УДК 65.012.012.001.5

ОПТИМИЗАЦИЯ РЕЦЕПТУРЫ ТЕСТА ДЛЯ ПРИГОТОВЛЕНИЯ ХЛЕБА ПШЕНИЧНОГО

Питина Анна Петровна1, Батынова Алина Александровна2, Тарасов Роман Викторович3, Макарова Людмила Викторовна4
1ФГБОУ ВПО «Пензенский государственный университет архитектуры и строительства», студент
2ФГБОУ ВПО «Пензенский государственный университет архитектуры и строительства», студент
3ФГБОУ ВПО «Пензенский государственный университет архитектуры и строительства», к.т.н., доцент
4ФГБОУ ВПО «Пензенский государственный университет архитектуры и строительства», к.т.н., доцент

Аннотация
Одной из важнейших задач организации технологического процесса производства является оптимизация рецептуры для получения оптимальных показателей качества. Решение этой проблемы возможно с помощью регрессионного анализа.

Ключевые слова: оптимизация рецептуры, регрессионный анализ


OPTIMIZATION OF THE FORMULATION OF THE TEST FOR THE PREPARATION OF BREAD WHEAT

Pitina Anna Petrovna1, Batynova Alina Alexandrovna2, Tarasov Roman Viktorovich3, Makarova Ludmila Viktorovna4
1Penza State University of Architecture and Construction, student
2Penza State University of Architecture and Construction, student
3Penza State University of Architecture and Construction, Candidate of Technical Sciences, Associate Professor
4Penza State University of Architecture and Construction, Candidate of Technical Sciences, Associate Professor

Abstract
One of the major objectives of the organization of the process of production is to optimize the formulation for optimal quality indicators. The solution to this problem is possible using regression analysis.

Рубрика: 05.00.00 ТЕХНИЧЕСКИЕ НАУКИ

Библиографическая ссылка на статью:
Питина А.П., Батынова А.А., Тарасов Р.В., Макарова Л.В. Оптимизация рецептуры теста для приготовления хлеба пшеничного // Современные научные исследования и инновации. 2014. № 11. Ч. 1 [Электронный ресурс]. URL: http://web.snauka.ru/issues/2014/11/41081 (дата обращения: 03.06.2017).

Как известно качество хлеба формируется на протяжении всего технологического цикла, наиболее важным из которого является брожение и созревание теста. В работе, исходя из анализа литературных данных, проведена оценка факторов, влияющих на параметр оптимизации, в качестве которого выступает кислотность, которая оказывает наибольшее влияние на качество теста.

На стадии предварительного изучения объекта исследования при формализации априорных сведений проведем психологический эксперимент, заключающийся в объективной обработке данных, полученных в результате опроса специалистов и собственных исследований [1-3]. Такой эксперимент позволяет выбрать объект исследования, проверить некоторые предва­рительные гипотезы, дать предварительную сравнительную оценку влияния факторов на пара­метр оптимизации.

В хлебопекарной промышленности в процессе предварительного изучения теста для приготовления хлеба пшеничного из муки первого сорта были опрошены шесть специалистов.

В качестве факторов, оказывающих максимальное влияние на качество теста были выбраны: кислотность муки (x1), кислотность прессованных дрожжей (x2), температура теста (x3), консистенция теста (x4), влажность теста (x5), интенсивность замеса теста (x6), количество дрожжей (x7), количество соли (x8), время брожения теста (x9), активность дрожжей (x10), время замеса теста (x11), газообразующая способность муки (x12).

Матрица рангов, полученная из анкет, приведена в таблице 1.

Таблица 1 – Матрица рангов

Исследователи

(m)

Факторы (k=12)

Tj

x1

x2

x3

x4

x5

x6

x7

x8

x9

x10

x11

x12

1

6

6

1

8

2

3

5

5

2

4

7

5

36

2

5

6

1

8

2

2

5

5

2

4

7

4

54

3

5

6

1

7

2

2

5

5

2

4

7

4

54

4

5

6

1

8

3

3

5

5

2

5

7

4

84

5

6

6

1

8

2

3

5

5

1

4

7

5

30

6

5

7

1

8

2

3

5

5

2

4

7

5

72

Рассчитаем коэффициент конкордации.

Так как величина коэффициента конкордации существенно отличается от нуля, можно считать мнения исследователей существенными.

Значимость коэффициента конкордации проверим по  χ2-критерию:

Расчетное значение χ2-критерия составило 59,74. Для 5%-ного уровня значимости при числе степеней свободы f = 12–1=11 χ2=19,68. Так как табличное значение χ2-критерия меньше расчетного, можно с 95%-ной доверительной вероятностью считать, что мнение исследователей согласовано. Построим среднюю диаграмму рангов для рассматриваемых факторов (рис.1).

Рис. 1 Средняя диаграмма рангов

 По результатам проведенного психологического эксперимента для дальнейшего рассмотрения оставим четыре фактора: температура теста, время брожения теста, влажность теста, интенсивность замеса теста.

Для оптимизации состава и технологических параметров воспользуемся полным факторным экспериментом [4, 5]. В качестве варьирующихся факторов были взяты: время брожения x1, влажность x2, интенсивность замеса x3 и температура теста x4, а в качестве основного параметра – кислотность теста пшеничного из муки 1 сорта (0Н). Условия изменения переменных приведены в табл. 2.

 Таблица 2 -Условия изменения переменных

Наименование

Кодированное значение

Переменные

x1

x2

x3

x4

Минимальное значение

-

60

43

90

32

Максимальное значение

+

90

44

120

35

Среднее значение

75

43,5

105

33,5

Интервал варьирования

15

0,5

15

1,5

После обработки экспериментальных данных на ЭВМ было получено уравнение регрессии, характеризующее кислотность теста в готовом состоянии. Адекватность модели проверялась по критерию Фишера, а значимость коэффициентов – по критерию Стьюдента.

Из уравнения видно, что фактор Х2 (влажность теста) в данных пределах варьирования не влияет на кислотность теста. Анализ полученного уравнения позволяет сделать ряд выводов. Знак плюс при всех членах уравнения  означает, что при увеличении любого из варьируемых факторов, будет увеличиваться основной параметр – кислотность. По результатам расчетов по математическим моделям, выполненным на ЭВМ, построены графические зависимости кислотности  от факторов варьирования (рис. 2, 3, 4).

Рисунок 2 – Влияние времени брожения и интенсивности перемешивания на кислотность теста

Рисунок 3 – Влияние времени брожения и температуры на кислотность теста

Рисунок 4 – Влияние интенсивности перемешивания и температуры на кислотность теста

Таким образом, можно сделать вывод о том, что максимальные значения кислотности могут быть получены при максимально интенсивном замесе (120 об/мин), наибольшем времени брожения (90 минут) и наивысшей температуре (350С).


Библиографический список
  1. Тарасов Р.В., Макарова Л.В., Бахтулова К.М. Оценка значимости факторов методом априорного ранжирования // Современные научные исследования и инновации. – Апрель 2014. – № 4 [Электронный ресурс]. URL: http://web.snauka.ru/issues/2014/04/33181 (дата обращения: 03.04.2014).
  2. Тарасов Р.В., Макарова Л.В., Акжигитова О.Ф. К вопросу применения экспертных методов в прогнозировании процессов, оценке уровня качества и принятии управленческих решений // Современные научные исследования и инновации. – Апрель 2014. – № 4 [Электронный ресурс]. URL: http://web.snauka.ru/issues/2014/04/33142 (дата обращения: 02.04.2014).
  3. Логанина, В.И. Квалиметрия и управление качеством / В.И. Логанина, Л.В. Макарова, Р.В. Тарасов // Учебное пособие.- Пенза: ПГУАС, 2014.-304с.
  4. Тарасов Р.В., Макарова Л.В., Акжигитова О.Ф. Выбор параметра оптимизации и факторов в рамках подготовки к активному эксперименту // Современные научные исследования и инновации. – Апрель 2014. – № 4 [Электронный ресурс]. URL: http://web.snauka.ru/issues/2014/04/33940 (дата обращения: 28.04.2014).
  5. Панфилова Н.П., Тарасов Р.В., Макарова Л.В. Оптимизация технологических процессов производства сахара методами планирования эксперимента // Современные научные исследования и инновации. – Июнь 2014. – № 6 [Электронный ресурс]. URL: http://web.snauka.ru/issues/2014/06/35261 (дата обращения: 03.06.2014).


Все статьи автора «Макарова Людмила Викторовна»


© Если вы обнаружили нарушение авторских или смежных прав, пожалуйста, незамедлительно сообщите нам об этом по электронной почте или через форму обратной связи.

Связь с автором (комментарии/рецензии к статье)

Оставить комментарий

Вы должны авторизоваться, чтобы оставить комментарий.

Если Вы еще не зарегистрированы на сайте, то Вам необходимо зарегистрироваться: