Математическая модель процесса гомогенизации молочных продуктов высокой жирности на основе цепи Маркова


https://doi.org/10.20914/2310-1202-2016-4-61-66

Полный текст:


Аннотация

В работе приводится способ синтеза математической модели процесса гомогенизации молочных продуктов. В основу математической модели положена цепь Маркова с дискретными состояниями и непрерывным параметром, за который принято давление гомогенизации. Для описания процессов слипания жировых шариков в ходе процесса гомогенизации при больших значениях процента жирности и давлениях гомогенизации предлагается использовать наряду с прямыми переходами обратные. Реализация модели осуществлена в среде структурного моделирования MathWorks Simulink™. Идентификация параметров модели осуществлялась путем минимизации среднеквадратичного отклонения расчетных данных от экспериментальных по каждой фракции жировой фазы молочных продуктов. В качестве набора экспериментальных данных были использованы результаты обработки микрофотоснимков распределения жировых шариков образцов цельного молока, которое подвергалось гомогенизации при разных давлениях. В качестве метода оптимизации был использован метод Pattern Search с алгоритмом поиска Latin Hypercube из библиотеки Global Optimization Тoolbox. Погрешность расчетов по данным эксперимента составила в среднем по всем фракциям 3% (относительной доли фракции в объёме пробы). Дополнительное введение интенсивностей обратных переходов позволило снизить погрешность расчетов на 2-3 %. Предложенная математическая модель позволяет рассчитать профиль объемного или массового распределения жировой фазы (жировых шариков) в продукте в зависимости от давления гомогенизации и может быть использована в лабораторных и научных исследованиях состава молочных продуктов, а также при расчетах, проектировании и моделировании технологического оборудования предприятий молочной промышленности.

Об авторах

А. А. Хвостов
ВУНЦ ВВС «ВВА имени профессора Н.Е. Жуковского и Ю.А. Гагарина»
Россия

д.т.н., профессор, кафедра математики, 

ул. Старых Большевиков, 54 «А», г. Воронеж



В. К. Битюков
Воронежский государственный университет инженерных технологий
Россия

д.т.н., профессор, президент, 

пр-т Революции, 19, г. Воронеж



М. А. Хвостова
Воронежский государственный медицинский университет им. Н.Н. Бурденко
Россия

студент, лечебный факультет, 

Студенческая, 10, г.  Воронеж, 394036



К. В. Полищук
Воронежский государственный университет инженерных технологий
Россия

магистр, кафедра информационных и управляющих систем, 

пр-т Революции, 19, г. Воронеж



Для цитирования: Хвостов А.А., Битюков В.К., Хвостова М.А., Полищук К.В. Математическая модель процесса гомогенизации молочных продуктов высокой жирности на основе цепи Маркова. Вестник Воронежского государственного университета инженерных технологий. 2016;(4):61-66. https://doi.org/10.20914/2310-1202-2016-4-61-66

For citation: Khvostov A.A., Bitjukov V.K., Hvostova M.A., Polishhuk K.V. Mathematical model of the process of homogenization of dairy products of high fat content on the basis of the Markov chain. Proceedings of the Voronezh State University of Engineering Technologies. 2016;(4):61-66. (In Russ.) https://doi.org/10.20914/2310-1202-2016-4-61-66

Просмотров: 2548

Обратные ссылки

  • Обратные ссылки не определены.


Creative Commons License
Контент доступен под лицензией Creative Commons Attribution 4.0 License.


ISSN 2226-910X (Print)
ISSN 2310-1202 (Online)