Вологість і зброджувальні здатності висушених заквасок-порошків при постановці повного 3-х факторного експерименту

Визначення раціональних параметрів сушіння квасних комбінованих заквасок методом багатофакторного експерименту

Як вказано вище, характер процесу сушіння рідких продуктів у розпилювальних сушарках залежить від режиму сушіння (в основному від температури сушильного агента), властивостей розчину рідини і його концентрації. Крім того, температура попереднього нагріву рідини впливає на якісні характеристики продукту. Для заквасок ця температура повинна коливатися в межах 30…32 ^оС [58, 113-139].

Для встановлення впливу основних технологічних параметрів сушіння, а саме - температури теплоносія на вході сушильної камери, концентрації квасної комбінованої закваски і концентрації наповнювача в заквасці, на вологість отриманого продукту (що не повинна перевищувати 8…10%), зброджувальну здатність дріжджів і молочнокислих бактерій (що характеризується спадом сухих речовин та ростом кислотності) нами був використаний метод оптимального планування експерименту, який має назву повного факторного експерименту (ПФЕ) [3, 14, 16, 61, 109].

На підставі попередніх дослідів і відомих літературних даних для обраних параметрів встановили рівні матриці планування і інтервал вар’ювання. Умови експерименту винесено в табл. 5.14.

За планом повного 3-х факторного експерименту було проведено досліди, під час яких визначали відповідні вологості порошку, зброджувальну здатність дріжджів і молочнокислих бактерій після сушіння, а також зброджувальну здатність при зберіганні протягом двох місяців. Результати експериментів з усередненими (для 2-х серій дослідів) значеннями функцій наведені в табл. 5.15.

Таблиця 5.14

Умови експерименту

Умови експерименту	Позначення	Фактори
температура теплоносія на вході, °С	концентрація СР, %	Концентрація наповнювача в заквасці, %
Основний рівень	Хі		8,0	1,5
Інтервал варіювання	Δ Х		3,0	0,5
Верхній рівень х	Хів		5,0	2,0
Нижній рівень	Хін		11,0	1,0

Таблиця 5.15

Вологість і зброджувальні здатності висушених заквасок-порошків при постановці повного 3-х факторного експерименту

№ зразка	Умови проведення експерименту в натуральному масштабі	Зброджувальна здатність закваски після сушіння, %	Зброджувальна здатність закваски після двох місяців зберігання, %	Вологість порошку,%
Температура сушильного агента на вході, °С	Вміст СР,%	Концентрація наповнювача в заквасці, %
СР	К	СР	К
1	2	3	4	5 3,89	6	7	8	9
1	170	5	1
2	140	5	1
3	170	5	2					7,4
4	140	5	2					11,4
5	170	11	1
6	140	11	1					10,5
7	170	11	2					6,6
8	140	11	2					9,8

У зв'язку з тим, що залежності вологості порошку Х₁, зброджувальної здатності дріжджів Х₂ і молочнокислих бактерій Х₃ від температури носять нелінійний характер і можуть бути представлені у вигляді рівняння Y=А·Х₁ⁿ¹·Х₂ⁿ²·Х₃ⁿ³ (5.8), то найбільш доцільно показники степеня в рівняннях визначати за допомогою метода планування експеримента, при якому одночасно вар’юються логарифми всіх незалежних змінних. Для цього прологарифмуємо це рівняння:

η = β₀ + β₁·z_і + β₂·z_і + β₃·z_і , (5.9)

де. η =lg Y – функція відгуку;

β₀ = lg А – вільний член рівняння;

β_і = n_і – невідомі показники степенів, які треба оцінити по результатам N дослідів;

z_і = lg X_і – незалежні змінні.

2·zі –(zіmax + zіmin) 1000

За допомогою формули кодування введемо нові змінні:

zіmax - zіmin

х_і= = (5.10)

	2·0,903 –(1,041+0,699)

1,041 - 0,699

х₁= =0,193

2·2,19 –(2,23+2,146)

2,23 - 2,146

х₂= =0,0476

	2·0,176 –(0,301+0)

0,301+0

х₃= =0,1694,

де z_іmax і z_іmin – відповідно максимальне і мінімальне значення параметрів z_і в досліді.

В нових змінних рівняння (5.9) має наступний вигляд:

η = В₀ + В₁·х₁ + В₂·х₂ + В₃·х₃ (5.11)

Умови експерименту в логарифмічній формі наведено в таблиці 5.16.

Таблиця 5.16