- •1 Основная часть
- •1.1 Цели и задачи эксперимента
- •1.2 Априорная информация
- •1.2.1 Технология горячего копчения пеляди
- •1.2.2 Требования к качеству рыбы, используемой для копчения
- •1.3 Выбор параметра оптимизации
- •1.4 Выбор факторов эксперимента
- •1.5 Выбор математической модели эксперимента
- •1.6 Построение области факторного пространства и области эксперимента
- •1.7 Технология проведения эксперимента
- •1.8 Результаты эксперимента
- •2 Обработка результатов эксперимента
- •2.1 Определение ошибки повторных опытов по критерию Стьюдента(t)
- •2.2 Оценка дисперсии среднего арифметического в каждой строке матрицы
- •2.3 Определение коэффициентов регрессии
- •2.4 Проверка значимости коэффициентов регрессии
- •2.5 Проверка адекватности модели
- •3 Интерпретация результатов эксперимента
2.3 Определение коэффициентов регрессии
Таблица 4 – Матрица для коэффициентов уравнения регрессии
№ опыта |
Кодированные значения |
Результаты эксперимента |
||||
|
|
|
|
|
|
|
1 |
_ |
_ |
+ |
107 |
111 |
109 |
2 |
+ |
_ |
_ |
149 |
153 |
151 |
3 |
_ |
+ |
_ |
114 |
126 |
120 |
4 |
+ |
+ |
+ |
152 |
164 |
158 |
Коэффициенты регрессии проставляются в уравнение выбранного полинома:
,
.
2.4 Проверка значимости коэффициентов регрессии
Проверка значимости коэффициентов регрессии осуществляется по критерию Стьюдента (t). Для этого используем формулу:
Если
>2,776,
то данный коэффициент регрессии значим,
а если
<2,776,
то незначим.
,
21.25>2,776 – коэффициент регрессии значим;
,
3.16>2,776 – коэффициент регрессии значим;
,
0.71˂2,776 – коэффициент регрессии не значим;
,
- 0.16<2,776 – коэффициент регрессии не значим.
2.5 Проверка адекватности модели
Проверка адекватности модели осуществляется по критерию Фишера (F):
,
где
дисперсия
воспроизводимости (параметра оптимизации);
дисперсия
адекватности модели.
Дисперсия адекватности модели определяется по формуле:
,
где
остаточная
сумма квадратов;
число
степеней свободы дисперсии адекватности.
Остаточная сумма квадратов определяется по формуле:
,
где
расчетное
значение параметра оптимизации;
среднеарифметическое
результатов параллельных опытов.
;
;
;
.
Проверяем адекватность модели по формулам:
,
.
;
Находим расчетное значение параметра оптимизации произведением матриц кодированных значений факторов и значимых коэффициентов регрессии:
,
Таблица 5 – Расчет остаточной суммы квадратов
№ опыта |
|
|
|
|
1 |
114.5 |
109 |
5.5 |
30.25 |
2 |
154.5 |
151 |
3.5 |
12.25 |
3 |
114.5 |
120 |
-5.5 |
30.25 |
4 |
154.5 |
158 |
-3.5 |
12.25 |
∑ |
538 |
538 |
0 |
85 |
=
,
,
,
,
.
Итак, дисперсия адекватности равна:
.
Адекватность модели, определяемая по критерию Фишера:
,
224,6 – табличное значение Фишера
0.53<224,6 - модель адекватна.
3 Интерпретация результатов эксперимента
Интерпретация результатов эксперимента – это перевод модели с абстрактного математического языка на язык эксперимента.
− В расчетах данной курсовой работы часть коэффициентов регрессии получилась значимой, а часть не значимой. Эта ситуация возникла в результате неверно выбранных интервалов варьирования и для оптимальности необходимо было выбрать более широкие интервалы варьирования. Оценка значимости коэффициентов регрессии – в результате проведения эксперимента получили, что коэффициенты b0 и b1 значимы, а коэффициенты b2 и b12 – не значимы. Из этого следует, что результаты воздействия коэффициентов b0 и b1 на факторы значительны, а коэффициентов b2 и b12 – не оказывает существенного влияния на параметр оптимизации, то есть на улучшение вкусовых качеств пеляди при горячем копчении.
− Данные, полученные при проведении эксперимента, полностью подтверждают информацию из априорных источников, которая использовалась при написании курсового проекта.
− Составленная модель проводимого эксперимента является адекватной.
Проверка адекватности модели осуществляется по критерию Фишера. В данной курсовой работе модель планирования эксперимента является адекватной с соответствующими значимыми коэффициентами регрессии b0, b1 и незначимыми коэффициентами b2 и b12.
− На основе полученных результатов эксперимента по оптимизации вкусовых качеств пеляди при горячем копчении положение оптимума находится в точке 4 (155; 4), то есть оптимальные вкусовые качества пеляди копченой достигаются при температуре 155°С и продолжительности копчения 4 часа, в результате чего рыба приобретает приятный вкус и запах копчения, а также привлекательный внешний вид.
− Однако можно принять решение об окончании исследования, т.к. область оптимума близка и все сделано, верно, т.е. задача эксперимента достигнута.
Не стоит забывать о том, что на вкусовые свойства пеляди во время копчения действуют и другие факторы помимо температуры и времени копчения, такие как: использование коптильных веществ, то есть какого либо вида древесины, используемой в процессе копчения (береза, дуб, липа, сосна, ольха, бук и другие), применение в технологии копчения различных химических соединений (альдегидов, кетонов – всего идентифицировано более 200 соединений, используемых при копчении рыбы), жирность рыбы, ее упитанность, посол при подготовке к копчению и т.д.
Заключение
Рыба – один из важнейших и многочисленных источников пищи, в том числе незаменимых компонентов питания. Ее используют для приготовления разнообразных пищевых продуктов, получения ряда ценных лечебных, кормовых и технических продуктов.
Рыба является практически неиссякаемым источником целого ряда необходимых человеку пищевых веществ, прежде всего полноценного белка, липидов, углеводов, витаминов, минеральных элементов, а также многочисленных минорных компонентов. Особую актуальность эта группа товаров приобретает в коррекции дефицита вышеперечисленных незаменимых компонентов рациона.
В своем эксперименте в качестве объекта, над которым проводились опыты, я выбрала пелядь (или сырок), которая была приготовлена с помощью горячего копчения. Из результатов эксперимента выявилась связь между исследуемыми факторами – температурой и временем копчения пеляди и их совокупного влияния на параметр оптимизации, то есть влияние на вкусовые характеристики готовой рыбы.
На основе проведенных исследований можно сделать вывод о том, что органолептические свойства копченой рыбы зависят от температуры и времени копчения.
На основе полученных результатов эксперимента по оптимизации вкусовых качеств пеляди при горячем копчении положение оптимума находится в точке 4 (155; 4), то есть оптимальные вкусовые качества пеляди копченой достигаются при температуре 155°С и продолжительности копчения 4 часа, в результате чего рыба приобретает приятный вкус и запах копчения, а также привлекательный внешний вид.
Цель курсовой работы достигнута, задачи выполнены.
Положительные эффекты при копчении образуются в результате одновременно протекающих в рыбе под действием коптильной среды процессов внешнего и внутреннего тепломассопереноса, а также взаимодействия коптильной среды с продуктом. К таким положительным эффектам можно отнести следующие:
− образование «копченого» цвета поверхности (от светло-золотистого до темно-коричневого);
− образование «копченого» аромата и вкуса;
− консервирующий эффект (антиокислительное, бактерицидное и антипротеолитическое действие);
− образование вторичной оболочки (упрочнение поверхности).
В целом, математическая модель планирования эксперимента соответствует условиям адекватности, следовательно, цель исследования влияния факторов на выбранный параметр оптимизации достигнута
Список использованной литературы
1. Адлер, Ю. П. Планирование эксперимента при поиске оптимальных условий. – М.: Наука, 2005;
2. Бредихин, А.П. Технология переработки рыбной продукции / А.П. Бредихин. – М.: Колос, 1997;
3. Кишинёв, М.В. Технология переработки рыбной продукции / М.В. кишинёв, М.С. Петров, Р.П. Ведро. – М.: Колос, 2000;
4. Никитин, Б.Н. Повышение качества рыбных продуктов / Б.Н.Никитин. – М. Пищевая промышленность, 2004;
5. Поздняковский, В.М. Экспертиза рыбы, рыбопродуктов и нерыбных объектов водного промысла. Качество и безопасность: учеб.-справ. Пособие / В.М. Поздняковский [и др.]. – Новосибирск: Сиб.унив. Изд-во, 2005;
6. Соколов, Б.Н. Повышение качества рыбных продуктов / Б.Н.Соколов. – М. Пищевая промышленность,2002;
7. Шалак, М.В. Технология переработки рыбной продукции / М.В. Шалак, М.С. Шашков, Р.П. Сидоренко. – Минск: Дизайн ПРО,1988;
8. Шокина, Ю.В. Научные основы производства рыбопродуктов / Ю.В. Шокина. – СПб.: ГИОРД, 2003;
9. Якушин, А.Ф. Горячее копчение рыбы / А.Ф. Якушин, А.Л. Васина. – М.: Колос, 2001;
10. Ярков, Л.К. Копчение рыбы / Л.К. Ярков, П.Р. Васильев. – М.:Колос, 2006.
