Abstract
The process of development of a mathematical model of the process of homogenization of dairy products is considered in the work. The theory of Markov's chains was used in the development of the mathematical model, Markov's chain with discrete states and continuous parameter for which the homogenisation pressure is taken, being the basis for the model structure. Machine realization of the model is implemented in the medium of structural modeling MathWorks Simulink™. Identification of the model parameters was carried out by minimizing the standard deviation calculated from the experimental data for each fraction of dairy products fat phase. As the set of experimental data processing results of the micrographic images of fat globules of whole milk samples distribution which were subjected to homogenization at different pressures were used. Pattern Search method was used as optimization method with the Latin Hypercube search algorithm from Global Optimization Тoolbox library. The accuracy of calculations averaged over all fractions of 0.88% (the relative share of units), the maximum relative error was 3.7% with the homogenization pressure of 30 MPa, which may be due to the very abrupt change in properties from the original milk in the particle size distribution at the beginning of the homogenization process and the lack of experimental data at homogenization pressures of below the specified value. The mathematical model proposed allows to calculate the profile of volume and mass distribution of the fat phase (fat globules) in the product, depending on the homogenization pressure and can be used in the laboratory and research of dairy products composition, as well as in the calculation, design and modeling of the process equipment of the dairy industry enterprises.
Highlights
Для корректного использования аппарадля каждого образца, обеспечивающего выта сетей Маркова были нормированы, исходя полнение равенства (6): из условия: N
Выяснить, как изменение конструктива влияет на разрушение каждой из фракций
Summary
Процесс гомогенизации молока и жидких ет содержание малых концентраций крупных чамолочных продуктов используется для увеличестиц в эмульсии, а также другие неоднородности. Также размер низации в таком случае рассматривается как пережировых шариков в сливках оказывает сущеход жировых шариков из одного состояния ственное влияние на процесс маслообразования Система припараметров используются режимные параметры нимает состояния, которые ассоциируются с котехнологического процесса производства молока личеством жировых шариков, соответствующих (расход, температура молока и т.д.) и конструкопределенной массовой или объемной фракции. Для идентификации параметров модели использовались экспериментальные образцы молока, в которых изменение распределения жировых шариков осуществлялось гомогенизацией исходного образца на лабораторной установке гомогенизации научно-производственной лаборатории группы компаний «ЭФКО». Для обработки микроснимков молока использовалось специальное программное обеспечение, которое для каждого снимка осуществляет последовательные преобразования с целью распознавания жировых шариков на снимках и расчет их геометрических параметров (площади), позволяющих рассчитать затем объем или массу, допуская сферическую форму шарика и соот(в3е)тствующую плотность [8, 9].
Talk to us
Join us for a 30 min session where you can share your feedback and ask us any queries you have
More From: Proceedings of the Voronezh State University of Engineering Technologies
Disclaimer: All third-party content on this website/platform is and will remain the property of their respective owners and is provided on "as is" basis without any warranties, express or implied. Use of third-party content does not indicate any affiliation, sponsorship with or endorsement by them. Any references to third-party content is to identify the corresponding services and shall be considered fair use under The CopyrightLaw.