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·zі + β2·zі + β3·zі , (5.9)
де. η =lg Y – функція відгуку;
β0 = lg А – вільний член рівняння;
βі = nі – невідомі показники степенів, які треба оцінити по результатам N дослідів;
zі = lg Xі – незалежні змінні.
|
|
хі= = (5.10)
|
|
|
|
|
|
де zіmax і zіmin – відповідно максимальне і мінімальне значення параметрів zі 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
