Разработка проекта технологической линии производства мороженого

Обычно  процесс фасования и закаливания  мороженого полностью механизирован: применяют поточные линии, состоящш из ФНД, дозатора-автомата и морозильного аппарата, соединенных системой транспортеров. Благодаря интенсивному перемешиванию охлажденного до —30 °С воздуха  в  морозильном аппарате закаливание длится 35—45 мин, выходящее мороженое имеет температуру —12ч—18 °С. Такое быстрое закаливание  способствует образованию  мелких кристалликов   льда   с нежной структурой мороженого.

 

6. Глазирование мороженого

 

Глазурь для мороженого вырабатывают по рецептурам, куда входит шоколадный кувертюр, какао-масло, какао-порошок, сахарная пудра, сливочное несоленое масло высшего сорта. Для изготовления глазури масло медленно разогревают при температуре 35—38 °С в котлах с паровым или водяным обогревом, в расплавленное масло добавляют какао-порошок или шоколадный кувертюр (какао-порошок предварительно смешивают с сахарной пудрой). Всю массу тщательно перемешивают и выливают из котла небольшими порциями в ванночки для глазирования. При температуре выше 40 °С смесь разделяется на составные части и масло всплывает. Такая перегретая глазурь плохо ложится на эскимо. Повторный разогрев придает глазури салистый вкус, поэтому ее готовят в количестве, не превышающем дневной потребности.

 

 

 

 

 

7. Упаковывание мороженого

 

Упаковка  для мороженого имеет особый смысл  и значение, так как она сохраняет  его качество, товарный вид, облегчает  транспортировку и способствует увеличению объемов продаж.

Упаковка - зеркало брэнда. Продукт не может  быть выведен на реализацию, пока не будет уверенности что «внешне» он выглядит безукоризненно. Важным фактором упаковки также являются заданные ей барьерные свойства. Подбор материала  упаковки для мороженого определяется биохимическим составом продукта, условиями его хранения, а также барьерными, санитарно-гигиеническими, физико-механическими и технологическими свойствами самого материала (сохранение гибкости и эластичности при низких температурах).

Существуют  проблемы, связанные с печатью упаковки и подбором красок. Изображение должно быть влагостойким, краска не должна отслаиваться при образовании конденсата и, что наиболее важно, не должна соприкасаться с продуктом. Не менее важную роль играет технология ламинации, необходимая для получения морозоустойчивого упаковочного материала с высокими барьерными свойствами.

Традиционными материалами для упаковки мороженого являются, в основном, комбинированные  и ламинированные материалы на основе бумаги в сочетании с различными полимерами, а также фольгой [22].

Входящая  в состав такой упаковки бумага обеспечивает повышение прочности и непрозрачность. Благодаря хорошей способности  воспринимать многокрасочную печать, она придает упаковке высокие  эстетические свойства. Использование бумаги позволяет снизить стоимость упаковки.

Одним из самых замечательных свойств  полимеров является их высокая жиростойкость. Использование полиолефинов, к которым  относятся ПЭВД, ПЭНД, ПП, СПЭВД и  их модификации, в производстве упаковки всегда значительно снижает ее стоимость.

Что касается конкретных рекомендаций выбора упаковки для мороженого, то с точки  зрения качества изображения и экономической  целесообразности можно выделить материалы  и их комбинации популярной сегодня  упаковки flow-pack.

 

8. Хранение мороженого

 

Закаленное  мороженое упаковывают в картонные  коробки (лучше из гофрированного картона  по 2,4—6 кг нетто в зависимости  от вида фасования) и направляют в  камеры хранения с температурой —18—25 °С и относительной влажностью воздуха 85—90%. Температурные колебания в камере не должны превышать ±3°С, а при длительном хранении мороженого не допускаются вовсе. Фасованное мороженое в зависимости от вида может храниться до 2 мес. При выпуске с предприятия температура мороженого молочных видов должна быть не выше —10 °С, фруктово-ягодного и ароматического — не выше —12°С.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

3. ВЫБОР И ОСНОВАНИЕ РАЦИОНАЛЬНОЙ ТЕХНОЛОГИЧЕСКОЙ СХЕМЫ ПРОЦЕССА

 

 

Как уже отмечалось выше, производство мороженого пломбир ведут по единственной технологии с использованием различного оборудования и режимов. В данном дипломном проекте рассматривается линия для производства мороженого пломбира в сливочно-кремовой глазури с использованием функциональных компонентов.

Мороженое относится к продуктам длительного  хранения, поэтому необходимо повышать выживаемость молочнокислых пробиотических культур при производстве и хранении мороженого, а также в желудочно-кишечном тракте. Известно, что одним из путей повышения эффективности пробиотических продуктов является применение в их составе таких функциональных ингредиентов, как пребиотики.

Наиболее изученным и производимым пребиотиком в настоящее время в России является лактулоза, поэтому при составлении технологической схемы применим частичную замену сахарозы в рецептуре мороженого на пребиотик – лактулозу. В связи с этим изменим следующие этапы в классической технологии мороженого.

Замедленное развитие пробиотических культур обусловлено  тем, что высокие концентрации сахарозы в стандартных рецептурах повышают осмотическое давление в смесях для мороженого. Поэтому было предложено поэтапное внесение сахарозы: на первом этапе вносить некоторую часть сахарозы, не снижающую интенсивность развития стартовых культур в процессе ферментации, а на втором – в ферментированную смесь вносить необходимое по рецептуре количество сахарозы в виде сиропа при перемешивании смеси мороженого [18].

Следующей важнейшей технологической операцией  при производстве мороженого является процесс фризерования, в ходе которого происходит частичное замораживание смеси и насыщение её воздухом.

Это основная технологическая операция, приводящая к гибели значительного  числа жизнеспособных клеток пробиотических культур при производстве мороженого. Полученные данные свидетельствуют о замедлении процесса ферментации смесей для мороженого до 11-12 ч и достижения титруемой кислотности 70-80ºТ при использовании инкапсулированной формы пробиотических бактерий по сравнению со свободными клетками (6-8 ч). Однако при фризеровании смесей с инкапсулированными клетками их количество оставалось практически на том же уровне, что и до фризерования. Поэтому было предложено вносить инкапсулированные формы культур преобиотки непосредственно после фризерования при формовании батончиков мороженого [18].

Мороженое, изготовленное из ферментированной смеси обладает меньшей скоростью таяния, чем продукт, выработанный из смеси, не подвергавшейся ферментации. Закономерность скорости таяния мороженого, изготовленного из смеси ферментированной свободными и инкапсулированными клетками, была аналогична.

Технологическая линия производства пломбира в сливочно-кремовой глазури  с пробиотическими добавками  изображена в приложении Б.

 

 

 

 

 

4. ПАТЕНТНЫЙ  ПОИСК

 

В ходе исследования выявлены патенты на изобретение, представленные в таблице 4.1.

Таблица 4.1

Патентные исследования

Предмет поиска	Номер и название патента	Классифика-ционный  индекс	Сущность  патента
1	2	3	4
Технология  мороженого с биологи-чески активными  свойствами	№2267955 «Мороженое с биологически активными свойствами»	МПК А 23G 9/00 Опубл. 20.01.2006	Мороженое с биологически активными свойствами включает молоко, сахар, стабилизатор, сливки. Отличается тем, что оно дополнительно содержит L-карнитин и биогенный стимулятор при следующем соотношении компонентов масс.%: сливки 20-40, сахар 12-17, стабилизатор 0,2-2,5, L-карнитин 0,5-3,5, биогенный стимулятор 0,1-5,5, молоко остальное. Изобретение позволяет повысить биологическую ценность мороженого как продукта питания.
Технология  мороженого с функции-ональными  свойствами	№2294647 «Мороженое с функциональ-ными свойствами»	МПК A 23G 9/32, 9/40, 9/36 Опубл. 10.03.2007	Мороженое с функциональными свойствами, включающее молоко, сливки, сахар-песок, стабилизатор, витаминный комплекс и бактериальный  концентрат, содержащий Lactobacillus acidophilus, отличающееся тем, что бактериальный концентрат дополнительно содержит Bifidobacterium longum B 379 M, Propionibacterium shermanii 12AE, а из Lactobacillus acidophilus используют Lactobacillus acidophilus 97 при соотношении 1:1:1, соответственно.
Мороженое с добавкой лактулоза	№2316222 «Способ получения мороженого «Гармония»»	МПК A 23G 9/04, 9/36 Опубл. 10.02.2008	Способ  включает приготовление смеси, содержащей сухие молочные компоненты, сливочное  масло, сахар, стабилизаторы, сироп лактулозы, пастеризацию, гомогенизацию, созревание смеси. После созревания в смесь вносят кисломолочный напиток, обогащенный бифидобактериями и натуральное виноградное вино из расчета содержания 1,0-1,5% спирта в готовом продукте. Затем проводят фризерование, фасовку и закаливание мороженого. Способ позволяет получить мороженое пониженной калорийности, оригинального вкуса, обогащенное бифидус-факторами.

 

Продолжение таблицы 4.1

 

1	2	3	4
Рецептура мороженого	№2008131603 «Мороженое молочное»	МПК A 23G 9/00, 9/40 Опубл. 10.02.2010	Мороженое молочное, содержащее молочную основу, сахар-песок, масло сливочное, стабилизатор, биологически активную добавку и воду, отличающееся тем, что в качестве молочной основы включает обезжиренное сухое молоко, в качестве биологически активной добавки - каррагинан, зостерин, экстракт гарцинии камбоджийской и молочный кальций, в качестве стабилизатора - эмульгатор-стабилизатор ISC-06001 и дополнительно содержит кукурузный высокофруктозный сироп, глицерин, экстракт плодов или фруктов, аромат плодов или фруктов и натуральный краситель.

 

 

По  результатам патентного поиска можно  сделать вывод, что велись новые  современные разработки и исследования в области производства мороженого с функциональными добавками. Эти  разработки описаны и запатентованы. Достижения современных исследований могут быть использованы и применены для производства продуктов питания с улучшенными свойствами, в частности мороженого с пребиотическими добавками.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

5. ОБЗОР ОСНОВНОГО ТЕХНОЛОГИЧЕСКОГО ОБОРУДОВАНИЯ

 

 

К основному технологическому оборудованию отнесем  сливкосозревательную ванну, фильтр,  гомогенизатор, пластинчатую пастеризационно-охладительную установку, пластинчатый теплообменник, резервуар для созревания смеси, фризер, экструзионно-формовочный аппарат, скороморозильный аппарат, аппарат глазирования. Технические характеристики подобранного оборудования приведены в приложении Б.

 

1. Сливкосозревательная ванна

 

Сливкосозревательная ванна имеет полуцилиндрическую форму, снаружи окружена рубашкой. Рубашка заполняется теплой водой. Переливная труба  поддерживает постоянный уровень воды в рубашке. Сливкосозревательная ванна имеет крышку, которая закрывается с помощью червячного механизма ручного действия. Ванну устанавливают на фундамент с уклоном в сторону сливного крана.

Расположенная внутри ванны мешалка  из труб одновременно является и теплообменником. Концы труб мешалки соединены с коллекторами, через которые подается и отводится теплоноситель или хладоноситель. Патрубки от подающего и отводящего коллекторов являются полуосями - цапфами, которые размещаются в самоустанавливающихся подшипниках. К качающимся в подшипниках цапфам присоединены изогнутые отводы с сальниковыми устройствами. Отводы фланцами с другой стороны подсоединены к неподвижным магистралям, по которым подается и отводится тепло - или хладоноситель.

Мешалка совершает маятниковое  движение, отклоняясь от вертикальной оси на 60-100°. Число качаний мешалки 12 в минуту. Качательные движения мешалке сообщает кривошипно-шатунный механизм, который приводится от электродвигателя через клиноременную передачу и редуктор. Мощность электродвигателя 0,6 кВт. Угол качания мешалки регулируется специальным пальцем.

Для уменьшения трудоемкости операций по внесению сухого и сгущенного сырья в смесительные ванны на ряде предприятий используются специальные устройства для подъема и опрокидывания бочек. Потребляемая такими устройствами мощность составляет всего 1 кВт, а продолжительность рабочего цикла не превышает 4с. Для этой же цели используют тельферы, подъемно-разгрузочные устройства [10].

 

2. Фильтр

 

Фильтр ФСМ–1 предназначен для фильтрования смесей мороженого: молочной, сливочной, пломбирной, фруктово-ягодной и др.

Фильтр для смеси мороженого (в дальнейшем фильтр) марки ФСМ-1 состоит из сетки закрепленной на каркасе, установленной внутри корпуса, который состоит из стакана и подставки, соединенных через уплотнительное кольцо хомутом. В верхней части стакана установлен кран для выпуска воздуха. На входном патрубке расположен сливной кран.

Смесь мороженого под давлением, создаваемым насосом, подается в стакан, обтекает сетку и выходит через центральный патрубок в систему трубопровода. По мере засорения сетки необходимо: отключить подачу продукта, открыть кран выхода воздуха и выпустить из емкости отфильтрованный продукт, открыть сливной кран для выхода не отфильтрованного продукта, снять хомут и разобрать фильтр для очистки.

3. Гомогенизатор

 

  Гомогенизатор ОГБ-М горизонтального типа с одноступенчатой гомогенизирующей головкой состоит из станины, привода, кривошипно-шатунного механизма, блока, гомогенизирующей головки и манометрического устройства.

Привод размещен в нижней части  станины. От электродвигателя через клиноременную передачу приводится в движение кривошипно-шатунный механизм, который обеспечивает возвратно-поступательное движение плунжеров. Плунжеры (их 3) двигаются в трехкамерном блоке, установленном на передней верхней части станины. В каждой камере имеются всасывающий и нагнетательный клапаны.

Гомогенизирующая головка состоит  из корпуса, гомогенизирующего клапана, седла клапана и распылителя. Манометрическое устройство имеет корпус, в котором размещен манометр с трубкой, заполненной трансформаторным маслом.