CC BY
52
КОНТРОЛЬ КАЧЕСТВА
Влияние
ферментативной обработки мезги яблок на выход сока
Е. Ю. Ухина, О. Б. Мараева
ФГОУВПО «Воронежский государственный аграрный университет им. К. Д. Глинки»
Цитолитические ферменты — целлюла-зы, пектиназы, амилазы — расщепляют структурные компоненты клеточной стенки растений и полисахариды,содержащиеся в клеточном соке. В нашей работе мы использовали амилолитические и пектолитические ферменты.
Фруктоцим П6-Л — пектолитический фермент, разрушающий пектин в мезге и соке. Он представляет комплекс пек-тиназных активностей (пектинэстера-зы, пектинлиазы, эндополигалактуро-назы). Пектолитической активностью обладают и препараты Rohapect MA plus и Rohapect DA 6L, понижающие вязкость сока и увеличивающие выход сока. Продуцентом этих ферментов является Aspergillus niger.
Из амилолитических ферментов в работе были использованы и Rohapect S и Fructamil HT, расщепляющие крахмал и вызывающие осветление яблочных соков.
Выделение сока проводили следующим образом: к мезге, полученной на терке с Д 2,5 мм, добавляли равное количество воды (K) или фермента (Оп). Инкубацию проводили в течение 2 ч при температуре 42 °С. Концентрацию фермента (5 pl на 10 г мезги) использовали, учитывая рекомендации по применению ферментов [1].
Сок отделяли центрифугированием и определяли его объем ОД440, концентрацию сухих веществ рН; проводили йодное испытание (на полноту расщепления крахмала амилолитическими ферментами) и спиртовой тест (на расщепление ферментами пектиновых веществ).
Результаты исследований представлены в таблице.
Из данн ых табл ицы сл едуе т, что максимальное увеличение (115 %) выхода сока наблюдается при обработ-
ке мезги ферментом — пектиназой Rohapect DA 6L. Йодная проба показала присутствие крахмала только в контрольном варианте, а реакция со спиртом обнаружила полное расщепление пектиновых веществ в варианте 5 с использованием фруктоцима П6-Л.
Вероятно, именно фермент Rohapect DA 6L, обладающий пектиназно-арабазной активностью, осуществляет наиболее полную депектинацию мезги, снижает содержание крахмала и расщепляет, возможно, присутствующий арабан, чем препятствует возникновению мутности сока.
Данные свидетельствуют также в пользу того, что возрастают выход органических кислот из мезги (увеличение кислотности) и содержание сухих веществ по сравнению с контрольным вариантом.
Таким образом, возникает задача сравнительной оценки показателей качества сока, изготовленного с использованием различных ферментов. В основу предлагаемого подхода к решению задачи выбора положена теория нечетких множеств [2].
Пусть X = {х1, х2, х3, х4} — множество экспертов, принимающих решение о выборе фермента; Z = {z1, z2, z3, z4} — множество ферментов: z1 — c внесением Фруктоцим П6; z2 — c использованием Rohapect MA plus; z3 — с использованием Rohapect DA 6L; z4 — технология с использованием Fructamil HT; Y = {y1, y2, y3, y4} — множество признаков, используемых для оценки технологий: y1 — продолжительность процесса; y2 — себестоимость сока; y3 — комплексная оценка качества сока, y4 — выход сока.
Пусть аА: XxY^ [0,1] есть функция принадлежности нечеткого бинарного отношения А = || а (x, y)||, где
Вариант V, % ОД^ ед СВ, % рН
Контроль — 1,4 7,1 3,60
Fructamil HT 34,6 1,4 6,8 3,58
RohapectS 15,4 1,0 7,0 3,58
Rohapect MA plus 84,5 0,31 7,4 3,36
Rohapect DA 6L 115 0,29 7,4 3,39
Фруктоцим П6-Л 11,5 0,9 7,6 3,35
Л (х, у) — степень важности для эксперта X признака У. Тогда Рв: Y■Z — [0,1] есть функция принадлежности нечеткого бинарного отношения В = || вв(у, г)||, где РВ — степень принадлежности технологии Z с признаком У. Используя правило логического вывода, можно из матриц А и В построить матрицу
Т = || ц (я, z )||:
1 1 "тш4 ' ш/ 1 1
Za ,ß,
k pk'km
u (x, z )
гттч ' m/
Za
' pk
(1)
VkeK, peP, meM.
Здесь сумма, стоящая в числителе соотношения, равна степени нечеткого подмножества, указывающей число важнейших признаков у, которое эксперт я использует для оценки технологии z, а цтш(х, zш) можно интерпретировать как взвешенную степень предпочтения технологии zш экспертом х.
Функция предпочтения, описываемая уравнением (1), удовлетворяет определению выпуклого нечеткого подмножества. Поскольку все цтш(х, zш) выпуклые, их пересечения также выпуклые функции. Это позволило разделение множества технологий проводить по введенному понятию порога разделения:
П. раз. = ^р пx¡(y),
где цх п х (у) — функции принадлежности предпочтения х. и х. экспертами технологий zi и z¡ по признаку у. Используя пары разделения цх пх (у), определяются классы, в которь1 е 'попадают технологии, имеющие функции принадлежности, большие П. раз.
Проведенные расчеты показали, что все эксперты считают возможным использование предложенных технологий получения сока с использованием ферментных препаратов цитолитиче-ского действия. При этом, абсолютное предпочтение однозначно отдавалось ферменту Rohapect DA 6L, так как полученный сок не только соответствует требованиям нормативной документации, но и выгодно отличается от контроля.
В результате предложено и обосновано новое направление использования ферментных препаратов при производстве натуральных фруктовых соков.
ЛИТЕРАТУРА
1. Грачева И. М. Технология ферментных препаратов. — М.: Агропромиздат,1987.
2. Ягер Р. Р. Множество уровня для оценки принадлежности нечетких подмножеств//Нечеткие множества и теория возможностей: Последние достижения/Пер. с англ. — М.: Радио и связь,1986.
М- 2008
48
