Описание процесса структурообразования мармелада на основе агара и сахара. Составление уравнения регрессии, отражающего зависимость пластической прочности массы от дозировки сахара и малинового пюре. Оптимизация структурно-механических свойств мармелада.
Краткое сожержание материала:

Размещено на

Реферат

Исследование моделей структурно-механических свойств фруктового мармелада и их оптимизация



Цель нашего исследования - разработка технологии желейно-фруктового мармелада на агаре повышенной пищевой ценности, увеличенного срока годности с добавлением ягод, например малины.

Ягоды малины очень нежные, поэтому при транспортировке и хранении теряют привлекательный внешний вид и деформируются. Из таких ягод готовили пюре с массовой долей сухих веществ 20+2 % и использовали для приготовления мармелада.

Основным физико-химическим процессом при производстве мармеладных изделий является процесс студнеобразования, поэтому важно исследовать процесс структурообразования мармелада на основе студнеобразователя агара и сахара, определить оптимальные параметры.

В качестве основных факторов, влияющих на структурно-механические свойства мармеладной массы, выбраны: x₁ - дозировка сахара, г; x₂ - дозировка малинового пюре из деформированных ягод, г (таблица 1).

Таблица 1 ? Характеристики планирования

Характеристика планирования	Значения факторов, г
	х1	х2
Основной уровень (0)	93,00	37,00
Интервал варьирования	7,09	7,09
Верхний уровень (+1)	100,09	44,09
Нижний уровень (-1)	85,91	29,91
Верхняя "звездная" точка (+1,41)	103,00	47,00
Нижняя "звездная" точка (-1,41)	83,00	27,00

Критерием оценки влияния указанных факторов на структурно-механические свойства мармеладной массы y принята пластическая прочность мармеладной массы, кПа.

Моделирование и оптимизацию структурно-механических свойств мармеладной массы проводили экспериментально-статистическими методами в несколько этапов.

Первый этап заключался в выборе наиболее приемлемой форме уравнения регрессии. С целью сокращения продолжительности экспериментальных исследований и снижения затрат на их реализацию, реализовали полный факторный эксперимент (ПФЭ) типа 2² в соответствии с матрицей планирования (таблица 2, опыты 1 - 4).

Опыты проводили в двух кратной повторности, для оценки воспроизводимости опытов в центре плана были реализованы 5 параллельных опытов (таблица 2, опыты 9 - 13). Число опытов в центре плана выбрали с учетом возможного в дальнейшем перехода к планированию второго порядка. Для исключения влияния неконтролируемых параметров на результаты эксперимента порядок опытов рандомизировали посредством таблицы случайных чисел. В таблице 2 представлены средние арифметические значения функции отклика в двух параллельных опытах.

Таблица 2 ? Матрица планирования и результаты эксперимента

№ опыта	Кодированные значения факторов	Натуральные значения факторов, г	Функция отклика y, кПа
	Х1	Х2	х1	х2
1	2	3	4	5	6
1	- 1	- 1	85,91	29,91	12,10
2	+ 1	- 1	100,09	29,91	40,30
3	- 1	+ 1	85,91	44,09	8,10
4	+ 1	+ 1	100,09	44,09	16,10
5	- 1,41	0	83,00	37,00	28,20
6	+ 1,41	0	103,00	37,00	21,50
7	0	- 1,41	93,00	27,00	42,90
8	0	+ 1,41	93,00	47,00	24,20
9	0	0	93,00	37,00	47,00
10	0	0	93,00	37,00	47,05
11	0	0	93,00	37,00	46,95
12	0	0	93,00	37,00	47,15
13	0	0	93,00	37,00	47,20

План ПФЭ типа 2² дает возможность рассчитать 4 регрессионных коэффициента и построить уравнение первого порядка. Как известно [1], свободный член b₀ уравнения регрессии является оценкой выхода процесса в центральной точке эксперимента, которая смешанна с суммарной оценкой квадратичных эффектов всех факторов. Если квадратичные эффекты будут значимы, то и прогнозируемые результаты опытов в центре плана эксперимента будут значимо отличаться от их экспериментальных значений. Параллельные опыты в центре плана эксперимента позволяют, не приступая даже к расчету всех (кроме b₀) оценок коэффициентов уравнения, судить о возможности описания изучаемых зависимостей уравнением первого порядка без включения в него квадратичных членной.

Для этого были рассчитаны значения свободного члена b₀, среднего арифметического функции отклика в центре эксперимента, оценки дисперсии разности и доверительная ошибка разности (таблица 3).

Таблица 3 ? Результаты расчета доверительной ошибки

Показатель	Значение
Свободный член b0	19,15
Среднее арифметическое значение функции отклика в центре эксперимента	47,07
Оценка дисперсии разности	15,28
Разность	27,92
Доверительная... Другие файлы: Исследование показателей качества мармелада формового желейного Понятие конкурентоспособности товаров. Методы оценки и пути повышения конкурентоспособности предприятия. Сущность кондитерских изделий и требования, п... Структурно-функциональный анализ организации деятельности персонала отдела Проведение структурно-функционального анализа организации деятельности персонала. Организационная структура и принципы ее построения. Исследование и о... Классификация и потребительские свойства мармелада Химический состав и пищевая ценность мармелада. Классификация этого вида кондитерских изделий. Факторы, определяющие его качество и возможные дефекты.... Исследование физико-механических свойств и структуры наплавленного металла после различных технологических режимов нанесения покрытия Повышение износостойкости наплавочных материалов за счет их структурно-фазового состояния. Назначение, характеристика состава и микроструктура наплавл... Новое в конструировании моделей обуви Дана методика определения технологических и конструктивных параметров проектируемой модели. Приведен расчет моделей на основе антропометрических данны...