Содержание к диссертации
Введение
Глава 1. Обзор литературы. Теоретические основы хранения продовольственных товаров 14
1.1. Состояние хранения продовольственных товаров в России 14
1.2 Количественные и качественные изменения, происходящие при хранении продовольственных товаров 21
1.3 Теоретическое обоснование возможности применения озона при холодильном хранении продуктов 38
Глава 2. Методика проведения исследований 49
2.1 Объекты, предмет и методология исследования 49
2.2 Методика постановки опытов и методы исследования микробиологических, физико-химических и органолептических показателей качества полукопченых колбас 51
Глава 3. Концепция обеспечения сохраняемости продовольственных товаров 59
3.1 Маркетинговые аспекты хранения продовольственных товаров 59
3.2 Инновационные подходы к классификации продовольственных товаров как объектов хранения 65
3.3 Угрозы для сохраняемости продовольственных товаров 72
3.4 Стратегические задачи хранения 74
3.5 Критерии окончания» сроков хранения продовольственных товаров 80
3.6 Внедрение инновационных технологий хранения как один из путей решения проблемы обеспечения продовольственной безопасности 83
3.7 Анализ причин возникновения товарных потерь пищевых продуктов 89
3.8 Управление обеспечением сохраняемости пищевых продуктов на основе принципов ХАССП 98
3.9 Моделирование естественных потерь массы пищевых продуктов при хранении 110
Глава 4. Анализ действующих норм естественной убыли продовольственных товаров в сфере торговли 120
4.1 Некоторые исторические аспекты разработки норм естественной убыли 120
4.2 Анализ норм естественной убыли мясных товаров 128
4.3 Сравнение норм естественной убыли мяса убойных животных и рыбы при хранении в розничной торговле 141
4.4 Анализ норм естественной убыли молочных и жировых товаров 144
4.5 Анализ норм естественной убыли бакалейных товаров 146
4.6 Анализ норм естественной убыли кондитерских товаров 150
4.7 Анализ норм естественной убыли свежих плодоовощных товаров 156
Глава 5: Естественная убыль продовольственных товаров при кратковременном и длительном хранении в торговых организациях 164
5.1 Естественная убыль колбасных изделий 164
5.2 Влияние особенностей вида мясных товаров на естественную убыль 182
5.3 Влияние степени загруженности холодильных камер на размер естественной убыли мороженого мяса 187
5.4 Естественная убыль твердых сычужных сыров и сливочного масла при хранении в предприятиях розничной торговли 190
5.5 Естественная убыль круп при длительном хранении на оптовой базе 194
5.6 Естественная убыль сахаристых кондитерских изделий при хранении в предприятие розничной торговли 197
5.7 Естественная убыль свежих картофеля и овощей при длительном хранении на складах с искусственным и без искусственного охлаждения 201
5.8 Естественная убыль свежих плодоовощных товаров при кратковременном хранении в предприятиях розничной торговли 206
6 Обоснование целесообразности применения технологии хранения колбас с озонированием 211
6.1 Обоснование выбора полукопченых колбас в качестве объектов исследования 211
6.2 Действие озона на микроорганизмы 213
7 Исследование влияния инновационной технологии хранения полукопченых колбас на изменение их химических и органолептических показателей качества 229
7.1 Изменение содержания липидов в полукопченых колбасах в процессе хранения 229
7.2 Изменение содержания фенолов в полукопченых колбасах в процессе хранения 251
7.3 Изменение содержания азотистых веществ в полукопченых колбасах в процессе хранения 256
7.4 Изменение цвета полукопченых колбас в процессе хранения 259
7.5 Изменение органолептических показателей качества полукопченых колбас в процессе хранения 262
7.6 Определение естественной убыли полукопченых колбас в процессе опытного хранения 264
Выводы 267
Список литературы 271
Приложения 298
- Количественные и качественные изменения, происходящие при хранении продовольственных товаров
- Анализ причин возникновения товарных потерь пищевых продуктов
- Анализ норм естественной убыли кондитерских товаров
- Действие озона на микроорганизмы
Введение к работе
Актуальность проблемы. Реализация утвержденной Указом Президента РФ от 30.01.2010 № 120 Доктрины продовольственной безопасности России и плана мероприятий по реализации указанной Доктрины, утвержденного распоряжением Правительства РФ от 17.03.2010 № 376-р требуют комплексного подхода, заключающегося в увеличении объемов продуктов питания, в первую очередь, за счет собственного производства и обеспечения их сохраняемости на всем пути товародвижения.
Одним из путей равномерного и бесперебойного снабжения населения страны продовольствием надлежащего качества и необходимого ассортимента является создание условий для лучшей сохраняемости продукции в течение обусловленных сроков хранения.
Для этого необходимо провести модернизацию не только имеющейся материально-технической базы хранения, но и разработать теоретические и методологические аспекты обеспечения сохраняемости продовольственных товаров с учетом достижений научно-технического прогресса. В этой связи чрезвычайно важно установить инновационные подходы к организации хранения продовольственных товаров и разработать Концепцию обеспечения сохраняемости продовольственных товаров, в которой будут определены угрозы для их сохраняемости, стратегические задачи хранения, критерии окончания сроков хранения пищевых продуктов, дано обоснование необходимости внедрения инновационных технологий.
Для оценки эффективности сохраняемости продовольственных товаров наибольшую значимость имеет четкая дифференциация показателей, характеризующих количественные и качественные товарные потери, которые могут служить и важнейшим критерием эффективной сохраняемости товаров. Одновременно товарные потери являются антиподом положительного показателя сохраняемости – выхода стандартной продукции. Тем не менее в практике хранения наиболее часто для оценки эффективности того или иного метода применяются показатели товарных потерь, анализируются причины их возникновения с целью изыскания путей предупреждения или сокращения естественных потерь массы товаров.
Это обуславливает необходимость дальнейшего развития теории в области товарных потерь и разработки методологических аспектов установления причин возникновения и путей предупреждения или снижения товарных потерь продовольственных товаров. Наряду с известными методами регулирования условий и сроков хранения как важнейших факторов обеспечения сохраняемости товаров нами впервые предложен еще один инновационный подход к решению рассматриваемого вопроса –управление обеспечением сохраняемости пищевых продуктов на основе принципов ХАССП (НАССР- Hazard analysis and critical control points; русский эквивалент - Анализ рисков и критические контрольные точки).
Указанные пути предупреждения или сокращения товарных потерь предполагают проведение технологических и организационных мероприятий. Вместе с тем, смягчение негативных последствий неизбежно возникающих потерь возможно и за счет реализации эффективных учетных мер, базирующихся на действующих нормативных документах. Одним из таких документов являются Нормы естественной убыли продовольственных товаров для предприятий торговли и общественного питания (далее Нормы), утвержденные приказом Минэкономразвития и торговли от 07.09.2007 № 304 (далее Приказ № 304). В основу данного приказа положены Нормы естественной убыли продовольственных товаров, действовавшие до 2007г. без проведения какого-либо предварительного научного или экспериментального обоснования.
В этой связи возникла необходимость проанализировать действующие Нормы естественной убыли и сопоставить их с результатами проведенных нами экспериментальных исследований по определению фактической естественной убыли мясных, молочных, плодоовощных, кондитерских товаров и круп. Как известно сохранение пищевых продуктов с помощью искусственного холода является основным наиболее совершенным методом хранения большинства продуктов питания. В то же время возможности традиционных методов хранения, основанных в большинстве случаев на регулировании температурно-влажностного режима, исчерпаны. Поэтому необходимо проводить поиск и/или разработку инновационных технологий, основанных на применении комбинированных методов хранения, которые позволяют сокращать не только количественные (естественную убыль), но и качественные потери за счет снижения интенсивности происходящих физических, химических, биохимических и микробиологических процессов.
К числу таких инновационных технологий относится и комбинированный метод хранения полукопченых колбас, основанный на применении искусственного холода и озонирования.
Научная концепция диссертационной работы
Научные исследования по проблемам сохраняемости продовольственных товаров всегда являлись одним из важнейших направлений работ в области товароведения. Значительный теоретический и практический вклад в развитие рассматриваемого направления внесли российские и зарубежные ученые: Церевитинов Ф.В., Колесник А.А., Козин Н.И., Ванькевич В.П., Габриэльянц М.А., Елисеева Л.Г., Иванова Т.Н., Ловачев Л.Н., Николаева М.А., Криштафович В.И., Сперанский В.Г., Широков Е.П., Стем Р. и др. Однако, указанные исследователи, работая над проблемой сохраняемости товаров, не ставили задачу рассмотрения теоретических и методологических основ хранения продовольственных товаров в целом. В то же время проблемы, которые возникают перед практиками, занятыми вопросами обеспечения сохраняемости продукции, требуют их комплексного решения на основе системного подхода.
Для реализации задачи обеспечения сохраняемости продовольственных товаров с минимальными потерями целесообразно выявить угрозы, которые могут иметь место в процессе хранения, определить причины возникновения товарных потерь и пути их предупреждения, а также осуществить поиск и/или разработку инновационных технологий.
В основу теоретического и экспериментального обоснования обеспечения сохраняемости продовольственных товаров положен комплексный подход к созданию и поддержанию условий хранения с учетом внутренних факторов, влияющих на потери и выход стандартной продукции как наиболее значимых критериев оценки сохраняемости этих товаров.
В этой связи научное обоснование теоретических и методологических аспектов обеспечения сохраняемости продовольственных товаров представляется важным и своевременным.
Цель и задачи исследований
Целью диссертационной работы является анализ, обобщение и систематизация предшествующих и собственных экспериментальных исследований по обеспечению сохраняемости и нормированию естественной убыли продовольственных товаров, необходимых для разработки теоретического и методологического обоснования основ хранения продовольственных товаров, отражающих современный уровень развития теории и методологии, а также обосновывающих целесообразность внедрения инновационных технологий хранения.
Задачи исследования, необходимые для решения поставленной цели:
- анализ современного состояния практики хранения продовольственных товаров;
- характеристика продовольственных товаров как объектов хранения, их инновационная классификация по анатомо-морфологическому строению, физиологическим особенностям и технологическим признакам;
- рассмотрение маркетинговых аспектов сохраняемости товаров;
- установление количественных и качественных изменений, происходящих при хранении продовольственных товаров;
- разработка Концепции обеспечения сохраняемости продовольственных товаров для выявления стратегических задач и угроз, возникающих при хранении;
- научное обоснование возможности управления сохраняемостью продовольственных товаров на основе принципов ХАССП;
- разработка теоретических и методологических аспектов установления причин возникновения товарных потерь пищевых продуктов;
- анализ действующих норм естественной убыли продовольственных товаров;
- определение фактической естественной убыли продовольственных товаров и сопоставление её с нормируемой убылью массы;
- анализ состояния условий хранения полукопченых колбас и качественных изменений, происходящих при их хранении;
- обоснование возможности применения озона при хранении продовольственных товаров и дезинфекции камер хранения;
- установление оптимальных технологических режимов озонирования полукопченых колбас при длительном хранении, выявление влияния озона на их физико-химические показатели качества и органолептические свойства;
- разработка инновационной технологии хранения полукопченых колбас с периодическим озонированием.
Научная новизна выполненной диссертационной работы заключается в том, что:
- проведена систематизация продовольственных товаров как объектов хранения с использованием фасетного и иерархического методов классификации;
- обобщены и систематизированы процессы, вызывающие количественные и качественные изменения при хранении продовольственных товаров, показано их влияние на пищевую ценность и сохраняемость этих товаров;
- выявлены маркетинговые аспекты хранения продовольственных товаров на разных этапах товародвижения;
- разработана Концепция обеспечения сохраняемости продовольственных товаров, в которой научно обоснованы стратегические задачи хранения, выявлены угрозы и возможность управления сохраняемостью товаров на основе принципов ХАССП, определены критерии окончания сроков хранения, сформированы методологические подходы к установлению причин возникновения товарных потерь;
- установлены критерии выбора инновационных технологий хранения продовольственных товаров;
- проведен сравнительный анализ экспериментально установленной фактической естественной убыли с действующими Нормами естественной убыли, утвержденными приказом Минэкономразвития от 07.09.2007 № 304, что позволило выявить несоответствие, несовершенство и невозможность их применения на практике в силу ряда обстоятельств;
- установлено влияние степени загруженности холодильных камер на естественную убыль мороженого мяса и разработана модель определения прогнозируемой естественной убыли;
- экспериментально установлено влияние периодического озонирования на пищевую ценность, органолептические свойства, микробиологическую обсемененность полукопченых колбас, а также сроки их хранения в озонируемых и неозонируемых камерах;
- научно обоснована необходимость использования инновационной технологии хранения полукопченых колбас в холодильных камерах с периодическим озонированием.
Практическая значимость диссертационной работы состоит в том, что:
- разработана и утверждена главами соответствующих департаментов ряда регионов России Концепция по обеспечению сохраняемости продовольственных товаров, внедренная в практику работы торговых организаций г.г. Москвы, Краснодара, Кемеровской и Брянской областей;
- предложены Методические рекомендации по обеспечению качества хранящихся пищевых продуктов путем внедрения системы ХАССП, утвержденные Департаментом потребительского рынка и услуг г.Москвы и Департаментом экономического развития Брянской области;
- проведен критический анализ действующих Норм естественной убыли продовольственных товаров, доказано их несоответствие фактическим естественным потерям и обоснована необходимость пересмотра и уточнения;
- даны предложения по проведению инвентаризации материально-технической базы хранения продовольственных товаров в стране;
- даны предложения по пересмотру норм естественной убыли, а также определен ассортимент отдельных групп и видов продовольственных товаров, подлежащих нормированию;
- даны рекомендации по рациональной эксплуатации холодильных камер на примере хранения мороженого мяса, реализация которых позволит снизить естественную убыль массы товаров;
- предложена инновационная технология хранения полукопченых колбас в холодильных камерах с периодической обработкой 2 раза в неделю озоном концентрацией 3-5 мг/м3, внедренная на холодильниках (хладокомбинатах), о чем свидетельствуют утвержденная инструкция и справка Росмясомолторга от 23.03.2011 № 17 о применении данной технологии в практике хранения полукопченых колбас.
Объекты исследования – продовольственные товары отдельных групп и видов: колбасы вареные, полукопченые, варено-копченые, сырокопченые, сосиски, сардельки, шпикачки, мясокопчености, мясо охлажденное и мороженое (свинина, говядина), мясо птицы, субпродукты, сыры твердые сычужные парафинированные и в полимерной пленке, масло сливочное, крупы (рисовая, гречневая, пшено), сахаристые кондитерские изделия, свежие плоды и овощи, их товарные потери и условия хранения;
- Нормы естественной убыли продовольственных товаров при хранении в предприятиях торговли и общественного питания, утвержденные приказом Минэкономразвития России от 07.09.2007 № 304.
Предмет исследования – деятельность по обеспечению сохраняемости продовольственных товаров; процессы, происходящие при их хранении и вызывающие количественные и качественные товарные потери.
Методология исследования
Теоретическую и методологическую основу диссертации составляют классические и современные работы в области хранения продовольственных товаров, методологии управления сохраняемостью на основе принципов ХАССП, Доктрина продовольственной безопасности Российской Федерации.
При написании теоретических глав использовались труды отечественных и зарубежных ученых в области товароведения и управления качеством. Источником информации для проведения всестороннего анализа служили нормативные документы, утвержденные Президентом и Правительством РФ или министерствами, статьи в научных периодических изданиях, монографии, материалы научных конференций, семинаров, отчетов НИР, проведенных под руководством автора.
Для реализации поставленных задач применялись как общепринятые, так и современные методы сбора, обработки и анализа информации: регистрационные, измерительные (измерения убыли массы продовольственных товаров, химических и микробиологических показателей качества и безопасности полукопченых колбас), органолептические, социологические, сравнительного анализа, систематизации, классификации, обобщения, ранжирования, моделирования, диагностики.
Достоверность и надежность результатов исследования обусловлена использованием общепринятых теорий, методологий, концепций и методов товароведения, маркетинга, прикладных отраслей математики. Теоретические аспекты подкреплены практическими аргументами. Достоверность экспериментальных данных основана на общепринятых методах статистического, иерархического и сравнительного видов анализа.
Совокупность научной новизны, теоретической и практической значимости работы позволяет считать ее результаты решением крупной народнохозяйственной проблемы в сфере хранения продовольственных товаров.
Апробация работы. Основные результаты диссертации опубликованы, доложены и обсуждены на международных, региональных и всероссийских конференциях: III научной конференции молодых специалистов НИИТОПа МТ СССР (Москва, 1970г.), IV конференции молодых специалистов НИИТОПа МТ СССР (Москва, 1971г.), Всесоюзной научной конференции Центросоюза (Москва, 1977 г.), IV Всесоюзной научно-практической конференции профессорско-преподавательского состава МГУК (Москва, 1999г.), международных и научно-практических конференциях Российского государственного торгово-экономического университета (РГТЭУ) (Москва, 2004-2011гг.), международной научно-практической конференции преподавательского состава Московского государственного областного социально-гуманитарного института (Коломна, 2010г.), III межведомственной научно-практической конференции в Московском государственном университете пищевых производств (Москва, 2010г.), III всероссийской научно-практической конференции (Краснодар, 2010г.), II Славянском международном экономическом форуме (Брянск, 2010 г.), Международной научно-практической конференции «Товароведение и торговое предпринимательство: исследование инноваций образования» (г. Киев, 2011 г.).
Публикации. Основные результаты исследований изложены в 70 работах, в том числе в 4 монографиях, учебном пособии «Хранение продовольственных товаров» с грифом УМО. 15 работ опубликованы в научных изданиях, включенных в перечень, утвержденный ВАК.
Личное участие автора состоит в формулировании основного содержания исследований, разработке Концепции обеспечения сохраняемости продовольственных товаров, Методических рекомендаций по обеспечению качества хранящихся пищевых продуктов путем внедрения системы ХАССП. Автором проведен критический анализ действующих Норм естественной убыли продовольственных товаров, разработана инновационная технология хранения колбас с применением озонирования. При непосредственном участии и руководстве автора проведены исследования по определению фактической естественной убыли продовольственных товаров. Автору принадлежит теоретическое обобщение и обоснование результатов проведенных НИР, опубликованных лично и в соавторстве и использованных при написании диссертации.
Структура и объем работы. Диссертация состоит из введения и семи глав, в том числе разработанных диссертантом теоретических основ хранения, Концепции обеспечения сохраняемости продовольственных товаров, критического анализа действующих Норм естественной убыли, собственных экспериментальных исследований по определению действительных значений естественной убыли продовольственных товаров отдельных групп, видов и наименований, а также разработке инновационной технологии хранения полукопченых колбас с периодическим озонированием и искусственным холодом. Кроме того, в работе приведены выводы, список использованных источников литературы, а также 14 приложений. Основной текст работы изложен на 425 страницах, содержит 19 рисунков, 54 таблицы и 387 литературных источников отечественных и зарубежных авторов, в том числе 70 иностранных.
Количественные и качественные изменения, происходящие при хранении продовольственных товаров
Все процессы, происходящие при хранении продовольственных товаров, вызывают количественные и качественные изменения их физических, химических свойств, а для живых товаров и анатомо-морфологических свойств. В зависимости, от природы изменений такие процессы можно подразделить на физические, химические, биохимические, микробиологические, биологические и анатомо-морфологические.
Физические процессы - это процессы, вызывающие изменения свойств товаров под воздействием внешних факторов: климатических и механических [36,142,244].
К ним относятся:
- сорбционные процессы - сорбция и десорбция воды, кислорода, других летучих веществ;
- термические процессы - нагревание, замерзание, охлаждение;
- деформационные процессы - деформация, бой, раздавливание, механические повреждения (проколы, нажимы, срезы и т.п.).
Сорбционные процессы происходят под гидротермическим воздействием окружающей среды и являются обратимыми. Все продовольственные товары содержат в своем составе воду, которую они могут испарять в окружающую среду вследствие процесса десорбции.
Интенсивность испарения зависит от многих факторов: температурно-влажностного режима, воздухообмена, количества (массовой доли) воды в товарах, её активности, наличия водоудерживающих веществ, упаковки, для живых товаров - анатомо-морфологические свойства [87,88,142,373].
Температурно-влажностный режим хранения оказывает существенное влияние на испарение воды продовольственных товаров не только с повышенной влажностью. При этом отмечается прямая зависимость между температурой хранения и количеством испарившейся воды. Чем выше температура, тем больше потери воды от испарения. С относительной влажностью воздуха наблюдается обратная зависимость: испарение воды усиливается при понижении ОВВ. Это объясняется тем, что при снижении ОВВ уменьшается относительное давление водяного пара над поверхностью продуктов, вызывающее интенсивную десорбцию молекул воды из продукта и диффузию их в окружающую среду.
Воздухообмен обуславливает интенсивное испарение воды, если осуществляется постоянно осушающимся воздухом. Например, при батарейном, воздушном или панельном охлаждении воздух насыщается водяными парами за счет испарившейся воды. При контакте увлажненного воздуха с охлаждающей поверхностью батарей, воздухоохладителей или панелей происходит конденсация водяных паров и осушение воздуха [142,169,222].
Если в хранилище подается увлажненный воздух, то воздухообмен существенной роли не играет. Более того, при высокой ОВВ и интенсивном воздухообмене может происходить сорбция водяных паров и увлажнение продуктов.
Воздухообмен не оказывает влияния на интенсивность испарения воды, если продукты» находятся в упаковках, особенно герметичных, или имеют защитные покрытия поверхности. Например, парафинирование чеснока, яблок; покрытие ледяной глазурью овощной зелени, рыбы; укрытие мясных туш брезентом с намораживанием сверху ледяной корки и т.п.
Количество воды, содержащейся в продовольственных товарах, также влияет на интенсивность её испарения. Л.Н.Ловачев и др. [142] по количеству воды делят все пищевые продукты на три основные группы:
- продукты с высоким содержанием воды (более 40%);
- продукты со средней или промежуточной влажностью (10-40%);
- продукты с низкой влажностью (менее 10%).
По мнению указанных авторов, в продуктах с высокой влажностью большая часть воды не связана с компонентом пищевых продуктов. При значительных изменениях влажности таких продуктов наблюдаются небольшие изменения в давлении водяного пара над продуктом (от 0,9 до 1,0).
В продуктах со средней влажностью большая часть воды связана с компонентами сухого вещества. В таких продуктах с изменением их влажности отмечаются существенные изменения в давлении водяного пара над продуктом (от 0,6 до 0,9). Наиболее существенные изменения в давлении водяного пара (от 0 до 0,6) происходит в продуктах с низкой влажностью, у которых почти вся вода находится в связанном состоянии [142].
По нашему мнению, в приведенной классификации даны слишком укрупненные группы, не учитывающие особенности товаров с повышенной, очень высокой и умеренной влажностью. Нами разработана и предложена классификация продовольственных товаров по количеству содержащейся в них воды на пять групп:
1. Очень сухие товары (0,1-15% воды), содержащие в основном связанную воду. К ним относятся сахар, соль, сода, крахмал, орехи, чай, кофе, пряности, сахаристые кондитерские изделия (карамель, шоколад, конфеты, халва и др.), мучные кондитерские изделия (печенье, галеты) и т.п. Испарение воды из этих продуктов минимально, поэтому у них отмечается самая низкая естественная убыль.
2. Сухие товары (16-25%), содержащие немного свободной воды, при этом преобладающей в них является связанная вода.
В эту группу входят мука, крупа, макаронные, сухарные, бараночные, фруктово-ягодньте изделия, мед, сушеные плоды, овощи, грибы, вяленая рыба, сливочное масло, маргарин, сырокопченые колбасы и др.
Испарение воды из этих товаров происходит при пониженной ОВВ, при этом потери-воды невелики.
3. Товары со средней (умеренной) влажностью (26-60%), содержат в значительных количествах свободную воду (у некоторых товаров почти в равных количествах со связанной водой).
Эта, группа представлена хлебобулочными изделиями, сырами, вареными" и копчеными колбасами, рыбой соленой- и холодного копчения, икрой; жирными и особо жирными мясом, рыбой и др. Испарение водьтиз этих товаров значительно, причем усушка вызывает существенное ухудшение внешнего вида и структуры продукта.
4. Товары с повышенной влажностью (61-80%), в которых содержание свободной воды достигает 80%.
К ним относятся свежие и замороженные плоды, овощи и грибы кроме отдельных видов, относящихся к 5-й группе, и орехов (1-ая группа) , многие мясные и рыбные товары (охлажденное и мороженое мясо, полуфабрикаты, кулинарные изделия и т.п.), молоко, сливки, кисломолочные продукты, мороженое, соки, соусы; консервы, кроме молочных и рыбных в масле.
5. Товары с очень высоким содержанием воды (91-99,9%) состоят преимущественно из воды, в свободной форме (более 80 до 100%).
В эту группу входят отдельные виды свежих и замороженных овощей и ягод (овощная зелень, томаты, огурцы, земляника, черника и т.п.), квашеные овощи, безалкогольные напитки, кроме соков (питьевая, минеральная вода, квас и т.п.), пиво, молоко и- кисломолочные напитки пониженной жирности.
Общее количество воды, а также соотношение свободной и связанной воды влияют на активность воды, которая в свою очередь играет важную роль в процессе испарения воды. Термин «активность воды» впервые ввел В.ИСкотт в 1953 году [142].
Активность воды, определяется не только общим её содержанием и соотношением свободной и связанной воды, но и химическим составом продукта, его структурой. Активность воды служит критерием эффективной концентрации её в продукте, при которой создаются доступные условия для десорбции- водяных паров, а также для развития микробиологических и ряда химических процессов.
Чем выше активность воды, тем интенсивнее она испаряется. Потери воды снижают её активность.
Анализ причин возникновения товарных потерь пищевых продуктов
Обеспечение сохраняемости пищевых продуктов является важной народнохозяйственной проблемой, решение которой может быть достигнуто путем предотвращения или минимизации товарных потерь. Эта проблема имеет методологические и практические аспекты [42,43,142,168,212,217].
Под методологическим аспектом мы понимаем определенную точку зрения учения о научном методе познания, применяемом для достижения поставленных целей и результативности проводимых исследований. Исследования могут осуществляться с использованием теоретических или эмпирических (экспериментальных) методов.
Указанные методы отличаются целями, задачами как частными путями для достижения поставленных целей и конечными результатами. Теоретические методы предназначены для научного обоснования данных, полученных эмпирическими методами или на основе практического опыта с использованием традиционных или инновационных теорий, которые приняты в определенных областях знаний.
Одной из целей теоретических методов является установление и анализ причинно-следственных связей между исследуемыми объектами. При решении проблемы обеспечения сохраняемости пищевых продуктов выявление таких связей очень важно, так как позволяет путем регулирования внешних факторов сохраняемости воздействовать на причины возникновения товарных потерь [209].
Целью эмпирических методов является проведение экспериментов (опытов, наблюдений, измерений и т.п.) для получения фактологических данных как конечного результата этих методов. Такие данные зачастую носят констатирующий характер и требуют обработки путем анализа и научного обоснования, что в свою очередь обеспечивает дальнейшее развитие теории в определенных областях науки.
Одной из областей научного познания, способствующей решению проблемы обеспечения сохраняемости пищевых продуктов, является наука о хранении. Научные основы хранения товаров были заложены основоположниками товароведения: Касаткиным Ф.С., Никитинским Я.Я., Смирновым B.C., Церевитиновым Ф.В. и др.
Дальнейшее развитие и совершенствование эти основы получили в трудах последующих поколений ученых-товароведов, а также ученых в области сельскохозяйственных и технических наук (Габриэльянца М.А., Елисеевой Л.Г., Ивановой Т.Н., Козина Н.И., Колесника А.А., Криштафович В.И., Ловачева Л.Н., Николаевой М.А., Родиной Т.Г., Сперанского В.Г., Церевитинова О.Б., Шевченко В.В., Широкова Е.П. и др.) [279,307].
Термин «наука о хранении товаров» был впервые предложен Николаевой М.А. в докторской диссертации [168], однако широкого распространения он не получил. В определенной мере это объясняется доминированием эмпирических методов решения проблемы обеспечения сохраняемости и минимизации товарных потерь, что предопределило целесообразность разработки методологических аспектов хранения товаров. Необходимость разработки таких аспектов обусловлена тем, что на современном этапе практики хранения товаров решить обозначенную проблему только эмпирическими методами и на основе традиционных технологий невозможно. Требуется их модернизация и разработка инновационных технологий, базирующихся на комплексном подходе к оптимизации условий хранения товаров и обеспечивающих многофункциональность их назначения.
Однако при разработке инновационных технологий необходимо определить достоверные критерии оценки их эффективности. В настоящее время такими критериями служат выход стандартной продукции и его антипод - товарные потери. Достоинством этих критериев является доступность и простота измерения их количественных и качественных характеристик, недостатком - констатирующий характер результатов измерения, большие затраты времени для установления их действительных значений, а также невозможность прогнозировать оптимальные сроки сохраняемости.
Основным методом определения товарных потерь является весоизмерительный метод до и после хранения, основанный на установлении разницы между начальной и конечной массой исследуемого товара [152].
В зависимости от измеряемых характеристик товара различают количественные и качественные потери, которые в свою очередь делятся на подвиды и разновидности. Классификационным признаком дифференциации товарных потерь на подвиды служат причины их возникновения, а на разновидности - характер списания или качественное состояние продуктов. На основе это» классификации автором даннойработы разработана модель структуры товарных потерь пищевых продуктов, представленная на рис. 3.7.1.
Согласно разработанной модели количественные потери подразделяют на два подвида: естественную убыль и предреализационные потери, а качественные потери - на три подвида: актируемые, от пониженюъ градации качества и потери пищевой и органолептической ценности. Эти подвиды делятся на разновидности по независимым классификационным признакам, характерным для каждого подвида в отдельности
Предложенная автором настоящей диссертации модифицированная, модель структуры товарных потерь отличается от указанной: классификации: тем, что она имеет большую- глубину классификации: (четыре ступени вместо двух ранее предлагаемых Николаевой М.А.), что позволило обеспечить большую детализацию. товарных потерь с использованием иерархического и фасетного методов классификации.
В модель введены две новые группы товарных, потерь: учитываемые и неучитываемые в практике хранения. Данная модель отличается и тем, что в ее структуру включены товарные потери от частичной: утраты пищевой: и органолептйческой ценности, а также, потери от понижения качества,, которые обусловлены, снижением- товарного сорта,, переводом: стандартных товаров в нестандартные, появлением товаров с просроченными сроками, хранения (годности). Кроме того, разработанная модель позволяет выявить причинно-следственные, связи междуотдельными её элементами:
Анализ причинно-следственных связей товарных потерь пищевых продуктов обусловил необходимость выделения трех групп причин, в силу которых образуются потери:
- естественные процессы, свойственные пищевым продуктам и неизбежно происходящие при их хранении;
- процессы, обусловленные нарушениями оптимальных условий хранения и/или низким качеством закладываемых на хранение товаров;
- предреализационные операции по подготовке товаров..
Естественные процессы служат основной причиной возникновения естественной убыли массы, которая свойственна всем пищевым продуктам, в том числе фасованным и штучным. Отсутствие норм естественной убыли не означает, что фасованные и штучные товары не теряют массу в процессе хранения. В силу неизбежности естественная убыль возникает и у этих товаров,, но её не учитьшают, а . относят эти потери за счет потребителя. Например, из мяса, упакованного в полимерные материалы под вакуумом, выделяется мясного сока до 10% и более от массы порции.
Анализ норм естественной убыли кондитерских товаров
Анализ норм естественной убыли при хранении кондитерских товаров в розничной торговой сети, на мелкооптовых базах и в кладовых предприятий общественного питания, регламентированных в приложениях № 31, 39 и 43 к Приказу № 304 Минэкономразвития России, позволил выявить значительные расхождения норм в зависимости от вида торгового предприятия (данные табл. 4.6.1). Для сравнениям табл. 4.6.1 приведены и нормы на сахарный песок, который относится к группе бакалейных товаров, но является основным сырьем для производства, сахаристых кондитерских товаров: В. таблице также приведены минимальные и максимальные значения (диапазоны) норм для I и III климатических групп, так как нормы естественной убыли для II группы-занимают промежуточное положение и получены расчетным, путем, . как среднеарифметические величины.
Естественная убыль кондитерских товаров обусловлена испарением воды, характерным для этих продуктов, удалением с поверхности пьшевидных частиц сахара, глазури (драже, ирис, карамель, конфеты без обертки, пастила и зефир), раскрошки (халва, печенье, галеты, вафли, коврижки), а также размазыванием части продукта по стенкам тары (мед, повидло) или впитыванием жира в упаковочные материалы (халва). Однако, если учесть, что карамель, конфеты и ирис производят в основном завернутыми, то для них потери от распыла не характерны [36].
Хранят кондитерские изделия примерно в одинаковых условиях: при умеренной температуре 18±3С и ОВВ 70-75%, для мармелада ОВВ поддерживается на уровне 80%. Поэтому различия в нормах между указанными видами товаров обусловлены влажностью изделий, а также специфичными для отдельных видов процессами (размазыванием, раскрошкой и т.п.).
Анализ данных таблицы 4.6.1 показывает, что самые низкие нормы естественной убыли установлены для карамели, драже и ириса, что приближает их к нормам, установленным на сахар-песок. Нормы естественной убыли на сахар-рафинад и сахар-песок равны или близки» между собой для- кладовых общественного питания и мелкооптовых баз, а для магазинов в 1,5-1,6 раза выше и близки по значениям к нормам на карамель, ирис и драже, хотя влажность сахара-рафинада в 13-90 раз ниже, чем влажность указанных изделий.
Данное несоответствие трудно объяснить только испарением воды. Разница между ними заключается лишь в структуре: мелкокристаллической - у сахара, драже и аморфной - у ириса и карамели. Однако при низкой влажности это не должно влиять на естественную убыль массы изделий. Вероятно, что на различия в нормах может повлиять большее удаление пылевидных частиц с поверхности сахара-рафинада, чем с поверхности карамели. Вместе с тем эта гипотеза подвергается сомнению, если сравнить нормы для сахара-песка с нормами для сахара -рафинада. При этом влажность сахарного песка в 2,5 раза ниже, а измельченность кристаллов меньше, чем у сахара-рафинада. В этом случае трудно объяснить, что нормы естественной убыли сахара-песка, меньше, чем сахара-рафинада.
Таким образом, перекрестное сравнение норм естественной убыли сахара-песка, сахара-рафинада и карамели, драже, ириса выявляют трудно объяснимые несоответствия между ними.
Нормы естественной убыли конфет установлены в 1,5-2,5 раза выше, чем для карамели, хотя по влажности отдельные виды конфет и карамели либо не отличаются друг от друга, либо влажность конфет, особенно с фруктовыми начинками, выше. Вероятно, большая величина норм естественной убыли обусловлена более высокой влажностью этих изделий, а, следовательно, и повышенной интенсивностью испарения воды из конфет, имеющих мелкокристаллическую структуру, в то время как аморфная структура карамели и ириса способствует снижению испарения воды. Кроме того, карамель и ирис характеризуются большим содержанием редуцирующих Сахаров, которые отличаются гигроскопичностью и повышенной водоудерживающей способностью. Этим, очевидно, можно объяснить общеизвестный дефект конфет - высыхание.
Наличие глазури на конфетах уменьшает их естественную убыль, что нашло отражение в действующих нормах естественной убыли конфет, хранящихся в розничной торговой сети, которые в 1,5 раза выше у неглазированных конфет, чем у глазированных. В этой связи вызывает недоумение тот факт, что нормы неглазированных и глазированных конфет при хранении на мелкооптовых базах установлены единые и не дифференцируются по видам изделий.
В действующих нормах естественной убыли нормы на карамель, ирис и конфеты не дифференцируются в зависимости от наличия или отсутствия оберток, хотя их влияние на интенсивность испарения воды несомненно. Кроме того, у конфет и карамели в обертке не происходит удаление пылевидных частиц с поверхности продукции при пересыпании ее из одного вида тары в другую, а также при фасовке и взвешивании. Поэтому отсутствие такой дифференциации норм для завернутой и незавернугой карамели, ириса и конфет является существенным недостатком рассматриваемых норм.
По сравнению с конфетами и карамелью мармелад, пастила, зефир отличаются повышенной влажностью, а также наличием водоудерживающих веществ (пектина и ему подобных веществ у мармелада и белков у зефира и пастилы), что, влияет на величину естественной убыли. Поэтому установление повышенных норм естественной убыли мармелада, пастилы и зефира представляется оправданным. Так, нормы естественной убыли мармелада в 3-4 раза больше, чем карамели и в 1,5-3 раза больше, чем конфет.
Нормы естественной убыли пастилы и зефира отличаются в большей степени от норм на карамель и конфеты. Так, нормы естественной убыли пастилы и зефира выше, чем нормы мармелада, в 1,1-1,3 раза. Это объясняется, по-видимому, разной структурой указанных изделий: желеобразной - у мармелада и пенообразной - у пастилы и зефира. Высокие нормы убыли мармелада и зефира могут быть также связаны с потерей сахара и пудры при обсыпке их с поверхности и корректнее должны быть отнесены к предреализационным потерям. Пористая структура зефира облегчает перемещение водяных паров из внутренних слоев к внешним, а затем в окружающую среду. Это подтверждается и более быстрым высыханием зефира и пастилы при хранении, чем мармелада.
Высказанная гипотеза о повышенных потерях воды от испарения у пастилы и зефира по сравнению с мармеладом не находит подтверждения в единьк для них нормах естественной убыли, которые установлены при хранении на мелкооптовых базах. Это свидетельствует о недопустимости установления единых норм для указанных видов кондитерских товаров, отличающихся между собой по структуре и составу сырья.
Наиболее высокие нормы естественной убыли установлены для халвы (0,55-0,59%), что объясняется потерей не столько воды, сколько жира, которого в халве содержится больше, чем воды. Этот жир выделяется из халвы и частично впитывается в упаковочные материалы, а частично остается на ігх поверхности. Особенно большие потери имеют место при резке халвы перед фасовкой и взвешиванием за счет образующейся крошки. Указанные потери в большей мере относятся к предреализационныМ:. потерям, поэтому в примечании- к Нормам должны быть даны, соответствующие пояснения.
Аналогичные замечания относятся, и к нормам естественной; у были, меда и повидла которые хранятся в закрытой таре, поэтому потери воды от испарения; должныч быть, невелики. В естественной! убыли меда и повидла ; доминируют потери, от размазывания; продукта по стенкам-тары-и от лопаток:для;отбора; части; продукта; при; фасовании ивзвешивании. Такие потери также относятсякпредреализанионным;
Долю потерь от испарения!воды; в меде;и повидло можно рассчитать исходя из предположения что при;. хранении на мелкооптовых базах они не перетариваются, а отпускаются получателям- в транспортной таре, в которой хранились. Следовательно; установленные нормы естественной убыли меда на мелкооптовых базах обусловлены потерями воды от испарения, на долю которой приходится 13-17% суммарной естественной убыли, а 83-87% составляют потери от размазывания продукта.
Анализ норм естественной; убыли мучных кондитерских изделий показал: нормы на печенье, галеты и вафли в 1,5-1,7 раза меньше, чем нормьъ на пряники и коврижки, что трудно объяснить различием во влажности. Потери от раскрошкиу вафель и печенья незначительно отличаются от пряников, а галеты, имеющие более твердую консистенцию; почти не крошатся.
Действие озона на микроорганизмы
Разработке указанной технологии предшествовала серия5 опытов по изучению влияния озона на чистые культуры микроорганизмов, вызывающих порчу полукопченых колбас, а также находящихся в воздухе, на стенах холодильных камер, оборудовании и таре. Необходимо было выявить оптимальные концентрации озона, вызывающие гибель и/или угнетающие микроорганизмы.
Влияние озона на бактерии: Micrococcus sp., Bacillus mesentericus (споры)
Бактерицидность и фунгицидность озона, как уже указывалось, давно служила предметом многих исследований. Однако в литературе весьма ограничены сведения о действии озона в малых концентрациях (3-10 мг/м3) на микроорганизмы, т.е. таких концентраций, которые могут быть использованы для озонирования загруженных продуктами холодильных камер.
Нами изучалось влияние озона в концентрациях 3-5 и 8-10 мг/м3 разной продолжительности и периодичности воздействия на бактерии и плесени, вызывающие порчу пищевых продуктов при холодильном хранении.
Результаты действия озона при концентрациях 3-5 и 8-Ю мг/м3 в течение 2-х и 4-х часов при однократном озонировании на бактерии Micrococcus sp. и Bacillus mesentericus, высеянных на поверхности и в глубине питательной среды представлены в табл. 6.2.1.
Анализ данных табл. 6.2.1, показывает, что однократное озонирование Micrococcus sp., высеянных на поверхности питательной среды в течение 2-х часов при концентрации 3—5 мг/м3,вызывает гибель 1/3 клеток. При 4-х часовой продолжительности озонирования количество погибших клеток в среднем на 21,1 % выше, чем при 2-х часовой обработке озоном той же концентрации..
Сравнивая действие озона на данный вид бактерий в зависимости от способа их посева на питательную среду можно обнаружить, что количество погибших клеток при глубинном посеве ниже, чем при поверхностном, в среднем на 15,5% в случае 2-х часового озонирования и на 6,3% при 4-х часовом озонировании. При глубинном посеве также установлено, что число погибших бактерий при озонировании в течение 4-х часов в среднем на 30,3% выше по сравнению с 2-х часовым озонированием. Это свидетельствует о том, что при длительном воздействии озон, вероятно, лучше адсорбируется питательной средой и диффундирует вглубь ее, обуславливая бактерицидный эффект.
При изучении действия озона с концентрацией 8-10 мг/м3 на бактерии Micrococcus sp. установлено, что бактерицидное действие озона при указанной концентрации возрастает, но незначительно. Так, при изучении действия озона данной концентрации на бактериальную культуру, высеянную на питательную среду поверхностным способом, количество погибших клеток выше в. среднем на 2,8% и 3,6% соответственно при 2-х и 4-х часовой продолжительности озонирования, а при глубинном посеве соответственно на 5,0% и 6,1%, по сравнению с концентрацией озона 3-5 мг/м3 и прочих равных условиях.
При концентрации озона 8-10 мг/м процент отмирания бактерий при 4-х часовом озонировании выше, чем при 2-х часовом в среднем на 21,9% и 31,4% соответственно при поверхностном и глубинном посевах культуры на питательную среду.
Изучая действие озона при концентрации 3-5 мг/м (табл. 6.2.1) и аналогичной продолжительности озонирования на споры бактерий Bacillus mesentericus при поверхностном посеве их на питательную среду установлено, что процент гибели при 2-х часовой обработке озоном ниже на 22,5%,ч чем при озонировании в течение 4-х часов. Аналогичная закономерность обнаружена и при глубинном посеве данной культуры.
С повышением концентрации озона от 3-5 до 8-10 мг/м3 общее число погибших клеток возрастает незначительно. Так, при поверхностном посеве число погибших клеток при данной концентрации озона выше на 4,5% и 5,5%, при продолжительности озонирования соответственно в 2 и 4 часа. Эта закономерность проявляется и при глубинном посеве, однако количество погибших клеток выше всего лишь на 1,6 и 2,4% соответственно в сравнении с обработкой озоном концентрацией 3-5 мг/м .
Сопоставляя между собой результаты, полученные по двум бактериальным культурам в процессе озонирования при концентрации 3-5 мг/м в течение 2-х и 4-х часов, можно обнаружить, что число погибших спор Bacillus mesentericus ниже, чем Micrococcus sp. в среднем на 7-9% и 2-3% соответственно при поверхностном и глубинном посевах.
Как видно из табл. 6.2.1 примерно такая же картина наблюдается в случае применения более высокой концентрации озона, а именно 8-10 мг/м .
На основании изложенного выше можно утверждать, что озон при концентрации 3-5 мг/м3 и продолжительности озонирования- в 4 часа оказывает значительный бактерицидный эффект. Процент погибших клеток (спор) составляет в .среднем от 47,2 до 54,5% при поверхностном посеве и от 45,5 до 48;2% при глубинном.
Озонирование в течение 2-х часов вызывает меньшую гибель бактерий; чем, при 4-часовой продолжительности в среднем на 21,1 - 22,5% при поверхностном посеве и на 29,4 - 30,3% при глубинном.
Озон концентрацией 8-10 мг/м по сравнению с 3-5 мг/м не вызывает резкого увеличения числа погибших бактерий. Процент гибели бактерий при концентрации озона 8-Ю мг/м3 выше, чем при концентрации 3-5 мг/м3 в среднем лишь на 2,8-6,1%.
Из двух исследованных бактериальных культур большую стойкость к озону проявляют споры Bacillus mesentericus.
Влияние озона на плесени Penicillium гр. glaucum и Cladosporium herbarum
Особый интерес представляет изучение действия озона на плесени как основные и наиболее частые возбудители порчи полукопченых колбас. Наши исследования проводились на 2-х наиболее распространенных плесенях, Penicillium гр. glaucum и Cladosporium herbarum.
Результаты действия озона на указанные выше виды плесеней при концентрациях 3-5-и 8-10 мг/м и продолжительности озонирования в 2 и 4 часа представлены в табл. 6.2.2.
Как видно из данных табл.6.2.2, озон концентрацией 3-5 мг/м3 и продолжительности озонирования 2 часа вызывает незначительную гибель Penicillium гр. glaucum, высеянных на поверхности питательной среды (СА). Однако с повышением продолжительности озонирования с 2-х до 4-х часов количество погибших спор возрастает в 2,5 раза, а процент погибших с 7,5 до 18,8% соответственно.
Несколько ниже эффект воздействия озона на споры Penicillium гр. glaucum, высеянных глубинным способом на питательную среду. Процент погибших спор в этой ситуации ниже в среднем на 1,3% и 2,4% соответственно при 2-х и 4-х часовой обработке озоном. Также установлено, что число погибших спор при 4-х часовом озонировании выше, чем при 2-х часовом, в 2,6 раза.
Пониженное количество погибших спор исследуемой культуры независимо от способа посева плесени на питательную среду установлено при 2-х часовом воздействии озона и при более высоких его концентрациях (8-10 мг/м3) по сравнению с 4-х часовой обработкой в среднем в 2,5 раза, (табл . 6.2.2).
