Алгоритмы и комплекс программ для разработки рецептур и оценки качества нутриентносбалансированных поликомпонентных пищевых продуктов

• Автор: Борисенко, Александр Алексеевич
• Шифр специальности: 05.13.18
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2006
• Место защиты: Ставрополь
• Количество страниц: 202 с. : ил.

СОДЕРЖАНИЕ
ВВЕДЕНИЕ
1 АНАЛИЗ МЕТОДОВ И АЛГОРИТМОВ ДЛЯ РАЗРАБОТКИ РЕЦЕПТУР И ОЦЕНКИ КАЧЕСТВА ПИЩЕВЫХ ПРОДУКТОВ.

1.1 Методологические подходы оценки качества продуктов питания

1.1.1 Квалиметрические модели.

1.1.2 Аналитические модели

1.2 Информационнотехнологические аспекты разработки пищевых продуктов.

1.2.1 Разработка рецептур продуктов питания на основе парциальных качеств отдельных компонентов.

1.2.2 Моделирование аминокислотной сбалансированности.

1.2.3 Моделирование биологической ценности белков.

1.3 Алгоритмы оптимизации нутриентного состава поликомпонентных продуктов.

1.3.1 Алгоритм оптимизации пищевых рационов на основе интегрального критерия
1.3.2 Алгоритм оптимизации рецептурных смесей в среде электронной таблицы i x.
1.3.3 Алгоритм моделирования рецептур с использованием
матрицы коэффициентов влияния на функцию ошибок.
1.3.4 Алгоритм моделирования рецептур на основе минимизации
значения коэффициента различия аминокислотного скора
1.3.5 Алгоритм поиска комбинации ингредиентов с заданными
значениями соотношений отдельных нутриентов.
Выводы.
2 МАТЕМАТИЧЕСКОЕ ОБЕСПЕЧЕНИЕ ПРОГРАММНОГО КОМПЛЕКСА
2.1 Моделирование нутриентной сбалансированности пищевых рецептур
2.2 Разработка поликомпонентных продуктов целевого назначения.
2.2.1 Формализация методики оптимизации рецептур продуктов питания
2.2.2 Моделирование рецептур с использованием рекурсии, развернутой в
циклический алгоритм
Выводы.
3 СОСТАВ, СТРУКТУРА И АЛГОРИТМЫ ПРОГРАММНОГО КОМПЛЕКСА.
3.1 Назначение, состав и логическая структура комплекса.
3.2 Характеристика информационной базы данных.
3.2.1 Структурная схема информационной базы данных
3.2.2 Технология доступа и организация обработки данных.
3.3 Специфика построения специализированной базы данных.
3.4 Обобщенный алгоритм разработки рецептур пищевых продуктов.
3.4.1 Алгоритм моделирования компонентного состава.
3.4.2 Алгоритм определения сбалансированности рецептур.
3.5 Особенности программной реализации интерфейса пользователя.
3.6 Обрабатываемая информация и единицы измерения входных данных.
4 ПРАКТИЧЕСКАЯ РЕАЛИЗАЦИЯ ВОЗМОЖНОСТЕЙ ПРОГРАММНОГО КОМПЛЕКСА .
4.1 Проведение вычислительного эксперимента на основе детерминированного аминокислотного эталона
4.2 Разработка рецептур с применением алгоритма комплексного эталона.
4.3 Проведение вычислительного эксперимента с поэтапным использованием
алгоритмов детерминированного и комплексного эталона.
Общие выводы и заключение
Список литературы


М. Бражникова о необходимости соответствия элементного состава пищевых продуктов потребностям человека входит в противоречие с его первым допущением, в котором он предлагает оценивать качество продукта, не исследуя его структуру. При этом результат оценки качества пищевого продукта как процесса его взаимодействия с потребителем в меньшей степени зависит от характеристик его пищевой и биологической ценности, адекватности физиологическим потребностям организма. Человек способен адаптироваться к различным видам пищевого рациона, не отвечающим специфике здорового питания. Однако такое приспособление может оказать неблагоприятное влияние на его организм, внести необратимые изменения в его структуру. Следовательно, при оценке качества продукта питания в первую очередь необходим анализ сбалансированности его химического состава и проверка его соответствия физиологическим потребностям организма. Изучением основных принципов формирования численной оценки качества как функции отдельных свойств занимается квалиметрия. Качество рассматривается, как динамическое сочетание свойств, каждое из которых может иметь различную значимость (различную степень влияния) на общую численную оценку качества [2,]. Каждый показатель качества определяется двумя числовыми параметрами: относительным показателем К и весомостью (коэффициентом весомости) а,. Коэффициент весомости - есть мера, оценивающая вклад данного показателя в общее качество (один из признаков классификации свойств). Свойства мясных продуктов, динамическое сочетание которых образует понятие качества, имеют разную физико-химическую природу и, следовательно, разную размерность. Р,- - показатель /-го свойства; рэт _ эталонное значение /-го свойства. Под эталонным значением понимается желательное значение /-го свойства для данного продукта в технологическом процессе. H.A. Коэффициенты весомости определяются методом экспертных оценок в соответствии с определённым математическим выражением качества. А) - группа свойств, определяющих пищевую ценность продуктов. К ним, например, относятся биологическая ценность, усвояемость, органолептические свойства (вкус, аромат и пр. С) - свойства, наличие которых желательно, но не обязательно, например оформление упаковки и т. Анализ основных проблем и задач по оптимизации нутриентного состава поликомпонентных продуктов питания позволяет выделить некоторые типы квалиметрических моделей, которые могли бы быть использованы в практике оценки качества пищевых продуктов [2,,,,]. Упрощенно можно представить следующий алгоритм построения модели оценки качества пищевых продуктов в виде схемы (рисунок 1. Рисунок 1. II - выбор математической модели оценки, III - анализ выбранной модели. Выбор математической модели оценки основывается, с одной стороны, на интуиции и опыте исследователя, с другой - на объективной информации о свойствах продукта и характере влияния каждого из них на общее качество, полученной на первом этапе. Квалиметрические модели получают на базе операций свертывания единичных показателей качества - то есть их объединения по тому или иному закону. Оно позволяет перейти к оценке качества по одному обобщенному критерию, при условии наилучшего отражения им исходных данных. Обычно выделяют три основных типа свертывания: аддитивное, смешанное и мультипликативное. У = а{к{ + а2к2 + а3к3 +. У - комплексный показатель качества (результат свертывания единичных параметров); а,, а2, а3 , . Е<2/=1; к{ , к2 , к3 , . Существенное усложнение аддитивной модели состоит в нахождении весомых коэффициентов двумя различными способами. Первый из них -экспертный. Второй способ - нахождение коэффициентов весомости методами математической статистики (регрессионный, дискриминантный, корреляционный анализы, методы нормировки) требует обычно постановки эксперимента и достаточной статистической информации. Обязательным условием существования комплексного показателя в аддитивной форме является независимость отдельных свойств друг от друга. Существенным недостатком аддитивной модели является то, что комплексный показатель качества - У равен нулю только при условии равенства нулю всех единичных показателей качества.