Технологическая линия производства мороженого
Характеристика продукции, сырья и полуфабрикатов. Мороженое — продукт, полученный взбиванием и замораживанием пастеризованной смеси коровьего молока, сливок, сахара, стабилизатора и наполнителей. Благодаря содержанию молочного жира, белков, углеводов, минеральных веществ и витаминов оно обладает высокой пищевой ценностью и легко усваивается организмом.
Все виды мороженого условно можно разделить на основные и любительские. К основным видам относятся: молочное, сливочное и пломбир, полученные на основе молочных смесей, а также фруктово-ягодное, изготовляемое из натурального плодово-ягодного сырья, и ароматическое, сырьем для которого является вода, сахар и ароматообразующие добавки. Любительские виды мороженого вырабатывают в разнообразных комбинациях сырья.
Мороженое должно иметь сладкий, чистый, характерный для каждого вида вкус и аромат. Консистенция и структура его должны быть однородными, без ощутимых кристаллов льда, комочков жира и стабилизатора.
Мороженое обладает высокой питательной ценностью. Оно богато углеводами (от 14 % в молочно-сливочных видах до 30 % в фруктово-ягодных), жирами (в пломбире до 17 %, в молочном — 3,5... 15 %), белками (3,5...4,5 %), минеральными солями (до 0,7 %) и витаминами. Энергетическая ценность молочных и фруктовых видов мороженого составляет 5607...6162 кДж/кг.
Особенности производства и потребления готового продукта. Мороженое получают путем взбивания и замораживания молочных или фруктово-ягодных смесей с сахаром, стабилизатором, а для некоторых видов — также с вкусовыми и ароматическими наполнителями.
Стадии технологического процесса. Производство мороженого включает в себя следующие стадии:
— приемка молока и оценка его качества;
— очистка молока, охлаждение и резервирование;
— приготовление смеси (дозирование и смешение отдельных видов сырья);
— фильтрование смеси;
— пастеризация смеси;
— гомогенизация;
— охлаждение;
— созревание;
— фризерование;
— фасование;
— закаливание;
— дозакаливание мороженого.
Характеристика комплексов оборудования. Производство мороженого состоит из двух основных этапов: выработки смеси и приготовления из нее мороженого.
Начальные стадии технологического процесса производства мороженого выполняются при помощи комплексов оборудования для приема, охлаждения, переработки, хранения и транспортирования сырья. Приемку сырья осуществляют при помощи весов (молокосчетчиков), сепараторов-молоко-очистителей, пластинчатых охладителей, фильтров и вспомогательного оборудования.
Ведущий комплекс линии состоит из подогревателей, сепараторов-сливкоотделителей, гомогенизаторов, пастеризаторов, охладителей и емкостей для хранения полуфабрикатов.
Завершающий комплекс оборудования линии обеспечивает фасование, закаливание и хранение готовой продукции. Он содержит фасовочно-упаковочные машины и оборудование морозильных камер для готовой продукции.
Машинно-аппаратурная схема линии производства мороженого приведена на рис.
Рис. Машинно-аппаратурная схема линии производства мороженого
Устройство и принцип действия линии.В процессе приемки молоко цельное и обезжиренное, сливки взвешиваются, оценивается их качество и хранятся в охлаждаемых резервуарах 1 при температуре не выше 6 °С.
Смеси для мороженого приготавливают из подготовленного сырья в соответствии с рецептурами, рассчитанными исходя из фактического наличия сырья, его состава и качества. Сырье для получения смеси на молочной основе загружают в смесительные ванны 2 в такой последовательности: жидкие продукты (молоко, сливки, вода), сгущенные молочные продукты, затем сухие молочные продукты, сахар, вкусовые наполнители и стабилизаторы.
Для более полного и быстрого растворения сухих продуктов смесь нагревают до 35...40 °С и тщательно перемешивают. Затем для удаления нерастворившихся частиц и примесей ее фильтруют на дисковых, плоских, пластинчатых фильтрах.
Для смешения компонентов сырья используют сливкосозревательные ванны 7 и ванны длительной пастеризации, а также аппараты для выработки сырного зерна.
Стабилизаторы вносят в смесь до пастеризации, в процессе пастеризации или после охлаждения пастеризованной смеси.
Желатин и агар вводят из емкости 8 в смесь в виде 10 %-ного водного раствора, метилцеллюлозу — в виде 1 %-ного раствора, а другие стабилизаторы используют в сухом виде.
Пектин заливают холодной водой в соотношении 1 : 20 и нагревают до полного растворения при постоянном перемешивании, а затем кипятят в течение 1...2 мин. Приготовленный раствор фильтруется и вводится в смесь до пастеризации.
Пюре из плодов получают в варочных котлах, а также в протирочной машине. Для хранения смесей используют изотермические емкости вместимостью 2000... 10 000 л.
Жидкие компоненты дозируются насосами-дозаторами, а сыпучие — специальными весовыми бункерами 3.
Полученная в емкости для смешивания 4 смесь сначала фильтруется, а затем подвергается пастеризации.
Фильтрация смесей осуществляется на цилиндрических фильтрах, имеющих две камеры, которые работают поочередно. Производительность фильтров 2000...4600 кг/ч, давление фильтрации 0,2...0,25 МПа.
После фильтрации смесь поступает на пастеризацию. В пластинчатых пастеризационных установках 6 смесь пастеризуется при температуре 80.. .85 °С с выдержкой 50...60 с, а в трубчатых — при аналогичной температуре или при температуре 92...95 °С без выдержки.
Для улучшения структуры мороженого и уменьшения отстаивания жира при фризеровании проводится гомогенизация в гомогенизаторах 5 жиросодержащих смесей при температуре, близкой к температуре пастеризации. При одноступенчатой гомогенизации применяют давление от 12,5 до 15 МПа для молочной смеси, от 10 до 12,5 МПа для сливочной смеси и от 7 до 9 МПа для пломбира.
После гомогенизации смесь охлаждается до 2.. .6 °С в пластинчатых охладителях 9. Применение агара, агароида и других равноценных стабилизаторов позволяет перерабатывать охлажденную смесь без дальнейшей выдержки. При использовании желатина смесь требуется выдерживать в течение 4. ..12ч (созревание смеси). В процессе созревания в результате связывания воды стабилизатором и белками увеличивается вязкость смеси. Общая длительность созревания смеси не должна превышать 24 ч. Затем смесь поступает на фризерование.
При этом преследуются две цели: насыщение смеси воздухом и ее замораживание.
Степень насыщения смеси воздухом оценивается по взбитости, которая представляет собой отношение объема воздуха в мороженом к первоначальному объему смеси, выраженное в процентах. Минимальная взбитость должна быть не ниже 50 % (молочное мороженое), 60 % (сливочное мороженое и пломбир), 35.. .40 % (плодово-ягодное мороженое). Взбитость повышается при увеличении содержания СОМО, количества стабилизатора и дисперсности жира, а также при уменьшении содержания жира и сахара. Смеси, приготовленные с использованием сухих молочных продуктов, взбиваются лучше, чем с применением жидкого молока. Взбитость мороженого зависит также от конструктивных особенностей фризеров. В хорошо взбитом мороженом средний размер воздушных пузырьков не должен превышать 60.. .70 мкм. При взбитости 100 % в 1 г мороженого содержится около 8,3 млн. воздушных пузырьков с общей площадью поверхности 0,1 м2.
Начальная температура замораживания смеси мороженого составляет -2,0.. -3,5 °С, Температура смеси при выходе из фризера обычно устанавливается -5...-1 °С.
Вымороженная вода образует кристаллы, средний размер которых в мороженом составляет 50... 100 мкм. Получение более крупных кристаллов нежелательно, так как они ощущаются на вкус и ухудшают структуру продукта. Главными условиями получения мелких кристаллов являются хорошее перемешивание смеси в процессе замораживания и высокая скорость охлаждения.
Мороженое, вышедшее из фризера, по консистенции и внешнему виду напоминает крем. После фризерования мороженое фасуется и замораживается (закаливается) до -15...-18 °С. Закаливание следует осуществлять интенсивно, чтобы не допустить увеличения размеров кристаллов льда более чем до 60...80 мкм.
Мороженое фасуется в брикеты на вафлях по 100 г, стаканчики из вафель и бумажные по 100 г, вафельные рожки по 100 г, пачки по 250 г и брикеты на палочке (эскимо) по 50 и 100 г. Торты из мороженого выпускают массой 0,25...3,0 кг, кексы 0,5... 1,0 и пирожные 0,1 кг.
Готовое мороженое хранится в холодильных камерах при температуре воздуха -20.. -23 °С. Допустимые колебания температуры не должны превышать ±2 °С. Резкие колебания температуры мороженого приводят к укрупнению в нем кристаллов льда, в результате чего ухудшается его качество.
Допустимая продолжительность хранения 1,0... 1,5 мес (молочное мороженое), 1,5...2,0 мес (сливочное) и 2...3 мес (пломбир). Длительность хранения снижается для мороженого с повышенным содержанием влаги, мелкофасованного и при наличии наполнителя.