Фбгоу впо «Омский государственный аграрный университет имени П. А. Столыпина», г. Омск

УДК 637.764 КОМПЬЮТЕРИЗИРОВАННЫЙ РАСЧЕТ РЕЦЕПТУРЫ ФРУКТОВОГО ЙОГУРТА Лисин П.А.* – д.т.н., проф., Мусина О.Н.** – к.т.н., доц., Кистер И.В*.- аспирант *ФБГОУ ВПО «Омский государственный аграрный университет имени П.А.Столыпина», г.Омск ** ГНУ Сибирский научно-исследовательский институт сыроделия Россельхозакадемии, г. Барнаул Объектом исследования является йогурт, высокая пищевая ценность которого обусловлена многокомпонентностью рецептуры. Проектируемый йогурт производится из нормализованной молочной смеси путем сквашивания чистыми культурами термофильного стрептококками и болгарской палочки. При составлении рецептуры йогурта использован фруктовый наполнитель «Абрикос». Введение фруктово-ягодных компонентов в йогурт позволяет заменить часть животного белка растительным, обогатить его минеральный состав, повысить содержание витаминов, особенно водорастворимых, а также привнести в продукт пищевые волокна [1,2]. Особую актуальность в настоящее время приобретает решение рецептурных задач с использование компьютерных программ, что позволяет добиться рациональности использования сырья при одновременном получении продукта c заданными характеристиками [1,2,3]. При проектировании рецептуры йогурта были поэтапно выполнены следующие операции: Составить банк данных, который должен включать в себя вид, химический состав, оптовые цены ингредиентов. Составить балансовые уравнения по химическому составу конечного продукта. Установить технологические ограничения на использование отдельных видов ингредиентов, согласно нормативной документации. Определить функцию цели для проведения оптимизации. Решить поставленную задачу с помощью Microsoft Excel. Проанализировать варианты рецептур и выбрать тот, который наиболее полно отвечает конкретным поставленным целям. Рассмотрим порядок расчета рецептуры йогурта с фруктовым наполнителем «Абрикос». Формулируем задачу: Требуется разработать рецептуру йогурта с минимальной себестоимостью, массовой долей жира не менее 2,5 %, сухих веществ не менее 20 %, белка, не менее 2,8 %. Нормализованная смесь для йогурта составить из следующих видов сырья: молоко нормализованное, обезжиренное молоко, сухое обезжиренное молоко (СОМ), сахар-песок, фруктовый наполнитель (не более 10 %), стабилизатор (в количестве 0,5 %), закваска прямого внесения (в количестве 0,1 %). При заданных ингредиентах и ограничениях требуется установить химический состав и энергетическую ценность проектируемого продукта. В таблице 1 представлена матрица данных для расчета рецептуры йогурта, которая включает в себя пять модульных блоков: ингредиенты, химический состав ингредиентов, оптовые цены, индексированные переменные, обозначенные через Х. Для упрощения расчетов массовые доли жира, белка, влаги, сухих веществ в закваске приняты равными нулю. Таблица 1 - Матрица данных для расчета рецептуры фруктового йогурта Ингредиенты х Массовая доля, % Цена, руб./кг жира белка сухих веществ воды Молоко х1 3,4 3,0 11,4 88,6 16,00 Молоко обезжиренное х2 0,05 3,2 8,3 91,7 9,00 Стабилизатор Стабисол JTL/RABB 14 HAHN х3 - - 86,0 4,0 150,00 СОМ х4 1,0 34,0 96,0 4,0 150,00 Сахар-песок х5 - - 99,9 0,1 24,00 Фруктовый наполнитель «Абрикос» х6 72,5 0,8 60,0 40,0 150,00 Закваска прямого внесения х7 0,0 0,0 0,0 0,0 240,00 На основании матрицы данных (табл. 1) формируется система линейных алгебраических балансовых уравнений по жиру, белку, сухим веществам, воде и массе йогурта (табл. 2). Таблица 2 - Система балансовых линейных алгебраических уравнений Баланс по: Уравнения и ограничения: Жиру 0,034х1+0,005х2 +0,01х4+0,725х6 = 2,5 Белку 0,03 х1+0,032х2 + 0,34 х4 + 0,008х6 = 2,8 Сухим веществам 0,11 х1+0,083 х2+0,86х3 + 0,96 х4+0,999х5+0,60х6 = 20 Воде 0,886 х1+0,917 х2+0,04х3+0,04 х4+0,001х5+0,40х6 =80 Стабилизатору х3 = 0,5 Закваске х7=0,1 Массе йогурта х1+х2+х3+х4+х5+х6+х7 = 100,00 Реализация поставленной задачи осуществляется путем решения системы балансовых линейных уравнений и неравенств. Массовая доля конкретного вещества рассчитывается по формуле материального баланса: (1) где Sсм - массовая доля конкретного нутриента в рецептурной смеси, доля единицы или %; ХI - массовая доля i -го компонента в рецептурной смеси, доля единицы или %; SI - массовая доля конкретного нутриента в i-ом компоненте, доля единицы, или %. В качестве критерия оптимизации может быть выбран один из параметров: массовая доля жира, сухих веществ, себестоимость, энергетическая ценность. Например, выражение функции цели – минимальная себестоимость продукта, запишется в виде: С(х) = 16·х1 + 9·х2 + 150·х3 + 150·х4 +24·х5 + 150·х6 + 240·х7→ min (2) Расчет рецептуры йогурта осуществляли путем моделирования с использованием программы Microsoft Excel с надстройкой «Поиск решения» (рис.1). Последовательность оптимизации рецептуры заключается в следующем. В ячейке С13 вычисляем суммарную массу компонентов смеси йогурта по формуле: = СУММ(С6:С12). В строке 16 осуществляем ввод балансовых уравнений. В ячейках с I14 по L14 вычисляем массовые доли жира, белка, сухих веществ (СВ) и воды в 100 кг продукта. Например, в ячейке I14 будет следующая запись: = СУММПРОИЗВ($C6:$C$12;D6:D12)/100. Эту формулу копируем в ячейки J14, K14, L14. В ячейке M14 вычисляем себестоимость 100 кг продукта как сумма произведений массы каждого ингредиента на его цену. Формула в ячейке M14 имеет вид: = СУММПРОИЗВ(С6:С12;Н6:Н12). В строке «Стандарт продукта» дан химический состав продукта. После ввода исходной таблицы и записи формул запускают функцию «Поиск решений». В диалоговом окне «Поиск решений» необходимо выбрать ячейку целевой функции – например, минимальная себестоимость. Выбираем изменяющиеся ячейки – это ячейки, содержащие массы отдельных видов сырья (С6:С12). Затем добавляют ограничения: все ячейки содержащие массы отдельных видов ингредиентов, должны быть больше или равны нулю (С3:С12>=0); После ввода всех параметров нажимаем кнопку «Выполнить» в окне «Поиск решений». Рисунок 1 - Фрагмент рецептурного расчета фруктового йогурта в Microsoft Excel С учетом принятых обозначений варианты рассчитанных рецептур при выработке 100 кг йогурта, приведены в таблице 3. Таблица 3 - Варианты рецептур йогурта с фруктовым наполнителем «Абрикос» Ингредиенты Индекс, ХI Варианты рецептур, расход ингредиентов кг, на 100 кг (без учета потерь) 1 2 3 Молоко Х1 74,0 74,0 74,0 Молоко обезжиренное Х2 12,5 12,4 11,6 Стабилизатор Х3 0,5 0,5 0,5 Сухое обезжиренное молоко Х4 0,7 0,8 1,5 Сахар-песок Х5 6,3 6,3 6,4 Фруктовый наполнитель «Абрикос» Х6 6,0 6,0 6,0 Закваска Х7 0,1 0,1 0,1 Себестоимость, руб. 2536,41 2550,45 2650,00 Массовая доля, % жира 2,53 2,53 2,54 белка 2,85 2,88 3,09 сухих веществ 20,45 20,53 21,21 воды 79,50 79,42 78,74 Анализ полученных вариантов рецептур позволяет выбрать продукт с минимальной себестоимостью, при этом отвечающий всем требованиям, сформулированным при постановке задачи расчета рецептуры. Так, рецептура № 1 имеет себестоимость 2536,41 руб. и меньше рецептуры № 3 - 2650,00 руб. Проектирование многокомпонентных молочных продуктов с использованием современных компьютерных программ позволяет рационально использовать молочные и фруктово-ягодные компоненты, расширить ассортиментную линейку производства кисломолочных продуктов. Библиографический список Липатов, Н.Н. Формализованный анализ амино- и жирокислотной сбалансированности сырья, перспективного для проектирования продуктов детского питания с задаваемой пищевой адекватностью / Н.Н.Липатов, Г.Ю.Сажинов, О.Н.Башкиров. – Хранение и переработка сельхозсырья, 2001. - №8. – С.11-14. Лисин, П.А. Компьютерные технологии в рецептурных расчетах молочных продуктов / П.А. Лисин. – М.: ДеЛи принт, 2007. – 102 с. Мусина, О.Н. Возможности современной науки в составлении рецептуры многокомпонентных молочных продуктов / О.Н. Мусина, П.А.Лисин // Молочное дело. – 2009. – № 12. – С. 24-26. Таблицы химического состава и калорийности российских продуктов питания: справочник./ И.М Скурихин, В.А. Тутельям . – М.: ДеЛи принт, 2008. – 150 с. Титов, Е.И. Экспертная система оптимизации состава продуктов и рационов питания: монография / Е.И.Титов, И.А.Рогов, Ю.А.Ивашкин, М.А.Никитина, И.В.Глазкова, Л.Ф.Митасова. – М.: МГУПБ, 2009. – 129 с. Реферат УДК 637.764 КОМПЬЮТЕРИЗИРОВАННЫЙ РАСЧЕТ РЕЦЕПТУРЫ ФРУКТОВОГО ЙОГУРТА Лисин П.А.* – д.т.н., проф., Мусина О.Н.** – к.т.н., доц., Кистер И.В*.- аспирант *ФБГОУ ВПО «Омский государственный аграрный университет имени П.А.Столыпина», г.Омск ** ГНУ Сибирский научно-исследовательский институт сыроделия Россельхозакадемии, г. Барнаул Особую актуальность в настоящее время приобретает решение рецептурных задач с использование компьютерных программ, что позволяет добиться рациональности использования сырья при одновременном получении продукта c заданными характеристиками. Объектом исследования являлся фруктовый йогурт. Проектируемый йогурт производится из нормализованной молочной смеси путем сквашивания чистыми культурами термофильного стрептококками и болгарской палочки. В статье рассмотрен порядок расчета рецептуры йогурта с фруктовым наполнителем «Абрикос». При компьютеризированном расчете рецептуры йогурта поставленная задача решена с помощью Microsoft Excel.

Похожие:

	Молочный сектор омской области: состояние и перспективы развития Подкорытов О. Н. – аспирант фгбоу впо «Омский государственный аграрный университет имени П. А. Столыпина», г. Омск		А. Е. Лысенко Омский государственный аграрный университет имени П. А. Столыпина, г. Омск Российской Федерации, Правительства Москвы, Департамента науки, промышленной политики и предпринимательства города Москвы, Всемирной...
	Фгбоу впо «Омский государственный аграрный университет имени П. А. Столыпина» Процесс пылеулавливания в циклоне зависят от многих факторов, поэтому при теоретических расчетах приходится делать ряд допущений...		Фгбоу впо «дагестанский государственный аграрный университет имени М. М. Джамбулатова» Фгбоу впо «дагестанский государственный аграрный университет имени М. М. Джамбулатова» (Лицензия: серия 09Л01 №0000564, регистрационный...
	Рабочая программа учебной дисциплины «Обществознание» по специальности... Фбгоу впо «саратовский государственный технический университет имени гагарина ю. А.»		Фгбоу впо «дагестанский государственный аграрный университет имени М. М. Джамбулатова»
	Комбинированный молочный продукт с использованием растительного сырья ...		Фгоу впо «Омский государственный аграрный университет» Целью данного исследования является разработка технологии комбинированного сырного продукта, обладающего высокой пищевой, биологической...
	Фгоу впо «Орловский государственный аграрный университет», доцент,; Алфеева М. В Гоу впо «Орловский государственный технический университет», студентка		Регулирование водного режима почвы при капельном орошении плодовых... Работа выполнена в фгбоу впо «Российский государственный аграрный университет – мсха имени К. А. Тимирязева»
	Биологические и продуктивные особенности свиней канадской селекции Работа выполнена на кафедре технологии хранения и переработки продуктов животноводства фгбоу впо ««Российский государственный аграрный...		Обмен марганца и кальция в энтеральной среде молодняка кур Работа выполнена на кафедре физиологии, морфологии и биохимии животных фгбоу впо «Российский государственный аграрный университет...
	Орнитофауна фруктовых садов промышленного назначения Центрального... Работа выполнена на кафедре зоологии фгбоу впо «Российский государственный аграрный университет – мсха имени К. А. Тимирязева»		Ассортимент стабилизаторов для производства сгущенных молочных консервов Фбгоу впо «Алтайский государственный технический университет им. И. И. Ползунова», г. Барнаул
	Фгбоу впо «дагестанский государственный аграрный университет имени м. М. Джамбулатова» Понятие количества информации: различные подходы. Единицы измерения количества информации		Основная образовательная программа магистратуры, реализуемая фгбоу... Фгбоу впо «Чувашский государственный университет имени И. Н. Ульянова» по направлению подготовки 210700 Инфокоммуникационные технологии...