Содержание к диссертации
Введение
ГЛАВА 1. Состояние вопроса производства безопасных продуктов питания на территориях техногенного загрязнения 17
1.1. Проблемы обеспечения безопасного питания на территориях техногенного загрязнения 17
1.2. Сущность процессов контаминации продовольственного сырья и продуктов его переработки. Приемы и меры детоксикации 33
1.3. Современные подходы к обеспечению качества и безопасности продуктов питания 44
ГЛАВА 2. Организация эксперимента, объекты, методы и объемы исследования 51
2.1. Организация исследований 51
2.2. Объекты и методы исследования 54
2.3. Методы исследования 57
2.3. Математически-статистическая обработка данных эксперимента 65
ГЛАВА 3. Разработка научной концепции формирования качества молочных продуктов из сырья территорий техногенного загрязнения 73
3.1. Определение приоритетов потребителей на рынке молока и молочных продуктов 74
3.2. Обоснование системно-комплексного метода формирования качества молочных продуктов в условиях техногенных территорий 82
3.3. Моделирование пищевых технологий в молочной промышленности в условиях информационной неопределенности
ГЛАВА 4. Обоснование целесообразности разработки технологий безопасных молочных продуктов из сырья уральского региона 93
4.1. Мониторинг состояния объектов внешней среды по содержанию контаминантов 95
4.2. Изучение состава, технологических свойств и безопасности молочного сырья 108
ГЛАВА 5. Оценка факторов, влияющих на качество и безопасность молочных продуктов 126
5.1. Системный подход в анализе технологий производства молочных продуктов как основа обеспечения их качества 127
5.2. Товароведная оценка качества молочных продуктов, полученных из сырья на территориях техногенного загрязнения 130
5.3. Оценка контаминации молочных продуктов, полученных из сырья на территориях техногенного загрязнения 137
ГЛАВА 6. Исследование процесса детоксикации молока сырья 146
6.1. Анализ кумулятивной способности компонентов молока 147
6.2. Обоснование выбора приемов детоксикации на основе сорбирующих веществ 159
6.3. Обоснование выбора приемов детоксикации на основе электрофизического воздействия 173
ГЛАВА 7. Исследование влияния методов детоксикации молочного сырья на потребительские свойства функциональных молочных продуктов 225
7.1. Исследование потребительских свойств кисломолочных напитков, полученных из сырья техногенных территорий, подвергнутого детоксикации 226
7.2. Исследование влияния детоксикации молочного сырья на сохраняемость кисломолочных напитков 251
ГЛАВА 8. Создание и функционирование систем обеспечения качества и безопасности молочных продуктов 257
Выводы 269
Библиографический список
- Сущность процессов контаминации продовольственного сырья и продуктов его переработки. Приемы и меры детоксикации
- Объекты и методы исследования
- Моделирование пищевых технологий в молочной промышленности в условиях информационной неопределенности
- Товароведная оценка качества молочных продуктов, полученных из сырья на территориях техногенного загрязнения
Введение к работе
Актуальность работы. Главной задачей молокоперерабатывающей отрасли пищевой промышленности является максимальное удовлетворение запросов потребителей в полноценных продуктах питания. В свою очередь, обеспечение их высокого качества и безопасности – это важное условие здорового питания, предупреждение неинфекционных заболеваний, поддержания защитных систем организма человека, что в совокупности согласуется с основной задачей государственной политики РФ в области здорового питания населения на период до 2020 года, утвержденной распоряжением Правительства Российской Федерации от 25 октября 2010 года №1873-р.
Среди неблагоприятных факторов среды обитания, определяющих риски для здоровья населения в ряде регионов России, наиболее значимыми являются экологические проблемы, весомую часть которых составляет проблема химического загрязнения продуктов питания, в частности соединениями тяжелых металлов. Особенно актуальна эта проблема для промышленно развитых регионов страны, в числе которых, территории Уральского региона, имеющие высокий уровень концентрации промышленного производства. В условиях экологического неблагополучия территорий необходимы политика и действия, направленные на обеспечение безопасности продуктов питания.
Рынок молочной продукции Уральского региона достаточно насыщен, в то время как приоритеты потребителей формируются под влиянием совокупности факторов, среди которых лидируют потребительские свойства и безопасность. Вместе с тем, использование традиционных технологий производства при неблагоприятных условиях получения исходного сырья, поступающего на переработку, не позволяет обеспечить потребителя продукцией гарантированного качества и безопасности. Поэтому одним из стратегических направлений в технологии молочных продуктов является повышение качества сырья и совершенствование технологических процессов, а также создание и поддержание системы прослеживаемости, охватывающей цепь товародвижения на всем ее протяжении от производства до потребления.
Теоретические основы формирования качества продуктов заданного химического состава отражены в трудах профессоров Липатова Н.Н. (мл.), Красули О.Н., Позняковского В.М., Николаевой М.А., Ивановой Т.Н., Спиричева В.Б., Рогова И.А.,. и других ученых. Большой вклад в развитие теории обеспечения качества молочных продуктов заложен в трудах З.С. Зобковой, А.Г. Храмцова, В.Д. Харитонова, И.А. Радаевой, Ф.А. Вышемирского, Л.А. Остроумова, Н.А. Тихомировой, Л.А. Забодаловой, G Trystram, А.М Raven, J. Amich Cali, De G. Burgstaller, J.Ross R. Atkins, E. Bauernfeind., S. Bengmark, V. Kurovanagi и др. В своих работах большинство вышеуказанных авторов отмечали, что важнейшим направлением дальнейших научных исследований, связанных с производством продуктов питания, является разработка новых комплексных подходов к проектированию технологий производства, нацеленных на формирование качества адаптивных продуктов.
Особого внимания требует проблема применения условно годного по качеству сырья, так как большая часть сырьевых ресурсов имеет отклонение по целому ряду показателей. Кроме того, молоко может быть источником опасных для здоровья человека веществ, которые попадают в него по пищевым трофическим цепям и из окружающей среды. Поиск путей минимизации их содержания позволит обеспечить эффективное использование сырьевых ресурсов и безопасность продуктов их переработки.
Предложены различные подходы к решению обозначенной проблемы, среди которых использование природных адсорбционных материалов, способствующих связыванию и выведению из организма животных ионов тяжелых металлов. Однако количество исследований по оценке качества полученного при этом молока достаточно ограничено, а система прослеживаемости сохранения исходных показателей качества фактически отсутствует.
В связи с этим, научный интерес представляет разработка и совершенствование физических и биотехнологических методов, позволяющих улучшить чистоту сырья и, в конечном счёте, повысить качество готового продукта. Среди действий, направленных на минимизацию рисков, можно выделить подход к организации технологии производства, сочетающей различные приемы детоксикации. Важная роль при этом отводится изучению потребительских свойств и товароведных характеристик полученных продуктов.
Таким образом, с учетом принятых в Российской Федерации программ охраны здоровья населения, разработка новых подходов в технологиях производства продуктов питания, формирование качества и обеспечение их безопасности, направленных на повышение качества жизни населения на территориях техногенного загрязнения и ресурсосбережение, представляется актуальным научным направлением.
Цель и задачи исследования. Целью работы является научное обоснование и практическая реализация инновационных подходов к технологиям детоксикации молочного сырья в условиях информационной неопределенности для обеспечения заданного качества и безопасности молочных продуктов в регионах с техногенным загрязнением территорий.
Для достижения цели были поставлены следующие задачи:
установить доминирующие факторы, обусловливающие контаминацию молочного сырья в регионах техногенного загрязнения;
на основе системного подхода разработать научную концепцию формирования качества молочных продуктов из сырья, полученного на территориях с техногенным загрязнением;
научно обосновать выбор приемов детоксикации молочного сырья для получения безопасных молочных продуктов;
исследовать влияние детоксикационных приемов на структуру и устойчивость компонентов дисперсной среды молока и разработать эффективный метод детоксикационной обработки молочного сырья для обеспечения безопасности и формирования потребительских свойств молочных продуктов;
провести анализ рынка сегмента молочных товаров и выявить потребительские предпочтения на территориях техногенного загрязнения;
провести оценку потребительских свойств молочных продуктов, полученных из сырья, подвергнутого детоксикации;
научно обосновать принципы управления качеством и сохраняемостью молочных продуктов на основе системы менеджмента безопасности пищевых производств (СМБПП);
разработать модель комплексного подхода к формированию потребительских свойств молочных продуктов, выработанных в регионах с техногенным загрязнением.
Научная концепция состоит в создании методологического подхода к обеспечению потребительских свойств безопасных молочных продуктов, произведенных на территориях экологического неблагополучия за счет обоснованных приемов детоксикации молочного сырья, полученного в условиях информационной неопределенности.
Научная новизна. На основании проведенного комплекса теоретических и экспериментальных исследований:
разработана научная концепция формирования качества безопасных молочных продуктов (БМП) для населения регионов, с учетом техногенной нагрузки территорий получения молочного сырья;
разработан методологический подход к выбору приемов детоксикации в условиях информационной неопределенности. Показано, что наиболее эффективным является применение электрофизических методов в сочетании с природными сорбентами. Определено их влияние на физико-химические, технологические свойства молочного сырья;
обоснованы методы детоксикации молочного сырья, полученного в условиях техногенного загрязнения территорий, позволяющие минимизировать риски контаминации для отдельно взятых тяжелых металлов, при условии сохранения заданного качества сырья ;
изучен механизм процессов детоксикации молочного сырья, что позволяет управлять процессами проектирования состава молочных продуктов с заданными свойствами
установлено влияние методов детоксикации на изменения органолептических, физико-химических свойств молочных продуктов и показана эффективность применения приемов детоксикации для направленного регулирования физико-химических и реологических свойств молочных продуктов;
на основе системного подхода предложена модель учета неопределенностей и рисков в технологических процессах производства молочных продуктов, применение которой способствует обеспечению их качества и безопасности;
разработан алгоритм процесса прослеживаемости контаминации начиная от получения молочного сырья до реализации продуктов переработки молока, охватывающий все этапы жизненного цикла продукции;
предложены новые экспресс-методы контроля качества и безопасности выпускаемой продукции в условиях реального времени.
Практическая значимость и реализация результатов работы. Работа выполнялась в рамках: Гранта фундаментальных научных исследований. «Приоритетное направление науки и техники – Биофизические эффекты электрических и магнитных полей» Код темы по ГРНТИ: 341735; 343115 (№ гос. регистрации 01.02.006. 13140), 2005-2008гг; Гранта регионального по программе Губернатора Челябинской области «Региональный заказ на фундаментальные научные исследования» на тему «Теории создания пищевых продуктов на основе биологически активных добавок из вторичных сырьевых ресурсов» Код темы по ГРНТИ: 65.01.91, 65.09.05., 65.09.30. 2008г.; Гранта проведения научных исследований коллективами научно-образовательных центров в области физической химии, электрохимии, физических методов исследования химических соединений шифр «2010-1.1-133-028» Тема: «Разработка современных технологий и средств на их основе определения потребительских свойств продовольственных товаров в результате установления взаимосвязи их физико-химических параметров и электрофизических характеристик». Работа является составной частью научных исследований по теме федерального гранта «Биофизические эффекты электрических и магнитных полей», кафедры «Электротехника» ФГБОУ ВПО «ЮУрГУ» по теме федерального гранта «Явления и процессы в дисперсных системах и металлических расплавах при воздействии на них наносекундных электромагнитных импульсов (НЭМИ) и мощного ультразвука».
Научно-технические решения подтверждены двумя патентами Российской Федерации (получены положительные решения по заявкам № 2010145436 (065500) и № 201014435 (065499)). Результаты исследований положены в основу ТР-37-10 «Технические рекомендации на комплексные методы детоксикации», МУ-148-11 «Методические указания на технологию производства безопасных молочных продуктов», МУ-112-11 «Методы контроля контаминации молочного сырья», «Методические указания по экспертизе качества и идентификации молочных продуктов функционального назначения», используемых в качестве методического материала.
Разработанные методы системного подхода и моделирования процессов производства безопасных молочных продуктов, внедрены в качестве базовых в практику организации технологии производства и контроля качества молочных продуктов предприятий ОАО «Южноуральский молочный завод», ОАО «Камелла», ООО Компания «ВИТЭКС», что подтверждено актами внедрения и апробации в условиях реального производства (Акт проведения производственных испытаний способа производства кефира от 08 июля 2009г, Акт проведения производственных испытаний способа производства ряженки от 17 февраля 2010г, Акт производственных испытаний метода детоксикации от 12 апреля 2011г., Справки о выпуске опытно-производственных партий молочной продукции).
Материалы исследований используются в учебном процессе при чтений лекций, в курсовом и дипломном проектировании студентов, обучающихся по основным образовательным программам подготовки специалистов 080401«Товароведение и экспертиза товаров», магистров и бакалавров 100800 «Товароведение» 260501«Технология продуктов общественного питания», 221400 «Управление качеством» ФГБОУ ВПО «Южно-Уральский государственный университет» (национальный исследовательский университет).
Теоретические результаты диссертации включены в учебный процесс при чтении цикла лекций и проведения лабораторных работ по дисциплинам «Безопасность продовольственного сырья и товаров», «Товароведение однородных групп товаров», «Физико-химические методы контроля качества сырья и товаров» на торгово-экономическом факультете ФГБОУ ВПО «Южно-Уральский государственный университет» (национальный исследовательский университет).
Апробация работы. Основные результаты работы докладывались и обсуждались на симпозиумах, конгрессах, конференциях различного уровня в том числе: Международной научно-практической конференции «Торгово-экономические проблемы регионального бизнес-пространства» (Челябинск, 2004, 2007, 2008, 2009), XXLIII Международной научно-практической конференции (Челябинск, 2004), конференции с элементами научной школы «Инструментальные методы для исследования живых систем в пищевых производствах» в рамках Федеральной целевой программы «Научные и научно-педагогические кадры инновационной России» (Кемерово, 2009, 2011), Международной научно-практической конференции «Безопасность и качество продуктов питания и товаров народного потребления» (Алматы, Республика Казахстан, 2009), Международной научно-практической конференции «Инновационные технологии в пищевой промышленности», (Самара, 2009), Международной научно-практической конференции «Современные проблемы техники и технологии пищевых производств СПТ и ТПП-2009, (Барнаул, 2009), V Международной научно-практической конференции «Потребительский рынок: качество и безопасность товаров и услуг», ( Орел, 2009, 2011), VIII Международной научно-практической конференции «Торгово-экономические проблемы регионального бизнес-пространства» (Челябинск, 2010, 2011), международной научно-практической конференции: Исследования, инновации, образование (Киев, 2011), XIII Международной научно-практической конференции «Актуальные вопросы совершенствования технологии производства и переработки продукции сельского хозяйства. Мосоловские чтения», (Йошкар-Ола, 2011), Международной научно-практической конференции «Современные аспекты товароведения и экспертизы потребительских товаров» (Троицк, 2011), Международной научно-практической конференции «Достижения науки инновации в производстве, хранении и переработке сельскохозяйственной продукции», (Мичуринск, 2011), Международной научно-практической конференции «Низкотемпературные и пищевые технологии в 21 веке», ( С-Пб, 2011).
Публикации. По материалам диссертации опубликованы 51 печатная работы, в том числе два патента Российской Федерации, пять монографий, двенадцать статей в журналах, рекомендованных ВАК РФ, а также в материалах конференций, симпозиумов, форумов, научных трудах институтов.
Структура и объем работы. Диссертация состоит из введения, девяти глав, общих выводов, терминов и определений, использованных в работе, а также списка литературы и приложений. Текст диссертации изложен на 300 страницах, содержит 58 таблиц, 85 рисунков. Список использованной литературы включает 297 наименований, в том числе 128 публикации иностранных авторов.
Сущность процессов контаминации продовольственного сырья и продуктов его переработки. Приемы и меры детоксикации
Многосторонняя хозяйственная деятельность человека в течение предыдущего столетия возвысила роль антропогенных факторов до уровня биогеохимических воздействий [4, 33, 36, 153]. Биогеохимические территории, по А.П. Виноградову, — это области на поверхности Земли, различающиеся по содержанию в почвах, водах и других средах химических элементов или их соединений, с которыми связаны определённые биологические реакции со стороны флоры и фауны. Как показал В.И. Вернадский, содержание, миграция и аккумуляция химических элементов обусловлены всем комплексом природных факторов. Позже, разрабатывая идеи биогеохимического районирования, В.В. Ковальский установил связь между недостатком или избытком микроэлементов, их количественными соотношениями и состоянием живых организмов. Результаты исследований служат основанием для биогеохимического районирования территорий. Обзорная карта «Комплексное районирование территории России по экологической и социально-экономической ситуации» дает возможность оценить и сопоставить состояние окружающей среды в различных регионах страны и установить причины и последствия экологического неблагополучия (Приложение А).
Проблема загрязнения экосистем приобретает особую остроту в индустриально развитых регионах. К их числу относится зона Южного Урала, по экологической ситуации она является одной из трех самых неблагополучных территорий России. Это связано с большой концентрацией предприятий черной и цветной металлургии, энергетических комплексов и других промышленных объектов. В результате повышенной техногенной нагрузки на экологию агроси-стемы формируются аномалии с избыточным содержанием высокотоксичных элементов (Pb, Cd, Se, As, U, Ni и др.).
Благодаря исследованиям последних десятилетий, проведенным Г.П. Грибовским, А.А. Кабыш, В.А. Молокановым, И.Н. Буренковой, М.И. Рабинович и др., в Южно-Уральском регионе выявлены и описаны техно генные биогеохимические провинции. Экотоксикология на Южном Урале в начале XXI века - одна из острейших и актуальнейших проблем. Уральский регион характеризуется очень высоким уровнем загрязнения воздуха и водной среды. На Южном Урале объем вредных выбросов в два раза выше, чем на Среднем Урале, и составляет 5...5,5 млн. т/год. Все основные промышленные узлы Южного Урала относятся к числу самых экологически напряженных в стране, выделяясь также повышенным уровнем заболеваемости, бедственным состоянием водоснабжения и загрязнения территории.
Сложность геохимической структуры обусловлена присутствием богатых природных запасов различных химических элементов. Почвы Урала отличаются резко повышенным содержанием ряда тяжёлых металлов: железа, кобальта, марганца, меди и других. Содержание никеля в почвах, близких к его место-рождениям, нередко превышает почвенный кларк (4,0x10 %) более чем в 100 раз. Значительное его количество обнаружено и в растениях. Высокие концентрации кобальта и меди в почвах и растительности, приуроченных к никелевым месторождениям, в 100 раз и более превышают почвенный кларк для указанных элементов.
В Уральском регионе Челябинская область и г. Челябинск занимают первое место по загрязненности. Наиболее приоритетными загрязнителями почв являются цинк, свинец, кобальт, кадмий, никель, медь. Максимальное содержание в почве цинка (Zn) превышает ПДК в 15-25 раз, фоновое - в 40-50 раз, свинца — в 12-78 раз и в 60-230 раз соответственно. Ареалы повышенных концентраций загрязнителей, фиксируемые по состоянию растительности, чаще оказываются более масштабными и выходят за пределы аналогичных ареалов почвенного покрова [59, 97, 109].
В цело по области насчитывается более 600 промышленных предприятий, имеющих выбросы загрязняющих веществ в атмосферу более, чем 900 тыс. тонн, от стационарных и 300 тыс. тонн от передвижных источников. В составе загрязняющих веществ, в основном, такие соединения, как бенз(а)пирен, пятиокись ванадия, свинец, никель, ртуть, хром, марганец и целый букет газообразных канцерогенных веществ. Рядом авторов были описаны территории Челябинской области техногенного происхождения с аномальным содержанием в природной среде тяжёлых металлов, в пробах почвы были обнаружены повышенные концентрации железа, превышающие естественный фон в 3,5... 10 раз. Никелевая провинция была установлена вблизи Верхне-Уфалейского никелевого предприятия, где превышения элемента составили от 2 до 210 раз [114,120, 143, 156].
Описаны также ареалы с избыточным содержанием бора (Октябрьский, Троицкий, Увельский районы), мышьяка (в районе городов Пласт иАргаяш), ртути (Кунашакский, Красноармейский. Увельский районы, вблизи городов Карабаш, Еманжелинск), хрома (Ашинский, Катав-Ивановский, Усть-Катавский, Саткинский, Агаповский и др. районы), меди (вблизи городов Усть-Катав, Нязепетровск, Бакал). В хозяйствах Бобровское, Каракульское, учхозе Долгодеревенском В.А. Молокановым были обнаружены повышенные концентрации в почве, воде и кормах меди, марганца, железа, никеля и недостаток серы, цинка и кобальта.
Часть техногенных выбросов, поступающих в окружающую среду в виде тончайших аэрозолей, переносится на значительные расстояния, вызывая глобальное загрязнение биосферы. Основная же масса тяжелых металлов (ТМ) аккумулируется почвой вблизи промышленных предприятий города, вызывая локальное загрязнение территории (рис. 1.1).
Техногенные аномалии представляют собой систему концентрических окружностей, они могут иметь неправильную, вытянутую форму в зависимости от форм рельефа, характера движения воздушных масс и неравномерного выпадения осадков-загрязнителей вблизи промышленной зоны.
Объекты и методы исследования
Теоретические, практические и экспериментальные исследования диссертационной работы выполнялись в ФГБОУ ВПО «Южно-Уральский государственный университет» (национальный исследовательский университет), в хозяйствах АПК Челябинской области, на предприятиях молокоперерабатываю-щей и пищевой промышленности г. Челябинска и Челябинской области в течение с 1999 по 2010 годы, в соответствии с общей схемой проведения исследований. Работа проводилась в рамках: Гранта фундаментальных научных исследований. «Приоритетное направление науки и техники - Биофизические эффекты электрических и магнитных полей». Код темы по ГРНТИ:341735; 343115 (№ гос. регистрации 01.02.006. 13140), 2005-2008 гг.; Гранта регионального по программе Губернатора Челябинской области «Региональный заказ на фундаментальные научные исследования» на тему: «Теории создания пищевых продуктов на основе биологически активных добавок из вторичных сырьевых ресурсов» Код темы по ГРНТИ: 65.01.91, 65.09.05., 65.09.30., 2008г.; Гранта проведения научных исследований коллективами научно-образовательных центров в области физической химии, электрохимии, физических методов исследования химических соединений, шифр «2010-1.1-133-028» Тема: «Разработка современных технологий и средств на их основе определения потребительских свойств продовольственных товаров в результате установления взаимосвязи их физико-химических параметров и электрофизических характеристик».
На первом этапе был проведен анализ существующего опыта и современных подходов производства качественных продуктов питания, теоретически обоснованы технологии детоксикации молочного сырья Уральского региона для получения безопасных молочных продуктов. Определена схема эксперимента (рис. 2.1), выбраны объекты и методы исследования.
Научное обоснование технологии детоксикации молочного сырья Изучение состояния вопроса в области безопасности пи тания Анализ существующего опыта детоксикации Обоснование целей и задач Планирование эксперимента, выбор объектов и методов исследования Разработка модели эксперимента Определение объектов Формирование номенклатуры показа-телей и методов исследования Исследование факторов возникновения рисков контаминации Исследование условий производства молока Оценка качества и безопасности молока Оценка уровня контаминации продуктов переработки молока
Выбор сорбентов иобоснование режимоввоздействия Выбор методов электрофизического воздействия и обоснова- Установление механизма воздействия приемов детоксикации на молоко Исследование влияния методов детоксикации на безопасность и качество кисломолочных напитков (KMII)
Алгоритм выполнения основных этапов исследования На втором этапе на основе системного подхода была разработана научная концепция формирования качества и обеспечения безопасности молочных продуктов (БМП), выработанных из сырья территорий техногенного загрязнения (на примере Уральского региона), учитывающая комплекс факторов риска.
На третьем этапе исследовались факторы риска контаминации молочного сырья на основе мониторинга состояния объектов внешней среды, изучения состава, технологических свойств, исследования уровня загрязненности тяжелыми металлами молочного сырья и продуктов его переработки.
На четвертом этапе обосновывался выбор сорбентов и электрофизических методов воздействия как комбинированной системы детоксикации молочного сырья, осуществлялся подбор режимов детоксикации, позволяющих положительно влиять на технологические свойства молочного сырья, проводился анализ кумулятивной способности компонентов молока; на основе этого были разработаны приемы детоксикации.
Изучался механизм воздействия детоксикационных приемов на компоненты молока, осуществлялась оценка влияния электрофизического воздействия на дисперсную систему молока. Устанавливалась возможность применения современных методов анализа для оценки качества и технологических свойств молочного сырья. Изучались органолептические, физико-химические, микробиологические показатели, структурно-механические характеристики и показатели безопасности.
Пятый этап включал исследование потребительских свойств и пищевой ценности молочных продуктов функционального назначения, выработанных из сырья подвергнутого детоксикации. Проведена товароведная оценка их по ор-ганолептическим, физико-химическим, микробиологическим, структурно-механическим показателям, показателям безопасности и пищевой ценности на различных стадиях товародвижения.
На шестом этапе проводилась оптимизация системы обеспечения качества и безопасности молочных продуктов для молокоперерабатывающих предприятий на основе разработки и внедрения системы менеджмента безопасности пищевых производств (СМБПП) в соответствии с требованиями ГОСТ Р ИСО 22000.
На седьмом этапе исследований разрабатывалась и внедрялась система менеджмента безопасности пищевых производств в условиях, действующих в Уральском регионе предприятий пищевой отрасли. Разработан пакет методической документации.
Объектами исследования в соответствии с поставленными целями и задачами и этапами работы (обобщенная модель исследования рис. 2.2) служили: объекты внешней среды (почва, вода, корма) и молоко-сырье отдельных хозяйств — поставщиков молочного сырья, расположенных в различных по экологической нагрузке территориях: Сосновский район - АОЗТ совхоз «Митрофа-новское», совхоз ОПХ «Садовое», ТОО «Смолино», АОЗТ совхоз «Красное поле», совхоз Учхоз ЧГАУ, ТОО «Трубное», МУСП «Приозерный»; Красноармейский район - СООО совхоз «Лазурное», САХ «Красноармейское», ОАО СХП «Петровское», ОАО СХП «Кирдинское», СХП «Петропавловский», Ет-кульский район - ООО совхоз «Еманжелинское», СПК совхоз «Селезянский», ЗАО СПП «Коелгинский», Кунашакский район — колхоз «Тахталымск», Вар-ненский район - совхоз «Новый Урал», СПК «Кулевич», Троицкий район -СХПП совхоз «Черноречье», Учхоз «Троицкое», Октябрьский район - КП совхоз «Подовинное», ЗАО «Каракульское», Увельский район — колхоз «Мизма-новский», Долматовский район - АОЗТ «Заря», Сафакулевский район — СПК «Заря», Целинный район - ЗАО «Куйбышевское».
Моделирование пищевых технологий в молочной промышленности в условиях информационной неопределенности
Обеспечение качества - это одна из сложных многоаспектных задач, с которыми приходится сталкиваться производителям продукции независимо от вида их деятельности. В условиях рыночных отношений и сопутствующей им конкурентной борьбы преодоление сложившейся ситуации реформирования российской пищевой промышленности напрямую связано с осознанием роли качества продукции разработчиками и производителями, ибо это — ключ к преодолению кризисных ситуаций.
Деятельность в области обеспечения качества продукции невозможна без исследования природы качества конкретных продуктов, изменения их свойств в соответствии с изменением характера потребностей, так как эти знания являются базовыми при принятии решений в области качества. Известные концепции предусматривают четыре уровня оценки соответствия продукции: соответствие стандарту, соответствие использованию, соответствие фактическим требованиям рынка, соответствие скрытым потребностям.
Для производителя очень важно до начала проектирования своей продукции знать, что потребитель будет удовлетворен. Для этого необходимо «встраивать» качество в свою продукцию с самого начала ее жизненного цикла (Barker 1985, Akao 1990, Хайзер, Клодинг 1992, Сулливан Л.П. 1992, Брагин 2003, Холоша О.А. 2006).
Метод структурирования функции качества, который называют развертыванием функции качества (Quality function Deployment — QFD), — это систематизированный путь развертывания нужд и пожеланий потребителей через развертывание функций и операций деятельности предприятия по обеспечению такого качества на каждом этапе жизненного цикла продукции, которое гарантировало бы соответствие ожиданиям потребителя (Akao, Yoji 1990, Mizuno 1994).
Таким образом, систематизируя качество на начальных этапах жизненного цикла продукции в соответствии с нуждами и пожеланиями потребителя, удается избежать корректировки параметров продукта после его появления на рынке, а, следовательно, обеспечить высокую ценность и одновременно относительно низкую стоимость за счет сведения к минимуму издержек (Мазур И.И. 2003, Холоша О.Н. 2006).
Для обеспечения высокого качества продукции необходимо выработать следующие подходы: описывать запросы потребителя в такой форме, которая позволяет установить связь между ними и техническими характеристиками продукции, которыми, в свою очередь, оперирует производитель при ее выпуске; кроме того, связь между характеристиками продукции и запросами потребителя должна быть описана в интегральном виде, ведь потребитель оценивает полезность и делает выбор в пользу той или иной продукции совокупно по всем ее характеристикам.
Оценить степень удовлетворенности потребителей можно как по отношению к объекту в целом (к продукции), так и по отношению к любому его структурному элементу. Сегодня производители стараются насыщать рынок молока и молочной продукции, среднее количество ассортиментных позиций (по данным проведенных маркетинговых исследований), предлагаемых покупателям в зависимости от формата торгового предприятия, составляет от 19 до 78 наименований. Из всех видов молочной продукции наибольшая доля приходится на следующие продукты: молоко - 36 %, йогурты- 22 %, кефир — 13 %. Несмотря на широкий ассортимент, тенденция к значительному росту потребления молочных продуктов не наблюдается.
Для большинства населения страны молочные продукты остаются традиционными продуктами питания, однако потребление молока остается в настоящее время достаточно низким — около 250 кг/год (при норме 400 кг). Это намного ниже, чем уровень потребления в европейских странах, так, например, в странах Прибалтики — 330 кг, в Германии - 400 кг, во Франции — 440 кг, в Скандинавии - 520 кг на душу населения. В структуре потребитель ских расходов населения молочные продукты занимают около 4 % (по данным Росстата), это второе место после мяса,и мясных продуктов (на них приходится около 9 %).
Основной тенденцией на мировом рынке молочных продуктов является прирост потребления питьевого молока, ферментированных молочных напитков и сыров. По данным Молочного Союза России, потребление молока в России выросло с 2001 более чем на 20 %. Благодаря высоким темпам производства кисломолочных напитков в России их среднедушевое потребление доведено до физиологически необходимых норм — 14,4 кг, но все еще остается ниже аналогичного показателя в зарубежных странах (29...46 кг в год).
В последние годы изменились предпочтения потребителей, главными требованиями на молочном рынке стали широкий ассортимент и качество. Российский потребитель начинает заботиться об экологической чистоте продуктов и здоровом питании.
Молоко и молочные продукты в большинстве семей г. Челябинска (около 89 %) - это продукты повседневного спроса. Потребление молочных продуктов различается по группам населения; самым потребляющим оказался сегмент покупателей 30-39 лет, вторые по активности потребления — жители Челябинска в возрасте 40-49 лет, на третьем месте один из самых «молодых» сегментов покупателей - 20-24лет. Тройка лидеров потребительских предпочтений продукция в отношении торговых марок включает «Первый вкус» (47,75 %), «Из Че-баркуля» (26,5 %) и «Простоквашино» (7,25 %). Производство цельномолочной продукции в Челябинской области сосредоточено на следующих предприятиях: ОАО «Челябинский городской молочный комбинат» (22,11 %), ОАО «Чебар-кульский молочный завод» (32,14 %), ОАО «Магнитогорский молочный завод» (15,39 %).
Товароведная оценка качества молочных продуктов, полученных из сырья на территориях техногенного загрязнения
Анализ экспериментальных данных позволяет утверждать, что молоко всех хозяйств не является чистой пищевой продукцией. Следует учитывать, что условно годное продовольственное сырье может быть переработано с целью снижения содержания в нем тяжелых металлов. Предложено достаточно много приемов, позволяющих минимизировать риски для целей получения безопасных молочных продуктов.
Во всех исследуемых районах содержание токсикантов имеет тенденцию к снижению их количества при переходе из зон с повышенной техногенной нагрузкой в зоны экологического благополучия.
Известно, что сельскохозяйственные животные имеют мощный биологический барьер на пути проникновения токсических соединений во внутренние среды их организма, а, следовательно, и накопления в животноводческих продуктах (А.В.Васильев, В.Н. Кудрявцев, И.А.Морозов, Е.Г.Краснова, 1998; Л.В. Гагарина, 2004; И.В. Кожухова, 2003).
Причем, наиболее эффективным барьером являются секреторные клетки молочной железы. Это объясняет отсутствие превышения предельных уровней по отдельным элементам тяжелых металлов, которые присутствуют в кормах и воде, поэтому требует тщательного изучения такая проблема, как возможность получения из данного сырья продуктов достаточных параметров качества, т. е. установление оптимальных приемов переработки.
Можно говорить о том, что максимальные коэффициенты перехода по всем видам токсикантов установлены в кризисной зоне; в то время, как в зоне условно удовлетворительной наиболее выражена тенденция усиления барьерных функций организма животных при возрастании токсичности рационов, поэтому при увеличении поступления тяжелых металлов коэффициенты перехода снижаются. Кроме того, следует отметить, что тенденция сохраняется независимо от сезона года (табл. 4.16).
В ходе исследования были выявлены некоторые закономерности в тенденции содержания тяжелых металлов с учетом фактора сезонности. Так, максимальное содержание токсикантов наблюдается в стойловый период содержания животных для всех экологических зон. Такая же тенденция обнаружена Романайти-те Д.Б. [204, 205, 206]; было установлено, что наибольшее содержание кадмия и свинца было в стойловый период, что, по его мнению, обусловлено рационами кормления.
Следовательно, для содержания животных и получения молока в зонах экологического неблагополучия требуется обязательное применение мер и методов детоксикации, а при их отсутствии на этапе переработки молока необходим обязательный контроль показателей безопасности.
1. Среди всех округов Российской Федерации Уральский показывает устойчивые тенденции высокой доли проб почвы и воды, не соответствующих нормативам по содержанию тяжелых металлов. Результаты химических исследований почвенного покрова, воды и кормов территорий, проведенных в рамках работы, свидетельствуют о загрязненности природной среды хозяйств. Санитарным правилам и нормам не соответствует 17,8 % водоисточников. Наиболее неблагополучно обстоят дела в районах Еткульском, Кунашакском, Чебаркульском, Ку-синском. Кроме того, установлено, что накопительной способностью обладают сочные и грубые корма. Содержание элементов цинка и меди во всех видах кормов находится в количестве ниже средних показателей: соответственно в 16,6...2,8 раз и 4,5...50 раз. Железа больше содержится в сочных кормах (33,0.. .178,0 мг/кг), чем в грубых (60,49.. .70,0 мг/кг).
2. Сведения о качестве продовольственного сырья и пищевых продуктов по Челябинской области указывают на достаточно высокий удельный вес проб, не соответствующих нормативам. Наиболее значимыми химическими загрязнителями пищевых продуктов, в том числе молока, остаются нитраты и токсичные элементы. В биогеохимических, провинциях наряду с изменением нативного состава и свойств молока, происходит накопление в нем избыточных количеств опасных микроэлементов (свинец, ртуть, мышьяк и др.). По отдельным зонам превышение содержания свинца достигает в 1,6 раз ПДК, никеля - в 6,0 раз.
3. Качество молока-сырья характеризуется неоднородностью, обусловленной широким радиусом сбора сырья и сезонным фактором. Значительная доля сырья летнего периода имеет низкие значения показателей по массовой доле жира и белка. Наиболее полноценным, с точки зрения содержания наиболее важных компонентов, является молоко, полученное в хозяйствах, расположенных в зоне условно удовлетворительной экологической ситуации.
4. Молоко всех хозяйств не является чистой пищевой продукцией. Следует учитывать, что условно годное продовольственное сырье может быть переработано с целью снижения содержания в нем тяжелых металлов. Предложено достаточно много приемов, позволяющих минимизировать риски для целей получения безопасных молочных продуктов. Следовательно, для содержания животных и получения молока в зонах экологического неблагополучия требуется обязательное применение мер и методов детоксикации. А при их отсутствии на этапе переработки молока необходим обязательный контроль показателей безопасности.
