CC BY
34
УДК 658.511.5:664.951 ББК 36.943-306
М. Н. Чепурная, В. Н. Лысова
СИСТЕМНЫЙ ПОДХОД В ОЦЕНКЕ СПОСОБОВ РАЗМОРАЖИВАНИЯ РЫБНОГО СЫРЬЯ
M. N. Chepurnaya, V. N. Lysova
SYSTEM APPROACH TO EVALUATION OF WAYS OF RAW FISH DEFROSTING
Представлены результаты экспериментальных и теоретических исследований технологических систем в свете системного подхода. Найдены обобщенные коэффициенты по подсистемам для различных способов размораживания рыбного сырья, произведена оценка качества функционирования, даны рекомендации по практической реализации результатов исследования.
Ключевые слова: размораживание, дефростер, технологический процесс.
The results of experimental and theoretical studies of technological systems in view of the system approach are presented. The generalized coefficients of subsystems for a variety of ways of raw fish defrosting are found, evaluation of the operational quality is made and recommendations for practical implementation of the research results are given.
Key words: defrosting, defroster, technological process.
Введение
Технологические поточные линии рыбоперерабатывающих производств относятся к большим системам, т. к., с одной стороны, производственный процесс от разделки сырья до упаковки готовой продукции крайне сложно охватить одним теоретическим или экспериментальным исследованием, а с другой стороны - в такой системе можно выделить подсистемы, которые представляют собой простые системы и включают в себя 2-5 технологических операций. Таким образом, методология исследования всей системы может быть использована при изучении процессов в подсистеме как одного большого процесса.
Системное исследование больших систем имеет две достаточно четко выраженные стадии. На первой рассматриваются функционально-структурные вопросы, она включает математическое моделирование отдельных подсистем и может быть названа макроисследованием, а вторая - микроисследование - связана с исследованием элементов подсистемы как отдельных объектов. Говоря о двух стадиях исследования больших систем, необходимо отметить следующее: для системной точки зрения характерно движение от системы к элементам, поскольку она исключает представление о том, что свойства элементов полностью определяют свойства системы. Изучение любого объекта - сложного или простого - неразрывно связано с изучением той системы, в которую он входит.
Таким образом, макроисследование системы включает в себя: определение и четкое формулирование цели исследования системы; выбор показателя эффективности системы; составление перечня характеристик, действующих на систему факторов; выявление процессов, в наибольшей степени влияющих на качество функционирования системы.
Объекты и методы исследования
Целью работы являлось макроисследование технологических процессов рыбоконсервного производства, которое заключалось в оценке качества функционирования технологических процессов производства рыбных консервов, а также оценке влияния способов размораживания рыбы на качество готового продукта.
Для достижения цели были поставлены следующие задачи: на основе системного анализа технологических потоков выделить основные подсистемы, где закладывается качество готового продукта; выявить основные операторы подсистемы, качественный анализ которых позволит оценить качество функционирования всей подсистемы в целом (определение относительных показателей качества); используя методы квалиметрии и методы экспертных оценок, проанализировать функционирование процесса по обобщенному показателю качества.
Производство рыбных консервов условно можно разделить на 4 этапа: 1 - приемка, хранение и подготовка рыбного сырья (дефростация, разделка, посол); 2 - тепловая обработка сырья (обжаривание, бланширование, копчение); 3 - подготовка всевозможных рецептурных смесей (заливок, соусов); 4 - заключительный этап приготовления консервов (герметизация, стерилизация, пастеризация). Принятые этапы представляют собой подсистемы, объединяющие элементы системы (технологические операции). Качество рыбного сырья зависит от различных факторов: места вылова, вида, срока хранения, способа консервирования (размораживания) [1]. Эффективность технологического потока рыбоперерабатывающего производства определяется наиболее качественным, интенсивным и экономичным превращением сырья в готовую продукцию. При исследовании процессов, протекающих в рамках подсистемы, целесообразно использовать дифференциальный метод квалиметрической оценки уровня качества продукции, чтобы математические операции при комплексном методе оценки не заслоняли существа явлений. Исследование же процессов в рамках операторов допускает применение комплексной квали-метрической оценки качества продукции, которая часто бывает единственным объективным критерием эффективности функционирования машины или аппарата.
Нами исследовалась первичная подсистема подготовки рыбного сырья к дальнейшей переработке (размораживание) и подсистема тепловой обработки. Необходимо отметить, что с позиции системы качество процесса формируется в процессе обработки продукта и находится в прямой зависимости от соответствующих свойств технологического оборудования. Оценка качества функционирования проводилась комплексным методом, исследовались оросительный и циклический способы размораживания [2].
Анализ экспериментальных данных и исследований технологического потока производства консервов в томатном соусе позволил выявить ряд показателей (критериев) качества, характеризующих процессы дефростации, разделки, посола (подсистема 1), а также процесса обжарки (подсистема 2). Поскольку понятие «качество процесса» является динамическим сочетанием различных свойств, имеющих разную размерность, необходимо привести отдельные свойства к безразмерному виду для соотнесения их в рамках одной математической модели, т. е.
( \ Р,
рГ J
(1)
где к, - безразмерное значение ,-го свойства; р, - показатель ,-го свойства; р,эт - эталонное
значение ,-го свойства.
Были приняты следующие показатели свойства:
- для процесса дефростации: содержание «лопанца» р11; изменение массы размороженной кильки р12 ; содержание влаги после размораживания р13 ;
- для процесса разделки: выход кондиционной тушки Р21; температура в теле рыбы Р22 ;
- для процесса посола: содержание влаги после посола р31 ; изменение массы кильки р32 .
Оценка подсистемы 2 производилась по основному в данной подсистеме процессору обжарки: показатель свойства - содержание влаги после обжарки Р41. Показатели свойства экспериментально определялись для двух способов размораживания: оросительный (традиционный) и циклический.
Оценка каждого способа размораживания проводилась по обобщенному показателю качества по подсистеме
К К ■ К2 ■ Кз
Коб -
С1 ■ К ■ К2 + С2 ■ К ■ Кз + Сз ■ К2 ■ Кз
где С1, С2, С3 - коэффициенты весомости (значимости), определяющие важность операторов в подсистеме 1; К1, К2, К3 - обобщенные показатели качества по процессам размораживания, разделки, посола соответственно.
К1 -------------^ ^2 ^----------------------обобщенный показатель качества по процес-
са-Ц ■ Тсц ■ kl2 + cl2 ■ ^1 ■ k13 + ^3 ■ k12 ■ k13 су размораживания, где сп, с12, с13 - коэффициенты весомости каждого критерия качества процесса размораживания; к11, к12 , к13 - относительные показатели качества операторов дефростации, разделки, посола соответственно, которые находятся по зависимости (1).
Обобщенные показатели для процессов разделки и посола определялись по аналогичным зависимостям.
Весовые коэффициенты определялись с помощью модифицированного метода парных сравнений [3]. Согласно этому методу проводилась экспертиза с целью выявления относительной важности критериев. Опрос экспертов велся с помощью опросных карт. Оценка важности проводилась по критериям свойств процессов, а также оценивались непосредственно подсистемы всей технологической системы. Полученные данные дают представление о влиянии способа размораживания на качество функционирования всей подсистемы 1. Таким образом, расчеты позволили выявить обобщенные показатели качества подсистемы 1: для циклического способа
Ц 1 Т 1
размораживания КЦ - 0,9, для оросительного (традиционного) способа - Коб - 0,76.
В процессе исследований было выявлено влияние на качество обжаривания предыдущих операций процесса, просчитаны обобщенные показатели качества подсистемы 2 (подсистема
тепловой обработки): для циклического способа размораживания К^2 — 0,7, для оросительного способа - КоТб2 - 0,54.
Обобщенные коэффициенты качества технологического процесса по двум подсистемам для циклического и оросительного способов размораживания найдены по зависимости
К -___Коб1 ■ Коб 2____
С1 ■ Коб1 + С2 ■ Коб2
где С1, С2 - коэффициенты весомости подсистем; Коб1, Коб2 - обобщенные коэффициенты по подсистемам.
В процессе исследований произведена экспертная оценка подсистем всего технологического потока, в результате которой коэффициенты весомости по подсистемам следующие: С1 -0,468, С4 -0,203, С3 -0,093, С2 -0,237.
Заключение
Найденные обобщенные коэффициенты по подсистемам для различных способов размораживания позволяют произвести сравнительную оценку и сделать соответствующие выводы:
- при циклическом способе размораживания КЦ - 0,99 ;
- при традиционном способе (оросительный дефростер) - КТ - 0,8 .
Макроисследование технологической системы показало, что при размораживании сырья циклическим способом выход качественной продукции, а следовательно, и качество функционирования всей системы выше на 19 %, чем при размораживании оросительным способом. Таким образом, замена в сырьевом отделении оросительных дефростеров на циклические приведет к улучшению качества готовой пищевой продукции.
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ
1. Чепурная М. Н. Системное исследование особенностей построения технологических потоков в рыбоконсервном производстве // Материалы Всерос. науч.-практ. конф.-выставки «Высокоэффективные пищевые технологии, методы и средства их реализации». - М.: МГУПП, 2003.
2. Методика сравнительного анализа качества технологического оборудования предприятий пищевой промышленности / Б. М. Азаров, И. Ф. Александрова, Н. Л. Кузнецова, В. П. Т арутин. - М.: МТИПП, 1984.
3. Особенности осциллирующего энергоподвода в технологии размораживания гидробионтов / В. Н. Лысова, Ю. А. Максименко, И. Ю. Алексанян, Н. В. Дульгер // Вестн. Астрахан. гос. техн. ун-та. Сер.: Морская техника и технология. - 2011. - № 3. - С. 131-135.
Статья поступила в редакцию 1.02.2012
ИНФОРМАЦИЯ ОБ АВТОРАХ
Чепурная Марина Николаевна - Астраханский государственный технический университет; старший преподаватель кафедры «Технологические машины и оборудование»; marina-ido@rambler.ru.
Chepurnaya Marina Nickolaevna - Astrakhan State Technical University; Senior Lecturer of the Department "Technological Machinery and Equipment"; marina-ido@rambler.ru.
Лысова Вера Николаевна - Астраханский государственный технический университет; канд. техн. наук, доцент; доцент кафедры «Технологические машины и оборудование»; vnl55@yandex.ru.
Lysova Vera Nickolaevna - Astrakhan State Technical University; Candidate of Technical Science, Assistant Professor; Assistant Professor of the Department 'Technological Machinery and Equipment"; vnl55@yandex.ru.
