CC BY
2
№ 12 (129)
декабрь, 2024 г.
СТАТЬИ НА РУССКОМ ЯЗЫКЕ
ХИМИЧЕСКАЯ ТЕХНОЛОГИЯ
АНАЛИЗ ПРОЦЕССА МАТЕМАТИЧЕСКОГО МОДЕЛИРОВАНИЯ СУШЕНЫХ ПЛОДОВ БОЯРЫШНИКА
Султанова Шахноза Абдувахитовна
заместитель Хакима города Ташкента, Республика Узбекистан, г. Ташкент
Рахманова Тожинисо Турсунбоевна
ассистент,
Ташкентский государственный технический университет, Республика Узбекистан, г. Ташкент E-mail: [email protected]
ANALYSIS OF THE PROCESS OF MATHEMATICAL MODELING OF DRIED HAWTHORN FRUITS
Shakhnoza Sultanova
Deputy Mayor of Tashkent City, Uzbekistan, Tashkent
Tozhiniso Rakhmanova
Assistant,
Tashkent State Technical University, Uzbekistan, Tashkent
АННОТАЦИЯ
В этой статье представлен математический моделирующий анализ процесса сушки плодов боярышника и результата сушки, который рассчитывается из лекарственных растений. В процессе сушки применялось комбинированное конвективное сушильное устройство. Перед сушкой плоды боярышника бланшируют в 1% и 1,5% растворе лимонной кислоты. Антиоксидантная активность сушеных плодов боярышника, бланшированных в 1,5% растворе лимонной кислоты, показала высокие результаты, и была разработана математическая модель этого метода. В математической модели планировочные характеристики строятся с помощью уравнений регрессии. Приведены результаты эксперимента на основе условий оптимальности.
ABSTRACT
This article presents a mathematical modeling analysis of the drying process of hawthorn fruits and the drying result, which is calculated from medicinal plants. A combined convective drying device was used in the drying process. Before drying, the hawthorn fruits are blanched in 1% and 1.5% citric acid solution. The antioxidant activity of dried hawthorn fruits blanched in 1.5% citric acid solution showed high results, and a mathematical model of this method was developed. In the mathematical model, the planning characteristics are constructed using regression equations. The results of the experiment based on optimality conditions are presented.
Ключевые слова: боярышник, сушка, хранение, антиоксидант, конвективный, Кинетика, бланширование, лимонная кислота, математическая модель, регрессия.
Keywords: hawthorn, drying, storage, antioxidant, convective, Kinetics, blanching, citric acid, mathematical model, regression.
Библиографическое описание: Рахманова Т.Т., Султанова Ш.А. АНАЛИЗ ПРОЦЕССА МАТЕМАТИЧЕСКОГО МОДЕЛИРОВАНИЯ СУШЕНЫХ ПЛОДОВ БОЯРЫШНИКА // Universum: технические науки : электрон. научн. журн. 2024. 12(129). URL: https://7universum.com/ru/tech/archive/item/18948
№ 12 (129)
декабрь, 2024 г.
Сушка - это процесс, который выполняется для снижения или уменьшения количества воды в продукте до очень низкого уровня, предотвращения возможного микробиологического и химического обезвоживания, а также для длительного хранения различных фруктов и овощей и их употребления вне производственного сезона. В процессе сушки используется несколько методов в зависимости от типа продукта [1].
Плоды боярышника-основной источник витамина С сообщается, что английский доктора Джеймс Линд, впервые открывший витамин С в 1752 году, рекомендовал употреблять плоды боярышника для здоровья человека и лечения аскорбиновой болезни.
Основная функция витамина С в организме человека заключается в участии в химических реакциях, необходимых для улучшения функциональных свойств белков.
Поскольку витамин С, химическое название которого аскорбиновая кислота, является витамином, необходимым для образования белка и коллагена в коже и соединительных тканях, его дефицит приводит к повреждениям в организме.
Конвективные сушилки составляют 85% промышленных сушильных систем, а конвективная сушка сегодня является наиболее часто используемым методом сушки фруктов и овощей. Существует множество научных исследований конвективной сушки фруктов и овощей. Исследования по этой теме в основном сосредоточены на моделировании кинетики сушки продукта, определении Изотерм сорбции и изучении физико-химических изменений, таких как цвет, текстура и пищевая ценность, которые происходят во время сушки [2].
В этой исследовательской работе для сушки плодов боярышника использовались различные среды. Это сушка бланшированием в обычной воде, сушка без бланширования, сушка бланшированием в растворе 1 и 1,5% лимонной кислоты. Сушка проводилась при температурах 50°С, 60 °С и 70°С. При этом плоды боярышника, бланшированные в 1,5% растворе лимонной кислоты при температуре 60°, высыхали быстрее, чем плоды боярышника, высушенные в других условиях, а также сохраняли цвет.
Бланширование - это метод термического воздействия, который можно применять ко всем видам овощей и фруктов, и он широко используется в технологии пищевой промышленности. Бланширование
можно наносить непосредственно на продукт с помощью горячей водяной бани или пара. Оба метода оказывают множественное и разнообразное воздействие на овощные и фруктовые продукты [3].
Он прошел лабораторные испытания, чтобы проверить антиоксидантные свойства сушеных плодов боярышника. Лабораторное исследование проводилось методом ДФПГ.
ДФПГ то есть способ связывания свободного радикала дифенилпикнилгидразила, является распространенным механизмом антиоксидантов, препятствующих окислению липидов. По сравнению с другими методами, метод связывания свободных радикалов позволяет в короткие сроки определить антиоксидантную активность исследуемого сырья. Эффект антиоксидантов, связывающих свободный радикал ДФПГ, зависит от их способности доставлять ионы водорода (Н) [4].
Когда есть среда, способная образовывать ионы водорода, корень ДФПГ уменьшается, и образуется стабильная форма свободного корня. Концентрация образца (ГС50), необходимая для снижения концентрации ДФПГ на 50%, - это метод, используемый для расчета антиоксидантной активности [4].
При решении задачи оптимизации процесса сушки плодов боярышника целесообразно определить рациональные пределы технологических параметров или минимальную поверхность теплопередачи, обеспечивающую заданную производительность устройства [5].
Исходя из цели исследования, определен критерий оптимальности в проводимых исследованиях в направлении определения оптимальных границ технологических режимов.
Зависимость критерия оптимальности от факторов выражается через многочлен 1 -й степени.
у = Ь0 + Ь1х1+ Ь2х2 + ... + Ьпхп
(1)
Рисование координат Бокса-Уилсона методом определения местоположения объекта в непрерывном пространстве:
Ъ = Ь Л 7
(2)
В этом варианте Ъ = 0,1875 -1 = 0,1875; Ъ = 0,1875-0,008 = 0,0014 иЪ3 = 0,0625 -0,22 = 0,0137 .
Таблица 1.
Модель в таблице коэффициентариев
Оценка коэффициента Оценочная стоимость t значение статистики ¿кр Результаты проверки гипотез
Ь0 14,5000 41,01219331 2,31 1
Ь -0,7500 2,121320344 2,31 0
Ь2 -1,5000 4,242640687 2,31 1
Ьз -2,7500 7,778174593 2,31 1
Ь12 -0,2500 0,707106781 2,31 0
ь3 0,0000 0 2,31 0
Ь23 -0,2500 0,707106781 2,31 0
№ 12 (129)
Среднее квадратичное отклонение коэффициентов регрессии равно 0,3535534. А число оставшихся коэффициентов равно 4.
Критерий Фишера F = 2,15; Ь= 4, k2= 6, Fкр = 3,84.
Результаты эксперимента показывают, что соответствующие координаты частного экстремума в области центра имеют значение только коэффициента Ь0. Его оценочное значение Ь0=14,5. Таким образом, установлено, что сушка плодов боярышника красного имеет влажность массы 14,5%.
декабрь, 2024 г.
Вывод. В результате обработки результатов экспериментов, проведенных на экспериментальной установке методом «планирования экспериментов», были получены уравнения регрессии, выражающие долю процесса бланшированной сушки. Установлено, что среднее квадратичное отклонение коэффициентов регрессии равно 0,3535534.
Список литературы:
1. Грачев Ю.П., Плаксин Ю.М. Математические методы планирования экспериментов. Учебное пособие. - М.: Дели Принт, 2005. - 296 c.
2. Юсуфбеков H.R., Мухаммедов Б.Е., Гуломов Ш.М. Системы управления технологическими процессами: учебник для технических вузов. - Ташкент: Учитель, 1997. - 704 b.
3. Stahl, W., Sies, H. (2003). Antioxidant activity of carotenoids. Molecular Aspects of Medicine, 24, 345-335.
4. Sultanova Sh.A., Safarov J.E., Usenov A.B., Raxmanova T.T. Definitions of useful energy and temperature at the outlet of solar collectors. E3S Web of Conferences 216, 01094 (2020) RSES 2020,
5. T.T. Raxmanova, A.A. Mambetsheripova, J.E. Safarov, Sh.A. Sultanova Mathematical modelling of the process of drying rosehips, AEGIS-III-2023 IOP Conf. Series: Earth and Environmental Science 1231 (2023) 012037 IOP Publishing doi: 10.1088/1755-1315/1231/1/012037
6. Rakhmanova T.T., Sultanova Sh.A., Sunil Verma, Safarov J.E., Dadayev G.T. A method to study and analyse the drying process of raw materials 2021 AEGIS 2021 IOP Conf. Series: Earth and Environmental Science 868 012080.
7. T.T. Raxmanova, N.A. Afanaseva, Sh.A. Sultanova. Laboratory analyzes for determining the antioxidant activity of dried red hawthorn fruits, Technical science and innovation №4/2022. P:30-37.
