4 Технологическая линия производства мороженого

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.

Мороженое по­лучают путем взбивания и замораживания молочных или фруктово-ягодных смесей с сахаром, стабилизатором, а для некоторых видов - также с вкусовыми и аромати­ческими наполнителями.

Производство мороженого включает в себя следующие стадии: 1) приемку молока и оценку его качества; 2) очистку молока, охлаждение и резервирование; 3) приготовление смеси (дозирование и смешение отдельных видов сырья); 4) фильтрование смеси; 5) пастеризацию смеси; 5) гомогенизацию; охлаждение; 6) созревание; 7) фризерование; 8) фасование; 9) закаливание; 10) дозакаливание мороженого.

Машинно-аппаратурная схема линии производства мороженого приведена рис. 22.1.

Гомогенизированная пастеризованная смесь (температура 2…6 ºС) поступает в емкость 7 для созревания и временного хранения, а из нее насосом перекачивается во фризер 8. Наличие процесса созревания зависит от гидрофильных свойств применяемого стабилизатора.

В процессе фризерования смеси происходит превращение свободной влаги в кристаллики льда размером (50÷100) мкм, насыщение мороженого воздухом, который распределяется по всей массе в виде пузырьков, в результате чего объем смеси увеличивается в 1,5…2 раза.

Выходящее из фризера мороженое (минус 3…минус 5 ºС) необходимо быстро расфасовать (поз. 10) и направить на закалку в аппарат 11. Закаливание производят в специализированных камерах или скороморозильных аппаратах.

В закалочных камерах воздух до температуры минус 22 ºС…минус 27 ºС охлаждается хладоносителем, испаряющимся в батареях испарителя.

Одна из конструкций скороморозильного аппарата представляет собой прямоугольную стальную хорошо изолированную камеру с бесконечным цепным конвейером, на котором укреплены люльки для мороженого. Внутри камеры расположены батареи испарителя, в котором происходит кипение хладона и воздух в аппарате охлаждается до температуры минус 26…минус 28 ºС. Специальными вентиляторами воздух продувается через батареи.

Смесь мороженого готовят в ванне 1. Первыми в смесительную ванну вносят сгущенные продукты и сливочное масло, затем сухие компоненты: сахар, сухое молоко, порошок какао и яичные продукты. В последнюю очередь вносят стабилизаторы. Некоторые вкусовые вещества, а также ароматизаторы добавляют непосредственно перед фризированием в емкость 7.

Приготовленная смесь насосом 2 подается в фильтр 3 и через балансировочный бочок 4 в пастеризационно-охладительную установку пластинчатого типа. При такой тепловой обработке уничтожаются все микроорганизмы, попавшие в смесь с компонентами, кроме этого, пастеризация способствует более полному растворению всех её составных частей.

Рис. 22.1. Схема производства мороженого:

1 - ванна для приготовления смеси; 2 - насос; 3 - фильтр; 4 - балансировочный бачок; 5 - пластинчатая пастеризационно-охладительная установка;

6 - гомогенизатор; 7 - резервуар для смеси; 8 - фризер; 9 - гильзы с мороженым; 10 - расфасовочный автомат для мороженого в вафельных стаканчиках;

11 - скороморозильный аппарат; 12 - автомат для завертки мороженого в вафельных стаканчиках; 13 - эскимогенератор карусельного типа;

14 - автомат для завертки эскимо; 15 - закалочная камера; 16 - камера хранения

Смеси для мороженого имеют высокую вязкость. В связи с этим установлены более строгие режимы тепловой обработки смесей: длительная пастеризация - при 68 ºС с выдержкой 30 мин, кратковременная - при 75 ºС с выдержкой 15 мин и моментальная - при температуре 85 ºС с выдержкой 10-15 с.

В состав пастеризационно-охладительной установки входит гомогенизатор 4. Эффект гомогенизации смеси мороженого зависит от температуры и давления при обработке. Температура должна быть не ниже 65 ºС, более низкие температуры вызывают в смеси образование скоплений жировых шариков. В связи с этим необходимо пастеризованную смесь сразу же направлять в гомогенизатор. Время закаливания мороженого составляет 30…45 мин.

Мороженое эскимо изготавливают на эскимогенеараторе 13. Мягкое мороженое из фризера 8 подается в дозаторы эскимогенератора 13, а из него в фасовочный автомат 14, а затем в закалочную камеру 15, и далее в камеру хранения мороженого 16.

Допустимая продолжительность хранения мороженого составляет: 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, мелко фасованного и при нали­чии наполнителя.

Фризеры бывают непрерывного и периодического действия. В про­мышленно­сти используются преимущественно фризеры непрерывного действия. По срав­нению с фризерами периодического действия пре­имуществами фризеров не­прерывного действия являются высокая про­изводительность, меньшие энерге­тические затраты на единицу про­дукции, а также более высо­кое качество продукта.

Важнейшими узлами фризеров являются: рабочий цилиндр (с ме­ханизмом взби­вания), который с внешней стороны охлаждается, си­стемы охлаждения рабо­чего цилиндра и подачи продукта в него. В ра­бочем цилиндре подготовленный продукт частично замораживается и насыщается воздухом. Система охлажде­ния бывает аммиачной (реже фреоновой) или рассольной, обеспечивающей ох­лаждение продукта до температуры минус 3…минус 5 °С. Система подачи продукта осу­ществляет впуск в рабочий цилиндр вместе с продуктом воздуха для насыщения им продукта.

Принципиальная схема фризера, а также системы подачи продук­та во фризер и аммиачного охлаждения его показана на рис. 22.2.

Основной частью фризера является охлаждаемый (аммиачное охлаждение) ци­линдр со взбивающим механизмом (мешалкой).

Смесь (молочная основа + воздух) поступает в рабочий цилиндр 1. Попадая в цилиндре на взбивающий механизм (мешалку), смесь при­обретает вращатель­ное движение. При вращении смесь перемещается вдоль оси цилиндра. Воздух, находящийся в смеси, диспергируется, причем диспергирование завершается на первом этапе перемещения смеси (примерно половина от общей длины цилин­дра), когда еще весь продукт находится в жидком состоянии.

Рис. 22.2. Принципиальная схема фризера непрерывного действия:

а) фризер; б) система подачи продукта; в) система аммиачного охлаждения: 1 - рабочий цилиндр; 2 - взбивающее устройство; 3 - охлаждающая рубашка;

4 - патру­бок ввода продукта и воздуха в цилиндр; 5 - насос для продукта и воздуха; 6 - трубо­провод для смеси «продукт-воздух»; 7 - аккумулятор;

8 - инжектор; 9 - фильтр; 10 - пре­дохранительный клапан

Затем продукт замораживает­ся вблизи стенок охлаждаемого цилиндра. Образующийся при этом ледяной слой снимается быстровращающимися ножами, которые дро­бят лед на очень мелкие кристаллы (размером 50…100 мкм).

Из фризера продукт выпускается («мягкое мороженое») через от­водной патрубок. Система подачи продукта представляет собой насос 5, производитель­ность которого превышает заданную производительность по продукту при-мерно в 2 раза. Недостающий объем всасывания компен­сируется воздухом, поступающим в его рабочую камеру. Смесь по трубопроводу 6 направляется в рабочий цилиндр для диспергирова­ния воздуха в смеси. Охлаждение и замораживание смеси в цилиндре происходят в системе аммиачного охлаждения.

Из общей сети хладоагента после очистки на фильтре жидкий аммиак поступает в рубашку. Одна часть очищенного аммиака попадает в аккумулятор 7, а другая направляет­ся через регулятор давления к инжектору 8. В инжекторе в поток ам­миака добавляется жидкий аммиак из аккумулятора, давление в линии подачи аммиака уменьшается, и он поступает при пониженном давле­нии в рубашку рабочего цилиндра, аккумулятор устанавливается ниже рабочего цилиндра фризера.

В рубашку жидкий аммиак подается при давлении, соответствую­щем температуре кипения. Через отверстия в стенке жидкий аммиак поступает в кольцевой зазор между рубашкой и внутренним цилинд­ром, где при кипении отнимает тепло от охлаждающей смеси через стенку цилиндра. В результате теплообмена образуется парожидкостная смесь ам­миака, которая по кольцевому зазору из верхнего коллектора рубаш­ки рабочего цилиндра воз­вращается в аккумулятор. В аккумуляторе из пара выделяются капли аммиака, от­сасываемого компрессором.

На рис. 22.3 показана принципиальная схема эскимогенератора карусельного типа для закаливания мороженого циркулирующим рассолом.

Эскимогенератор состоит из многосекционной закалочной емко­сти 2, поршне­вого дозатора 8, палочкозабивательного механизма 9, съемно-глазиро-вочного устройства 6 и разгрузочного желоба 7. В ком­плект эскимогенератора входят также насос, бойлер для подогрева рассола, линии для холодного и горячего рассолов, емкость для масла и электрооборудование.

Закалочная емкость состоит из секций, в которые входят радиально размещенные формочки, расположенные на концентрических ок­ружностях карусели. Формочки омываются с внешней стороны вна­чале холодным, а затем горячим рассолом. При этом на линиях хо­лодного и горячего рассолов установлены фильтры для очистки рас­солов и центробежные насосы для их подачи в емкость. При движении карусели формочки поступают под дозатор и на­полняются порцией мороженого. Затем они проходят закалочную емкость, где частично замораживаются, и в брикеты палочкозабивателем вставляются палочки. На последующем этапе осуществляет­ся полное закаливание в рассольной секции и мороженое поступает в зону теплого рассола для оттаивания поверхностного слоя.

Рис. 22.3. Принципиальная схема эскимогенератора карусельного типа:

1 - емкость для масла; 2 - закалочная емкость: 3 - линии для холодного и горячего рас­солов; 4 - насос; 5 - бойлер для подогрева рассола;

6 - съемно-глазировочное устройство; 7 - разгрузочный желоб; 8 - поршневой дозатор; 9 - палочкозабивательный механизм

После этого брикет легко извлекается из формочек за палочки щипцами. После закалки порции эскимо опускаются в емкость с шоколад­ной глазурью. Покрытые глазурью брикеты сначала обсыхают на воздухе, затем их падают на винтовой желоб, они поступают на ленточный транспортер и к автомату для завертки мороженого в алюминиевую фольгу на подкладке. Освобожденные формочки подводятся вновь под дозатор, и цикл повторяется.

Для мойки формочки вынимаются подъемным устройством. Эскимогене­ратор приводится в действие от электродвигателя, смонтированного в так называемом картере вариатора скоростей, в котором установлены также де­тали для регулирования произво­дительности машины.

Контроль за работой эскимогенератора осуществляется с панели управ­ления. Дистанционные термометры позволяют контролировать температуру холодного и нагретого рассола. Термометр для нагретого рассола совмещен с датчиком автоматического регулятора температуры рассола.

В зависимости от формы ячеек форма брикетов может быть ци­линдричес-кой, конусной и др.