Содержание к диссертации
Введение
Глава 1. Анализ литературных данных 8
1.1. Роль холода 8
1.2. Непрерывная холодильная цепь 9
1.3. Анализ непрерывности и стабильности холодильной цепи 14
1.4. Хранение 18
1.5. Критерии окончания сроков хранения : 19
1.6.Мониторинг температуры 22
1.7. Системный подход в управлении холодильной цепью 25
1.8. Принципы ХАССП 30
1.9. Заключение по обзору литературы 32
Глава 2. Экспериментальная часть 34
2.1. Организация эксперимента 34
2.2. Объекты исследований 36
2.3. Методы исследований 36
2.3.4. Мультисенсорный метод по оценке газовых смесей 40
Глава 3. Результаты исследований и их обсуждение 41
3.1.Выявление этапов нарушений холодильной цепи 41
3.2. Установление причин, приводящих к риску возникновения нарушений холодильной цепи 53
3.3. Анализ рисков холодильной цепи 56
3.4.Установление зависимости между сокращением срока годности продукции и нарушением температурного режима хранения 60
3.5.Оценка влияния изменения температурных режимов на время, оставшееся до окончания предполагаемого срока годности 67
3.6. Расчет экономического эффекта 71
Выводы: 73
Список литературы 74
Список сокращений: 88
Список терминов: 89
Приложение 1 90
Приложение 2 92
- Непрерывная холодильная цепь
- Принципы ХАССП
- Анализ рисков холодильной цепи
- Расчет экономического эффекта
Введение к работе
Актуальность работы. Изменение пищевого законодательства и вступление в силу Технических Регламентов Таможенного союза возлагает полную ответственность за безопасность продукта на производителя. Однако, существуют этапы обращения продукции, на которых производитель не может контролировать условия хранения, поскольку холодильная цепь является важным элементом обеспечения качества и безопасности. Холодильная цепь - системный, межотраслевой организационно-технологический комплекс, обеспечивающий непрерывность заданного термического состояния пищевых продуктов при хранении, транспортировании и реализации.
Мясные изделия являются скоропортящейся продукцией. Для поддержания их качества используются разные технологии, но только охлаждение может продлевать срок хранения продукции, поддерживая при этом первоначальные свойства. Поэтому следует организовывать все условия для создания непрерывности холодильной цепи от производства до потребителя.
Изучение влияния изменения температурных режимов при мониторинге холодильной цепи на показатели качества и безопасности мясных изделий, и установка зависимости между сокращением срока годности продукции и нарушением температур, позволяет спрогнозировать сроки хранения мясной продукции. Таким образом, встает вопрос о разработке системного подхода к управлению качеством, который характеризуется применением мер, включающих мониторинг, контроль и регистрацию температурно-временных параметров на протяжении всего технологического процесса продукта, а также после производственной стадии вплоть до стола потребителя.
Исследованиями температурных и влажностных условий хранения занимались отечественные и зарубежные ученые: Г.Б.Чижов, Д. Рютов, Н.А.Головкин, А.Б.Лисицын, И.М. Чернуха, А.А. Семенова, Г.А. Белозеров, М.А. Дибирсулаев, М. Стрингер, К.Деннис и т.д.
Цепочка поддержания качества мясных продуктов начинается с предприятия, идет через поставки на склады, магазины и заканчивается только на столе потребителя. Зачастую, условия хранения готового продукта, после окончания технологического процесса и до попадания к потребителю, не всегда выполняются в полном объёме. Для производителя, который несет ответственность за безопасность продукта, важно спрогнозировать этапы, на которых вероятны нарушения, и обеспечить условия для того, чтобы этих нарушений можно было не допустить. Необходимо контролировать все этапы холодильной цепи, а не отдельные звенья. Изучать проблему надо в комплексе. В связи с этим разработка механизмов прогнозирования сроков годности продукта в зависимости от нарушения холодильной цепи является актуальной и своевременной.
Цели и задачи исследования. Целью диссертационной работы являлась разработка системного подхода к управлению критическими этапами холодильной цепи, на примере производства и хранения колбасных изделий.
Для достижения поставленной цели были определены следующие задачи:
1. Провести мониторинг температуры при хранении колбасных изделий с целью идентификации этапов нарушений холодильной цепи, влияющих на показатели качества и безопасности;
2.Установить причины, приводящие к риску возникновения нарушения холодильной цепи;
3.Оценить значимость последствий и вероятность возникновения риска критических нарушений холодильной цепи;
4.Установить зависимость между сокращением срока годности продукции и нарушением температурного режима хранения, на примере колбасных изделий, и оценить влияние изменения температурно-временных режимов на время, оставшееся до окончания предполагаемого срока годности готовой продукции;
5. Рассчитать экономический эффект от внедрения системного подхода к управлению критическими этапами холодильной цепи.
Научная новизна. Научная новизна состоит в следующем:
- научно обоснована процедура идентификации и анализа критических этапов холодильной цепи, влияющие на показатели качества и безопасности колбасных изделий;
- установлены и структурированы с помощью инструмента качества (метода диаграммы Исикавы) причины, приводящие к риску возникновения нарушений холодильной цепи;
-разработан системный подход к управлению критическими этапами холодильной цепи.
Теоретическая и практическая значимость.
На основании исследований разработаны Методические Рекомендации по системному подходу к управлению критическими этапами холодильной цепи, позволяющие предприятиям мясной промышленности прогнозировать влияние нарушений на этапах хранения на показатели качества и безопасности готовой продукции.
Экономическая эффективность от внедрения системного подхода составила 184,5тыс. рублей в год для предприятия мощностью 30 т готовой продукции в смену за счет сокращения случаев нарушений и повышения оперативности их выявления на этапах холодильной цепи, снижения количества возвращенной продукции из реализации с 9% до 5%, повышения ответственности персонала к выполняемой работе.
Апробация работы. Основные положения и результаты исследований представлены на 7-ой Конференции молодых ученых и специалистов научно-исследовательских институтов Отделения «Хранения и переработки сельскохозяйственной продукции» Россельхозакадемии, 2013г.; 16-ой международной научно-практической конференции, посвященной памяти В.М. Горбатова «Развитие постгеномных технологий при формировании и оценке качества сельскохозяйственного сырья и готовых пищевых продуктов», 2013г. Премия Горбатова, 1-е место в конкурсе-гранте «Наука молодая» в номинации лучшая экспериментальная работа Отделения «Хранения и переработки сельскохозяйственной продукции Россельхозакадемии».
Публикации. По результатам исследований опубликовано 3 печатных работ, из них 1 в журналах, рекомендованных ВАК РФ.
Объем и структура диссертации. Диссертационная работа состоит из введения, обзора литературы, методологии проведения исследований, результатов исследований и их анализа, выводов, списка литературы, содержащего 150 источников, в том числе 21 работу зарубежных авторов. Работа изложена на 92 страницах машинописного текста, содержит 38 рисунков, 8 таблиц и 2 приложения.
Непрерывная холодильная цепь
Продукция, прежде чем оказаться на столе потребителя, проходит ряд перевалочных пунктов с различными условиями хранения, это возможно отразиться на ее качестве. При разработке технологий пищевых продуктов разработчики нормативных документов зачастую заканчивают технологический процесс на производственном складе. На этом этапе происходит оценка качества, но возможны изменения на последующих этапах транспортирования, реализации, хранении в домашнем холодильнике[ 10,109,122].
Непрерывная холодильная цепь[ 10,48] играет важнейшую роль для сокращения потерь и поддержания качества скоропортящихся продуктов питания от производителя до потребителя. Формированию и улучшению непрерывности холодильной цепи отводят достаточно много внимания в научных источниках [8,10,13,105,109,122], хотя необходимо обозначить, что исследования в данной направленности относятся в основном к отдельным звеньям цепи: хранению пищевого сырья, холодильному транспорту, производственным холодильникам, объектам торговли и не охватывает рассмотрения и анализа всей цепи доставки охлажденного продукта[112,113].
Под непрерывной холодильной цепью необходимо предполагать совокупность холодильных процессов обработки пищевых продуктов и технического оснащения, обеспечивающих подготовление и доставление потребителю скоропортящихся продуктов питания с максимальным сохранением их первоначального качества[8,10,11,48].
На рисунке 1 изображена схема непрерывной холодильной цепи[48,105] для скоропортящейся продукции, состоящая из трех блоков:
-охлаждение и хранение на производстве;
-применение холодильной обработки в процессах хранения на мясоперерабатывающих предприятиях и на технологических этапах;
-система доставки сырья или готовой продукции потребителю, включающая хранение, транспортирование и сбыт[8,9,10].
Дополнительно можно рассмотреть блок - хранение продуктов в домашних холодильниках. Он характеризуется доставкой продукта из пункта реализации самими покупателями в естественных климатических условиях[8,9,10,113] .
Характеризующей чертой непрерывной холодильной цепи[ 10,48] для различных пищевых продуктов будут отличия в подготовке сырья и готовой продукции к последующему продвижению по цепи. На данном этапе реализовываются процессы охлаждения, подмораживания, замораживания с учетом индивидуальных свойств этих продуктов, обработка антиокислительными препаратами, упаковка и другие операции, способствующие поддержанию сохранности продукции в процессе транспортирования[3,6,9,10,11,109] .
На рисунке 2 представлена схема построения холодильной цепи на примере производства мяса и мясопродуктов.
По определению непрерывная холодильная цепь[ 10,48] должна представлять совокупность последующих операций технологических процессов транспортировки скоропортящейся продукции и располагать технологическим обеспечением процессов и техническим оснащением[8,9,10,88,109] .
В составе технологического обеспечения должна рассматриваться нормативная база по холодильным технологиям подготовки продукции к хранению, по технологиям хранения, транспортирования и сбыта с научными обоснованными требованиями к температурно-влажностным режимам и срокам хранения в каждом из звеньев[8,10,94,105, 109] .
Существенные принципы организации непрерывной холодильной цепи[ 10,48] - полная самостоятельность и автономное функционирование каждого из звеньев в различных условиях и подчинение всех элементов одной цепи - поддержанию качества продукции от производителя до потребителя с минимальными расходами[8,10,12,109] .
Важнейшие требования к непрерывной холодильной цепи[ 10,48], как системе, следующие:
-предельное поддержание исходного качества сырья и продукции в процессе движения по цепи;
-минимальные расходы на хранение, транспортирование и сбыт продукции;
-промышленная безопасность используемых холодильных систем и уменьшение вредного влияния на окружающую среду[8,10,109,113].
Холод представляет решающую роль в замедлении негативных процессов в продуктах, поэтому главное условие функционирования каждого из звеньев цепи это в первую очередь обеспечение требуемых температурно-влажностных режимов во всех звеньях с минимальными отклонениями от исходных значений, а также понижение риска потери качества на этапах передачи продукта из одного звена в другой [9,10,11,12,14,15,19,109].
Для этого требуется:
-минимальная продолжительность погрузочно-разгрузочных операций при переходе продукции из одного звена в другое и понижение риска отепления продукта на данном этапе;
-применение дополнительных средств (упаковка, инертные газы, модифицированные и регулируемые среды, пленкообразующие составы и др.) -наличие единой информационной базы, обеспечивающей «отслеживание» качества продукции на некоторых звеньях и по всей холодильной цепи.[4,9,10,11,48,61,83,86,109,127,128]
Принципы ХАССП
При анализе опасности в системе ХАССП, после начального обнаружения опасности, предпринимается ряд качественных шагов, таких как оценка загрязнения, оценка технологии, а также оценка опасности. Эти шаги определяют не только степень опасности и риск, исходящих от выявленной опасности, но также и источник поступления загрязнения, а также какое влияние окажет переработка на эту опасность. Результатом проведения анализа опасности является список наиболее значимых опасностей, которые необходимо контролировать для удовлетворения специфических целей пищевой безопасности[38,77,80,86,88,99].
Путем применения качественной технологии оценки опасности идентифицируются критические точки контроля. Это такие моменты, когда потеря контроля привела бы к возникновению неблагоприятного для здоровья качества продукта. Такие точки должны быть дифференцированы от тех, в которых потери контроля приведет к небольшой опасности появления вредоносных для здоровья качества. При определении того, какие же точки производственного процесса являются критическими, зачастую возникает немало трудностей. Особенно это относится к технологиям, не включающим, например, тепловую обработку. Использование разнообразных решений обеспечивает корректную постановку вопросов. Кроме того, документированные ответы на вопросы могут быть использованы для того, чтобы бы показать пригодность плана ХАССП органам контроля. Известны два типа критических точек контроля: критические точки первого типа, обеспечивающие контроль опасности, и точки контроля второго типа, которые сводят к минимуму, но не гарантируют полный контроль над опасностью, то есть не ограничивают загрязнения и не останавливают рост микроорганизмов[38,80].
Критические пределы предполагают обязательные меры по контролю опасности в критических точках. Критические пределы должны основываться на научных параметрах и должны быть простыми, недвусмысленными и выражаться количественно. Даже, когда опасность, которую нужно контролировать, исходит от микроорганизмов, критические границы напрямую не относятся к количеству микроорганизмов, а затрагивают косвенные параметры[38,80].
Мониторинг- это запланированные наблюдения или измерения, которые позволяют оценить, находятся ли под контролем критические точки, а также выявить тенденции, показывающие потерю контроля. Кроме того, они обеспечивают письменную документацию, служащую для верификации плана ХАССП. Могут использоваться пять типов наблюдений: визуальное наблюдение, сенсорная оценка, физические измерения, а также химические и микробиологические тестирования. Процедуры мониторинга должны обеспечивать полезной информацией работников пищевой промышленности во время переработки пищевого продукта. Следовательно, для мониторинга критических точек классическое микробиологическое тестирование имеет лишь ограниченное значение. Но существуют, по крайней мере, два важных исключения: это проведение мониторинга подозрительного сырья и мониторинг подозрительного конечного продукта, осуществляемых перед распределением последнего, то есть до момента его попадания в руки потребителя, рискующего своим здоровьем[38,80].
Корректирующие действия - это процедуры, которые нужно применить для исправления ошибок, выявленных при определении критических точек[38,80].
К подтверждению относятся методы, процедуры и тесты, использующиеся для определения соответствия утвержденного плана ХАССП для отдельного взятого оборудования, а также подтверждающие правильность применения плана ХАССП. Примеры действий по подтверждению, включая рецензирование записей измерений на каждой критической точке, проверку измерительного оборудования, например, термометров, а также анализ продукта проводятся с целью установления соответствия его химического и биологического состава. С расчетом на микробиологическое тестирование, соответствие означает, что продукт удовлетворяет установленным для него критериям[38,80].
Записи необходимо вести и обеспечивать их сохранение на каждой критической точке. Эти записи должны включать соответствующую информацию для выполнения требований плана ХАССП. Отсутствие документального контроля критических точек является грубым нарушением плана ХАССП[38,80].
Анализ рисков холодильной цепи
Основополагающим этапом в разработке системного подхода по обеспечению качеством и безопасностью колбасных изделий является этап проведения анализа опасных факторов и риска. Анализ риска подразумевает под собой процесс получения информации, необходимой для предупреждения негативных последствий для здоровья и условий жизни человека, состоящего из трех компонентов: оценки риска, информации о риске и информировании о риске. Чем точнее, правильнее и объективнее будет проведен данный анализ, тем эффективнее будет контролироваться безопасность продукта.
С целью проведения подобного анализа необходимо привлечение группы технических экспертов - группы внедрения, хорошо ориентирующихся во всех аспектах работы на анализируемом виде продукции или процесса. Так процедура получения оценки рисков была проведена на десяти предприятиях мясной промышленности на основе мнения специалистов (экспертов) с целью последующего принятия решения. Данные анализа представлены в таблице 4
Полученные данные свидетельствуют, что один и тот же риск может возникнуть на последовательных этапах хранения колбасных изделий. Выделено 18 опасных факторов, из которых 70% относятся к биологическим, 30% к химическим и 0% к физическим. Таким образом, было получено девять критических этапов холодильной цепи, по которым риск является недопустимым:
1 .упаковка и маркировка;
2. хранение на производственном складе;
З.погрузочно-разгрузочные работы;
4.транспортирование;
5. погрузочно-выгрузочные работы на складе магазина;
6. хранение на складе магазина;
7. хранение на витрине;
8.транспортирование потребителем от магазина до бытового холодильника; 9. хранение в холодильнике.
Расчет экономического эффекта
Общее количество затрат на управление холодильной цепью включает:
- затраты на несоответствия (затраты на исправление внутренних и внешних несоответствий, переработку и утилизацию брака);
- затраты на контроль (производственный и выходной контроль, проведение лабораторных исследований производственной и сторонними лабораториями);
- затраты на предупредительные мероприятия (затраты на проведение обучения персонала, дооснащение современным оборудованием, средствами измерений и пр.).
В ходе расчётов экономических показателей отмечено перераспределение затрат до внедрения системного подхода к управлению холодильной цепью и после (рисунок 38.).
Анализ полученных данных показал, что с 2011 по 2012 год, затраты на несоответствия сократились на 15%. Общее увеличение затрат на предупреждающие мероприятия на 12 % привело к снижению затрат на контроль на 10% . Основное снижение затрат на управление холодильной цепью произошло за счет:
- сокращения количества несоответствий нормируемых показателей;
- сокращения случаев выявления несоответствий в готовой продукции после попадания в реализацию и к потребителю;
- сокращения несоответствий и повышения оперативности их выявления по холодильной цепи;
- повышения ответственности персонала к выполняемой работе.
Экономическая эффективность от внедрения системного подхода к управлению критическими этапами холодильной цепи рассчитывалась по разности затрат на обеспечение управления до внедрения (2011 год) и после внедрения (2012 год) и составила 184,5 тыс. рублей в год для предприятия, вырабатывающего 30 т готовой продукции в смену.
Похожие диссертации на Разработка системного подхода к управлению критическими этапами холодильной цепи
