CC BY
68
•т
НОВЫЕ РЕШЕНИЯ ПО ОБЕСПЕЧЕНИЮ ПРОДОВОЛЬСТВЕННОЙ БЕЗОПАСНОСТИ
ТЕМА НОМЕРА
УДК 664: 658.562.6
Требования к качеству продовольственных товаров
длительного хранения
Ю.И. Сидоренко, д-р техн. наук, профессор НИИПХ Росрезерва
Проблема длительного хранения продовольственных товаров в современном обществе приобретает все большее значение. Индустриальный подход к производству продовольствия ставит проблему обеспечения увеличенных сроков хранения перед крупными компаниями, ведущими свою деятельность в области как производства, так и дистрибуции продовольственных товаров.
При длительном хранении продовольственные товары должны сохранять свое качество в течение дли-
Модуль качества для сахара-песка длительного хранения
Процесс
Критические показатели качества
Факторы воздействия на КПК
Эвакуация
внутри-кристаллической влаги
Адсорбция влаги из
внешней среды
Содержание Полупроницаемость прочно свя- упаковки занной влаги
Баланс внутри- Рациональная кристалличес- кристаллоструктура кой и поверхностной влаги
Разрушение
упаковки
Нарастание
цветности
Рост содержания редуцирующих веществ
Изотерма адсорбции
Уровень
слеживаемос-
ти
Барьерные и прочностно-механические характеристики тары
Уровень статической нагрузки на нижние слои
Реакция
меланоидино-
образования
Гидролиз сахара
Чистота сахара
Контролируемая влажность среды хранения
Барьерные свойства упаковки
Схема размещения штабелей (стеллажей)
Схема кондиционирования штабелей (стеллажей)
Совершенствование качества упаковочных материалов
Снижение механического воздействия на упаковку при хранении
Переход на стеллажное хранение
Перекладка штабеля
Отсутствие увлажнения
Оптимальное рН сахара
Контроль температуры
Контроль влагосодержания
Контроль температуры
Ключевые слова: продовольственная безопасность; длительное хранение; модуль качества; требования; алгоритм проектирования.
Key words: food security, long-term storage, the module quality, requirements, design algorithm.
тельного, наперед заданного периода времени. В целом ассортимент товаров длительного хранения для любой компании должен формироваться с учетом ряда ключевых задач:
разработки научно обоснованной номенклатуры товаров - номенклатура должна соответствовать выявленным потребительским предпочтениям, а также физиологически обоснованным нормам потребности населения по эссенциальным макро-и микронутриентам;
разработки особых технологий производства и хранения товаров, обеспечивающих максимально возможный период хранения товаров без критического снижения заданных потребительских характеристик;
физическое формирование запасов за счет финансовых, организационных, материальных и интеллектуальных ресурсов компании.
Для обеспечения высокой эффективности системы в целом динамика решения указанных задач должна быть скоординированной.
Задача разработки технологий производства и хранения продовольственных ресурсов, наряду с другими задачами, является ключевой. Высокое качество товаров определяет экономическую и социальную эффективность сформированных резервов.
Качество товаров, предназначенных для длительного хранения, имеет свои особенности. Кроме высокого уровня потребительской приемлемости такие товары должны обладать функцией сохранения заданно-
го качества в течение длительного периода. Как правило, две указанные функции зачастую находятся в системном противоречии друг к другу. Высокие потребительские характеристики предполагают глубокую переработку сельскохозяйственного сырья, в том числе путем многокомпонентного конструирования, тем самым повышая риск снижения качества при хранении за счет взаимного влияния компонентов. С другой стороны, увеличение срока хранения часто обеспечивают путем введения в композицию пищевых добавок, ингибирующих процессы такого взаимодействия, снижая при этом потребительскую стоимость товаров.
Товары длительного хранения должны обладать особыми характеристиками, позволяющими им иметь увеличенный срок годности без использования в технологии их производства искусственно введенных ингибиторов химических и биохимических процессов, имеющих место при хранении. Наряду с этим такие товары должны обладать высокими потребительскими кондициями, в том числе эстетическими и функциональными, учитывающими групповые и в перспективе даже персонифицированные предпочтения потребителей.
Таким образом, могут быть сформулированы основные требования к качеству продовольственных товаров, предназначенных для длительного хранения: высокий уровень потребительских характеристик, сбалансированность по эссенциальным ингредиентам; возможность длительного сохранения ключевых показателей качества товаров; высокий уровень потребительской приемлемости; придание специализированных характеристик с учетом их планируемого целевого применения.
Целевое назначение предполагает придание товарам потребительских характеристик через особенности сырьевого состава, технологий производства, фасовки, упаковывания и длительности хранения. К числу возможных целевых функций можно отнести обеспечение потребностей крупных населенных пунктов, требования логистики крупных торговых компаний, формирование сектора товаров повышенной потребительской стоимости.
Несмотря на возможные различия в целевом использовании качество товаров определяется его ключевыми характеристиками качества.
Ключевые характеристики качества представлены, как правило, ограниченным перечнем показателей. Показатели качества в процессе хра-
NEW SOLUTIONS FOR MAINTENANCE OF FOOD SAFETY
нения подвержены изменениям в соответствии с кинетикой соответствующих химических и биохимических реакций. При этом качество товара определяется уровнем наиболее лабильного показателя его качества (иногда интегральным показателем ряда лабильных характеристик). Обеспечив высокий исходный уровень наиболее лабильных показателей качества или замедление темпов их снижения в процессе хранения, можно существенно влиять на качество товаров и продолжительность их жизненного цикла. Исходя из сказанного, следует, что качество товаров должно проектироваться в соответствии с его целевым назначением. Учитывая, что товары с увеличенным сроком хранения обладают уникальными характеристиками, которые самопроизвольно не могут быть обеспечены рынком, необходимо сформулировать эти характеристики в виде технического задания промышленности.
Техническое задание может быть реализовано путем разработки специальных технологий, направленных на формирование заданного уровня качества товаров и управление этим качеством.
Технологии производства и хранения товаров разрабатываются на основе детального изучения динамики критических показателей качества при хранении. В зависимости от сроков хранения уровень лабильности характеристик может изменяться: для краткосрочного и длительного хранения наиболее лабильными могут быть различные показатели качества (например, краткосрочное хранение охлажденного и мяса глубокой заморозки).
Критические показатели качества служат индикаторами процессов, идущих в товарах при хранении. К числу таких процессов могут быть отнесены биологические, химические, биохимические, физические, физико-химические и микробиологические процессы:
• биологические - биологические внутриклеточные процессы, насекомые, позвоночные;
• биохимические - ферментативный гидролиз и окисление, процессы обеспечения потребностей живой клетки в энергии и питательных веществах;
• физико-химические - ретро-градация крахмала, кристаллизация, растворение, гидратация и дегидратация, структурообразование, межфазные взаимодействия;
• микробиологические - обсеме-ненность, клеточный анабиоз, микробиологическая токсикоемкость;
• химические - химический гидролиз, полимеризация, химическое окисление;
• физические - механическое разрушение, кондиционирование, испарение, технологические потери.
Для каждого объекта хранения должен быть составлен свой перечень процессов, происходящих при хранении, и выбран соответствующий этим процессам перечень критических показателей качества.
В таблице в качестве примера приведен модуль качества для сахара-песка длительного хранения. Модуль качества включает перечень процессов хранения и соответствующие этим процессам критические показатели качества, а также перечень факторов, воздействующих на увеличение степени их лабильности.
Степень лабильности приведенных КПК может быть оценена на основе исследований, а также с учетом экспертных оценок. На основе экспертных оценок установлено, что наиболее лабильные (критические) показатели качества сахара-песка, ограничивающими срок его хранения, является «Разрушение упаковки» и «Адсорбция влаги из внешней среды».
На рис. 1 приведены гипотетические кривые динамики указанных КПК.
Модуль качества должен стать основой для формирования «Паспорта обеспечения эталонного качества (ПЭК) товара на основе КПК». Паспорт эталонного качества товара длительного хранения должен содержать научно обоснованные требования к качеству товаров, обеспечивающие высокую лабильность КПК, а также требования к условиям хранения таких товаров. Кроме этого паспорт эталонного качества должен включать методику ускоренного старения товара [4], позволяющую по косвенным показателям прогнозировать длительность хранения данной партии товара.
Формирование запасов товаров с учетом технологии, основанной на учете критических показателей качества, позволит обеспечить заданный уровень качества, соответствующий заданным срокам хранения и заданному уровню потребительского качества товаров как в период их хранения, так и в момент их выпуска в оборот. Для реализации предложенного методического подхода в повестке дня находятся вопросы не только технологии производства самих товаров, но также инновационных видов упаковки («умная упаковка») и создания управляемых условий
0 2 4 6 8 10 12 14 Продолжительность хранения
Рис. 1. Гипотетические кривые динамики критических показателей качества сахара-песка: 1 - «Разрушение упаковки»; 2 - «Адсорбция влаги из внешней среды»; 3 - предельное допустимое значение адсорбции; 4 -предельное допустимое значение прочности упаковки; тА - предельное время хранения сахара-песка; тТ -предельное время годности упаковки
Рис. 2. Алгоритм проектирования, производства и закладки на хранение товаров с пролонгированным сроком годности
для хранения («умный склад»), формирующих и управляющих качеством товаров.
Формирование запасов из товаров, предлагаемых на рынке для повседневных целей и ориентированных на среднестатистического потребителя, не обеспечит достаточного баланса качества и стоимости хранения за счет несбалансированных сроков изменения различных показателей качества данного товара.
Таким образом, предложен алгоритм проектирования продовольственных товаров с увеличенным сроком хранения на основе учета динамики изменения критических показателей качества (рис. 2).
