БЕСПЛАТНАЯ БИБЛИОТЕКА РОССИИ

НАУЧНО-ПРАКТИЧЕСКИЕ КОНФЕРЕНЦИИ

<< ГЛАВНАЯ
АСТРОНОМИЯ
БЕЗОПАСНОСТЬ
БИОЛОГИЯ
ЗЕМЛЯ
ИНФОРМАТИКА
ИСКУССТВОВЕДЕНИЕ
ИСТОРИЯ
КУЛЬТУРОЛОГИЯ
МАШИНОСТРОЕНИЕ
МЕДИЦИНА
МЕТАЛЛУРГИЯ
МЕХАНИКА
ПЕДАГОГИКА
ПОЛИТИКА
ПРИБОРОСТРОЕНИЕ
ПРОДОВОЛЬСТВИЕ
ПСИХОЛОГИЯ
РАДИОТЕХНИКА
СЕЛЬСКОЕ ХОЗЯЙСТВО
СОЦИОЛОГИЯ
СТРОИТЕЛЬСТВО
ТЕХНИЧЕСКИЕ НАУКИ
ТРАНСПОРТ
ФАРМАЦЕВТИКА
ФИЗИКА
ФИЗИОЛОГИЯ
ФИЛОЛОГИЯ
ФИЛОСОФИЯ
ХИМИЯ
ЭКОНОМИКА
ЭЛЕКТРОТЕХНИКА
ЭНЕРГЕТИКА
ЮРИСПРУДЕНЦИЯ
ЯЗЫКОЗНАНИЕ
РАЗНОЕ
КОНТАКТЫ

загрузка...

Pages:     | 1 |   ...   | 20 | 21 || 23 | 24 |   ...   | 26 |

«Сборник научных трудов III Международный форум Инновационные технологии обеспечения безопасности и качества продуктов питания. Проблемы и перспективы V Международная ...»

-- [ Страница 22 ] --

ГОСТ 19885-74 Чай. Методы определения содержания танина и кофеина ГОСТ 6687.4-86 Напитки безалкогольные, квасы и сиропы. Метод определения кислотности //http://www.bambam.ru/info/article/3/

ПРОГНОЗИРОВАНИЕ СВОЙСТВ ШОКОЛАДНЫХ МАСС С

ПРИМЕНЕНИЕМ МЕТОДОВ ПЛАНИРОВАНИЯ ЭКСПЕРИМЕНТОВ

Использование методов математического моделирования при прогнозировании свойств шоколадных масс позволяет сформировать новые пути решения проблем оценки качества шоколада, определить риски ухудшения качества, как в ходе технологических процессов, так и при дальнейшем хранении. Основные положения теории планирования экспериментов базируются на поиске оптимальных значений параметров объекта исследования, в данном случае шоколадной массы, при известных ограничениях на значения этих параметров, с применением градиентных методов поиска априорно неизвестной функции, связывающей показатель качества с параметрами объекта исследования. Это дает возможность оценить вклад каждого фактора на результирующий показатель, не затрагивая механизмов проведения технологических процессов. Описание технологических процессов относительно изменения параметров во времени сводится обычно к составлению дифференциальных уравнений, решение которых является сложной задачей, как в выборе численных методов, так и поиске дополнительных условий: начальных – для динамических систем с производными относительно времени, граничных - для систем с производными относительно пространственных координат. По этим причинам для оценки качества шоколадных масс целесообразно использовать полиномные модели. При этом результирующий показатель, в дальнейшем будем его называть функция отклика у, записывается в виде:

где х – факторы (параметры технологического процесса), b – эффекты факторов, численные значения которых определяются при рассмотрении плана планирования эксперимента.

В рамках рассматриваемой задачей применяется план для оценки суммарного показателя качества при использовании пяти факторов, которыми являются: частота вращения месильного органа, температура смеси, вязкость смеси, содержание жира в шоколадной массе, уровень заполнения аппарата.

На начальных этапах оптимизации для определения функции отклика используются план полного факторного эксперимента (ПФЭ) типа 2k (k - количество факторов) или план дробного факторного эксперимента типа 2k-p (p – количество факторов, которые в ходе планирования заменяются сочетаниями различных факторов).

При составлении плана ПФЭ составляется матрица с числом строк N=2k. Каждый фактор при этом принимает только два значения х min и хмах, которые в матрице планирования заменяются кодированными числами-1 и +1 соответственно. Множество точек k – мерного пространства, координаты которых являются комбинациями «+1» и «-1» и составляют план полного факторного эксперимента. Определение значений коэффициентов полинома ведется на основе методов наименьших квадратах, при прогнозируемой оценки функции отклика.

Ошибки в определении коэффициентов полинома можно охарактеризовать соответствующей дисперсией.

Решение задач прогнозирования свойств пищевых систем, в частности шоколадных масс, с применением методов планирования экспериментов на основе априорной информации о процессе производства позволяет выработать последовательность управления факторами (параметрами технологических процессов), определяющими качество конечного продукта.

ФЕНОЛЫ И ФЛАВОНОИДЫ, КАК ВЕЩЕСТВА, ОТВЕЧАЮЩИЕ ЗА

АНТИОКСИДАНТНУЮ АКТИВНОСТЬ ЗЕМЛЯНИКИ САДОВОЙ

Изучением роли антиоксидантов (антиокислителей) как биорегуляторов заняты многие научные коллективы в нашей стране и за рубежом.

Многочисленные работы последних лет показывают, что состояние антиоксидантной недостаточности (так называемая свободнорадикальная патология, или синдром пероксидации) как неспецифическая патофизиологическая реакция способствует развитию различных заболеваний (лучевая болезнь, атеросклероз, ишемическая болезнь сердца и мозга, некоторые злокачественные новообразования, профессиональные и алиментарные заболевания, бронхиальная астма, отравления и др.). К этому следует добавить гигиенические аспекты использования антиоксидантов в системе мероприятий первичной профилактики. В качестве пищевой добавки природные и синтетические антиоксиданты применяются в производстве различных продуктов питания для предупреждения накопления в последних токсичных чужеродных соединений, а также с целью снижения потерь полезных пищевых веществ (аминокислот, витаминов и др.) при хранении и технологической обработке пищевых продуктов. Таким образом, с помощью антиоксидантов представляется возможным уменьшить опасность загрязнения внутренней среды организма вредными для здоровья химическими агентами и противодействовать их неблагоприятному влиянию на человека. [1] В последнее время тема антиоксидантной активности ягод привлекает всё большее внимание учёных всего мира.

В работах греческих учёных [2] была исследована антиоксидантная активность красной смородины, определяемая методом FRAP и методом защиты деоксирибозы, а также определено содержание аскорбиновой кислоты, фенолов и антоцианов. Тем самым было доказано, что красная смородина является чрезвычайно богатым источником антиоксидантов, что свидетельствует о её потенциальном использовании в качестве пищевой добавки.

Три различных сорта смородины из Греции, в частности «Vostizza», «Gulf», «Provincial» были проанализированы [3] на содержание простых фенольных соединений и их противоокислительную активность. Общее содержание полифенолов определено методом Фолина-Чекелау, в то время как идентификация и содержание полифенольных соединений проведены комбинированным методом газовой хроматографии/масс-спектрометрии. Было установлено общее содержание полифенолов 151-246 мг/100 г смородины. Преобладающим соединением фенола является ванилиновая кислота, а также присутствуют кофейная, галловая, сирингиновая, п-кумариновая, протокатеховая, феруловая кислоты и кверцетин.

Противоокислительная активность смотродины оценена опытным путём с применением 2,2дифенил-1-пикрилгидразила соединения (I), являющегося свободным радикалом. Авторами рассчитано точное количество смородины, необходимое для улавливания 50% радикалов, оно составляет 4,5-6 мг для всех исследованных сортов.

Проведено [4] исследование ягод и листьев различных сортов ежевики без шипов (Rubus sp.), чёрной и красной малины (Rubus occidentialis L.;

Rubus idaeus L.) и клубники (Fragaria ananassa D.) на общую антиоксидантную активность (адсорбционная ёмкость по отношению к кислородным радикалам, ORAC) и общее содержание фенолов. Также, плоды были проанализированы на общее содержание антоцианов. Для клубники и ежевики наибольшая противоокислительная активность наблюдается на «зелёной» стадии роста, для красной малины – на стадии спелости. Было выявлено, что общее содержание антоцианов возрастает по мере созревания ягод. Листья обладают большей противоокислительной активностью по сравнению с плодами. На основании полученных раезультатов, авторы делают вывод о прямой зависимости между общим содержанием фенолов и показателем противоокислительной активности для ягод и листьев. Для спелых ягод линейная корреляция существует между показателем противоокислительной активности и содержанием антоцианов.

Исследователями [5] была выявлена зависимость между высоким уровнем антиоксидантов в клубнике и уменьшением риска возникновения хронических заболеваний.

Для более полной характеристики антиоксиднтного профиля и возможного влияния на здоровье восемь сортов клубники (Earliglow, Annapolis, Evangeline, Allstar, Sable, Jewel, и Mesabi) были исследованы на предмет общего содержания фенолов, флавоноидов и антоцианов. Влияние сорта на содержание фенолов можно сопоставить с антиоксидантной активностью, измеренной с помощью исследования общей активности оксирадикальной утилизации (TOSC), и антипролиферативной активностью, измеренной с помощью подавления разрастания раковых клеток печени человека in vitro.

Целью нашего исследования было доказать пригодность замороженных ягод, выращенных на территории Самарской области, как сырья для создания функционального продукта питания с направленным антиоксидантным действием.

Объектами нашего исследования являлись ягоды земляники садовой сорта «Онега», «Кармен», «Лорд», «Избранница» замороженные при температуре -18 °С, и хранившиеся в морозильной камере в течение 3 месяцев.

Исходные образцы были выращены на территории НИИ «Жигулёвские сады» в году.

Содержание фенолов было определено в пересчете на мг галловой кислоты/ 100г исходного сырья, а содержание флавоноидов в пересчете на мг катехина/ 100г исходного сырья спектрофотометрическим методом.

Самое высокое общее содержание фенолов в землянике садовой сорта «Кармен» (см.

рис.1), оно составляет в пересчете на галловую кислоту 352мг/ 100г исходного сырья. На втором месте стоит земляника садовая сорта «Онега», содержание фенолов в ней на единицы ниже, чем в вышеуказанной. Следующую позицию занимает земляника садовая сорта «Лорд» с показателем в пересчете на галловую кислоту 275мг/ 100г исходного сырья, что на 10% меньше, чем у вышестоящего сорта «Онега». И замыкает список земляника садовая сорта «Избранница», общее содержание фенолов в которой в 1,5 раза ниже, чем у сорта «Кармен» с наивысшим общим содержанием фенолов, и составляет 198 мг галловой кислоты/ 100г исходного сырья.

Рис.1. Общее содержание фенолов Лидером по общему содержанию флавоноидов является земляника садовая сорта «Онега» (см. рис. 2), в которой в пересчете на катехин 81мг/ 100г исходного сырья, что на единиц выше, чем у земляники садовой сорта «Кармен», общее содержание фенолов в которой было наивысшим. Разница по содержанию флавоноидов со следующим сортом «Избранница» достаточно весома и составляет 30% (показатель сорта «Избранница» - 49мг катехина/ 100г исходного сырья). Аутсайдером по этому показателю является земляника садовая сорта «Лорд», общее содержание флавоноидов в которой в пересчете на катехин равно 44мг/ 100г исходного сырья.

Рис.2. Общее содержание флавоноидов Таким образом, из полученных нами результатов можно сделать вывод о том, что не существует прямой зависимости между общим содержанием фенолов и флавоноидов в землянике садовой на 3 месяце морозильного хранения. Но на рис.1 и рис.2 можно наблюдать общие тенденции – например, сорта «Избранница» и «Лорд» по обоим показателям проигрывают и замыкают список. А для сортов «Кармен» и «Онега» характерны наиболее высокие результаты как по общему содержанию фенолов, так и по общему содержанию флавоноидов, что позволяет рекомендовать их в качестве функциональной добавки к пище, а также использовать как сырье для функциональных продуктов питания.

1. Абрамова Ж.И., Оксенгендлер Г.И. Человек и противоокислительные вещества. – Л.: Наука,1985. – 230 с.

2. Aronia melanocarpa phenolics and their antioxidant activity / Oszmianski J., Wojdylo A.

// Eur. Food Res. and Technol. – 2005. – 221, № 6. – P. 809-813.

3. Anthocyanin snd ascorbic acid degradation in sonicated strawberry juice / Timari B.K., O’ Donnell C.P., Patras A., Cullen P.J. // J. Agr. and Food Chem. – 2008. – 56, № 21. – P. 10071p>

4. Consideration on equivalent chemicals in total phenolic assay of chlorogenic acid-rich plums /Chin O.K., Kim D.-O. // Food Res. Int. – 2004. – 37, № 4. – P. 337-342.

5. Determination of phenolic acids in strawberry samples by means of fast liquid chromatography and multivariate curve resolution methods / Mas Silvia, Fonrodona Gemma, Tauler Roma, Barbosa Jose // Talanta. – 2007. – 71, № 4. – C. 1455-1463.

ПРИМЕНЕНИЕ ИНФОРМАЦИОННЫХ ТЕХНОЛОГИЙ ДЛЯ

ФОРМАЛИЗАЦИИ ПРОЦЕССА ВЫБОРА УПРАВЛЯЮЩЕГО КОНТРОЛЛЕРА

В настоящее время для управления технологическими процессами на нижних уровнях автоматизации применяются программируемые логические контроллеры на базе микропроцессорных компонентов.

Компьютеризированный выбор управляющего ПЛК поясним на примере АСУ процессом получения пивного сусла, являющейся составной частью АСУ ТП производства пива.

Выбираемый ПЛК должен отвечать следующим требованиям:

1. поддержка требуемого количества входных и выходных сигналов (не менее аналоговых вх./вых., 20 дискретных вх./вых.);

2. высокий уровень надежности, помехозащищенности (отказ микроконтроллера может к большим экономическим потерям);

3. высокая производительность, необходимая для контроля большого количества технологических параметров;

4. использование стандартных протоколов и коммуникационных интерфейсов для обмена с верхним уровнем АСУ ТП;

5. широкий диапазон модулей расширения для поддержки всевозможных датчиков;

6. развитая программная поддержка;

7. широкий диапазон рабочих условий;

8. возможность наращивания производства;

9. приемлемая цена.

Выбор ПЛК основан на подходе, предложенном в [1]. В качестве критерия выбора предлагается интегральная оценка потребительских свойств ПЛК, представляющая собой сумму показателей, характеризующих производительность и надежность ПЛК, а также затраты на его приобретение и эксплуатацию. При этом технические и эксплуатационные характеристики ПЛК, такие как количество каналов и уровень напряжения входов/выходов, быстродействие, диапазон рабочих температур и влажности окружающей среды являются ограничениями, накладываемыми на номенклатуру ПЛК, из которых будет производиться дальнейший выбор.

Выбор ПЛК производится в три этапа:

- определение соответствия технических и эксплуатационных характеристик предъявляемым требованиям;

- оценка потребительских свойств;

- ранжирование изделий.

На первом этапе каждая техническая и эксплуатационная характеристика анализируемого контроллера сравнивается с предъявляемыми к проектируемой системе требованиями, и если данная характеристика не удовлетворяет этим требованиям, изделие снимается с рассмотрения.

С учетом поставленной задачи, в результате анализа российского рынка средств промышленной автоматизации был выбран ряд контроллеров и составлена таблица их потребительских характеристик, соответствующих пользовательским свойствам ПЛК:

производительности, надежности и уровню затрат на приобретение и эксплуатацию.

Таблица. Потребительские характеристики ПЛК

SIMATIC

Производительность *Функциональность Надежность Затраты Стоимость оборудования Потребляемая мощность коэффициентовWi,учитывающих степень влияния каждой характеристики на полезность устройства. Для нахождения усредненной оценки каждого коэффициента рекомендована следующая методика экспертных оценок.

Составляется сводная анкета эксперты-коэффициенты, в которой проставляются полученные от каждого эксперта ненормированные коэффициенты весомости il по шкале от 0 до 10.

Определяются среднеарифметические значения ненормированных коэффициентов i для каждой группы характеристик, а затем значения соответствующих нормированных весовых коэффициентов Wi.

Оценка потребительских свойств ПЛК производится путем расчета значения производительность;

Kн – надежность;

Kз – затраты) по следующей формуле характеристики;

- число прямых характеристик, n - l - число обратных характеристик;

Pmaxи Pmin - наибольшие и наименьшие значения оцениваемой характеристики.

Ранжирование ПЛК проводится в порядке убывания значений интегральных нормированных показателей: K = Kп + Kн + Kз.

Предложенная методика выбора ПЛК реализована в виде программы "plk.prj", разработанной с использованием системы программирования промышленных контроллеровSoftLogic в TRACE MODE® 6. Программирование осуществляется в интегрированной среде разработки TRACE MODE с помощью языков программирования стандарта IEC МЭК 6-1131/3, что дает возможность использовать мощные средства удаленной online и offline отладки.

Рабочее окно программы представлено на рисунке. В верхней части экрана расположены три раздела: «Потребительские характеристики ПЛК», «Экспертные оценки», «Нормированные коэффициенты».



Pages:     | 1 |   ...   | 20 | 21 || 23 | 24 |   ...   | 26 |
 







 
© 2013 www.kon.libed.ru - «Бесплатная библиотека научно-практических конференций»