Разработка проекта технологической линии производства мороженого

 

1. Рецептура приготовления мороженого

 

Рецептура приготовления мороженого пломбир в сливочно-кремовой глазури приведена в таблице 6.1 [3].

Таблица 6.1

Рецептура на мороженое пломбир

Сырье, кг на 1000 кг продукта  (без  учета потерь)	Значение
Молоко коровье цельное (жира 3,2%; СОМО 8,1%)	480,0
Масло коровье сливочное несоленое (жира 82,5%)	133,9
Молоко цельное сгущенное с  сахаром (жира 8,5%; СОМО 20,0%; сахарозы 43,5%)	150,0
Молоко коровье сухое цельное (жира 25,0%; СОМО 68,0%)	45,8
Сахар-песок	84,8
Агароид	3,0
Ванилин	0,1
Вода питьевая	102,4
Итого	1000

 

 

 

 

Таблица 6.2

  Характеристика готового продукта 

Показатели  готового продукта	Значение
Массовая доля сухих веществ, %, не менее	40,0
В том числе: жира, не менее	15,0
СОМО, не менее	10,0
сахарозы, не менее	15,0

 

Глазурь для мороженого готовят  в котлах с паровым или водяным  обогревом и водяным охлаждением.

Сливочное масло и растительный жир расплавляют непосредственно в котлах или на маслоплавителях. Монолиты сливочного масла перед расплавлением в котлах рекомендуется разрезать на маслорезках на куски массой от 1,0 до 1,5 кг.

Предварительное смешивание сухих  компонентов проводят в бачках из луженой стали специальными металлическими или деревянными лопатками.

Таблица 6.3.

Рецептуры сливочно-кремовой глазури (в кг на 1 т)

	Сливочно-кремовая
Сырье	1	2	3
Масло сливочное несоленое (жира 82,5%)	707,2	690,0	700,0
Сахар-песок или сахарная пудра	194,6	190,0	200,0
Какао-порошок (сухих веществ 94,0%)	—	—	—
Молоко сухое цельное (жира 25,0%; СОМО 68,0%)	123,0	120,0	124,8
Ароматизатор пищевой	0,1	0,1	0,1
Ванилин	0,05	0,05	0,05
Краситель красный	0,05	—	0,05
Вода питьевая	—	24,85	—
Итого	1025,0	1025,0	1025,0
Выход	1000,0	1000,0	1000,0

 

 

 

 

 

2. Расчет расхода глазури

 

Принимая 2 рабочие смены по 12 часов, рассчитаем производительность и количество оборудования в линии в расчете на 2,5 тонны готовой продукции. При этом учтем, что формование будет происходить в течение 6 часов.

Размер формующихся  батончиков примем следующий: длина  а=0,12 м, ширина b=0,03 м, высота c=0,025 м. Масса батончика составит

,                                                                (6.2.1)

где - плотность мороженого пломбир. Для пломбира =1095,65 кг/ м³. Тогда

 кг.

Площадь покрытия глазури составит

;                                                  (6.2.2)

 м².

  Тогда при максимальной производительности формовочного аппарата кг/ч будет формоваться

;                                                                    (6.2.3)

 шт/ч.

Требуемая площадь глазирования составит

;                                                  (6.2.4)

м²/ч.

Производительность  глазировочного аппарата АГШ-600 (по глазури) составляет  19,8-142,8 м²/ч при толщине глазури 1,5-2 мм.

Всего глазури за смену понадобится

;                                             (6.2.5)

 м³.

При взбитости 10кг/м³ плотность глазури составляет 941,97 кг/ м³. Тогда требуемая масса глазури составит

;                                                 (6.2.6)

кг.

Масса всего мороженого с учетом глазури составит

  ;                                                 (6.2.7)

=0,1194 кг.

Таким образом, была определена масса глазури, требуемая для глазирования мороженого. Общая масса одного мороженого по расчетам составляет 120г.

 

3. Расчет производственной рецептуры и расходов сырья

 

При расчете производственной рецептуры  необходимо учитывать, что пломбир  производится  с добавлением лактулозы. Количество вносимого пребиотика должно составлять 9-13,5 % по массе. То есть на переработку 1894 кг сырья необходимо вносить 170,46-255,69 кг лактулозы. От заданного количества лактулозы будет зависеть время ферментации и созревания всей смеси. Количество вносимого пребиотика можно определить только опытным путем. Поэтому зададимся средним значением 200 кг лактулозы, необходимой для ведения производственного процесса. Общая масса смеси составит 1893 кг.

Массовая доля стабилизатора-эмульгатора, вносимого в смесь, определяется долей жира в смеси. Для пломбира норма молочного жира 12-15%. При  этом количество вносимого стабилизатора-эмульгатора «Ingresan G-17/A» составит 0,20% , или 3,786 кг на 1893 кг смеси.

Глазури доставляются на предприятие в коробках по 25 кг и растапливаются при температуре 45 – 50ºС. При этом необходимо избегать попадания влаги в глазурь. В смену перерабатывается 606 кг глазури, следовательно необходимо 25 коробок глазури в смену. Учитывая массу глазури, необходимо производить 1894 кг пломбира в смену.

Производственная  рецептура будет иметь следующий вид (табл. 6.4)

Таблица 6.4

Производственная рецептура на мороженое пломбир

Сырье, кг на 1894 кг продукта  (без учета потерь)	Значение, кг
Молоко коровье цельное (жира 3,2%; СОМО 8,1%)	810,82
Масло коровье сливочное несоленое (жира 82,5%)	226,18
Молоко цельное сгущенное с  сахаром (жира 8,5%; СОМО 20,0%; сахарозы 43,5%)	253,38
Молоко коровье сухое цельное (жира 25,0%; СОМО 68,0%)	77,37
Сахар-песок	143,24
Агароид	5,08
Ванилин	0,18
Вода питьевая	172,97
Стабилизатор-эмульгатор «Ingresan G-17/A»	3,78
Лактулоза	200
Итого	1894

 

4. Расчет производительности фильтра

 

В качестве фильтровального элемента выбираем современный элемент марки  ЭПНС фирмы СЕПТЕХ. Материал - гофрированный пакет из сетки нержавеющей стали в полипропиленовом корпусе. Размер сетки 70 мкм. При этом рекомендуемая скорость фильтрации составляет не менее w_ц=15,5 м/ч. Площадь фильтрующей поверхности F_ф=0,22 м² [23].

Производительность  фильтра по фильтрату определяется по формуле

  ,                                                (6.4.1)

Где w_ц - средняя скорость фильтрования за весь цикл обработки суспензии на фильтре, м/с;

F_ф-поверхность фильтрации фильтра, м²;

К_п-коэффициент, учитывающий увеличение сопротивления фильтровальной перегородки при многократном ее использовании, К_п=0,8;

К_м-коэффициент масштабного перехода с лабораторной модели на промышленный фильтр, а также учет возможного колебания свойств промышленной суспензии, К_м = 0,7...0,9.

 м³/ч.

Пересчитывая  на производительность по массе получим  производительность фильтра

  ,                                                (6.4.2)

где - плотность мороженого пломбир.

кг/ч.

Таким образом, применяя современный фильтрующий  материал была рассчитана производительность фильтра. Далее это значение будет использовано для расчета количества оборудования и составления графика работы оборудования.

 

5. Расчет количества оборудования

 

Рассчитаем количество оборудования для производства готовой продукции  в расчете на 2,5 тонны в смену. Учитывая массу глазури, необходимо производить 1894 кг пломбира в смену. Тогда необходим выпуск пломбира 316 кг/час.

Для расчета количества оборудования рассчитаем коэффициенты использования оборудования по загрузке (Приложение В, табл. В.1) по формуле

                                             (6.5.1)

где - масса сырья или полуфабрикатов, единовременно загружаемых в машину, кг;

- теоретически возможная масса сырья или полуфабрикатов, единовременно загружаемых в машину, кг [7].

Результат расчета  количества оборудования сведем в таблицу (Приложение В, табл. В.2).

Таким образом, было подобрано и рассчитано количество оборудования для технологической линии производства мороженого пломбир.

 

6. График работы оборудования

 

Составим  график работы оборудования, начиная  с составления смеси мороженого, согласно технологии производства. На мойку каждого аппарата примем 0,5 часа. Перемещение смеси будем  вести по трубопроводу при помощи центробежных насосов. Подбор насосов будет происходить таким образом, чтобы смесь перемещалась в течение 1-2 минут. Это время на графике учитывать не будем.

Составление смеси, дозирование ингредиентов и их перемешивание  будем производить в течение 0,5 часа [7].

Исходя из данных таблицы В.2 рассчитаем время работы каждого оборудования соответственно по формуле

                                                    (6.6.1)

где М- масса перерабатываемого сырья в смену;

П- производительность оборудования.

Фильтр будет работать

ч;

гомогенизатор

ч;

пастеризационно-охладительная  установка 

ч;

созревание  смеси при самом длительном времени созревания 8ч; перемешивание компонентов и лактулозы ведем в течение 0,25 ч; 

охлаждение  смеси в пластинчатом охладителе

ч;

фризерование 

ч.

Первая  партия смеси в 316 кг пойдет на формование после фризера через 1,05 часа. Экструдер, скороморозильный аппарат, глазировщик и упаковщик будут работать непрерывно в течение 6 часов. При этом мороженое будет продвигаться от аппарата к аппарату по конвейеру с интервалом в 0,16 часа.

При составлении графика работы оборудования необходимо учесть наличие параллельных процессов. Составление второй партии смеси мороженого будем производить в начале работы скороморозильного аппарата. При самом длительном процессе созревания смеси, это произойдет через 14 часов после составления первой партии пломбирной массы.

График  работы оборудования показан в приложении В.

 

 

 

 

 

 

7. Расчет запасов сырья на три смены производственного процесса

 

Согласно графику работы оборудования, производство пломбира осуществляется в 2 смены по 12 часов. При этом работа первой смены оканчивается созреванием смеси и её перемешиванием. В течение второй смены происходит охлаждение, фризерование и выпуск продукции. Всего за три смены производственного процесса будет выпущено 2 партии мороженого по 2,5 тонны. Тогда необходимо иметь следующие запасы сырья на двое суток работы линии (табл. В.3).    

 

8. Расчет площади складских помещений

 

В соответствии с действующими строительными нормами и правилами (СНиП) площади производственных зданий делят на следующие основные категории:

• рабочую площадь (помещения основного производственного назначения): цехи, лаборатории, холодильные камеры, отделения для упаковывания, различные кладовые и конторские помещения, находящиеся в производственных цехах;
• подсобные и складские помещения – вентиляционная, трансформаторная, компрессорная, помещения технического назначения, ремонтно-механические мастерские, камеры хранения готовой продукции, экспедиции, склады сырья, тары и прочее;
• вспомогательные помещения – бытовые, площади заводоуправления, конструкторские бюро, помещения общественных организаций, культурного обслуживания и пр.