МОСКОВСКИЙ  ГОСУДАРСТВЕННЫЙ  УНИВЕРСИТЕТ  
ПРИКЛАДНОЙ  БИОТЕХНОЛОГИИ

 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

                            

РЕФЕРАТ ПО БИОТЕХНОЛОГИИ

НА ТЕМУ:

Процесс производства мороженого и оборудование для  его производства 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

                   

     
 
 
 

МОСКВА 2006

 

СОДЕРЖАНИЕ 
 

 

ВВЕДЕНИЕ

     Мороженое – деликатесный продукт,  обладающий значительным охлаждающим эффектом, высокой пищевой, биологической и энергетической ценностью. Благодаря этому, а также прекрасным вкусовым достоинствам оно пользуется большой популярностью у населения, особенно у детей.

     Мировое промышленное производство мороженого достигает приблизительно 11 млн. тонн в год.

     "Предшественниками"  мороженого считают смешанные  со снегом или льдом фруктовые  соки, натуральные или подслащенные, которые были известны в глубокой  древности. Так, в Китае фруктовые соки замораживали около 3 тыс. лет тому назад, а Александр Македонский во время походов в Персию и Индию в IV веке до нашей эры употреблял фруктовые соки со снегом. О потреблении замороженных фруктовых соков писал в  IV веке до нашей эры древнегреческий врач Гиппократ. Такое же мороженое приготовляли в I веке нашей эры при дворе римского императора Нерона.

     В Европе мороженое в более близком  к современному виде стало известно в конце XIII века, когда венецианский путешественник Марко Поло привез рецепт этого продукта из Китая. При итальянских дворах мороженое считалось одним из изысканнейших блюд.

     Постепенно  секреты технологии мороженого становятся известными и в других странах. В 1660г итальянец Франческо Прокопио открыл в Париже торговлю мороженым, а в 1676 г. в этом городе была уже создана корпорация мороженщиков, насчитывавшая 250 предпринимателей.

     До  середины XVIII века мороженое продавали  только летом, а в 1750г преемник  Прокопио де Бюисон начал изготовлять мороженое круглый год. Вскоре его примеру последовали и другие мороженщики, а для изготовления мороженого стали употреблять и молочные продукты.

     Первое  упоминание о продаже мороженого в США относиться к 1777г., а в 1851 г. американец Дж. Фасселл организовал  его оптовое производство в г. Балтиморе, а затем и в других городах.

     В России мороженое появилось сначала  в меню царского двора. В книге "Новейшая и полная поваренная книга", изданной в Москве в 1791 г., даются указания о  том, как делать мороженое из сливок, шоколада, лимонов, смородины, клюквы, малины, апельсинов, яичных белков, вишен. В 1845 г. купцу Ивану Излеру был выдан патент на машину для приготовления мороженого. Однако началом промышленного производства мороженого в нашей стране принято считать 1932 г., когда в Москве на городском молочном заводе и холодильнике №2 были созданы первые цехи мороженого. Этими двумя предприятиями в 1932 г. было изготовлено 20 т мороженого, в 1937 г. в СССР было выработано уже 300 т этого продукта, а в 1940 г. общая выработка составила 82 тыс. т. Во время Великой Отечественной войны мороженое почти не выпускалось. Уже к 1950г. довоенная выработка была перекрыта, а в 1989 г. в нашей стране его было произведено около 750 тыс.т., или в расчете на душу населения 2,7 кг в год.

     Мороженое вырабатывают по сложной технологии на специализированных фабриках или в цехах при молочных заводах и хладокомбинатах, а доставка в торговую сеть и реализация - с использованием сухого льда или охлаждаемого автомобильного транспорта и прилавков с механическим охлаждением. Такое мороженое называется закаленным. При необходимости закаленное мороженое сохраняют в течение нескольких месяцев  в холодильных камерах. Температура его при выпуске с предприятия должны быть -12....-14^оС, а оптимальная температура употребления закаленного мороженого минус 9^оС. [1]

      Мороженое - взбитый сладкий пищевой продукт, изготовляемый из молока, молочных и сливочных продуктов, сливочного масла, сыворотки, пахты, продуктов со сложным сырьевым составом, масел, жиров и белков немолочного происхождения с добавлением других ингредиентов и веществ или из воды, сахаров и/или их заменителей с добавлением других ингредиентов и веществ путем замораживания.

      В производственных условиях изготавливают  закаленное мороженное. На предприятиях общественного питания производят мягкое мороженное, которое по консистенции напоминает крем.

 

БАЗОВАЯ ТЕХНОЛОГИЯ ПРОИЗВОДСТВА МОРОЖЕНОГО

Приготовление смеси

     Приготовление смеси мороженого, в общем, состоит  из этапов подготовки водной фазы и  смешения жировой фракции и сухих  веществ смеси в потоке или периодическим способом. Для смешивания сырьевых компонентов при приготовлении смесей для мороженого используют универсальные теплообменные емкости, сыродельные ванны, ванны длительной пастеризации, резервуары для тепловой обработки молока и другое емкостное оборудование. Ванны, оборудованные рубашкой с паровым барботажем и качественным перемешивающим устройством, можно использовать также для пастеризации и охлаждения смеси. Водную фазу смеси мороженого - молоко и/или воду предварительно подогревают до температуры 40..45°С, используя пластинчатые нагреватели или другое имеющееся теплообменное оборудование. Для выработки сухих веществ и жиров используют устройства типа диспергаторов. В зависимости от производительности участка подготовки смеси используется соответствующее оборудование для автоматизации и упрощения процесса: шнековые подъемники, маслоплавители, бункеры и пр. 

Фильтрование

     После приготовления смесь фильтруют. Обычно используются двухсекционные емкостные  фильтры. Процесс фильтрации принципиально необходим, т.к. последующее оборудование критично воспринимает присутствующие в смеси нерастворенные комочки сухих веществ, не говоря уже о мешковине и прочих "результатах" производственной деятельности предприятия. 

Пастеризация 

     Пастеризацию смеси на пластинчатой пастеризационно - охладительной установке осуществляют при температуре 80...85°С с выдержкой в 50...60 сек. При пастеризации в емкостных теплообменных аппаратах периодического действия применяются следующие режимы: 68...72°С, выдержка 25...30 мин; 73-77°С, выдержка 15...20 мин; 83-87°С, выдержка 3...5 мин.

Гомогенизация

     Необходима  для стабилизации эмульсии. Осуществляется при температуре близкой к  температуре пастеризации. Чем больше массовая доля жира в смеси, тем меньше давление гомогенизации. При производстве мороженого рекомендуется использовать двухступенчатую гомогенизацию. В зависимости от вида смеси мороженого применяются следующие режимы гомогенизации - от 7 до 12,5 МПа для первой ступени и 4,5-5,0 МПа - для второй ступени. Использование процесса гомогенизации смеси мороженого позволяет добиться требуемой степени взбитости и хорошей консистенции готового продукта.  

Охлаждение

     После гомогенизации смесь охлаждают  до t 2...60°С. Для этой цели используют пластинчатые пастеризационно-охладительные установки, пластинчатые и кожухотрубные охладители, ВДП, сливкосозревательные ванны и др. Смесь охлаждают сначала проточной водой, затем ледяной водой с t 1...2°С или хладоносителем (рассолом) с t не выше -5°С. 

Хранение  и созревание

     Смесь направляют в резервуары или сливкосозревательные ванны, где производят хранение при t 4...6°С не более 24 час, при t 0...4°С не более 48 час. Хранение является обязательной стадией технологического процесса только для смесей мороженого, приготовляемых с использованием желатина (стабилизатора). Такие смеси требуется выдерживать при t не выше 6°С, 4...12 час.  

Фризерование  смеси 

     При фризеровании смесь взбивается (насыщается воздухом), частично замораживается. Используются фризеры непрерывного или периодического действия. Во фризер смесь поступает с t 2...6°С, t мороженого на выходе должна быть не выше -3.5°С, за исключением мороженого, вырабатываемого с использованием эскимогенераторов. Взбитость мороженого составляет 40..60% в зависимости от вида мороженого и используемого фризера.  

Закаливание и дозакаливание  мороженого

     После фризерования мороженое сразу же в максимально короткий срок подвергается дальнейшему замораживанию (закаливанию). Фасованное мороженое закаливают в  потоке воздуха в t от -25 до -37°С в специальных морозильных аппаратах, а также в металлических формах в эскимогенераторах. Температура мороженого после закаливания должна быть не выше минус 12°С. Дозакаливание производят в закалочных камерах или камерах хранения в течение 24...36 час. Закаленное мороженое помещают в камеру хранения. [2]

 

     Оборудование  для приготовления  смеси мороженого

     В настоящее время приготовление  смеси мороженого можно разделить  на две технологии: порционную и  приготовление смеси в потоке.

Порционная  технология

     Порционная  технология широко применяется при  производстве смеси мороженого на предприятиях малого и среднего бизнеса, где производительность линии составляет от 100 до 1250 кг/час  по готовой смеси. Суть технологии - составление смеси мороженого из основных компонентов - жидкой фазы, сухих веществ, жировой фазы в емкостных теплообменных аппаратах с одновременным проведением этапов создания дисперсной эмульсии и пастеризации смеси. Для решения поставленной задачи используют ванны длительной пастеризации, универсальные резервуары, доработанные сыродельные ванны, специально сконструированные ванны, имеющие паровую рубашку и мешалку соответствующего вида.

     Обычно  для непрерывной работы всей цепочки  цеха производства мороженого используют цикличную схему подготовки смеси путем установки от двух до четырех и более емкостных теплообменных аппаратов.

Преимущества

1. Низкая стоимость емкостного оборудования;
2. Не критичные требования к квалификации персонала, обслуживающего технологию производства;
3. Высокая надежность из-за низкого уровня автоматизации и простоты конструкций.

Недостатки

1. Практическая нецелесообразность использования порционной технологии при высоких требованиях к качеству готового продукта;
2. Неэффективность производства при производительности линии более 1250 кг/час;
3. Чрезмерное потребление энергоносителей.

Приготовление смеси в потоке

     Приготовление смеси в потоке означает, что все  компоненты смеси мороженого готовятся  к внесению в емкости для смешивания с помощью специализированного оборудования и их подача осуществляется непрерывно и в большинстве случаев полностью автоматизировано. Обслуживающий персонал в основном занимается растариваним компонентов. Технология используется в линиях производства смеси производительностью 1250, 2500 и 5000 л/час по готовому продукту и определяется производительностью входящего в комплект поставки плунжерного гомогенизатора.