CC BY
11
КАЧЕСТВО И БЕЗОПАСНОСТЬ
Анализ безопасности процесса производства нарезных батонов
А.Н.Стрелюхина, С.А.Мачихин, Т.С.Рогальская
Московский государственный университет пищевых производств
Технологический процесс производства нарезных батонов безопарным способом включает следующие операции: подготовка и дозирование рецептурных компонентов, приготовление теста, разделка теста и формование заготовок, расстойка заготовок, выпечка изделий. От качества выполнения каждой из перечисленных операций зависит качество готовых изделий.
Зная научные основы технологического процесса приготовления хлебобулочных изделий, можно с достаточной достоверностью предвидеть, как то или иное отклонение параметров процесса от регламентируемых отразится на качестве продукции. Значительно труднее по виду дефекта в качестве продукции определить причину, вызвавшую в данном конкретном случае этот дефект, так как каждый из них может иметь ряд причин. Отклонения параметров процесса могут происходить в результате отказов оборудования, средств контроля и регулирования технологических параметров, ошибок обслуживающего персонала, нарушений технологической дисциплины. Например, колебания в плотности (концентрации) растворов сахара, соли, отклонения в дозировке ингредиентов в процессе подготовки сырья приводят к отклонению органолептических характеристик готовых изделий. Такие нарушения в процессе приготовления теста, как повышенная влажность теста, отсутствие соли или резкое снижение ее дозировки (погрешности в работе дозировочной станции) приводят к тому, что мякиш становится липким, тестовые заготовки и изделия расплывчатыми. Недостаточная длитель-
ность замеса, неудовлетворительное состояние тестоприготовительного оборудования (деформация деж, их неправильная внутренняя конфигурация, образование «мертвых» зон в деже из-за увеличенного зазора между днищем и месильной лопастью) обусловливают возникновение в мякише комков и следов непромеса. При неправильной разделке теста может происходить прилипание заготовок к поверхности тесторазделочного оборудования (плохо очищенные или не-подсушенные рабочие органы машин, повышенная влажность или перебро-женность теста), изделия получаются с неровной поверхностью. Нарушения режима выпечки, например увеличение продолжительности выпечки, слишком высокая температура печи, приводят к образованию чрезмерно толстой и темноокрашенной корки. Поскольку зачастую ухудшение качества хлебобулочных изделий происходит в результате низкого качества проведения технологического процесса, важно выявить возможные причины отклонения параметров процесса в конкретной технологической системе при известной технологии работ и оценить вероятность его проведения в регламентируемых условиях.
С этой целью нами проведен анализ возможных отклонений качественных характеристик нарезных батонов, производимых на одном из хлебозаводов Москвы, обусловленных возможным ухудшением качества выполнения любой из операций технологического процесса. В качестве причин, вызывающих нарушения в процессе, рассмотрены отказы технологического обору-
Причины нарушений параметров технологического регламента процесса производства нарезных батонов при выполнении технологических операций
Технологическая операция Зафиксированное количество нарушений, % от общего количества зафиксированных нарушений Нарушения, обусловленные отказами технической части системы, % от общего количества зафиксированных нарушений Нарушения, обусловленные ошибками персонала, % от общего количества зафиксированных нарушений Другие причины нарушений, % от общего количества зафиксированных нарушений
Подготовка и дозирование рецептурных компонентов 20,88 13,07 3,39 4,41
Приготовление теста 11,21 9,85 1,35
Разделка теста и формование заготовок 33,79 22,24 11,55
Расстойка изделий 13,41 13,07 0,33
Выпечка изделий 20,71 18,17 2,54
Всего 100 76,40 19,19 4,41
дования, контрольно-измерительных приборов, системы управления, а также ошибки производственного персонала при задании и контроле параметров процесса, низкая технологическая дисциплина. При проведении анализа исключались причины ухудшения качественных характеристик батонов, связанные с использованием сырья несоответствующего качества.
Для выявления закономерностей в условиях возникновения отклонения качественных характеристик продукта на исследуемом производстве по вышеперечисленным причинам изучено 569 событий, зарегистрированных в производственных журналах. При анализе учтены только те события, которые привели к отклонениям параметров процессов при их проведении. Наблюдения проводили в течение года.
Анализ приведенных данных позволил выявить стадии технологического процесса, параметры проведения которых наиболее часто нарушаются, а также установить причины этих нарушений. Результаты приведены в таблице.
Таким образом, максимальное количество нарушений (33,79%) зафиксировано на стадии разделки теста и формования заготовок. Причем доля нарушений, обусловленных отказами технической части системы, достигает 65,82% от общего количества, отмеченного при выполнении указанных операций. Анализ составляющих причин нарушений при выполнении других операций еще раз наглядно показал, что при существующем уровне организации производства, используемом оборудовании и принятой технологии наиболее важная роль в формировании первичных условий возможных отклонений режимных параметров технологического процесса принадлежит отказам технологического оборудования. При отдельном рассмотрении причин нарушений на каждой из выделенных технологических операций отказы технической системы составили: подготовка и дозирование рецептурных компонентов - 62,6%, приготовление теста - 87,88%, разделка и формование заготовок -65,82%, расстойка изделий - 97, 47%, выпечка изделий - 87,7%. Зафиксировано большое количество нарушений при приготовлении рецептурной смеси. Однако именно при выполнении этой операции закладываются будущие органолептические и физико-химические свойства продукта. Эти нару-
шения в основном обусловлены отказами электромагнитных клапанов и электродов уровня жидкости в дозировочной станции. При выполнении операций расстойки и выпечки изделий основные нарушения связаны с отказами транспортных систем - роторно-ленточного укладчика, конвейерного пода печи, посадчика, выгрузки. Очевидно, эти транспортные механизмы являются самым узким местом выделенных операций.
Как следует из данных, приведенных в таблице, доля нарушений параметров технологического регламента при проведении процесса производства нарезных батонов за рассматриваемый период, обусловленных несовершенством оборудования и его низкой надежностью, составила 76,40% от общего количества зафиксированных нарушений.
Анализ документов об отказах на исследуемом производстве позволил определить технологическое оборудование, которое внесло наибольший вклад в отклонение технологического процесса от технологического регламента, а также оценить показатели частоты отказов и их последствий. Наибольшее количество отклонений качественных характеристик продукции вызвано низкой надежностью дозировочной станции, делителя, печи, ро-торно-ленточного укладчика, закаточной машины. Соотношение отказов основного технологического оборудования за исследуемый период показано на рисунке.
Наиболее часто отмечены отказы механической части перечисленного оборудования. В общем количестве отказов они составили 69,35%. Отказы, связанные с электрической частью оборудования, составили за исследуемый период 20,94%. Эти показатели отражают низкую эксплуатационную надежность используемых машин.
Все указанные случаи привели к ухудшению качественных характеристик готовых изделий, что зарегистрировано в соответствующих документах.
Анализ показал большую роль человеческого фактора среди причин отклонения процесса (некачественное проведение процедуры контроля технологического процесса, нарушение технологической дисциплины, неправильное задание параметров процесса).
На стадии разделки теста и формования заготовок в связи с некорректными действиями производственного персонала произошло 34,17% нарушений. Основные из них:
• ошибки при регулировке делителя, своевременно не обнаруженные при контроле массы куска;
• плохая санитарная обработка делителя, приводящая к торможению поршня;
• ошибки в регулировке зазоров ок-руглителя и закаточной машины.
QUALITY AND SAFETY
^ш
Основные нарушения на стадии приготовления рецептурной смеси связаны с ошибками при задании расхода жидких компонентов на дозировочной станции.
Доля нарушений, обусловленных человеческим фактором на стадиях рас-стойки и выпечки изделий, незначительна. В основном эти нарушения обусловлены ошибками персонала при задании температурно-влажностного режима процессов.
Всего за исследованный период на предприятии отклонения процессов по вине обслуживающего персонала составили 19,19 %. Это позволяет сделать вывод о необходимости максимального автоматизирования производства и контроля технологического процесса. Основные причины, вызывающие отклонения по вине производственного персонала, можно сформулировать следующим образом: неумение оценивать информацию о состоянии процессов; слабое знание сущности происходящих процессов; технологическая недисциплинированность.
Таким образом, в результате анализа имеющихся статистических данных о нарушениях, зарегистрированных на представительной выборке технологических процессов и обработанных методами математической статистики, установлены основные закономерности отклонений параметров, вызывающие ухудшение качества продукции:
• снижение качества готовой продукции в результате отклонения технологических процессов можно интерпретировать как совокупность потоков случайных событий, количество которых на ограниченных интервалах времени распределено по закону Пуассона, а время появления отдельных случаев по экспоненциальному закону;
• появление каждого случая является следствием возникновения и развития первичной цепи предпосылок;
• инициаторами первичных цепей происшествий служат использование технологического оборудования с конструктивным несовершенством и низкой эксплуатационной надежностью, нерегламен-
80 70 60 50 40 30 20 10 0
1
2 3
4 5
6
7 8
9 10
Соотношение отказов основного технологического оборудования за исследуемый период: 1 - дозировочная станция; 2 - роторно-ленточный укладчик; 3 - печь ПХС-25 М; 4 - делитель А2-ХТН; 5 - надрезчик-опрыскиватель ЛД-151; 6 - посадчик;
7 - тестомесильная машина Р3-ХТИ - 3;
8 - закаточная машина Н8-ХТ3; 9 - выгрузка; 10 - округлитель Т1-ХТН
тированные внешние воздействия на процесс в результате несанкционированных действий и ошибок персонала при обслуживании оборудования, задании параметров процесса и контроля его проведения.
На основании полученных результатов нами проведено моделирование ухудшения качества проведения процессов и оценивание вероятности проведения их в регламентированных условиях.
