29 / 60
27
ХРАНЕНИЕ И ПЕРЕРАБОТКА СЕЛЬХОЗСЫРЬЯ, № 10, 2012
тура. Затем достигается устойчивость пены путем
студнеобразования дисперсионной среды, стаби-
лизируются упруго-эластичные свойства пенных
пленок.
При осуществлении технологического процесса
(периодического или непрерывного) при произ-
водстве зефира наиболее сложным, трудноуправ-
ляемым, а также определяющим процессом явля-
ется студнеобразование [1]. Поэтому при создании
новых пенообразных кондитерских изделий необ-
ходимо в первую очередь изучить процесс студне-
образования и влияние на него различных факто-
ров.
Были исследованы процессы структурообразова-
ния желейных масс с массовой долей сухих веществ
78 %, приготовленных на основе компонентов
(агара, яблочного пюре, топинамбурового пюре,
патоки, сахара-песка, лимонной кислоты) в соот-
ветствии с рецептурой зефира без яичного белка.
Пластическую прочность студня определяли в про-
цессе выстаивания при температуре 20…21 °С в
течение 4 ч.
Для проведения анализа выбрали топинамбуро-
вое, персиковое пюре с массовой долей сухих
веществ 17 %, яблочное с массовой долей сухих
веществ 14 %.
При изучении влияния различного соотношения
топинамбурового, яблочного и персикового пюре
на студнеобразующую способность желейных масс
использовали экспериментально-статистический
подход.
Поскольку в данном случае нарушается условие
независимости факторов — дозировок рецептурных
компонентов (т. е. содержание каждого компонен-
та зависит от суммы остальных), то традиционные
методы планирования (полный факторный экспе-
римент, его дробные реплики, ортогональное и
ротатабельное планирование) оказываются непри-
годными. Поэтому было принято решение исполь-
зовать симплекс-центроидное планирование, поз-
воляющее учесть в математической модели усло-
вие
x
1
+
x
2
+
x
3
= 1,
(1)
где
х
1
,
х
2
и
х
3
— соответственно массовая доля яблоч-
ного, топинамбурового и персикового пюре, %.
При количестве факторов
q
= 3 планирование
проводится на правильном симплексе — равносто-
роннем треугольнике. Каждая точка треугольника
отвечает определенному составу тройной системы,
и наоборот, каждый состав представляется одной
определенной точкой.
В качестве выходного параметра, характеризую-
щего свойства мармеладной массы, использовали
пластическую прочность
y
(кПа), которую опреде-
ляли на коническом пластометре КП-3. Экспери-
мент проводили по симплекс-центроидному плану
Шефе. Порядок опытов рандомизирован посред-
ством таблицы случайных чисел (см. таблицу).
Обработка экспериментальных данных позволи-
ла получить регрессионное уравнение в виде поли-
нома неполного третьего порядка:
y
= 41,6
x
1
+ 30,9
x
2
+ 35,6
x
3
– 8,6
x
1
x
2
–
– 24,4
x
1
x
3
– 14,2
x
2
x
3
– 39,0
x
1
x
2
x
3
.
(2)
Поскольку сиплекс-центроидный план является
насыщенным, то отсутствует необходимое число
степеней свободы для проверки адекватности полу-
ченного регрессионного уравнения. В связи с этим
были реализованы дополнительные опыты в конт-
рольных точках, результаты которых подтвердили
(по критерию Стьюдента) адекватность уравнения
(2) экспериментальным данным.
Графическая интерпретация регрессионного
уравнения (2) представлена на рисунке в виде кон-
центрационного треугольника Розебума [2, 3].
Диаграмма представляет собой факторное про-
странство в виде равностороннего треугольника
для 3-компонентной смеси пюре. Содержание каж-
дого отдельного компонента
x
i
в соответствующей
вершине треугольника составляет 100 % (или 1).
Относительное содержание компонента
x
i
в 2-ком-
понентной смеси
х
1
х
2
откладывается вдоль стороны
треугольника
х
1
х
2
от вершины
х
2
(в процентах от
Массовая доля пюре, %
Пластическая
прочность
мармеладной
массы
у
, кПа
яблочного
х
1
топинам-
бурового
х
2
персикового
х
3
1
0
0
41,6
0
1
0
30,9
0
0
1
35,6
0,5
0,5
0
34,1
0,5
0
0,5
33,0
0
0,5
0,5
30,0
0,333
0,333
0,333
29,7
Матрица симплекс-центроидного планирования
Контурные кривые пластической прочности желейной массы,
состоящей из яблочного пюре (x
1
), топинамбурового пюре (x
2
)
и персикового пюре (x
3
)
0,9 0,8 0,7 0,6 0,5 0,4 0,3 0,2 0,1
38
0,1
0,1
0,6
0,6
36
0,2
0,2
0,7
0,7
34
0,3
0,3
0,8
0,8
32
0,4
0,4
0,9
0,9
30
0,5
0,5
x
1
x
2
x
3
Электронная Научная СельскоХозяйственная Библиотека