4.4.3 Дослідження при зберіганні висококалорійних майонезів з антиоксидантними вітамінізованими добавками.

Графік 4.5 Зміна стійкості висококалорійних майонезних емульсій з додаванням антиоксидантних вітамінізованих добавок від періоду зберігання.

Графік 4.6 Зміна кислотності висококалорійних майонезних емульсій з додаванням антиоксидантних вітамінізованих добавок порівняно з кислотністю майонезу на соняшниковій олії з добавкою оцту від періоду зберігання.

Кислотність продукту збільшується, але показники відповідають вимогам стандарту.Стійкість емульсії в процесі всього зберігання знаходилась на рівні 98-100% стійкості незруйнованої емульсії, що відповідає вимогам ДСТУ.

Дослідженнями підтверджено мінімальний термін зберігання висококалорійних майонезів з додаванням антиоксидантних вітамінізованих добавок 30 днів.

4.5 Дослідження низьокалорійних майонезів.

4.5.1 Дослідження можливості використання моно-диацилгліцеролів як емульгатора в майонезах на основі соняшникової олії.

Підбір кількості емульгатора та стабілізаційної суміші.

В якості емульгатора було обрано моно-та дигліцероли жирних кислот ( Е 417) промислового призначення, що використовуються для виробництва маргаринів. Вони відповідають за взаємний розподіл двох незмішуючих фаз, за консистенцію виробу, його пластичні властивості, в´язкість.

Перевагою моно-диацилгліцерола є стимулювання кристалізації жиру для скорочення часу визрівання сумішей, підвищенні агрегативної стійкості повітряних бульбашок, полегшенні процесу збивання за рахунок кращого диспергування повітря в майонезі.

Емульгатор вносили у кількості 2 та 4%. Після приготування модельної емульсії перевірку стійкості проводили методом із застосуванням центрифуги.

В якості стабілізаційної суміші було обрано камеді гуару та ксантану (4:1)

В попередніх дослідженнях на кафедрі ТЖПКП було встановлено, що при змішуванні ксантану із гуаром утворюється розчин більш в'язкий, ніж при використанні цих загусників окремо - тобто проявляється синергізм. При цьому найкращою пропорцією з гуаровою смолою необхідно більший вміст гуару 80:20

Факторний аналіз

1.Визначаємо вхідні параметри, які найбільше впливають на стійкість емульсії майонезу:

х₁ -вміст емульгатора , %

х₂ – вміст камеді гуару та ксантану,%

Вихідним параметром за яким регулюватимемо процес приймаємо :

у – стійкість емульсії,%

2.Вибираємо вид поліноміальної функції:

у=f(x₁ , x₂)

3.В загальному виді складаємо рівняння регресії :

у= В₀ + В₁*x₁+ В₂*x₂ + В₁₂*x₁*x₂

4.Необхідна кількість дослідів визначається за формулою:

N= p^γ, де

р- кількість рівнів,

γ- кількість факторів

N= 2²=4

5.Нормалізуємо вихідне рівняння регресії, тобто перетворюємо х безрозмірні нормалізовані і позначаємо z:

, де

х_і – значення фактора на максимальному значенні

х_0і – значення фактора на мінімальному значенні

Δі – крок варіювання фактора.

6.Виходячи з цього запишемо рівняння регресії після нормалізації :

у= В₀ + В₁*z₁+ В₂*z₂ + В₁₂*z₁*z₂

7.Складаємо таблицю, в якій зазначимо діапазон змін кожного фактору:

Таблиця 4.20

Найменування рівнів варіювання	Позначення	Фактори
		x1,%	x2,%
Верхній	+	0,4	4
Середній	0	0,3	3
Нижній	-	0,2	2
Крок	Δ	0,1	1

8.Для зручності складання плану повного факторного експеременту складаємо його матрицю у кодованому й натуральному вигляді.

Для зображенн матриці в кодованому вигляді нижній рівень кожного з факторів позначаємо як « - », верхній «+ » Кожному з позначень рівнів відповідає конкретне значення:

Таблиця 4.21

№ досліду	Фактори
	x1		x2
1	+	0,4	+	4
2	+	0,4	-	2
3	-	0,2	+	4
4	-	0,2	-	2

9.Вибираємо кількість паралельних дослідів:

m=3

10.Складаємо матрицю повного двохфакторного експеременту:

Таблиця 4.22

№ досліду	Матриця експеремунту				Значення досліду				S2одн
	z0	z1	z2	z1z2	y1	y2	y3
1	+	+	+	+	99	100	100	99,6	0,34
2	+	+	-	-	100	100	100	100	0
3	+	-	+	-	98	98	98	98	0
4	+	-	-	+	92	92	93	92,3	0,335

Обробка експерементальних даних за дисперсійно-кореляційним аналізом.

1. Перевірка на однорідність дисперсій вихідної величини :

,

де g- кількість повторностей в кожній строці,

і- номер строки в плані експеременту

1.S²_одн= (99,6-99)²+(99,6-100)²+(99,6-100)²/3-1=0,34

2. S²_одн= (100-100)²+(100-100)²+(100-100)²/3-1=0

3.S²_одн= (98-98)²+(98-98)²+(98-98)²/3-1=0

4.S²_одн= (92,3-92)²+(92,3-92)²+(92,3-93)²/3-1=0,335

Критерій Кохрена:

1.G_p=0,34/0,675=0,5

G_т=0,7679 (α =0,05; ƒ₁=N=4; ƒ₂=m-1=2)

G_p<G_т, отже дисперсія є однорідною, а значення відтворюваними

2. Знаходження дисперсії відтворюваності:

S²_відт=0,675/4= 0,17

3. Знаходимо коефіцієнти рівняння регресії:

B₀ = 99,6+100+98+92,3/4 = 97,475

B₁=99,6+100-98-92,3 /4 = 2,325

B₂=99,6-100+98-92,3/4 = 1,325

B₁₂=99,6-100-98+92,3/4= -1,525

4. Перевірка на значущість коефіцієнтів регресії.

Коефіцієнт Стьюдента :

=0,0425

=0,206

=11,29

=6,43

=7,40

t_т =2,31 (α = 0,05; ƒ = N*(m-1) = 4*(3-1)=8)

Якщо t_т<t_bk коефіцієнт вважається значущим і в рівнянні регресії залишається.

Тоді y= 97,475 + 2,325*z₁+ 1,325*z₂ -1,525*z₁*z₂

5. Перевірка рівняння регресії на адекватність.

Критерій Фішера:

Перевірка адекватності рівняння регресії :

=97,475+2,325*(+1)+1,325*(+1)-1,525 *(+1)=99,6

=97,475+2,325*(+1)+1,325*(-1)-1,525 *(-1)=100

=97,475+2,325*(-1)+1,325*(+1)-1,525 *(-1)=98

=97,475+2,325*(-1)+1,325*(-1)-1,525 *(+1)=92,3

Різниця

а.99,6-99,6 = 0

б.100-100=0

в.98-98=0

г.92,3-92,3=0

S²_од =0

F_p=0

F_т= (α=0,05; ƒ₁=N-1=3; ƒ₂=N*(m-1)=4*(3-1)=8) ; F_т=4,07

Якщо F_p<F_т, то рівняння регресії вважається адекватним.

Отже, це рівняння може слугувати основою для пошуку оптимальних умов ведення процесу.

Запис математичної моделі.

1. Розкодування вхідних і вихідних параметрів.

y= 97,475 + 2,325* + 1,325* -1,525* *

y= 97,475 + 23,325*х₁-6,975+ 1,325*х₂-3,975- 15,25*х₁*х₂+4,575*х₂+45,75*х₁-13,725

у=72,8+69*х₁+5,9*х₂-15,25*х₁*х₂

Задаємо стійкість емульсії 98%, а кількість камеді гуару та ксантану – 0,3%. Тоді необхідна кількість моно-диацилгліцерола складатиме:

72,8 + 20,7 + 5,9*х₂-4,575*х₂=98

93,5 + 1,325*х₂= 98

1,325*х₂ = 4,5

х₂ = 3,3 %

Отже, для отримання стійкості 98 % необхідно 0,3% камеді гуару та ксантану і 3,3 % моно-диацилгліцерола.