Технологическая линия производства мороженого "Пломбир"

При замораживании происходит фазовое превращение воды, при фризеровании смесей мороженого на молочной основе замерзает от 45 до 67% от общей доли влаги. Для получения мороженого хорошей консистенции необходимо, чтобы размеры кристаллов не превышали 100 мкм. Чем больше воды заморозится в процессе фризерования, тем меньше времени потребуется на закалку и тем лучше будет качество мороженого. Температура начала замораживания смеси колеблется в пределах от —2,2 до —3,5°С в зависимости от вида смеси.

Структура мороженого зависит также от количества вводимого воздуха и его дисперсности. В мороженом хорошего качества средний размер воздушных пузырьков должен быть не более 60 мкм. Мороженое с высокой взбитостью благодаря низкой теплопроводности воздуха плавится медленнее. При недостаточной взбитости оно получается слишком плотным, с грубой консистенцией и структурой, при слишком высокой-снегообразным, с хлопьевидной структурой. Взбитость- очень непостоянная характеристика и зависит от многих факторов: состава смеси (содержание сухих веществ и жира), свойств жира и стабилизатора, эффективности гомогенизации, режима фризерования, конструкции фризера, состояния его ножей. С увеличением содержания сахара взбитость понижается, а время, необходимое для получения максимальной взбитости возрастает.

Жир ухудшает взбитость, так как жировые шарики ослабляют перегородки между воздушными пузырьками. Но присутствие жира препятствует росту кристаллов льда, обеспечивая тем самым нежную консистенцию мороженого. При взбитости 100% в 1г мороженого содержится около 8,3 млн воздушных пузырьков с общей поверхностью 0,1м2. Для сливочного мороженого и пломбира достигается взбитость 70—100%.

В мороженом после фризерования большая часть жира переходит в твердое состояние, жидкого жира остается 11—12%. Температура мороженого в конце фризерования составляет от —4,5 до —6°С.

Фасование и закаливание мороженого. Выходящее из фризера мороженое быстро фасуют и немедленно направляют на закаливание, так как при задержке часть закристаллизованной воды может оттаять, что в дальнейшем приводит к образованию крупных кристаллов льда.

В процессе закаливания температура понижается до -15 – -18°С. При этом вымораживается 75—85% общего количества воды, содержащегося в мороженом. Полная кристаллизация воды невозможна, так как сильно возрастает концентрация солей и сахара в незамерзшей части раствора, вследствие чего резко снижается температура замерзания (ниже минус 50°С). При закаливании глицериды молочного жира почти полностью переходят в твердое состояние, жидкого жира остается всего лишь доли процента.

Процесс закаливания протекает значительно медленнее, чем фризерование,   и   без механического перемешивания,  поэтому создаются условия для образования крупных кристаллов льда, и их срастания в жесткий кристаллизационный каркас. Наличие тонкодиспергированной отвердевшей фазы жира, многочисленных пузырьков воздуха препятствует образованию крупных сросшихся кристаллов воды. В мороженом температурой -20°С преобладает кристаллизационная структура. Такое мороженое имеет плотную консистенцию и достаточно высокую прочность. Продолжительность закаливания зависит от состава  мороженого, температуры окружающей среды, применяемого оборудования вида упаковки и пр.

В камерах для закаливания поддерживается температура -22 - -30°С.

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 -12 - -18 °С. Такое быстрое закаливание  способствует образованию  мелких кристалликов   льда   с нежной структурой мороженого.

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 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 мороженого на предприятия общественного питания и в торговую сеть его хранят в камерах с температурой воздуха не выше минус 180С и

относительной влажностью 35—90%. В камере необходимо поддерживать строгий санитарный режим.

Готовое мороженое пломбир должно соответствовать нормативной документации. Для этого при производстве мороженого пломбира надо соблюдать рецептуру; качество сырья и санитарные условия приготовления смеси; вид применяемых стабилизаторов и ароматических веществ; процессы фильтрации, пастеризации, гомогенизации, фризерования и хранения продукции.

 

4 Характеристика рекомендуемого  оборудования

 

Как уже отмечалось выше, производство мороженого ведут по единственной технологии с использованием различного оборудования и режимов. В данном работе рассматривается линия для производства мороженого пломбира. Определим ведущее оборудование. К нему обычно относится оборудование, на котором сырье становится готовым продуктом или полуфабрикатом с большой степенью готовности, или где выполняются основные технологические процессы. Учитывая технологию производства, в качестве ведущего при производстве пломбира выбираем следующее оборудование. Это сливкосозревательная ванна марки ВГСМ, фильтр марки А1-ОШФ,  пластинчатая пастеризационно-охладительная установка, гомогенизатор марки А1-ОГМ, автоматизированный пластинчатый охладитель марки А1-00Я-1,2, резервуар для созревания смеси марки РМВЦ-6, фризер марки ОФИ, экструзионно - формовочный аппарат WN055, ленточный скороморозильный аппарат АПС-450, горизонтальная упаковочная машина «Линепак ФА».

Перечень и назначение оборудования представлены в таблице 6.

   Таблица 6 – Перечень и назначение оборудования

Наименование оборудования	Тип, марка оборудования	Производительность, ед.измерения	Назначение оборудования
1	2	3	4
Сливкосозревательная ванна	ВГСМ - 2000	2000 литров /ч	Перемешивание сырья
Фильтр	А1-0ШФ	2500 кг/ч	Фильтрация  смеси
Автоматизированная пластинчатая пастеризационно-охладительная установка		1200 литров	Пастеризация смеси
Гомогенизатор	А1-ОГМ	1200 литров	Гомогенизация смеси
Автоматизированный пластинчатый охладитель	А1-ООЯ-1,2	2500 кг	Быстрое охлаждение смеси
Резервуар для созревание смеси	РМВЦ-6	6000 литров	Созревание смеси

 

 

     Продолжение таблицы 6

1	2	3	4
Фризер	ОФИ	250 кг/ч	Фризерование смеси
Экструзионно-формовочный автомат	WN055	360 кг/ч	Фасрвание
Ленточно скороморозильный аппарат	АПС - 450	450 кг/ч	Закаливание и хранение мороженного
Горизонтальная упаковочная машина	«Линепак ФА»	30 шт/мин	Упаковывание

 

 

Сливкосозревательная ванна (рисунок 3) имеет полуцилиндрическую форму, снаружи окружена рубашкой. Рубашка заполняется водой и подогревается паром через барботер 1. Давление пара 0,05 МПа. Переливная труба 2 поддерживает постоянный уровень воды в рубашке. Сливкосозревательная ванна имеет крышку 18, которая закрывается с эхжпомощью червячного механизма 15 ручного действия. Ванну устанавливают на фундамент с уклоном в сторону сливного крана 8.

Расположенная внутри ванны 9 мешалка 10 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 6. К качающимся в подшипниках цапфам присоединены изогнутые отводы с сальниковыми устройствами. Отводы фланцами 4 с другой стороны подсоединены к неподвижным магистралям, по которым подается и отводится тепло - или хладоноситель.

1 - трубчатый перфорированный барботер; 2 - переливная труба;

3 - корпус; 4 - фланец; 5 - отводы; 6 – подшипники; 7 - отводы;

8 - сливной кран; 9 - рабочая ванна; 10 - мешалка; 11 - спускной патрубок;        12 - электродвигатель; 13 - клин временная передача;

14 - редуктор; 15 - червячный механизм; 16 - тяга;

17 - кривошипно-шатунный механизм; 18 - крышка; 19 - рукоятка; 20 - патрубок для подачи воды; 21 - ножки; 22 - плита.

 

Рисунок 3 - Сливкосозревательная ванна ВСГМ

Мешалка совершает маятниковое движение, отклоняясь от вертикальной оси на 60-100°. Число качаний мешалки 12 в минуту. Качательные движения мешалке сообщает кривошипно-шатунный механизм 17, который приводится от электродвигателя 12 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.

Фильтр А1-0ШФ (рисунок 4) состоит из двух взаимозаменяемых камер, работающих поочередно. По мере засорения одну камеру отключают на очистку, а в работу включают вторую. Камеры имеют форму цилиндра и расположены горизонтально по обе стороны распределительного устройства 1, укрепленного на опорной стойке 7. Каждая камера состоит из корпуса 5 и сетчатого фильтровального цилиндра 6. Распределительное устройство 1 включает в себя корпус и пробковый кран 2.

Смесь для фильтрования подается в верхнее отверстие распределительного устройства и переходит в корпус фильтровальной камеры. Обтекая сверху фильтровальный сетчатый цилиндр, смесь выходит из камеры и поступает в нижнюю часть распределительного устройства. Из нижнего патрубка распределительного устройства смесь направляется в трубопровод для дальнейшей обработки. Производительность фильтра меняется от 2500 до 4600 кг/ч в зависимости от вида смеси. Смесь подается под давлением 0,2-0,25 МПа. Занимаемая фильтром площадь 0,4 м2, масса его 62 кг.

1 — распределительное устройство; 2 — пробковый кран; 3 — гайка;

4 - ключ; 5 - корпус фильтра с ручкой;

6 - фильтровальная сетка  цилиндра; 7 - стойка.

 

Рисунок 4 - Фильтр А1-0ШФ для смесей мороженого

 

Автоматизированная пластинчатая пастеризационно–охладительная установка (рисунок 6) состоит из пластинчатого теплообменника 6, уравнительного бака 2 с поплавковым регулятором, насоса 1 для подачи смеси из уравнительного бака в секцию регенерации, бойлера 10 для горячей воды, инжектора 11 для нагрева воды паром, насоса 9 для подачи горячей воды из бойлера в секцию пастеризации, перепускного клапана 3, цилиндрического выдержи-вателя 7, пульта управления 4. Установка соединяется трубопроводами с

необходимой арматурой и укомплектовывается электрогидравлическими регулирующими клапанами подачи пара. В схему установки входит гомогенизатор марки А1-ОГА-2.5, размещенный между секциями пастеризации и регенерации. Установка занимает площадь 13,5 м2.

Теплообменник 6 состоит из четырех секций: пастеризации, регенерации,

охлаждения холодной водой и охлаждения рассолом. Теплопередающие пластины (тип П-2) продеты через верхнюю и нижнюю штанги и в каждой секции собраны в пакеты. На каждой пластине выбит порядковый номер. Пакет представляет собой группу пластин, создающих одинаковое направление движения жидкости. Секции отделяются одна от другой промежуточными плитами. По углам плит расположены штуцера для прохода жидкостей. По краям каждой пластины приклеена резиновая прокладка, чтобы плотно зажать пластины во всех секциях нажимной плитой с помощью винтовых устройств, расположенных на концах верхней и нижней штанг.