Базовый метод оценки показателей хранимоспособности молочных консервов

Для объективной оценки повышения хранимоспособности молочных консервов предложена количественная оценка показателей, определяющих это понятие, которая базируется на использования экспертных оценок.

При экспертном способе оценки единичных показателей хранимоспособности молочных консервов Х_и имеет место неопределенность, обусловленная отсутствием общепринятых единиц измерения (например, цвет, вкус, внешний вид), отсутствием у свойства (свойств), определяющих рассматриваемый показатель отклонения, четких границ, например, в ГОСТ не указаны верхние границы массовой доли жира, нижние границы массовой доли влаги, кислотности. Столкнувшись с нечеткостью, эксперт вынужден использовать лингвистические оценки, например, «лучше», «достаточно», «недостаточно», «сильно выражен». При этом требуется, во-первых, для показателей хранимоспособности молочных консервов найти способ формализации лингвистических оценок отклонений и, во-вторых, учитывать значения единичных отклонений в качественном виде вместе с единичными отклонениями, оцененными в количественном виде. Применение понятий нечеткого множества и лингвистической переменной дает возможность решать эти задачи. Приоритет в выборе определяющих показателей — за потребителем молочной продукции.

На рис. 13.11 представлен граф иерархической структуры показателя хранимоспособности молочных консервов.

Структура обобщенного комплексного показателя хранимоспособности рассматривается как четырехуровневая иерархическая совокупность свойств. Обобщенный комплексный показатель верхнего уровня (Х₀) определяется пятью составляющими второго уровня: пищевой ценностью (Х_г, органолептическими (Х₂), физико-химическими (Х₃), микробиологическими (Х₄) показателями и условиями хранения (Х₅).

В соответствии с табл. 13.2—13.6 определены показатели третьего уровня. Пищевая ценность оценивается главным образом химическим составом продукта, а именно, содержанием: белков (Х_п), жиров (Х₁₂), углеводов (Х₁₃), минеральных веществ (Х₁₄), витаминов (Х₁₅). Органолептические показатели включают: внешний вид и консистенцию (Х₂₁), вкус и запах (Х₂₂), цвет (Х₂₃). Также необходима оценка показателей, оказывающих большое влияние на качество продукта: кислотность (Х₃₁, вязкость (Х₃₂), активность воды (Х₃₃), микрофлора продукта (Х₄₁), микробиологическая стойкость (Х₄₂). Для получения хранимоспособных молочных продуктов необходима оценка режимов хранения (Х₅₁), соблюдение гарантийного срока хранения (Х₅₂).

Количественная оценка основных показателей состава молочных продуктов не позволяет в полном объеме охарактеризовать хранимоспособность жиров, белков, углеводов, минеральных веществ и витаминов.

Рис. 13.11. Многоуровневая структура показателя хранимоспособности молочных продуктов.

Для решения этой задачи предусмотрено еще два уровня. Четвертый уровень учитывает содержание эссенциальных (Х-^), заменимых (Х^) аминокислот; молочных (Х}₂), немолочных (Х^₂) жиров; усвояемых (Х|₃), неусвояемых (Х^₃) углеводов; макроэлементов (Х|₄), микроэлементов (Xf₄); витаминов водорастворимых (Xj₅), жирорастворимых (Х^₅), витаминоподобных веществ (Xf₅); соответствие данному виду продукта (Х₂₁, Х₂₂, Х₂₃); однородность (Х₂₁) и массовость (Х₂₁) кристаллизации; титруемую (Х₃₁) и активную (Х₃₁) кислотность; реологические свойства (Х₃₂), плотность (Х₃₂), размер частиц казеина (Х₃₂); содержание доступной воды (Х₃₃), осмотическое давление (Х₃₃); КМАФАнМ (Х₄₁, Х₄₂), плесневые грибы (Х₄₁), дрожжи (Х₄₁), протеолитические (Х^), спорообразующие (Х₄₁, Х₄₂), патогенные (Х₄₁) микроорганизмы, микрококки (Х₄₂); температуру (Х₃₁), влажность (Х₃₁) при хранении, перемещение продукта (Xf-Д, срок выдержки на предприятии (Х₃₂), срок реализации в торговой сети (Х|₂). Единичные показатели нижнего уровня характеризуют: содержание эссенциальных аминокислот: лизина (Х||), метионина + цистина (Х^), триптофана (Xjj), изолейцина (Х|^), валина (Xjf), фенилаланина + тирозина (Х^), треонина (ХЦ), лейцина (X^f); жирнокислотный состав (Х|₂, Х^₂), кислотность жира (X}f, Xg), перекисное (Xi|, X^|), йодное (Х|^,Х₂) числа, числа Рейхерта — Мейссля (Xj₂, Xf|), Поленске (X|₂, Xf₂); содержание сахарозы (Xj₃), лактозы (Х|₃); кальция (Х|₄), магния (Х|₄), фосфора (Х|₄), железа (Х^₄); витаминов В_г (Х^), В₂ (Х||), РР (X^f), Е (Х^₃), (3-каротина (Х^₃); размер (Х₂|) и количество (ХЦ) кристаллов лактозы; вязкость (Х₃₂), текучесть (Х₃₂), скорость сдвига (Х₃₂), тиксотропию (Х₃|).

Рассмотрим в отдельности переменные, которые необходимо учитывать при оценке показателей хранимоспособности.

Лингвистическая переменная «хранимоспособность». Она служит для качественной (лингвистической) интерпретации базового значения рассматриваемого отклонения в виде.

где X_t— — название i-ro отклонения; X — лингвистическое значение, выраженное первичным термом «хранимоспособность» для лингвистической переменной «хранимоспособность»; Ь_; — модификатор для лингвистического значения X.

В ходе расчета принимается следующая номенклатура модификаторов:

Ь_г — «не»;

Ъ₂ — «более или менее»;

Ь₃ — «почти»;

Ь₄ — «достаточно»;

Ь₅ — «очень»;

Ь₆ — «высоко».

Лингвистическая переменная «величина». Она служит для сопоставления значения оцениваемого отклонения с базовым. В ее терммножестве три первичных терма: «высокий», «средний», «низкий», (a_l5 а₂, а₃ соответственно).

Терм-множество лингвистической переменной «величина» образуется с помощью термов а_ь а₂, а₃ и модификаторов Ь^Ьб в виде: bjCLi le 1,3; Xj el, 6.

Под значением единичного показателя отклонения понимают степень соответствия системы (подсистемы) базовому значению рассматриваемого показателя в виде.

В частных случаях модификаторы в правой или левой частях могут отсутствовать. Эксперту разрешается пользоваться составными модификаторами (со связками «и» и «или»), а также сложными высказываниями вида b_mb_na[; число модификаций для простоты ограничено двумя.

Эксперт оценивает показатель отклонения в следующей последовательности:

• 1) формирует базовое значение показателя отклонения приписыванием к рассматриваемому показателю подходящего, с точки зрения эксперта, лингвистического значения из терм множества лингвистической переменной «хранимоспособность»;
• 2) оценивает для рассматриваемой системы (подсистемы) ее соответствие базовому значению показателя отклонения с помощью подходящего лингвистического значения из терм множества переменной «величина».

Комплексные показатели вычисляют последовательной композицией единичных показателей отклонения в комплексный по следующему правилу:

где выражение в левой части соответствует комплексному показателю. Запись A,[X (Xj)] — значение i-ro показателя отклонения; а, — коэффициент весомости i-ro показателя отклонения; п — количество единичных показателей, составляющих комплексный показатель отклонения X; П — операция пересечения, соответствующая операции min для значений единичных показателей.

Значения коэффициентов весомости показателей вычисляют в результате обработки матрицы экспертных парных сравнений показателей отклонения, составляющих некоторый комплексный показатель.

Значения интенсивности предпочтения заносят в матрицу B = ||aj| размерности пхп, составленную в соответствии с правилом а^=1/а^ и с предпочтениями эксперта, представленными в табл. 13.8.

Преобразуем В к виду.

где dy = log saу и выполняется соотношение dy + d_jk =d_ik.

Для каждого 1е1, п построим матрицу D' = Цс^-Ц при условии.

Таблица 13.8.

Таблица значений интенсивности предпочтения.

Таким образом, в матрице D¹ сохраняется l-я строка матрицы D, а все остальные элементы подбираются так, чтобы удовлетворять равенству.

1 ^п

Обозначим D =—^D^l — среднее арифметическое матриц D¹, тогда.

ⁿi=i

элементы матрицы D удовлетворяют условию.

Преобразуем матрицу D к виду В = ||b₍ ||, где by = S^bii .

Суммируя строки матрицы В, получим вектор Х = (х_г, х₂,…, х_п).

Нормируя вектор X, получаем значения коэффициентов весомости рассматриваемых показателей. Сумма коэффициентов весомости равна единице.

Рассмотрим расчет коэффициентов весомости по всем показателям для базового продукта — молока цельного сгущенного с сахаром, выработанного по традиционной технологии. Экспертные оценки весовых значений даны в табл. 13.9—13.14.

Таблица 13.9

Значения основных свойств показателей хранимоспособности молока цельного сгущенного с сахаром.

Таблица 13.10

Значения свойств показателя хранимоспособности «пищевая ценность».

Таблица 13.12

Значение свойств показателя хранимоспособности «физико-химические свойства».

Таблица 13.13

Значение свойств показателя хранимоспособности «микробиологические показатели».

На основе представленных экспертных оценок определяются коэффициенты весомости показателя хранимоспособности продукта (табл. 13.15).

Таблица 13.15

Коэффициенты весомости для молока цельного сгущенного с сахаром.

Наименование показателя	Обозна чение	Значение коэффициента весомости
Пищевая ценность.		0,097
Органолептические показатели.		0,088
Физико-химические свойства.		0,134
Микробиологические показатели.		0,286
Условия хранения.		0,395
Массовая доля:
белков.		0,288
жиров.		0,186
углеводов.		0,288
минеральных веществ.		0,119
витаминов.		0,119
Внешний вид и консистенция.		0,519
Вкус и запах.		0,293
Цвет.		0,188
Кислотность.		0,167
Вязкость.		0,167
Активность воды.		0,667
Микрофлора продукта.		0,500
Микробиологическая стойкость.		0,500
Режимы хранения.		0,500
Гарантийный срок хранения.		0,500

Наименование показателя	Обозна чение	Значение коэффициента весомости
Эссенциальные аминокислоты.		0,500
Заменимые аминокислоты.		0,500
Молочные жиры.		1,000
Усвояемые углеводы.		0,666
Неусвояемые углеводы.		0,334
Макроэлементы.		0,666
Микроэлементы.		0,334
Витамины водорастворимые.		0,333
Витамины жирорастворимые.		0,333
Витаминоподобные вещества.		0,334
Соответствие данному виду продукта.		0,333
		1,000
		1,000
Однородность кристаллизации.		0,333
Массовость кристаллизации.		0,333
Титруемая кислотность.		0,500
Активная кислотность.		0,500
Реологические свойства.		0,654
Плотность.		0,262
Размер частиц казеина.		0,111.
Содержание доступной воды.		0,500
Осмотическое давление.		0,500
КМАФАнМ.		0,182
Плесневые грибы.		0,333
		0,182
Дрожжи.		0,182
Протеолитические микроорганизмы.		0,182
Спорообразующие микроорганизмы.
		0,182
Патогенные микроорганизмы.		0,090

Наименование показателя	Обозна чение	Значение коэффициента весомости
Микрококки.		0,333
Температура при хранении.		0,654
Влажность при хранении.		0,121
Перемещение продукта.		0,226
Срок выдержки на предприятии.		0,500
Срок реализации в торговой сети.		0,500
Эссенциальные аминокислоты:
лизин.		0,125
метионин+цистин.		0,125
триптофан.		0,125
изолейцин.		0,125
валин.		0,125
фенил ал анин+тирозин.		0,125
треонин.		0,125
лейцин.		0,125
Жирнокислотный состав.		0,090
Кислотность жира.		0,182
Перекисное число.		0,182
Йодное число.		0,182
Число Рейхерта — Мейссля.		0,182
Число Поленске.		0,182
Массовая доля сахарозы.		0,500
Массовая доля лактозы.		0,500
Массовая доля:
кальция.		0,522
магния.		0,190
фосфора.		0,288
железа.		1,000
Витамины:
Bi		0,333

Наименование показателя	Обозна чение	Значение коэффициента весомости
в2		0,333
РР.		0,334
Е.		1,000
(3-Каротин.		1,000
Размер кристаллов лактозы.		1,000
Количество кристаллов лактозы.		1,000
Вязкость.		0,288
Текучесть.		0,316
Скорость сдвига.		0,203
Тиксотропия.		0,193

Метод оценки показателей хранимоспособности молочных консервов с использованием лингвистической экспертной оценки и анализа многоуровневых иерархических систем по значениям коэффициентов весомости является базисным при разработках молочных консервов повышенной хранимоспособности.