Проектирование технологической схемы приготовления мороженого

Анализ типов основного технологического оборудования и существующих схем процесса приготовления мороженого: обработка и фрезерование смеси, ее расфасовка и закаливание, глазирование и упаковывание. Инженерные расчеты холодильных камер и трубопровода.

Рубрика Кулинария и продукты питания
Вид дипломная работа
Язык русский
Дата добавления 17.05.2011
Размер файла 1,3 M

Отправить свою хорошую работу в базу знаний просто. Используйте форму, расположенную ниже

Студенты, аспиранты, молодые ученые, использующие базу знаний в своей учебе и работе, будут вам очень благодарны.

Размещено на http://www.allbest.ru/

ОГЛАВЛЕНИЕ

  • ВВЕДЕНИЕ
    • 1. АНАЛИЗ РЫНКА МОРОЖЕНОГО
    • 2. ОБЗОР И АНАЛИЗ СУЩЕСТВУЮЩИХ ТЕХНОЛОГИЧЕСКИХ СХЕМ ПРОЦЕССА И ТИПОВ ОСНОВНОГО ТЕХНОЛОГИЧЕСКОГО ОБОРУДОВАНИЯ
      • 2.1 Приготовление смеси
      • 2.2 Обработка смеси
      • 2.3 Охлаждение и созревание смеси
      • 2.4 Фризерование смеси
      • 2.5 Фасование и закаливание мороженого
      • 2.6 Глазирование мороженого
      • 2.7 Упаковывание мороженого
      • 2.8 Хранение мороженого
    • 3. ВЫБОР И ОСНОВАНИЕ РАЦИОНАЛЬНОЙ ТЕХНОЛОГИЧЕСКОЙ СХЕМЫ ПРОЦЕССА
    • 4. ПАТЕНТНЫЙ ПОИСК
    • 5. ОБЗОР ОСНОВНОГО ТЕХНОЛОГИЧЕСКОГО ОБОРУДОВАНИЯ
    • 6. ТЕХНОЛОГИЧЕСКИЕ РАСЧЕТЫ
      • 6.1 Рецептура приготовления мороженого
      • 6.2 Расчет расхода глазури
      • 6.3 Расчет производственной рецептуры и расходов сырья
      • 6.4 Расчет производительности фильтра
      • 6.5 Расчет количества оборудования
      • 6.6 График работы оборудования
      • 6.7 Расчет запасов сырья на три смены производственного процесса
      • 6.8 Расчет площади складских помещений
      • 6.9 Расчет энергетической ценности
      • 6.10 Расчет пищевой ценности
      • 6.11 Расчет биологической ценности
    • 7. ИНЖЕНЕРНЫЕ РАСЧЕТЫ
      • 7.1 Гидравлические расчеты
        • 7.1.1 Расчет трубопровода
        • 7.1.2 Подбор насоса
      • 7.2 Расчет холодильной камеры
        • 7.2.1 Расчет площади пола холодильной камеры
        • 7.2.2 Определение габаритных размеров холодильной камеры
        • 7.2.3 Проектирование изоляции
        • 7.2.4 Расчет теплопритоков
        • 7.2.5 Выбор холодильной машины
      • 7.3 Расчет агрегатного узла скороморозильного аппарата
      • 7.4 Энергосберегающее решение нагревания смеси мороженого
      • 7.5 Техническое решение циркуляции теплоносителя
    • 8. ТЕХНИКО-ЭКОНОМИЧЕСКИЕ РАСЧЕТЫ
      • 8.1 Определение величины капитальных вложений
      • 8.2 Расчет годового объема производства продукции
      • 8.3 Калькулирование себестоимости продукции
      • 8.4 Оценка эффективности технического решения
      • 8.5 Оценка срока окупаемости технического решения
    • 9. АРХИТЕКТУРНО-СТРОИТЕЛЬНАЯ ЧАСТЬ
    • 10. БЕЗОПАСНОСТЬ И ЭКОЛОГИЧНОСТЬ ПРОЕКТА
    • ЗАКЛЮЧЕНИЕ

СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННОЙ ЛИТЕРАТУРЫ

ВВЕДЕНИЕ

Российский рынок мороженого активно развивается. Объем роста за последние годы составляет в среднем 6%, что является довольно высоким показателем. Также эксперты отмечают рост объемов потребления мороженого на одного человека в год.

Особенности Российского рынка мороженого - практическое отсутствие иностранных компаний (за исключением "Нестле" и "Баскин Роббинс"), большое число производителей продукции, а также равномерное расположение по территории России [13, 21].

Правильное полноценное питание - важное условие поддержания здоровья, работоспособности и активного долголетия человека. В связи с этим одним из приоритетных направлений XXI в. в пищевой промышленности является расширение линейки продуктов здорового питания. Создание таких продуктов в настоящее время развивается путем использования функциональных ингредиентов.

Так, в молочной промышленности, в основном используют пробиотические культуры и пребиотики. Однако в РФ выпускаются главным образом кисломолочные продукты с пребиотическими добавками, тогда как за рубежом они находят все большее применение в замороженных молочных десертах, в частности мороженом - одном из наиболее крупных и динамично развивающихся сегментов пищевой промышленности.

Необходимо отметить, что велись новые современные разработки и исследования в области производства мороженого с функциональными добавками. На основании опытов была составлена новая технология производства продукта с добавлением пребиотика лактулозы [18].

Одними из основных задач, стоящих перед современной пищевой промышленностью, являются разработка автоматизированных технологических линий и комплексов оборудования, обеспечивающих энергосбережение и производство лечебно-профилактических молочных продуктов с применением биологически активных добавок.

Таким образом, целями дипломного проекта являются:

· обзор технологий производства мороженого;

· на основании проведенных патентных исследований выбор технологии производства мороженого с пребиотическими добавками;

· подбор основного современного технологического оборудования и его компоновка в машинно-аппаратурную схему;

· технологические расчеты;

· инженерные расчеты оборудования;

· разработка энергосберегающего решения работы оборудования;

· обеспечение экологичности и безопасности производства;

· определение технико-экономических показателей проекта.

1. АНАЛИЗ РЫНКА МОРОЖЕНОГО

1.1 Анализ потребления мороженого

Оборот мирового рынка мороженого оценивается примерно в 50 млрд. долларов в год. В мире рынок мороженого является одним из самых насыщенных с точки зрения числа участников и во многих странах на рынке действует большое число игроков. Почти половина мирового рынка мороженого приходится на США, и этот показатель стабильно растет. По данным официальной статистики, в 2005 году среднегодовое потребление мороженого на душу населения в России не превышало 2,77 килограмма, тогда как в Европе в 2004 году оно составляло 12 килограмм, в США - 25 килограмм.

Во многих европейских странах рынки мороженого практически полностью принадлежат двум мировым гигантам: Unilever и Nestle. Местные производители занимают незначительные доли рынка [21].

Российский рынок мороженого активно развивается. С 2001 года темпы роста производства мороженого в России составляли около 6%, однако в последние годы рынок несколько снизил темпы роста. Объем производства мороженого в России в 2007 г. возрос на 6,1 % и составил 412 тыс. т. Наибольший прирост производства в Приволжском округе - 117,3 %, Сибирском - 108,8 и Центральном - 104,8 %. Крупные компании, такие как "Талосто", "Инмарко", "Русский Холод", имеют прирост производства от 20 до 30 %. За последние годы несколько вырос объем потребления мороженого на одного человека, который составляет 3-4 кг в год. Хотя это значительно ниже, чем в европейских странах (6-8 кг), США, Австралии (10-12 кг).

Мороженое - это сезонный товар. Наибольшую долю продаж в летнее время имеют специализированные палатки "Мороженое", зимой - увеличивается доля магазинов (рис. 1.1). Согласно мнению опрошенных экспертов, чаще всего производители мороженого реализовывали продукт через киоски и ларьки, на втором месте - супермаркеты, на третьем - минимаркеты и универсамы, затем магазины у дома, морозильные лари на улице и кафе/рестораны. Эта ситуация значительно изменяется в зависимости от сезона. Зимой практически исчезают с улиц прилавки, а увеличивается объем продаж в магазинах. За последние три года возросла доля супермаркетов и универсамов в реализации мороженого [13].

Рис. 1.1. Места покупки мороженого в зависимости от сезона

Объем выработки продукции изменяется существенно: в период спада - зимой - он составляет 30-40% летних объемов. Однако эксперты рынка утверждают, что замечен некоторый рост популярности мороженого домашнего потребления, а также сортов, которые уместно есть дома и зимой и летом, с одновременным снижением потребления мороженого на улице. В холодное время года производители сокращают ассортимент в два-три раза, выпуская только самые востребованные сорта и больше так называемого "семейного" мороженого в пластиковых контейнерах. С точки зрения основного мотива выбора на рынке присутствуют следующие группы покупателей (см. приложение А, табл. А.1) [21].

1.2 Характеристика производителей

Производство мороженого в России осуществляют около 250 предприятии. Среди них 60 фабрик мороженого на хладокомбинатах, 100 фабрик и цехов мороженого на молочных и других пищевых предприятиях, 10 фабрик, вновь построенных специально для производства мороженого. Особенности российского рынка мороженого - практическое отсутствие иностранных компаний (за исключением "Нестле" и "Баскин Роббинс"), большое число производителей продукции, а также равномерное расположение по территории России [13].

Самый крупный производитель - "Инмарко" - контролирует не более 10% рынка, остальные заметные игроки существенно отстают от лидера, имея долю 3-6%. В большинстве стран главными производителями массовых сортов выступают два мировых гиганта - "Нестле" и "Unilever". В России на долю фабрики "Нестле" в Жуковском приходится чуть более 5% рынка. У Unilever мощностей по производству мороженого в России пока нет. В условиях сильной конкуренции иностранцам невыгодно наращивать свое присутствие.

Шестерка лидеров на 2005 год такова: "Инмарко" (36500 тонн), "Русский холод" (20000 тонн), "Талосто" (19400 тонн), "Рамзай" (19300 тонн, с учетом мощностей "Айс-Фили"), "Нестле" (18500 тонн), "Альтервест" (12300 тонн).

Как отмечают эксперты Союза мороженщиков России, большая часть продукции мороженого (57%), производимой российскими предприятиями, реализуется за пределами региона, на территории которого располагается предприятие, 40% реализуется внутри "своего" региона, около 3% продукции поступает на экспорт (рис. 1.2.).

Большинство производителей мороженого (75%) реализует продукцию самостоятельно, также пользуются услугами дилеров 38% предприятий, услугами официальных дистрибьюторов - 22% предприятий. Наиболее значимыми проблемами реализации мороженого для российских предприятий выступают выраженность конкуренции на рынке, нехватка морозильного оборудования, низкий уровень развития структур розничных продаж. Примечательно, что одной из основных проблем реализации, по мнению представителей ряда предприятий-производителей мороженого, является неграмотная маркетинговая стратегия в продвижении продукции.

Рис. 1.2. Структура реализации мороженого российскими предприятиями, %

Рассмотрим заполненность сегментов рынка с точки зрения присутствующего на рынке предложения (См. приложение А, табл. А.2) [21].

Данная таблица наглядно иллюстрирует то, что продукции для "ностальгиков" практически отсутствует, несмотря на высокую емкость этого сегмента потребителей мороженого.

Таким образом, мы видим здесь "мечту маркетолога" - слабозаполненный сегмент рынка, характеризующийся наличием большого платежеспособного спроса. По данным исследования при эффективном "ностальгическом" позиционировании можно привлечь около 37% всех потребителей мороженого, т.е. занять 37% рынка мороженого Европейской части России.

В общем производство мороженого за 2007 год по центральному федеральному округу показано на рис. 1.3. (в процентах).

Рис. 1.3. Производство мороженого в центральном федеральном округе, т

На сегодняшний день в Смоленской области компания "ЮМО" является основным производителем мороженого, и является лидером на рынке продаж в городе и области. Покупателями мороженого уже стало большое количество потребителей в Европейской части России и ближайшего зарубежья.

Чтобы успешно действовать на конкретном рынке, компаниям необходимо исследовать конкурентов, выявлять их слабые и сильные стороны, а также проводить их систематический анализ.

1.3 Ассортимент продукции

До начала 90-х годов на российском рынке мороженого было всего 30-40 наименований, сегодня же только "Айс-Фили" выпускает более 120.

По способам выработки мороженое подразделяют на закаленное, мягкое и домашнее [11].

Закаленное мороженое - это продукт, изготовляемый в производственных условиях, который после выхода из фризера с целью повышения стойкости при хранении замораживают (закаливают) до низких температур (-18° С и ниже). В таком виде его сохраняют до реализации. Мягким называется мороженое, которое вырабатывают в основном на предприятиях общественного питания и употребляют в пищу сразу же после выхода из фризера (температурой -5...-70 С). По консистенции и внешнему виду оно напоминает крем. Домашнее мороженое изготовляют в домашних условиях с использованием компрессионного холодильного шкафа или морозильника.

Закаленное мороженое классифицируют по виду продукта и наполнителя (по составу) и по виду фасования. Основные виды: молочное; сливочное; пломбир; плодово-ягодное; ароматическое. Любительские виды: мороженое, вырабатываемое на молочной основе; мороженое, вырабатываемое на плодово-ягодной или овощной основе; мороженое, вырабатываемое из плодов, ягод и овощей с добавлением молочной основы; мороженое, вырабатываемое с использованием куриных яиц; многослойное мороженое; мороженое специального назначения; мороженое, содержащее кондитерский жир.

По виду фасования закаленное мороженое подразделяют на весовое, крупнофасованное и мелкофасованное.

В России всегда были популярны традиционные сорта мороженого - пломбир и сливочное мороженое. Потребители особенно любят мороженое с добавлением шоколада, орехов, изюма и карамели. Немало потребителей отдают свои предпочтения новым современным сортам мороженого: йогуртового, с печеньем, фруктами, джемами и вареньем, с различными наполнителями и ароматизаторами.

Для ассортимента мороженого характерно преобладание (70-80 %) порционного мороженого, которое в осенне-зимний период сокращается максимум до 55 %. Количество наименований изменяется на 15-20 % (от 450 до 530).

Рис. 1.4. Предпочтения российских потребителей по видам расфасовки мороженого, % от числа потребителей (по результатам исследований "Комкон-СПб")

Вытесняются дешевые виды продукции, наращиваются высокодоходные, в частности, увеличиваются продажи рожков и эскимо с натуральными фруктовыми и другими наполнителями. Расширяется сегмент продукции, ориентированной на здоровый образ жизни: с пониженным содержанием жира и сахара, с функциональными добавками (обогащенное витаминами, йодом, кальцием и т.д.) [13].

С учетом того, что рынок мороженого не так богат, как пивной или кондитерский, у предприятий, соответственно, не слишком широк выбор возможностей для создания яркого, запоминающегося продукта. Основной путь - обновление (подновление) привычной марки через новые вкусы, новую упаковку, игру глазурями (включая цветные) и добавками. Однако современные производители мороженого пошли дальше - они сделали ставку на повышение качества продукции посредством улучшения условий поставки и хранения мороженого.

Если речь идет о создании абсолютно новой марки мороженого, понадобится и креативная идея, и удачное название, и современная упаковка. Потребуется достаточно массированная реклама, рассчитанная как на оптового, так и на конечного покупателя. А именно рекламы в данной отрасли и не хватает.

На основании проведенного анализа рынка можно утверждать, что доля производства мороженого постоянно возрастает. Следует отметить популярность мороженого "пломбир" для потребителей Российского рынка. При этом большой спрос составляет батончик. Учитывая малый процент производства продукции с функциональными добавками, проектирование производства мороженого пломбир с данными добавками является весьма актуальным и современным вопросом.

2. ОБЗОР И АНАЛИЗ СУЩЕСТВУЮЩИХ ТЕХНОЛОГИЧЕСКИХ СХЕМ ПРОЦЕССА И ТИПОВ ОСНОВНОГО ТЕХНОЛОГИЧЕСКОГО ОБОРУДОВАНИЯ

Как правило, мороженое пломбир производят преимущественно по одной технологии. Она включает следующие операции: в зависимости от имеющегося сырья выбирают рецептуры или рассчитывают массу компонентов с учетом химического состава сырья и готового продукта, проверяют качество сырья, составляют смесь для мороженого, фильтруют ее, пастеризуют, гомогенизируют, охлаждают и проводят созревание смеси, замораживание (фризерование), формовку, закалку и упаковку мороженого. После закаливания мороженого производят его глазирование. При необходимости после пастеризации производят дополнительную фильтрацию смеси [3].

Отмечая высокую пищевую ценность традиционно вырабатываемого в нашей стране мороженого, следует принять во внимание необходимость разработки новых разновидностей этого продукта, отвечающих требованиям современных тенденций в питании. Важным направлением развития отрасли в настоящее время является создание и производство мороженого для здорового образа жизни с низким количеством жира и сахара, содержащего функциональные ингредиенты. Для этого в молочной промышленности, в основном, используют пробиотические культуры и пребиотики [18].

Анализ научной литературы показал, что до недавнего времени не имелось определенных рекомендаций по применению пробиотических культур в технологии мороженого. В 2008 году на основании опытов была разработана следующая технология производства мороженого с добавлением пробиотиков - в частности лактулозы. Она включает в себя приемку, подготовку сырья, дозирование, смешивание компонентов, фильтрование, гомогенизацию смеси, пастеризацию смеси, охлаждение, заквашивание и сквашивание, перемешивание и охлаждение смеси с добавлением сахарного сиропа, фризерование, внесение инкапсулированных форм культур, формование, закаливание, глазирование, упаковку, маркировку и хранение [18].

Так как в сложившихся условиях рыночной экономики внедрение достижений научно-технического прогресса является основой обеспечения конкурентоспособности производства продукции, то наиболее рациональной считается поточно-механизированная технология производства мороженого.

Основным оборудованием, применяемым для производства пломбира в поточно-механизированной линии является сливкосозревательная ванна, фильтр, гомогенизатор, пастеризационно-охладительная установка, теплообменник, резервуар для созревания смеси, пластинчатый охладитель, фризер, экструзионно-формовочный аппарат, скороморозильный аппарат, агрегат глазирования.

2.1 Приготовление смеси

Смесь приготавливают в емкостных пастеризаторах с мешалкой. Предварительно компоненты подготовляют и отвешиваются. В первую очередь загружают жидкие компоненты -- воду, молоко, сливки, подогревают их до температуры 35--45 °С, обеспечивающей наиболее полное и быстрое растворение. Сахарный песок вносят в сухом виде после просеивания (через сита с диаметром ячейки 2--3 мм) или в виде сиропа. Сухие молочные продукты смешивают с сахарным песком в соотношении 1:2 и растворяют в небольшом количестве молока до получения однородной массы. Сгущенные молочные продукты вносят 6 емкостные пастеризаторы непосредственно. Сливочное масло или пластические сливки зачищают от штаффа и разрезают на небольшие куски или плавят на змеевиковых плавителях.

При поточном методе производства процесс составления смеси полностью механизирован. Для этого все компоненты предварительно растворяют со строго поддерживаемой концентрацией жира, сахара, СОМО.

2.2 Обработка смеси

Обработка включает фильтрацию, пастеризацию и гомогенизацию.

Фильтрацией удаляются механические примеси и нерастворившиеся 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.

Обработка смеси проходит в тонком слое и в непрерывном потоке, без доступа воздуха, чем обеспечивается высокая эффективность пастеризации, сохранение ароматических веществ, а также витаминов. Пастеризация проводится при температуре 85 °С с выдержкой 50--60 с. Такие высокие режимы тепловой обработки объясняются тем, что в смесях для мороженого повышенное содержание сухих веществ, которые, увеличивая вязкость смесей, оказывают защитное действие на микроорганизмы.

Смеси на молочной основе необходимо обязательно гомогенизировать, особенно если в качестве дополнительного источника жира применяют сливочное масло. Благодаря гомогенизации жировые шарики дробятся и равномерно распределяются в смеси. Кроме того, мелкие жировые шарики быстрее воспринимают температуры охлаждения и закаливания, в них достигается большая степень отвердевания глицеридов молочного жира, что способствует не только получению однородной консистенции продукта, но и большей взбитости, которая изменяется в прямой зависимости от количества отвердевших глицеридов. С повышением дисперсности жировой фазы уменьшается расстояние между жировыми шариками, что способствует по лучению мелких кристаллов льда при замораживании и улучшает структуру готового продукта.

В хорошо гомогенизированной смеси диаметр жировых шариков не должен превышать 1--2 мкм без наличия жировых скоплений. Гомогенизацию необходимо проводить при температурах, близких к температуре пастеризации, но не ниже 63 °С. При температурах ниже 60 °С происходит усиленная агрегация мелких жировых шариков, резко увеличивается вязкость смеси за счет образования жировых скоплений, что ведет к снижению взбиваемости в процессе фризерования.

Давление гомогенизации должно быть тем выше, чем ниже содержание жира. Пломбирные смеси гомогенизируют при 7,5-- 9 МПа в зависимости от применяемого сырья. С повышением давления гомогенизации уменьшаются размеры жировых шариков, но увеличивается количество жировых скоплений, которые при фризеровании разрушают воздушные пузырьки, ухудшая взбитость. Нарушение режимов гомогенизации приводит к дестабилизации жира при фризеровании и ухудшению консистенции готового продукта -- появлению крупинок молочного жира и др.

2.3 Охлаждение и созревание смеси

мороженое фрезерование холодильный камера

Гомогенизированную смесь быстро охлаждают до температуры 0-6°С и направляют в емкостный аппарат с мешалкой для созревания и хранения смеси. Использование в качестве стабилизаторов агара, агароида и других равноценных стабилизаторов позволяет перерабатывать охлажденную смесь без выдержки для физического созревания.

При использовании в качестве стабилизатора желатина и некоторых других веществ необходимо физическое созревание смеси. Оно проводится при температуре 0--6 °С в течение от 4 до 24 ч, при этом происходит гидратация белков молока и стабилизатора, дальнейшая адсорбция различных веществ, содержащихся в смеси, на поверхности жировых шариков; отвердевание глицеридов молочного жира в виде смешанных кристаллов в объеме жировых глобул. Степень отвердевания достигает примерно 50%.

Благодаря отвердевшему жиру созревшая смесь хорошо поглощает и удерживает пузырьки воздуха при замораживании смеси и закалке мороженого. Чем больше отвердевшего жира, тем выше степень поглощения (взбивания) пузырьков воздуха. Готовый продукт, изготовленный из созревшей смеси, имеет высокую взбитость и нежную, без крупинок кристаллов льда/ структуру. Продолжительность физического созревания зависит от состава смеси, ее температуры и гидрофильных свойств стабилизатора.

Перед фризерованием в смесь вносят ароматические вещества (ванилин, ванилон, ароваиилон) в количестве 0,005--0,15% и эссенции. Ванилин добавляют в виде водно-спиртового раствора (300 г ванилина, 200 г спирта и 500 г воды при температуре 30 °С) или порошка, растертого с сахарной пудрой.

2.4 Фризерование смеси

Во время фризерования смесь насыщается воздухом при одновременном частичном замораживании. В результате образуется новая фаза (кристаллы льда и жира), разделенная прослойками жидкой фазы. От правильности проведения этого процесса зависят структура и консистенция готового продукта.

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. Смеси, в которых используются свежие сливки, взбиваются лучше, чем смеси со сливочным маслом. 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.

2.5 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 --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 (морозильные аппараты, рассольный генератор, холодильные камеры и пр.), вида упаковки и пр.

Порции мороженого массой 50, 80 и 100 г выпускают в виде брикетов на вафлях и без них, эскимо различных видов, в бумажных и вафельных стаканчиках, рожках из вафель, в кашированной фольге, в картонных с пергаментом коробочках. В коробках в виде тортов выпускают порции по 250--1000 г; по 8-- 10 кг мороженое фасуют в гильзы из нержавеющей стали.

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

2.6 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.

2.7 Упаковывание мороженого

Упаковка для мороженого имеет особый смысл и значение, так как она сохраняет его качество, товарный вид, облегчает транспортировку и способствует увеличению объемов продаж.

Упаковка - зеркало брэнда. Продукт не может быть выведен на реализацию, пока не будет уверенности что "внешне" он выглядит безукоризненно. Важным фактором упаковки также являются заданные ей барьерные свойства. Подбор материала упаковки для мороженого определяется биохимическим составом продукта, условиями его хранения, а также барьерными, санитарно-гигиеническими, физико-механическими и технологическими свойствами самого материала (сохранение гибкости и эластичности при низких температурах).

Существуют проблемы, связанные с печатью упаковки и подбором красок. Изображение должно быть влагостойким, краска не должна отслаиваться при образовании конденсата и, что наиболее важно, не должна соприкасаться с продуктом. Не менее важную роль играет технология ламинации, необходимая для получения морозоустойчивого упаковочного материала с высокими барьерными свойствами.

Традиционными материалами для упаковки мороженого являются, в основном, комбинированные и ламинированные материалы на основе бумаги в сочетании с различными полимерами, а также фольгой [22].

Входящая в состав такой упаковки бумага обеспечивает повышение прочности и непрозрачность. Благодаря хорошей способности воспринимать многокрасочную печать, она придает упаковке высокие эстетические свойства. Использование бумаги позволяет снизить стоимость упаковки.

Одним из самых замечательных свойств полимеров является их высокая жиростойкость. Использование полиолефинов, к которым относятся ПЭВД, ПЭНД, ПП, СПЭВД и их модификации, в производстве упаковки всегда значительно снижает ее стоимость.

Что касается конкретных рекомендаций выбора упаковки для мороженого, то с точки зрения качества изображения и экономической целесообразности можно выделить материалы и их комбинации популярной сегодня упаковки flow-pack.

2.8 Хранение мороженого

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.

3. ВЫБОР И ОСНОВАНИЕ РАЦИОНАЛЬНОЙ ТЕХНОЛОГИЧЕСКОЙ СХЕМЫ ПРОЦЕССА

Как уже отмечалось выше, производство мороженого пломбир ведут по единственной технологии с использованием различного оборудования и режимов. В данном дипломном проекте рассматривается линия для производства мороженого пломбира в сливочно-кремовой глазури с использованием функциональных компонентов.

Мороженое относится к продуктам длительного хранения, поэтому необходимо повышать выживаемость молочнокислых пробиотических культур при производстве и хранении мороженого, а также в желудочно-кишечном тракте. Известно, что одним из путей повышения эффективности пробиотических продуктов является применение в их составе таких функциональных ингредиентов, как пребиотики.

Наиболее изученным и производимым пребиотиком в настоящее время в России является лактулоза, поэтому при составлении технологической схемы применим частичную замену сахарозы в рецептуре мороженого на пребиотик - лактулозу. В связи с этим изменим следующие этапы в классической технологии мороженого.

Замедленное развитие пробиотических культур обусловлено тем, что высокие концентрации сахарозы в стандартных рецептурах повышают осмотическое давление в смесях для мороженого. Поэтому было предложено поэтапное внесение сахарозы: на первом этапе вносить некоторую часть сахарозы, не снижающую интенсивность развития стартовых культур в процессе ферментации, а на втором - в ферментированную смесь вносить необходимое по рецептуре количество сахарозы в виде сиропа при перемешивании смеси мороженого [18].

Следующей важнейшей технологической операцией при производстве мороженого является процесс фризерования, в ходе которого происходит частичное замораживание смеси и насыщение её воздухом.

Это основная технологическая операция, приводящая к гибели значительного числа жизнеспособных клеток пробиотических культур при производстве мороженого. Полученные данные свидетельствуют о замедлении процесса ферментации смесей для мороженого до 11-12 ч и достижения титруемой кислотности 70-80?Т при использовании инкапсулированной формы пробиотических бактерий по сравнению со свободными клетками (6-8 ч). Однако при фризеровании смесей с инкапсулированными клетками их количество оставалось практически на том же уровне, что и до фризерования. Поэтому было предложено вносить инкапсулированные формы культур преобиотки непосредственно после фризерования при формовании батончиков мороженого [18].

Мороженое, изготовленное из ферментированной смеси обладает меньшей скоростью таяния, чем продукт, выработанный из смеси, не подвергавшейся ферментации. Закономерность скорости таяния мороженого, изготовленного из смеси ферментированной свободными и инкапсулированными клетками, была аналогична.

Технологическая линия производства пломбира в сливочно-кремовой глазури с пробиотическими добавками изображена в приложении Б.

4. ПАТЕНТНЫЙ ПОИСК

В ходе исследования выявлены патенты на изобретение, представленные в таблице 4.1.

Таблица 4.1 Патентные исследования

Предмет поиска

Номер и название патента

Классификационный индекс

Сущность патента

Технология мороженого с биологически активными свойствами

№2267955 "Мороженое с биологически активными свойствами"

МПК

А 23G

9/00

Опубл. 20.01.2006

Мороженое с биологически активными свойствами включает молоко, сахар, стабилизатор, сливки. Отличается тем, что оно дополнительно содержит L-карнитин и биогенный стимулятор при следующем соотношении компонентов масс.%: сливки 20-40, сахар 12-17, стабилизатор 0,2-2,5, L-карнитин 0,5-3,5, биогенный стимулятор 0,1-5,5, молоко остальное. Изобретение позволяет повысить биологическую ценность мороженого как продукта питания.

Технология мороженого с функции-ональными свойствами

№2294647

"Мороженое с функциональ-ными свойствами"

МПК

A 23G

9/32, 9/40, 9/36

Опубл. 10.03.2007

Мороженое с функциональными свойствами, включающее молоко, сливки, сахар-песок, стабилизатор, витаминный комплекс и бактериальный концентрат, содержащий Lactobacillus acidophilus, отличающееся тем, что бактериальный концентрат дополнительно содержит Bifidobacterium longum B 379 M, Propionibacterium shermanii 12AE, а из Lactobacillus acidophilus используют Lactobacillus acidophilus 97 при соотношении 1:1:1, соответственно.

Мороженое с добавкой лактулоза

№2316222

"Способ получения мороженого "Гармония""

МПК

A 23G

9/04, 9/36

Опубл. 10.02.2008

Способ включает приготовление смеси, содержащей сухие молочные компоненты, сливочное масло, сахар, стабилизаторы, сироп лактулозы, пастеризацию, гомогенизацию, созревание смеси. После созревания в смесь вносят кисломолочный напиток, обогащенный бифидобактериями и натуральное виноградное вино из расчета содержания 1,0-1,5% спирта в готовом продукте. Затем проводят фризерование, фасовку и закаливание мороженого. Способ позволяет получить мороженое пониженной калорийности, оригинального вкуса, обогащенное бифидус-факторами.

Рецептура мороженого

№2008131603

"Мороженое молочное"

МПК

A 23G

9/00, 9/40

Опубл. 10.02.2010

Мороженое молочное, содержащее молочную основу, сахар-песок, масло сливочное, стабилизатор, биологически активную добавку и воду, отличающееся тем, что в качестве молочной основы включает обезжиренное сухое молоко, в качестве биологически активной добавки - каррагинан, зостерин, экстракт гарцинии камбоджийской и молочный кальций, в качестве стабилизатора - эмульгатор-стабилизатор ISC-06001 и дополнительно содержит кукурузный высокофруктозный сироп, глицерин, экстракт плодов или фруктов, аромат плодов или фруктов и натуральный краситель.

По результатам патентного поиска можно сделать вывод, что велись новые современные разработки и исследования в области производства мороженого с функциональными добавками. Эти разработки описаны и запатентованы. Достижения современных исследований могут быть использованы и применены для производства продуктов питания с улучшенными свойствами, в частности мороженого с пребиотическими добавками.

5. ОБЗОР ОСНОВНОГО ТЕХНОЛОГИЧЕСКОГО ОБОРУДОВАНИЯ

К основному технологическому оборудованию отнесем сливкосозревательную ванну, фильтр, гомогенизатор, пластинчатую пастеризационно-охладительную установку, пластинчатый теплообменник, резервуар для созревания смеси, фризер, экструзионно-формовочный аппарат, скороморозильный аппарат, аппарат глазирования. Технические характеристики подобранного оборудования приведены в приложении Б.

Сливкосозревательная ванна

Сливкосозревательная ванна имеет полуцилиндрическую форму, снаружи окружена рубашкой. Рубашка заполняется теплой водой. Переливная труба поддерживает постоянный уровень воды в рубашке. Сливкосозревательная ванна имеет крышку, которая закрывается с помощью червячного механизма ручного действия. Ванну устанавливают на фундамент с уклоном в сторону сливного крана.

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

Мешалка совершает маятниковое движение, отклоняясь от вертикальной оси на 60-100°. Число качаний мешалки 12 в минуту. Качательные движения мешалке сообщает кривошипно-шатунный механизм, который приводится от электродвигателя 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. Потребляемая такими устройствами мощность составляет всего 1 кВт, а продолжительность рабочего цикла не превышает 4с. Для этой же цели используют тельферы, подъемно-разгрузочные устройства [10].

Фильтр

Фильтр ФСМ-1 предназначен для фильтрования смесей мороженого: молочной, сливочной, пломбирной, фруктово-ягодной и др.

Фильтр для смеси мороженого (в дальнейшем фильтр) марки ФСМ-1 состоит из сетки закрепленной на каркасе, установленной внутри корпуса, который состоит из стакана и подставки, соединенных через уплотнительное кольцо хомутом. В верхней части стакана установлен кран для выпуска воздуха. На входном патрубке расположен сливной кран.

Смесь мороженого под давлением, создаваемым насосом, подается в стакан, обтекает сетку и выходит через центральный патрубок в систему трубопровода. По мере засорения сетки необходимо: отключить подачу продукта, открыть кран выхода воздуха и выпустить из емкости отфильтрованный продукт, открыть сливной кран для выхода не отфильтрованного продукта, снять хомут и разобрать фильтр для очистки.

Гомогенизатор

Гомогенизатор ОГБ-М горизонтального типа с одноступенчатой гомогенизирующей головкой состоит из станины, привода, кривошипно-шатунного механизма, блока, гомогенизирующей головки и манометрического устройства.

Привод размещен в нижней части станины. От электродвигателя через клиноременную передачу приводится в движение кривошипно-шатунный механизм, который обеспечивает возвратно-поступательное движение плунжеров. Плунжеры (их 3) двигаются в трехкамерном блоке, установленном на передней верхней части станины. В каждой камере имеются всасывающий и нагнетательный клапаны.

Гомогенизирующая головка состоит из корпуса, гомогенизирующего клапана, седла клапана и распылителя. Манометрическое устройство имеет корпус, в котором размещен манометр с трубкой, заполненной трансформаторным маслом.

Горячая смесь (60-80°С) фильтруется (фильтр располагается на всасывающей линии перед гомогенизатором) и поступает в гомогенизатор. При возвратном ходе плунжера смесь поднимает всасывающий клапан и проходит в рабочую камеру. Когда плунжер делает нагнетательный ход, смесь проталкивается и, поднимая нагнетательный клапан, проходит в нагнетательный коллектор плунжерного блока. Через отверстие в нагнетательном коллекторе смесь поступает в гомогенизирующую головку. Гомогенизация нагретой смеси осуществляется при прохождении ее через кольцевую щель между клапаном и седлом под большим давлением. К основным факторам, обеспечивающим раздробление жировых шариков, относятся изменения давления и скорости потока смеси при прохождении его через гомогенизирующую головку [10].

Пастеризационно-охладительная установка

Пластинчатая пастеризационно -охладительная установка состоит из следующих основных узлов: уравнительного бака, насоса для продукта, пластинчатого пастеризатора, фильтра, выдерживателя с электронагревателем, трубопроводной аппаратуры, насоса для горячей воды, перепускного клапана, пульта управления и системы контроля, регулирования и сигнализации. Пуск установки и выход на режим пастеризации осуществляется на воде. Открывают кран и пускают воду в уравнительный бак. Включают молокоочиститель, через 2 - 3 мин включают насос 3 для молока, а затем проходным краном устанавливают давление воды в линии 1.2 - 1.4 атм, чтобы вода или молоко не переливались из молокоочистителя. Включают водонагреватель и насос горячей воды. Вода насосом для молока через кран подается в секцию регенерации пастеризатора.

Из секции регенерации вода направляется в молокоочиститель и затем снова возвращается в секцию регенерации и далее в секцию пастеризации. На выходе из пастеризатора установлен платиновый преобразователь. Требуемая температура пастеризации поддерживается электронным мостом, смонтированным в пульте управления. Если температура пастеризации ниже 70 ?C, вода поступает через пропускной клапан снова в уравнительный бак. Процесс длится до тех пор, пока температура пастеризации не достигнет заданной (71 ?C).

При достижении температуры пастеризации перепускной клапан переключает воду на розлив. Вода направляется в выдерживатель на 20 или 300с, а затем возвращается в секции регенерации, секцию водопроводной воды, секцию ледяной воды и в автоцистерну. Затем краном перекрывают воду и подают продукт. Перед началом и в конце работы обязательно проводят мойку и стерилизацию установки.

Пластинчатый охладитель

Автоматизированный пластинчатый охладитель марки А1-ООВ-2,5 предназначен для быстрого охлаждения смеси в закрытом потоке тонким слоем.

Охладитель устроен следующим образом. Две горизонтальные штанги с винтовыми зажимными механизмами 6 совместно с главной и поддерживающей стойкой образуют станину. Теплообменные пластины, разделительная и нажимная плиты продеваются штангами и плотно прижимаются к главной стойке зажимными устройствами. Охладитель имеет две секции: секцию охлаждения артезианской водой и секцию охлаждения холодным рассолом. Он снабжен средствами автоматизации для поддержания и регулирования температуры смеси на выходе.

Пластины (тип П-2) рифленые, штампованные из нержавеющей стали марки Х18Н10Т. Поверхность теплообмена одной пластины 0,2 м2. К пластинам приклеены резиновые прокладки, чтобы их можно было герметично прижать друг к другу и создать своеобразный поток жидкости. Общее количество пластин в аппарате 72 шт.

В комплект установки для охлаждения смеси кроме пластинчатого охладителя входят также уравнительный бак с поплавковым регулятором уровня смеси, насос для подачи смеси из бака в аппарат и пульт управления [10].

Резервуар

Вертикальный резервуар РМВЦ-2 устанавливается на трех опорах. Корпус имеет цилиндрическую форму. В нижней части корпуса расположен люк для внутреннего осмотра и мойки, который закрывается шарнирно укрепленной крышкой. Сквозь крышку люка проходит консольный вал лопастной мешалки. Электродвигатель и редуктор мешалки крепятся к крышке люка. Ниже люка расположен краник для взятия проб. Выше люка вмонтирована оправа для термометра. В верхней части корпуса находятся светильник с контрольной лампой и смотровое окно. Верхнее и нижнее днища у резервуара сферические. С внешней стороны резервуар покрыт изоляцией из древесно-волокнистых плит или пенопласта и металлическим кожухом.

Смесь подводится к патрубку, расположенному в верхнем днище, и заливается в резервуар через пеногасящую трубу. В центре нижнего днища находится сливной кран, который снабжен приспособлениен для его открывания на расстоянии. Количество смеси в резервуаре измеряют уровнемером поплавкового типа с сигнализатором максимального уровня. Всплывая, поплавок воздействует на микропереключатель, в результате срабатывает сигнальная лампа [11].

Фризер

Фризер предназначен для приготовления мороженого методом охлаждения, насыщения воздухом, взбивания и замораживания молочной, сливочной, пломбирной, плодово-ягодной смеси с наполнителем и без него.

Фризер - непрерывного действия со встроенной холодильной машиной, работающей на R22. Условия эксплуатации - закрытое помещение при температуре окружающей среды от +10 до +35 град.С и относительной влажности не более 80% при t=20 град.С. В фризере установлены агрегаты BITZER (Германия). Варианты охлаждения агрегата - воздушный и водяной.

Формовочный аппарат

Экструзионно-формовочный автомат фирмы "RHEON" способен работать с разнообразными видами пищевых материалов, начиная от кондитерских масс и заканчивая мясными и рыбными фаршами. Автомат производит изделия массой массой от 10 грамм до 150 грамм. Также возможно использование разнообразных дополнительных опций, таких как "Устройство для внедрения цельной начинки" или "Устройство для внедрения двухслойной начинки".

Процесс формования изделия происходит следующем образом: продукт загружаются в специальные бункера. Далее происходит постепенное нагнетание ингредиента в формовочный узел автомата, где осуществляется точная дозировка изделия. Затем, экструзия отсаживается с помощью диафрагмы. При использовании начинки диафрагма не обрезает, а завальцовывает изделие и начинка равномерно распределяется внутри.


Подобные документы

  • Ассортимент мороженого, его характеристика, пищевая ценность и показатели качества. Технологический процесс производства мороженого и применяемое сырьё. Расчёт производительности, количества оборудования и трубопровода для перекачки готовой смеси.

    курсовая работа [830,2 K], добавлен 04.04.2012

  • История происхождения мороженого. Промышленное производство и технология приготовления мороженого, его состав. Химические характеристики разного мороженого: пломбир, растительно-сливочное, фруктовое, ароматическое. Оценка пользы и вреда данного продукта.

    реферат [771,0 K], добавлен 07.02.2013

  • Изучение ассортимента и товароведной характеристики мороженого. Рассмотрение сырья и технологического процесса производства. Ознакомление с требованиями изготовления мороженого, номенклатуры потребительских свойств. Товарная информация идентификации.

    дипломная работа [1,5 M], добавлен 08.07.2014

  • Предпосылки создания новых продуктов питания. Разработка технологии получения мороженого с пророщенным зерном пшеницы для детского кафе. Рецептура, технологическая карта приготовления. Производственная программа предприятия, расчет численности работников.

    дипломная работа [823,2 K], добавлен 10.09.2013

  • Пищевая ценность мороженого, химический состав и калорийность. Классификация ассортимента мороженого. Экспертиза качества и органолептический контроль. Транспортирование и хранение мороженого. Потребительские свойства мороженого и его значение в питании.

    курсовая работа [36,5 K], добавлен 10.01.2014

  • Химический состав и пищевая ценность мороженого. Факторы, формирующие качество мороженого. Влияние сырья на формирование качества. Формирование качества мороженого в процессе производства. Виды фальсификации мороженого. Оценка качества продукции.

    курсовая работа [62,8 K], добавлен 07.05.2014

  • Организация работы цеха по производству мороженого специального назначения: выбор ассортимента, описание техно-производственных показателей продукции и пересчет ее рецептуры, составление технологической схемы изготовления лакомства и выбор оборудования.

    курсовая работа [49,6 K], добавлен 17.12.2010

  • Характеристика сырья и полуфабрикатов для приготовления сложных горячих блюд из фаршированной птицы. Разработка ассортимента и технологического процесса приготовления и технологической документации на сложное горячее блюдо из фаршированной птицы.

    дипломная работа [118,2 K], добавлен 09.06.2019

  • Товароведная характеристика продуктов для приготовления блюд. Организация работы горячего цеха. Выбор оборудования, инвентаря, инструментов и приспособлений. Разработка технологического процесса приготовления натурального омлета и яичницы глазуньи.

    курсовая работа [1,7 M], добавлен 20.01.2016

  • Классификация мороженого по составу, температуре, значению массовой доли жира, применяемым пищевкусовым продуктам и ароматизаторам, оформлению поверхности, способу передачи в торговый оборот. История мороженого в Древнем мире, в Европе и в России.

    презентация [1,3 M], добавлен 08.04.2014

Работы в архивах красиво оформлены согласно требованиям ВУЗов и содержат рисунки, диаграммы, формулы и т.д.
PPT, PPTX и PDF-файлы представлены только в архивах.
Рекомендуем скачать работу.