Blagoveschensk, Blagoveshchensk, Russian Federation
VAC 05.18.04 Технология мясных, молочных и рыбных продуктов и холодильных производств
UDK 62 Инженерное дело. Техника в целом. Транспорт
GRNTI 65.63 Молочная промышленность
OKSO 260000 ТЕХНОЛОГИЯ ПРОДОВОЛЬСТВЕННЫХ ПРОДУКТОВ И ПОТРЕБИТЕЛЬСКИХ ТОВАРОВ
BBK 36 Пищевые производства. Общественное питание. Кулинария
TBK 5582 Пищевые производства
BISAC TEC012040 Food Science / Food Types *
Technological processes in the dairy industry can be studied using mathematical modeling. In this work, using two-factor analysis, the change in the titratable acidity index is shown depending on the parameters of the production process of fortified fermented milk drinks, which have the greatest impact on the process of obtaining bifivit and immunovit. As a result, mathematical models have been developed.
bifivit, immunovit, soy protein ingredient, two-factor analysis, linear regression equation, graph
Введение. Функциональное питание является важным компонентом нутритивной профилактики и терапии в современной медицине [1]. Использование соесодержащих продуктов с целью обогащения рациона питания белком привлекает все большее внимание [2-4]. В лаборатории переработки сельскохозяйственной продукции Всероссийского НИИ сои разрабатывается линейка продуктов функционального назначения, в том числе, на основе кисломолочных напитков, что требует системного подхода к выявлению зависимости физико-химических показателей от технологических параметров технологического процесса [5, 6].
Цель настоящего исследования состояла в моделировании основных технологических параметров процесса производства бифивита и иммуновита.
Объект исследования
Объектами исследований являлись кисломолочные напитки (бифивит, иммуновит), приготовленные по стандартной рецептуре и обогащенные соевым белковым ингредиентом (СБИ), полученным из соевого зерна сортов селекции Всероссийского НИИ сои. Кисломолочные напитки получали путем термостатирования [7]. Математическую обработку экспериментальных данных проводили с помощью пакета прикладных программ Матлаб [8, 9].
При разработке технологии кисломолочных продуктов важными параметрами являются: температура и продолжительность сквашивания продукта. Для изучения влияния данных параметров на показатель титруемой кислотности (К) проведены научные исследования. Технологические параметры – температура сквашивания в термостате (Tс), продолжительность сквашивания (τс) и уровни их варьирования определены экспериментальным путем (табл. 1). Число повторностей N = 9.
При изучении параметров технологии производства кисломолочных напитков, разработали математические модели путем проведения двухфакторного анализа и получили уравнение линейной регрессии, описывающее динамику изменения показателя кислотности бифивита (Кб) и иммуновита (Ки) обогащенных СБИ, в зависимости от исследуемых факторов.
Таблица 1. Факторы и уровни их варьирования
|
Обозначение |
Фактор |
|
|
Тскв, °С |
τ, мин |
|
|
Верхний уровень (+1) |
40 |
480 |
|
Основной уровень (0) |
39 |
420 |
|
Нижний уровень (–1) |
38 |
360 |
Уравнение для бифивита:
Кб = – 311,5 + 9,767· Tс + 0,08028· τс (1)
при коэффициенте множественной корреляции R=0,7804. Критерий Т для коэффициента температуры сквашивания составил 4,95, а для коэффициента продолжительности сквашивания составил 2,44.
Зависимость параметров из уравнения 1 показана на рисунке 1.
Рис. 1 График зависимости кислотности бифивита от технологических параметров.
Уравнение для иммуновита:
Ки = – 305,8 + 9,600· Tс + 0,07722· τс (2)
при коэффициенте множественной корреляции R=0,7645. Критерий Т для коэффициента температуры сквашивания составил 4,47, а для коэффициента продолжительности сквашивания составил 2,3.
Зависимость параметров из уравнения 2 показана на рисунке 2.
Рис. 2 График зависимости кислотности иммуновита от технологических параметров.
Анализ T-статистик уравнений 1, 2 показывает, что при получении бифивита и иммуновита обогащенных СБИ, фактор Tс (температура сквашивания) оказывает значительно большее влияние на показатель кислотности кисломолочных напитков, чем фактор τс (продолжительность сквашивания). Следовательно, при разработке технологического процесса в обоих случаях необходимо уделить особое внимание поддержанию требуемой температуры.
Заключение. Таким образом, при получении кисломолочных напитков бифивита и иммуновита параметры: температура 38-40°С и продолжительность сквашивания 360-480 мин, являются благоприятными. При использовании данных параметров, согласно уравнению линейной регрессии, титруемая кислотность бифивита составила 80-109°Т, иммуновита – 93-128°Т, что соответствует нормам ГОСТ.
1. Kayshev V.G, Seregin S.N. Funkcional'nye produkty pitaniya: osnova dlya profilaktiki zabolevaniy, ukrepleniya zdorov'ya i aktivnogo dolgoletiya // Pischevaya promyshlennost'. 2017. № 7. S. 8-14.
2. Skripko O.V. Ispol'zovanie dal'nevostochnyh sortov soi dlya pererabotki na pischevye celi. Vtoraya mezhdunarodnaya nauchno-prakticheskaya Internet–konferenciya. Rezhim dostupa: http://www.infotechno.ru/ros-soya2018/dok_skripko2018.php (data obrascheniya 21.08.2020).
3. Mark Messina. Soy and Health Update: Evaluation of the Clinical and Epidemiologic Literature // Nutrients. 2016. Vol. 8. № 12. P. 754.
4. Razrabotka tehnologii polucheniya soevo-tykvennyh desertov funkcional'nogo naznacheniya / Stacenko E.S., Litvinenko O.V., Korneva N.Yu. Shtarberg M.A., Borodin E.A. // Tehnika i tehnologiya pischevyh proizvodstv. 2020. T. 50, №2. S. 351-360. DOI: https://doi.org/10.21603/2074-9414-2020-2-351-360
5. Zaharova L.M., Orehova S.V., Zaharenko M.A., Lozmanova S.S. Issledovanie tehnologicheskih parametrov proizvodstva funkcional'nogo kislomolochnogo produkta // Tehnika i tehnologiya pischevyh proizvodstv. 2012. №2. S.45-50.
6. Krasil'nikova E.A., Burykina I.M. Vybor optimal'nyh tehnologicheskih parametrov proizvodstva tvorozhnogo produkta // Uspehi sovremennogo estestvoznaniya. 2005. №9. S. 76-77
7. Tverdohleb G.V., Sazhinov G.Yu., Ramanauskas R.I. Tehnologiya moloka i molochnyh produktov. M.: DeLi print, 2006. 616 s.
8. Bezrukov N.S., Ermakova E.V., Kolosov V.P., Perel'man Yu.M. Sistema podderzhki prinyatiya resheniya dlya diagnostiki bronhial'noy astmy po neyrofiziologicheskim parametram na osnove adaptivnoy neyro-nechetkoy seti // Informatika i sistemy upravleniya. 2006. № 2 (12). S. 29-36.
9. Bezrukov N.S., Prihod'ko A.G., Ermakova E.V., Eremin E.L., Perel'man Yu.M. Sistema podderzhki prinyatiya resheniya dlya diagnostiki bronhial'noy astmy i hronicheskoy obstruktivnoy bolezni legkih // Byulleten' fiziologii i patologii dyhaniya. 2006. № S23. S. 32-34.
