ИНВЕСТИЦИОННЫЙ ПОРТАЛ ВОЛГОГРАДСКОЙ ОБЛАСТИ2. Технологический процесс производства мороженого
Технологический процесс производства мороженого представлен на рис. 1
Рис. 1. Схема технологического процесса производства мороженого
Условно, технологический процесс производства мороженого можно разделить на два этапа: приготовление смеси мороженого (в данный этап входят такие операции как составление смеси, фильтрование, пастеризация, гомогенизация и созревание смеси) и непосредственно получение структуры мороженого, которая окончательно формируется при последующей холодильной обработке мороженого (к операциям данного этапа относятся фризерование смесей, фасование и закаливание мороженого).
2.1 Технологический процесс производства закаленного мороженого
Несмотря на значительное разнообразие в ассортименте, производство мороженого с некоторыми изменениями осуществляется по общей технологической схеме и состоит из следующих операций: приемка сырья, подготовка сырья, составление смеси, пастеризация смеси, гомогенизация смеси, охлаждение и созревание смеси, фризерование смеси, фасование и закаливание мороженого, упаковывание и хранение мороженого.
Приемка сырья.
Все сырье, необходимое для выработки мороженого, хранится в камерах, в которых поддерживаются соответствующие для каждой группы продуктов температура и влажность воздуха. Молоко цельное, обезжиренное, сливки, пахта и сыворотка до переработки находятся в охлажденном виде в емкостях для хранения молока.
Необходимое количество сырья для составления смеси определяют по соответствующим рецептурам. Однако в ряде случаев, когда нет полного набора сырья или сырье имеет иной состав, чем в рецептурах, необходимо провести перерасчеты на имеющееся сырье.
Все рассчитанные компоненты смеси взвешивают и отмеривают в необходимых количествах, для чего крупные фабрики мороженого оснащены электронными тензометрическими взвешивающими системами или механическими машинами для взвешивания.
Подготовка сырья.
Перед составлением смеси все ее компоненты должны быть соответствующим образом подготовлены. Для этого жидкое сырье (молоко цельное, обезжиренное, сливки и др.) фильтруют для того, чтобы очистить его от возможных механических примесей. Все сыпучие виды сырья (сахар, какао-порошок, мука и др.) просеивают через сито с ячейками не более 2 миллиметров. Сухие молочные продукты в случае необходимости дробят, растирают и просеивают через такое же сито.
Сухое молоко для лучшего растворения тщательно перемешивают с сахарным песком из расчета 2:1 и растворяют в небольшом количестве теплого молока до получения однородной массы.
Поверхность сливочного масла освобождают от пергамента, зачищают, разрезают при помощи маслорезок на небольшие куски и расплавляют их на змеевиковых плавителях.
При использовании куриных яиц вначале проверяют их свежесть, затем яйца моют в проточной воде, дезинфицируют 2% раствором хлорной извести и ополаскивают чистой водой. Освобожденные от скорлупы яйца, не более двух штук, помещают в небольшую посуду. Только после повторной проверки свежести их переливают в емкость, в которой полученную яичную массу, лучше с добавлением сахарного песка, перемешивают мутовкой до получения однородной консистенции.
Подготовку плодов, ягод, овощей и бахчевых культур начинают с их сортировки, отделяя при этом недоброкачественное сырье. Затем у плодов удаляют плодоножки, у ягод — чашелистики, у овощей и бахчевых — остатки стеблей и др. Сырье тщательно моют. Плоды с толстой кожицей бланшируют, из плодов удаляют имеющиеся косточки, овощи и бахчевые очищают, освобождают от семян и разрезают на кусочки. После этого плоды, ягоды, нарезанные кусочками овощи, протирают или дробят до получения однородной нежной массы в виде пюре с соком.
Соответствующим образом подготавливают и стабилизаторы. Желатин выдерживают для набухания в холодной воде не менее 30 мин. Количество воды определяют из расчета получения 10%-ного раствора желатина. После набухания желатин нагревают до 55—65°С для полного его растворения и перед внесением в смесь фильтруют через два слоя марли. Агар и агороид приготавливают в виде 10%-ных растворов. Вначале их промывают холодной водой, затем нагревают для полного растворения до температуры 90—95СС, фильтруют и вносят в смесь. Альгинат натрия можно вносить в смесь в сухом виде или в виде 5%-ного водного раствора, нагрев его до 70°С. Казеинат натрия и модифицированный желирующий крахмал вносят в смесь при температуре 35—40°С в сухом виде. Для лучшего распределения их предварительно смешивают с одним из сухих компонентов.
Составление смеси.
Процесс происходит в ваннах, имеющих тепловую рубашку и мешалку. Как правило, для этого используются сыродельные ванны. Для более полного и быстрого растворения и равномерного распределения компонентов смесь составляют в определенной последовательности. Первыми в смесительную ванну вносят жидкие продукты (воду, молоко, сливки и др.), подогревая их до температуры 35—45°С. При постоянном перемешивании в ванну вносят сначала сгущенные продукты и расплавленное сливочное масло, а затем сухие и яичные продукты. В последнюю очередь, перед пастеризацией, вносят стабилизаторы.
Обработка смеси.
Обработка включает фильтрацию, пастеризацию и гомогенизацию.
Фильтрация смеси. Фильтрацией удаляются механические примеси и не растворившиеся частицы компонентов. Чтобы предупредить вторичное бактериальное обсеменение, фильтрацию (установку фильтров) лучше проводить до пастеризации. Обычно используют пастеризационно-охладительные установки, в которые входят также фильтр и гомогенизатор.
Пастеризация смеси. Повышенное содержание сухих веществ в смеси увеличивает ее вязкость и оказывает защитное действие на микроорганизмы. В связи с этим установлены более строгие режимы тепловой обработки смеси. Длительная пастеризация смесей для мороженого происходит при температуре 68°С с выдержкой 30 минут, кратковременная — при 75°С с выдержкой 20 минут и высокотемпературная — при 85—90°С с выдержкой 50 секунд. Перед пастеризацией смесь насосом подают на фильтр, где от нее отделяются механические примеси и не растворившиеся частицы компонентов. Профильтрованная смесь с температурой не менее 45°С поступает в пастеризатор.
Гомогенизация смеси
Температура гомогенизации смеси должна быть не ниже 63°С. Более низкие температуры гомогенизации вызывают в смеси образование скоплений жировых шариков. В процессе взбивания эти скопления жировых шариков разрушают воздушные пузырьки и ухудшают взбитость мороженого. В результате получается продукт более грубой консистенции и с ощутимыми крупинками жира. В связи с этим необходимо пастеризованную смесь сразу же направлять в гомогенизатор, не допуская снижения ее температуры.
Установлено, что давление при гомогенизации смесей мороженого находится в обратной зависимости от содержания в них жира. Учитывая это, смеси для молочного мороженого гомогенизируют при давлении 12,5—15 МПа, смеси для сливочного мороженого—при 10—12,5 МПа, смеси для пломбира — при 7,5— 9 МПа. Смеси для плодово-ягодного и ароматического мороженого гомогенизации не требуют.
Охлаждение и созревание смеси.
Охлажденная до температуры 2—6°С смесь поступает в изолированные емкости для созревания и временного хранения. Цель охлаждения смеси мороженого заключается в подготовке ее к созреванию, а также в создании неблагоприятных условий для развития микроорганизмов во время ее хранения.
Созревание смеси мороженого проводится при пониженных температурах. В процессе созревания смеси происходит отвердевание примерно 50% молочного жира, вызванное кристаллизацией некоторых глицеридов. Белки молока и стабилизатор в процессе выдержки набухают, поглощая влагу, происходит адсорбция некоторых компонентов смеси на поверхности жировых шариков. В результате вязкость созревшей смеси возрастает, а количество находящейся в свободном состоянии воды уменьшается, что препятствует образованию крупных кристаллов льда в процессе замораживания смеси. Созревшая смесь во время фризерования более интенсивно поглощает и удерживает воздух, что улучшает ее взбитость и обеспечивает нежную структуру мороженого.
Продолжительность созревания зависит от гидрофильных свойств применяемого стабилизатора. При внесении в смесь желатина процесс созревания длится не менее 4 ч. Применение агара и агароида, обладающих большой гидрофильностью, исключает процесс созревания. При этом можно сразу же после охлаждения направлять смесь на фризерование. Если по каким-либо причинам охлажденную и созревшую смесь нельзя направить на дальнейшую переработку, ее можно хранить в изотермических емкостях при температуре 2—6°С в течение 24 ч.
Фризерование смеси.
Эта операция является основной при производстве мороженого, в процессе которой смесь превращается в кремообразную, частично замороженную и увеличивающуюся в объеме массу. В охлажденной смеси от 1/3 до 1/2 части всей воды находится в свободном, несвязанном виде. В процессе фризерования именно эта вода замораживается, превращается в мелкие кристаллики льда. В зависимости от вида вырабатываемого мороженого и от температуры фризерования замораживается 29—67% всей свободной воды. Консистенция мороженого в значительной степени зависит также от размеров полученных кристалликов льда, которые не должны превышать 100 мкм. При правильном замораживании влаги продукт приобретает достаточно плотную кремообразную структуру, без ощутимых кристалликов льда.
При фризеровании происходит насыщение мороженого воздухом, который равномерно распределяется по всей массе в виде пузырьков диаметром не более 60 мкм. В результате насыщения воздухом объем замороженной смеси увеличивается в 1,5—2 раза.
Наиболее совершенным оборудованием для замораживания смеси являются фризеры непрерывного действия, в которых процесс происходит моментально и получаемый продукт имеет высокое качество.
Подача во фризер смеси, воздуха и выгрузка мороженого осуществляются принудительно, под давлением. Поэтому в замерзшей смеси, находящейся под давлением 0,5—0,8 МПа, пузырьки воздуха находятся в сжатом состоянии. При выходе из фризера, попадая в условия нормального давления, пузырьки воздуха увеличиваются в объеме, что, в свою очередь, увеличивает объем мороженого, то есть повышает его взбитость. Замороженная смесь выходит из фризера с температурой от минус 3 до минус 5°С и взбитостью, достигающей 100%.
Уменьшение взбитости мороженого резко снижает его качество, продукт приобретает плотную консистенцию с грубой структурой. При слишком высокой взбитости появляется снегообразная консистенция, что также снижает качество продукта. Для мороженого, вырабатываемого на молочной основе, взбитость рекомендуется 70—100%, для плодово-ягодных и ароматических видов — 35—40%. Определяют взбитость весовым или объемным методом.
Фасование и закаливание мороженого.
Выходящее из фризера мороженое немедленно поступает на фасование. По виду упаковки промышленность выпускает мороженое весовое и фасованное. Весовое мороженое фасуют в крупную тару: гильзы или ящики из гофрированного картона вместимостью не более 10 кг. Заполненные мороженым гильзы плотно закрывают крышками, под которые помещают прокладки из пергамента, подпергамента или полиэтиленовой пленки. Каждая гильза снабжается маркировочной биркой и пломбируется. Ящики из гофрированного картона имеют полиэтиленовые вкладыши, которые после заполнения мороженым плотно закрывают при помощи термосварки или липкой ленты. Снаружи ящики оклеивают бумажной лентой и каждый из них маркируют.
Фасованное мороженое выпускают мелкими порциями, массой от 50 до 250 г, в форме однослойных и многослойных брикетов, цилиндров, прямоугольных параллелепипедов или усеченных конусов. Мороженое может быть с вафлями и без них, покрыто глазурью и без нее, упаковано в этикетку или пакетик, в виде эскимо, в бумажных или полистироловых стаканчиках, в коробочках из бумаги или фольги, в вафельных стаканчиках, рожках, трубочках и конусах. Фасованное мороженое выпускают также массой 0,5; 1 и 2 кг в коробках из картона, а также в виде тортов и кексов массой 0,25; 0,5; 1 и 2 кг.
Для придания мороженому большей прочности его подвергают закаливанию. Этот процесс более длительный, чем фризерование.
В процессе закаливания образуются новые кристаллики льда и происходит их срастание в жесткий кристаллизационный каркас. В результате мороженое приобретает плотную консистенцию и высокую прочность. В процессе закаливания общее количество замороженной свободной воды в мороженом доходит до 90%, а температура в толще порции хорошо закаленного мороженого находится в пределах от минус 10 до минус 180С. В оставшемся небольшом количестве воды сильно возрастает концентрация сахара и солей; чтобы заморозить такие растворы, необходима температура от минус 50 до минус 550С.
Мороженое закаливают в специальных закалочных камерах, морозильных аппаратах или эскимогенераторах. Продолжительность закаливания влияет на качество готовой продукции. При быстром замораживании воды в мороженом образуются мелкие кристаллики льда, и оно будет иметь более нежную консистенцию. Можно значительно сократить продолжительность закаливания мороженого, применив в камере принудительную циркуляцию воздуха. Если при естественной циркуляции воздуха в камере с температурой минус 22СС закаливание мороженого в гильзах продолжается не менее 24 ч, то при усиленной циркуляции воздуха, скорость движения которого 3— 4 м/с, оно сокращается до 10—12 ч.
Морозильные аппараты представляют собой прямоугольные стальные хорошо изолированные камеры с бесконечным цепным транспортером, на котором укреплены люльки для мороженого. Внутри камеры расположены батареи испарителя, в которых происходит кипение аммиака, и температура воздуха в аппарате снижается до минус 30°С. Специальными вентиляторами воздух продувается через батареи, что ускоряет процесс закаливания. При движении транспортера внутри камеры мороженое обдувается холодным воздухом и закаливается за 35—45 мин.
Для производства эскимо имеются специальные поточные автоматизированные линии. В их состав входят эскимогенераторы карусельного типа, в которых происходит закаливание мороженого.
На современных предприятиях процессы фасования и закаливания мороженого полностью механизированы и выполняются на поточных линиях. В состав таких линий, как правило, входят фризер непрерывного действия, автомат-дозатор и морозильный аппарат, соединенные системой транспортеров. В зависимости от вида фасования в линии включаются заверточные автоматы. Применение поточных линий при выработке мороженого ликвидирует тяжелые и однообразные ручные операции, повышает производительность труда и качество продукта.
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.
Упаковывание и хранение мороженого.
Тара, применяемая для упаковывания, хранения и транспортирования мороженого, разделяется на потребительскую и транспортную. Потребительская тара является тарой одноразового пользования. К ней относятся этикетки и пакетики для завертывания мелкофасованного мороженого, а также бумажные стаканчики и коробочки, в которые помещают порции мороженого. Применяемый для тары материал должен быть совершенно безвреден для организма человека и не должен при длительном контакте придавать мороженому посторонние привкусы и запахи. Для лучшей сохранности продукта необходимо, чтобы он был водонепроницаемым и влагопрочным, жиронепроницаемым и жиростойким, имел низкую газо-, паро- и ароматопроницаемость и хорошую морозоустойчивость.
Этикетки и пакетики изготовляют из пергамина, подпергамента, целлофана лакированного, фольги кашированной и ламинированной бумаги. Стаканчики — из бумаги и картона с водостойким пищевым покрытием или из полистирола. Коробочки для мороженого вместимостью 0,25 кг делают из картона белого цвета с водостойким покрытием или из фольги кашированной.
В транспортной таре продукт поступает в торговую сеть. Мелкофасованное мороженое, коробки с пирожными и с крупнофасованным мороженым массой 0,5—2 кг укладывают в ящики из гофрированного картона. Можно применять ящики из коробочного картона. Для доставки мелкофасованного мороженого используют также изотермические контейнеры двухсменные, с изоляцией, вместимостью 20—25 кг.
Изотермические контейнеры и гильзы являются тарой многоразового пользования.
До отправки 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.
|
Процесс |
Оборудование, приспособления, инвентарь |
Основные параметры процесса |
Примечание |
|
|
температура, °С |
продолжительность процесса |
|||
|
Приемка молока |
Счетчики, весы молочные, емкости с тензоустройствами |
10-15 |
— |
|
|
Охлаждение поступившего молока |
Пластинчатые охладители |
От 10-15 до 2-4 |
— |
В случае временного резервирования молока до переработки |
|
Хранение молока |
Резервуары без охлаждения и с охлаждением различных типоразмеров и марок |
2-4 |
От нескольких часов до 1 суток |
|
|
Подготовка сгущенных, сухих молочных и других продуктов (растаривание, вскрытие банок, бочек, мешков, просеивание и т. д.) |
Станки и устройства для вскрытия тары, маслорезки, маслоплавители, сита и др. (как правило, несерийного производства, изготовляются на месте) |
— |
— |
|
|
Приготовление смеси и нагревание |
Смесительные ванны различных типов |
35-50 |
— |
|
|
Пастеризация смеси |
Ванны ВДП, пастеризаторы периодического действия |
75 |
Выдержка при температуре пастеризации 20-30 мин |
Полный цикл работы 1,5-2 ч |
|
Пластинчатые установки |
85 |
Выдержка до 50 с в проточном (трубчатом) выдерживателе |
В установках одновременно осуществляется и охлаждение смеси |
|
|
Фильтрование |
Фильтры сетчатые |
35-50 |
— |
|
|
Гомогенизация |
Гомогенизаторы |
60-80 |
— |
Давление гомогенизации для молочных смесей 15 МПа, для сливочных 12,5 МПа, для пломбирных 9 МПа |
|
Охлаждение смеси |
Пластинчатые охладители |
Молочные, сливочные 2-4 |
||
|
Оросительные охладители |
пломбирные 4-6 6-8 |
|||
|
Промежуточное хранение |
Резервуары с охлаждением или без охлаждения различных марок и типоразмеров |
3-8 |
Несколько часов |
Без повышения температуры до 1 суток |
|
Фризерование (замораживание) |
Фризеры непрерывного действия |
от -4 до -5 |
Цикл 12-15 мин |
Температура кипения аммиака от -30 до -35° С |
|
Фризеры периодического действия |
от -5 до -6 |
Для малых предприятий и производства мягкого мороженого |
||
|
Дозирование |
Гильзы, дозирующие автоматы или полуавтоматы для брикетов, стаканчиков и др. видов фасовки |
|||
|
Закаливание мороженого |
Рассольные морозильные генераторы и аппараты воздушного закаливания |
от -12 до -15 |
Температура холодного рассола не выше -25°С, для оттаивания 40-45° С, температура воздуха от -28 до -35 °С |
|
|
Завертка порций мороженого в упаковочный материал |
Автоматы, полуавтоматы, ручная завертка (на малых предприятиях) |
В ряде автоматов совмещается с дозированием |
||
|
Дозакаливание |
Холодильные камеры фабрик и цехов |
от -18 до -23 (мороженого) |
Несколько суток |
|
Базовая технология производства мороженого на заводе
Любовь к мороженому — этому чудесному, взбитому до воздушного крема, удивительному десерту не зависит от национальности, вероисповедания, пола и возраста.
Этот сладкий продукт вырабатывается из жидкой смеси в соответствии со специальной рецептурой. Здесь в определённых пропорциях содержатся молочная составляющая с добавленными в неё плодово-ягодными, яичными, сахаросодержащими компонентами (в точности в соответствии с рецептом). Зачастую добавляются стабилизаторы, ароматические и вкусовые вещества.
Сегодня также известна современная технология промышленного изготовления этого замечательного продукта сложного сырьевого состава из масла, жира и белка, в которых нет молочной основы. Сюда также добавляются дополнения в виде воды, производных сахара (заменителя), фруктов/ягод/овощей.
Современная технология по производству закалённого мороженого
Изготовление мороженого на производстве состоит из трёх основных процессов (этапов):
- Составление смеси.
- Производство мороженого.
- Хранение мороженого.
При базовом приготовлении смеси для мороженого на производстве (в том числе и на мини-заводе) следует использовать универсальные теплообменные емкости, пастеризационные установки, емкости для смешивания продуктов, гомогенизатор.
Для того, чтобы наглядно представлять сам процесс-технологию производства мороженого, его следует изобразить на бумаге в виде строгого плана (технологическая схема производства мороженого):
- Доставка сырья в цех производства. Всё необходимое сырье для приготовления мороженого должно храниться в специальных камерах, где следует поддерживать соответствующую температуру воздуха и его влажность. Необходимое сырье, согласно рецептуре, доставляют со склада на производство для подготовки к использованию.
- Расчёт рецепта. На этом этапе следует с точностью до грамма рассчитать все компоненты, входящие в смесь для приготовления, взвесить их и отмерить необходимое количество. На больших производствах, а иногда и на мини-заводах используются электронные тензометрические взвешивающие системы или механические машины для взвешивания.
- Подготовка сырья строго по рецепту. Все компоненты для смеси подготавливаются должным для них образом: жидкое сырье должно быть отфильтровано (очищено) от всевозможных примесей; всё сыпучее сухое сырьё просеивается и перемешивается; масло – расплавляется; яйца проверяются на свежесть и соединяются со сладкой продуктовой составляющей; плодоягодная составляющая рецепта добавляется в смесь в пюреобразном или жидком (сок) виде.
- Составление смеси и перекачивание её в теплообменные ёмкости (танки). На первом этапе приготовления смеси заливают жидкости, затем добавляют расплавленное масло и сухие продукты со сладкой яичной смесью.
- Фильтрование смеси.
- Пастеризация – высокотемпературная обработка смеси для того, чтобы в мороженом не осталось никаких микроорганизмов, способных сократить срок хранения готового десерта. Смесь для мороженого всегда пастеризуется при температуре от 85 градусов в течение 15 секунд.
- Гомогенизация – дробление крупных жировых шариков на мелкие, примерно одинаковой формы. Такая операция делает смесь однородной, и она не расслаивается на жир и «воду».
- Охлаждение смеси до 6 градусов в танках, в них же она созревает не менее 6 часов (молочная смесь) и не менее 4 часов (немолочная смесь).
- Заключительный этап составления смеси – внесение красителей, ароматизаторов и лимонной кислоты (для некоторых видов мороженого).
- Фризерование смеси и образование из неё мороженого за счёт взбивания. Другими словами, одновременное доохлаждение пастеризованной массы в процессе её взбивания. В результате объём мороженого увеличивается в 2,5-3 раза. Для этой цели используются фризёры непрерывного воздействия.
- Расфасовка подготовленного мороженого в крупную и мелкую тару. Крупная представляет собой металлические гильзы-контейнеры весом в 10 кг. Предназначается такая расфасовка для объектов общепита: кафе, ресторанов, уличных пабов, лотков и ларьков. Мелкая представляет собой вафельные и картонные рожки, трубочки, стаканчики, конусы различных цветов; прямоугольные, овальные и вытянутые брикеты, как без покрытий, так и в вафлях, глазированные шоколадом; всеми любимые эскимо, торты и пирожные.
- Маркировка. Упакованное мороженое маркируется (на упаковке обязательно должны быть дата и время производства).
- Замораживание мороженого до -10-15 °С и отправка его на склады для закаливания и дальнейшей реализации в торговлю.
- Закаливание или затвердение мороженого проводится в специальных скороморозильных аппаратах (закалочных камерах), которые в несколько секунд охлаждают мороженое ледяным воздухом-ветром с температурой от -25 до -45 градусов. Затем температура понижается максимально до -55 градусов. Сам процесс по закаливанию (затвердению) мороженого в этих аппаратах зависит от его расфасовки. Если мороженое находится в 10-ти килограммовых гильзах-контейнерах, на его закаливание потребуется не менее полусуток. Если же оно в мелкой расфасовке, то и часа будет достаточно.
- Хранение готовой продукции до момента реализации. Хранят мороженое на самом предприятии-изготовителе. Склад готовой продукции — это огромное помещение-морозильник, в котором всегда поддерживается очень низкая температура в районе -50 градусов и 90%-ый влажный воздух.
- Отправка мороженого (транспортировка) по точкам на реализацию.
По возможности весь процесс по производству мороженого автоматизирован, что облегчает работу.
Поделиться новостью в соцсетях
Технологическая схема производства мороженного
Для производства твёрдого молочного мороженного, в состав которого входят следующие компоненты:
Молоко, яйца куриные, сливки 35% жирности, фруктоза, крахмал, казеинат натрия, желатин;
Применяется следующая технологическая схема:
Рис. 1 – технологическая схема производства мороженного
1 – Пастеризатор – охладитель молока
2 – Ванна приготовления смеси
3 — Насос
4 – Фильтр смеси
5 – Уравнительный бак
6 – Пастеризатор-охладитель смеси
7 – Гомогенизатор
8 – Ванна для созревания мороженного
9 – Фризер
10 – Автомат фасования мороженного в стаканчики
11 – Камера закаливания
12 – Автомат упаковки мороженного
Этап 1: Приём, оценка, пастеризация и охлаждение молока.
Изначально производится приём и оценка качества молока, после чего, убедившись в соответственном качестве, молоко направляется в фильтра для очистки от возможных примесей, а затем в пастеризатор – охладитель, где осуществляется длительная пастеризация молока при температуре 68°С с выдержкой 30 минут, затем кратковременная — при 75°С с выдержкой 20 минут и высокотемпературная — при 85-90°С с выдержкой 50 секунд. После пастеризации молоко охлаждается до 4 °С в течении 3 часов, после чего молоко подаётся в ванну составления смеси.
Рассчитаем и подберём для данной технологической операции пастеризатор – охладитель:
После пастеризации молока в пастеризаторе-охладителе, происходит процесс регенерации тепла с целью снижения нагрузки на аппараты, это достигается путём снижения температуры инверсионным потоком с 85 градусов до 50 °С.
По справочнику принимаем величину теплоёмкости молока Ср =3,97 кДж/кг*К при температуре 50 °С.
По технологии, на производство 20 000 кг мороженного, необходимо затратить 16 000 кг молока, следовательно G = 16 000 кг.
Определим количество тепла, которое необходимо отвести от молока, с целью понижения температуры от 50 °С до 4 °С:
Q = G*Cp*∆t = 16000*3,8*(50 – 4) = 2796800 кДж;
где:Cp – теплоёмкость молока, кДж /кг * К;
∆t – разность температур тёплой и охлаждённой смеси.
Определим холодопроизводительность установки:
По технологии, охлаждение молока осуществляется за 3 часа;
Q0 = Q / (τ*3600) = 2796800 / (3*3600) = 259 кВт
где:Q – количество тепла, выделяемое смесью, кДж;
τ – время, за которое необходимо отвести тепло, ч;
По полученным результатам расчётов подбираем пастеризатор – охладитель ИПКС-013 – 5.5, производительностью 5500 кг/ч — рисунок 1.
Рис.1 — пастеризатор – охладитель ИПКС-013 – 5.5
Этап 2: Подготовка яиц и сыпучих компонентов.
Вначале проверяют свежесть куриных яиц, затем их моют в проточной воде, дезинфицируют 2% раствором хлорной извести и ополаскивают чистой водой. Освобожденные от скорлупы яйца, не более двух штук, помещают в небольшую посуду. Только после повторной проверки свежести их переливают в емкость, в которой полученную яичную массу, лучше с добавлением сыпучей фруктозы, перемешивают до получения однородной консистенции.
Все сыпучие виды сырья (фруктоза, крахмал, казеинат натрия) просеивают через сито с ячейками не более 2 миллиметров.
Этап 3: Составление смеси.
Процесс происходит в ваннах, имеющих тепловую рубашку и мешалку. Как правило, для этого используются сыродельные ванны. Для более полного и быстрого растворения и равномерного распределения компонентов смесь составляют в определенной последовательности. Первыми в смесительную ванну вносят жидкие продукты (молоко, сливки.), подогревая их до температуры 35-45°С. При постоянном перемешивании в ванну вносят сухие и яичные продукты. Казеинат натрия и желатин вносят в смесь при температуре 35-40°С в сухом виде. Для лучшего распределения их предварительно смешивают с одним из сухих компонентов.
Этап 4: Обработка смеси.
Обработка включает фильтрацию, пастеризацию и гомогенизацию.
Фильтрация смеси. Фильтрацией удаляются механические примеси и не растворившиеся частицы компонентов. Чтобы предупредить вторичное бактериальное обсеменение, фильтрация проводится перед процессом пастеризации.
Пастеризация смеси. Профильтрованная смесь с температурой не менее 45°С поступает в пастеризатор. Длительная пастеризация смеси для мороженого происходит при температуре 68°С с выдержкой 30 минут, кратковременная — при 75°С с выдержкой 20 минут и высокотемпературная — при 85-90°С с выдержкой 50 секунд.
Гомогенизация.Температура гомогенизации смеси должна быть не ниже 63°С.
Смесь для молочного мороженого гомогенизируют при давлении 15 МПа.
Этап 5: Охлаждение смеси.
С целью подготовки смеси мороженного к созреванию, её необходимо охладить в пастеризаторе – охладителе до 4 °С
Рассчитаем и подберём для данной технологической операции пастеризатор – охладитель смеси мороженного:
После пастеризации смеси в пастеризаторе-охладителе, происходит процесс регенерации тепла с целью снижения нагрузки на аппараты, это достигается путём снижения температуры инверсионным потоком с 85 градусов до 50 °С.
По справочнику принимаем величину теплоёмкости смеси молочного мороженного Ср =4 кДж/кг*К при температуре 50 °С.
Масса смеси мороженного G = 20 000 кг.
Определим количество тепла, которое необходимо отвести от смеси, с целью понижения температуры от 50 °С до 4 °С:
Q = G*Cp*∆t = 20000*4*(50 – 4) = 3680000 кДж;
где:Cp – теплоёмкость молока, кДж /кг * К;
∆t – разность температур тёплой и охлаждённой смеси.
Определим холодопроизводительность установки:
По технологии, охлаждение смеси осуществляется за 3 часа;
Q0 = Q / (τ*3600) = 3680000 / (3*3600) = 341 кВт
где:Q – количество тепла, выделяемое смесью, кДж;
τ – время, за которое необходимо отвести тепло, ч;
По полученным результатам расчётов подбираем пастеризатор – охладитель ИПКС-013 – 3.5, производительностью 3500 кг/ч — рисунок 1, в количестве 2 штук.
Рис.2 пастеризатор-охладитель «ИПКС-013 – 3.5»
Не нашли то, что искали? Воспользуйтесь поиском гугл на сайте:
Схема технологического процесса производства мороженого
⇐ ПредыдущаяСтр 11 из 15Следующая ⇒
|
Подготовка сырья. Количество сырья для составления смеси определяют по соответствующим рецептурам. Расчет можно выполнять арифметическим, алгебраическим и нормативным методами. Арифметический метод основан на применении графических способов расчета – по квадрату или по треугольнику смешения. Алгебраический метод – это решение системы трех или четырех уравнений с соответствующим количеством неизвестных: по количественному балансу сырья, по балансу жира, по балансу СОМО, по балансу сахара. При расчете нормативным методом, преобразуют основную рецептуру, получая новые рецептуры мороженого, которые различаются количественным соотношением компонентов. При этом химический состав мороженого и номенклатура сырья полностью сохраняются.
При составлении смеси из натуральных молочных продуктов себестоимость мороженого будет ниже.
Сахарный песок просеивают, молоко и сливки фильтруют, сливочное масло зачищают, разрезают и плавят, какао и другие сухие продукты растирают с сахаром и растворяют в небольшом количестве воды, ядра орехов обжаривают.
Смешение рецептурных компонентов. Подготовленное сырье смешивают по рецептуре. Сначала в смесительную емкость загружают жидкие продукты и нагревают до температуры 45 0С. Затем вносят сахарный песок и другие сухие продукты. Стабилизаторы вносят в смесь до пастеризации, в процессе пастеризации или после охлаждения пастеризованной смеси. Все тщательно перемешивают и растворяют, фильтруют и пастеризуют.
Пастеризация.Режимы следующие:температура 70 0С, с выдержкой 30 минут или температура 75 0С, с выдержкой 20 минут; температура 85 0С с выдержкой 5 минут – для пастеризаторов периодического действия и 85 0С с выдержкой 10-20 секунд – для пастеризационных установок. Высокие режимы пастеризации объясняются тем, что в смесях для мороженого повышенное содержание сухих веществ, которые увеличивая вязкость и оказывают защитное действие на микроорганизмы.
Гомогенизация — обязательна для смесей на молочной основе, особенно в случае использования сливочного масла. В гомогенизированной смеси диаметр жировых шариков не должен превышать 1-2 мкм. Помимо дробления и равномерного распределения жировых шариков, расстояния между ними уменьшаются, а это способствует получению мелких кристаллов льда при замораживании, улучшению структуры мороженого. Гомогенизацию проводят при температуре близкой к температуре пастеризации и давлении: для молочных смесей 12,5 – 15,0 МПа, для сливочных – 10,0 – 12,5 МПа, для пломбира – 7,5 – 9,0 МПа.
Охлаждение и созревание смеси. Гомогенизированную смесь быстро охлаждают до температуры 0-6 0С и направляют в резервуары или сливкосозревательные ванны для промежуточного хранения. При этой температуре обеспечивается сохранение качества смеси до фризерования, а также происходит ее физическое созревание. В процессе физического созревания происходит гидратация белков молока и стабилизатора, адсорбция различных веществ, которые содержатся в смеси на поверхности жировых шариков, а также отвердевание молочного жира.
Созревшая смесь хорошо поглощает и удерживает воздух, поэтому готовый продукт имеет высокую взбитость и нежную, без крупных кристаллов льда структуру. Продолжительность физического созревания зависит от состава смеси, ее температуры и гидрофильных свойств стабилизатора. Перед фризерованием в смесь вносят ароматические вещества, эссенции.
Фризерование. Созревшую смесь подвергают фризерованию, в процессе которого происходит насыщение смеси воздухом и ее замораживание. Степень насыщения смеси воздухом оценивают по взбитости – это соотношение объема замороженной смеси к первоначальному объему смеси. В результате насыщения воздухом, объем замороженной смеси увеличивается в 1,5-2 раза. Минимальная взбитость должна быть не ниже 50 % (для молочного мороженого), 60% (для сливочного пломбира), 35-40 % (для плодово-ягодного мороженого).
Взбитость повышается при увеличении содержания СОМО, количества стабилизатора и дисперсности жира и сахара. Зависит от конструкции фризера.
Начальная температура замораживания смеси – 2 ¸ –3,5 0С, при выходе из фризера – 5 ¸ –7 0С. Количество вымороженной влаги при минус 50С – 50 %, при минус 11 0С – 72 %, при минус 30 0С – 85 %. Вымороженная вода образует кристаллы, средний размер их 50-100 мкм. Более крупные ощущаются на вкус и ухудшают структуру продукта. Условия получения мелких кристаллов – хорошее перемешивание смеси в процессе замораживания при высокой скорости охлаждения.
Фасование и закаливание мороженого. После фризерования мороженое фасуется и замораживается (закаливается) до температуры в центре минус 15-18 0С. Эту операцию проводят быстро, чтобы не допустить увеличения размеров кристаллов льда более 60-80 мкм. Температура воздуха в закалочных камерах минус 30 0С.
Мороженое фасуют мелкими порциями в брикеты на вафлях по 80 г в стаканчики из вафель и полистирола по 60, 70, 80, 100 г, в вафельные рожки, трубочки, конусы по 50, 60, 80, 100 г, пачки по 200г и брикеты на палочке (эскимо) по 50, 80, 100 г.
Хранение. Готовое мороженое хранится в холодильных камерах при температуре воздуха минус 20-23 0С. Допускаемые колебания ±2 0С. Резкие колебания температуры приводят к укрупнению в мороженом кристаллов льда.
Допустимая продолжительность хранения 1-1,5 месяца (молочное мороженое), 1,5-2 месяца (сливочное мороженое), 2-3 месяца (пломбир). Длительность хранения уменьшается для мороженого с повышенным содержанием влаги, мелкорасфасованного и при наличии наполнителя.
Пороки мороженого
Посторонние привкусы и запахи. Этот порок встречается при использовании некачественного сырья и нарушении санитарно-гигиенических требований к содержанию оборудования.
Излишне кислый вкус. Этот порок встречается в мороженом фруктовых видов вследствие нарушения рецептуры при составлении смеси – избыточное внесение органических кислот, недостаточное – сахара.
Металлический привкус. Этот порок возникает при соприкосновении смеси и мороженого с металлической поверхностью оборудования или тары с нарушенной полудой (ржавая поверхность).
Грубая структура. Это порок консистенции, когда в продукте встречаются крупные кристаллы льда. Причина – нарушение режима гомогенизации или фризерования; исключение из технологического процесса физического созревания смеси; резкие колебания температуры в процессе закаливания или хранения мороженого или в период транспортировки.
Крупитчатая или маслянистая структура.Этот порок встречается в мороженом высокой жирности (сливочное, пломбир). На вкус ощущаются комочки молочного жира. Возникает при использовании в рецептуре сливочного масла, нарушении или исключении процесса гомогенизации, при плохой работе фризера, в результате чего происходит дестабилизация жировой фазы и образование микрозерен масла.
Плотная консистенция. Этот порок появляется в мороженом с повышенным содержанием жира и сухих веществ при недостаточной взбитости.
Хлопьевидная структура. Этот порок наблюдается в мороженом, содержащем мало сухих веществ, при нарушении режима гомогенизации и насыщении смеси воздухом в виде крупных пузырьков.
Песчанистость.Этот порок возникает в мороженом при кристаллизации лактозы в виде мелких песчинок. Снижение содержания СОМО исключает этот порок, а внесение наполнителей и резкие колебания температуры в процессе хранения усиливают его.
Органолептическая оценка мороженого проводится по 100-балльной системе:
– вкус и аромат – 60 баллов;
– структура и консистенция – 30 баллов;
– цвет и внешний вид – 5 баллов;
– тара и упаковка – 5 баллов.
Рекомендуемые страницы:
Технология производства мороженого
Мороженое — взбитый сладкий пищевой продукт, изготовливаемый из молока, молочных и сливочных продуктов, сливочного масла, сыворотки, пахты, продуктов со сложным сырьевым составом, масел, жиров и белков немолочного происхождения с добавлением других ингредиентов и веществ или из воды, сахаров и/или их заменителей с добавлением других ингредиентов и веществ путем замораживания.
В производственных условиях изготовливают закаленное мороженное. На предприятиях общественного питания производят мягкое мороженное, которое по консистенции напоминает крем.
Базовая технология
Приготовление смеси
Приготовление смеси мороженого в общем состоит из этапов подготовки водной фазы и смешения жировой фракции и сухих веществ смеси в потоке или периодическим способом. Для смешивания сырьевых компонентов при приготовлении смесей для мороженого используют универсальные теплообменные емкости, сыродельные ванны, ванны длительной пастеризации, резервуары для тепловой обработки молока и другое емкостное оборудование. Ванны, оборудованные рубашкой с паровым барботажем и качественным премешивающим устройством, можно использовать также для пастеризации и охлаждения смеси. Водную фазу смеси мороженого- молоко и/или воду предварительно подогревают до температуры 40..45°С, используя пластинчатые нагреватели или другое имеющееся теплообменное оборудование. Для вработки сухих веществ и жиров используют устройства типа диспергаторов. В зависимости от производительности участка подготовки смеси используется соответствующее оборудование для автоматизации и упрощения процесса: шнековые подъемники, маслоплавители, бункеры и пр.
Фильтрование
После приготовления смесь фильтруют. Обычно используются двухсекционные емкостные фильтры. Процесс фильтрации принципиально необходим, т.к. последующее оборудование критично воспринимает присутствующие в смеси нерастворенные комочки сухих веществ, не говоря уже о мешковине и прочих «результатах» производственной деятельности предприятия.
Пастеризация
Пастеризацию смеси на пластинчатой пастеризационно-охладительной установке осуществляют при температуре 80…85°С с выдержкой в 50…60 сек. При пастеризации в емкостных теплообменных аппаратах периодического действия применяются следующие режимы: 68…72°С, выдержка 25…30 мин; 73-77°С, выдержка 15…20 мин; 83-87°С, выдержка 3…5 мин.
Гомогенизация
Необходима для стабилизации эмульсии. Осуществляется при температуре близкой к температуре пастеризации. Чем больше массовая доля жира в смеси, тем меньше давление гомогенизации. При производстве мороженого рекомендуется использовать двухступенчатую гомогенизацию. В зависимости от вида смеси мороженого применяются следующие режимы гомогенизации — от 7 до 12,5 МПа для первой ступени и 4,5-5,0 МПа -для второй ступени. Использование процесса гомогенизации смеси мороженого позволяет добиться требуемой степени взбитости и хорошей консистенции готового продукта.
Охлаждение
После гомогенизации смесь охлаждают до t 2…60°С. Для этой цели используют пластинчатые пастеризационно-охладительные установки, пластинчатые и кожухотрубные охладители, ВДП, сливкосозревательные ванны и др. Смесь охлаждают сначала проточной водой, затем ледяной водой с t 1…2°С или хладоносителем (рассолом) с t не выше -5°С.
Хранение и созревание
Смесь направляют в резервуары или сливкосозревательные ванны, где производят хранение при t 4…6°С не более 24 час, при t 0…4°С не более 48 час. Хранение является обязательной стадией технологического процесса только для смесей мороженого, приготовливаемых с использованием желатина (стабилизатора). Такие смеси требуется выдерживать при t не выше 6°С, 4…12 час.
Фризерование смеси
При фризеровании смесь взбивается (насыщается воздухом), частично замораживается. Используются фризеры непрерывного или периодического действия. Во фризер смесь поступает с t 2…6°С, t мороженого на выходе должна быть не выше -3.5°С, за исключением мороженого, вырабатываемого с использованием эскимогенераторов. Взбитость мороженого составляет 40..60% в зависимости от вида мороженого и используемого фризера.
Закаливание и дозакаливание мороженого
После фризерования мороженое сразу же в максимально короткий срок подвергается дальнейшему замороживанию (закаливанию). Фасованное мороженое закаливают в потоке воздуха в t от -25 до -37°С в специальных морозильных аппаратах, а также в металлических формах в эскимогенераторах. Температура мороженого после закаливания должна быть не выше минус 12°С. Дозакаливание производят в закалочных камерах или камерах хранения в течение 24…36 час. Закаленное мороженое помещают в камеру хранения.
МОРОЖЕНОЕ | Справочник по переработке молочных продуктов
Никто точно не знает, когда было впервые произведено мороженое. Древние рукописи говорят нам, что китайцам нравились замороженные продукты, приготовленные из фруктовых соков со снегом — то, что мы теперь называем водяным льдом. Позже эта техника распространилась в Древнюю Грецию и Рим, где богатые особенно любили замороженные десерты.
После исчезновения на несколько столетий мороженое в различных формах вновь появилось в Италии в средние века, скорее всего, в результате того, что Марко Поло вернулся в Италию в 1295 году после 17 лет пребывания в Китае, где он полюбил замороженный десерт на основе молока.Из Италии мороженое распространилось по Европе в 17 веке, долгое время оставаясь предметом роскоши для королевских дворов. Промышленное производство мороженого началось в конце 19 века, когда были изобретены первые механические холодильники.
Категории мороженого и сопутствующих товаров
Мороженое и сопутствующие товары можно разделить на несколько категорий. Поскольку законодательство варьируется от страны к стране, нижеследующее следует рассматривать только как руководство.
Жирность мороженого обычно определяет категорию, к которой оно принадлежит.В некоторых странах содержание жира должно превышать 9%, чтобы «соответствовать» категории мороженого. Ниже этого уровня продукт обычно называют молочным льдом, тогда как мороженое с жирностью более 12-13% часто классифицируется как роскошное или премиум.
Жир может быть животного или растительного происхождения. Если последнее, законодательство ряда стран предписывает, что продукт не может называться мороженым, а должен иметь маркировку, например, немолочное мороженое или замороженное десерт
Категории сопутствующих товаров
Сорбет — это термин, используемый для замороженного продукта на основе фруктового сока с определенной степенью взбитости.Смесь проходит через морозильную камеру непрерывного действия, в которую попадает воздух. Продукты из сорбета характеризуются вкусовыми качествами в свежем виде и не содержат жиров или обезжиренных твердых веществ молока (MSNF). Из-за более высокой вязкости из морозильных камер кусочки фруктов и другие включения также могут быть добавлены в сорбет перед розливом.
Чтобы получить конечный продукт с большей плотностью, производители мороженого также производят sherbet , который содержит небольшое количество жира и / или MSNF. Щербет по-прежнему сохраняет вкусовые качества сорбета в свежем виде.
Замороженный йогурт приобрел огромную популярность в США в 1980-х годах из-за относительно низкого содержания жира и калорий. Наблюдатели за весом и холестерином были в восторге. Как правило, замороженный йогурт представляет собой смесь стандартной смеси для мороженого и йогурта с живыми бактериями, йогуртовое мороженое обычно имеет более свежий вкус, чем стандартное мороженое. Сегодня греческий йогурт также популярен благодаря высокому содержанию белка.
Водяной лед представляет собой смесь сахара, фруктовых концентратов, стабилизаторов, ароматизаторов и красителей.Готовая смесь пастеризуется и в основном заполняется в формы (или карманы) на ротационной или поточной формовочной машине. Замораживание происходит в карманах, которые проходят через зону замораживания холодного рассола (солевого раствора). Когда водяной лед замораживается, его извлекают из кармана. Палочки с водяным льдом — это типичные детские товары, которые довольно разнообразны по цвету и вкусу. Комбинации вместе с сердцевиной мороженого также делают эти продукты привлекательными для взрослых.
Развитие технологии экструзии привело к появлению новой категории, известной как экструдированная вода лед .В основном, водяной лед, содержащий взбивающий агент, перекачивается в морозильную камеру непрерывного действия, где в цилиндре непрерывной заморозки перед экструзией происходит включение воздуха и значительная часть замерзания воды. Конечный продукт обычно содержит от 20 до 30% воздуха, он очень свежий и имеет чистый аромат.
Таблица 19.1
Типичные рецепты мороженого
| Тип мороженого | Массовая доля жира | MSNF мас.% | Сахар,% мас. | E / S% мас. | Вода,% мас. | Объем взбитости,% об. 15 | 10 | 15 | 0.3 | 59,7 | 110 |
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| Мороженое | 10 | 11 | 15 | 0,5 | 63,5 | 100 | |||||
| Молочный лед | 4 | 12 | 13 | 0,6 | 70,4 | 85 | |||||
| Шербет | 2 | 4 | 22 | 0,4 | 71,6 | 50 | |||||
| Водяной лед | 0 | 0 | 22 | 0.2 | 77,8 | 0 | |||||
| Сорбет | 0 | 0 | 22 | 0,5 | 77,5 | 30-50 |
MSNF Сухие обезжиренные вещества молока (белок, лактоза, соли)
Сахар Сахароза, глюкоза / декстроза или сиропы
E / S Эмульгатор и стабилизатор, e.г. моноглицериды, камедь рожкового дерева (LBG), гуаровая камедь или каррагинан
Переполнение Количество воздуха, добавленного к продукту
Другие ингредиенты Во время обработки могут быть добавлены ароматизаторы, красители, фрукты, орехи и кусочки шоколада
Терминология мороженого
В зависимости от По способу наполнения, мороженое попадает в одну из следующих категорий:
Формованное
Мороженое или смесь водяного льда заливают в формы и замораживают для производства новых стиков.После экстракции продукты можно окунать в шоколадную или другую глазурь.
С начинкой
Мороженое разливают в чашки, рожки или контейнеры / кадки, часто в сочетании с большим количеством ароматов и могут украшать шоколадом, сливками, рябью и сухими материалами.
Экструдированный
Мороженое обычно экструдируется на лоток посредством экструзии с резаком. Можно производить широкий спектр продуктов, включая новинки в виде стиков, сэндвичи, десерты, конусы с шариковой головкой и так далее.Технология экструзии дает возможность работать с мороженым, вытянутым при гораздо более низкой температуре, когда вязкость мороженого высока из-за большего количества воды, замороженной в кристаллы льда. В результате получается мороженое, которое становится более гладким из-за более мелких кристаллов льда и более сливочным из-за более высокого сбивания жира по сравнению с технологиями формования и розлива. Более высокая вязкость также дает возможность работать с детализированными формами и ароматизаторами, украшениями и покрытиями.
Приготовление смеси для мороженого
Основные этапы процесса изготовления мороженого показаны на Рисунке 19.1.
Рис.19.1
Процесс мороженого.
Прием и хранение сырья
Способы получения сырья и ингредиентов варьируются от одного завода к другому в зависимости от его производственных мощностей и мощности.
Сухие продукты обычно поставляются в мешках. Сыпучие материалы, такие как сахар и сухое молоко, можно доставлять в контейнерах и сдувать в силосы для хранения с помощью сжатого воздуха.
Жидкие продукты часто доставляются в цистернах.Во время хранения молочные продукты хранятся при температуре ниже 5 ° C, в то время как сгущенное молоко, глюкоза и растительный жир должны быть нагреты до относительно высокой температуры (от 30 до 50 ° C), чтобы вязкость оставалась достаточно низкой для перекачивания. Молочный жир поставляется в виде безводного молочного жира (AMF) или блоков замороженного масла, которые перед использованием растапливаются и перекачиваются в резервуары для хранения, где должна поддерживаться температура от 35 до 40 ° C.
Сырье и ингредиенты
В производстве мороженого используются следующие ингредиенты:
- Жир
- Сухое обезжиренное молоко (MSNF)
- Сахарный / несахарный подсластитель
- Эмульгаторы / стабилизаторы
- Ароматизаторы
- Другие ингредиенты
Жир
Жир составляет от 10 до 15% смеси для мороженого и может представлять собой молоко или растительный жир.Жир придает кремообразность и улучшает сопротивление таянию, стабилизируя структуру воздушных ячеек мороженого.
Молочный жир используется в виде цельного молока, сливок, масла или безводного молочного жира (AMF). Молочный жир можно заменить растительным жиром, где чаще всего используются рафинированное или гидрогенизированное (отвержденное) кокосовое масло и косточковое пальмовое масло. Использование растительных жиров в мороженом регулируется законодательством многих стран.
Сухое обезжиренное молоко (MSNF)
MSNF состоит из белков, лактозы и минеральных солей, полученных из цельного молока, обезжиренного молока, сгущенного молока, сухого молока и / или сухой сыворотки.Помимо высокой питательной ценности, MSNF помогает стабилизировать структуру мороженого благодаря своему связывающему воду и эмульгирующему эффекту. Тот же эффект также положительно влияет на распределение воздуха в мороженом во время процесса замораживания, что приводит к улучшению его консистенции и кремообразности.
В хорошо сбалансированной рецептуре количество MSNF всегда должно быть пропорционально содержанию воды. Оптимальный уровень — 17 частей MSNF на 100 частей воды:
Формула 19.1
Сахар
Сахар добавлен для увеличения содержания твердых веществ в мороженом и придания ему уровня сладости, который предпочитают потребители.Смесь для мороженого обычно содержит от 12 до 20% сахара. Сахар — это общее описание сахаридов, включая моносахариды (например, глюкозу / декстрозу и фруктозу), дисахариды (например, сахарозу и лактозу (молочный сахар)) и производные крахмала (, т.е. сироп глюкозы, сироп глюкозы / фруктозы и сироп с высоким содержанием фруктозы. ).
Консистенцию мороженого также можно регулировать, выбирая различные виды сахара. Это позволяет производить мороженое, которое легко совать.
При производстве мороженого без сахара вместо сахара используются подсластители. Аспартам, ацесульфам К и сукралоза являются наиболее часто используемыми подсластителями в мороженом и применяются в сочетании с наполнителем, таким как мальтодекстрин, полидекстроза, сорбит, лактит, глицерин или другие сахарные спирты.
Эмульгаторы и стабилизаторы
Эмульгаторы и стабилизаторы обычно используются в виде комбинированных продуктов в дозировке 0,5% в смеси для мороженого. Традиционно эти продукты производились путем сухого смешивания, но сегодня предпочтение отдается интегрированным продуктам из-за улучшенной дисперсности и высокой стабильности при хранении.
Эмульгаторы
Эмульгаторы — это вещества, которые способствуют эмульгированию за счет снижения поверхностного натяжения между двумя фазами. Существует несколько различных типов эмульгаторов, используемых в производстве мороженого, но наиболее распространенным и, вероятно, наиболее эффективным эмульгатором является моно- / диглицерид жирных кислот. Моно- / диглицерид часто получают из растительного жира (триглицерида), в котором были удалены цепи жирных кислот, создавая молекулу, которая имеет липофильный конец (жиролюбивый) и гидрофильный (любящий воду).Моно- / диглицерид выполняет две основные функции во время обработки мороженого: он способствует вытеснению молочного белка с поверхностной жировой мембраны, чтобы улучшить сбивание во время процесса замораживания. Моно- / диглицериды также инициируют кристаллизацию жира, что важно для предотвращения его чрезмерного взмораживания во время процесса замораживания. Яичный желток — хорошо известный эмульгатор, но он дорог и менее эффективен, чем наиболее часто используемые типы.
Стабилизаторы
Стабилизатор — это вещество, которое обладает способностью связывать воду при диспергировании в жидкой фазе.Это называется гидратацией и означает, что стабилизатор образует матрицу, препятствующую свободному перемещению молекул воды. Большинство стабилизаторов, используемых для мороженого, представляют собой большие молекулы, полученные из семян, древесины или водорослей / морских водорослей. Стабилизаторы используются при производстве мороженого для увеличения вязкости смеси и создания пышности и текстуры. Они также контролируют рост кристаллов льда и улучшают сопротивление таянию.
Ароматизаторы
Ароматизаторы являются очень важным фактором при выборе мороженого покупателем и могут быть добавлены на стадии смешивания или после пастеризации.Самые популярные ароматы — ваниль, шоколад и клубника.
В ЕС ароматизаторы подразделяются на три группы: натуральные, идентичные натуральным и искусственные. Чаще всего используются ароматизаторы, идентичные натуральным.
Самыми распространенными вкусами мороженого являются ваниль, нуга, шоколад, клубника и орех.
Цвета
В смесь добавляются натуральные или искусственные красители, чтобы придать мороженому привлекательный вид. В большинстве стран существует местное законодательство относительно использования красителей в продуктах питания.
Прочие ингредиенты
Многие формованные и экструдированные мороженое покрыты шоколадной глазурью. Применяются два типа шоколадной глазури: настоящий шоколад и шоколадная смесь. Какао тертое и масло заменяются смесью какао-порошка и растительного жира в шоколадной смеси.
Рябь (соусы) добавляются в мороженое для улучшения вкуса и внешнего вида. Также их можно использовать для заполнения карандашей и украшения верха.
Сухие ингредиенты добавляются либо через дозатор ингредиентов, либо в качестве верхнего украшения на конусы, чашки и батончики.Используется большое количество разнообразных продуктов: шоколад, орехи, кусочки сухофруктов, конфеты, печенье, сладкие конфеты, кусочки карамели и т. Д.
Состав смеси и полученное мороженое показаны на Рисунке 19.2.
Рис.19.2
От смеси для мороженого до мороженого.
Смешивание
Сырье, хранящееся в резервуарах, нагревается и смешивается для образования однородной смеси, которая пастеризуется и гомогенизируется. Крупные производственные предприятия часто имеют два смесительных резервуара для каждого аромата с объемом, соответствующим часовой производительности пастеризатора, чтобы поддерживать непрерывный поток в морозильные камеры.Сухие ингредиенты, особенно сухое молоко, обычно добавляются через смеситель, через который циркулирует вода, создавая эффект выталкивателя, который всасывает порошок в поток. Перед возвращением в резервуар смесь обычно нагревают до 50-60 ° C для облегчения растворения. Жидкие ингредиенты, такие как молоко, сливки, жидкий сахар и т. Д., Отмеряются в бак для смешивания.
Гомогенизация и пастеризация
При крупномасштабном производстве смесь для мороженого проходит через фильтр в уравнительный резервуар.Оттуда он перекачивается в пластинчатый теплообменник, где предварительно нагревается до 73-75 ° C. После гомогенизации при давлении от 14 до 20 МПа (140-200 бар) смесь возвращают в пластинчатый теплообменник и пастеризуют при температуре от 83 до 85 ° C в течение примерно 15 секунд. Затем пастеризованную смесь охлаждают до 5 ° C и переносят в резервуар для выдержки.
Целью пастеризации является уничтожение бактерий и растворение добавок и ингредиентов.
В результате процесса гомогенизации образуются однородно маленькие шарики жира, что улучшает взбитые свойства и текстуру смеси для мороженого.
Рис.19.3
Принцип морозильной камеры непрерывного действия.
Старение
Смесь должна выдерживаться не менее 4 часов при температуре от 2 до 5 ° C при непрерывном осторожном перемешивании. Старение позволяет белкам молока и воде взаимодействовать, а жидкий жир — кристаллизоваться. Это приводит к лучшему проникновению воздуха и улучшенному сопротивлению плавлению.
Производство и упаковка мороженого
Непрерывное замораживание и подача ингредиентов
Непрерывное замораживание
Морозильник непрерывного действия, Рисунок 19.4, выполняет две основные функции:
- Для взбивания контролируемого количества воздуха в смесь
- Для замораживания значительной части воды, содержащейся в смеси, до образования большого количества мелких кристаллов льда
Смесь для мороженого дозируется в морозильный цилиндр шестеренчатым насосом. В то же время в цилиндр подается постоянный воздушный поток, который вбивается в смесь с помощью дробилки.
На рис. 19.3 показано внутреннее пространство морозильного цилиндра с лопаткой и взбивателем. Хладагент, окружающий цилиндр, вызывает процесс замораживания.Слой замороженной смеси на внутренней стенке цилиндра непрерывно соскабливается вращающимся ножом, а второй шестеренчатый насос перемещает мороженое вперед либо к устройству подачи ингредиентов, либо к разливочной машине.
Температура на выходе составляет от -8 до -3 ° C в зависимости от типа мороженого, где от 30 до 55% воды замораживается в кристаллы льда в зависимости от состава смеси.
Увеличение объема после включения воздуха в смесь называется перерасходом и обычно составляет от 80 до 100%, что соответствует 0.От 8 до 1 литра воздуха на литр смеси.
На рис. 19.4 показана передняя часть морозильной камеры с насосом для смешивания, насосом для сливок и панелью управления снизу.
Плитка мороженого на рисунке 19.5 показывает текстуру замороженного мороженого. Здесь большие пузырьки воздуха покрыты кристаллизованными жировыми шариками, которые поддерживают структуру пузырьков воздуха. Незамороженная фаза, окружающая пузырьки воздуха, содержит замороженную смесь сахаров, сухих веществ молока и стабилизаторов. Незамороженная фаза также содержит кристаллы льда.
Морозильник непрерывного действия для мороженого с автоматическим управлением.
Рис.19.5Текстура плитки мороженого.
Дозирование ингредиентов
Функция дозатора ингредиентов, рис. 19.6, заключается в непрерывном и точном добавлении ингредиентов в мороженое. Насос предназначен для плавной подачи ингредиентов в поток мороженого из морозильной камеры.
Устройство подачи может вместить широкий спектр ингредиентов:
- Сухие ингредиенты (например,г. орехи, печенье, шоколад)
- Мягкие ингредиенты (например, кусочки фруктов, тесто для печенья, марципан)
- Жидкие ингредиенты (например, мармелад, джем, карамель)
Дозатор ингредиентов предназначен для обработки всех трех видов ингредиентов. Точность дозирования контролируется использованием ячеек для взвешивания ингредиентов под бункером для ингредиентов.
Рис.19.6
Дозатор ингредиентов для гранулированных продуктов.
- Воронка для ингредиента
- Кормовое мороженое
- Насос пластинчатый
- Встроенный смеситель
Линии розлива
Машина для розлива разливает мороженое, шербет и водяной лед прямо из морозильной камеры в чашки, рожки и емкости различной конструкции, формы и размера.
Заполнение происходит с помощью замедлителя, объемного наполнителя или экструзионного наполнителя. В случае экструзионного наполнения предусмотрен режущий механизм.
Возможно украшение из различных ингредиентов, включая орехи, фрукты, шоколад, джемы или жевательные шарики.
Крышки закрывают упаковки перед выходом из машины, после чего они проходят через туннель для закалки, где происходит окончательная заморозка продукта до температуры внутри продукта -20 ° C.
До или после отверждения продукты можно вручную или автоматически упаковать в картонные коробки или пачки.Пластиковые тубы или картонные коробки можно наполнять вручную с помощью устройства для розлива банок, оборудованного для подачи одного или двух ароматов.
Линии новинок для формованных палочек
Батончики для мороженого или водяного льда изготавливаются в специальных машинах, также известных как морозильные камеры для палочек или формовочные линии, где мороженое или водный лед формуют в карманах. Мороженое подается непосредственно из морозильной камеры непрерывного действия при температуре ок. -3 ° С. Заполненные формы проходят через рассол с температурой -40 ° C, который замораживает мороженое или раствор водяного льда через стенку формы.
Палочки вставляются до того, как формы полностью замерзнут.
Замороженные продукты извлекаются из форм, пропуская их через теплый солевой раствор, который плавит поверхности продуктов и позволяет автоматически удалять их с помощью экстрактора. После экстракции продукты можно окунуть в шоколад и покрыть орехами или другими сухими ингредиентами, прежде чем переносить в упаковочную машину. Поскольку продукты полностью заморожены, их можно сразу отправлять в холодильный склад после упаковки и упаковки.
В морозильных камерах типа «палочка» можно производить продукты различной формы, а также продукты с одним, двумя или тремя вкусами, а также продукты с сердцевиной мороженого, покрытой оболочкой из водяного льда.
На рис. 19.7 показана новая морозильная камера с формованными палочками для производства мороженого и батончиков с водяным льдом.
Рис.19.7
Формовочная машина для мороженого.
Экструзионные линии — системы лотков и туннелей
Экструдированные штучные изделия премиум-класса являются одними из самых классических продуктов в системе туннельных лотков.Действительно, сочетание температуры экструзии от -8 до -6 ° C, отверждение до прибл. Температура внутри продукта -20 ° C и глазировка в настоящем шоколаде позволили получить один из самых успешных продуктов последних лет.
Экструдированные палочки — это только один из видов продукции, который может быть произведен в системе туннельного лотка. Используя различное оборудование для розлива и погрузочно-разгрузочных работ, можно производить широкий ассортимент продукции, такой как сэндвич-продукты, рожки с шаровой крышкой, вафельные стаканчики с начинкой, торты для мороженого, поленья для мороженого и мелкие продукты.
Базовый процесс лоткового туннеля показан в Таблице 19.2.
Экструдированное мороженое обычно производится на туннельном экструдере с лотками. Мороженое можно экструдировать прямо на подносы различных форм и размеров, в чашку или рожок или на вафлю для сэндвичей. Блок экструзии для больших десертов показан на рис. 19.8.
После декорирования продукты на лотках проходят через туннель для закалки, показанный на рис. 19.9, где они замораживаются до температуры внутри продукта -20 ° C.Затем продукты извлекаются из лотков для упаковки и упаковки в картонные коробки вручную или автоматически. Такая система непрерывна. В зависимости от мощности экструдера и типа продукта в час можно производить от 5000 до 43000 единиц.
Таблица 19.2
Функции обработки в экструзионной и лотковой туннельной системе
| Морозильник непрерывного действия | Замораживание мороженого до -8 … -6 ° C |
| Рабочий стол | Экструзия, розлив, формование / тиснение.Добавление печенья, украшения, сухих продуктов, джема, жевательных шариков и т. Д. |
| Туннельный лоток | Отверждение мороженого от -25 до -20 ° C. Производственная температура внутри продукта |
| Обращение | Глазирование, например компаунд, шоколад, сок |
| Упаковка | Поточная упаковка продуктов в герметичные пакеты |
| Картонирование | Картонирование в коробки |
Туннельный экструдер с лотками
Рис.19.9Закалочный туннель
Упаковка и упаковка
Стаканы, контейнеры и т. Д. Упаковываются в пачки или картонные коробки. Ручные продукты, такие как новинки в виде стиков, конусы и батончики, перед упаковкой в картонные коробки оборачивают в однополосной или многополосной оберточной машине. Конструкция участка упаковки и упаковки на линии по производству мороженого зависит от типа продукта и мощности. Могут использоваться различные степени ручного и автоматического управления.
Закалка и хранение в холодильнике
Производство мороженого не завершается до тех пор, пока оно не будет полностью затвердено при внутренней температуре около -20 ° C. Для продуктов, изготовленных на экструзионной линии или в морозильной камере для палочек, операция закалки входит в процесс. Однако продукты, упакованные сразу после заморозки, необходимо отправить в туннель для закалки. Чем быстрее застывает, тем лучше текстура. После застывания продукты отправляются в холодильный склад, где хранятся на стеллажах или стеллажах при температуре -25 ° C.Срок хранения мороженого зависит от типа продукта, упаковки и поддержания постоянной низкой температуры. Срок хранения от 0 до 9 месяцев.
Примеры заводов по производству
Иллюстрированная схема завода, рис. 19.10, дает представление о потоке продукции при производстве мороженого. Эта установка способна производить от 5.000 до 10.000 литров мороженого в час.
Рис.19.10
Завод по производству мороженого для производства 5 000–10 000 л / час различных видов мороженого.
- Приготовление смеси
- Баки старения
- Морозильные камеры непрерывного действия
- Массовый розлив
- Конусное наполнение
- Багет
- Экструзия
- Картонная упаковка
- Хранилище
Производство мороженого
Затем смесь пастеризуется . Пастеризация — это биологическая контрольная точка в системе, предназначенная для уничтожения патогенных бактерий. В дополнение к этой очень важной функции пастеризация также снижает количество вызывающих порчу организмов, таких как психротрофы, и помогает гидратировать некоторые компоненты (белки, стабилизаторы).
Пастеризация (правила Онтарио): 69 ° C / 30 мин. 80 ° C / 25 с
Используются как периодические пастеризаторы, так и методы непрерывного действия (HTST).
Пастеризаторы периодического действия приводят к большей денатурации сывороточного протеина, что, по мнению некоторых людей, придает мороженому более плотную консистенцию. В системе периодической пастеризации смешивание необходимых количеств ингредиентов выполняется в больших чанах с рубашкой, оборудованных некоторыми средствами нагрева, обычно паром или горячей водой. Затем продукт нагревают в чане до температуры не менее 69 C (155 F) и выдерживают 30 минут, чтобы удовлетворить законодательные требования к пастеризации, необходимой для уничтожения патогенных бактерий. Могут использоваться различные комбинации времени и температуры.Термическая обработка должна быть достаточно жесткой, чтобы гарантировать уничтожение патогенов и снизить количество бактерий до 100 000 на грамм. После пастеризации смесь гомогенизируется с помощью высокого давления и затем пропускается через какой-либо теплообменник (пластинчатый, двойной или тройной) с целью охлаждения смеси до температуры охлаждения (4 ° C). Резервуары периодического действия обычно работают в тандеме, так что один хранится, а другой готовится. Автоматические таймеры и клапаны обеспечивают соблюдение надлежащего времени выдержки.
Непрерывная пастеризация (см. Схему смешивания справа) обычно выполняется в высокотемпературном кратковременном теплообменнике (HTST) после смешивания ингредиентов в большом изолированном питающем резервуаре. Некоторый предварительный нагрев, до 30-40 ° C, необходим для солюбилизации компонентов. Система HTST оборудована секцией нагрева, секцией охлаждения и секцией регенерации. Секции охлаждения HTST-прессов для мороженого обычно больше, чем HTST-прессы для молока.Из-за предварительного нагрева смеси регенерация теряется, и смесь, поступающая в секцию охлаждения, еще довольно теплая.
.Оптимизация производственного плана на заводе по производству мороженого — AnyLogic Simulation Software
Conaprole , крупнейшая компания по производству молочной продукции в Уругвае, производит более 150 наименований продукции на своем заводе по производству мороженого, используя пять производственных линий и до пяти различных конфигураций упаковки для каждой линии.
Компания планирует производство мороженого на 12-месячной скользящей основе в рамках процесса планирования продаж и операций, и план спроса сильно варьируется в зависимости от сезонности.Руководству фабрики необходимо подготовить производственные линии к пиковому сезону в низкий сезон с учетом срока годности продукции, а также емкости и стоимости морозильных камер склада. Фабрика часто не могла удовлетворить высокий сезонный спрос, который приводил к дефициту товаров. Кроме того, руководству было очень трудно быстро изменить график своих подробных планов из-за проблем, с которыми они столкнулись, включая узкие места, ограничения производственного процесса и текучесть кадров.
Задача руководства заключалась в том, чтобы переформулировать свои планы, чтобы сбалансировать спрос и предложение и избежать дефицита ключевых продуктов.Они также искали способы оптимизировать использование своих производственных мощностей.
Ite Consult считает, что имитационное моделирование является лучшим инструментом для решения этих проблем Conaprole. Они построили модель в AnyLogic, которая была интегрирована с SAP Material Management and Production Planning и платформой планирования S&OP другой компании.
Используя модель, руководство Conaprole смогло:
- Узнайте о процессах на каждой производственной линии по артикулу.
- Оптимизируйте производственные планы для лучшего удовлетворения спроса при максимальном сроке годности продукта и минимизации складских затрат.
- Улучшить использование производственной линии, чтобы обеспечить дополнительные производственные мощности в случае повышенного спроса.
Более подробная информация о проекте доступна в разделе сайта «Истории успеха» .
.РЕСУРСОВ — Ice Cream Science
Все перечисленные здесь ресурсы — это те, которые я использовал для бизнеса или дома. Я буду рад ответить на любой вопрос, поэтому не стесняйтесь обращаться к нам и передавать привет!
journalofdairyscience.org
Отличный источник бесплатных журналов по науке о производстве мороженого. Я НАСТОЯТЕЛЬНО рекомендую этот журнал и использую его ежедневно.
В поисках науки в мороженом — видео
Презентация в Королевском канадском институте развития науки превосходного профессора Дуга Гоффа из Университета Гвельфа.Обязательно посетите презентацию о производстве мороженого. Для просмотра может потребоваться установить Microsoft Silverlight. Это того стоит, если вы можете заставить его работать.
Электронная книга «Мороженое»
Отличный сайт по производству мороженого, который поддерживает профессор Дуг Гофф из Университета Гвельфа.
Вы можете просмотреть самые продаваемые производители мороженого на Amazon по , нажав здесь .
LELLO MUSSO POLA 5030 ДЕСЕРТОВАРКА
Превосходный производитель мороженого с компрессором с самоохлаждением и впечатляющими 1300 мл (1.37 литров) максимальная емкость морозильной камеры из нержавеющей стали. У него самое короткое время выдержки (время замораживания) среди всех домашних аппаратов, которые я пробовал, и из него получается отличное мороженое, чрезвычайно гладкое, плотное и сливочное.
Lello 4080 Musso Lussino Мороженое 1,5 л
Меньшая модель 5030 с небольшой морозильной камерой из нержавеющей стали емкостью 700 мл (0,74 кварты), позволяющей производить около 900 мл (0,95 кварты) исключительно гладкого и сливочного мороженого с содержанием воздуха около 29%.
Cuisinart ICE-100 Компрессор для приготовления мороженого и джелато
Превосходный производитель мороженого с компрессором с самоохлаждением промышленного качества. Он поставляется с мороженым и мороженым. При использовании машины для мороженого оптимальная вместимость составляет 800 мл (0,85 литра) смеси, что дает около 1000 мл (1,06 литра) чрезвычайно гладкого, плотного и сливочного мороженого с взбитостью 25%. Оптимальная вместимость машины для мороженого составляет чуть менее 700 мл (0.74 литра) смеси, что дает около 800 мл (0,85 литра) чрезвычайно гладкого, плотного и кремообразного джелато с 14% взбитости.
Whynter ICM-200LS Устройство для мороженого из нержавеющей стали
Превосходный производитель мороженого с впечатляющей морозильной камерой на 2,1 кварты и оптимальной емкостью 1000 мл (1,06 кварты), позволяющей производить около 1100 мл (1,16 кварты) гладкого и сливочного мороженого с взбитостью около 10%.
Мороженое Breville BCI600XL Smart Scoop
Хорошая мороженица с самоохлаждающимся компрессором и оптимальной емкостью 700 мл (0.74 литра), что дает около 900 мл (0,95 литра) мороженого с взбитостью около 29%.
Чтобы просмотреть самые продаваемые книги по мороженому на Amazon, пожалуйста, щелкните здесь .
- МОРОЖЕНОЕ (7-е ИЗД.) профессора Дугласа Гоффа и профессора Ричарда Хартеля
Я НАСТОЯТЕЛЬНО РЕКОМЕНДУЮ эту книгу. Отличный ресурс для людей, желающих начать собственный бизнес по производству мороженого или узнать больше о науке о приготовлении мороженого.
- НАУКА МОРОЖЕНОГО
Криса Кларка
Еще одна отличная книга для всех, кто интересуется наукой о производстве мороженого.Не такое тяжелое чтение, как «Мороженое» Гоффа и Хартеля.
(Посещали 9538 раз, сегодня 1 посещали)
.