XVII Международная студенческая научная конференция Студенческий научный форум - 2025

ВВЕДЕНИЕ

 

Ассортимент изделий, вырабатываемых хлебопекарной промышленностью, включает следующие группы: хлеб, булочные изделия, мелкоштучные булочные изделия, изделия пониженной влажности, пироги, пирожки, пончики [1].

Качество готовой продукции должно удовлетворять требованиям соответствующих нормативных и технических документов и положению о балловой оценке. По ГОСТ 5667-2022 хлебобулочные изделия принимают партиями [2].

Партией считают:

- в экспедиции предприятия – при непрерывном процессе тестоприготовления хлебобулочные изделия одного наименования, выработанные одной бригадой за одну смену; при порционном процессе тестоприготовления хлебобулочные изделия, выработанные одной бригадой за одну смену из одной порции теста;

- в торговой сети – хлебобулочные изделия одного наименования, полученные по одной товарно-транспортной накладной.

Показатели: форму, поверхность, цвет и массу контролируют на 2 – 3 лотках от каждой вагонетки, контейнера или стеллажа: 10 % изделий от каждой полки [3].

Результаты контроля распространяют на вагонетку, контейнер, стеллаж, полку, от которых отбиралась продукция. При получении неудовлетворительных результатов производят сплошной контроль (разбраковывание). Для контроля органолептических показателей (кроме формы, поверхности и цвета) и физико-химических показателей составляют представительную выборку способом «россыпью», после чего производят из неё отбор образцов методом «вслепую» в соответствии с ГОСТ Р 50779.12-2021 [4].

Результаты анализа представительной выборки распространяют на всю партию.

При проверке качества изделий контролирующими организациями отбирают три лабораторных образца. При проверке на хлебопекарном предприятии два из них упаковывают в бумагу, обвязывают шпагатом, пломбируют или опечатывают и отправляют в лабораторию контролирующей организации; третий анализируют в лаборатории предприятия-изготовителя.

При проверке в торговой сети упаковывают аналогично все три лабораторных образца, два из них отправляют в лабораторию контролирующей организации, третий – в лабораторию предприятия-изготовителя продукции.

В лаборатории контролирующей организации анализируют один образец, второй, упакованный, хранят на случай возникновения разногласий в оценке качества и анализируют совместно с представителем предприятия-изготовителя.

Лабораторные пробы анализируют, определяя все или отдельные показатели, указанные в государственных стандартах или технических условиях на соответствующие изделия.

Метрологические требования к количеству фасованного продукта устанавливаются ГОСТ 8.579-2019. В соответствии с данным ГОСТом партией фасованных хлебобулочных изделий в упаковке считают одно и то же номинальное количество изделий, упакованных в один и тот же вид упаковки, расфасованных одним и тем же юридическим лицом или индивидуальным предпринимателем [5].

Каждая партия хлебобулочных изделий должна сопровождаться удостоверением качества и безопасности.

В каждой партии контролируют: - органолептические показатели и массу нетто; - качество упаковки и маркировки (для изделий, упакованных в потребительскую тару).

Физико-химические показатели контролируют периодически в соответствии с графиком, разработанным предприятием-изготовителем и утвержденным его руководителем, и по требованию потребителя или контролирующих организаций.

Контроль за содержанием токсичных элементов, микотоксинов, пестицидов, радионуклидов и микробиологическими показателями осуществляют в соответствии с программой производственного контроля, разработанной предприятием-изготовителем и согласованной с уполномоченным органом в установленном порядке.

Строго нормируемым показателем является масса одного изделия. Поэтому до проведения физико-химического и органолептического анализа следует определить массу одного изделия.

Бракераж – это контроль качества готовых изделий, который состоит в осмотре и отделении недоброкачественной продукции от изделий, отвечающих требованиям стандартов (ГОСТов) и технических условий (ТУ). Он обеспечивает поставку в торговую сеть только стандартной продукции и является обязательным для всех хлебопекарных предприятий. Хлебобулочные изделия по качеству отбраковывают также и в торговой сети.

На предприятиях хлебопекарного производства бракераж осуществляют экспедиторы-бракеры, которые несут ответственность за приемку и отпуск в торговую сеть доброкачественной продукции.

1ОПРЕДЕЛЕНИЕ КАЧЕСТВА ХЛЕБОБУЛОЧНЫХ ИЗДЕЛИЙ

1.1Определение качества хлебобулочных изделий по органолептическим показателям

Органолептические показатели определяют после остывания хлебобулочных изделий по ГОСТ 5667-2022.

Показатели: форму, поверхность, цвет и массу контролируют на 2-3 лотках от каждой вагонетки, контейнера или стеллажа: 10 % изделий от каждой полки.

Результаты контроля распространяют на вагонетку, контейнер, стеллаж, полку, от которых отбиралась продукция. При получении 17 неудовлетворительных результатов производят сплошной контроль (разбраковывание).

Для контроля органолептических показателей (кроме формы, поверхности и окраски корок) делают представительную выборку способом «россыпью» в соответствии с ГОСТ Р 50779.12-2021.

Показатели: форму, поверхность и цвет контролируют осмотром всего хлебобулочного изделия.

Органолептические показатели (кроме формы, поверхности и цвета) контролируют посредством органов чувств (обоняния, осязания, зрения).

Качество хлебобулочного изделия оценивается как сумма баллов, для количественного выражения которой принята следующая математическая модель:

где k0 – комплексная оценка качества хлебобулочного изделия, баллы; mi – коэффициент весомости каждого показателя; xi – оценка каждого показателя по пятибалльной шкале, баллы; i – показатели качества хлебобулочного изделия; n – количество показателей.

Формула справедлива для х2, при х2 хлебобулочное изделие признается неудовлетворительным по качеству независимо от суммы баллов. По этой модели максимально возможная оценка качества хлебобулочного изделия составляет 100 баллов.

1.2Определение качества хлебобулочных изделий по физико-химическим показателям

В соответствии с требованиями нормативных и технических документов основными физико-химическими показателями качества хлебобулочных изделий являются: влажность мякиша, кислотность, пористость, массовые доли жира и сахара, а для витаминизированных изделий – массовая доля витаминов В1, В2 и РР.

От показателя влажности хлебобулочного изделия зависит его физиологическая ценность и результаты технико-экономических показателей работы хлебопекарных предприятий. Чем выше влажность хлебобулочного изделия, тем меньше его пищевая и энергетическая ценность. Определение влажности хлебобулочного изделия необходимо не только для расчета его выхода, но и для проверки правильности ведения технологического процесса. Определение влажности проводится по ГОСТ 21094-2022 [6, 7].

Показатель кислотности характеризует качество хлебобулочных изделий с вкусовой и гигиенической стороны. По этому показателю можно судить и о правильности ведения технологического процесса приготовления хлебобулочных изделий, так как кислотность в основном обусловливается наличием в хлебобулочных изделиях продуктов, получаемых в результате спиртового и молочнокислого брожения в тесте. Кислотность выражается в градусах. Под градусом кислотности понимают объем в кубических сантиметрах раствора точной молярной концентрации 1 моль/дм3 гидроокиси натрия или гидроокиси калия, необходимый для нейтрализации кислот, содержащихся в 100 г изделий. Определение кислотности хлебобулочных изделий проводится по ГОСТ 5670-96 [8, 9].

Под пористостью понимают отношение объема пор мякиша к общему объему хлебного мякиша, выраженное в процентах. Пористость хлебобулочного изделия с учетом ее структуры характеризует важное свойство хлебобулочного изделия – его усваиваемость. Хлебобулочное изделие с низкой пористостью обычно получается из невыброженного и плохо выпеченного теста или из муки низкого хлебопекарного качества. Определение пористости проводят по ГОСТ 5669-96 [10].

Определение массовой доли сахара по ГОСТ 5672-2022 может осуществляется тремя методами [11]:

• перманганатным;

• ускоренным горячего титрования;

• ускоренным йодометрическим.

По ГОСТ 5668-2022 предусматривается три метода для определения массовой доли жира в хлебобулочных изделиях [12]:

• экстракционный с предварительным гидролизом навески (арбитражный);

• бутирометрический (ускоренный);

• рефрактометрический (ускоренный).

Количество поваренной соли, добавляемой при приготовлении хлебобулочных изделий, оказывает значительное влияние на технологический процесс, а также качество готовой продукции: вкус, внешний вид, объем и свойства мякиша. Поэтому немаловажное значение имеет также контроль за содержанием соли. Подготовку проб и получение исследуемого образца для определения содержания поваренной соли производят точно так же, как и при определении кислотности хлебобулочных изделий. Определение содержания соли в хлебобулочных изделиях по ГОСТ 5698-2022 производится двумя методами: аргентометрическим и меркурометрическим [13].

Определение массовой доли белковых веществ, углеводов, йода и сорбита в хлебобулочных изделиях осуществляют по ГОСТ 25832-89 [14].

2РАСЧЁТ НАДЁЖНОСТИ

Рассчитаем надежность системы определения основных физико-химических показателей качества хлебобулочных изделий, а именно [15]:

1. влажность мякиша;

2. кислотность;

3. пористость;

4. массовая доля жира

5. массовая доля сахара.

Для этого составим логическую схему системы, представленную на Рисунке 1.

Рисунок 1 – Логическая схема системы автоматического регулирования

В схеме: А – этап определения влажности мякиша; В – линия связи 1; С – этап определения кислотности; D – линия связи 2; E – этап определения пористости; F – линия связи 3, G – этап определения массовой доли жира; H – линия связи 4; I – этап определения массовой доли сахара; J – линия связи 5; K – блок коммутатора; L – линия связи 6; M – контроллер; N – канал выдачи данных в систему формирования удостоверения качества и безопасности.

2.1Расчёт показателей надёжности

В Таблице 1 приведены показатели интенсивности отказов элементов, входящих в состав системы.

Таблица 1 – Интенсивность отказов элементов

Обозначение	Элемент	Значение интенсивности отказов, ч-1
A	Этап определения влажности мякиша	1,92*10-6
C	Этап определения кислотности	0,21*10-6
E	Этап определения пористости	3,8*10-6
G	Этап определения массовой доли жира	4,1*10-6
I	Этап определения массовой доли сахара	4,3*10-6
K	Блок коммутатора	7,6*10-6
M	Контроллер	0,61*10-6
N	Канал выдачи данных в систему формирования удостоверения качества и безопасности	0,23*10-6
B, D, F, H, J, L	Линии связи 1-6	1,7*10-6

Примем следующие допущения при построении математической модели надежности системы:

1. Элементы прошли период приработки;

2. Справедлив экспоненциальный закон распределения;

3. Отказы элементов независимы.

Согласно составленной схеме, вероятность безотказной работы системы будет выражаться формулой:

Интенсивность отказов данной системы находится по формуле:

Для вычислений воспользуемся программой «Matlab». На Рисунке 2 представлен код для вычисления интенсивности отказов и построения её графика.

Рисунок 2 – Код вычислений в программе Matlab

На Рисунке 3 представлен график интенсивности отказов системы во времени.

Рисунок 3 – График интенсивности отказов системы во времени

2.2Повышение надежности системы

К способам повышения надежности систем относят:

1. Увеличение надежности отдельных элементов (замена приборов, линий связи, а также использование устройств с более высокими характеристиками надежности);

2. Упрощение системы при проектировании;

3. Резервирование элементов системы;

4. Систематический контроль и обслуживание системы.

Для рассматриваемой системы введем резервирование каждого элемента системы. Схема системы с резервированием приведена на Рисунке 4.

Рисунок 4 – Логическая схема системы с резервированием

Вероятность безотказной работы на каждом из участков будет равна:

где i – соответствующий участок.

Тогда вероятность безотказной работы зарезервированной системы будет находиться по формуле:

Интенсивность отказов данной системы находится по формуле:

Код вычисления интенсивности отказов и построения её графика для системы с резервированием в программе Matlab представлен на Рисунке 5.

Рисунок 5 – Код вычисления интенсивности отказов системы с резервированием

Графики интенсивности отказов системы с резервированием и без резервирования представлены на Рисунке 6.

Рисунок 6 – Графики интенсивностей отказов системы с резервированием и без резервирования

Рассчитаем отношение интенсивности отказов системы до резервирования к интенсивности отказов системы после резервирования, результат представим в Таблице 2:

Таблица 2 – Отношение интенсивностей

t, 104	1	2	3	4	5	6	7	8	9	10
10-4	1,01	1,01	1,01	1,01	1,01	1,01	1,01	1,01	1,01	1,01
10-4	5,7	8,01	9,05	9,6	9,9	10,1	10,3	10,4	10,5	10,5
	5,64	7,93	8,96	9,50	9,80	10,00	10,20	10,30	10,40	10,40

Таким образом, из данных Таблицы 2 видно, что интенсивность отказов повысилась, это связано с тем, что моделирование было произведено для системы, в которой и основные и резервные элементы работают совместно. Из-за сильно увеличенного числа работающих одновременно элементов по сравнению с нерезервированной системой, интенсивность отказов увеличилась. По Рисункам 3 и 6 можно наблюдать, что время выхода на установившийся режим у резервированной системы сильно уменьшилось по сравнению с нерезервированной.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

В результате выполнения работы был проведён проектный расчёт надёжности определения основных физико-химических качеств хлебобулочных изделий на производстве.

В ходе работы было установлено, что при резервировании из-за увеличения числа одновременно работающих элементов по сравнению с нерезервированной системой интенсивность отказов возросла. При этом время выхода на установившийся режим у резервированной системы значительно сократилось по сравнению с системой без резервирования. Это может свидетельствовать о повышении надёжности производства за счёт использования резервированной системы.

При разработке реальной системы стоит оснастить каждый элемент системы средством контроля функционирования и запускать резервный элемент лишь при выходе из строя основного, это снизит количество одновременно работающих устройств, что не будет повышать интенсивность отказов всей системы, в то же время наличие резервных устройств обеспечит её высокую надёжность.

Таким образом, результаты исследования подтверждают важность проведения проектного расчёта надёжности при определении физико-химических качеств продукции на производстве. Использование резервированных систем может способствовать повышению эффективности и надёжности производственных процессов.

Дальнейшие исследования в этой области могут включать более глубокий анализ существующих методов, а также разработку новых подходов, которые будут учитывать специфику производства и требования к качеству продукции. Это позволит создать более надёжную систему контроля качества хлебобулочных изделий и обеспечить высокий уровень удовлетворённости потребителей.

СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННЫХ ИСТОЧНИКОВ

1. Методические указания к выполнению лабораторной работы «Определение качества хлеба» по курсу «Общая технология пищевых производств» для студентов пищевых специальностей всех форм обучения / сост.: Е. И. Литвиненко, В. Н. Соловей, А. Г. Трошин и др. – Харьков: НТУ «ХПИ», 2018. – 24 с.

2. ГОСТ 5667-2022 Изделия хлебобулочные. Правила приемки, методы отбора образцов, методы определения органолептических показателей и массы изделий. – Введ. 2023-07-01. – М.: Российский институт стандартизации, 2022. 12 с.

3. Черных В.Я., Балуян Х.А., Печникова Ю.Ю., Сметанин Д.О. Анализ методов контроля показателей текстуры мякиша хлебобулочных изделий // Сборник статей IV Международной научно-практической конференции в рамках V Научно-практического форума, посвященного Дню Хлеба и соли. Пенза. 2023. С 172-179.

4. ГОСТ Р 50779.12-2021 СТАТИСТИЧЕСКИЙ КОНТРОЛЬ КАЧЕСТВА. Методы случайного отбора выборок штучной продукции. – Введ. 2022-01-01. – М.: Стандартинформ, 2021. 15 с.

5. ГОСТ 8.579-2019 Государственная система обеспечения единства измерений. Требования к количеству фасованных товаров при их производстве, фасовании, продаже и импорте. – Введ. 2020-07-01. – М.: Стандартинформ, 2020. 16 с.

6. ГОСТ 21094-2022 Изделия хлебобулочные. Методы определения влажности. – Введ. 2023-07-01. – М.: Российский институт стандартизации, 2022. 12 с.

7. Арсланова И.Р. Методы контроля качества полуфабрикатов хлебопекарного производства // Материалы VI Международной молодежной научной конференции: в 4-х томах. Том 3. Санкт-Петербург. 2016. С. 161-164.

8. ГОСТ 5670-96 Хлебобулочные изделия. Методы определения кислотности. – Введ. 1997-08-01. – М.: Стандартинформ, 2006. 6 с.

9. Дубровский Д.А., Воропаева Т.К. Определение кислотности различных сортов хлеба // Современные технологии и научно-технический прогресс. Ангарск. 2005. С. 26-27.

10. ГОСТ 5669-96 Хлебобулочные изделия. Метод определения пористости. – Введ. 1997-08-01. – М.: Стандартинформ, 2006. 5 с.

11. ГОСТ 5672-2022 Изделия хлебобулочные. Методы определения массовой доли сахара. – Введ. 2023-07-01. – М.: Российский институт стандартизации, 2022. 20 с.

12. ГОСТ 5668-2022 Изделия хлебобулочные. Методы определения массовой доли жира. – Введ. 2023-07-01. – М.: Российский институт стандартизации, 2022. 24 с.

13. ГОСТ 5698-2022 Изделия хлебобулочные. Методы определения массовой доли пищевой соли. – Введ. 2023-07-01. – М.: Российский институт стандартизации, 2022. 17 с.

14. ГОСТ 25832-89 Изделия хлебобулочные диетические. Технические условия. – Введ. 1990-07-01. – М.: Стандартинформ, 2009. 15 с.

15. А.Г. Щипицын Элементы прикладной теории надежности: учебное пособие / А.Г. Щипицын, А.А. Кощеев, Е.А. Алёшин и др. - Челябинск: Изд-во ЮУрГУ, 2007. - 114 с.;

Код для цитирования: Скопировать