Оптимизация рецептуры мороженого методом симплекс-решетчатого планирования

Abstract

Мороженое является продуктом с многокомпонентным составом, технология его производства позволяет использовать разнообразные виды сырья – молочные компоненты, плодоовощные наполнители, стабилизаторы-эмульгаторы, вкусоароматические вещества и др. Создание рецептуры обогащенного мороженого с использованием традиционных математических методов является сложной задачей. Перспективным направлением служит использование компьютерных средств метаматематического моделирования, в частности метода симплекс-решетчатого планирования. В настоящей работе представлены исследования по оптимизации рецептуры мороженого с использованием белковых обогатителей – амарантового жмыха и сывороточного белка. На первом этапе работы было проведено симплекс-решетчатое планирование эксперимента, в соответствии с которым вырабатывали модельные композиции с различным сочетанием молочных ингредиентов и белкового обогатителя. Определение органолептических показателей качества выработанных образцов и взбитости модельных композиций осуществлялось на втором этапе. Полученные результаты послужили основой для построения математических зависимостей  исследуемых параметров на третьем этапе работы. По результатам обработки графиков «состав-свойство» для органолептической оценки  и физико-химических показателей и оптимизации с помощью Excel найдены оптимальные соотношения молока сухого, молока сгущенного, амарантового жмыха и белковой добавки в смеси для мороженого. Для мороженого с амарантовым жмыхом содержание молока сухого составило 4,4 %, молока сгущенного 9,5 %, белковой добавки – 1,5 % к общей массе смеси. Смесь для мороженого обогащенного сывороточным белком включала 8,7 % сухого молока, 5,1 % сгущенного молока 1,3 % белковой добавки. На четвертом этапе проведена комплексная оценка качества готовых продуктов, которая свидетельствует о том, что полученное мороженое характеризуется хорошими органолептическими показателями, имеет высокую взбитость и полноценный состав основных пищевых компонентов. Мороженое, обогащенное сывороточным белком и амарантовым жмыхом, обладает высокими показателями биологической ценности - 61,92 % и 58,56 % соответственно, по сравнению с контрольным образцом. Полученные данные свидетельствуют о том, что  оптимизация рецептуры мороженого с применением компьютерного моделирования позволяет получить готовый продукт стандартного качества. Симплекс-решетчатое планирование способствует проведению большого объема вычислений за короткий промежуток времени и получению рецептурной смеси с использованием различных сырьевых компонентов для обогащения традиционных молочных продуктов.