Моделирование процессов охлаждения и формирования твердости экструдата

Цель исследования - раскрыть закономерности процессов охлаждения и формирования твердости экструдата в технологической линии получения текстурированной муки. Задачи: выявить причинно-следственные связи и определить результатные и факторные показатели охлаждения и формирования твердости экструдата; разработать теоретические и расчетные схемы определения состояния исследуемой системы и получить модельное представление ее результатных показателей. Использованы методы математического моделирования, организации и планирования эксперимента, аппарат дескриптивной статистики, корреляционно-регрессионного анализа, теории случайных процессов, статистические тесты Пирсона, Стьюдента и Дарбина-Ватсона, а также методы математического анализа, реализованные в компьютерном пакете Statistics системы Maple. Предложены теоретические и расчетные схемы определения состояния исследуемой системы «охлаждения и формирования твердости экструдата», а также получены модельные представления высокой точности для прогнозирования значений результатных показателей и сопряженных биофизических свойств полуфабриката. На основе анализа существующих и применяемых в пищевых системах экструзионных технологий переработки растительного сырья в текстурированную муку определена перспектива использования физических свойств, определяющих структуру получаемого экструдата пшеницы. Обоснована теоретическая проблема модельного представления температуры и твердости экструдата, изменяющихся в процессе охлаждения в заданном технологическом времени. Такая физическая величина, как твердость экструдата, зависящая от влажности исходного сырья, температурного режима обработки и конструктивных особенностей охладителя, существенно влияет на содержание протеина, пищевых волокон и другие биотехнологические характеристики полуфабриката, которые могут быть использованы для прогнозирования трансформации пищевого сырья в текстурированную муку с высокой точностью. Исследованы закономерности изменения твердости и температуры экструдата в процессе его охлаждения, а также получены модельные представления для прогнозирования данного технологического процесса, которые обобщают известный эмпирический закон Ньютона на объектах системы «охлаждения и формирования твердости экструдата».