Контроль качества замороженных продуктов

Цораев Г.В.

Биологический Факультет Московского Государственного Университета им.

М.В.Ломоносова

Рынок замороженных продуктовЕжегодный оборот мирового рынка замороженной продукции составляет 218,5 млрд. долларов.

Оборот Российского сегмента рынка составляет 7,1 млрд. долларов, ежегодный прирост достигает 30-40%.

• Полуфабрикаты• Мясо• Морепродукты• Фрукты• Овощи

Источник «MarketsandMarkets»

Рынок замороженных продуктовЕжегодный оборот мирового рынка замороженной продукции составляет 218,5 млрд. долларов.

Оборот Российского сегмента рынка составляет 7,1 млрд. долларов, ежегодный прирост достигает 30-40%.

Мировой рынок упаковки оценивается в $440 млрд. 70% упаковки приходится на продукты питания и напитки. Рынок упаковки для замороженных продуктов оценивается в $40 млрд.

Источник «MarketsandMarkets»

Источник «Credit Suisse First Boston»

Контроль качества замороженной продукции

• Требуется на всех стадиях производства

• При транспортировке• При хранении• Непосредственно

перед употреблением

Факторы, определяющие качество продукции:Соблюдение температурного режима

Скорость замораживанияСтруктура льда

ГОСТ 7269-79 Методы отбора образцов и органолептические методы определения свежести

100 % FRESH

Годен до:29.02.2112

Контроль качества замороженной продукции

Срок годности не отражает реального состояния продукта

100 % FRESH

Годен до:29.02.2112

Электронные датчики

Основная часть фирм сконцентрирована в КНР (KTJ; Henan Wheat Import And Export Co., Ltd), и в США (QA Supplies, LLC; Keika Ventures).

Электронные датчикиДостоинства:

• Высокая точность• Возможность повторного

применения• Универсальность

Недостатки:

• Крупные габариты (~10 см)• Высокая цена (450 – 600

рублей за шт.)• Невозможно встроить в

индивидуальную упаковку• Необходимо

дополнительное оборудование

Основная часть фирм сконцентрирована в КНР (KTJ; Henan Wheat Import And Export Co., Ltd), и в США (QA Supplies, LLC; Keika Ventures).

Соблюдение температурного режимаСкорость замораживания

Структура льда

100 % FRESH

Годен до:29.02.2112

Механические и ЖК датчики

ChillcheckerTMC Hallcrest (Великобритания)

Механические и ЖК датчикиДостоинства:

• Автономность

Недостатки:

• Крупные габариты (~5 см)• Высокая цена (от 210 до

450 рублей за шт.)• Невозможно встроить в

индивидуальную упаковку

ChillcheckerTMC Hallcrest (Великобритания)

Соблюдение температурного режимаСкорость замораживания

Структура льда

Предлагаемый продукт• Низкая цена (менее 40 копеек

за шт.)• Малый размер• Автономность• Универсальность• Датчик встроен в

индивидуальную упаковку• Позволяет контролировать не

только соблюдение температурного режима, но и скорость замораживания

Упаковка с датчиком температуры

Соблюдение температурного режима

Скорость замораживания

Структура льда

Варианты лабораторных прототипов двухкомпонентных датчиков

Расположение компонентов в капсуле позволяет визуально определить размораживался

продукт или нет

Анализ сигнала флуоресценции позволяет получить информацию

о скорости замораживания.

Белок – сенсор температуры

Сверху: строение фотосинтетических мембран цианобактерии Synechocystis sp. PCC6803. PC – фикоцианин, APC – аллофикоцианин, D1, D2, – белки комплекса ФС2, OCP – orange carotenoid protein.

В центре: схематическое представление структуры тримеров аллофикоцианина по данным рентгеноструктурного анализа. Показано расположение хромофоров и элементы вторичной структуры.

Снизу: химическое строение хромофора - фикоцианобилина. Пиррольные кольца пронумерованы от A до D.

Температурные зависимости

-200 -150 -100 -50 0 50

600

800

1000

1200

1400

1600

1800

2000

2200

медленное замораживание быстрое замораживание

, пс

Температура, °C

123

-200 -150 -100 -50 0 5028

30

32

34

36

38

40

42

44

46

ф

л, н

м

Температура, °С

быстрое замораживание медленное замораживание

123

Влияние скорости замораживания и растворителя на среднее время жизни флуоресценции АФЦ при λ=660 нм (слева) и полуширину спектра флуоресценции (справа). Черные квадраты – медленное замораживание, Na-Pi буфер рН 7,0. Красные круги – быстрое замораживание, Na-Pi буфер рН 7,0.

Е.Г. Максимов, Г.В. Цораев, В.З. Пащенко, А.Б. Рубин, (2012) Природа аномальной температурной зависимости времени жизни флуоресценции аллофикоцианина, ДАН, том 443, № 3, с. 377–381.

Регистрация мгновенных спектров флуоресценции

Слева: схема установки для регистрации мгновенных спектров флуоресценции, обозначения: 1 – лазер, 2 – световод лазера, 3 – нейтральные светофильтры, 4 – кюветное отделение, 5 – фокусирующие линзы и граничные светофильтры, 6 – световод полихроматора, 7 – полихроматор, 8 – многоканальный детектор, 9 – система циркуляции воздуха, 10 – вычислительная плата и компьютер. Справа: мгновенные спектры флуоресценции аллофикоцианина при температуре 25 °С. Возбуждение 405 нм, 25 пс, 50 МГц.

Разработка и испытание компактного флуориметра для экспресс-оценки параметров

замораживания и хранения продуктов.

Menu Back

Изменение длительности флуоресценции коррелирует с изменением других параметров, поэтому для считывания информации с сенсора можно использовать не только сложную и дорогую аппаратуру.

Процедура анализа спектральных характеристик может быть автоматизирована.

Этапы реализация проекта

I. Разработка методики оценки параметров замораживания и хранения продуктов, основаной на аномальной температурной зависимости флуоресценции фикобилипротеинов.

II. Создание и испытание нового типа упаковки для замороженных продуктов, содержащего капсулу с белком-сенсором.

III. Разработка и испытание компактного флуориметра для экспресс-оценки параметров замораживания и хранения продуктов.

Переговоры о сотрудничестве1. Союз Полимер2. ГОТЭК3. «Охта»4. Бондюэль5. «РОК»:6. Сибирский Гурман7. Санта Бремор8. «4 сезона» 9. Циркон10. Аквакультура11. Герхард Шуберт / Gerhard

Schubert GmbH

12. Anhui Zengran Packaging Technology

13. «Ишида»14. Мультивак15. CSi GmbH16. Heuft GmbH17. Formeca Oy18. Gardenstaff19. IrsaVision

Составляющие успешной реализации проекта

1. Метод позволяет быстро и точно оценивать характеристики замороженной продукции.

2. Низкая себестоимость капсул с белком-сенсором (не более 40 копеек за единицу продукции).

3. Отсутствие технологических аналогов. 4. Растущий спрос на качественные продукты

питания.5. Стремительные темпы роста Российского и

международного рынка замороженных продуктов.

5. Высокий профессионализм команды, в распоряжении которой находится широкий спектр методов исследования и высокотехнологичное оборудование.

6. Успешные испытания лабораторного прототипа.7. Интерес компаний производителей

замороженной продукции и упаковки к проекту.

Составляющие успешной реализации проекта