CC BY
15
УДК 664.696.3-025.13
Методология
проектирования продуктов
комплексной переработки сырья
О.Ю. Еремина, канд. техн. наук, доцент Госуниверситет - УНПК, г. Орёл
В настоящее время разработаны методологические основы проектирования продуктов питания, объединяющим началом которых являются предметы, субъекты и объекты, различающиеся между собой набором средств, методов, приемов, этапов и способов осуществления проектирования.
Выделяют три основных вида проектирования продуктов питания: последовательное проектирование; параллельное проектирование; модульное проектирование.
Последовательное проектирование представляет собой поэтапное проектирование продуктов питания,
К наиболее перспективным методам проектирования продуктов питания относится модульное проектирование, в ходе которого процесс разбивается на ряд модулей.
согласно этапам жизненного цикла продукции. При последовательном проектировании на первом этапе предполагается проведение комплекса маркетинговых исследований: изучение потребительских предпочтений, структуры рынка, выделение сегмента потенциальных потребителей и ряд других необходимых операций. На следующем этапе проводится разработка рецептуры и технологии нового продукта питания, предполагающие его высокую конкурентоспособность, т.е. улучшение его потребительских свойств по сравнению с аналогами, оцениваются производственные возможности, сырьевая и материальная база для нового продукта и затем разрабатывается комплекс мероприятий максимально быстрого вывода его на рынок. На последнем этапе проводится бизнес-анализ проекта и делается вывод о дальнейшей судьбе продукта.
Ключевые слова: комплексная переработка сырья; модульное проектирование; качество продукции.
Key words: complex processing of raw materials; modular design; product quality.
Процесс последовательного проектирования занимает достаточно длительный период времени, он также недостаточно гибок для внесения изменений, необходимость в которых может быть выявлена на последующих этапах. Все перечисленные факторы значительно удорожают разработку продукта при последовательном проектировании.
При разработке продуктов питания может быть использовано не только последовательное, но и параллельное проектирование, при котором создаются рабочие группы, состоящие из специалистов различного профиля, одновременно выполняющих отдельные этапы разработки. Например, одна группа исследует потребительские предпочтения, другая - ассортимент и линейку конкурентов, третья - сырьевую базу и т. д. При этом необходим постоянный обмен информацией между группами для корректировки ошибок. Такое проектирование позволяет значительно сократить сроки создания и продвижения на рынок новых продуктов питания и снизить затраты на процесс разработки продуктов.
К наиболее перспективным методам проектирования продуктов питания относится модульное проектирование, в ходе которого процесс разбивается на ряд модулей, назначаются рабочие группы в зависимости от их специфики. Процесс разработки модулей может идти и в последовательном, и в параллельном режимах, в зависимости от ситуации. Основы модульного проектирования изложены в работах В.А. Ма-тисона и В.М. Кантере [1-4].
При модульном проектировании процесс создания продуктов питания разбивается на ряд модулей в зависимости от решаемых задач, среди которых могут быть расширение ассортимента, рециклинг, создание инновационных продуктов и т. д. Используя базу необходимых данных (знаний), процесс конструирования разбивается на модули: формирование стратегии продукта питания, формирование потребительских свойств продукта, создание продукта, выпуск партии продукта, запуск в производство. Внутри каждого модуля формируются этапы, которые могут решаться и последовательно, и параллельно.
Таким образом, модульное проектирование позволяет унифицировать процесс разработки продукта, значительно ускорить этот процесс, сделать его наиболее гибким, способным к модификациям, что особенно актуально в современном динамично меняющемся мире.
Нами разработана методология модульного проектирования, как наиболее гибкого и эффективного, при комплексной переработке сырья. Специфика комплексной переработки сырья заключается в том, что при данном процессе подразумевается осуществление наиболее полного извлечения питательных компонентов сырья при минимизации или полном отсутствии отходов. При комплексной переработке сырья на начальном этапе имеется сырье, которое может быть как уже широко используемым в пищевой промышленности, так и вторичным (побочным) продуктом переработки. В первом случае речь идет о создании технологии переработки, позволяющей выделить целевые компоненты. Например, при комплексной переработке соевых бобов получают соевый белковый изолят или концентрат, соевое масло и соевый порошок, содержащий комплекс углеводов, минеральных веществ и витаминов. В этом случае наиболее важный аспект - разработка и оценка технологии комплексной переработки, поскольку имеется база данных о свойствах сырья. Во втором случае, когда речь идет о комплексной переработке вторичных сырьевых ресурсов, необходимо оценить сырье с точки зрения приемлемости для пищевой промышленности и разработать технологию переработки такого сырья. Причем и в первом, и во втором вариантах ключевыми факторами, подлежащих оценке, являются сырье и технология переработки, т. е. основополагающие факторы, формирующие качество конечного про-
RESOURCE-SAVING TECHNOLOGIES
дукта. На перерабатывающих предприятиях пищевой промышленности для анализа сырья и разработки технологии комплексной переработки могут быть сформированы две независимые рабочие группы (модуль 1 и модуль 2). Рабочая группа (модуль 3) на основании полученных данных от модуля 1 и модуля 2 занимается созданием и выведением продуктов на рынок. Ниже рассматриваются цели, задачи, методика анализа и работа каждого предлагаемого нами модуля.
Модуль 1 предполагает проведение оценки сырья, предназначенного для комплексной безотходной переработки, по следующим параметрам: безопасность, химический состав, рынок, ценовая приемлемость, сохраняемость.
Оценка безопасности сырья имеет первостепенное значение, поскольку сырьем для пищевых продуктов чаще всего служит сельскохозяйственная продукция, безопасность которой зависит от ряда факторов: технологий выращивания, внесения удобрений, почвенно-климатичес-ких условий, сбора, транспортировки и хранения сельскохозяйственного сырья. Все перечисленные факторы могут быть причиной повышенного содержания ксенобиотиков в сельскохозяйственных культурах. Особенно остро стоит проблема оценки безопасности сырья при глубокой комплексной переработки побочных продуктов или вторичных ресурсов: отрубей, полировочных отходов, ростков, лузги, мезги, шрота и т.д. Превышение содержания каких-либо токсичных веществ над установленными уровнями в соответствии с требованиями СанПиН 2.3.2.1078-01 может служить поводом к отказу от применения данного сырья для дальнейшей комплексной переработки.
Анализ химического состава сырья позволяет получить полную картину качественного и количественного содержания питательных веществ. При наличии базы данных по химическому составу сырья можно оценить, какие из веществ в результате комплексной переработки сырья могут быть выделены либо как отдельные ингредиенты, либо в виде многокомпонентных смесей, либо, при комплексной глубокой переработке, в виде модифицированных пищевых веществ.
Оценка рынка предполагает ситуационный анализ выбранного сегмента сырья, который включает выявление тенденций объемов производства и продаж сырья по годам, определение участников рынка, наличие
пиков продаж по сезонам, анализ концентрации на рынке всех компаний, имеющих долю рынка в рассматриваемом сегменте, исследование предложения и спроса, анализ потенциальных поставщиков сырья и особенности его поставок, и, в конечном итоге, перспективность сырья.
Ценовая приемлемость сырья подразумевает оценку его доступности, которая характеризуется тем, насколько данное сырье широко представлено на внутреннем рынке и имеет невысокую стоимость.
Сохраняемость сырья оценивается по ряду следующих показателей: режимы хранения (температура, влажность, воздухообмен и др.), затраты на поддержание этих режимов, сроки хранения, наличие достаточной емкости складов для хранения сырья. В этом же блоке возможно провести оценку степени транспортабельности сырья.
Затем, когда собрана база данных по сырью, проводится SWOT-анализ. Анализ сильных и слабых сторон позволяет не только принять решение о возможности и приемлемости сырья для комплексной переработки, но и, в случае положительного решения, сформировать базу рисков, связанных с сырьем.
Завершается работа по модулю 1 выводом о приемлемости данного сырья для комплексной переработки, формированием базы рисков, сопряженных с использованием сырья, и теоретическим проектом гипотетических продуктов и/или ингредиентов, которые могут быть получены в результате комплексной переработки сырья.
Модуль 2 предполагает оценку технологии комплексной переработки сырья. Вначале необходимо провести структурирование возможных технологий комплексной переработки. Для этого прописываются технологические схемы возможных видов переработки. Затем производится оценка предложенных технологий по следующим параметрам: безопасность, параметры технологического процесса, оборудование, потери.
Анализ безопасности подразумевает оценку двух параметров: вспомогательного сырья и процесса. В качестве вспомогательного сырья выступают, как правило, пищевые технологические добавки, растворители, носители, вещества, формирующие и поддерживающие рН среды. Вспомогательное сырье должно соответствовать требованиям безопасности по нормативно-техническим документам, медико-биологическим правилам и рекомендациям, санитарным нормам и правилам.
Безопасность процесса включает оценку следующих факторов: последствия контакта основного сырья с оборудованием и кислородом воздуха, потребность дополнительных мер очистки и дезинфекции оборудования и помещений, повышение уровня требований к гигиене персонала, необходимость внесения изменений в существующие на предприятии нормативные требования к гигиене и санитарии.
При оценке параметров технологического процесса выявляется технологическая способность производства продуктов комплексной переработки сырья. Например, при использовании процесса экстрагирования для комплексной переработки сырья оценке подлежат следующие параметры: гидромодуль экстрагирования, температура и продолжительность проведения процесса, обеспечение поддержания температуры, концентрации веществ, равномерность их распределения, инактивация ферментов при условии их ис-
Оценка безопасности сырья имеет первостепенное значение, поскольку сырьем для пищевых продуктов чаще всего служит сельскохозяйственная продукция.
пользования, способы удаления растворителя и условия хранения экстракта.
При анализе оборудования необходимо рассмотреть вопрос его наличия для проведения всех операций, предусмотренных возможными технологиями комплексной переработки сырья. Технологический процесс может быть осуществлен на имеющемся на предприятии оборудовании, могут потребоваться его дополнительная оснастка, покупка деталей, узлов, оборудования, или же его модернизация, или полное переоснащение производства.
Потери питательных веществ оцениваются с точки зрения применения той или иной технологии производства и рассчитываются для каждой технологии отдельно.
Затем, когда собрана база по оцениваемым параметрам технологии переработки, проводится SWOT-ана-лиз, позволяющий дать адекватную оценку возможным технологиям.
Завершается работа по модулю 2 формированием базы рисков, контрольных точек технологического цикла и финансово-производствен-
ных затрат предприятия, если это необходимо. На основании принятых вариантов технологий предлагаются варианты гипотетических продуктов комплексной переработки.
Затем наступает этап совместной работы специалистов рабочей группы по модулю 1 и рабочей группы по модулю 2, в результате которой принимается решение о выработке опытной партии гипотетических продуктов комплексной переработки. При этом возможно принятие решения о производстве нескольких видов гипотетических продуктов, поэтому на этапе модуля 3 необходимо оценить все возможные продукты комплексной переработки.
Модуль 3 подразумевает оценку гипотетических продуктов комплексной переработки по следующим параметрам: безопасность, потребительские свойства, продвижение на рынок, конкурентоспособность. Целью такой оценки должно стать принятие решения о выпуске тех или иных продуктов с максимально возможным учетом всех рисков.
Блок безопасности подразумевает оценку выработанных образцов продуктов по содержанию токсичных элементов, радионуклидов, других чужеродных веществ, по микробиологическим показателям.
Блок оценки потребительских свойств включает анализ образцов продуктов по ряду показателей: назначение, надежность, эстетичность,
эргономичность, экологичность, информативность.
При оценке конкурентоспособности необходимо проанализировать аналогичную продукцию конкурентов, учитывая спрос и предложение, комплекс потребительских свойств и ценовой диапазон. Итогом оценки конкурентоспособности продуктов комплексной переработки должно стать преимущество совокупности их свойств и характеристик перед продуктами конкурентов.
Продвижение на рынок подразумевает оценку текущей рыночной ситуации, маркетинговых стратегий выведения продуктов на рынок, возможных рекламных концепций, перспектив развития продуктов на рынке, целевой аудитории, соответствия продукта нуждам потребителей.
В результате проработки модуля 3 принимается решение о выпуске тех или иных продуктов комплексной переработки, формируется ассортимент продуктов питания с добавлением продуктов-ингредиентов комплексной переработки, а также база возможных рисков этих продуктов.
Таким образом, модульная система оценки комплексной переработки сырья позволяет осуществить оценку трех основополагающих факторов: сырья, технологии производства и качества конечных продуктов, на основании полученных данных принять решение о внедрении данного процесса в производство и сформировать базу рисков
для всех факторов на протяжении всего цикла комплексной переработки. Заметим, что модульная система оценки комплексной переработки сырья подразумевает высокую гибкость системы, что особенно актуально в динамичных рыночных условиях. Она позволяет не только унифицировать процессы, но и модифицировать их путем удаления или включения отдельных позиций и/или операций.
ЛИТЕРАТУРА
1. Матисон, В.А. Клиентно-ориен-тированное конструирование продуктов питания/В.А. Матисон, В.М. Кантере//Пищевая промышленность. - 2012. - № 2. - С. 8-11.
2. Матисон, В.А Формирование стратегии конструирования продукта питания/В.А. Матисон, В.М. Канте-ре//Пищевая промышленность.-2012. - № 6. - С. 28-31.
3. Матисон, В.А. Формирование и структурирование ключевых технических характеристик продукции при конструировании продуктов питания/В.А. Матисон, В.М. Кантере// Пищевая промышленность. - 2012. -№ 8. - С. 34-35.
4. Матисон, В.А. Конструирование продуктов питания: создание полномасштабного прототипа, выпуск опытно-промышленной партии, запуск серийного производства/В.А. Матисон, В.М. Кантере//Пищевая промышленность. - 2012. - № 9. - С. 50-53.
г г
I ♦
uHtfUficctef
«Тетра Пак» стала обладателем международной награды DuPont Award
Компания «Тетра Пак», лидирующая на мировом рынке решений для переработки и упаковки пищевых продуктов, награждена первой премией DuPont Silver Anniversary Award за последовательные успехи в реализации политики внедрения инноваций.
Соответствующая награда вручается обладателям пяти и более премий DuPont Awards в области инновационных упаковочных решений, которые присуждаются ежегодно на протяжении 25 лет. Таким образом, вот уже четверть века компания Тетра Пак демонстрирует уверенное лидерство в данной сфере.
«С первого дня работы (а с момента основания компании прошло уже более 60 лет) «Тетра Пак» совершенствует упаковочные решения с целью повышения безопасности и доступности продуктов питания для лю-
дей по всему миру. Мы рады получить награду DuPont в знак признания наших достижений. И мы твердо намерены сохранить ведущие позиции в этой отрасли», - заявил Майкл Гросс (Michael Grosse), исполнительный вице-президент по развитию и инженерным решениям «Тетра Пак».
Независимая Международная премия в сфере инновационной упаковки DuPont Award является старейшей в отрасли. В рамках премии ежегодно присуждаются алмазные, золотые и серебряные награды за достижения в одной или нескольких категориях: «Инновации», «Устойчивое развитие», «Снижение объемов производственных отходов». В 2013 г. судейская коллегия DuPont Award отметила лауреатов одной алмазной, четырьмя золотыми и 10 серебряными наградами за лучшие упаковочные решения для различных рынков.
