Проектирование кондитерских изделий с улучшенными потребительскими характеристиками на основе эвристической товароведной экспертизы

На правах рукописи

Шеховцова Татьяна Геннадьевна

Проектирование кондитерских изделий с улучшенными потребительскими характеристиками на основе эвристической товароведной экспертизы

Специальность 05.18.15 – Товароведение пищевых продуктов и технология

продуктов общественного питания

АВТОРЕФЕРАТ

диссертация на соискание учёной 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 Сидоренко Юрий Ильич
Официальные оппоненты:	- доктор технических наук Савенкова Татьяна Валентиновна - кандидат технических наук Кондакова Ирина Алексеевна
Ведущая организация:	Государственное научное учреждение «Всероссийский научно-исследовательский институт крахмалопродуктов»

Защита состоится «17» декабря 2009 года в 13 часов на заседании Совета по защите докторских и кандидатских диссертаций Д 212.148.08 при ГОУ ВПО «Московский государственный университет пищевых производств», 125080, Москва, Волоколамское шоссе, д.11, ауд. А-302.

Автореферат размещен на сайте www.mgupp.ru.

Приглашаем Вас принять участие в заседании Совета или прислать отзыв на автореферат в двух экземплярах, заверенных печатью учреждения, по указанному адресу на имя ученого секретаря Совета.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке ГОУ ВПО «Московский государственный университет пищевых производств».

Автореферат разослан «____» ноября 2009 г.

Учёный секретарь

Совета Д 212.148.08, к.х.н., доц. В.С.Штерман

Общая характеристика работы

Актуальность темы исследований. Современный этап развития производительных сил, в том числе и в пищевой промышленности, характеризуется высоким уровнем спроса, как в области качества, так и в области ассортимента продукции. Закономерности функционирования рыночного механизма стимулирования предложения привели к высокоэффективным технологиям организации в сжатые сроки массового производства любой инновационной продукции. Внедрение таких технологий требует нетрадиционных подходов к разработке новых видов продукции, спрос, на который еще не удовлетворен. Однако для массового внедрения таких технологий необходима соответствующая теоретическая база, которая предусматривает проектирование новых видов продукции, соответствующих реальным запросам потребителей сегодняшнего дня. «Навязывание» продукции потребителям путем массовой рекламы не может дать реального эффекта по сравнению с проектированием и выпуском продукции, действительно соответствующей реальным или даже прогнозируемым запросам населения. Важной проблемой в решении задачи проектирования продуктов питания с востребованными потребительскими характеристиками является начальный этап всей цепи производства и оборота продукции: выявление потребительских предпочтений. Данная задача осложнена тем, что порой потребитель сам не в состоянии четко сформулировать свои предпочтения. В целом данный вопрос относится к сфере психолого-философских вопросов. Однако наиболее подготовленные специалисты в рамках уже устоявшихся традиций и привычек в состоянии решить задачу формулирования потребительских предпочтений. Безусловно, даже для специалистов необходима теория и методология данной процедуры. В связи с этим разработка теории и практики выявления потребительских предпочтений и проектирования на этой основе инновационных продуктов питания является актуальной задачей.

Проблеме изучения потребительских характеристик продовольственных товаров и разработке на их основе новых продуктов в своих исследованиях уделяли Л.Г.Елисеева, М.В.Гернет, А.А.Кочеткова, В.И.Криштафович, М.А.Николаева, Т.В.Савенкова, В.А.Васькина, Л.А.Сапронова, Г.Г.Дубцов и другие. Достигнутые результаты в области направленного проектирования продуктов питания с заданными потребительскими характеристиками позволили сформулировать основные задачи исследования.

Цели и задачи исследования. Целью работы являлась разработка методики проектирования сахарных кондитерских изделий с улучшенными потребительскими характеристиками на примере мармелада и карамели, используя принципы эвристической товароведной экспертизы.

Для достижения поставленной цели необходимо решить следующие задачи:

- разработать алгоритм проектирования новых видов продуктов питания на основе изучения потребительских предпочтений;

-разработать методику выявления потребительских предпочтений на основе эвристической экспертизы;

-разработать методики технологического обеспечения выявленных потребительских предпочтений и провести экспериментальные исследования по определению физических характеристик для достижения такого технологического обеспечения;

-разработать методику контроля уровня гидратации ингредиентов мармелада при помощи метода дифференциальной сканирующей калориметрии, а реологических характеристик при помощи измерения модуля упругости и коэффициента соотношения пластичной и упругой деформации;

-на основе выработанной технологии проектирования разработать новые виды мармелада и «мягкой» карамели с улучшенными потребительскими характеристиками;

- изучить кинетику и статику сорбции влаги мармеладом и карамелью;

- разработать режимы хранения новых видов сахарных кондитерских изделий и механизм гигроскопичности таких объектов;

- разработать методику экспертизы новых видов кондитерских изделий и провести их дегустационную оценку.

Научная новизна. Теоретически обоснована методика проектирования новых видов продуктов питания на основе изучения потребительских предпочтений с последующей их трансляцией в технологические режимы их производства.

Разработана научно обоснованная методика выявления потребительских предпочтений на основе эвристической товароведной экспертизы.

Теоретически обоснованы методы технологического обеспечения выявленных в процессе эвристической экспертизы потребительских предпочтений.

Для оценки склонности углеводов к гидратации введена новая характеристика «Коэффициент относительной гидратации».

Теоретически обоснована целесообразность статику неравновесных процессов сорбции влаги описывать двухфакторными изотермами, представляющими собой зависимости адсорбции от влажности воздуха и продолжительности хранения.

Практическая значимость. Разработан алгоритм проектирования новых видов продуктов питания на основе изучения потребительских предпочтений с последующей их трансляцией в технологические режимы их производства.

На основе принципов эвристической экспертизы разработана методика выявления потребительских предпочтений.

Сформирована номенклатура «ключевых потребительских характеристик» качества мармелада и карамели.

При помощи методов эвристической экспертизы (метод ПАТТЕРН) определены «ключевые потребительские характеристики» мармелада: «Влагоудерживаемость», «Упругость» и «Пластичность»; и карамели: «Хрупкость», «Пластичность» и «Влагоудерживаемость».

Получены экспериментальные данные ДСК-исследования высокомолекулярной и низкомолекулярной фракций фруктоолигосахаридов, изомальта, агар-агара. Получены численные значения характеристических концентраций для исследованных веществ.

Получены графические и эмпирические зависимости кинетики и статики сорбции влаги различными образцами мармелада и карамели.

Разработан проект технических условий желейного мармелада с улучшенными потребительскими свойствами «Настена». На способ получен патент РФ 2 321 270.

Разработана рецептура «мягкой» карамели с улучшенными потребительскими характеристиками. Предложено для производства «мягкой» карамели с высоким уровнем «влагоудерживаемости» использовать в качестве подслащивающего агента смесь из равных частей сахара и изомальта.

На основе данных по дегустации рассчитаны интегральные показатели потребительских характеристик различных образцов карамели.

Технология мармелада с улучшенными потребительскими характеристиками апробирована в полупроизводственных условиях с ожидаемым годовым эффектом 188.6 тыс. руб. Технология производства «мягкой» карамели внедрена с годовым экономическим эффектом 323 тыс. руб.

Апробация результатов работы. Основные результаты работы были доложены и получили положительную оценку на следующих научно-технических конференциях:

1. III Юбилейная международная выставка-конференция «Высокоэффективные пищевые технологии, методы и средства для их реализации», Москва, МГУПП, 2005 г.
2. V Ежегодной международной научно-практической конференции «Сахар-2005», посвященной 75-летию МГУПП. «Повышение эффективности работы свеклосахарного комплекса», 2005 г.
3. VI Ежегодной международной научно-практической конференции «Сахар-2006. Повышение эффективности работы сахарной промышленности», Москва, МГУПП, 26-30 апреля 2006г.
4. I межведомственная научно-практическая конференция «Товароведение, экспертиза и технология продовольственных товаров», Москва, МГУПП, 2008 г.
5. VI Международной научно-практической конференции «Аналитические методы измерений и приборы в пищевой промышленности. Экспертиза, оценка качества, подлинности, безопасности пищевых продуктов», Москва, МГУПП, 2008г.
6. VI Международной научно-практической конференции «Функциональные пищевые продукты», Москва, 2008г.

Публикации. Основные результаты исследований изложены в 14 печатных работах, в том числе в трех статьях, входящих в список ВАК РФ и в двух патентах (один из них – решение о выдаче патента).

Структура и объём работы. Диссертация состоит из введения, 5-и глав, в которых изложены результаты проведённых исследований, выводов, списка использованной литературы и приложений. Работа изложена на 150 страницах основного текста и 26 приложений, иллюстрирована 61 рисунками и 29 таблицами. Список литературы включает 235 наименований, в том числе 79 иностранных источников.

СОДЕРЖАНИЕ ДИССЕРТАЦИОННОЙ РАБОТЫ

Введение. В ведении обоснован выбор темы исследования, показана актуальность исследованного направления, сформулированы цели и задачи, а также приведены данные по научной и практической значимости выполненной работы.

Глава 1. Влияние технологических факторов на потребительскую значимость сахарных кондитерских изделий

Государственная политика Российской Федерации на период до 2010 года в области здорового питания населения предусматривает повышение качества, пищевой ценности, безопасности продовольственного сырья и пищевых продуктов, что неразрывно связано с формированием государственной системы контроля этих показателей. Наряду с системой контроля целесообразно разработать методологию позволяющую получать пищевые продукты с заранее заданными характеристиками, повышающими потребительскую ценность товаров.

Наиболее рациональным способом формирования потребительского рынка продуктов питания является технология, согласно которой на рынок выводят образцы, востребованные конкретными социальными группами населения или даже каждым отдельным потребителем. Такая технология предполагает выявление потребительских предпочтений населения, формирование на основе выявленных предпочтений технического задания промышленности, изготовление продукции и осуществлении ее адресной дистрибуции. Учет индивидуальных потребностей может осуществляться как на основе объективных данных (например, с учетом генома человека, что реализуется в рамках «нутригеномики»), так и на основе субъективных характеристик, с использованием методологии эвристической экспертизы. По данным выявленных предпочтений может быть организована цепь поставки населению разработанных продуктов питания с учетом реальных его нужд.

Основой технологии проектирования потребительских товаров является формирование перечня основополагающих характеристик товаров, которые предложено именовать «целевыми дескрипторами». Данный перечень может быть сформирован только на основе эвристической экспертизы.

В качестве объекта исследования были выбраны кондитерские изделия, так как они вместе с сахаром по статистическим данным занимают после мяса и мясных изделий второе место в бюджете затрат населения на продукты питания. Значительный объем в общем производстве кондитерских изделий занимает мармелад и карамель. Ассортимент этих продуктов требует расширения за счёт создания новых видов продукции, основанных на заранее выявленных потребительских предпочтениях.

Глава 2. Формирование технического задания на проектирование мармелада с улучшенными потребительскими характеристиками

Разработка инновационной продукции заключается в выявлении потребительских предпочтений выбранной социальной группы путем проведения эвристической экспертизы. По данным экспертизы формируют перечень технологических приемов, соответствующих выявленным целевым дескрипторам, и формируют техническое задание для производителей.

Анализ существующих видов мармелада с учетом его спроса на рынке кондитерских изделий показывает, что рынок мармелада близок к насыщению. Существующие сорта мармелада уже не в состоянии значительно расширить рынок. Для этого необходима разработка новых «брендов». При этом новые виды мармелада, безусловно, должны обладать новой функциональностью, т.е. придавать мармеладу ранее не характерные для него свойства. Новый вид мармелада будет востребован потребителями только в случае, когда его потребительские характеристики будут соответствовать осознанным или подсознательным ожиданиям потребителей. Для достижения поставленной цели должна быть решена задача целенаправленного проектирования характеристик мармелада с учётом запросов потребителей.

Для оценки качества нового продукта, выводимого на потребительский рынок, существует два подхода к его оценке: оценка путём выявления предпочтений потребителей в конкретном секторе потребительских товаров и оценка путём выявления приемлемости (толерантности) потребителя. Оценка качества продукции путем изучения приемлемости возможна только для готовой продукции. В этом случае разработка инновационной продукции может проходить путем множественных итераций по оценке приемлемости всего спектра возможных характеристик изделий. При проектировании новых изделий учет потребительских предпочтений представляется более конструктивным.

Алгоритм проектирования мармелада с заданными потребительскими характеристиками схематически приведен на рисунке 1. Он состоит из двух этапов, которые условно могут быть названными «экспертным» и «технологическим». На «экспертном» этапе по специальной методике формируют перечень «ключевых дескрипторов» проектируемого продукта, которые и определяют его психолого-эмоциональный профиль. На «технологическом» этапе выбирают физико-химические показатели, которые релевантно соответствуют «ключевым дескрипторам» и на основе этих показателей разрабатывают специальные технологические приемы, способные обеспечить проектируемому продукту психологические и эмоциональные свойства ожидаемые потребителем.

Для выявления перечня «ключевых дескрипторов» нового мармелада с заданными потребительскими характеристиками был применен усовершенствованный метод эвристической экспертизы, основанный на методе ПАТТЕРН. Метод предусматривает выстраивание иерархического дерева качественных характеристик объекта экспертизы путем дробления качественных категорий более высокого уровня на конечное число категорий более низкого уровня дискриминации.

При оценке дескрипторов мармелада на каждом уровне дискриминации методом рейтинговой оценки определяли доминантные (ДХ) и рецессивные (РХ) характеристики. Дроблению потребительских характеристик, согласно методике ПАТТЕРН, на более низком уровне подвергали только доминантные характеристики верхнего уровня дискриминации. Рецессивные характеристики рассматривали в качестве незначимых (рисунок 2).

В результате экспертизы была построена коренная ветвь доминирующих потребительских свойств иерархического дерева потребительских характеристик мармелада. Конечные, неделимые его потребительские характеристики представляют собой «ключевые потребительские дескрипторы».

Из рисунка 2 видно, что в качестве доминантных «ключевых потребительских дескрипторов» были выбраны: «Влагоудерживаемость», «Упругость» и «Пластичность».

При переходе к «технологическому» этапу проектирования, в качестве физико-химического показателя релевантно отображающего ключевые потребительские дескрипторы был выбран показатель «степень гидратации».

Рисунок 2 - Иерархическая структура потребительских характеристик мармелада, определенная методом эвристической экспертизы ПАТТЕРН

Глава 3. Изучение гидратации ингредиентов кондитерских изделий методом дифференциальной сканирующей калориметрии

Вода является необходимым ингредиентом всех кондитерских изделий. Молекулы воды, включенные в гидратные оболочки молекул сухих веществ пищевых продуктов, позволяют предотвратить образование устойчивых химических связей между отдельными молекулами сухих веществ. Кроме того, гидратная вода является поверхностью скольжения молекул относительно друг друга при механическом воздействии на кондитерские массы. В связи с этим содержание воды в кондитерском изделии предопределяет реологические характеристики изделий. Реологические характеристики фактически определяют тактильные свойства продуктов питания.

Способность веществ проявлять гигроскопичные свойства предложено оценивать путем определения степени их гидратации при помощи метода дифференциальной сканирующей калориметрии. Методика позволяет определить количество свободной и связанной воды в системе. При этом в качестве свободной рассматривают воду, способную претерпевать фазовый переход второго рода и образовывать твердую фазу при охлаждении пробы. В качестве основных ингредиентов сахарных кондитерских изделий были изучены Raftiline HP-Gel, Raftilose P95, агар-агар, изомальт, патока.