Особливості моделювання складних технологічних систем у харчових технологіях

Abstract

У статті розглянуто математичне моделювання складних систем харчових технологій як результат розвитку фізичного моделювання, яке виконується з урахуванням теорії подібності та використанням початкових і граничних умов. Стратегія удосконалення конкретних процесів полягає, як правило, у проведенні спочатку глибоких досліджень процесу з метою виявлення обмежень, які заважають їх інтенсивному перебігу, а потім у підборі й розробленні комплексу заходів, що знімають ці обмеження. Розроблення таких заходів вимагає сучасних теоретичних і практичних знань, застосування досить точних вимірювальних приладів та обчислювальної техніки з алгоритмами і програмами, які дають змогу проаналізувати досліджувані процеси. Проте більшість сучасних алгоритмів містить значну кількість спрощуючих допущень і не має узагальнюючих рішень.Математичне моделювання сучасних систем дає змогу збільшити кількість факторів, що враховуються в рівняннях, і отримати більшу точність описання процесів з меншими економічними витратами. Особливістю будь-якого моделювання є його приблизність, яка випливає з неповного врахування факторів, що впливають на процес, і безперервних змін Всесвіту, що функціонує як Єдина Система. Математичне моделювання можливе лише для тих процесів, для яких накопичений достатній об’єм знань і які вже описані математичними рівняннями. Недоліком математичного моделювання є значна втрата можливості прослідкувати внутрішні зв’язки між фізико-хімічними величинами в ході процесу.Моделювання нових систем вимагає системного підходу і включає основні аспекти: створення в уяві на основі досвіду та наявних знань нової системи, яка відповідає поставленому завданню; вибір найбільш важливих факторів, що впливають на поведінку системи; моделювання на комп’ютері сценарію поведінки системи та інтерпретація отриманих результатів; виготовлення моделі системи й оснащення її необхідними контрольно-вимірювальними приладами та засобами керування; експериментальне дослідження виготовленої системи та визначення оптимальних режимів роботи.За побудованою матрицею планування експерименту розглянуто процес набухання рослинної сировини (лофанту) під час екстрагування та наведено рівняння регресії для залежності коефіцієнта набухання від температури екстрагента і тривалості процесу.