Определение показателей качества молочных продуктов

Для оценки качества готового продукта был разработай комплексный показатель качества, включающий в себя оценку органолептических, физико-химических свойств и пищевую ценность.

Комплексный показатель рассчитывается по формуле (4.1):

К.,к = У К w ? Вк (4 ])

//Л Sri i л, 9 ' • г /

1=1

где Кзн— коэффициент значимости показателя качества;

Вк - присваиваемый балл качества.

В органолептические показатели входит внешний вид, цвет, вкус, запах, консистенция.

К физико-химическим показателям для сухих молочных продуктов относят массовую долю влаги, жира, белка и индекс растворимости.

Для оценки пищевой ценности определялось содержание витаминов Bi, Вг, РР, С.

Для оценки органолептических свойств сухих молочных продуктов была отобрана группа экспертов из пяти человек. Была разработана 5-бальная шкала органолептической оценки готового продукта по четырем показателям качества: консистенции, запаху продукта, а также цвету и вкусу готовых изделий. Коэффициенты весомости каждого показателя определяли путем опроса группы экспертов, являющихся специалистами в области молочного производства, хорошо знающими продукт и его технологии. В приложении Г представлена шкала органолептической оценки качества сухих молочных продуктов.

К физико-химическим показателям для сухих молочных продуктов относят массовую долю влаги, жира, белка и индекс растворимости. Физико-химические параметры качества готового продукта определяли по стандартным методикам, приведенным в стандартах. Значительное количество показателей качества создавало сложности при сравнении исследуемых образцов. В связи с этим был разработан комплексный показатель качества, включающий все единичные показатели с соответствующими коэффициентами значимости: массовая доля влаги - 8, массовая доля жира - 3, массовая доля белка - 5, индекс растворимости - 9. Экспериментальные значения по каждому физико-химическому показателю, умножались на соответствующие коэффициенты значимости и после суммирования составляли значение комплексного показателя (ПКф-х). В таблице 4.2 физико-химические показатели сухого молока, витаминизированной смеси и сливок указаны через дробь.

Для изучения влияния режимов распылительной сушки на пищевую ценность в сырье и готовом изделии определяли содержание витаминов Bi, В2, РР и С.

При изучении влияния различных технологических параметров на качество готового продукта выбрали по одному продукту из каждой группы. Так как при получении сухого молока из молока влажностью 90 % необходимо использовать дополнительные ресурсы, для более полного анализа воздействия разработанной технологии на пищевую ценность нами были выбраны следующие продукты:

I группа - низковязкие продукты: концентрированное молоко «Шадринское»;

II группа - средневязкие продукты: концентрированная витаминизированная смесь на молочной основе «Малютка»;

III группа - высоковязкие продукты: концентрированная витаминизированная смесь на молочной основе «Милковит».

Таблица 4.2 - Физико-химические показатели

Численное значение уровней качества, баллы

массовая доля влаги, %

массовая доля жира, %

массовая доля белка, %

индекс растворимости, %

5

4/5/4

25/22/42

34/37/35

98/96/98

4

4,5/5,5/4,5

26/24/44

32/35/33

96/94/97

3

6/6,5/6

28/25/47

30/31/29

91/92/92

2

7/7/7

29/27/49

25/26/24

87/90/87

1

8/9/8

30/29/50

20/22/21

85/87/85

Коэффициент значимости

8

3

5

9

Примечание - Например, если индекс растворимости готовых изделий ниже 85 %, или имеет влажность более 9 %, такие образцы набирают значение комплексного показателя, равное 10 баллам. Если образец получает значение комплексного показателя ниже нижнего предела, это соответствует неудовлетворительному качеству продукта.

Для обеспечения полного охвата большинства возможных вариантов комбинирования технологических параметров воспользовались таблицей 4.1. Результаты экспериментов, учитывающие методику проведения многофакторного эксперимента и представлены в приложении Д-Ж.

Анализу подвергались рисунки, представленные в приложениях

Д-Ж, на которых представлены поверхности отклика зависимостей органолептических и физико-химических показателей, пищевой ценности и технологического параметра - времени от температуры сушильного агента, частоты вращения клапана пульсатора при заданном отношении скоростей основного и поперечного потоков.

Каждая поверхность отклика была получена путем графического анализа диаграмм, полученных из экспериментальных данных обработанных на основе композиционного ортогонального плана ПФЭ 23.

Так как наиболее важным для нас является показатель пищевой ценности то от этих поверхностей и отталкивались.

При построении поверхности отклика использовались величины в условных единицах, для перевода их в натуральную величину использовали формулы (4.2):

t = 20*С + 60

<у' = 1Ое2 3026^ , (4.2)

vOBI/ = 0,le2-^

При анализе поверхностей отклика средневязких продуктов при отношении скоростей основного и поперечного потока равного -1 условных единиц (0,01) видно, что показатель физико-химических свойств свыше 110 баллов достигается при t 0,9^-1 условных единиц, со 0,24 у.е. Наилучшим показателем органолептических свойств свыше 90 баллов достигается при t 0,44),8 у.е., со 04 у.е.. Наилучший показатель пищевой ценности 75 баллов достигается при t -0,9-^-0,2 у.е., со -1=-0,8 у.е., а так же при t -0,9=-0,5 у.е., со 0,94 у.е.. Наилучшее время сушки до 7,5 с достигается при t 0,4-1 у.е., со 0,24 у.е.. Наилучшим сочетанием является область ограниченная линиями: Кпц=75 баллов, Кф-х=95 баллов, со=10 об/мин, т =8,5 с, для этой области Кпц<75 баллов, Кф-х<95 баллов, со -0,94 у.е., т <8,5 с.

При анализе поверхностей отклика средневязких продуктов при отношении скоростей основного и поперечного потока равного 0 условных единиц (0,1) видно, что показатель физико-химических свойств свыше 95 баллов достигается при t 0,6=1 у.е., со 0,5=1 у.е.. Наилучшим показателем органолептических свойств свыше 90 баллов достигается при t 0,2=1 у.е., со -0,3=1 у.е.. Наилучший показатель пищевой ценности свыше 75 баллов достигается при t -0,9=-0,2 у.е., со -1=-0,9 у.е.. Наилучшее время сушки до 7 с. достигается при t 0,6=1 у.е., со 0,6^-1 у.е.. Наилучшим сочетанием является область ограниченная линиями: Кпц=75 баллов, Кф-х=80 баллов, со=1000 об/мин, т =10 с, для этой области Кпц<75 баллов, Кф-х<80 баллов, со 0,9=1 у.е., т <8 с.

При анализе поверхностей отклика средневязких продуктов при отношении скоростей основного и поперечного потока равного 1 условных единиц (1) видно, что показатель физико-химических свойств свыше 95 баллов достигается при t 0,4=1 у.е., со 0,8=1 у.е.. Наилучшим показателем органолептических свойств свыше 90 баллов достигается при t 0,3=1у.е., со -0,1=1у.е.. Наилучший показатель пищевой ценности свыше 75 баллов достигается при t -1=-0,2 у.е., со -1=1 у.е.. Наилучшее время сушки до 7 с. достигается при t 0,6=1 у.е., со -0,3=1 у.е.. Наилучшим сочетанием является область ограниченная линиями: Кпц=75 баллов, Кф-х=1 10 баллов, со=1000 об/мин, т =10 с, для этой области Кпп<75 баллов, Кф-х<80 баллов, со 0,9=1 у.е., т <9,5 с.

Сравнивая наилучшие сочетания при сушке средневязких продуктов получим, что оптимальным являются следующие параметры: Уосн/упер=, со=О,9=1 у.е., t=-0,l=-0,05 у.е., при этом для этой области Кпц<75 баллов, Кф-х<1 10 баллов, Кос<75 баллов, со 0,9=1 у.е., т <9,5 с.

При анализе поверхностей отклика низковязких продуктов при отношении скоростей основного и поперечного потока равного -1 условных единиц (0,01) видно, что показатель физико-химических свойств свыше 110 баллов достигается при t 0,5=1 у.е., со 0,9^-1 у.е.. Наилучшим показателем органолептических свойств свыше 80 баллов достигается при t 0,8^-1 у.е., со 0,9=1 у.е., а так же t 0,7=1 у.е, со -0,9=4 у.е. Наилучший показатель пищевой ценности свыше 80 баллов достигается при t -0,4=4 у.е., со -1=1 у.е.. Наилучшее время сушки до 7 с достигается при t 0,4=1 у.е., со 0,4=1 у.е.. Наилучшим сочетанием является область ограниченная линиями: Кпц=75 баллов, Кф-х=Ю0 баллов, со=1000 об/мин, т =9 с, для этой области Кпп>75 баллов, Кф-х>100 баллов, со 0,8=1 у.е., т < 9 с.

При анализе поверхностей отклика низковязких продуктов при отношении скоростей основного и поперечного потока равного 0 условных единиц (0,1) видно, что показатель физико-химических свойств свыше 105 баллов достигается при t 0,2=0,9 у.е., со 0,6=1 у.е.. Наилучшим показателем органолептических свойств свыше 90 баллов достигается при t 0,4-4 у.е., со 0,9=1 у.е. Наилучший показатель пищевой ценности свыше 80 баллов достигается при t -0,1 =-0,4 у.е., со 4 =-0,8 у.е.. Наилучшее время сушки до 6 с. достигается при t 0,7=1 у.е. , со 0,5=1 у.е.. Наилучшим сочетанием является область ограниченная линиями: Кпц=70 баллов, Кф-х=95 баллов, со=10 об/мин, t=ll с, для этой области Кпц>70 баллов, Кф-х>95 баллов, со 0,9=1 у.е., т <11 с.

1а-Кпц-55-60 баллов, 1б-Кпц-60-65 баллов, 1в-Кпц-65-70 баллов, 1г-Кпц-75-80 баллов , 2а-Кф-х-110-130 баллов, 2б-Кф-х-80-110 баллов, 2в-Кф-х-50-80 баллов, За-Кор-90-100 баллов, Зб-Кор-75-90 баллов, Зв-Кор-60-75 баллов, 4a-t-3-5 с, 46-t-5-7 с, 4в-1-7-10 с

Рисунок 4.5 - Оптимальное сочетание поверхностей отклика для средневязких продуктов (область заштрихована)

При анализе поверхностей отклика низковязких продуктов при отношении скоростей основного и поперечного потока равного 1 условных единиц (1) видно, что показатель физико-химических свойств свыше 115 баллов достигается при t 0,2-5-1 у.е., со О,4-5-1 у.е.. Наилучшим показателем органолептических свойств свыше 80 баллов достигается при t 0,3-5-1 у.е., со 0,9-5-1 у.е.. Наилучший показатель пищевой ценности свыше 75 баллов достигается при t -1—-0,3 у.е., со -1—-0,3 у.е.. Наилучшее время сушки до 6 с. достигается при t 0,9^-1 у.е., со 0,8-1 у.е.. Наилучшим сочетанием является область ограниченная линиями: Кпц=70 баллов, Кф-х=1 15 баллов, со=1000 об/мин, т =10 с, для этой области Кнц>70 баллов, Кф-х<>1 15 баллов, со 0,9-1 у.е., т <10 с.

Сравнивая наилучшие сочетания при сушке низковязких продуктов получим, что оптимальным являются следующие параметры: Voci/vnOnep=l, t -0,05-0 у.е., со 0,95-1 у.е., при которых оптимальным является область Кпц>70 баллов, Кф-х>1 15 баллов, со 0,95-1 у.е., т < 10 с.

При анализе поверхностей отклика высоковязких продуктов при отношении скоростей основного и поперечного потока равного -1 условных единиц (0,01) видно, что показатель физико-химических свойств свыше ПО баллов достигается при t 0,5-0,9 у.е., со 0,5-1 у.е.. Наилучшим показателем органолептических свойств свыше 100 баллов достигается при t 0,6-1 у.е., со 0-0,6 у.е., а так же t 0,7-1 у.е., со -0,9--1 у.е.. Наилучший показатель пищевой ценности свыше 80 баллов достигается при t -0,4--1 у.е., со -1—0,6 у.е.. Наилучшее время сушки до 6 с достигается при t 0,6-1 у.е., со 0,9-1 у.е.. Наилучшим сочетанием является область ограниченная линиями: Кпц=75 баллов, Коп=90 баллов, т =9 с, для этой области Кпц>75 баллов, Коп>90 баллов, со 0,2-0,6 у.е.( об/мин), t 0,1-0,2, т< 9 с.

При анализе поверхностей отклика высоковязких продуктов при отношении скоростей основного и поперечного потока равного 0 условных единиц (0,1) видно, что показатель физико-химических свойств свыше 130 баллов достигается при t 0,5-0,8 у.е., со 0,8-1 у.е.. Наилучшим показателем органолептических свойств свыше 90 баллов достигается при t 0,4-1 у.е., со -0,1-0,8 у.е.. Наилучший показатель пищевой ценности свыше 80 баллов достигается при t -0,1+-0,3 у.е., со -1+--0Д у.е.. Наилучшее время сушки до 7 с. достигается при t 0,7+1 у.е., со 0,7+1 у.е.. Наилучшим сочетанием является область ограниченная линиями: Кпц=75 баллов, Кф.х=80 баллов, т =8 с, для этой области Кпц>75 баллов, Кф-х>80 баллов, со 0,7+0,8 у.е., t 0+0,1, т <8 с.

1а-Кпц-60-65 баллов, 1б-Кпц-65-70 баллов, 1в-Кпц-70-75 баллов, 1г-Кпц-75-80 баллов, 2а-Кф-х-115-125 баллов, 2б-Кф-х-105-115 баллов, 2в-Кф-х-95-105 баллов, За-Кор-80-90 баллов, Зб-Кор-70-80 баллов, Зв-Кор-60-70 баллов, 4a-t-2-4 с, 46-t-4-6 с, 4в-Ьб-8 с

Рисунок 4.6 — Оптимальное сочетание поверхностей отклика для низковязких продуктов (область заштрихована)

При анализе поверхностей отклика высоковязких продуктов при отношении скоростей основного и поперечного потока равного 1 условных единиц (1) видно, что показатель физико-химических свойств свы-107

ше ПО баллов достигается при t 0,4-4),9 у.е., со -0,1-4 у.е.. Наилучшим показателем органолептических свойств свыше 100 баллов достигается при t 0,4-4, со -0,1 -4),7 у.е.. Наилучший показатель пищевой ценности свыше 75 баллов достигается при t -Н-0,3 у.е., со -1-4),3 у.е.. Наилучшее время сушки до 6 с. достигается при t 0,7^-1 у.е., со 0,5^-1 у.е.. Наилучшим сочетанием является область ограниченная линиями: Кпц=70 баллов, Коп=95 баллов, Кф-х=105 баллов, т =9 с, для этой области Кптт>70 баллов, Кф-х>105 баллов, со -0,1-4),5 у.е., т <9 с.

1а-Кпц-60-65 баллов, 1б-Кпц-65-70 баллов, 1в-Кпц-70-75 баллов, 1г-Кпц-75-80 баллов, 2а-Кф-х-115-125 баллов, 2б-Кф-х-100-115 баллов, 2в-Кф-х-80-100 баллов, За-Кор-80-100 баллов, Зб-Кор-60-80 баллов, Зв-Кор-40-60 баллов, 4a-t-4-5 с, 46-t-5-6 с, 4в-1-6-7 с, 4r-t-7-8 с

Рисунок 4.7 - Оптимальное сочетание поверхностей отклика для высоковязких продуктов (область заштрихована)

Сравнивая наилучшие сочетания при сушке высоковязких продуктов получим, что оптимальным являются следующие параметры: VocH/vnOnep=l, t 0,1-Ю,3 у.е., со -0,1-Ю,5 у.е., при которых оптимальным является область Кпп>70 баллов, Кф-х>105 баллов, со -0,1-Ю,5 у.е., т <8 с.

Таким образом для каждой группы продуктов были определены параметры процесса сушки - частота вращения дроссель-клапана пульсатора, отношение скоростей потоков, температура сушильного агента-при которых достигалось оптимальное качество продукта.

Процесс распылительной сушки при оптимальных режимах

Для оценки эффективности полученных оптимальных режимов были проведены промышленные испытания, при которых проводили сравнительный анализ с использованием гидроаэродинамического потока и без. Были высушены продукты при заданных, оптимальных для каждого вида, технологических режимах. При проведении испытаний стандартными условиями были: температура на входе в сушильную камеру 80 °C, скорость потока воздуха 1 м/с. В таблице 4.3 приведены оптимальные параметры для высушенного продукта. Данные технологические режимы использовались во время технологических испытаний.

На рисунке 4.8 приведены процессы сушки при наиболее оптимальных режимах для каждой группы продуктов в сравнении со стандартным процессом прямоточной распылительной сушилки.

Как видно из графика 4.8 продукты при температуре сушильного агента 80 °C без использования пульсатора не успевает достигнуть требуемой влажности, однако при сушке с пульсатором за счет уменьшения 109

пограничного слоя и интенсивной турбулизации потока продукт высушивается до требуемых параметров.

Таблица 4.3 - Оптимальные режимы для различных групп продуктов

Группа продуктов

Температура, °C

Скорость поперечного потока, м/с

Частота вращения клапана, Гц

Время сушки, с

высоковязкие продукты

62-66

1

0,2-0,6

8,0

низковязкие продукты

59-60

1

1,3-2,0

6,0

средневязкие продукты

58-61

1

1,2-1,7

7,5

  • ? Средневязкий продукт
  • ? Высоковязкий продукт

А Низковязкий продукт

— Л- Низковязкий продукт,

высушенный стандартным способом

— ?- Средневязкий продукт

высушеннй стандартным способом

-в- Высоковязкий продукт, высушенный стандартным способос

Рисунок 4.8 - Сравнение процесса распылительной сушки на установке с использованием пульсатора и без него

Данными промышленными испытаниями была доказана эффективность применения разработанного оборудования, тем самым подтверждён вывод о влиянии аэродинамических режимов на основе колебания сушильного агента на процесс распылительной сушки.

 
Посмотреть оригинал
< Пред   СОДЕРЖАНИЕ ОРИГИНАЛ   След >