Применение статистических методов контроля и управления качеством при производстве подсолнечного масла

Министерство образования и науки Российской Федерации

Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение

высшего профессионального образования

«Магнитогорский государственный технический университет

им. Г.И. Носова»

 

 

 

Факультет стандартизации, химии и биотехнологии

 

 

 

Кафедра стандартизации, сертификации и технологии продуктов питания

 

 

 

 

 

КУРСОВАЯ РАБОТА

 

по дисциплине: «Статистические методы контроля и управления качеством продуктов питания»

на тему: «Применение статистических методов контроля и управления

качеством при производстве подсолнечного масла»

 

 

 

 

 

 

Выполнил: студент 4 курса гр.ТСП-10

Алембаева И. И.

Дата, подпись_____________________

Проверил: доцент, к. т. н.

Вайскробова Е. С.

 

 

Работа защищена «___» __________ 20__г. с оценкой ___________________

__________

(подпись)

 

 

 

Магнитогорск

2014 
Министерство образования и науки Российской Федерации

Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение

высшего профессионального образования

«Магнитогорский государственный технический университет

им. Г.И. Носова»

 

 

 

Факультет стандартизации, химии и биотехнологии

 

 

 

Кафедра стандартизации, сертификации и технологии продуктов питания

 

 

 

 

Задание

 

Содержание работы:

• титульный лист;
• задание;
• содержание;
• введение;
• основная часть;
• заключение;
• список используемых источников;
• приложения.

 

 

 

Выдано: студенту группы ТСП-10 Алембаевой И. И.

Дата выдачи: «___» ___________2013 г.

Срок сдачи:   «___» ___________2013 г.

Задание получил: ______________/_______________________/

                                      (подпись)        (расшифровка подписи)

Руководитель: _____________/_________________________/

                                (подпись)          (расшифровка подписи)

 

 

 

 

Магнитогорск

2014 
Содержание

 

 

 

Введение

 

Растительное масло является продуктом повседневного спроса, который используется как в чистом виде, так и в виде разнообразных продуктов, получаемых при переработке масел, – маргарина, майонеза и др. Широко используются растительные масла и в пищевой промышленности. Доминирующим на рынке является сегмент подсолнечного масла, на долю которого приходится более 85% продаж. Это связано с тем, что подсолнечник — сырье для производства — легко выращивается во многих климатических зонах практически во всех регионах России, а производство масла подсолнечного из него — процесс хорошо отработанный и налаженный.

Подсолнечное масло — это уникальный продукт, имеющий специфический состав и оказывающий определённое действие на организм. Ключевыми компонентами состава подсолнечного масла являются: растительные жиры, значительно легче усваиваемые организмом, чем животные; жирные кислоты – стеариновая, линолевая, линоленовая, арахидоновая, а также витамины А, D, E. Польза этих компонентов состава в том, что они крайне необходимы организму для нормального построения различных клеток и тканей и относятся к числу незаменимых.

В процессе производства содержание полезных веществ в растительном масле уменьшается, а после некоторых стадий переработки могут сохраняться посторонние химические вещества, вызывающие появление дефектов. Поэтому для совершенствования качества продукции и процессов необходимо принять меры по выявлению причин дефектов и их устранению. Для этого необходимо организовать поиск фактов, характеризующих несоответствия, в подавляющем большинстве которыми являются статистические данные, разработать методы анализа и обработки данных, выявить коренные причины дефектов и разработать мероприятия по их устранению с наименьшими затратами.

Цель данной курсовой работы: освоить навыки практического применения статистических методов контроля и управления качеством на примере производства подсолнечного масла.

Для достижения поставленной цели необходимо решить следующие задачи:

• изучить технологию производства подсолнечного масла;
• провести анализ нормативной документации и выявить требования, предъявляемые к качеству подсолнечного масла;
• выявить все возможные дефекты и пороки масла подсолнечного и определить причины их появления;
• изучить основные инструменты статистического контроля и управления качеством;

освоить принципы построения диаграмм, применяемых для статистического контроля качества продукции и процессов. 
1 Технология производства продукции

 

1.1 Ассортимент

 

В соответствии с ГОСТ Р 52465-2005 подсолнечное масло в зависимости от обработки, уровня значений показателей качества и назначения подразделяют на марки, которые представлены в таблице 1 [3].

 

Таблица 1 – Классификация подсолнечного масла

Марка подсолнечного масла	Назначение
Рафинированное дезодорированное «Премиум»	Для непосредственного употребления в пищу и для производства продуктов детского и диетического питания
Рафинированное дезодорированное «Высший сорт»	Для непосредственного употребления в пищу и для производства пищевых продуктов
Рафинированное дезодорированное «Первый сорт»
Рафинированное недезодорированное	Для производства пищевых продуктов и для промышленной переработки
Нерафинированное «Высший сорт»	Для непосредственного употребления в пищу, для производства пищевых продуктов и для промышленной переработки
Нерафинированное «Первый сорт»
Нерафинированное для промышленной переработки	Для промышленной переработки

 

1.2 Характеристика сырья

 

Основным сырьем для производства подсолнечного масла являются семена подсолнечника, который относятся к группе масличных растений. Подсолнечник принадлежит к ботаническому семейству астровых, цветки которого собраны в соцветие типа корзинки, относится к однолетним культурам. Это высокоурожайная культура, пригодная для механизированного возделывания и уборки. Плод подсолнечника — удлиненная клиновидная семянка, состоящая из кожуры (лузги) и белого семени (ядра), покрытого семенной оболочкой. На долю лузги приходится 22-56% от общей массы семянки. Содержание масла в семенах подсолнечника превышает 50% и в чистом ядре составляет 70%. В России культивируется более 50 сортов подсолнечника. При выведении новых сортов стремятся увеличить урожайность, стойкость растений к полевым вредителям, повысить содержание масла, изменить его химический состав. Лучшие сорта подсолнечника («Юбилейный-60», «Флагман», «Лидер») отличаются высокой урожайностью (до 3,5 – 3,7 т/га), высокой масличностью (до 52 – 56%) и пригодностью к механизированной уборке. Требования к сырью устанавливает ГОСТ 22391-89 «Подсолнечник. Требования при заготовках и поставках» [6].

 

1.3 Стадии технологического процесса

 

Производство растительного масла, в т. ч. и подсолнечного, состоит из следующих основных стадий:

— подготовка к хранению и хранение семян;

— очистка и сушка семян;

— отделение чистого ядра и его измельчение;

— пропарка и жарение мезги;

— извлечение масла (прессование и экстрагирование);

— очистка (рафинация) масла;

— расфасовка и хранение.

 

1.4 Описание технологического процесса

 

Период заготовки подсолнечных семян длится не более 2 – 3 месяцев, поэтому необходимо сохранить до переработки большие партии семян в течение длительного времени с минимальными потерями и без снижения качества. В процессе хранения масличность семян снижается, а в масле растет содержание свободных жирных кислот и продуктов их окисления. На данные процессы влияет влажность, температура и состав газовой атмосферы, окружающей семена. Для обеспечения хорошей сохранности семян применяют следующие режимы: 1) хранение семян при пониженной влажности; 2) хранение в охлажденном состоянии; 3) хранение без доступа воздуха. Создание оптимальных режимов хранения позволяет резко замедлить все биохимические процессы в семенной массе, избежать потерь и максимально сохранить качество масла [8].

Семенная масса, поступающая на хранение и переработку, представляет собой неоднородную смесь из семян и органических (стебли растений, листья, оболочки семян), минеральных (земля, камни, песок), масличных (частично повреждённые или проросшие семена основной масличной культуры) примесей. Переработка засоренного сырья приводит к снижению качества получаемого масла, при этом возрастают потери масла, увеличивается износ и количество поломок технологического оборудования, ухудшаются свойства обезжиренных остатков – жмыхов и шротов. Очистку семян от примесей производят следующими методами:

- разделение  семенной массы по размерам  путём просеивания через сита  с отверстиями разных размеров и формы;

- разделение  семенной массы по аэродинамическим  свойствам путём продувки слоя  семян воздухом;

- разделение металлопримесей и семян по ферромагнитным свойствам [7].

Семена подсолнечника имеют твердую оболочку, которую следует отделять перед извлечением масла. Отделение оболочек от ядра улучшает качество получаемого масла, при этом увеличивается производительность технологического оборудования, снижаются потери масла, повышается пищевая и кормовая ценность жмыха и шрота. Процесс отделения оболочки состоит из двух операций: разрушения оболочек семян (обрушивание) и последующего отделения их от ядра. В результате обрушивания получают смесь, называемую рушанкой, которая состоит из целого ядра, оболочки, частиц ядра, масличной пыли, целых и неполностью обрушенных семян (недоруша). Далее полученную смесь разделяют на фракции. Очищенное ядро, которое не должно содержать более 3–8% оболочек, поступает на измельчение [9].

Задачей измельчения является максимальное разрушение клеток и получение однородных частиц для дальнейшей переработки. На структуру образовавшейся мятки влияет влажность ядер, поступающих на измельчение. Сухие семена более хрупкие и при измельчении из них образуется много мелких частиц, ухудшающих свойства мятки в процессе ее технологической переработки. Семена с большей влажностью более пластичны, и из них получается мятка однородной рыхлой структуры. Ядро семян подсолнечника должно иметь влажность в пределах 5,5–6%. Качество измельчения определяется проходом частиц мятки через сито с размером ячеек 1 мм и для подсолнечника проход должен быть не менее 60% [8].

Для эффективного извлечения масла из мятки проводят влаготепловую обработку при непрерывном и тщательном перемешивании. Процесс влаготепловой обработки состоит из двух этапов:

– увлажнение мятки и подогрев до температуры 80–85°С с одновременным увлажнением водой или острым паром. При этом происходят избирательное смачивание и уменьшение энергии связи масла с нелипидной частью семян на поверхности мятки. Влажность семян подсолнечника после увлажнения составляет 8–9%;

– высушивание и нагрев увлажнённой мятки. При этом изменяются физические свойства масла – уменьшаются вязкость, плотность и поверхностное натяжение.

Материал, получаемый в результате жарения, называется мезгой [9].

Извлечение масла осуществляется двумя принципиально различными способами: прессованием и экстракцией. Прессование представляет собой механический отжим масла на шнековых прессах. Прессование может быть однократным и двукратным – с предварительным и окончательным отжимом масла. Метод экстракции основан на растворении масла в легколетучих органических растворителях и используются для прямой экстракции и для экстракции с однократным предварительным отжимом масла на шнековых прессах [7].

Рафинация – это процесс очистки масел от сопутствующих примесей. К примесям относятся следующие группы веществ: сопутствующие триглицеридам вещества, переходящие из доброкачественного сырья в масло в процессе извлечения; вещества, образующиеся в результате химических реакций при извлечении и хранении жира; собственно примеси –минеральные примеси, частицы мезги или шрота, остатки растворителя или мыла. Помимо нежелательных примесей из жиров при рафинации удаляются и полезные для организма вещества: жирорастворимые витамины, фосфатиды, незаменимые полиненасыщенные жирные кислоты. Рафинированные жиры легче окисляются, так как из них удаляются естественные антиокислители – фосфатиды и токоферолы. Поэтому рафинацию стремятся проводить таким образом, чтобы при максимальном извлечении нежелательных примесей сохранить полезные вещества. Все методы рафинации делятся на: физические – отстаивание, центрифугирование, фильтрация, которые используются для удаления механических частиц и коллоидно-растворенных веществ; химические – сернокислая и щелочная рафинация, гидратация, которые применяются для удаления примесей, образующих в масле коллоидные растворы с участием удаляемых веществ в химических реакциях; физико-химические – отбеливание, дезодорация, вымораживание, которые используются для удаления примесей, образующих в масле истинные растворы без химического изменения самих веществ [9].