Меню
Главная
Авторизация/Регистрация
 
Главная arrow Естествознание arrow Многокритериальная оптимизация тепловой обработки мясных полуфабрикатов с использованием современных электрофизических методов нагрева
Посмотреть оригинал

Многокритариальная оптимизация процесса тепловой обработки мясных полуфабрикатов в процессе тепловой обработки

Критерии пищевой и биологической ценности мясных полуфабрикатов

Для управления качеством мясных полуфабрикатов в процессе тепловой обработки разработана многоуровневая многокритериальная оптимизация денатурационных изменений белковых фракций, фракций липидов в жире и их скорое по критериям минимизации потерь пищевой и биологической ценности мясных продуктов в процессе тепловой обработки.

1. Критерий оптимизации по элементам пищевой ценности (белок, жир, влага и т.д.) продукта:

где:

Ь% - удельное содержание 1-го элемента химического состава (белка, жира, влаги и т.д.) в у'-м рецептурном компоненте до ИК-обработки; X; - содержание ьго элемента пищевой ценности до ИК-обработки; Ь,у - удельное содержание Кго элемента химического состава (белка, жира, влаги и т.д.) в у'-м рецептурном компоненте после ИК- обработки;

X] - массовая доля у'-го компонента рецептуры после ИК-обработки.

2. Критерий минимального отклонения исходного содержания массовых долей белковых фракций и фракций липидов от показателей массовых долей после тепловой обработки можно записать в виде:

где:

Р (тЬ) - суммарное квадратичное отклонение белковых фракций; тЬ°кр тЬц - массовая доля к-й белковой фракции в белке у'-го рецептурного компонента до и после ИК - обработки; о р Ь] - массовая доля белка в у'-м рецептурном компоненте продукта до и после ИК - обработки.

где:

Р (ті)- суммарное квадратичное отклонение липидных фракций в жире; тГ ц , тікі - массовая доля к-Рі липидной фракции в жире у'-го рецептурного компонента до и после ИК - обработки;

8°Ф 8и ~ массовая доля жира в у'-м рецептурном компоненте продукта до и после ИК-обработки;

л/,лу - массовая доля у'-го компонента рецептуры до и после ИК- обработки.

3. Критерий минимального отклонения от заданной структуры показателей биологической ценности, например моноструктуры амино- и жирных кислот:

где:

та кі ,такі - удельное содержание к-го моноструктурного компонента в /-м элементе химического состава до и после ИК - обработки;

Ь°ч Ау - удельное содержание і-го элемента химического состава (белка, жира.) в у'-м рецептурном компоненте до и после ИК - обработки.

а кі, акі - удельное содержание к-го моноструктурного компонента в 1-м элементе химического состава до и после ИК - обработки.

4. Критерий минимального отклонения от заданной структуры витаминного состава, углеводов:

где:

ту0^ , ту^ - удельное содержание к-го элемента химического состава в у'-м рецептурном компоненте до и после ИК-обработки [25], ду , Xj - массовая доля у-го компонента рецептуры до и после ИК- обработки.

5. Критерий минимального отклонения от заданной структуры минеральных веществ (макро- и микроэлементов):

где:

Ь° 1у , Ь/у - удельное содержание к-го элемента химического состава в 7-ом

рецептурном компоненте моделируемого продукта до и после ИК- обработки;

X; - содержание 1-го элемента биологической ценности до ИК- обработки;

X] - массовая доля у'-го компонента рецептуры после ИК-обработки.

6. Критерий минимального отклонения энергетической ценности или минимизация потерь энергетической ценности:

где:

  • (2,,° - энергетическая ценность п-й компоненты рецептуры мясного продукта до тепловой обработки, кДж/100 г;
  • - энергетическая ценность п-й компоненты рецептуры мясного продукта после тепловой обработки, кДж/100 г.;

Р„°, Ьп°, С„°, Р,„ Ь,„ С„ - массовые доли, соответственно, белков, жиров и углеводов до и после тепловой обработки, %;

17,2; 38,8; 15,7 - коэффициенты, кДж/(%г).

При ограничениях :

- по массовой доли /-го компонента рецептуры

- по удельному содержанию ьго элемента химического состава

- по удельному содержанию к-го ингредиента в г-м элементе химического состава:

- по интенсивности лучистого потока и расстоянию до излучателя:

- по температуре нагрева:

- по времени процесса:

Моделируя изменение температурного поля и влажностных полей внутри продукта в зависимости от параметров и времени ИК-нагрева, варьируемых в заданных ограничениях (4.38)-(4.44), и определяя по уравнениям регрессии величины массовых долей ингредиентов пищевой и биологической ценности продукта в каждой точке, можно найти минимальные значения критериев (4.31)-(4.37) и соответствующие им оптимальные режимы инфракрасной обработки многокомпонентного продукта.

Предложенная многокритериальная модель может быть использована для анализа тепломассопереноса и изменений амино- и жирокислотного, углеводного, макро- и микроэлементного, витаминного составов многокомпонентных рецептурных композиций по любому частному критерию.

Для выбора наилучшей альтернативы из множества локальнооптимальных решений может быть использован критерий оценки качества продукта [28, 37] после его термообработки, выражаемый многомерной суммой взвешенных нормированных отклонений параметров состояния продукта от их значений до ИК-нагрева:

где:

х). - значение параметра состояния у -го фактора і - й группы до и после термообработки;

AxJ - допустимое отклонение параметра от желаемого значения;

Ьц - весовой коэффициент отклонения 7 -го фактора і - й группы; а, - коэффициент значимости і - ой группы факторов.

Экранная форма ввода исходных данных критериев и представления результатов одномерной оптимизации по пищевой, биологической и энергетической ценности продукта

Рис. 4.19. Экранная форма ввода исходных данных критериев и представления результатов одномерной оптимизации по пищевой, биологической и энергетической ценности продукта (кускового полуфабриката из говяжьей вырезки)

В результате оптимизации процесса для различных видов мясных изделий получены:

  • - для модельных фаршевых систем (на примере бифштекса рубленого) рекомендуется двухстадийный инфракрасный нагрев с двухсторонним обогревом и доведение температуры в центре продукта до 80°С, потери нутриентов при этом составляет 0,04% и функционал качества в виде функции полезности (7.31) имеет значение 0,84 при плотности лучистого потока 1- стадии 3,5 кВт/м2, 2 - стадии 7,8 кВт/м ; время тепловой обработки составляет 12,8 мин. - для кусковых полуфабрикатов из говяжьей вырезки, таких как мясные натуральные полуфабрикаты, температуру в камере рекомендуется под держивать 166°С для доведения температуры в центре 80°С, время тепловой обработки до 9 мин; при этом минимальные потери нутриентов составляют 0,08% и функционал качества - максимальное значение 0,84 (рис. 4.19);
  • - для модельных фаршевых систем, включающих компоненты растительного происхождения (на примере котлет с растительными добавками) рекомендуется температура в камере ИК-печи 179— 180°С до доведения температуры в продукте 80°С, время тепловой обработки 10 мин, потери нутриентов при этом составляет 0,004%, функционал качества 0,96.
 
Посмотреть оригинал
< Предыдущая   СОДЕРЖАНИЕ   Следующая >
 

Популярные страницы