕННЫХ ПРОДУКТОВ

УДК 664.65 Е.В. Мельникова

ОПТИМИЗАЦИЯ ТЕХНОЛОГИЧЕСКИХ ПАРАМЕТРОВ ПРОИЗВОДСТВА ГАЛЕТ

C ПАПОРОТНИКОВОЙ ПАСТОЙ

Рассмотрен состав многокомпонентного продукта - галет с папоротниковой пастой с заданными качественными и количественными показателями и определены оптимальные технологические параметры его производства.

Ключевые слова: папоротниковая паста, галеты, анализ, параметры.

E.V. Melnikova

OPTIMIZATION OF THE TECHNOLOGICAL PARAMETERS FOR PRODUCTION OF DRY BISCUITS WITH THE FERN PASTE

The composition of the multicomponent product - dry biscuits with the fern paste with the specified qualitative and quantitative indicators is developed and the optimal technological parameters of its production are determined.

Key words: fern paste, dry biscuits, analysis, parameters.

Введение. В современной литературе всё чаще стало фигурировать понятие «проектирование» пищевых продуктов. Под «проектированием» понимают процесс создания рациональных рецептур, способных обеспечить высокий уровень адекватности комплекса свойств пищевого продукта требованиям потребителя и нормируемым величинам содержания нутриентов и энергии [1].

Галеты - мучные изделия, которые вырабатывают из упругого теста. Различают три типа галет: простые, улучшенные с жиром, диетические с жиром и сахаром.

В производстве галет тесто является основным исходным полуфабрикатом. На качество готовых изделий большое влияние оказывают технология приготовления теста и количественные показатели отдельных видов сырья [2].

Цель работы. Определить оптимальные технологические параметры производства галет с папоротниковой пастой.

Задачи исследования: произвести расчет рецептур галет с частичной заменой сахара-песка на папоротниковую пасту в количестве 2, 4, 6, 8 %; определить физико-химические и органолептические показатели готовых изделий и полуфабрикатов; дать дегустационную оценку и определить сроки хранения исследуемых образцов изделий; разработать математическую модель влияния количества вносимой добавки на качество галет.

Объекты и методы исследований. Объектом исследования являлись образцы галет с частичной заменой сахара-песка на папоротниковую пасту в количестве 2, 4, 6, 8 % в стандартной рецептуре галет «Спортивные» и их полуфабрикаты.

Исследование проводилось в научно-исследовательской лаборатории кафедры ТХК и МП Института пищевых производств Красноярского государственного аграрного университета.

Для определения интенсивности технологического процесса и качества образцов галет контролировались следующие показатели: длительность созревания опары, продолжительность замеса, вылежки и прокатки теста, сроки хранения изделий, дегустационная оценка [3, 4].

Результаты исследований и их обсуждение. Для улучшения качества изделия и совершенствования его технологического процесса производства в стандартную рецептуру галет «Спортивные» вводится папоротниковая паста (табл.1).

89

Технические науки

Рецептуры галет с добавлением пасты из папоротника

Таблица 1

Сырье Содер- жание сухих веществ, % Образцы

Контроль 2 4 6 8

В нату ре В сухих веществах В нату ре В сухих веществах В нату ре В сухих веществах В нату ре В сухих веществах В нату ре В сухих веществах

Мука в/с 85,50 131,56 112,48 131,56 112,48 131,56 112,48 131,56 112,48 131,56 112,48

Мука в/с (опара) 85,50 18,80 16,07 18,80 16,07 18,80 16,07 18,80 16,07 18,80 16,07

Сахар-песок 99,85 23,50 23,46 23,03 23,00 22,56 22,53 22,03 22,00 21,62 21,60

Масло сливочное 84,00 23,03 37,59 37,59 31,57 37,59 31,57 37,59 31,57 37,59 31,57

Молоко 11,50 29,43 3,38 29,43 3,38 29,43 3,38 29,43 3,38 29,43 3,38

Соль 96,50 0,94 0,91 0,94 0,91 0,94 0,91 0,94 0,91 0,94 0,91

Дрожжи прессованные 25,00 0,91 0,94 0,91 0,94 0,91 0,94 0,91 0,94 0,91 0,94

Меланж 27,00 5,64 1,52 5,64 1,52 5,64 1,52 5,64 1,52 5,64 1,52

Паста из папоротника 25,00 0,00 0,00 0,47 0,12 0,94 0,24 1,47 0,35 1,88 0,47

Итого - 251,69 194,09 251,69 194,09 251,69 194,09 251,69 194,09 251,69 194,09

Выход 93,00 200,00 186,00 200,00 186,00 200,00 186,00 200,00 186,00 200,00 186,00

Управляющими параметрами в исследовании являются количество вносимой папоротниковой пасты и температурный режим выпечки во второй зоне печи, а результатными - технологические параметры и качество изготовленных образцов галет (табл. 2).

Таблица 2

Показатели интенсивности технологического процесса и качества образцов галет

Кол-во полуф., % Темпе- ратура, 0С Созр. опары, мин Продолж. замеса теста, мин Вылёж. теста, мин Прокатка теста, мин Срок хран., сут Дегуст. оценка, балл

Х1 Х2 У1 У2 У3 У4 У5 У6

0* 240 590 60 60 20 25 24

0* 250 590 60 60 20 23 24

0* 260 590 60 60 20 24 24

2 240 550 55 53 18 24 25

2 250 550 55 53 18 25 26

2 260 550 55 53 18 24 26

4 240 480 47 45 15 30 24

4 250 480 47 45 15 29 24

4 260 480 47 45 15 28 25

6 240 330 36 36 12 29 27

6 250 330 36 36 12 28 27

6 260 330 36 36 12 27 28

8 240 450 34 34 10 36 23

8 250 450 34 34 10 35 23

8 260 450 34 34 10 34 23

* - контрольный образец.

90

ВестникКрасГАУ. 2015. № 10

Показатель продолжительности созревания опары (yi, мин) в области изменения параметров количества полуфабриката (xi, %) представляется следующей функцией (Model Definition):

y=ь + ь • X+b• exp x,

где bo, bi, b2 - отыскиваемые по методу наименьших квадратов коэффициенты регрессии, покрываемые доверительным интервалом (Confidence Intervals) с надёжностью 95% (табл. 3).

Доверительные пределы для значений коэффициентов

Таблица 3

Variable Value Standard Error Lower Limit Upper Limit

b0 591,6288497 11,03040106 559,4200786 623,8376208

b1 -8,554301488 0,6813045343 -10,54371073 -6,564892247

b2 0,1358633939 0,01391391886 0,09523475082 0,176492037

Оценка погрешностей сглаживания опытных данных

Таблица 4

Кол-во полуф., % Созр. опары, мин Выч. созр. опары, мин Отклон. Отн. откл., %

Х1 Y1 Выч. y1 S 5

0* 590 591,7647131 -1,764713130 -0,2991039204

2 550 558,4155460 -8,415546025 -1,530099277

4 480 462,1779159 17,822084100 3,712934188

6 330 338,4852013 -8,485201256 -2,571273108

8 450 449,1566237 0,8433763069 0,1874169571

* - контрольный образец.

Наибольшая абсолютная погрешность приближения не превосходит 17,83, а относительная погрешность не больше 3,72 %. Коэффициент детерминации (Coefficient of Multiple Determination) составляет R2 = 98,85 %. Статистика Дурбина-Ватсона (Durbin-Watsonstatistic) составляет 3,26. Стандартная ошибка оценки (Standard Error of the Estimate) составляет 15,24 [5, 6].

Рис. 1. Зависимость продолжительности созревания опары (yi, мин) от количества полуфабриката (xi, %)

91

Технические науки

Показатель продолжительности замеса теста (y2, мин) в области изменения параметров количества полуфабриката (Х1, %) представляется следующей функцией (ModelDefinition):

y=b0 + b • x2 + b2 • exp x,

где Ьо, bi, b2 - отыскиваемые по методу наименьших квадратов коэффициенты регрессии с надёжностью 95 % (табл. 5).

Доверительные пределы для значений коэффициентов

Таблица 5

Variable Value Standard Error Lower Limit Upper Limit

b0 58,84126535 0,859379966 55,14361117 62,53891953

b1 -0,7292218999 0,05308052392 -0,9576114701 -0,5008323296

b2 0,007339006834 0,001084035209 0,002674728542 0,01200328513

Оценка погрешностей сглаживания полученных данных

Таблица 6

Кол-во полуф., % Продолж. замеса теста, мин Выч. продолж. замеса теста, мин Отклон. Отн. откл., %

Х1 y2 Выч. y2 S 5

0* 60 58,84860435 1,151395646 1,918992743

2 55 55,97860608 -0,978606081 -1,779283784

4 47 47,57441115 -0,5744111457 -1,222151374

6 36 35,55004362 0,4499563753 1,24987882

8 34 34,04833479 -0,04833479463 -0,1421611607

* - контрольный образец.

Наибольшая абсолютная погрешность приближения не превосходит 1,16, а относительная погрешность не больше 1,92 %. Коэффициент детерминации (Coefficient of Multiple Determination) составляет R2 = 99,46 %. Статистика Дурбина-Ватсона (Durbin-Watsonstatistic) составляет 2,13. Стандартная ошибка оценки (Standard Error of the Estimate) составляет 1,19.

Рис. 2. Зависимость созревания опары (yi, мин) от количества полуфабриката (xi, %)

92

ВестникКрасГАУ. 2015. № 10

Показатель продолжительности вылёживания теста (уз, мин) в области изменения параметров количества полуфабриката (Х1, %) представляется следующей функцией (Model Definition):

y=b + b ■ x\ + b' exP X ,

где bo, bi, b2 - отыскиваемые по методу наименьших квадратов коэффициенты регрессии.с надёжностью 95 % (табл. 7).

Таблица 7

Доверительные пределы для значений коэффициентов

Variable Value Standard Error Lower Limit Upper Limit

b0 57,60550776 1,823260573 49,7605645 65,45045103

b1 -0,7146666807 0,1126156418 -1,199218003 -0,2301153586

b2 0,007464366494 0,002299889145 -0,00243136653 0,01736009952

Оценка погрешностей сглаживания опытных данных

Таблица 8

Кол-во полуф., % Вылёж. теста, мин Выч. созр. опары, мин Отклон. Отн. откл, %

Х1 ya Выч. уэ S 5

0* 60 57,61297213 2,387027872 3,978379787

2 53 54,80199566 -1,801995661 -3,399991814

4 45 46,57838147 -1,578381472 -3,507514382

6 36 34,88884762 1,111152375 3,086534376

8 34 34,11780311 -0,1178031143 -0,3464797481

* - контрольный образец.

Наибольшая абсолютная погрешность приближения не превосходит 2,39, а относительная погрешность не больше 3,98 %. Коэффициент детерминации (Coefficient of Multiple Determination) составляет R2 = 97,41%. Статистика Дурбина-Ватсона (Durbin-Watsonstatistic) составляет 2,08. Стандартная ошибка оценки (Standard Error of the Estimate) составляет 2,52.

Рис. 3. Зависимость продолжительности вылёживания теста (уз, мин) от количества полуфабриката (xi, %)

93

Технические науки

Показатель продолжительности прокатки теста (y4, мин) в области изменения параметров количества полуфабриката (Х1, %) представляется следующей функцией (Model Definition):

y=b + b ■ x\ + b' exP xi ,

где bo, bi, b2 - отыскиваемые по методу наименьших квадратов коэффициенты регрессии с надёжностью 95 % (табл.9).

Доверительные пределы для значений коэффициентов

Таблица 9

Variable Value Standard Error Lower Limit Upper Limit

b0 19,32469343 0,5577821294 16,92472427 21,7246626

b1 -0,2367804037 0,03445201056 -0,3850170695 -0,08854373786

b2 0,001969667723 0,000703595023 -0,001057690582 0,004997026028

Оценка погрешностей сглаживания опытных данных

Таблица 10

Кол-во полуф., % Прокатка теста, мин Выч. прокатка теста, мин Отклон. Отн. откл., %

Х1 y4 Выч. y4 S 5

0* 20 19,3266631 0,6733368979 3,36668449

2 18 18,3921258 -0,3921258049 -2,178476694

4 15 15,64374719 -0,6437471892 -4,291647928

6 12 11,59521957 0,4047804253 3,373170211

8 10 10,04224433 -0,04224432913 -0,4224432913

* - контрольный образец.

Наибольшая абсолютная погрешность приближения не превосходит 0,68, а относительная погрешность не больше 4,30 %. Коэффициент детерминации (Coefficient of Multiple Determination) составляет R2 = 98,25 %. Статистика Дурбина-Ватсона (Durbin-Watsonstatistic) составляет 2,10. Стандартная ошибка оценки (Standard Error of the Estimate) составляет 0,77.

Рис. 4. Зависимость продолжительности прокатки теста (y4, мин) от количества полуфабриката (xi, %)

94

ВестникКрасГАУ. 2015. № 10

Показатель срока хранения (y5, сут) в области изменения параметров количества полуфабриката (xi, %) и температуры выпечки (x2, 0C) представляется следующей функцией (Model Definition):

y=ь+b ■ x+b ■ x\ + b ■ x3+ b ■ x4+b ■ x5+~ ,

X2

где bo, bi, Й2, Ьз, b4, b5, Ьб - отыскиваемые по методу наименьших квадратов коэффициенты регрессии с надёжностью 95 % (табл. 11).

Доверительные пределы для значений коэффициентов

Таблица 11

Variable Value StandardError Lower Limit Upper Limit

b0 -1,825419049 2,68057355 -7,574713199 3,923875102

b1 -93,86985922 5,467627338 -105,5968263 -82,1428921

b2 96,1685188 5,645001758 84,06111903 108,2759186

b3 -33,20882714 1,95158757 -37,39459216 -29,02306212

b4 4,733393986 0,2764285536 4,140510025 5,326277948

b5 -0,2375027664 0,01375054376 -0,2669949326 -0,2080106001

b6 7598,747706 715,7969353 6063,506439 9133,988973

Оценка погрешностей сглаживания опытных данных

Таблица 12

Кол-во полуф., % Темп. выпечки, 0C Срок хран., сут Выч. срок хран., сут Отклон. Отн. откл, %

Х1 X2 y5 Выч. y5 S 5

0* 240 25 25,31296562 -0,312965615 -1,25186246

0* 250 23 24,37715925 -1,377159247 -5,987648902

0* 260 24 23,50373997 0,4962600291 2,067750121

2 240 24 25,24834400 -1,248344004 -5,201433351

2 250 25 24,31253764 0,6874623636 2,749849454

2 260 24 23,43911836 0,5608816401 2,337006834

4 240 30 29,83602973 0,1639702743 0,5465675809

4 250 29 28,56957177 0,4304282253 1,484235259

4 260 28 27,40053367 0,5994663338 2,140951192

6 240 29 29,23398467 -0,233984670 -0,806843690

6 250 28 27,96752672 0,0324732807 0,1159760027

6 260 27 26,79848861 0,2015113894 0,7463384791

8 240 36 36,23398467 -0,233984670 -0,649957416

8 250 35 34,96752672 0,0324732809 0,0927808026

8 260 34 33,79848861 0,2015113895 0,5926805574

0 240 43 43,23398467 -0,233984670 -0,544150395

0 250 42 41,96752672 0,0324732808 0,0773173354

0 260 41 40,79848861 0,2015113895 0,4914911938

* - контрольный образец.

95

Технические науки

Наибольшая абсолютная погрешность приближения не превосходит 1,38, а относительная погрешность не больше 5,99 %. Коэффициент детерминации (Coefficient of Multiple Determination) составляет R2 = 99,29 %. Статистика Дурбина-Ватсона (Durbin-Watsonstatistic) составляет 2,41. Стандартная ошибка оценки (Standard Error of the Estimate) составляет 0,63.

Input Ошв ■ M -----

Рис. 5. Зависимость срока хранения (y5, сут) от количества полуфабриката (xi, %)

и температуры выпечки (x2,0C)

Показатель дегустационной оценки изделия (y6, балл) в области изменения параметров количества полуфабриката (Х1, %) и температуры выпечки (x2, 0C) представляется следующей функцией (Model Definition):

y=ь + b ■ x+b ■ X + b ■ + b ■ xt+ b ■ xi +

b

x0

где Й0, b1, Й2, Ьъ, b4, b5, b6 - отыскиваемые по методу наименьших квадратов коэффициенты регрессии с надёжностью 95 % (табл. 13).

Доверительные пределы для значений коэффициентов

Таблица 13

Variable Value StandardError Lower Limit Upper Limit

bo 31,45870647 2,948247916 24,66004678 38,25736616

bi 23,57208309 96771,98222 -223132,6189 223179,7631

b2 -22,62659118 100804,1482 -232476,9924 232431,7392

Ьъ 7,451772192 35281,45191 -81351,57633 81366,47988

b4 -1,007371226 5040,207423 -11623,72569 11621,71095

b5 0,04789460296 252,0103715 -581,088022 581,1838112

Ьб -1862,686568 734,3166587 -3556,020783 -169,3523529

Наибольшая абсолютная погрешность приближения не превосходит 0,38, а относительная погрешность не больше 1,49 %. Коэффициент детерминации (Coefficient of Multiple Determination) составляет R2 = 96,89 %. Статистика Дурбина-Ватсона (Durbin-Watsonstatistic) составляет 2,08. Стандартная ошибка оценки (Standard Error of the Estimate) составляет 0,37.

96

ВестникКрасГАУ. 2015. № 10

Оценка погрешностей сглаживания опытных данных

Таблица 14

Кол-во полуф., % Темп. выпечки, 0С Дегуст. оценка, балл Выч. дегуст. оценка, балл Отклон. Отн. откл., %

Х1 Х2 У6 Выч. у6 8 5

0* 240 24 23,69751244 0,3024875623 1,260364843

0* 250 24 24,00796020 -0,007960199 -0,033167495

0* 260 24 24,29452736 -0,294527363 -1,227197347

2 240 25 25,36417910 -0,364179104 -1,456716417

2 250 26 25,67462687 0,3253731343 1,251435132

2 260 26 25,96119403 0,0388059700 0,1492537309

4 240 24 24,03084577 -0,030845771 -0,128524045

4 250 24 24,34129353 -0,341293532 -1,422056385

4 260 25 24,6278607 0,3721393034 1,488557213

6 240 27 27,03084577 -0,030845771 -0,114243596

6 250 27 27,34129353 -0,341293532 -1,26405012

6 260 28 27,62786070 0,3721393034 1,329068941

8 240 23 22,69751244 0,3024875623 1,315163314

8 250 23 23,0079602 -0,007960199 -0,034609560

8 260 23 23,29452736 -0,294527363 -1,280553754

* - контрольный образец.

ktfut Data * Ч ------

Рис. 6. Зависимость дегустационной оценки (ye, балл) от количества полуфабриката (xi, %)

и температуры выпечки (x2,0C)

Выводы. Сравнительный анализ показателей продолжительности созревания опары, замеса, вылёживания и прокатки теста с различным количеством добавляемой пасты, с аналогичными показателями контрольного образца показал, что при добавке 6 % длительность созревания опары сократилось на 260 мин, продолжительность замеса теста уменьшилась на 24 мин, срок вылёживания теста сократился на 24 мин, продолжительность прокатки теста убавилась на 8 мин.

Исследование показателей срока хранения и дегустационной оценки готового изделия с различным количеством добавляемой пасты с аналогичными показателями контрольного изделия

97

Технические науки

показало, что при добавке в количестве 6 % срок хранения увеличился на 3-5 суток, дегустационная оценка выросла на 3-4 балла.

Таким образом, выбраны эффективные технологические параметры производства галет с количеством добавляемой папоротниковой пасты - 6 %, при котором дегустационная оценка составила 28 баллов.

Литература

1. Олейникова А.Я., Магомедов И.В., Плотникова И.В. Технологические расчеты при производстве кондитерских изделий. - СПб., 2008. - 240 с.

2. Драгилев А.И., Сезанаев Я.М. Производство мучных кондитерских изделий. - М., 2000. - 92 с.

3. Типсина Н.Н., Полякова Т.В., Струпан Е.А. Технология кондитерского производства: лабора-тор. практикум. - Красноярск, 2006. - 61с.

4. Пучкова Л.И. Лабораторный практикум по технологии хлебопекарного производства. - СПб.: ГИОРД, 2004. - 259 с.

5. Моисеев Н.Н. Математические задачи системного анализа. - М.: Наука, 1981. - 448 с.

6. Кобзарь А.И. Прикладная математическая статистика: для инженеров и науч. работников. -М.: Физматлит, 2012. - 816 с.

УДК 658.62:664 Е.О. Никулина, Г.В. Иванова, О.Я. Кольман

ОБЛЕПИХОВЫЙ ШРОТ КАК ФУНКЦИОНАЛЬНЫЙ ИНГРЕДИЕНТ ДЛЯ СОЗДАНИЯ ПРОДУКТОВ

ФУНКЦИОНАЛЬНОГО НАЗНАЧЕНИЯ

Статья посвящена исследованию функциональных характеристик продуктов переработки облепихи (облепихового шрота). Представлены результаты исследований химического состава, показателей безопасности, комплексообразующих свойств обезжиренного облепихового шрота.

Ключевые слова: обезжиренный облепиховый шрот, химический состав, показатели безопасности, функциональный ингредиент, комплексообразующие свойства.

E.O. Nikulina, G.V. Ivanova, O.Ya. Kolman

SEA-BUCKTHORN MEAL AS THE FUNCTIONAL INGREDIENT FOR THE CREATION OF THE FUNCTIONAL PURPOSE PRODUCTS

The article is devoted to the research of the functional characteristics of the sea-buckthorn processing products (sea-buckthorn meal). The research results on the chemical composition, safety indicators, complex-forming properties of the fat-free sea-buckthorn meal are presented.

Key words: fat-free sea-buckthorn meal, chemical composition, safety indicators, functional ingredient, complex-forming properties.

Введение. Одним из приоритетных направлений, способных решать проблемы здорового питания населения Красноярского края, является использование местного дикорастущего и культивируемого сырья, так как природные соединения растительного происхождения весьма активно влияют на ферментные системы детоксикации организма, способствуя нейтрализации и выводу из

98