Рассмотрим не примере продовольственных товаров

Количественная оценка качества продуктов с использованием метода квалиметрии включает следующие этапы:

1. Определение номенклатуры конкретных свойств пищевого продукта или группы однородных продуктов, способных достоверно и полно охарактеризовать его (их) качество или потребительские свойства. Следует заметить, что выбор конкретных свойств зависит от особенностей того или иного продукта (его биологического происхождения, химического состава, технологических особенностей производства и др.), а также от конкретных задач, решаемых исследователем.

В общем случае может быть рекомендована следующая группировка свойств:

А — группа свойств, характеризующих безопасность продукта, т. е. возможность его пищевого использования по санитарно-гигиеническим соображениям (отсутствие в продукте токсичной микрофлоры, солей тяжелых металлов, хлорорганических и других соединений, оказывающих вредное действие на организм человека или их содержание в количествах, не превышающих предельно допустимые концентрации, регламентируемые соответствующими нормативными документами);

Б — группа свойств, характеризующих органолептические и (или) структурно-механические показатели;

В — группа свойств, определяющих пищевую, биологическую ценность, биологическую эффективность продукта, энергетическую ценность и другие аналогичные показатели, применяемые для конкретного исследования;

Г — группа свойств, характеризующих физико-химические изменения (денатурационные, гидролитические, окислительные и другие изменения), оказывающих влияние на качество продукта при его технологической обработке и (или) характеризующих стойкость продукта к длительному хранению.

Д — группа свойств, наличие которых желательно, но не обязательно, например, оформление упаковки, полнота информации для потребителя и т.д. Эту группу свойств можно условно назвать эстетической. В ряде случаев именно эстетические свойства продукта становятся определяющими при выборе его потребителем.

Для конкретных продуктов и технологических процессов квалиметрическую модель можно упростить, исключив свойства, изменение которых в данном процессе и для данного продукта можно считать несущественным или, наоборот, усложнить за счет выделения (дополнения) отдельных свойств в самостоятельную группу. Так, например, органолептические и структурно-механические свойства продукта могут быть как объединены в одну группу свойств, так и подразделены на две самостоятельные группы.

2. Установление весомости (важности, значимости, степени влияния) определенных на первом этапе свойств. Для осуществления количественной оценки качества исследуемых продуктов используют коэффициенты весомости двух уровней.

Коэффициенты весомости первого уровня — групповые (М,)— характеризуют степень влияния установленных ранее групп свойств на общую оценку пищевого продукта.

Например: М, М, М, М — коэффициенты весомости для групп свойств, характеризующих соответственно органолептические свойства (Б), пищевую и биологическую ценность (В), физико-химические изменения (Г) и эстетические свойства(Д).

Числовые значения групповых коэффициентов весомости определяются с помощью метода экспертных оценок с учетом нижеприведенной закономерности:

Внутри группы свойств качество пищевого продукта оценивается по конкретным показателям качества. Количество показателей (i), характеризующих каждую группу свойств оцениваемого продукта, может быть различным и составлять некую величину. Степень влияния (значимость) каждого конкретного показателя для группы свойств устанавливается через коэффициенты весомости второго уровня — внутригрупповые (т_i).

Числовые значения внутригрупповых коэффициентов весомости определяются также с помощью метода экспертных оценок и должны отвечать условиям, аналогичным для групповых коэффициентов.

Например: т_Бi, т_Вi, т_Гi, т_Дi— коэффициенты весомости i -х показателей внутри каждой группы свойств, при этом

где z, g, q, l — количество показателей качества, характеризующих соответственно органолептические свойства, пищевую и биологическую ценность, физико-химические изменения и эстетические свойства.

3. Выбор эталонных значений показателей качества и (или) потребительских свойств, характеризующих конкретные свойства продукта, как и выбор эталона для оценки уровня качества пищевого продукта, является важным этапом комплексной оценки качества. Например, в качестве эталона мог быть предложен некий пищевой продукт, идеально отвечающий всем потребностям человека как по пищевой ценности, так и по другим свойствам. Однако найти такой продукт практически невозможно. Поэтому целесообразно в качестве эталонных значений показателей качества и (или) потребительских свойств использовать значения, установленные либо нормативной документацией, либо полученные экспериментальным путем при исследовании тех или иных технологических свойств и зависимостей, либо рекомендованные учеными при разработке отдельных товаров с учетом требований теории об адекватном питании. Так, для органолептических показателей в качестве эталона принимается высший балл по принятой исследователем шкале (например: 5; 9; 20 или 100 в зависимости от принятой для данного продукта шкалы балловой оценки).

4. Приведение значений отдельных показателей качества и (или) потребительских свойств к безразмерному виду.

Пищевые продукты имеют разную физико-химическую природу и, следовательно, показатели, характеризующие эти свойства, имеют разную размерность. Сопоставление (сравнение) числовых значений показателей качества и (или) потребительских свойств в рамках одной математической модели возможно при условии приведения их к безразмерному виду.

где k_i — безразмерное значение i-ro показателя качества и (или) потребительского свойства пищевого продукта;

Р_iⁿ — фактическое значение i-ro показателя качества и (или) потребительского свойства пищевого продукта;

Р _i^эт — эталонное значение i-ro показателя качества и (или) потребительского свойства пищевого продукта.

Величина k_i зависит от близости рассматриваемого конкретного значения свойства пищевого продукта к эталонному значению. Если фактическое значение i-ro показателя качества и (или) потребительского свойства пищевого продукта полностью совпадает с эталонным, т. е. выполняется условие Р_iⁿ = Р _i^эт тогда значение k_i = 1.

Любое отклонение ( Р_i) фактического значения i- гoпоказателя качества и (или) потребительского свойства пищевого продукта (Р_iⁿ) от эталонного значения этого показателя (Р _i^эт) свидетельствует о снижении качества продукта.

Чем больше величина отклонения Р_i, тем ниже уровень качества пищевого продукта, т.е. k_i 0, следовательно, k_i изменяется в следующих пределах:

В случае возникновения ситуации, когда наблюдается резкое увеличение значения Р_iⁿ по отношению Р _i^эт, рекомендуется использовать для формулы (5.1) дополнительный коэффициент (f = 0,1; 0,01; 0,001...), который позволит выполнить указанное выше требование . В этом случае выражение (5.1) примет следующий вид:

Например, необходимость применения дополнительного коэффициента (f) возникает при сопоставлении фактического содержания сероводорода в стерилизованном мясном продукте с его содержанием в сыром мясе, которое принимается за эталон при изучении влияния режимов стерилизации на потребительские свойства консервированного мясного продукта.

После того как все подготовительные этапы были выполнены, можно приступать к расчету комплексного показателя качества и (или) потребительских свойств пищевого продукта, применяя метод квалиметрии. Для этого может быть рекомендовано следующее обобщенное выражение:

где К — комплексный безразмерный показатель качества;

М_Aj - коэффициенты, характеризующие безопасность j пищевого продукта. Число коэффициентов безопасности может быть различным и зависит от поставленных перед исследователем задач. Их значение принимается равным единице, если показатели безопасности пищевого продукта соответствуют установленным нормативным требованиям и приравниваются к нулю, если хотя бы один из критериев безопасности не выполняется;

М_Б М_В, М_Г, М_Д— коэффициенты весомости для групп свойств, характеризующих соответственно органолептические показатели (Б), пищевую и биологическую ценность (В), физико-химические изменения (Г) и эстетические свойства (Д);

k_Бi, k_Вi, k_Гi, k_Дi — безразмерная величина, характеризующая значение каждого показателя качества и (или) потребительского свойства пищевого продукта;

m_Бi, m_Вi, m_Гi, m_Дi — внутригрупповые коэффициенты весомости i-x показателей качества внутри каждой группы свойств;

z, д, q, l — количество показателей качества, характеризующих соответственно органолептические свойства, пищевую и биологическую ценность, физико-химические изменения и эстетические свойства.

При проведении комплексной оценки качества необходимо соблюдать следующие условия:

В качестве примера определим, как может выглядеть развернутое математическое выражение для расчета комплексного показателя качества какого-либо мясного продукта. Сначала, следуя рекомендациям, указанным выше, проведем группировку потребительских свойств следующим образом:

• Б — органолептические и структурно-механические свойства продукта, оцениваемые по аромату, вкусу, нежности, напряжению среза, степени пенетрации и другим показателям;

• В — пищевая и биологическая ценность может быть оценена по содержанию в продукте основных питательных веществ, таких как белок, жир, витамины; по качественному составу белка с использованием коэффициента утилитарности аминокислотного состава и показателя сопоставимой избыточности; по показателю перевариемости и ряду других характеристик, имеющих существенное значения для каждого конкретного продукта;

• Г — группа свойств, характеризующая физико-химические изменения продукта при технологической обработке. Это может быть содержание сульфгидрильных групп, величина рН, кислотное и перекисное числа и другие;

• Д — группа свойств, характеризующая эстетические свойства, такие как внешний вид упаковки продукта, информативность этикетки, сроки хранения.

Следовательно, математическое выражение примет следующий вид:

где М_А, — коэффициент, подтверждающий выполнение условия б безопасного использования данного продукта. В нашем случае принимаем его равным единице.

М_Б, М_В, М_Г, М_Д — групповые коэффициенты весомости, определяющие степень влияния каждой группы свойств на общую количественную оценку качества и (или) потребительских свойств мясного продукта. Их числовые значения определены таким образом, чтобы выполнялось условие: М_Б+ М_В +М_Г+ М_Д=1

Рⁿ_ар, Рⁿ_в, Рⁿ_н, Рⁿ_нс, Рⁿ_всс,..., Рⁿ_сп — фактические значения отдельных показателей качества оцениваемого продукта по группе органолептических и структурно-механических свойств (Рⁿ_ар — аромат, Рⁿ_в — вкус, Рⁿ_н — нежность, Рⁿ_всс — водосвязывающая способность мяса, Р" — напряжение среза, Рⁿ_сп — степень пенетрации и др.)

Рⁿ_ар, Рⁿ_в, Рⁿ_н, Рⁿ_нс, Рⁿ_всс,..., Рⁿ_сп - эталонные значения показателей качества оцениваемого продукта по группе органолептических и структурно-механических свойств;

m_Бар, m_Бв,…, m_Бн, m_Бнс, m_Бвсс,, m_Бсп – внутригрупповые коэффициенты весомости отдельных показателей качества оцениваемого продукта по группе органолептических и структурно-механических свойств (m_Бар — весомость показателя аромат, m_Бв — весомость показателя вкус, m_Бн — весомость показателя нежность, m — весомость показателя водосвязывающая способность мяса, m_Бнс — весомость показателя напряжение среза, m_Бсп - весомость показателя степени пенетерации и др.). Числовые значения внутригрупповых коэффициентов определены таким образом, чтобы выполнялось условие: m_Бар+ m_Бв+…+ m_Бн, +m_Бнс+ m_Бвс+ m_Бсп=1

Р^п_б, Р^п_ж, P^п_вит,, Р^п u, P^п_пси,..., P^п_пер — значения отдельных показателей оцениваемого продукта, характеризующих пищевую и биологическую ценность (Р^п_б,, — содержание белка, Р^п_ж — содержание жира, P^п_вит — содержание витаминов, Р^п _U — коэффициент утилитарности аминокислотного состава, P^п_пси — показатель сопоставимой избыточности, P^п_пер — переваримость и др.);

Р^эт_б, Р^эт_ж, P^эт_вит,, Р^эт _u, P^эт_пси,..., P^эт_пер указателей качества оцениваемого продукта по группе свойств, характеризующих пищевую и биологическую ценность;

m_вб, т_вж, т_ввит…, т_вку т_впсиу,, т_вперу - внутригрупповые коэффициенты весомости отдельных Показателей качества оцениваемого продукта по группе свойств, характеризующих пищевую и биологическую ценность продукта (m_вб - весомость показателя содержания белка, m_вж — весомость показателя содержания жира, m _ввит — весомость показателя содержания витаминов; т_вку - весомость показателя коэффициента утилитарности аминокислотного состава, m_впси - весомость показателя "сопоставимой избыточности", m_впер - весомость показателя переваримости и др.). Числовые значения внутригрупповых коэффициентов определены таким образом чтобы выполнялось условие: m_вб+ m_вж+ m_ввит, +…+m_вку+ m_впси+ m_впер=1

Р^п_sн , Р^п_ss, P^п_aw,, Р^п_pН, P^п_пч, …, P^п_кч — фактические значения отдельных показателей оцениваемого продукта, характеризующие физико-химические изменения при технологической обработке (Р^п_sн — содержание сульфгидрильных групп, Р^п_ss — содержание дисульфидных групп, P^п_aw активность воды, Р^п_pН величина рН, P^п_пч перекисное число жира, P^п_кч — кислотное число жира и др.);

Р^эт_sн , Р^эт_ss, P^эт_aw, Р^эт_pН, P^эт_пч, …, P^эт_кч - эталонные значения показателей качества оцениваемого продукта по группе свойств, характеризующих физико-химические изменения при технологической обработке;

m_Гsн ,m_Гss, m_Гaw, m_ГpН, m_Гпч, …, m_Гкч - внутригрупповые коэффициенты весомости отдельных показателей качества оцениваемого продукта по группе свойств, характеризующих физико-химические изменения при технологической обработке (m _Гsн - весомость показателя содержания сульфгидрильных групп, m_Гss - весомость показателя содержания дисульфидных групп, m_Гaw - весомость показателя активности воды, m_ГpН - весомость показателя величины рН продукта, P^эт_кч - весомость показателя кислотного числа жира, P^эт_пч - весомость показателя перекисного числа жира и др.). Числовые значения внутригрупповых коэффициентов определены таким образом, чтобы выполнялось условие: m_Гsн+,m_Гss…+…+ m_Гaw+ m_ГpН+…+ m_Гпч+ m_Гкч= 1;

Р^п_уп, P^п_эт, …, P^п_сх - фактические значения отдельных показателей оцениваемого продукта по группе эстетических свойств (Р^п_уп - внешний вид упаковки продукта, P^п_эт - информативность этикетки продукта, P^п_сх - срок хранения оцениваемого продукта);

Р^эт_уп, P^эт_эт, …, P^эт_сх - эталонные значения показателей качества оцениваемого продукта по группе эстетических свойств;

m_Дуп, m_Дэт, …, m_Дсх - внутригрупповые коэффициенты весомости отдельных показателей качества оцениваемого продукта по группе эстетических свойств оцениваемого продукта (m_Дуп - весомость показателя внешнего вида упаковки продукта, m_Дэт - весомость показателя информативности этикетки, m_Дсх - весомость показателя срока хранения продукта и др.). Числовые значения внутригрупповых коэффициентов определены таким образом, чтобы выполнялось условие: m_Дуп+ m_Дэт+ …+ m_Дсх =1.

Применительно к различным пищевым продуктам количество групп свойств может быть увеличено или, наоборот, сокращено. Также в зависимости от поставленной цели количество оцениваемых показателей качества и (или)потребительских свойств также может быть скорректировано в сторону увеличения или уменьшения в зависимости от конкретных условий и задач исследования.

Пример 1. Используя метод квалиметрии, провести сравнительную оценку комплексных показателей качества образцов формованной говядины копчено-вареной: образец 1 (основное сырье: говядина жилованная 1 сорта — 50% и конина жилованная высшего сорта — 50%) и образец 2 (в качестве основного сырья использована говядина жилованная высшего сорта).

Потребительские свойства образцов говядины копчено-вареной оценивали по органолептическим показателям (аромату, вкусу, нежности, сочности), общему содержанию влаги, белка, жира, аминокислотному и жирно-кислотному составу и коэффициенту утилитарности аминокислотного состава.

В качестве эталона условно выбран идеализированный продукт, содержащий 58% влаги, 19% белка, 19% жира (соотношение белка и жира 1:1), 4% соли и имеющий соотношение ненасыщенных жирных кислот к насыщенным как 1:2, значение коэффициента утилитарности аминокислотного состава, равное единице. Органолептическая оценка проводилась по 9-балльной шкале.

Все показатели качества оцениваемых продуктов приведены к безразмерным величинам путем соотнесения с эталоном. Группировка свойств проводилась по двум факторам: органолептическим показателям и оценке пищевой и биологической ценности. Комплексный показатель рассчитывали по формуле

где К — комплексный показатель качества;

М_А— коэффициент, характеризующий безопасность продукта по микробиологическим показателям; определяет возможность использования в пищу; в данном случае М_А = 1

М_Б; М_В — коэффициенты весомости соответственно по группе органолептических свойств и группе свойств, характеризующих пищевую и биологическую ценность.

m_Бi; т_bi — внутригрупповые коэффициенты по показателям, используемым для характеристики соответственно группы органолептических свойств и группы свойств, характеризующих пищевую и биологическую ценность оцениваемых образцов.

Рⁿ_i — числовое значение i-го показателя качества продукта;

Р^эт_i. — числовое значение i-ro эталонного показателя;

- безразмерное значение i-го показателя качества и (или) потребительского свойства оцениваемого пищевого продукта.

Таблица 5 - Расчет комплексного показателя качества образцов говядины варено-копченой

№ п/п	Показатели	Коэффи-циент весомости	Эталон	Образец 1	Образец 2
	Органолептическая оценка, баллов	0,5
1.1	Аромат	0,2	9,0	7,8	7,6
				0,867	0,844
1.2	Вкус	0,3	9,0	7,7	7,5
				0,856	0,833
1.3	Нежность	0,3	9,0	7,9	8,1
				0,878	0,900
1.4	Сочность	0,2	9,0	8,1	8,0
				0,900	0,889
Итого по группе органолептических свойств:		0,437	0,437
	Оценка пищевой и биологической ценности	0,5
2.1	Содержание влаги, % массе продукта	0,05	58,0	57,9	55,7
				0,998	0,960
2,2	Содержание белка, % массе продукта	0,15	19,0	20,8	22,3
				0,913	0,852
2.3	Содержание жира, % к массе продукта	0,10	19,0	18,3	18,4
				0,963	0,968
2.4	Содержание насыщенных жирных кислот, % к суммарному содержанию жирных кислот	0,2	33,33	47,85	55,35
				0,697	0,602
2.5	Содержание ненасыщенных жирных кислот, % к суммарному содержанию жирных кислот	0,2	66,66	52,15	44,65
				0,782	0,670
2.6	Коэффициент утилитарности аминокислотного состава, доля единицы	0,3	1,0	0,551	0,621
				0,551	0 621
Итого по группе свойств, характеризующих пищевую и биологическую ценность продукта:	-	0,371	0,357
	Комплексный показатель качества			0,810 0,792

Проведенные исследования и сравнение комплексных показателей качества позволяют делать вывод, что по органолептическим показателям исследованные образцы говядины копчено-вареной практически не уступают друг другу, а в целом по пищевой ценности образец 2 даже несколько превосходит образец 1 при одинаковой весомости оцениваемых свойств, несмотря на низкие значения аминокислотной сбалансированности. Значения комплексных показателей качества (потребительских свойств) исследованных образцов имеют также достаточно близкие значения, однако качества (потребительские свойства) образца 2 оценены более высоко.

Таким образом, предложенный подход и математическое выражение определения комплексного показателя, характеризующего качество и (или) потребительские свойства пищевых продуктов, позволяют не только количественно оценить качество продукта, но и осуществить сравнительную оценку.