Алгоритм действия по определению и снижению рисков при производстве молочно-растительных продуктов

Автор: Глаголева Л.Э., Коротких И.В.

Журнал: Вестник Воронежского государственного университета инженерных технологий @vestnik-vsuet

Рубрика: Информационные технологии, моделирование и управление

Статья в выпуске: 2 (68), 2016 года.

Бесплатный доступ

Пищевые продукты нового поколения с функциональными и улучшенными потребительскими свойствами, соответствуют современным представлениям науки о питании и запросам потребителей. Производство функциональных продуктов питания является основной мировой тенденцией пищевой науки и объектом инновационных разработок. Одним из актуальных направлений, является применение растительных комплексов (РК) и растительных пищевых систем (РПС). Использование РК и РПС даёт ряд преимуществ: улучшаются потребительские свойства продукции, не требуется изменение технологического процесса, обеспечивается возможность направленного регулирования реологических свойств и консистенции готовых продуктов, сокращается количество точек риска в производственном цикле. В работе описана разработка алгоритма действия по определению и снижению рисков при производстве молочно-растительных продуктов. Также проведён анализ рисков, определены и оценены риски во время процесса производства, установлена способность имеющихся средств снизить этот уровень. Установлены и представлены критические контрольные точки (ККТ) в технологических процессах, а также критические пределы для каждой ККТ, и порядок корректирующих действий в случае нарушения последних. Во время исследования определяли изменения количественного и качественного состава микрофлоры полуфабрикатов и количественное содержание мезофильных аэробных и факультативо-анаэробных микроорганизмов (КМАФАнМ). Для определения КМАФАнМ были взяты образцы: 1 – сырники (контроль), 2 – сырники с РПС. Микробиологические исследования анализируемых быстрозамороженных полуфабрикатов определяли на протяжении 90 суток. Из полученных данных видно, что творожные полуфабрикаты с РПС имеют меньшую обсеменённость на 11,7%. Анализируя полученные данные, можно сделать вывод о соответствии физико-химических, органолептических и микробиологических показателей разработанных продуктов установленным нормам на творожные полуфабрикаты. На основе проведённых исследований была разработана и представлена многоуровневая структура, характеризующая качественные показатели. Разработанный алгоритм мониторинга критических контрольных точек по комплексным и единичным показателям позволит повысить качество и безопасность оценки новых пищевых продуктов.

Еще

Молочно-растительные продукты, растительные комплексы, растительные пищевые системы, творожные полуфабрикаты, риски, критические контрольные точки

Короткий адрес: https://sciup.org/14040585

IDR: 14040585 | DOI: 10.20914/2310-1202-2016-2-110-117

Текст научной статьи Алгоритм действия по определению и снижению рисков при производстве молочно-растительных продуктов

Совершенствование ассортимента пищевой продукции определяет поиск и развитие новых направлений производства продуктов питания, которые отвечают задачам улучшения традиционных и создания инновационных технологий, более эффективному использованию сырья, повышению качества полуфабрикатов и готовой продукции, ресурсосбережению. Одним из актуальных направлений, является применение растительных комплексов (РК) и растительных пищевых систем (РПС) на их основе, обладающих спектром функционально-технологических свойств, для производства пищевых продуктов с улучшенными потребительскими и функциональными свойствами, а также с увеличенными сроками хранения. Использование РК и РПС даёт ряд преимуществ: улучшаются потребительские свойства продукции; не требуется изменение технологического процесса; обеспечивается возможность направленного регулирования реологических свойств и консистенции готовых продуктов, сокращается количество точек риска в производственном цикле.

При моделировании рецептур продуктов функционального назначения принципиальным является гарантия её безопасности и достижение заданных качественных показателей при оптимальных параметрах технологического процесса.

Одним из важнейших аспектов обеспечения безопасности пищевых продуктов является система Анализа рисков и критических контрольных точек (HACCP), предназначенная для идентификации опасных факторов (т. е. биологических, физических или химических свойств пищевой продукции, которые могут повлиять на её безопасность) и установления мер, необходимых для их контроля. Система основана на семи принципах [1].

1.1 Материалы и методы

Цель работы – разработка алгоритма действия по определению и снижению рисков при производстве молочно-растительных продуктов.

Для выполнения поставленной цели были выпалены следующие задачи:

─ проведён анализ рисков, определены и оценены риски во время процесса производства, установлена способность имеющихся средств снизить этот уровень;

─ установлены критические контрольные точки (ККТ) в технологических процессах, а также критические пределы для каждой ККТ, и порядок корректирующих действий в случае нарушения последних.

1.2 Результаты и обсуждение

Анализ рисков осуществлялся в 2 этапа. На первом этапе был составлен перечень всех потенциально опасных факторов (физических, химических, микробиологических). Затем проведён анализ опасных факторов в соответствии со схемами технологических процессов. Во время проведения работы были проанализированы возможные риски технологического процесса при производстве полуфабрикатов на основе творога и кисломолочных напитков.

Технологический процесс полуфабрикатов на основе творога (сырники) состоит из следующих операций: приёмка сырья, подготовка компонентов, приготовление смеси, формование, замораживание (охлаждение), упаковывание и хранение. Аппаратурно-технологическая схема производства приведена на рисунке 1 (подсистема В).

Творог, для придания ему однородной консистенции, пропускают через вальцовочную машину. Муку и сахар просеивают, необходимое количество растительныхкомплексов различного функционального назначения [2] выдерживают в растворе фермента или воды, в зависимости от функциональных свойств продукта при температуре 40 °C, времени обработки 40 мин.

Все подготовленные компоненты взвешивают на весах согласно рецептуре (таблица 1). В соответствии с рецептурой, все подготовленные виды сырья отвешивают и приступают к приготовлению замеса. В месильную машину (фаршмешалку) закладывают творог, частично перемешивают, вносят предварительно перемешанные сухие компоненты, подготовленную растительную пищевую систему и тщательно перемешивают полученную смесь.

Для выработки творожных полуфабрикатов используют творог подпрессованный до влажности: 54–56% и 58–61% (массовая доля жира 18%), что требует дополнительных технологических операций и расчётов. Использование РПС за счёт высокой влагоудерживающей способности позволяет сократить время технологического процесса. Перемешивание проводят до тех пор, пока смесь не достигнет однородной пластичной консистенции и равномерного распределения в ней всех составных частей. Затем проводят формование и сразу же направляют аппарат для шоковой заморозки.

Рисунок 1. Аппаратурно-технологическая схема производства молочно-растительных продуктов: А - первичная обработка молока; Б - подсистема подготовки РК и производства РПС; В - подсистема производства полуфабрикатов на основе творога

Figure 1. Apparatus-technological scheme of milk and plant products production: A – primary processing of milk; C - subsystem preparation and production of the RK RPM; B – subsystem of semi-finished products based on cottage cheese

Таблица 1

Рецептура на сырники (в кг на 1000 г продукта без учёта потерь)

Table 1.

Cheese pancakes recipe (kg per 1000 g of the product without losses)

Наименование сырья Name of raw materials	Рецептура Recipe
Наименование сырья Name of raw materials	м. д. ж. 13,5% сладкое f. m. f. 13.5% sweet	м. д. ж. 7% сладкое f. m. f. 7% sweet	нежирное сладкое low-fat sweet	м. д. ж. 15,5% солёные f. m. f. 15.5% salty	м. д. ж. 7,5% солёные f. m. f. 7.5% salty	Нежирное солёные low-fat salty
Творог м. д. ж. 18% Cottage cheese f. m. f. 18%	787	–	–	829	–	–
Творог м. д. ж. 9% Cottage cheese f. m. f. 9%		787	–	–	829	–
Творог нежирный Low-fat cottage cheese	–		787	–	–	829
РПС PFS	125	125	125	129	129	129
Сахар-песок Sugar	61	61	61	10	10	10
Мука пшеничная для подсыпки Wheat flour for bedding	22	22	22	22	22	22
Соль поваренная Salt	5	5	5	10	10	10
Итого Total	1000	1000	1000	1000	1000	1000

* м. д. ж. – массовая доля жира * f. m. f. – fat mass fraction

Технология шоковой заморозки состоит в том, что температура продукта снижается на один градус за одну минуту. Продукт охлаждается до температуры от (-30) до (-40) °C. При быстром снижении температуры воды, содержащейся в клетках пищевой системы, она не успе- в таблице 2. Физико-химические показатели полуфабрикатов на основе творога (сырников) представлены в таблице 3.

Микробиологические исследования являются важной составной частью технологического процесса производства пищевых продуктов. Во вает превратиться в большие кристаллы льда, разрушающие клеточные оболочки. Благодаря этому сохраняется форма, цвет и аромат. Органолептические показатели теста для сырников представлены

Органолептические показатели сырников

Cheese cakes organoleptic indices

время исследования определяли изменения количественного и качественного состава микрофлоры полуфабрикатов и количественное содержание мезофильных аэробных и факультативо-анаэробных микроорганизмов (КМАФАнМ).

Таблица 2

Table 2

Внешний вид Appearance

Консистенция Сonsistence

Вкус и запах Taste and smell

Цвет Colour

Готовые сырники из творога имеют форму кружочков, диаметром 50– 60 мм, высотой 10–15 см массой 30– 40 г., с вкраплением творога и едва видимых частиц РПС

Ready-made cakes from cottage cheese are in the form of dots, dia-meter 5060 mm, a height of 10-15 cm, the weight of 30-40 g, interspersed with cottage cheese and barely visible particles PFS

Мягкая, нежная, неоднородная по всей массе, в меру плотная, допускается наличие ощутимых частиц творога и мелких вкраплений РПС

Soft, gentle, non-uniform throughout the mass, moderately dense, tolerance of tangible curd particles and small inclusions PFS

Чистый, творожный, без посторонних привкусов и запахов, в меру сладкий, со слабым, приятным и привкусом ощущением РПС

Clean, cottage cheese, without foreign tastes and odors, moderately sweet, with a mild, pleasant taste and sensation of PFS

На изломе молочный, с желтоватым оттенком, белыми вкраплениями творога и РПС

At the turn of the milk, with a yellowish tint, white patches of cottage cheese and PFS

Таблица 3

Физико-химические показатели сырников

Cheese cakes physical and chemical indices

Table 3

Наименование полуфабрикатов на основе творога Name of semi-finished products based on cottage cheese	Кислотность, °Т, не более Acidity, °T max	Массовая доля жира, %, не менее Fat content,%, min	Массовая доля влаги, % Moisture content, %	Сахарозы, % Sucrose,%	Соли, не более Salts, max	Температура при выпуске, ° C Temperature at output, ° C
Тесто для сырников м. д. ж. 13,5% Dough for cheesecakes f. m. f. 13,5%	190	13,5	54,0	8,0	0,5	8
Тесто для сырников м. д. ж. 7% Dough for cheesecakes f. m. f. 7%	200	7,0	60,0	8,0	0,5	8
Тесто для сырников нежирных Dough for low-fat cheesecakes	220	–	66,0	8,0	0,5	8
Тесто для сырников м. д. ж. 15% Dough for cheesecakes f. m. f. 15%	200	15,0	59,0	–	1,0	8
Тесто для сырников м. д. ж. 7,5% Dough for cheesecakes f. m. f. 7,5%	220	7,5	66,0	–	1,0	8
Тесто для сырников нежирных Dough for low-fat cheesecakes	240	–	72,0	–	1,0	8

Для определения КМАФАнМ были взяты образцы: 1 – сырники (контроль), 2 – сырники с РПС. Микробиологические исследования анализируемых быстрозамороженных полуфабрикатов определяли на протяжении 90 суток.

Состав микрофлоры сырников, выработанных по традиционной рецептуре и с добавлением РПС представлены в таблицах 4–5.

Таблица 4 Состав микрофлоры полуфабрикатов, приготовленных по традиционной рецептуре, на 90 сут хранения

Из полученных данных видно, что творожные полуфабрикаты с РПС имеют меньшую обсеменённость на 11,7%. Анализируя полученные данные, можно сделать вывод о соответствии физико-химических, органолептических и микробиологических показателей разработанных продуктов установленным нормам на творожные полуфабрикаты [3].

Таблица 5 Состав микрофлоры полуфабрикатов, приготовленных с добавлением РПС, на 90 сут хранения

Table 4

Microflora of the semi-finished products composition, prepared according to traditional recipes, with 90 days storage

Продукт Product	Сырники Сheesecakes
Разведение Dilution	1:10	1:100
Обнаруженный тип: Discovered Type: маленькие колонии /	6,7⋅10³	7,0⋅10³
	4,5⋅10³	5,2⋅10³
small colonies
большие колонии /	2,2⋅10³	1,8⋅0³
large colonies
Общее число /	6,7⋅10³	7⋅10³
Total number
Среднее значение / Average value	6,85⋅10³

Table 5

Microflora of the semi-finished products composition, prepared with the addition of RPS, with 90 days storage

Продукт Product	Сырники с добавкой Cheesecakes with the additive
Разведение Dilution	1:10	1:100
Обнаруженный тип: Discovered Type:	5,9⋅10³	7,0⋅10³
маленькие колонии / small colonies	5,1⋅10³	5,9⋅10³
большие колонии / large colonies	0,8⋅10³	1,1⋅10³
Общее число / Total number	5,9⋅10³	7⋅10³
Среднее значение / Average value	6,0⋅10³

На основе проведённых исследований с учётом нормируемых органолептических, физико-химических свойств и микробиологических показателей полуфабрикатов на основе творога была разработана многоуровневая структура, характеризующая качественные показатели (рисунок 2). Где Р 0 – комплексный показатель, который характеризуется единичными показателями: Р 1 – пищевая ценность, Р 2 – органолептические показатели, Р 3 – физико-химические показатели, Р 4 – микробиологические показатели, Р 5 – условия хранения.

Пищевая ценность (Р1) оценивается на основании химического состава, а именно массовой доли жиров, белков, углеводов, минеральных веществ, витаминов. Органолептические показатели Р2 – внешний вид, консистенция, вкус, запах, цвет. Физико-химические Р3 – массовая доля белков, жиров и углеводов. Также необходима оценка показателей, оказывающих влияние на кислотность, активность воды, массовую долю влаги и микробиологические показатели (Р4) и оценка режимов хранения и сроков годности (Р5).

Блок-схема производства полуфабрикатов основе творога с учётом вышеперечисленных показателей приведена на рисунке 2. Результаты анализа риска и перечень учитываемых опасных факторов при производстве полуфабрикатов на основе творога с учётом вышеперечисленных показателей представлены в таблице 6. Для рисков, которые определены как значимые, на каждом технологическом этапе оценка продолжается с использованием алгоритма действия с целью определения и исправления возникших рисков (рисунок 3).

Рисунок 2. Блок-схема производства полуфабрикатов основе творога: а – физико-химический контроль; б – микробиологический контроль; в – органолептический контроль

Figure 2. A block diagram of the production of Semifinished based on of cottage cheese a – physical and chemical control; b – microbiological control; c – organoleptic control

Таблица 6

Критические контрольные точки производства полуфабрикатов на творожной основе

Critical control points in the semi-finished products based on cottage cheese production

Table 6.

Наименова- КТТ / ^ние _CCP операции / The name of the operation	Наименование контрольных параметров / The name benchmarks
КТТ 1 / Операция CCP 1 1, 2, 3, 4, 5:	Влажность, зольность, крупность помола; количество и качество сырой клейковины; содержание металомагнитных примесей; заражённость и загрязнённость вредителями хлебных за-
а, б	пасов; допустимый уровень токсичных элементов (свинец, кадмий, мышьяк, ртуть, медь, цинк), микотоксинов (афлатоксин В1, зеараленон и др.), радионуклидов и пестицидов /
Operation 1, 2, 3, 4, 5:	Moisture, ash content, fineness of grinding; the quantity and quality of crude gluten; metalomagnit-nyh impurities content; and pollution of the infestation by pests of grain stocks; permissible level of
a, b	toxic elements (lead, cadmium, arsenic, mercury, copper, zinc), mycotoxins (aflatoxin B1, zeara-lenone, etc..), radionuclides and pesticides
в / c	Массовая доля жира, белка и влаги; кислотность; количество молочнокислых микроорганизмов / Mass fraction of fat, protein, and moisture; acidity; the amount of lactic acid microorganisms
г / d	Количество мезофильных аэробных и факультативно анаэробных микроорганизмов, КОЕ в 1 г; плесневые грибы; дрожжи; бактерии группы кишечных палочек; патогенные микроорганизмы; содержание тяжёлых металлов и мышьяка; содержание пестицидов /

		Number mesophilic aerobic and facultative anaerobic bacteria, CFU in 1 g; molds; yeast; coliform bacteria; pathogens; the content of heavy metals and arsenic; pesticide content
	д / e	Массовая доля хлористого натрия, %, не менее 97,7; Mass fraction of sodium chloride,%, no less 97.7; Массовая доля кальций-иона, %, не более 0,50; Mass fraction of calcium ion,%, max 0.50; Массовая доля магний-иона, %, не более 0,10; Mass fraction of magnesium-ion,%, not more than 0.10; Массовая доля калий-иона, %, не более 0,10; Mass fraction of potassium ion,%, not more than 0.10; Массовая доля сульфат-иона, %, не более 1,20; Mass portion of sulphate-ion,%, max 1.20; Массовая доля оксида железа (III), %, не более 0,010; Mass fraction of iron oxide (III),%, max 0,010; Массовая доля влаги, %, не более 0,35 (каменная соль); Moisture content,%, max 0.35 (rock salt); Массовая доля нерастворимого в водеостатка, %. Mass share of insoluble in water residue,%.
КТТ 2 / CCP 2	Операция 5 / Step 5	БГКП, дрожжи, плесневые грибы, патогенные микроорганизмы, Staphylococcusaureus; массовая доля влаги, жира; титруемая кислотность / Coliform bacteria, yeast, fungi, pathogens, Staphylococcusaureus; the mass fraction of moisture, fat; titratable acidity
КТТ 3/ CCP 3	Операция 6 / Step 6	Температура заморозки, время процесса / Freezing temperature, process time
КТТ 4/ CCP 4	Операция 7 / Step 7	Массовая доля влаги, жира; титруемая кислотность; БГКП, дрожжи, плесневые грибы, патогенные микроорганизмы, Staphylococcusaureus / Mass fraction of moisture, fat; titratable acidity; Coliform bacteria, yeast, fungi, pathogenic microorganisms, Staphylococcusaureus

Рисунок 3. Алгоритм действия по определению и снижению рисков

Figure 3. Algorithm of actions to identify and reduce risks

Разработанный алгоритм мониторинга кри- единичным показателям позволит повысить качество тических контрольных точек по комплексным и и безопасность оценки новых пищевых продуктов.

Список литературы Алгоритм действия по определению и снижению рисков при производстве молочно-растительных продуктов

Замятина О. В. Принципы ХАССП. Безопасность продуктов питания и медицинского оборудования: пер. с англ. М.: РИА «Стандарты и качество», 2006. 232 с.
Глаголева Л. Э., Родионова Н. С., Корнеева О. С., Шуваева Г. П. Разработка, контроль качества и оценка безопасности энтеросорбирующих биосистем на основе растительных комплексов. Воронеж: ЦНТИ, 2011. 136 с.
ТУ «Полуфабрикаты и кулинарные изделия из творога», г. Мичуринск. URL: http://michurinsk.satom.ru/p/2615337-tu-polufabrikaty-i-kulinarnye-izdeliya-iz-tvoroga. (дата обращения 07.11.2014).

Статья научная