OPTIMIZATION OF THE ENZYMATIC PRETREATMENT OF THE PULP FROM SMALL-FRUIT APPLE VARIETY
MZKPIQ
DOI:
https://doi.org/10.25712/ASTU.2072-8921.2025.03.008Keywords:
Плоды яблони, мелкоплодная полукультурка, мезга, ферментолиз, выход сока, ферментный препарат, математическое моделирование, apple fruits, small-fruited varieties, pulp, enzymatic rpe-treatment, juice yield, enzyme preparation, mathematical modeling, regression analysis, регрессионный анализAbstract
The paper concerns the mathematical modeling for the enzymatic rpe-treatment of the apple pulp from small-fruited semi-culture – Uralskoe nalivnoe. The authors studied the combined influence of the following parameters: enzyme preparation concentration, enzymatic rpe-treatment duration and temperature on the yield of apple juice. The full factorial experiment revealed that the determining parameters in the considered juice production process were the enzymatic rpe-treatment duration and temperature. The studied process is most reliably described by the function that takes into account the factors combinations (X1 · X2 and X2 · X3). The regression analysis results, particularly the high determination coefficient R2 and consistency between actual and predicted values indicate the high quality of the designed model. The reliability of the studied factors influence on the model resulting feature confirmed by P- value of the regression coefficients bi (i = 1(1)5). Standard study of the function showed that the enzymatic rpe-treatment duration of apple pulp should be 94.2 minutes (in the studied range of temperatures and enzyme preparation concentrations). The оbtained regression equations made it possible to set and calculate interdependent variable factors (enzyme preparation concentration and enzymatic rpe-treatment temperature). The Hessian matrix showed that the coordinate’s line (X1, X2, X3) was the inflection line of the model, so the extremum of the function doesn't exist. Verification of the presented mathematical model confirmed the possibility and adequacy of its application to describe the enzymatic rpe-treatment of the pulp and predicting the juice yield from apple variety – Uralskoe nalivnoe.
References
Fruit and Vegetable Juice Market Size & Share Analysis – Growth Trends & Forecasts (2024–2029) : Mordor Intelligence. – URL: https://www.mordorintelligence.com/industry-reports/fruit-and-vegetable-juice-market-industry. (дата обращения: 20.08.2024).
Functional properties of the ferment-ed alcoholic beverages: apple cider and beer / A. Tsoupras [et al.] // Functional foods and their implications for health promotion. Academic Press, 2023. P. 319–339. DOI: 10.1016/B978-0-12-823811-0.00013-4.
Технологические показатели пло-дов гибридных подвоев яблони и перспекти-вы их использования в производстве сидра / Н.С. Левгерова [и др.]. // Современное садо-водство. 2021. № 3. С. 1–10. DOI: 10.52415/ 23126701_2021_0301.
Причко Т.Г., Чалая Л.Д. Технические и биохимические особенности плодов новых перспективных сортов яблони как сырье для переработки // Научные труды Государствен-ного научного учреждения Северо-Кавказского зонального научно-исследовательского института садоводства и виноградарства Российской академии сель-скохозяйственных наук. 2014. Т. 5. С. 190–195.
Weide J.V., van Nocker S., Gottschalk C. Metaanalysis of apple (Malus × domestica Borkh.) fruit and juice quality traits for potential use in hard cider production // Plants, People, Planet. 2022. V. 4, N 5. Р. 463–475. DOI: 10.1002/ppp3.10262.
An overview of thefactors influencing apple cider sensory and microbial quality from raw materials to emerging processing technolo-gies / Calugar P.C. [et al.] // Processes. 2021. V. 9, N 3. P. 502. DOI: 10.3390/pr9030502.
Delgado Á. García-Fernández B., Gómez-Cortecero A., Dapena E. Susceptibility of cider apple accessions to European canker – comparison between evaluations in field planted trees and rapid screening tests // Plants. 2022. V. 11, N 9. P. 1145. DOI: 10.3390/plants11091145.
A multimodal and multiscale investi-gation of factors affecting the juice yield of cider apples / Lahaye M. [et al.] // Food Chemis-try. 2023. V. 420. P. 135649. DOI: 10.1016/j.food chem. 2023.135649.
Влияние ферментов с различной субстратной специфичностью на степень биокаталитической деструкции плодово-ягодного сырья / Е.М. Серба [и др.]. // Пищевая промышленность. 2018. № 7. С. 68–73.
Рожнов Е.Д., Неклюдов А.А., Школь-никова М.Н. Применение пектолитиче-ских ферментных препаратов в производстве напитков из плодов облепихи // Все о мясе. 2020. № 5. С. 300–303. DOI: 10.21323/2071-2499-2020-5S-300-303.
Макаров С. С., Макаров С. Ю., Па-на-сюк А. Л. Влияние различных технологических факторов на состав антоцианов при производстве вина из черной смородины // Техника и технология пищевых производств. 2018. Т. 48, № 3. С. 72–80. DOI: 10.21603/2074–9414–2018–3–72–80.
Дышлюк Л.С., Просеков А.Ю. Оп-тимизация с использованием регрессионного анализа технологических параметров про-цесса экструзии с раздувом // Известия СПбГТИ(ТУ). 2018. № 45(71). С. 123–126.
Многофакторное планирование экспериментов при разработке новых мясных продуктов / М.А. Никитина [и др.]. // Все о мясе. 2017. № 4. С. 54–58. DOI: 10.21323/20/1-2499-2022-5-32-37.
Табакаев А.В., Табакаева О.В., Приходько Ю.В. Математическое моделирование экстракции каротиноидов из бурой во-доросли S. miyabei // Индустрия питания. 2022. Т. 7, № 3. С. 50-58. DOI: 10.29141/2500-1922-2022-7-3-6.
Биохимический состав фруктового сусла из мелкоплодных сортов яблони Южного Прибайкалья / Н.П. Супрун [и др.]. // Из-вестия вузов. Прикладная химия и биотехнология. 2023. Т. 13, № 4. С. 611–620. DOI: 10.21285/2227-2925-2023-13-4-611-620.
Супрун Н.П., Гусакова Г.С., Раченко М.А. Ферментативный катализ яблочной мезги // Химия растительного сырья. 2023. № 1. С. 307–312. DOI: 10.14258/jcpim.20230111067.
Крамер Г. Математические методы статистики : Монография / пер. с англ. А.С. Монина, А.А. Петрова; под ред. А.Н. Колмо-горова. 2-е изд. Москва : Издательство «Мир», 1975. 648 с.
Магнус Я.Р., Катышев П.К., Пере-сецкий А.А. Эконометрика. Начальный курс : учебник 9-е изд., испр. Москва : Издательский дом «Дело» РАНХиГС, 2021. 504 с.
Downloads
Published
How to Cite
Issue
Section
License
Copyright (c) 2025 Natalya P. Suprun, Galina S. Gusakova, Nikita D. Lukyanov
This work is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 International License.
.
This work is licensed under a 
