Разработка системы обеспечения сенсорного качества соковой продукции

Вид материала

Автореферат

Содержание Научный руководитель Ведущая организация Общая характеристика работы Цель и задачи исследований. Научная новизна Практическая значимость. Апробация работы. Структура и объем работы. Основное содержание работы Рисунок 1 – Модель системы обеспечения СК соковой продукции 1) изменчивости интенсивности и 2 1) получение детальной информации о сенсорных свойствах соковой продукции, их изменчивости и влиянии на потребительскую приемлем Рисунок 2 – Диаграмма факторных нагрузок для яблочного сока Таблица 1 – Примеры из номенклатуры сенсорных показателей качества соковой продукции Таблица 1 – (продолжение) Вишневая косточка Таблица 2 – Суммарные описательные статистики для сенсорных характеристик Вкусо-ароматический комплекс Посторонние ноты Рисунок 3 – Гистограмма средних оценок интенсивности характеристики «Горький» ... Полное содержание

Подобный материал:

• Наименование и краткое содержание лекций №№ п/п Тема лекции, краткая аннотация Кол-во, 44.79kb.
• Планирование и стимулирование качества продукции. Организация и виды технического контроля, 18.58kb.
• Метод обобщенной количественной оценки качества продукции, 211.28kb.
• Тесты по курсу мок /Методы обеспечения и оценки качества машин/ Тема Общие вопросы, 110.3kb.
• Основная образовательная программа высшего профессионального образования уровня магистратуры, 217.15kb.
• Оценка качества продукции признаки и параметры продукции, 191.33kb.
• Отчет о научно-исследовательской работе «Разработка Концепции обеспечения качества, 1446.28kb.
• Методы сенсорного анализа для оценки качества кондитерских и хлебобулочных изделий, 100.9kb.
• Разработка методологии и новых методов контроля качества продукции растениеводства, 655.87kb.
• М. А. Мошкина, руководитель отдела системы качества кгбоу спо «Ачинский педагогический, 263.55kb.

На правах рукописи


Смирнова Елена Александровна


Разработка системы обеспечения

сенсорного качества соковой продукции


Специальность 05.18.15 – Товароведение пищевых продуктов и технология

продуктов общественного питания


АВТОРЕФЕРАТ

диссертации на соискание ученой степени

кандидата технических наук


Москва – 2009


Работа выполнена в Государственном образовательном учреждении высшего профессионального образования «Московский государственный университет пищевых производств»


Научный руководитель: доктор технических наук, профессор

Хуршудян Сергей Азатович


Официальные оппоненты: доктор технических наук, профессор

Николаева Мария Андреевна


кандидат технических наук, доцент

Дуборасова Татьяна Юрьевна


Ведущая организация: ГОУВПО «Российская экономическая академия

им. Г. В. Плеханова»


Защита состоится 28 мая 2009 г. в 10:00 часов в ауд. 53-ВК на заседании Совета по защите докторских и кандидатских диссертаций Д 212.148.08 в ГОУВПО «Московский государственный университет пищевых производств» по адресу: 125080, Москва, Волоколамское шоссе, д. 11


С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке ГОУВПО МГУПП.


Отзыв на автореферат в двух экземплярах, заверенных печатью учреждения, просим направлять Ученому секретарю Совета.

Автореферат размещен на сайте www.mgupp.ru

Автореферат разослан «___»____________2009 г.


Ученый секретарь Совета

к.х.н, доц. Штерман В.С.


Общая характеристика работы


Актуальность темы. В современных техногенных условиях жизни и при больших эмоциональных и стрессовых нагрузках у населения возникает все большая потребность в качественных и полезных для организма продуктах питания, включая соки и нектары. Эффективность деятельности предприятия напрямую зависит от того, насколько его продукция удовлетворяет запросы потребителей. Расширение ассортимента и растущая конкуренция на рынке пищевых продуктов, а также введение в действие Федеральных законов «О качестве и безопасности пищевых продуктов» и «О техническом регулировании» выдвигают перед производителями совершенно новые требования в отношении качества выпускаемой продукции.

Соки и нектары являются важной составной частью рациона питания, так как наряду со свежими фруктами и овощами обеспечивают человеческий организм набором физиологически ценных веществ, необходимых для нормальной жизнедеятельности. Значительное влияние на приемлемость этих продуктов у потребителя оказывает их сенсорное качество (СК), однако органолептические характеристики соковой продукции редко сохраняются постоянными. Они меняются от партии к партии и зависят от таких факторов, как изменчивость сырья, нестабильность технологических процессов, условий хранения и т.д. Улучшение сенсорных свойств и потребительских достоинств соков и нектаров является перспективным направлением развития соковой отрасли, а также актуальной научно-технической задачей товароведения и экспертизы продукции, вырабатываемой из фруктов и овощей. Создание системы обеспечения СК на основе современных научных подходов и методов дает возможность решить задачу совершенствования качества соковой продукции в целом.

В настоящее время особый интерес представляет разработка и внедрение на предприятиях, выпускающих пищевую продукцию, комплекса мероприятий по оценке соответствия продукта нормируемому сенсорному качеству, а также создание системы его обеспечения.

Цель и задачи исследований. Цель диссертационной работы – на основе комплексного изучения органолептических свойств фруктовых и овощных соков разработать и научно обосновать систему обеспечения СК для производства соковой продукции, а также методику товароведной экспертизы ее сенсорных показателей. Для достижения поставленной цели в работе решались следующие задачи:

• изучение современных подходов и методов, применяемых при создании программ контроля СК пищевой продукции и в товароведной экспертизе;
  
• идентификация параметров системы обеспечения СК соковой продукции, включающих: критерии выбора продуктов, процессные точки технологического цикла и ключевые сенсорные показатели; процедуру сбора и анализа данных; а также основные ресурсы, необходимые для успешного внедрения системы;
  
• изучение сенсорных характеристик составляющих потребительскую ценность соковой продукции, их нестабильности, а также зависимостей между отдельными свойствами;
  
• создание словаря (термины-дескрипторы, определения и стандартные вещества, описывающие характеристики внешнего вида, текстуры (консистенции) и вкусо-ароматического комплекса соковой продукции), представляющего собой номенклатуру сенсорных показателей качества;
  
• изучение зависимостей между данными об изменении интенсивности сенсорных свойств, полученными при работе с описательными методами, и результатами исследований потребительской приемлемости;
  
• разработка сенсорных спецификаций с учетом откликов потребителей на изменчивость органолептических свойств для применения в производственном контроле качества и товароведной экспертизе соковой продукции;
  
• исследование производственных партий сока для построения контрольных карт интенсивности сенсорных показателей, позволяющих осуществлять сбор и анализ данных, а также выделять ключевые проблемы СК производимой соковой продукции;
  
• разработка квалификационных требований, критериев и методик отбора испытателей (дегустаторов) различных уровней в производственных условиях;
  
• исследование влияния продолжительности и интенсивности обучения испытателей на эффективность их работы, а также разработка методик обучения испытателей.
  

Научная новизна. Впервые предложено и научно обосновано применение системного подхода к товароведной экспертизе СК соковой продукции. Стандартизованы сенсорные показатели соковой продукции и их количественная оценка, в результате чего впервые создан словарь органолептических свойств для девяти наиболее популярных фруктовых и овощных соков/нектаров, состоящий из 5 дескрипторов внешнего вида и текстуры (консистенции) и 29 дескрипторов вкусо-ароматического комплекса. Для всех показателей даны определения и подобраны стандартные вещества. Предложена система рейтинговых шкал для количественной оценки интенсивности сенсорных свойств.

На примере апельсинового сока (как одного из наиболее употребляемых) исследована изменчивость сенсорных характеристик производственных образцов, выявлены парные взаимодействия отдельных показателей, также впервые изучены зависимости между откликами потребителей и данными количественного описательного анализа (приемлемость vs. интенсивность) соковой продукции. Полученные данные использованы для разработки сенсорных спецификаций, представляющих собой интервалы отклонений интенсивности, допустимых для каждого показателя.

Теоретически и экспериментально исследованы и определены требования, предъявляемые к компетентности и профессионально важным качествам дегустаторов, предложен перечень квалификационных характеристик для экспертов-испытателей и специализированных экспертов, также установлены диагностические критерии отбора испытателей на основе данных об их сенсорной чувствительности.

Практическая значимость. Разработано методическое обеспечение программы контроля СК, включающее процедуры разработки сенсорных спецификаций с учетом мнения потребителей; отбора, обучения и мониторинга эффективности работы производственной панели; сбора и анализа данных контроля СК; а также систему отчетов и рекомендаций по выполнению корректирующих действий.

Разработанные номенклатура сенсорных показателей и словарь могут использоваться в товароведной экспертизе в качестве основы для определения сенсорных характеристик вновь создаваемых видов соков и сокосодержащих напитков путем включения новых показателей и/или подбора новых стандартных веществ.

Предложены адаптированные к производственным условиям методики отбора испытателей различных квалификационных категорий для проведения товароведной экспертизы СК, позволяющие создать максимально эффективную панель с учетом потребностей и возможностей предприятия. Разработаны и утверждены три программы дополнительного профессионального образования, а также подобрана оптимальная продолжительность обучения, позволяющая подготовить испытателей в производственных условиях.

Система обеспечения сенсорного качества внедрена на заводе ОАО «Вимм-Билль-Данн Напитки». Разработанное методическое обеспечение передано ГУ «ВНИИПБиВП» для внедрения на предприятиях отрасли. При участии диссертанта разработан ГОСТ Р 53104-2008 «Услуги общественного питания. Метод органолептической оценки качества продукции общественного питания». Процедуры отбора и методики обучения испытателей внедрены на ЗАО «Запорожский масложиркомбинат». Результаты диссертационной работы используются в ГОУВПО МГУПП в учебном процессе на факультете повышения квалификации и при проведении научно-практических семинаров для представителей пищевой промышленности.

Апробация работы. Основные результаты работы и практические рекомендации докладывались и обсуждались на следующих научно-практических конференциях: 3rd European Conference on Sensory and Consumer Research: A Sense of Innovation (Гамбург, Германия, 2008 г.); IV Международной конференции-выставке «Высокоэффективные пищевые технологии, методы и средства для их реализации» (Москва, 2006 г.); 6th Pangborn Sensory Science Symposium (Харрогайт, Великобритания, 2005 г.); Международной научно-практической конференции «Технологии и продукты здорового питания» (Москва, 2005); 1-й и 2-й Международной конференции «Аналитические методы измерения и приборы в пищевой промышленности» (Москва, 2003 и 2005 гг.); Всероссийской научно-технической конференции-выставке «Высокоэффективные пищевые технологии, методы и средства для их реализации» (Москва, 2004 г.); The European Conference on Sensory Science of Food and Beverages, (Флоренция, Италия, 2004 г.); Международном научно-практическом семинаре «Качество и безопасность продуктов питания» (Москва, 2004 г.).

Публикации. По материалам диссертации опубликовано 19 печатных работ.

Структура и объем работы. Диссертация состоит из введения, 4 глав и основных выводов, библиографического списка, включающего 187 источников, из них 117 иностранных, и 12 приложений. Основная часть работы изложена на 154 страницах машинописного текста, включает 23 таблицы и 26 рисунков.


ОСНОВНОЕ СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

Во введении диссертации обоснована актуальность работы, определены цели и задачи исследования, сформулированы научная новизна и практическая значимость.

В главе 1 проведен анализ научных публикаций, связанных с производством, товароведной экспертизой и сенсорной оценкой фруктовых и овощных соков; определены роль и место сенсорного анализа в производственном обеспечении и контроле качества; рассмотрены важнейшие компоненты программ контроля СК, изучены возможности для разработки сенсорных стандартов и спецификаций; а также проведен сравнительный анализ актуальных методов, применяемых в контроле СК. Изучение работ М.А. Николаевой, Т.Г. Родиной, Г.А. Вукс, У. Шобингера, Л.Н. Тепмана, А.В. Гличева, В.М. Кантере, A. Kramer, A. Muños, A.Y. Cardello, E. Costel и др. показало актуальность совершенствования методов и научных подходов в области товароведной оценки СК соковой продукции.

В главе 2 рассмотрены вопросы разработки системы обеспечения СК – совокупности планируемых и систематически проводимых мероприятий, необходимых для создания уверенности в том, что производимые предприятием фруктовые и овощные соки/нектары являются стандартной продукцией и удовлетворяют требования потребителей к качеству. Создание системы обеспечения СК осуществлялось с учетом следующих аспектов: 1) удовлетворенность потребителей; 2) многомерная природа качества и 3) постоянство качества. В соответствии со сформулированными положениями была определена цель создания системы обеспечения СК, заключающаяся в производстве соков и нектаров со стабильными сенсорными свойствами, удовлетворяющими требования потребителей к данному виду напитков.

Разработка системы обеспечения СК включала следующие этапы: определение параметров системы; исследование сенсорных свойств соковой продукции; разработку спецификаций; выбор программ отбора и обучения испытателей; разработку процедуры контроля и оценки соответствия произведенного продукта стандартам; документирование системы. На рис. 1 представлена модель системы обеспечения СК соковой продукции.

На первом этапе были определены продукты, которые должны включаться в программу контроля СК. При этом учитывались следующие факторы: позиция на рынке; систематическое возникновение сенсорных дефектов; непостоянство сенсорных характеристик. Поэтому в программу были включены следующие виды соковой продукции, произведенной путем восстановления из концентрированных соков с применением технологии горячего розлива в стеклянные бутылки: 1) апельсиновый сок, 2) яблочный сок (осветленный), 3) виноградный сок (мускат белый), 4) томатный сок, 5) грейпфрутовый сок, 6) персиковый нектар, 7) вишневый нектар, 8) нектар из гуавы и 9) мультифруктовый нектар.

Далее были определены этапы технологического цикла, на которых требуется проводить проверку образцов продукции на соответствие спецификациям. Анализ технологических схем производства восстановленных соков и нектаров, а также существующих производственных проблем позволил выделить три процессные точки: 1) контроль СК исходного сырья (концентрированных соков, фруктовых пюре, концентрированных натуральных ароматобразующих веществ, воды, используемой для восстановления, и других пищевых ингредиентов; 2) контроль готовых




Рисунок 1 – Модель системы обеспечения СК соковой продукции


гомогенизированных и деаэрированных соков с мякотью и нектаров, а также осветленных и деаэрированных прозрачных соков перед пастеризацией и розливом; 3) контроль готовой продукции после розлива.

Органолептические показатели качества, подлежащие оценке, были определены с учетом двух критериев: 1) изменчивости интенсивности и 2) обеспечения потребительской приемлемости напитков.

Исходя из поставленных цели и задач, а также выбранных параметров системы обеспечения СК, были проанализированы особенности, достоинства и недостатки методов, применяемых в контроле СК. Учитывая специфику соковой продукции, а также из-за невозможности подобрать адекватный контрольный продукт был выбран комплексный описательный метод.

Разработка сенсорных спецификаций и процедуры контроля включала в себя следующие этапы: 1) получение детальной информации о сенсорных свойствах соковой продукции, их изменчивости и влиянии на потребительскую приемлемость; 2) оценку влияния вариабельности сенсорных свойств сырья и/или технологического процесса на качество готовой продукции; 3) разработку адекватных методов измерения и контроля тех сенсорных характеристик, которые важны для обеспечения потребительской приемлемости.

В главе 3 рассмотрены сенсорные свойства соковой продукции, их изменчивость, а также корреляционные зависимости между отдельными показателями. Для получения качественной и количественной характеристики выбранных продуктов был выполнен описательный анализ. В результате были разработаны номенклатура сенсорных показателей и словарь, включающий терминологию, определения и стандартные вещества, которые полностью описывают внешний вид, текстуру (консистенцию) и вкусо-ароматический комплекс соковой продукции.

Отбор терминов проводили с использованием многостороннего подхода: были удалены все очевидные повторы, термины оценивались по частоте появления и весомости. В исследовании использовали шкалу интенсивности от 0 до 15 баллов (0 – признак отсутствует, 15 – признак чрезвычайно сильный).

Затем изучали зависимости между отдельными свойствами с использованием факторного анализа и анализа главных компонент, что позволило сгруппировать свойства и выявить статистически неопределимые показатели. Для этого были рассчитаны парные коэффициенты корреляции оставшихся показателей и построены диаграммы факторных нагрузок. Пример диаграммы для яблочного сока приведен на рис. 2. Это позволило сгруппировать дескрипторы следующим образом: синонимы (положительная корреляция) и антонимы (отрицательная корреляция), а также удалить характеристики, не дающие возможности дифференцировать продукты. Из оставшихся описательных терминов были сформированы 4 категории: основные вкусы (5), специфичные фруктовые или овощные вкусо-ароматические характеристики (16), свойства внешнего вида и текстуры (консистенции) (5), а также посторонние характеристики (8). Примеры сенсорных показателей из разработанной номенклатуры представлены в таблице 1.



Рисунок 2 – Диаграмма факторных нагрузок для яблочного сока

Показано, что соки и нектары обладают множеством сенсорных характеристик. Однако контролировать все свойства нерационально, поскольку не все они одинаково важны с точки зрения качества и потребительской приемлемости. Достаточно контролировать только определяющие показатели. Исследование продуктов с целью разработки спецификаций было проведено на примере апельсинового сока.

Были выявлены органолептические свойства, проявляющие максимальную изменчивость. Разницу сенсорных восприятий по каждой характеристике выявляли путем расчета суммарных описательных статистик, приведенных в таблице 2.

Для дальнейшего анализа были оставлены следующие свойства: наличие посторонних включений, апельсиновый, горький, кислый, сладкий, посторонние (металлический, картонный, парфюмерный, квашеная капуста). Графический


Таблица 1 – Примеры из номенклатуры сенсорных показателей качества соковой продукции

Категория/ показатели	Определение	Стандартное вещество
1	2	3
Внешний вид и текстура (консистенция)
Интенсивность цвета	Величина, соответствующая «количеству цвета» и описываемая терминами темный, светлый, яркий и т.д.	Соки высокого качества различной степени разбавления; соки из «библиотеки дефектов» с различной интенсивностью цвета; картонные карточки с цветовой шкалой
Гомогенность (для соков с мякотью)	Характеристика текстуры, определяемая ощущением однородности размера и формы частиц продукта	Соки с мякотью различной степени дисперсности, с кусочками не гомогенизированной мякоти
Прозрачность (для осветленных соков)	Свойство жидких продуктов, зависящее от степени пропускания световых лучей без искажения через слой жидкости определенной толщины	Соки различной степени прозрачности (c опалесценцией, мутные), обусловленной присутствием тонкодисперсных примесей из нерастворимых или коллоидных веществ различного происхождения
Основные вкусы
Горький	Основной вкус, вызываемый различными органическими соединениями, такими как кофеин, хинин, и неорганическими - соли калия, магния и кальция	0,01% р-р кофеина = 1,0 балл 0,02% р-р кофеина = 3,0 балла 0,035% р-р кофеина = 5,0 балла 0,05% р-р кофеина = 7,0 баллов
Сладкий	Основной вкус, вызываемый в основном сахарами (глюкоза, сахароза, фруктоза) и различными заменителями	1% р-р сахарозы = 1,0 балл 2% р-р сахарозы = 2,0 балла 7% р-р сахарозы = 7,0 баллов 10% р-р сахарозы = 10,0 баллов
Вяжущий	Основной вкус, характеризует ощущения осязания, вызванные сокращением слизистых поверхностей ротовой полости и возникающие от воздействия некоторых химических веществ, например, таких как танины хурмы или сливы	0,05% р-р квасцов – 2,0 балла 0,15% р-р квасцов – 4,0 балла 0,2% р-р квасцов – 6,0 баллов