В статье структурировано технико-технологическое обеспечение процесса обогащения хлебобулочных изделий. Элементы технико-технологического обеспечения представлены графически применительно к этапам жизненного цикла данной группы продукции. Проанализированы с применением причинно-следственной диаграммы основные причины потерь микроэлементов и витаминов, выбранных для обогащения. Применение метода стратификации «5М» позволило выявить факторы, влияющие на основную причину (потери внесенных в обогащенные хлебобулочные изделия микроэлементов и витаминов): персонал, факторы окружающей среды, технологические параметры, особенности применяемых методов (методик) контроля и характеристики технологического оборудования. Для контроля содержания лития и селена в готовой продукции предложен метод атомной эмиссионной спектрометрии с индуктивно связанной аргоновой плазмой (МУК 4.1.1482-03). Для контроля содержания йода в готовой продукции рекомендуется использовать титриметрический метод (МУК 4.1.1106-02).
Уже не вызывает сомнения, что технико-технологическая деятельность – вид деятельности, направленный на решение комплексных технических и технологических проблем, а также на обеспечение функционирования техники и технологии как единой системы. Разделение деятельности на техническую и технологическую в известной степени условно, поскольку техника и технология неотделимы друг от друга. Организация любого процесса деятельности предполагает структурирование и (или) создание элементов технико-технологического обеспечения (ТТО). Поддержание на должном уровне ТТО процесса изготовления обогащенных хлебобулочных изделий (ХБИ) позволит обеспечить гибкость технологии, а также способность реагировать и вырабатывать корректирующие мероприятия на различные изменения и противостоять дестабилизирующим факторам.
Для структурирования элементов технико-технологического обеспечения обогащения ХБИ выполнена систематизация этапов жизненного цикла обогащенных ХБИ и обоснована необходимость применения элементов ТТО (рис. 1).
На этапе «Маркетинг и изучение рынка» нами применены методы оценки потребительских предпочтений, выполненные посредством применения онлайн-ресурсов и соответствующего программного обеспечения. Необходимость внедрения подобных методов, на наш взгляд, должна способствовать более детальному изучению потребительских предпочтений и выявлению зависимостей при выборе продуктов питания от соотношения «цена-качество». Результаты оценки потребительских предпочтений мы рекомендуем производителям обогащенных ХБИ на этапе формирования номенклатуры выпускаемой продукции и разработки её рецептуры.
Использование опыта сотрудников кафедры метрологии, стандартизации и сертификации Оренбургского государственного университета (МСиС ОГУ) [1, 2] в применении онлайн ресурсов для оценки потребительских предпочтений позволило установить влияние гендерных и возрастных признаков на выбор обогащенных ХБИ. Было установлено [3], что эта зависимость встраивается в положительную динамику общей востребованности в продуктах питания, обогащенных регионально значимыми биоэлементами и витаминами.
Для выявления факторов, в наибольшей степени оказывающих влияние на качество обогащенных ХБИ, нами был применен инструмент управления качеством – причинно-следственная диаграмма (рис. 2).
Известно [4], что причинно-следственную диаграмму, основанную на методе стратификации факторов «5М», применяют для выявления и систематизации факторов (причин), влияющих на определенный результат процесса и вызывающих какую-либо проблему при его реализации. Построение данной диаграммы должно проводиться на первой стадии анализа рассматриваемого процесса.
Цель исследования: обоснование значимости технико-технологических и метрологических факторов в обеспечении качества ХБИ.
Рис. 1. Основные элементы ТТО качества обогащенных ХБИ на различных этапах жизненного цикла
Рис. 2. Причинно-следственная диаграмма для выявления факторов возникновения основной проблемы обогащения ХБИ «Потери вносимых микронутриентов». Примечание к рис. 2: *ХБИ – Хлебобулочное изделие **РСД – Рекомендуемая суточная доза
Рис. 3. Характеристика факторов оборудования, определяющая потери вносимых микронутриентов
Рис. 4. Влияние применяемых методов контроля на потери вносимых микронутриентов
Рис. 5. Предлагаемые корректирующие мероприятия по улучшению качества обогащенных ХБИ с заданными свойствами
Объект исследования: проблема потерь вносимых микронутриентов в готовое ХБИ.
Изучая данную проблему, мы выявили главные причины потерь вносимых в готовое ХБИ микронутриентов: персонал, факторы окружающей среды, технологические параметры, особенности применяемых методов (методик) контроля и характеристики технологического оборудования (рис. 2).
Технология. Анализ причин технологических потерь вносимых микронутриентов при обогащении готовых ХБИ указывает на доминирующее влияние «Выбора этапа внесения обогащения (добавки)», наглядно демонстрируя, как выбор этапа влияет на потери внесенных микронутриентов (рис. 2).
Технологическое оборудование. Для более детального исследования факторов одной из самых значимых («весомых») причин была построена уточнённая диаграмма второстепенных факторов, оказывающих значимое влияние на потери микронутриентов со стороны технологического оборудования (рис. 3).
Методы контроля. Детализация данной «кости» (рис. 4) позволяет выявить зависимость точности и достоверности контроля измерений от несоответствия класса точности средств измерений (контроля), несоблюдения их сроков поверки, температуры образца, времени выдержки образца до испытания. Основной из причин мы считаем применяемый метод инструментального анализа (масс-спектрометрический и хроматографический анализ) и наличие аттестованной методики измерений (МИ), а также степень её апробации применительно к контролю массовых концентраций дефицитных для Оренбургского региона микронутриентов (йода, селена, фтора и лития).
На сегодняшний день масс-спектро- метрический и атомно-эмиссионный методы исследования достаточно хорошо апробированы, причем они отличаются самыми низкими пределами обнаружения и регистрации концентрации элементов, что позволяет определять даже самые малейшие отклонения в концентрациях исследуемых веществ. Согласно [5] достигаемые пределы обнаружения, высокие чувствительность и избирательность масс-спектрометрического метода позволяет количественно определять во многих биологических и медицинских объектах и материалах до 40-50 элементов в течение 2-3 мин (без учета времени пробоподготовки). Однако эти методы не позволяют оценить все вносимые микроэлементы в ХБИ, кроме того, особенностью этого метода является возможность частичной или иногда полной потери летучих элементов (I, Se).
Хроматографический анализ (атомно-эмиссионный) основан на окислительно-кислотной «мокрой» минерализации проб исследуемых биосубстратов и препаратов и на последующем анализе этой пробы на требуемые химические элементы методом атомноэмиссионной спектрометрии с использованием в качестве источника возбуждения высокочастотной индуктивно связанной аргоновой плазмы [6]. Этот метод позволяет определять в пробах большее число элементов, что существенно определяет его выбор для количественной оценки содержания биоэлементов в обогащенных ХБИ.
Для обнаружения и количественного определения содержания летучего йода (I) в обогащенных ХБИ мы рекомендуем применять стандартизованный (МУК 4.1.1106-02 [7]) титриметрический метод определения массовой доли йода в пищевых продуктах и сырье. Выбор в пользу титриметрического метода сделан нами с учетом его широкой апробации среди методов количественного (массового) анализа в аналитической химии. Кроме этого, мы учитывали, что этот метод основан на измерении объёма раствора реактива точно известной концентрации, используемой для реакции с определяемым элементом.
Требует отдельного изучения выбор и обоснование методов контроля содержания соединений фтора, предлагаемых нами для обогащения ХБИ в целях снижения его дефицита.
Персонал. Мы считаем, персонал оказывает значимое влияние на потерю вносимых микронутриентов при изготовлении обогащенных ХБИ. Отсутствие морального и премиального поощрений, несоблюдение профессиональной дисциплины, а также недостаток опыта, уровень квалификации и образования могут стать причинами низкой заинтересованности и осведомленности работников о процессе обогащения ХБИ.
Окружающая среда. К существенным факторам, влияющим на качество обогащенной ХБИ и ее компонентов, принадлежит окружающая данный процесс среда. Отсутствие прямых солнечных лучей, сбалансированная влажность и температура в цехе – залог сокращения потери качества как отдельных компонентов, так и самих обогащенных ХБИ.
Применение корректирующих мероприятий на этапе обеспечения качества различных групп пищевых продуктов достаточно хорошо апробировано, например, в разработках сотрудников кафедры МСиС ОГУ [8] был обоснован универсальный характер и необходимость проведения подобного рода мероприятий. Однако применение корректирующих мероприятий для устранения выявленных несоответствий при обогащении ХБИ не рассматривается нами в качестве основного мероприятия по обеспечению его качества. Более перспективным в этом случае следует считать применение превентивных (предупреждающих) мероприятий и риск-ориентированного подхода.
Таким образом, роль технико-технологических элементов и метрологических факторов в обеспечении качества обогащенных ХБИ следует рассматривать как одну из значимых в обеспечении качества. Применение ТТО позволяет внести в технологический процесс необходимые корректирующие мероприятия. Такой подход позволит снизить несоответствия производимой продукции. Использование элементов ТТО на предприятиях (в организациях) открывают возможность стабилизации, как глобальных процессов производства, так и единичных подпроцессов, что позволит достичь требуемого уровня качества.