Программный комплекс технолога мясоперерабатывающего предприятия

Проблемы и задачи

Необходимость удешевления продукции приводит к тому, что в рецептуре появляются все новые и новые заменители мяса и функциональные добавки. В последнее время на мясоперерабатывающих предприятиях находит широкое применение частичная замена основного сырья (говядины и свинины) на мясо птицы механической обвалки, свиную шкурку, а также белки молочного, растительного и животного происхождения.

Все эти ингредиенты требуют определенных ограничений при их использовании. Так, например, мясо птицы механической обвалки имеет ограниченный срок хранения. Все это усложняет работу технологам, которым приходится принимать в расчет все негативные факторы сырья-заменителя и нивелировать их.

Необходимо понимать, что спрос на продукцию зависит не только от цены, но и от ее качества, которое закладывается на этапе составления фарша, так как именно показатели фаршевой смеси, а не готового продукта, являются управляемыми параметрами. Поэтому рентабельность продукции во многом зависит от состава рецептуры. Чтобы получить оптимальную рецептуру, технолог должен решить двойственную задачу − конечный продукт должен быть минимален по стоимости, но в то же время соответствовать параметрам потребительского качества.

 

Не каждый специалист может учесть все

В настоящее время нет четко регламентированных правил составления рецептур. Они создаются опытным путем, на основе опыта, знаний и интуиции технологов. Несложно составить рецептуру, если на складе в наличии есть весь ассортимент сырья, все сырье хорошего качества, цены на сырье ниже, чем у конкурентов. Но такая ситуация скорее исключение, чем правило.

А если не все сырье соответствует требуемому качеству, если приходится производить замену одного вида сырья другим, если время на поиск вариантов хорошей рецептуры ограничено, а тут еще и масса совершенно второстепенных проблем… Конечно, технологу очень трудно обеспечить стабильное качество продукции.

Выходом из данной ситуации могут служить современные информационные технологии в виде специализированных компьютерных программ, предназначенных для повышения эффективности управления технологическим процессом и облегчения работы самих технологов.

На рынке информационных технологий в секторе мясоперерабатывающих предприятий сейчас предлагается множество программных продуктов, решающих лишь вопросы автоматизации учетной деятельности на производстве, но совершенно не приспособленных к решению вышеупомянутых технологических проблем. Они не решают вопросов технологического характера – поиск оптимальных рецептур, баланс сырья, управление сырьевыми ресурсами, управление качеством, жиловка мяса по сортам и по анатомическому строению мышц.

 

 

Программа для мясо- и рыбопереработчиков

В настоящее время единственной системой, которая позволяет решать данные проблемы, является программный комплекс «ОПТИМИТ». Математический аппарат и экспертная система этой программы обеспечивают высокую эффективность процесса моделирования и гарантируют получение оптимального ингредиентного состава рецептур мясных, колбасных и рыбных изделий с учетом существующих проблем мясо- и рыбоперерабатывающих отраслей.

На базе действующих нормативных документов и в соответствии с требованиями технолога к ингредиентному и физико-химическому составу продукции программа позволяет рассчитать рецептуру различных видов мясных и рыбных изделий по критерию минимизации себестоимости конечного продукта, при условии сохранения его потребительских качеств. Расчет рецептуры ведется с учетом оптимальных физико-химических и функционально-технологических свойств: водосвязывающая, влагоудерживающая, эмульгирующая способность, стабильность фаршевых эмульсий, уровень pH и т. п.

Основными функциями программы являются:

      - минимизация себестоимости готового продукта с сохранением его потребительских свойств;

      - определение оптимальных рецептурных замен с учетом текущей конъюнктуры цен на сырье;

      - обеспечение стабильности фаршевых эмульсий, оптимальных физико-химических и функционально-технологических свойств;

      - экспертная система, анализирующая качество рецептуры, выявляющая технологические проблемы и предлагающая пути их решения;

      - создание новых продуктов с заданными потребительскими характеристиками и оптимальной себестоимостью в минимальные сроки;

      - управление сырьевыми ресурсами;

      - формирование альтернативных рецептур;

      - поиск оптимальной альтернативы действующей (базовой) рецептуры с учетом остатков сырья на складе, его цены и рентабельности;

      - формирование рецептурного журнала;

      - расчет экономических показателей;

      - планирование закупки сырья;

      - интеграция с бухгалтерскими программами (1С:Предприятие, Галактика и др.);

      - использование блендов (смесей ингредиентов) как отдельных компонентов рецептур;

      - реологический анализ сырокопченых колбас;

      - жиловка мяса по сортам и по анатомическому строению мышц;

      - формирование групп пользователей и управление их правами доступа к отдельным модулям программы.

 

Функции для учета складских операций, реализованные в программе, позволяют:

     - вести учет прихода, расхода, остатков сырья по партиям;

     - использование нескольких групп цен, например, оптовые, фактические, планируемые, цен для различных регионов и т. д.;

     - вести учет сырья в различных единицах измерения;

     - вести учет сырья в различной валюте;

     - устанавливать фактическое качество сырья.

 

База данных программы включает в себя действующую нормативную документацию и справочные материалы.

Алгоритм оптимизации состоит из трех шагов:

     - выбираем из базы данных базовую рецептуру, которую необходимо оптимизировать;

     - вводим ограничения:

     - допустимый диапазон на изменение физико-химических свойств продукта (минимальное и максимальное отклонение по содержанию белка, жира, влаги, pH и т. д.);

     - возможные заменители отдельных ингредиентов;

     - требования к содержанию ингредиентов (минимальное и максимальное значения);

     - выполняем расчет.

 

Практический пример расчета

Продемонстрируем работу программного комплекса «ОПТИМИТ» на примере поиска оптимальной альтернативы базовой рецептуре «Колбаски гриль “Люкс”»ТУ 9213-010-40155161-2002, состав которой приведен в таблице 1 (базовая рецептура).

 

Таблица 1. Состав базовой и альтернативной рецептур «Колбаски гриль “Люкс”»

 

Основная решаемая задача – минимизация себестоимости конечного продукта при условии сохранения его потребительских качеств. Задача программы состояла в определении состава и количества сырьевых ингредиентов рецептуры с учетом частичной замены основного сырья, текущих цен на сырье и выполнении заданных требований.

К альтернативной рецептуре были предъявлены следующие требования.

Стоимость фарша не должна превышать 80 рублей за 1 кг. В качестве частичной замены говядины II сорта, свинины полужирной были предложены заменители: гидратированный животный белок, мясо нежирных кур механической обвалки, соевый белок.

Ингредиентный состав фарша (в расчете на 100%) должен соответствовать требованиям, приведенным в таблице 2.

 

Таблица 2. Требования к ингредиентному составу фарша (в расчете на 100%)

 

Расчет необходимого количества воды входит в функции программы. Содержание остальных ингредиентов в выходной рецептуре остаются без изменений. По органолептическим и физико-химический показателям готовый продукт должен соответствовать нормативным требованиям «Колбаски гриль “Люкс”» ТУ 9213-010-40155161-2002. Показатель pH фарша рассчитанной рецептуры должен быть в диапазоне 6,0-6,2.

Программный комплекс «ОПТИМИТ» рассчитал на базе рецептуры «Колбаски гриль “Люкс”» ТУ 9213-010-40155161-2002 оптимальную по цене и качеству рецептуру (табл. 1). Расчет рецептуры выполнялся по критерию минимизации себестоимости продукта с учетом заданных требований и текущих цен на сырье.

Стоимость фарша альтернативной рецептуры составила 79,89 рублей, что на 22,65 рублей дешевле нормативной. Удешевление стоимости фарша составило 22%. Вид экранного окна, соответствующего альтернативной рецептуре, представлен на рисунке 1.

Рисунок 1. Фрагмент программного комплекса. Результат оптимизации рецептуры

 «Колбаски гриль “Люкс”» ТУ 9213-010-40155161-2002

 

Помимо оптимизации рецептур, программа выполняет еще одну важную функцию – формирует альтернативные рецептуры и выполняет поиск оптимальной альтернативы базовой рецептуре с учетом остатков сырья на складе, его цены и экономической рентабельности продукции. Например, сорвались поставки какого-либо сырья или отсутствует на складе какой-либо ингредиент. Под вопросом выполнение производственного задания. В этом случае помощь программы может оказаться неоценимой: технолог может быстро выбрать альтернативный вариант, не нарушив при этом потребительских качеств продукта.

Таким образом, альтернативные рецептуры позволяют предприятию в условиях изменения цен на сырье или перебоев с его наличием, рентабельно выполнять заявки клиентов на готовую продукцию.

 

Экспертная система анализа качества рецептуры

Экспертная система (МИТ Эксперт) – это модуль программы, способный частично заменить специалиста-эксперта в разрешении проблемной ситуации. Подобный модуль, реализован в программе «ОПТИМИТ». Он анализирует качество рецептуры, выявляет технологические проблемы и предлагает технологу пути их решения. При анализе учитываются физико-химические и функционально-технологические свойства ингредиентов.

Продемонстрируем работу экспертной системы на примере анализа классической рецептуры (базовая) вареной колбасы, в состав которой входит свинина с пороком PSE (таблица 3).

 

Таблица 3. Рецептура вареной колбасы, в состав которой входит свинина с пороком PSE

 

В состав комплексных пищевых добавок, реализуемых на российском рынке, в основном, входят следующие ингредиенты: натуральные специи, эфирные масла и олеорезины; усилитель вкуса; краситель; фиксатор окраски; фосфат и т. д.

Как правило, функциональная часть таких добавок остается постоянной, вне зависимости от качества сырья и условий производства. Поэтому, не учитывая данные особенности, их применение оказывается малоэффективным, как с технологической, так с и экономической точек зрения.

В рассматриваемом примере используется сырьевой компонент – свинина с пороком PSE. Она имеет низкую водосвязывающую и водоудерживающую способности. Для того чтобы удержать влагу в фарше и при термообработке не дать ей выделиться, т. е. свести к минимуму риск образования бульонно-жирового отека, необходимо в рецептуре использовать добавки, в составе которых обязательно присутствуют адаптированные ингредиенты, позволяющие свести к минимуму возникающие риски. Поэтому использование в приведенной рецептуре только комплексных пищевых добавок (например, «Росмикс Докторская», «Тари комби», «Докторская комби» и т. д.) недостаточно для обеспечения стабильного качества готового продукта.

Экспертная система в результате анализа рассматриваемой рецептуры выявила ряд проблем:

     - обнаружено сырье с пороком PSE;

     - заниженный pH;

     - возможен избыток остаточного нитрита натрия;

     - низкий коэффициент гидратации.

 

По каждой выявленной проблеме программа определяет негативное воздействие и дает свои рекомендации. В таблице 4, в качестве примера, представлена информация, которая было выдана экспертной системой по проблемам 1 и 3 с учетом заданного в программе наличия сырья на складе:

 

 

Таблица 4. Результаты анализа рецептуры экспертной системой

 

 

Согласно рекомендациям экспертной системы, в базовую рецептуру были внесены изменения и проведен повторный анализ. В результате этого анализа в скорректированной (альтернативной) рецептуре экспертная система также обнаружила сырье с пороком PSE, но уже в рекомендациях указала, что рецептура содержит необходимые компоненты для устранения данного дефекта.

Результаты сравнение экономической эффективности базовой и альтернативной рецептуры представлены в таблице 5:

 

 

 

Таблица 5. Сравнение экономической эффективности базовой и альтернативной рецептур

 

 

Таким образом, рекомендации экспертной системы программы «ОПТИМИТ», позволяет снизить себестоимость готового продукта, в частности, применение добавки «Росмикс система PSE» в рассматриваемой рецептуре снизило стоимость фарша на 3%.

Результаты сравнения качественных характеристик этих рецептур представлены в таблице 6.

 

Таблица 6. Сравнение качественных характеристик

 

Рекомендации экспертной системы позволяют избежать технологического брака в конечном продукте, в частности, применение добавки «Росмикс система PSE» в рассматриваемой рецептуре снизило содержание соли, нитрита натрия, а также позволило достичь оптимальное (заданное) значение pH фарша, водосвязывающей и влагоудерживающей способностей (которые характеризует коэффициент гидратации).

 

Другие области применения программы

Кроме своего основного назначения – оптимизации текущих и формирования альтернативных рецептур, программа может иметь более широкий спектр применения.

Разработка долгосрочной стратегии развития предприятия – залог успешного управления. Но на расчет экономической эффективности и стратегии всех вариантов требуется большое количество времени и материальных затрат. Использование программного комплекса позволяет не только ускорить и удешевить процесс планирования, но также сможет снизить себестоимость производимых продуктов и сократить денежные вливания в разработку новой продукции.

«ОПТИМИТ» – это инструмент технолога, как при плановой работе, так и при решении различных критических ситуаций. Это программное обеспечение не заменяет технолога, а делает его работу эффективнее.

Программный комплекс «ОПТИМИТ» построен на архитектуре клиент-сервер, поэтому может работать как на локальном компьютере, так и в сети.

 

Что в итоге?

      Программный комплекс «ОПТИМИТ» − это программный продукт нового поколения для решения технологических вопросов на предприятиях мясной и рыбной отраслей.

      Программный комплекс «ОПТИМИТ» существенно сокращает временные и финансовые ресурсы, предлагает варианты снижения себестоимости производимой продукции, а также позволяет снизить затраты на разработку новых видов продуктов.

      Программный комплекс «ОПТИМИТ» − это инструмент технолога как при плановой работе, так и при решении различных критических ситуаций.