Производство мороженого

       Так как мощность цеха достаточно небольшая, из экономических соображений следует использовать минимальное количество оборудования, позволяющее производить заданное количество продукта.  Если использовать большое число единиц оборудования значительных емкостей и производительности, то скорость процесса будет большой, продукция будет произведена в минимальные сроки, а большую часть месяца завод будет простаивать. Недостаток такого технологического решения – большие экономические затраты на приобретение оборудования.

      На больших предприятиях может быть применим непрерывной способ производства мороженого. При этом происходит автоматическая дозировка сырья в ванны приготовления смеси, число и емкости которых значительно больше, чем в описываемой линии для обеспечения непрерывного производства. Также количество остального оборудования рассчитано таким образом, чтобы приготовление смеси и фасовка ее шли непрерывно друг за другом. При этом значительно снижается доля ручного труда при выработке мороженого.

       Непрерывный способ используют на предприятиях большой мощности. Преимуществом периодического способа является возможность диагностики и ремонта оборудования во время их простаивания между этапами приготовления мороженого.

 

 

2.2 Физико-химические и микробиологические основы                       производства

 

       2.2.1 Пастеризация смеси

 Основная цель пастеризации – уничтожение вегетативных микроорганизмов, находящихся в молоке  (возбудителей кишечных заболеваний, бруцеллеза, туберкулеза, ящура и др.), сохраняя при этом его биологическую, питательную ценность и качество. Для оценки меры завершения пастеризации был выведен критерий Пастера:

                                                     Ра=t/z

где t - продолжительность действия (выдержки) температуры пастеризации, с;

    z – продолжительность бактерицидного действия температуры пастеризации, с.

Для завершения процесса пастеризации необходимо, чтобы сумма тепловых воздействий в секциях аппарата привела к полному уничтожению  микроорганизмов. Это значит, что  для завершенного процесса пастеризации критерий Пастера должен быть равен  или больше 1.

 Эффективность действия пастеризации  зависит от двух основных параметров: температуры, до которой нагревают  молоко, и выдержки его при  данной температуре. 

Продолжительность выдержки и температура  пастеризации связаны между собой  зависимостью, при которой продолжительность  выдержки уменьшается с повышением температуры пастеризации.

 

              2.2.2  Фильтрование смеси 

 

Для удаления из смеси нерастворившихся комочков сырья (сухого молока, стабилизаторов и др.) и возможных различных  механических примесей ее фильтруют  после растворения компонентов  и после пастеризации. Фильтрование смеси осуществляется под действием  разности давления по обе стороны  фильтрующей перегородки. Последняя  представляет основную часть фильтра  и в основном определяет его конструкцию  и техническую характеристику (производительность, степень очистки и др.)

 

                       2.2.3 Гомогенизация смеси

 

Этот способ механической обработки  молока и жидких молочных продуктов  служит для повышения дисперсности в них жировой фазы, что позволяет  исключить отстаивание жира во время  хранения молока, развитие окислительных  процессов, дестабилизацию и подсбивание  при интенсивном перемешивании  и транспортировании. Диспергирование жировых шариков, т.е. уменьшение их размеров и равномерное распределение в продукте, достигается воздействием на смесь значительного внешнего усилия (давление, ультразвук и др.) в гомогенизаторах. При производстве мороженого применяют двухступенчатую гомогенизацию. Она позволяет рассеивать (разбивать) образующиеся скопления жировых шариков.

      Эффективность гомогенизации определяется рабочим давлением, температурой, скоростью движения продукта при прохождении через гомогенизирующую головку, конструктивными особенностями последней, составом и свойством компонентов, образующих оболочку жировых шариков, кислотностью.

     Чем больше массовая доля жира в смеси, тем меньше должно быть давление гомогенизации. Применяют следующие давления гомогенизации:  при производстве пломбира 8,5 МПа, при производстве сливочного мороженого – 11 МПа.

 

2.2.4   Охлаждение смеси

 

Сразу же после гомогенизации смеси  охлаждают до температуры 2-6°С с целью создания неблагоприятных условий для жизнедеятельности и развития микроорганизмов, которые могут попасть в смесь после пастеризации. Охлаждение также необходимо для подготовки смеси к следующему процессу обработки.

        Для охлаждения смесей используют автоматизированные пластинчатые теплообменники.

 

2.2.5  Фризерование смеси

 

Фризерование  – основной процесс производства мороженого, при осуществлении которого происходит частичное замораживание  и насыщение смесей воздухом, который  в продукте распределяется в виде мельчайших пузырьков. В процессе фризерования образуется структура мороженого, которая  окончательно формируется при последующей  холодильной обработке продукта.

        Структура – это строение вещества, характеризуемое размерами, формой и расположением частиц. Структура мороженого определяется главным образом размерами кристаллов льда. Чем они мельче и равномернее распределены в общей массе мороженого, тем лучше его качество.

Смесь фризеруют  в специальных аппаратах –  фризерах непрерывного действия. Основными  конструктивными элементами фризеров являются расположенный на станине  замораживающий цилиндр с мешалкой, продуктовые насосы, расходный бачок  для смеси.

        Фризерование смеси происходит при температуре  -3…-4°С.

 

2.2.6    Закаливание мороженого

 

В производстве закаленного мороженого продукт  после фризерования подвергают дальнейшему  замораживанию (закаливанию), стараясь по возможности приблизить температуру  мороженого к температуре камеры хранения. Этот процесс следует проводить  в максимально короткий срок, чтобы  не допустить существенного увеличения размеров кристаллов льда.

Средний размер кристаллов льда в готовом (закаленном) мороженом зависит от температуры  продукта при выходе из фризера (при  t= -2...-4 размер кристаллов льда составляет 120-150 мкм).

Закаливание производят при температуре -30°С.

 

               2.3 Организация работы производства

 

      Предприятие имеет два цеха: цех производства мороженого и цех производства вафельных стаканчиков. Кроме того, на предприятии имеется собственная котельная. Очистных сооружений на предприятии нет, т. к. производство отличается отсутствием вредных выбросов. Все помещения снабжены вентиляцией, кондиционерами.

         Выпуск продукции осуществляется круглосуточно. Рабочие, обслуживающие основное оборудование и непосредственно участвующие в производстве мороженого, работают по сменам по 12 часов. Т.к. продукция имеет повышенный спрос летом, то значительно увеличивается выпуск продукции в летнее время.

 Режим  работы руководящего состава и конторского персонала: на предприятии рабочая неделя составляет 5 дней – понедельник, вторник, среда, четверг, пятница. В субботу, воскресенье и праздничные дни предприятие не работает. Рабочий день составляет 8 часов: начало рабочего дня – 8.00, конец рабочего дня – 17.00, перерыв на отдых и питание начинается с 10.00 до 10.30 и с 14.00 до 14.30.

 

2.4 Сырье, полуфабрикаты и готовая продукция, стандартизация и сертификация

2.4.1 Требования к сырью и материалам

 

 

 Молоко. В состав молока входят молочный жир, белковые вещества, липоиды, соли органических  и неорганических кислот, минеральные вещества, витамины, ферменты.

     Содержание сухого  молочного остатка (СМО) составляет  в молоке в среднем 12,5%, сухого  обезжиренного молочного остатка  (СОМО) – 8-10,5%. Содержание СОМО  при расчете рецептур мороженого  обычно принимают равным 8,1%. Содержание  в молоке белковых веществ  обычно составляет 2,4-4,8%, в т.ч.  казеина 2,7%, альбумина 0,5% и глобулина  0,1%. В состав молока входит  также молочный сахар (лактоза) в количестве 4,8-5,1%.

     Заготовляемое молоко  с молокоприемных пунктов и  низовых (первичных) молочных  заводов должно поступать на  предприятия, вырабатывающие мороженое,  охлажденным, температурой не  выше 10°С. Общее количество бактерий в поступающем пастеризованном молоке должно быть не более 200 тыс. в 1 мл, патогенные микроорганизмы должны отсутствовать.

     На предприятии при  приемке молока определяют его  количество, плотность, кислотность,  температуру и содержание в  нем жира.

   Для хранения поступившего непастеризованного молока в течение непродолжительного времени его охлаждают до температуры не выше 4°С и хранят в специальных емкостях с охлаждением, снабженных пропеллерными мешалками для предотвращения отстоя жира. Пастеризованное коровье молоко хранят при температуре от 0 до 8°С не более 36 ч.

Обезжиренное молоко. Этот продукт получают при сепарировании цельного молока и сливок. Обезжиренное молоко отличается от цельного практически только по содержанию жира. Оно представляет собой однородную жидкость белого цвета, без осадка. В производстве мороженого не допускается использовать обезжиренное молоко кислотностью выше 21°Т, а также молоко, имеющее посторонние привкусы.

Сгущенное обезжиренное молоко. Получают из обезжиренного пастеризованного молока выпариванием из него части воды. В сгущенном обезжиренном молоке содержится 27-35% сухих веществ, в том числе жира 0,1-0,3%. Кислотность продукта не более 60°Т. На предприятия сгущенное обезжиренное молоко поступает в деревянных бочках вместимостью 25-50 л и в металлических флягах вместимостью 38 л.

     Продукт хранят при  температуре не выше 6 °С не более 5 суток с момента выработки.

Сгущенное цельное молоко с сахаром. Получают выпариванием части влаги из пастеризованного коровьего молока и консервированием его сахаром. Оно представляет собой однородную массу белого цвета с кремовым оттенком без ощущаемых органолептически кристаллов молочного сахара. Продукт имеет сладкий чистый вкус с выраженным вкусом пастеризованного молока. Сгущенное цельное молоко с сахаром поступает на предприятия в жестяных банках (герметичная тара), деревянных бочках и металлических флягах для молока и молочных продуктов, а также в автоцистернах для молока.

    Продукт хранят при температуре от 0 до 10°С и относительной влажности воздуха не выше 85% не более 12 месяцев со дня выработки в герметичной таре и не более 8 месяцев со дня выработки в негерметичной таре.

Сухое цельное молоко. Получают путем высушивания нормализованного пастеризованного коровьего молока. В производстве мороженого применяют только сухое цельное молоко только высшего сорта.

   В зависимости от содержания жира сухое цельное молоко выпускают 20%-ной и 25%-ной жирности. Кислотность восстановленного молока с содержанием 12% сухих веществ составляет 20-22°Т.

  Сухое молоко поступает на предприятия в бумажных четырех- и пятислойных мешках с мешками-вкладышами из полиэтилена (герметичная тара) массой нетто 25-30 кг, либо в фанерно-штампованных бочках с мешками-вкладышами из полиэтилена массой нетто 20-30 кг. Продукт может поступать на предприятия также в фанерно-штампованных бочках с мешками-вкладышами из плотных материалов (негерметичная тара): пергамента, целлофана и др.

Сливки. На предприятиях молочной промышленности выпускают сливки с массовой долей жира 10, 20 и 35%. С целью использования в производстве мороженого могут быть изготовлены сливки и с любой другой жирностью. Сливки высокой жирности применяют для изготовления сливочного мороженого и пломбира. Это способствует повышению его взбитости, улучшению консистенции. Поступают сливки в такой же таре, что и молоко. Порядок приемки тот же.

Сливочное масло. Для приготовления мороженого используют только несоленое масло: сливочное высшего сорта, любительское, крестьянское, бутербродное. Эти виды сливочного масла изготовляют из пастеризованных сливок.

     Кроме жира в состав входят вода, белки, молочный сахар. Масло обладает высокой энергетической ценностью, отличается хорошей усвояемостью, содержит жирорастворимые витамины А и Е и водорастворимые В₁, В₂, С.

Кондитерский жир представляет собой различные смеси жиров, в которые могут входить пищевые саломасы, растительное масло, переэтерифицированные и животные жиры, эмульгаторы и другие компоненты Кондитерский жир включают в состав некоторых любительских видов мороженого, применяют для приготовления специальной разновидности ароматической глазури. Содержание влаги в продукте 0,2-0,3%, температура плавления 34-360°С. Кондитерские жиры упаковывают в дощатые и фанерные ящики, а также ящики из гофрированного картона массой от 10 до 25 кг, хранят при температуре от -10 до 150°С при относительной влажности воздуха не более 80%.

Продолжительность хранения кондитерских жиров при температуре от -10 до 15°С составляет 12 месяцев, при 1-4°С 6 месяцев, при 5-6°С - 3 месяца и при 11-15°С - 1,5 месяца.

Сахар. Сахароза (сахар), вырабатываемая из свеклы или сахарного тростника, представляет собой дисахарид. По внешнему виду - это однородные кристаллы с выраженными гранями. Плотность кристаллов 1587,9 кг/м³. Массовая доля сахарозы в сахарном песке в пересчете на сухое вещество должна быть не менее 99,55-99,75%, а содержание влаги - не более 0,14%.

Путем измельчения  сахара-песка получают сахарную пудру, которая используется для приготовления  глазури, а также в производстве сухих смесей для мягкого мороженого.

     Сахар-песок поступает  в тканевых мешках массой нетто  50 кг. Он может поступать также бестарным способом. От сахарных заводов некоторые крупные предприятия получают в цистернах сахарный сироп, содержащий в среднем 65% сухих веществ, плотностью около 1320 кг/м³. Сахар-песок хранят в помещениях с относительной влажностью воздуха не выше 60-70%.