Программно-алгоритмические средства обеспечения информационно-измерительной системы определения потребительских свойств зернопродуктов

• Автор: Федотов, Виталий Анатольевич
• Шифр специальности: 05.11.16
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2013
• Место защиты: Оренбург
• Количество страниц: 200 с. : ил.

ОГЛАВЛЕНИЕ

ВВЕДЕНИЕ
1 Анализ алгоритмов определения потребительских свойств зерна пшеницы
и продуктов его переработки
1.1 Показатель твердозерности как одна из основных характеристик технологических качеств зерна пшеницы
1.2 Обработка данных гранулометрического анализа размола зерна для оценки технологических качеств пшеницы
1.3 Обзор алгоритмов определения технологических качеств зерна
1.4 Определение потребительских свойств зерна пшеницы с учетом биологических и климатических факторов
1.5 Оценка микробиологической контаминации зерна
1.6 Оценка загрязненности зерна тяжелыми металлами
1.7 Результаты и выводы
1.8 Формулирование цели и задач исследования
2 Определение потребительских свойств зерна пшеницы и продуктов его переработки с помощью гранулометрического анализа
2.1 Использование данных гранулометрического анализа размола зерна для определения твердозерности и других технологических качеств зерна
2.2 Использование искусственных нейронных сетей для определения твердозерности пшеницы
2.3 Использование показателя твердозерности для прогнозирования потребительских свойств пшеницы
2.4 Результаты и выводы
3 Формирование показателей качества и безопасности зерна пшеницы под влиянием биологических и климатических факторов

3.1 Формирование технологических качеств зерна и продуктов его переработки под влиянием биологических и климатических факторов
3.2 Определение влияния биологических и климатических факторов на микробиологическую контаминацию зерна пшеницы
3.3 Определение влияния биологических и климатических факторов на загрязненность зерна пшеницы тяжелыми металлами
3.4 Результаты и выводы
4 Оценка погрешности инструментально-прикладного обеспечения и эффективность использования информационно-измерительной системы
4.1 Сравнительная оценка инструментально-прикладного обеспечения (аппаратурно-технологического оформления)
гранулометрического анализа
4.2 Оценка различных видов погрешностей измерения, возникающих в ходе обработки данных
4.3 Эффективность использования информационно-измерительной системы
4.4 Результаты и выводы
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННЫХ ИСТОЧНИКОВ
ПРИЛОЖЕНИЕ А
ПРИЛОЖЕНИЕ Б
ПРИЛОЖЕНИЕ В
ПРИЛОЖЕНИЕ Г

ВВЕДЕНИЕ
Актуальность. На сегодняшний день согласно ГОСТ 9353-90, 27186-86, 27560-87 [38, 36, 37] для контроля потребительских свойств зерна пшеницы учитываются такие его характеристики, как натура, влажность, стекловидность, содержание и качество клейковины. Однако даже комплексный учет этих показателей не может однозначно охарактеризовать потребительские достоинства зерна и продуктов его переработки. Методики их определения в промышленности характеризуются большой трудоемкостью, высокими инструментальными и субъективными погрешностями, а сами показатели - высокой лабильностью: при одинаковых показателях качества разные сорта характеризуются существенными различиями технологических свойств.
В отличие от российского стандарта, в американском и канадском стандартах пшеницы классифицируют по признаку твердозерности на твердозерные (hard) или мягкозерные (soft), что позволяет более точно определять различия в их технологических свойствах и рациональнее использовать зерно по целевому назначению (хлебобулочные, кондитерские изделия, вафли, крекеры, сухие завтраки).
Однако, используемые для оценки твердозерности методы имеют недостаточную точность измерения, что делает их малопригодными для использования. В одной из групп методов для оценки твердозерности используются различные физические параметры процесса размола зерна.
Так в первом наиболее рациональном методе, предложенном профессором Я. Н. Куприцом, оценка прочностных свойств зерновой массы происходит по величине крутящего момента, фиксируемого при разрушении зерна на электродинамометре [73]. На основании испытания ряда районированных сортов пшеницы различной консистенции им впервые составлена шкала технологической «твердости» зерна. Однако, ввиду

условия зоны произрастания пшеницы [87]. Комплексная их оценка позволяет разработать модели и алгоритмы, на основе которых имеется возможность управления формированием потребительских свойств зерна и продуктов его переработки [40].
Биологические факторы пшеницы (сорт) Климатические факторы зоны произрастания
Возмущающие параметры
( Зерно )
Помольные партии
Контаминация спорами В.зиЫШв и ЕГтеяетепсиз Контаминация тяжелыми металлами
Показатели качества зерна

Технологические свойства зерна и муки Показатели безопасности
Потребительские свойства продукта
Рисунок 1.4- Структурная схема обработки информации в ИИС определения потребительских свойств зерна пшеницы и продуктов его переработки
Кроме того, отрицательно влияет на качество продуктов переработки зерна его засоренность. Однако степень снижения их качества для разных фракций примесей различна, поэтому их принято подразделять на две группы - зерновую и сорную. К зерновой примеси относят такие компоненты зерновой массы, которые позволяют получить из них некоторое количество продуктов, хотя при меньшем выходе и более низкого качества. К сорной примеси относят включения, оказывающие резко отрицательное влияние на качество продуктов переработки основной культуры.
Зерновая примесь включает неполноценное зерно основной культуры: сильно недоразвитое - щуплое, морозобойное, проросшее, битое (вдоль и поперек, если осталось более половины зерна), поврежденное вредителями (с незатронутым эндоспермом), потемневшее при самосогревании или сушке; у