Квалиметрическое прогнозирование при производстве творожных продуктов

Современные условия российского рынка продукции агропромышленного комплекса (АПК) с его острой конкурентной борьбой ставят перед отечественными перерабатывающими предприятиями важную задачу, связанную с необходимос
тью выпуска конкурентоспособной продукции, отвечающей постоянно растущим требованиям потребителей к ее качеству [2, 14]. Одним из эффективных путей достижения данной задачи является применение синтеза международного и отечественного опыта в области управления качеством и его оценки [5, 17, 18]. В частности, реализация ключевых принципов всеобщего управления качеством (Total Quality Managament – TQM) «акцент на потребителя» и «принятие решений основанных
на фактах» [1, 4, 20] путем использования методов квалиметрии, в частности, квалиметрического прогнозирования [10].
 
Методы квалиметрии, как и квалиметрического прогнозирования, зародились и широко применяются в машиностроительной отрасли [5, 7]. В научно-технической литературе есть также данные о развитии и применении квалиметрии в таких областях деятельности, как педагогика, экономика, архитектура и строительство. Несмотря на высокую эффективность применения методов квалиметрии (в том числе и квалиметрического прогнозирования) в управлении качеством продукции и услуг, сведения об использовании их в АПК имеют эпизодический характер.
 
Прогнозирование качества продукции на базе принципов квалиметрии является сравнитель но новым научным направлением и находится на стадии формирования. На данный момент под квалиметрическим прогнозированием принято понимать все методы прогнозирования, которые позволяют предвидеть значительные изменения характера, структуры и объема требований потребителей к отдельным составляющим качества продукции или к продукции в целом и на этой основе обеспечить удовлетворение будущих требований, высокую конкурентоспособность [10].
 
Производители и разработчики новой продукции АПК сталкиваются с рядом трудностей при планировании: необходимостью анализа «узких мест» в процессе планирования, таких как недостаточность информации об удовлетворенности потребителей определенными свойствами продукта и о требованиях к ожидаемому качеству продукции, а также отсутствие информации о важности определенных показателей качества для как для внешнего так и для внутреннего потребителей продукции [2, 14, 19].
 
Для разрешения выявленных проблем сформулированы основные этапы квалиметрического прогнозирования качества продукции, позволяющие прогнозировать качество сельскохозяйственной продукции на разных этапах его производства,
транспортировки, переработки и реализации, а также позволяющие сформировать способы достижения требуемого качества. Главной задачей при создании этапов прогнозирования качества является обеспечение повышения качества продукции уже
на стадии ее планировании с учетом требований и ожиданий потребителей.
 
Предлагаемые основные этапы квалиметрического прогнозирования качества сельскохозяйственной продукции, в частности продуктов питания, представляют собой следующие последовательные действия:
• разработка анкет целевого назначения для потребительской оценки, позволяющей определить и прогнозировать ожидаемые требования потребителя к качеству продукции;
• проведение социологических исследований с применением разработанных анкет с целью изучения и прогнозирования рынка продукции;
• ранжирование и установление коэффициентов весомости показателей потребительских предпочтений;
• установление номенклатуры количественно измеряемых показателей качества продукции;
• формирование корреляционной матрицы показателей качества продукции;
• проведение оценки качества продукции конкурентов и степень удовлетворенности потребителей их продукцией;
• формирование матицы потребительских требований (формирование первой матрицы методологии QFD);
• установление целевых значений показателей качества – показателей, какими должен обладать разрабатываемый продукт, чтобы отвечать прогнозируемым потребительским требованиям;
• формирование дерева показателей качества и безопасности продукции с оэффициентами весомости, включающее в себя показатели потребительских предпочтений и безопасности и идентификационные показатели;
• разработка формулы комплексного показателя качества продукции;
• разработка предложений по обеспечению ожидаемого качества продукции;
• трансформация желаемых потребителем свойств проектируемого продукта в конкретные
технологические операции (режимы технологи ческого процесса, составление рецептуры, выбор сырья, вид упаковки и пр.), обеспечивающие получение продукта с заданными свойствами – формирование матриц качества процесса и компонента продукта согласно методологии QFD;
• выработка пробной партии продукции, корректировка и уточнение параметров технологических операций;
• сравнительная оценка потребительской удовлетворенности качеством нового продукта путем определения комплексного показателя качества;
• прогнозирование спроса на продукцию и ее конкурентоспособности путем учета данных сравнительного анализа удовлетворенности потребителей качеством новой продукции по сравнению с продукцией конкурентов;
• стандартизация результатов квалиметрического прогнозирования.
Предложенные этапы квалиметрического прогнозирования качества продукции были опробованы на примере улучшения качества двух видов творожных продуктов (творожные сыры и творожные десерты).
 
Методы исследования
 
При реализации предложенных этапов квалиметрического прогнозирования на примере разработки новых видов творожных продуктов были использованы следующие методы и инструменты качества:
• при разработке анкет целевого назначения для потребительской оценки использовался метод «мозгового штурма» [8];
•социологические исследования проводились с применением устного анкетирования [14] 250 респондентов и обрабатывались статистическими методами путем оценки согласованности экспертов [4];
•коэффициенты весомости показателей потребительских предпочтений устанавливались методом попарного сопоставления [15];
•при формировании матрицы потребительских требований использовались следующие методы: корреляционный анализ [14], методология построения матричных диаграмм [11], экспертная оценка [10], определение согласованности экспертов [4], методология разработки квалиметрических шкал [10, 12] и методология QFD [11, 19];
• установление целевых значений показателей качества проводилось в соответствии с методологией QFD [19];
• дерево показателей качества и безопасности продукции с коэффициентами весомости формировалось на основании методологии построения дерева свойств [10] и иерархического принципа классификации [9];
• квалиметрическая оценка качества продукции проводилась на основании методологии комплексной оценки [2, 3];
• трансформация желаемых потребителем свойств проектируемого продукта в конкретные
технологические операции осуществлялась с применением таких методов как: для выявления наиболее значимых для качества продукции факторов использовалась диаграмма Парето [11], для построения матриц качества процесса и компонента продукта – методология QFD [11], для подбора компонентов рецептуры и режимов производства
продукции – методология полного факторного эксперимента [4] (в качестве целевой функции рассматривали предельное напряжение сдвига, определяемое на пенетрометре «STANHOPE-SETA» [16], влагосвязывающую способность и пластичность по методу Грау в модификации ВНИИМП [16]; в качестве управляемых факторов рассматривали массовую долю обезжиренного творога в диапазоне от 25 до 80 %, температуру пастеризации продукта в диапазоне от 67 до 95 ºС и массовую долю трех видов коллагенсодержащих структурообразователей с уровнем варьирования: SCANPRO Т 95 – от 0,3 до 1,0 %; SCANPRO BR 95 и Тipro 601 – от 0,5 до 2,0 %);
• сравнительная оценка потребительской удовлетворенности качеством нового продукта проводилась с применением методологии комплексной оценки [2, 3], экспертной оценки [10] и определения согласованности экспертов [4].
Все экспериментальные исследования проводились с 3…5-кратной повторностью и обрабатывались методами математической статистики [4].
 
Основные результаты исследований
 
Для апробации предложенных этапов квалиметрического прогнозирования на примере разработки ряда новых творожных продуктов был проведен комплекс исследований, основными результатами которых являются:
1. Разработаны 3 типа анкет целевого назначения для проведения социологических исследований с целью определения потребительской оценки и прогнозирования ожидаемого качества творожных продуктов (анкеты типа 1 позволяют установить целевого потребителя творожных продуктов, перечень показателей потребительских предпочтений и выявить требования к ожидаемому качеству продукции, выраженные на «языке потребителей»; анкеты типа 2 предназначены для установления коэффициентов весомости и проведения ранжирования показателей потребительских предпочтений; с помощью анкет типа 3 проводится потребительская оценка качества имеющихся на рынке
творожных продуктов).
2. В результате проведенного анализа рынка творожных продуктов и социологического опроса 250 респондентов установлена номенклатура показателей потребительских предпочтений, ранжированы и определены коэффициенты весомости показателей качества творожных продуктов (рис. 1), установлены требования к ожидаемому качеству продукции, выраженные на «языке потребителей». Установлено, что в формировании
требований к ожидаемому качеству продукции важную роль играют показатели, имеющие высокие значения коэффициентов весомости (%), такие как вкус (15,3 %), полезность (13,4 %), отсутствие отделения сыворотки (12,7 %), наличие кусочков наполнителя (10,3 %), однородная консистенция (9,5 %), отсутствие консервантов, ароматизаторов и красителей (9,3 %) и длительный срок хранения (9,1 %).
3. Разработаны две матрицы потребительских требований – творожных сыров (рис. 2)
и творожных десертов – на основе установленной корреляционной зависимости между показателями качества творожных продуктов, проведенной оценки качества продукции конкурентов и степени удовлетворенности потребителей их продукцией, а также установлены целевые значения показателей качества для творожных десертов и творожных сыров.
4. Сформировано дерево показателей качества и безопасности творожных продуктов с указанием значений коэффициентов весомости показателей всех трех уровней и предложены формулы комплексного показателя качества для творожных продуктов:
а) учитывающая оценку потребительских предпочтений:
К = 15,3k1+ 5,6k2+ 9,5k3+ 3,0k4+12,7k5+10,3k6+ (1)
+9,3k7+13,4k8+ 9,1k9+ 4,3k10+ 7,5k11,
где К – комплексный показатель качества творожных продуктов, учитывающий показатели потребительских предпочтений, %; k1…k11 – относительный показатель качества творожного продукта: 1 – вкус, 2 – запах, 3 – консистенция, 4 – цвет, 5 – отсутствие отделения сыворотки, 6 – наличие кусочков наполнителя, 7 – срок годности, 8 – полезности, 9 – отсутствие консервантов, ароматизаторов и красителей, 10 – калорийность, 11 – приемлемая цена;
б) учитывающая оценку количественно измеряемых показателей качества творожных продуктов:
– для творожных десертов:
Q = 7,1q1+5,3q2+11,9q3+6,3q4+7,9q5+4,0q6+
+3,2q7+2,0q8+4,3q9+8,5q10+4,5q11+7,1q12+ (2)
+6,7q13+6,7q14+8,3q15+4,2q16+8,4q17,
– для творожных сыров:
Q = 7,1q1+2,7q2+11,5q3+6,2q4+7,7q5+3,9q6+3,1q7+
+2,0q8+4,1q9+7,0q10+4,4q11+6,8q12+ (3)
+6,6q13+6,6q14+8,0q15+4,1q16+8,2q17,__
где Q – комплексный показатель качества творожных продуктов, учитывающий фактические значения целевых показателей качества и их относительный вес, %;
q1…q17 – относительный показатель качества творожного продукта: массовые доли:
1 – жира, 2 – сахара (творожные десерты) или соли (творожные сыры), 3 – белка, 4 – воды;
количества: 5 – структурообразователей, 6 – консервантов, 7 – ароматизаторов, 8 – красителей, 9 – функциональных добавок, 10 – наполнителя; 11 – энергетическая ценность; 12 – кислотность; 13 – пластичность; 14 – предельное напряжение сдвига; 15 – влагосвязывающая способность; 16 – срок годности и 17 – цена продукции.
 
Относительный показатель качества потребительских предпочтений (ki и qi) i-го свойства определяется как отношение целевого значения i-го показателя качества к значению этого показателя в продукте. Причем отношение числовых значений показателей качества составляются так, чтобы при повышении качества оно стремилось k1, а при снижении – k0.
5. Разработаны предложения по обеспечению ожидаемого качества новых творожных продуктов, включающие обоснование выбора сырьевых компонентов, влияющих на целевые значения показателей качества творожных продуктов. Основные пути повышения качества творожных продуктов следующие: достижение однородной консистенции за счет
использования структурообразователей; снижение массовой доли жира и энергетической ценности; применение натуральных ингредиентов, не наносящих вред здоровью потребителя; снижение себестоимости продукции; введение в рецептуру компонентов,
полезных для здоровья; увеличение срока годности продукта без использования консервантов.
6. На основе анализа результатов полного факторного эксперимента разработаны технологии производства и рецептуры творожных десертов и творожных сыров (табл. 1) с целевыми значениями массовой доли жира (3,7 и 12,5 % соответственно),
предельного напряжения сдвига (105 и 240 Па соответственно) и температурой тепловой обработки (80…85 °С с выдержкой 1 мин), обеспечивающими целевое значение срока годности (30 суток). Технология была апробирована в промышленных условиях.
7. В образцах творожных десертов и творожных сыров, выработанных в промышленных условиях, определяли фактические значения целевых показателей качества творожных
продуктов и проводили оценку показателей потребительских предпочтений. Результаты представлены на рис. 3.
 
Значения комплексного показателя качества К, характеризующего потребительские предпочтения для новых творожных десертов и творожных сыров, составляют 95,5 и 98,1 % соответственно; значения комплексного показателя качества Q, характеризующего оценку количественно измеряемых показателей, – 98,5 и 98,2 % соответственно. Установлено, разработанные продукты наиболее полно отвечают ожиданиям потребителей, что обеспечивает их высокий спрос и конкурентное преимущество.
8. Утверждена техническая документация (ТУ и ТИ 9222-050-02068640 «Крем творожный пастеризованный», ТУ и ТИ 9222-051-02068640 «Паста творожная пастеризованная»).
 
Новизна научно обоснованного решения отражена в двух патентах на изобретение (Пат.
2311788 Российская Федерация, А23С 23/00. Композиция для производства творожного продукта / Н.И. Дунченко, В.С. Янковская, Н.С. Кононов, И.П. Савенкова. – № 2006110083/13; заявл. 30.03.2006; опубл. 10.12.2007, Бюл. № 34. – 4 с.; Пат. 2328128
Российская Федерация, А23С 19/082, А23С 19/084, А23С 23/00. Способ получения термизированного молочно-сывороточного продукта / Н.И. Дунченко, Р. Аль-Кайси, Н.С. Кононов, В.С. Янковская, С.В. Купцова, И.П. Савенкова. – № 20061449- 31/13; заявл. 19.12.2006 ; опубл. 10.07.2008, Бюл. № 19. – 4 с.)
 
Выводы
 
Полученные данные подтверждают, что предложенные этапы квалиметрического прогнозирования позволяют разработать продукцию, отвечающую ожиданиям потребителей, что минимизирует работы по корректированию качества продукта после
его появления на рынке.