Введение к работе
Актуальность работы. Обеспечение безопасности пищевых продуктов в современных условиях является важнейшим приоритетом государственной политики в области здорового питания населения России. В действующих сегодня Федеральных законах неотъемлемое место в этой проблеме занимает качество и безопасность упаковочных материалов и изделий.
Анализ тенденций применения потребительской упаковки за рубежом, и в России указывает на стабильное возрастание объемов использования полимерных материалов для упаковки пищевой продукции. К настоящему времени разработан определенный ассортимент упаковочных материалов и потребительской тары для пищевых продуктов, в частности, для молока и молочной продукции.
К базовым работам в этой области следует отнести исследования В.Е.Гуля и его школы. В теорию и практику создания упаковочных материалов для отраслей промышленности, производящих продукты питания и оценку их качества и безопасности определенный вклад внесли: А. А. Ананьев, О. Н. Беляцкая, А. М. Додонов, Э. П. Донцова, Н Н. Знаменский, Т. В. Иванова, А. Л. Пешехонова, Э. Г. Розанцев, А. Г. Снежко, А. В. Федотова, Franz R , Joseph F. Hanlon, Giacin J.R, Hernandez R.J, Mark О. Kirwan, John W. Strawbridge и другие.
Проблемами совершенствования технологий и увеличения стойкости молочных продуктов в хранении занимались многие отечественные и зарубежные исследователи, среди которых можно отметить З.А. Бирюкову, А.Г. Галстяна, Н.И. Дунченко, З.С. Зобкову, Николая Н.Липатова, Е.А. Николаеву, Л.А. Остроумова, А.Н. Пономарева, Т.А. Тихомирову, Л.В. Голубеву, А.Н. Петрова, И.А. Радаеву, Г.Н. Рогова, Ю.Я. Свириденко, В.Д. Харитонова и других.
Вместе с тем, анализ известных материалов в рассматриваемой области свидетельствует о необходимости формирования системного подхода к комплексной оценке принципов создания и применения упаковочных материалов, учитывая особую значимость изучения состояния и изменения свойств поверхностных слоев упаковки, контактирующих с расфасованным молочным продуктом.
Анализ технологических воздействий на упаковочный материал показал, что наиболее существенными являются:
-асептическая обработка перекисью водорода, либо другими способами обеззараживающего воздействия с использованием реагентных, безреагентных (электромагнитное облучение) или комбинированных приемов;
-высокотемпературные технологии розлива молока и фасования, например, плавленых сыров, сырных и творожных продуктов, автоклавная стерилизация молока и термостатное сквашивание кисломолочных продуктов в таре. Эти воздействия условно объединены в настоящей работе общим термином – финишные этапы производства молочной продукции.
В связи с вышеизложенным, решение проблемы обеспечения качества и безопасности упаковки для молока и молочных продуктов, создание упаковочных материалов с проектируемым комплексом этих показателей и методик их контроля, моделирование и оптимизация режимов безопасного воздействия на упаковку технологических факторов риска на финишных этапах производства молочной продукции является актуальной проблемой.
Цель и задачи исследования. Цель работы заключается в создании целостной системы научно обоснованных подходов к разработке материалов для упаковывания молока и молочной продукции с проектируемым комплексом качества и безопасности и оптимизации режимов их безопасной эксплуатации.
В соответствии с поставленной целью решали следующие основные задачи:
концепция научно-обоснованных подходов к проектированию, и безопасному применению упаковочных материалов с заданным комплексом качества и безопасности для молока и молочной продукции;
разработать базу данных «Показатели качества и безопасности упаковочных материалов» и классификацию упаковочных материалов, адаптированную к текстуре фасуемой молочной продукции и базе данных;
разработать методологию проектирования и оценки качества упаковочных материалов для молока и молочной продукции;
разработать упаковочные материалы с проектируемым комплексом свойств для молока и молочной продукции из сырьевых компонентов отечественного производства;
разработать экспериментальные методы оценки качества и безопасности упаковочных материалов для молока и молочной продукции;
провести комплексные исследования качества и безопасности упаковочных материалов при моделировании воздействий температуры, электромагнитного излучения и химических реагентов;
провести исследования молочных продуктов при хранении в упаковочных материалах, подвергнутых УФ облучению при режимах обеззараживания, обеспечивающих безопасность упаковки;
провести сравнительные исследования хранения молочных продуктов в упаковках из разработанных и материалов.
Научная концепция. Базисом концепции является утверждение, что безопасность и качество молока и молочной продукции на финишных этапах их производства и при хранении обеспечивается безопасностью и качеством используемой упаковки.
Научная новизна.
Систематизированы и обобщены теоретические и экспериментальные данные, характеризующие комплекс качества и безопасности упаковочных материалов для молока и молочной продукции и разработана база данных.
Предложена классификация упаковки, адаптированная к текстуре молочных продуктов и базе данных «Показатели качества и безопасности упаковочных материалов».
Установлены теоретические и методологические подходы, позволяющие проектировать качество упаковочных материалов для молочной продукции, при этом, установлена корреляция совокупного качества упаковочного материала и направленного варьирования функций желательности его единичных показателей.
Установлены закономерности динамики миграции мономеров из полимерных упаковочных материалов при воздействии импульсного УФ излучения позволившие оптимизировать его предельный уровень допустимой обработки.
Выявлены особенности изменения микроструктуры поверхностных слоев полимерных упаковочных материалов различной природы на основе ПЭ, ПП и ПС, контактирующих с молочными продуктами при моделировании рисков на финишных этапах производства молочной продукции.
Получены новые данные, подтверждающие наличие потенциала хранимоспособности молока и молочных продуктов в упаковках из разработанных материалов и при оптимальных обеззараживающих воздействиях.
Практическая значимость. Разработаны технологии, приемы проектирования и моделирования, методы контроля и обеспечения качества и безопасности упаковочных материалов для молока и молочной продукции.
Разработаны и реализованы в производстве 27 упаковочных материалов и потребительской полимерной тары.
Разработана нанотехнология упаковочного материала с медно-алюминиевым покрытием для продуктов с потенциально высокими сроками годности.
Разработаны 20 методик выполнения измерений показателей качества, безопасности и эксплуатационной надежности упаковочных материалов и потребительской тары.
Разработана и реализована в промышленность инструкция по входному контролю тары и упаковки на предприятиях молочной промышленности.
Разработаны рекомендации по безопасному использованию упаковки, рекомендации и инструкции по обеззараживанию потребительской тары, актуальные не только для предприятий молочной промышленности, но и для производителей фасовочного оборудования
Разработанные в рамках настоящей работы технические документы достоверно нашли отражение в 116 технологических документах - технических условиях на цельномолочную и молочноконсервную продукцию.
Приоритет выносимых на защиту разработок и предложенных технических решений подтвержден 8 авторскими свидетельствами и патентами.
Научные положения, выносимые на защиту:
-концепция научно-обоснованных подходов к проектированию, и безопасному применению упаковочных материалов с заданным комплексом качества и безопасности для молока и молочной продукции;
-классификация упаковочных материалов, адаптированная к текстуре молочных продуктов и базе данных «Показатели качества и безопасности упаковочных материалов»;
-методология проектирования качества упаковочных материалов для молока и молочных продуктов;
-научно-обоснованный подход к анализу и предотвращению негативных воздействий на упаковочные материалы технологических факторов на финишных этапах производства молока и молочной продукции;
-технологические процессы, приемы, оптимизационные модели, методы контроля, рекомендации, обеспечивающие качество и безопасность упаковочных материалов для молока и молочной продукции.
Апробация работы. Основные положения диссертационной работы докладывались и обсуждались на:
Международных научно-технических конференциях, симпозиумах и форумах, всесоюзных и всероссийских научно-технических конференциях: Москва (1981-2010); Минск (1980, 2010); Углич (1988,1996, 2000, 2002-2004,2007); Суздаль (1991); Калуга (1992); Адлер (2002-2010);Волгоград (2005); Кемерово (2006); Брест (2009); Ставрополь (2006); Воронеж (2010).
Структура и объем работы. Диссертационная работа состоит из введения, семи глав, выводов, списка литературы и приложений. Содержание работы изложено на 285 страницах компьютерной верстки, содержит 70 таблиц и 113 рисунков. Список использованной литературы содержит 383 источника, в том числе 149 зарубежных авторов.
Похожие диссертации на Научно-практические аспекты разработки и применения упаковочных материалов с проектируемым комплексом качества и безопасности для молока и молочной продукции
