Дипломная работа по биотехнологии на тему Анализ современных технологий производства минеральных вод

ВВЕДЕНИЕ

Актуальность исследования.
Социально-экономическая проблема нехватки пресной воды серьезно вошла в международную и политическую повестку дня в последнее десятилетие ХХ-го века. 28 июля 2010 года Генеральная ассамблея ООН включила право на воду в перечень базовых прав человека, а мировое сообщество признало расширение доступа к питьевой воде одной из четырех ключевых составляющих целей тысячелетия ООН по обеспечению устойчивости окружающей среды. Комплексные проблемы отдельных регионов мира в распределении водных ресурсов и рост требований человечества к стандартам жизни отражает как постепенное объективное обострение ситуации, так и повышение моральных норм глобального гражданского общества в отношении проблем неравенства и образа жизни.
Минеральная вода для многих людей стала неотъемлемой частью жизни.
В России в настоящее время производят большой ассортимент минеральных вод различных гидрохимических типов и различной минерализации. Однако на российском рынке наблюдается фальсификация минеральных вод. Зачастую за минеральную выдается столовая или питьевая вода, в которую искусственно добавляется неконтролируемое количество солей и диоксида углерода, что небезопасно для здоровья.
За последние годы, с развитием баз технологического оборудования, в значительной степени изменились технологические процессы обработки и розлива минеральных питьевых вод . Технологические особенности розлива минеральных вод различного состава, которые сохраняют все свойства сырьевой базы, требуют проведения специальных научных исследований, посвященных сравнению характеристик современного оборудования, предлагаемого как российскими, так и зарубежными производителями, выбору оптимального, учитывающего особенности розлива вод сложного состава, требующего сохранения легко деградирующих компонентов .
Таким образом вопросы производства минеральных вод являются актуальными.
Цель данной работы – проанализировать современные технологии производства минеральных вод.
Для достижения обозначенной цели были поставлены следующие задачи исследования:
1) Дать характеристику современного рынка минеральных вод в России и мире;
2) Провести исследование рынка минеральных вод в России;
3) Рассмотреть технологии производства минеральных вод в России;
4) Провести сравнение технологии производства минеральных вод в России и в мире;
5) Рассмотреть новые виды напитков на основе минеральных вод;
6) Описать технологии производства напитков на основе минеральных вод;
7) Рассмотреть физическую доступность минеральных вод для населения региона;
8) Определить показатели безопасности и качества минеральной воды;
9) Определить опасные факторы и возможные критические контрольные точки технологического процесса;
10) Рассмотреть порядок мойки, дезинфекции применяемого оборудования в производстве минеральной воды;
11) Описать направления повышения эффективности производства минеральных вод и продовольственной безопасности в данной сфере.
Объектом данного исследования является производство минеральных вод в России и мире.
Предмет исследования – это конкретные виды современных технологий производства минеральных вод.
В процессе исследования были применены следующие методы исследования:
- аналитический поиск, в том числе с использованием глобальной сети Интернет,
- анализ различных источников литературы по теме исследования, в том числе анализ нормативной документации,
- сравнительный анализ.
Работа, в соответствии с выделенными задачами исследования, структурно состоит из трех разделов: «Общая характеристика технологий производства минеральных вод», «Анализ рынка минеральных вод в России и мире» и «Анализ технологии производства минеральных вод в России и мире», введения, основных терминов и определений по ГОСТ Р.54316-2011, заключения и библиографического списка.
Нормативную базу составили Национальный стандарт РФ ГОСТ Р 54316-2011 «Воды минеральные природные питьевые. Общие технические условия», ТР ТС 021/2011 Технический регламент Таможенного союза «О безопасности пищевой продукции», Приказ Федерального агентства по техническому регулированию и метрологии от 22 апреля 2011 г.
Теоретическую базу исследования составляют работы ряда ученых в области технологии производства минеральных вод и исследования показателей качества и безопасности минеральных вод, в том числе научные труды следующих отечественных ученых: Рожнов Е. Д., Севостьянова Е. Н., Царахова Э. Н, Ермолова Г. А. и др.

Структура работы.
Данное исследование состоит из введения, четырех глав, одиннадцати параграфов, заключения, списка литературы, приложения.
Во введении поставлена цель и определены задачи данного исследования. Также во введении обоснована актуальность работы, определен объект, предмет, методологическая основа работы.
В первой главе, состоящей из двух параграфов, проводится анализ рынка минеральных вод в России и мире.
Вторая глава посвящена анализу технологий производства минеральных вод в России и мире.
В третьей главе, состоящей из двух параграфов, рассматриваются виды напитков на основе минеральных вод и технологии производства напитков на их основе.
Четвертая глава, состоящая из пяти параграфов, посвящена рассмотрению вопроса продовольственной безопасности.
В заключение сделаны выводы в соответствии с поставленной целью и задачами.
 
ОСНОВНЫЕ ТЕРМИНЫ И ОПРЕДЕЛЕНИЯ ПО ГОСТ Р.54316-2011

Бальнеологическое заключение – это документ, выданный уполномоченной организацией в соответствии с законодательством Российской Федерации, определяющий состав, качество и тип минеральной воды, устанавливающий и подтверждающий лечебно-профилактические свойства (показания и противопоказания по медицинскому применению) конкретной минеральной воды .
Бальнеологические нормы – это определенные количества биологических активных компонентов, содержащихся в минеральной воде, установленные в приложении А при достижении или превышении которых минеральная вода оказывает лечебно-профилактическое воздействие на организм человека.
Минеральные лечебные воды – это воды минеральные с минерализацией от 10 до 15 г/дмГОСТ Р 54316-2011 Воды минеральные природные питьевые. Общие технические условия (с Поправками, с Изменениями N 1, 2, 3, 4, 5) (редко большей) или минерализацией менее 10 г/дмГОСТ Р 54316-2011 Воды минеральные природные питьевые. Общие технические условия (с Поправками, с Изменениями N 1, 2, 3, 4, 5) при наличии в них биологически активных компонентов, массовая концентрация которых превышает бальнеологические нормы в соответствии с приложением А, оказывающие воздействие на организм человека, установленное в бальнеологическом заключении.
Минеральные природные питьевые воды – это подземные воды, добытые из водоносных горизонтов или водоносных комплексов, защищенных от антропогенного воздействия, сохраняющие естественный химический состав и относящиеся к пищевым продуктам, а при наличии повышенного содержания отдельных биологически активных компонентов (бора, брома, мышьяка, железа суммарного, йода, кремния, органических веществ, свободной двуокиси углерода) или повышенной минерализации оказывающие лечебно-профилактическое действие.
К природным минеральным водам не относят смеси:
а) подземных вод из водоносных горизонтов с разными условиями формирования их гидрохимических типов;
б) подземных вод разных гидрохимических типов;
в) природной минеральной воды с питьевой водой или с искусственно минерализованной водой.
Минеральные столовые воды – это воды минеральные с минерализацией до 1 г/дмГОСТ Р 54316-2011 Воды минеральные природные питьевые. Общие технические условия (с Поправками, с Изменениями N 1, 2, 3, 4, 5) включительно.
Минеральные лечебно-столовые воды – это воды минеральные с минерализацией от 1 до 10 г/дмГОСТ Р 54316-2011 Воды минеральные природные питьевые. Общие технические условия (с Поправками, с Изменениями N 1, 2, 3, 4, 5) включительно или с меньшей минерализацией при наличии в них биологически активных компонентов, массовая концентрация которых не ниже бальнеологических норм в соответствии с приложением А, оказывающие воздействие на организм человека, установленное в бальнеологическом заключении.
Основной ионный состав – это массовая концентрация преобладающих в минеральной воде ионов (хлоридов, сульфатов, гидрокарбонатов и карбонатов, кальция, магния, натрия и калия).


 
1. АНАЛИЗ РЫНКА МИНЕРАЛЬНЫХ ВОД В РОССИИ И МИРЕ


1.1. Основные характеристики современного рынка минеральных вод в России и мире

На протяжении много лет мировой рынок напитков контролируется главным образом двумя крупнейшими транснациональными компаниями:
1) Coca-Cola,
2) PepsiCo.
Их суммарная доля на рынке соков и газированных напитков в России на данный момент составляет более 60%.
С минеральной водой дела обстоят несколько иначе – здесь совокупная доля вышеуказанных компаний на российском рынке близка к 30% . Однако практически любой потребитель нашей страны без труда назовет две самые известные торговые марки минеральной воды – Bonaqua (производства Coca-Cola) и Aqua Minerale (производства PepsiCo).
В целом по рынку безалкогольных напитков их общая доля близка к 50%. в сегменте минеральной воды. PepsiCo и Coca-Cola делят между собой только 27% сегмента.
Рынок минеральной и питьевой воды остается одним из самых динамично развивающихся потребительских рынков в России. По оценкам BusinesStat, за 2015-2019 г. г. объем продаж минеральных и питьевых вод в России увеличился на 30,%: с 6,29 до 8,20 млрд л. Наибольший темп прироста наблюдался в 2018 г (+11,3% к уровню предыдущего года) и объяснялся аномально жарким летом, которое удержало сезонный спрос на воды на уровне выше обычного, и проведением в России Чемпионата мира по футболу.
В 2015-2019 г. г. рост продаж происходил за счет увеличения реализации питьевых вод. Объем продаж минеральных вод за пятилетие, наоборот, немного снизился – на 1,7% к уровню 2015 г. Немаловажным фактором стагнации продаж минеральных вод является их относительная дороговизна по сравнению с питьевыми водами. В результате удельный вес питьевых вод в совокупном объеме продаж вырос с 41,9% до 56,2% за пять лет, а удельный вес минеральных вод снизился с 58,1% до 43,8% .
В 2020 г. ожидается снижение продаж минеральных и питьевых вод на 3,0% относительно 2019 г. Кризисные явления в экономике страны приведут к снижению доходов потенциальных покупателей и, следовательно, к сокращению потребления различных категорий продуктов питания, в том числе и минеральных и питьевых вод. В 2021-2024 г. г. продажи ежегодно будут расти умеренными темпами на 1,9-3,5% до 8,85 млрд л в 2024 г. Таким образом, в 2024 г показатель превысит уровень 2019 г на 7,9%. При этом рост рынка будет ограничиваться рядом факторов. Среди них можно отметить широкий выбор дешевых домашних фильтров для очистки водопроводной воды, стагнацию реальных доходов потребителей, снижение численности населения страны .
Техническое регулирование производства минеральных вод осуществляется также с помощью государственных стандартов. Существует четкая структура государственных стандартов по системе ГОСТ-Р, действующих в России. В сфере на производства минеральных вод существует более 1500 государственных стандартов, которые структурированы по следующим сериям: 13, 21, 23, 71, 75, 77, 83, 91.
Если подробно рассматривать эти стандарты, то следует отметить следующие особенности.
Основными следует считать стандарты серии 75, среди которых принято 450 специализированных стандартов. Из них половина стандартов регулируют методику измерений и испытаний. 30% указанных стандартов устанавливают технические условия для конкретных видов минеральных вод. Около 100 ГОСТов представляют из себя классификаторы, а также нормы безопасности.
Вторым важным аспектом технического регулирования производства минеральных вод в современных условиях являются межгосударственные стандарты стран СНГ. В классификации стандартов по серии 75.180 было в последнее время принято порядка 10 межгосударственных стандартов. Наличие таких межгосударственных стандартов обусловлено широкими международными торговыми связями в сфере здравоохранения, поэтому оказывает влияние на направление стандартизации внутри государства в целом .
Согласно данным Госкомстата РФ, общая мощность предприятий по производству безалкогольных напитков составляет 420 млн дал и по производству минеральных вод 1960 млн бутылок объемом 0,5 л. Таким образом видно, что производители данной продукции имеют значительный резерв мощностей и при необходимости объемы выпуска могут быть легко увеличены.  
Таблица 1. Производство безалкогольных напитков в РФ, млн дал
Наименование продукции 2013 2014 2015 2016 2017 2018 2019
Безалкогольные напитки 85 114 144 204 178 222 230
В т.ч. минеральные воды 27,6 30,3 41,1 51,0 74,4 86,1 98,0

Рассматривая рынок минеральных вод, необходимо дать классификацию видам минеральной воды.
Согласно ГОСТ Р 54316-2011, минеральные природные воды отнесены к пищевым продуктам и в зависимости от назначения подразделяют на следующие виды:
1) столовые,
2) лечебно-столовые,
3) лечебные.
Минеральные столовые воды – это воды с минерализацией до 1 г/дм3 включительно.
Минеральные лечебно-столовые воды - это воды с минерализацией свыше 1 до 10 г/дм3 включительно или с меньшей минерализацией в случае наличии в них биологически активных компонентов.
К минеральным лечебным водам отнесены воды с минерализацией от 10 до 15 г/дм3 (редко большей).
Реже, при наличии в минеральной воде биологически активных компонентов, в качестве лечебных могут использоваться минеральные воды с меньшей минерализацией.
По химическому составу минеральные воды подразделяются на 52 группы, внутри которых имеется деление на типы минерализации.
Различают также:
• воды минерализованные - минеральные воды, обогащенные неорганическими (минеральными) солями;
• воды минеральные ароматизированные - минеральные воды с добавлением ароматизаторов;
• воды искусственно минерализованные - питьевая вода с добавлением неорганических солей.
В странах Евросоюза принята классификация минеральных природных вод по их назначению, которая по своей сути практически совпадает с их классификацией по ГОСТ Р 54316-2011.
Согласно Директиве 2009/54/EC, природные минеральные воды делятся на две группы :
1) Первую из них составляют природные минеральные воды, которые относятся к пищевым продуктам, и, соответственно, требования к этим минеральным природным водам регулируются законами для пищевых продуктов.
2) Вторую группу составляют минеральные природные лечебные воды, которые отнесены к фармацевтическим или медицинским продуктам, и, соответственно, требования к таким водам регулируются фармацевтическими законами и законом для медицинских товаров.
Таблица 2 – Производство минеральных и питьевых вод в РФ в 2014 – 2019 г. г. (млн. дкл.)
Наименование продукции 2014 2015 2016 2017 2018 2019 % роста