Сүтқышқылды өнімдердің сапа параметрлерін математикалық модельдеу

Abstract

Сүтқышқылды өнімдерінің оңтайлы сапа параметрлерін модельдеуге байланысты ғылыми тақырып аса өзекті болып табылады және халықты ағзаның пайдалы заттарға қажеттілігін қанағаттандыратын жоғары сапалы өнімдермен қамтамасыз ету бойынша қолданыстағы мемлекеттік бағдарламалар мен ұлттық жобалар жазықтығында ерекше орын алады. Компьютерлік математиканың сандық жүйелеріне негізделген есептеу әдістері рецептуралар мен параметрлерді модельдеуде ерекше мәнге ие, бұл арнайы және жаппай тамақтануға арналған сүтқышқылды өнімдерді өндіру процесіне барынша негізделген көзқараспен қарауға мүмкіндік береді. Бұл ғылыми мақалада пробиотикалық ашытқыларды қолдана отырып, түйе сүті негізінде әзірленген сүтқышқылды өнімдердің рецептурасы мен сапа көрсеткіштерін математикалық модельдеу нәтижелері келтірілген. Модельдеу зерттелетін процестің математикалық моделін құрастыруда жиі қолданылатын «қара жәшік» тұжырымдамасын қолдану арқылы жүзеге асырылады. Зерттеуді жоспарлау матрицасы 30 қайталанымнан тұрды және 100 л сүтті ашытуға қажетті барлық өзгермелі параметрлерді қамтыды (енгізілген пробиотикалық ашытқы мөлшері (0,1-0,3 кг), ашыту уақыты (4-12 сағат) және температурасы (30-34°С), қышқылдық (104-121°Т). Кіріс деректерін ескере отырып, сүтқышқылды өнім үшін әсер ету беті мен тең деңгейлі сызықтар анықталды, жеке көрсеткіштер үшін регрессия теңдеулері құрастырылды. Жүргізілген ғылыми жұмыстың нәтижесінде түйе сүті негізінде сүтқышқылды өнімдер өндіру үшін сапаның оңтайлы параметрлері анықталды: ашыту уақыты – 12 сағат, ашыту температурасы – 32 °С, сақтау мерзімі – 45 тәулік, бұл ретте қол жеткізілген қышқылдық – 116 °Т болды, нәтижесінде сүтқышқылды өнімнің ең жақсы органолептикалық көрсеткіштері сақталды, олар мүмкін 5 баллдың 4,8-іне бағаланды. Осылайша, модельдеудің бұл әдісі белгілі қасиеттерге ие тамақ өнімдерін өндіруге зерттеу жүргізу үшін жәнеғылыми-зерттеу жұмыстарының нәтижелерін енгізу үшін ең тиімді құрал болып табылады.

Научная тематика, связанная с моделированием оптимальных параметров качества кисломолочных продуктов, не теряет своей актуальности и находится в плоскости действующих государственных программ и национальных проектов по обеспечению населения доступными продуктами высокого качества, удовлетворяющими потребности организма в полезных веществах. Особое значение при моделировании рецептур играют вычислительные методы на основе цифровых систем компьютерной математики, что позволяет максимально обоснованно подойти к процессу производства кисломолочных продуктов для специализированного и массового питания. В данной научной статье отражены результаты математического моделирования рецептуры и показателей качества кисломолочных продуктов на основе верблюжьего молока с использованием пробиотических заквасок. Моделирование выполнено с использованием концепции «черного ящика», часто применяемого при создании математической модели исследуемого процесса. Матрица планирования исследования включала 30 повторений, при которых охватывались все варьируемые параметры для ферментации 100 л молока (количество вносимой пробиотической закваски (0,1-0,3 кг), время (4-12 часов) и температура (30-34°С) сквашивания, кислотность (104-121°Т). С учетом входных данных была определена поверхность отклика и линии равного уровня для кисломолочного продукта, составлены уравнения регрессии для отдельных показателей. В результате проведенной научной работы были определены оптимальные параметры качества для производства кисломолочных продуктов на основе верблюжьего молока: время ферментации – 12 часов, температура – 32°С, срок хранения – 45 суток, при этом достигаемая кислотность – 116°Т, в результате чего сохранились наилучшие органолептические показатели кисломолочного продукта, которые были оценены на 4,8 балла из возможных 5. Таким образом, данный метод моделирования является наиболее эффективным инструментом для исследования и внедрения результатов научноисследовательских работ в производство пищевых продуктов с заданными свойствами.

The scientific topic related to the modeling of optimal quality parameters of fermented milk products does not lose its relevance and is in the plane of existing state programs and national projects to provide the population with affordable high-quality products that meet the body's needs for nutrients. Computational methods based on digital systems of computer mathematics play a special role in modeling recipes, which makes it possible to approach the process of producing fermented dairy products for specialized and mass nutrition as reasonably as possible. This scientific article reflects the results of mathematical modeling of the formulation and quality indicators of fermented dairy products based on camel milk using probiotic starter cultures. The simulation was performed using the concept of a «black box», which is often used to create a mathematical model of the process under study. The study planning matrix included 30 repetitions, which covered all the variable parameters for fermentation of 100 liters of milk (the amount of probiotic starter culture (0.1-0.3 kg), time (4-12 hours) and temperature (30-34°C) of fermentation, acidity (104121°T). Taking into account the input data, the response surface and lines of equal level for the fermented milk product were determined, regression equations for individual indicators were compiled. As a result of the scientific work carried out, the optimal quality parameters for the production of fermented dairy products based on camel milk were determined: the fermentation time – 12 hours, the temperature –32 °C, the shelf life – 45 days, while the achieved acidity – 116 °T, as a result, the best organoleptic parameters of the fermented milk product have been preserved, which were estimated at 4.8 points out of a possible 5. Thus, this modeling method is the most effective tool for researching and implementing the results of scientific research into the production of food products with specified properties.