Вестник МГТУ. 2017, том 20, № 3.

Вестник МГТУ. 2017. Т. 20, № 3. С. 609–618. DOI: 10.21443/1560-9278-2017-20-3-609-618 613 Сравнительный анализ результатов, представленных в табл. 4, показал, что ни в одном из проведенных опытов значение частного отклика по величине кислотного числа не соответствовало требованиям вышеуказанных нормативных документов, находясь в интервале 4,7–10,0 мг КОН/г при допустимом уровне 4,0 мг КОН/г жира. Диапазон значений второго частного отклика составлял 1,4–9,9 моль активного кислорода/кг, что не превышает установленных значений перекисного числа – не более 10 моль активного кислорода/кг. Величина выхода рыбного жира достигала наибольших значений в экспериментах под номерами 3, 5, 9, составляя соответственно 26,4; 30,2; 24,4 %. Анализ результатов моделирования процессов ферментативного гидролиза рыбных отходов с целью получения жира (табл. 5) показал, что минимальные значения частного отклика по величине кислотного числа жира имели место в экспериментах под номерами 3, 4, 7, что составило 3,5; 2,5; 2,0 мг КОН/г жира, это соответствует требованиям ТР ТС 021/2011. При этом минимальные значения второго отклика по величине перекисного числа были отмечены для опытов под номерами 2, 4, 7, что составило соответственно 1,8; 0,5; 0,3 моль активного кислорода/кг. Таким образом, опыты 4 и 7, характеризующиеся продолжительностью ферментолиза 60 мин, позволяли получить липидный продукт с наилучшими значениями показателей безопасности. Увеличение продолжительности процесса при сохранении температурной нагрузки (установленной постоянной температуре ферментолиза 45 ± 1 °С) ухудшало показатели качества липидного продукта, что, вероятно, объясняется деструкционным воздействием температурного фактора. Наибольший выход жира наблюдался в экспериментах под номерами 1, 4, 7, составляя 56,9; 60,8; 75,8 % соответственно. Очевидно, что опыты под номерами 4, 7 позволили осуществить ферментолиз при наиболее благоприятных условиях, получая липидный продукт с высокой степенью соответствия вышеуказанным стандартам. Обобщенный параметр оптимизации принимал наименьшие значения, соответствующие "наиболее идеальным" условиям процесса, также в условиях опытов 7, 4 и 1, что в полной мере соответствует результатам анализа изменений показателей качества рыбного жира. Диапазон величин выхода рыбного жира при ферментативном гидролизе находился в пределах значений от 42,6 до 70,8 %. По результатам проведения процесса теплового вытапливания жира было отмечено, что (табл. 4) значения кислотного и перекисного чисел закономерно увеличивались с увеличением температуры процесса обработки в каждом диапазоне времени вытапливания. Так, увеличение температуры при неизменном времени вытапливания 120 мин в опытах 7, 2, 6 соответственно 50; 60; 70 ° С приводило к закономерному росту кислотного и перекисного чисел: 5,1; 7,1; 8,5 мг КОН/г и 2,8; 3,9; 7,4 моль активного кислорода/кг соответственно. Для процесса ферментативного извлечения жира (табл. 5) значимым фактором, влияющим на повышение значения перекисного числа, являлась продолжительность ферментолиза. Так, увеличение продолжительности ферментолиза при одинаковой дозе фермента в опытах 4, 8, 3 соответственно 60; 80; 100 мин приводило к росту перекисного числа: 0,5; 2,8; 3,2 моль активного кислорода/кг, аналогичная закономерность наблюдалась во всех случаях варьирования продолжительности процесса ферментолиза в условиях постоянной дозы фермента (опыты 2, 6, 7 и 1, 5, 9). Сравнительная оценка технологий традиционного теплового и ферментативного процессов извлечения жира в отношении величин выхода жира показала высокую эффективность биотехнологического подхода для извлечения липидов рыб, при этом показатель выхода достигал максимума 75,8 % при диапазоне варьирования значений от 42,6 до 75,8 %. Тепловой способ позволял обеспечивать выход жира из обрабатываемых рыбных отходов в пределах 12,2 до 30,2 %. Реализация плана эксперимента и обработка его данных позволили получить уравнение регрессии (2), адекватно описывающее процесс получения рыбного жира путем тепловой переработки рыбных отходов: 5 2 2 2 1 2 1 2 1 4,1467 0, 0127 0,1241 1, 25 0, 0004 0, 0007 . Y x x E x x x x − = − − − + + (2) Для процессов получения рыбного жира путем ферментации рыбных отходов получено уравнение (3): 2 2 1 2 1 1 2 2 1, 4211 0, 0485 3,3331 0, 0002 0, 0551 14, 6667 . Y x x x x x x = − + − + − + (3) Графическая визуализация моделей иследуемых процессов позволяет оценить влияние варьируемых факторов на обобщенный параметр оптимизации (рис. 1, 2). Результаты моделирования и оптимизации процессов переработки рыбных отходов с целью получения рыбного жира традиционным и ферментативным способами были подтверждены результатами сравнительной оценки характеристик полученного липидного продукта, приведенных в табл. 6. Рыбный жир, полученный в результате традиционной тепловой обработки, характеризовался неудовлетворительными органолептическими показателями: отмечено изменение цвета (потемнение), мутность, появление окисленного вкуса и запаха. Липидный препарат, полученный в результате ферментативного извлечения, по запаху, вкусу и цвету имел соответствующие характерные признаки, обладая приятным цветом, вкусом и запахом, свойственными рыбному жиру.