ЭлБиб

19 / 60

Задачу расчета оптимальной рецептуры формулируют
в следующем виде: при известных перечне ингредиен
тов, допустимых для производства конкретного продук
та, и характеристик каждого из них (содержания влаги,
жира, белка, аминокислот, жирных кислот, микроэлемен
тов, стоимости и др.), а также требуемой массы получае
мого продукта, необходимо определить в каких количе
ствах целесообразно включить в рецептуру ингредиенты,
чтобы при соблюдении установленных требований к хи
мическому составу (ХС), качеству готового продукта и ко
личеству используемых отдельных ингредиентов или их
комбинаций обеспечить минимальную (максимальную)
величину критерия оптимизации.
Сформулированную задачу решают последовательно,
выполняя следующие этапы:
сбор, систематизация и анализ данных по характе
ристикам выбранного перечня ингредиентов и требова
ниям к продукту
расчет вариантов оптимальной рецептуры при выб
ранном критерии оптимизации (целевой функции) и ус
тановленных ограничениях
расчет соотношений незаменимых аминокислот (на
пример, коэффициента сбалансированности белка (КСБ)
по НАК), жирных кислот (ЖКС) и микроэлементов (МЭС)
или других характеристик
проверка полученного варианта рецептуры на воз
можность улучшения критерия оптимизации и КСБ и/или
ЖКС, и/или МЭС
сравнительный анализ расчетных вариантов рецеп
тур и выбор из них для экспериментальной проверки.
Методика решения поставленной задачи представле
на ниже в виде последовательно выполняемых этапов.
1. Выбор целевойфункции.В качестве целевойфун
кции можно применять такие критерии как суммарная
стоимость сырья, сбалансированность продукта по пи
щевой или энергетической ценности и другие. При по
строении модели наиболее часто используют в качестве
критерия оптимизации суммарную стоимость сырья, за
писываемую в следующем виде:
С=
n
j 1=
∑ Цj ⋅ Х j
где С – суммарная стоимость сырья в рецептуре, руб;
Цj фактическая (нормативная) цена j го ингре
диента, руб.;
Xj масса j го ингредиента (искомая велчина),кг;
П – количество ингредиентов, включенных в ре
цептуру.
При отсутствии данных по ценам ингредиентов и на
личии информации о ценах по элементам ХС определять
Цj можно как суммарную стоимость химических элемен
тов ингредиента (содержания белка, влаги, жира и др.)
по формуле:
Цj,=
F
i 1=
∑ Цji ⋅ ϕji
где Ц j,i – цена единицы массы i го химического элемен
та, входящего в состав j го ингредиента, опреде
ляемая при расчете цены на j й ингредиент со
средними значениями ϕj,i, руб.;
ϕj,i содержание i го химического элемента в j м
ингредиенте, доли;
F – число оцениваемых химических элементов.
2. Определение перечня ингредиентов, допусти
мых для производства конкретного продукта. Пере
чень ингредиентов определяют по литературнымданным,
результатам ранее выполненных экспериментов и иссле
дований и другой информации (экспертной, нормативной
и технической по требованиям к качеству, безопасности
и особым свойствам разрабатываемой продукции). При
этом по каждому виду сырья и ингредиентов учитывают и
анализируют: наличие разрешения на возможность или
на использование в пищевых продуктах, в т.ч. комбини
рованных; степень новизны использования в производ
стве комбинированных продуктов и обеспеченность ис
точниками сырья и объемами производства или поставок.
3. Сбор литературных, нормативных и фактичес
ких данных о доступности и характеристиках ингре
диентов, включаемых в рецептуру. При этом учитыва
ют и анализируют: метрологическое обеспечение по из
мерению и определению характеристик и пределы воз
можных отклонений результатов при измерениях; харак
теристики пищевой ценности каждого ингредиента, вклю
чая общий, аминокислотный, жирно кислотный и макро
и микроэлементный составы.
4. Выбор ограничений осуществляют с учетом влия
ния отдельных ингредиентов и их ХС на качество продук
та, возможности количественной замены одного ингре
диента другим, технической реализации быстрого и точ
ного измерения характеристик ингредиентов. В общем
случае возможно применение ограничений только на ХС,
тогда устанавливают ограничения на каждый химический
элемент, привносимый каждымотдельнымингредиентом.
Вкачестве заданных параметров готовогопродуктапри
нимаютопределенныеминимальные (min) имаксимальные
(max) значения его характеристик и/или количества по
используемым ингредиентам. Рекомендуется в решение
задачи включать (учитывать) следующие ограничения:
на общий химический состав (содержание влаги, бел
ка, жира и углеводов)
Эmini ≤
j
∑ Эj,i ⋅ Х j= Эmax i ; для i=1,2,3,4
на содержание незаменимых аминокислот
Аmink ≤
j
∑ Аj,k ⋅ Хj ≤ Аmaxk ; для k= 1,2,…,8 (или 10)
на содержание жирных кислот
Жminν ≤
j
∑ Жj, ν ⋅ Хj ≤ Жmaxν ; для ν= 1,2,…, V
на содержание наиболее важных микроэлементов
МЭminµ ≤
j
∑ МЭj, µ ⋅ Хj ≤ МЭmax µ ; для µ = 1,2,…, М
на массу используемого ингредиента
Хminj ≤
j
∑ Х j ≤ Хmaxj ; для j= 1,2,…, N,
где Эmini , Эmaxi – минимально и максимально допус
тимое содержание i го химического элемента в го
товом продукте, доли;
Эj,i , – фактическое содержание i го химического
элемента в j–м ингредиенте; Аmin k , Аmax k – мини
мально и максимально допустимое содержание
Электронная Научная СельскоХозяйстве ная Библиотека