Производство мороженного

Размещено на http://www.allbest.ru/

Содержание

Введение

1. История производства

2. Характеристика производства

3. Характеристика продукта, его ассортимент, показатели качества, сырьё, применяемое для производства

3.1 Показатели качества мороженого

4. Обзор и анализ существующих технологических схем процесса и типов основного технологического оборудования

4.1 Приготовление смеси

4.2 Обработка смеси

4.3 Охлаждение и созревание смеси

4.4 Фасование и закаливание мороженого

4.5 Хранение мороженого

5. Выбор и основание рациональной технологической схемы процесса и базовых вариантов основного оборудования

5.1 Описание ведущего оборудования

5.2 Расчет производительности и количества оборудования

5.3 График работы оборудования

6. Технологические расчеты

6.1 Расчет производственной рецептуры и расходов сырья

6.2 Расчет размеров и количества пакетов для упаковывания

7. Упаковывание готовой продукции. Разработка маркировки

7.1 Оборудование для упаковывания

7.2 Разработка маркировки

8. Техника безопасности и экология

8.1 Требования, предъявляемые к технологическому оборудованию

Заключение

Список использованной литературы

Введение

Высокопитательный вкусный пищевой продукт - мороженое - в нашей стране вырабатывают в основном в специализированных цехах и на фабриках при холодильных комбинатах, на молочных предприятиях. Кроме того, непосредственно в ресторанах, столовых и кафе изготовляют мягкое мороженое.

Первые рецепты на мороженое привез в Европу из Китая путешественник Марко Поло в XIII в., а в 1660 г. итальянец Франческо Прокопио открыл в Париже торговлю мороженым. Однако широкого распространения мороженое в то время не получило, так как технология производства его была засекречена, да и для его выработки летом требовались снег и лед. Бесперебойное снабжение холодом удалось наладить только в XIX в., когда появились первые холодильные машины. К этому же времени относится разработка основного специализированного технологического оборудования для производства мороженого.

Мороженое изготавливается обычно из молока, сливок, масла, сахара с добавлением вкусовых и ароматических веществ. Мороженое может быть также фруктовым (на основе сока и мякоти фруктов и ягод), такое мороженое называется «сорбет», или соевым (на основе соевого молока).

Мороженое - это вкусный освежающий продукт, обладающий высокой питательной ценностью, легкой усвояемостью. В этом продукте, приготовленном на молочной основе, содержатся все вещества молока, на плодово-ягодной - значительное количество витамина С.

Мороженое пользуется большим спросом потребителей. Для того чтобы постоянно расширять его производство в нашей стране, необходимо внедрение комплексной механизации и автоматизации производственных процессов. В то же время следует использовать для выработки мороженого новые виды сырья, совершенствовать технологию, применять холод на всех этапах хранения и доставки готового продукта, изыскивать новые тарные и упаковочные материалы.

Существуют различные сорта мороженого, например крем-брюле и пломбир. Мороженое -- высококалорийный продукт, некоторые сорта мороженого содержат до 20 % жиров и до 20 % углеводов.

Мороженое делится на закалённое и мягкое, второе обычно продаётся на развес, так как обладает кратким сроком хранения. Существует множество вариантов упаковки мороженого - вафельные, бумажные и пластиковые стаканчики, эскимо (мороженое на палочке), вафельные рожки, рулеты, брикеты и т. п.

При продаже мороженого в кафе, ресторанах и т. п., его часто украшают кусочками фруктов и ягод, шоколадом, вафлями, поливают сиропом, посыпают шоколадной или ореховой крошкой. Из мороженого также изготавливают молочные коктейли, добавляя в него молоко и сироп, и взбивая получившуюся смесь в миксере.

Целью данного расчетного задания является составление проекта технологической линии по производству мороженого. В ходе расчетного задания необходимо спроектировать технологическую линию, выбирая оптимальную технологическую схему, современное высокоэффективное, экономичное оборудование, в наибольшей степени отвечающее особенностям конкретного производства, описать упаковывание готовой продукции, выбор упаковочных материалов, разработать маркировку продукта.

Данный проект содержит 75 страниц текстового материала, а также технологическую схему производства пломбира, машинно-аппаратурную схему производства пломбира, график работы оборудования и чертеж упаковщика.



1. История производства

ТОО «Компания АйсМастер - Айс Крим» была создана 22 августа 2001 года. В настоящее время компания является одним из самых крупных заводов по производству мороженого в Центрально-Азиатском регионе. Интересы предприятия представлены по всей территории Казахстана, посредством собственных филиалов в Астане, Караганде, Шымкенте, Усть-Каменогорске, Семипалатинске, Кызыл - Орде, Талдыкоргане, Актобе и это далеко не предел. В 2008 году «Компания АйсМастер - Айс Крим» стала частью компании «JLC Group», Республика Молдова.

Продукция компании «Компания АйсМастер - Айс Крим» завоевала широкое признание у потребителей, благодаря высокому качеству и доступной цене. Многие виды мороженого неоднократно награждались золотыми медалями и дипломами на международных и республиканских выставках продуктов питания.

В 2003 году предприятие получило сертификат соответствия системе международного стандарта качества ISO 9001:2000 в сфере производства мороженого и фруктового льда.

ТОО «Компания АйсМастер - Айс Крим» постоянно обновляет свой ассортимент, учитывая вкусы и пожелания потребителей. На сегодняшний день компания выпускает мороженое под торговыми марками «Creаmary», «Frigo», «Ice Master» и является эксклюзивным дистрибьютором мороженого под торговой маркой «Ажур».

Стратегия компании заключается в расширении ассортимента и выходе на новые ценовые сегменты рынка:

в 2009 году была запущена линия мороженого «Балдырган» в качестве эконом сегмента;

был представлен новый продукт на рынке Казахстана : суфле - мороженоe «Птичье молоко» со вкусом панеттоне, клубники, шоколада, фисташки и лимона;

в 2010 году компания ввела новый бренд «Creamary» в Premium сегменте.

На данный момент в ассортиментном портфеле компании насчитывается около 100 видов мороженого.

В 2009 году ТОО «Компания АйсМастер - Айс Крим» начала производство замороженных полуфабрикатов - пельменей.

Формула успеха компании «Компания АйсМастер - Айс Крим» - это КАЧЕСТВО продукции, ЛИДЕРСТВО на рынке и ЛЮДИ.

Философия компании - удовлетворять высокие требования потребителей к выпускаемой продукции.

Лидерство - стремление к доминированию на рынке Казахстана, к производству новых продуктов и внедрению передовых технологий.

Люди - главная ценность и движущая сила компании: профессионализм и инициатива, готовность к развитию и улучшению, открытость, демократичность и честность во взаимоотношениях - это персонал компании ТОО «Компания АйсМастер - Айс Крим».

К 2012 году компания стремится стать первым национальным производителем мороженого.



2. Характеристика производства

Кто-то знает, а кто-то, возможно, нет, что известное нам всем мороженое «ФудМастер» уже давно производится под маркой Ice Master. В 2008 году группа компаний JLC приобрела производство мороженого у владельцев, которые основали «ФудМастер» в Казахстане. И с 2009-го активно продвигается новая марка. Кстати, все молочное производство «ФудМастера» еще ранее - в 2004 году - было продано французской компании Lactalis.

закаливание мороженое фасование созревание

Алматинский завод Ice Master (в прошлом «ФудМастер») построен еще в 2002 году и является на сегодняшний день одним из самых крупных предприятий по выпуску мороженого не только в Казахстане, но и в Центрально-Азиатском регионе. Несмотря на кажущуюся компактность здания, в нем выпускается более 100 видов мороженого и порядка 45 тонн готовой продукции в сутки.

На предприятии «Компания АйсМастер - Айс Крим» работают 395 человек, из которых 25 человек задействованы в административно-управленческом аппарате, 146 человек - в коммерческой деятельности и 170 - в производственном секторе.

Лада Владимировна Задирако, заведующая производством:

-- На заводе существует и может одновременно работать сразу пять линий по производству мороженого, когда в этом есть необходимость. Или же мы подключаем столько линий, сколько необходимо для выпуска текущего заказа на продукцию. К примеру, на данный момент у нас работает две линии - по выпуску сливочного мороженого в стаканчиках и экструзионного (эскимо на палочке). Буквально на выходных мы расфасовали семейное мороженое, запас по нему теперь есть, поэтому можно на время отключить линию.



Процесс изготовления мороженого проходит множество стадий. Первая - аппаратное отделение, где происходит загрузка всех компонентов и смешивание их в специальном танке. Затем смесь фильтруется, гомогенизируется (раздробляются жировые шарики) для получения хорошей консистенции и высоко качества мороженого. Далее смесь пастеризуется при температуре 85-90 градусов для уничтожения болезнетворных микроорганизмов и снижения общего содержания микрофлоры. Через охладительную установку поступает для хранения в танки, где находится в течение 6-8 часов - для созревания смеси и после по трубопроводам - в специальные фризера.



Во фризерах смесь охлаждается до минус 4 градусов, взбивается, насыщается воздухом и поступает на конвейер для формования мороженого.

Далее отдозированная смесь поступает в камеру шоковой заморозки, где температура минус 40 градусов. Здесь мороженое проходит цикл в 30-40 минут и затем при температуре минус 17-20 градусов выходит на фасовку, упаковку и укладку, после чего перемещается в камеру хранения.

Линия по производству мороженого в стаканчиках работает непрерывно трое суток, затем останавливается на генеральную мойку в течение 5 часов.

Также в обязательном порядке моются танки (большие контейнеры, где перемешивается и созревает смесь для мороженого). Моются сразу после того, как они опустели. Причем мойка осуществляется автоматически - достаточно набрать необходимую программу и добавить моющие средства. Ассортимент танков состоит из 2-тонников, 5-тонников и 10-тонников.

Лада Владимировна Задирако, заведующая производством:

-- Мы идем к тому, чтобы исключить всевозможные человеческие факторы. С каждым годом мы все больше и больше увеличиваем автоматизацию линии. Если на определенном этапе у нас была заливка стаканов вручную, то сейчас у нас автоматическая заливка - работница только пустые стаканчики вставляет.

С 2008 года процесс автоматизирован, количество людей, задействованных на линии, сократилось с девяти человек до четырех. Смена по 12 часов. Один день - дневная, другой - ночная, два дня выходных. Завод работает круглосуточно. Всего в производственном цехе трудится около 150 человек.

Лада Владимировна Задирако, заведующая производством:

-- Так как производство безостановочное, то задействовано шесть человек вместо необходимых четырех, потому как работнику надо пойти на обед, дать перерыв на отдых, а на поточной линии ведь никуда не отойдешь - она не останавливается. Поэтому два человека всегда на подхвате - где-то коробку подклеить, где-то что-то подвезти, дать возможность другим отойти и передохнуть.

Салтанат, начальник смены:

-- Утром приходим и получаем задание, что нам производить и что варить. В данное время у меня заказ на производство стаканчиков со сливочным мороженым на первой линии, а на второй - эскимо на палочке. Далее я иду в аппаратную и даю аппаратчикам задание, что нам варить. Сегодня варим и ночью уже фасуем. Все фиксируем в документации. После производства каждого вида мороженого подсчитываем остатки продукции (упаковки и прочего).



На этой линии производится экструзионное и заливное мороженое. Как и в случае с мороженым в стаканчиках, смесь из танков поступает во фризера, где она сбивается, насыщается воздухом, охлаждается до минус 4 градусов и далее по трубопроводу поступает в экструдер. И тут уже дозируется на порции.

На экструзионной линии также задействовано четыре человека, помимо рабочих на линиях производства цех обслуживает один механик в смену, на случай если понадобится техническая помощь.

Экструзионная линия может работать в трех вариантах - мороженое на палочке, рожок маленький и большой.

Данная линия в отличие от другой (по производству стаканчиков) работает 18 часов, после чего - мойка. Здесь очень мощная шоковая камера и множество цепей в механизме из-за того, что линия экструзионная, по этим техническим причинам и работает такое ограниченное количество часов.

Сами сотрудники работают по 40 минут на каждой операции, далее могут пойти и выпить чашку чая, передохнуть 10-15 минут и снова занять рабочее место. В течение смены рабочие меняются по кругу, не сидят только на одной операции, а проходят весь цикл.



3. Характеристика продукта, его ассортимент, показатели качества, сырьё, применяемое для производства

Мороженое - это сладкий взбитый замороженный продукт, вырабатываемый из приготовляемых по специальным рецептурам жидких смесей, содержащих в определенных соотношениях составные части молока, плодов, ягод, овощей, сахарозу, стабилизаторы, в некоторых рецептурах - яичные продукты, вкусовые и ароматические вещества.

3.1 Показатели качества мороженого

Мороженое должно обладать высокими вкусовыми достоинствами, достигаемыми благодаря удачно подбираемым количественным сочетаниям составных частей, содержащихся в определенных, рекомендованных формулой сбалансированного питания соотношениях.

Мороженое должно характеризоваться достаточной взбитостью, гомогенностью структуры, не чересчур сильно охлаждать полость рта, медленно таять.

В соответствии с действующей технической документацией вкус и запах мороженого должны быть чистыми, характерными для данного вида мороженого и используемого для его изготовления сырья, без посторонних привкусов и запахов.

Консистенция должна быть однородная по всей массе мороженого, достаточно плотная. Допускается слабо снежистая консистенция в молочном, плодово-ягодном мороженом, а также в маложирном (до 5%) или нежирном мороженом любительских видов.

Цвет должен быть характерным для данного вида мороженого. Допускается наличие неравномерной окраски в мороженом, изготовленном с использованием плодов, ягод и орехов (как в целом, так и в измельченном виде), а также в мраморном мороженом.

В соответствии с «Санитарными правилами и нормами» (СанПиН 2.3.2.560-96) микробиологические показатели закаленного и мягкого мороженого, а также жидких смесей для мягкого мороженого должны отвечать следующим требованиям .

Допускаемые отклонения массы нетто весового мороженого в металлических гильзах и картонных ящиках с вкладышами составляют ±0, 5%. Отклонение массы одной порции при поштучном взвешивании не должно превышать для ручного весового фасования ±3%, для объемного механизированного или ручного фасования ±6% от установленного номинального значения массы.

В торговую сеть мороженое доставляют холодильным или термическим транспортом, в период транспортирования температура мороженого должна сохраняться возможно более стабильной, соответствующей температуре продукта при отгрузке.



4. Обзор и анализ существующих технологических схем процесса и типов основного технологического оборудования

Как правило, мороженое 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. В данном расчётном задании рассматривается линия по производству брикетов пломбира в сливочно-кремовой глазури. Поэтому после закаливания мороженого производят его глазирование. При необходимости после пастеризации производят дополнительную фильтрацию смеси.

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.

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.

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 сливко-созревательная ванна, фильтр, гомогенизатор, пастеризационно-охладительная установка, теплообменник, резервуар для созревания смеси, пластинчатый охладитель, фризер, экструзионно-формовочный аппарат, скороморозильный аппарат, агрегат глазирования.

4.1 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.

4.2 Обработка смеси

Обработка включает фильтрацию, пастеризацию и гомогенизацию.

Фильтрацией удаляются механические примеси и не растворившиеся 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.

4.3 Охлаждение и созревание смеси

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.

4.4 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 тонко диспергированной 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, состоящие 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.

4.5 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.

5. Выбор и основание рациональной технологической схемы процесса и базовых вариантов основного оборудования

Как уже отмечалось выше, производство мороженого ведут по единственной технологии с использованием различного оборудования и режимов. В данном расчётном задании 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 Казахстане 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.

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 70-80єТ 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.

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.

5.1 Описание ведущего оборудования

Сливкосозревательная ванна (рис. 4.1) имеет полуцилиндрическую форму, снаружи окружена рубашкой. Рубашка заполняется водой и подогревается паром через барботер 1. Давление пара 0, 05 МПа. Переливная труба 2 поддерживает постоянный уровень воды в рубашке. Сливкосозревательная ванна имеет крышку 18, которая закрывается с помощью червячного механизма 15 ручного действия. Ванну устанавливают на фундамент с уклоном в сторону сливного крана 8.

Расположенная внутри ванны 9 мешалка 10 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 6. К качающимся в подшипниках цапфам присоединены изогнутые отводы с сальниковыми устройствами. Отводы фланцами 4 с другой стороны подсоединены к неподвижным магистралям, по которым подается и отводится тепло - или хладоноситель.

Рис. 4.1. Сливкосозревательная ванна ВСГМ

1 - трубчатый перфорированный барботер; 2 - переливная труба;

3 - корпус; 4 - фланец; 5 - отводы; 6 - п7одшипники; 7 - отводы;

8 - сливной кран; 9 - рабочая ванна; 10 - мешалка; 11 - спускной патрубок; 12 -- электродвигатель; 13 - клин временная передача;

14 - редуктор; 15 - червячный механизм; 16 - тяга;

17 - кривошипно-шатунный механизм; 18 - крышка; 19 - рукоятка; 20 - патрубок для подачи воды; 21 - ножки; 22 - плита.

Мешалка совершает маятниковое движение, отклоняясь от вертикальной оси на 60-100°. Число качаний мешалки 12 в минуту. Качательные движения мешалке сообщает кривошипно-шатунный механизм 17, который приводится от электродвигателя 12 через клиноременную передачу и редуктор. Мощность электродвигателя 0, 6 кВт. Угол качания мешалки регулируется специальным пальцем.

Техническая характеристика сливкосозревательных ванн приведена в табл. 4.1.

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 4 с. Для этой же цели используют тельферы, подъемно-разгрузочные устройства.

Фильтр А1-0ШФ (рис. 4.2) состоит из двух взаимозаменяемых камер, работающих поочередно. По мере засорения одну камеру отключают на очистку, а в работу включают вторую. Камеры имеют форму цилиндра и расположены горизонтально по обе стороны распределительного устройства 1, укрепленного на опорной стойке 7. Каждая камера состоит из корпуса 5 и сетчатого фильтровального цилиндра 6. Распределительное устройство 1 включает в себя корпус и пробковый кран 2.

Смесь для фильтрования подается в верхнее отверстие распределительного устройства и переходит в корпус фильтровальной камеры. Обтекая сверху фильтровальный сетчатый цилиндр, смесь выходит из камеры и поступает в нижнюю часть распределительного устройства. Из нижнего патрубка распределительного устройства смесь направляется в трубопровод для дальнейшей обработки. Производительность фильтра меняется от 2500 до 4600 кг/ч в зависимости от вида смеси. Смесь подается под давлением 0, 2-0, 25 МПа. Занимаемая фильтром площадь 0, 4 м2, масса его 62 кг.

Рис. 4.2. Фильтр А1-0ШФ для смесей мороженого

1 -- распределительное устройство; 2 -- пробковый кран; 3 -- гайка;

4 - ключ; 5 - корпус фильтра с ручкой;

6 - фильтровальная сетка цилиндра; 7 - стойка.

Гомогенизатор ОГБ-М (рис. 4.3) горизонтального типа с одноступенчатой гомогенизирующей головкой состоит из станины 6, привода, кривошипно-шатунного механизма 8, блока 5, гомогенизирующей головки 4 и манометрического устройства 1.

Привод размещен в нижней части станины. От электродвигателя 2 через клиноременную передачу 3 приводится в движение кривошипно-шатунный механизм 8, который обеспечивает возвратно-поступательное движение плунжеров. Плунжеры (их 3) двигаются в трех камерном блоке 5, установленном на передней верхней части станины. В каждой камере имеются всасывающий и нагнетательный клапаны.

Гомогенизирующая головка (рис. 4.7, б) состоит из корпуса 3, гомогенизирующего клапана 2, седла клапана и распылителя 4. Манометрическое устройство 1 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.



Рис. 4.3. Гомогенизатор ОГБ-М

1 - рукоятка для регулирования давления; 2 - электродвигатель;

3 - клиноременная передача; 4 - гомогенизирующая головка;

5 - плунжерный блок; 6 - станина; 7 - ползун;

8 -кривошипно-шатунный механизм; 9 -коленчатый вал

Автоматизированная пластинчатая пастеризационно-охладительная установка (рис. 4.4) состоит из пластинчатого теплообменника 6, уравнительного бака 2 с поплавковым регулятором, насоса 1 для подачи смеси из уравнительного бака в секцию регенерации, бойлера 10 для горячей воды, инжектора 11 для нагрева воды паром, насоса 9 для подачи горячей воды из бойлера в секцию пастеризации, перепускного клапана 3, цилиндрического выдерживателя 7, пульта управления 4. Установка соединяется трубопроводами с необходимой арматурой и укомплектовывается электрогидравлическими регулирующими клапанами подачи пара и рассола. В схему установки входит гомогенизатор марки А1-ОГА-2.5, размещенный между секциями пастеризации и регенерации. Установка занимает площадь 13, 5 м2.

Теплообменник 6 состоит из четырех секций: пастеризации, регенерации, охлаждения холодной водой и охлаждения рассолом. Теплопередающие пластины (тип П-2) продеты через верхнюю и нижнюю штанги и в каждой секции собраны в пакеты. На каждой пластине выбит порядковый номер. Пакет представляет собой группу пластин, создающих одинаковое направление движения жидкости. Секции отделяются одна от другой промежуточными плитами. По углам плит расположены штуцера для прохода жидкостей. По краям каждой пластины приклеена резиновая прокладка, чтобы плотно зажать пластины во всех секциях нажимной плитой с помощью винтовых устройств, расположенных на концах верхней и нижней штанг.

Уравнительный бак 2, через который смесь поступает в пластинчатый теплообменник 6, должен всегда быть заполнен смесью до определенного уровня. Для автоматического поддержания смеси на необходимом рабочем уровне уравнительный бак 2 оборудован поплавковым регулятором прямого действия.

Выдерживатель 7 представляет собой трубу большого диаметра, проходя через которую пастеризованная и гомогенизированная смесь теряет скорость и, таким образом, еще 20-50 с выдерживается при температуре пастеризации.

Рис. 4.4. Пластинчатый охладитель А1-00Я-2.5

1 - главная стойка; 2 - секция рассольного охлаждения;

3 - разделительная плита; 4 - секция водяного охлаждения;

5 - нажимная плита; 6 - зажимные устройства; 7 - поддерживающая стойка; 8 - пластина теплообменная; 9 -термометр сопротивления.

Пластины 8 (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.

Вертикальный резервуар РМВЦ-6 (рис. 4.6) устанавливается на трех опорах 13. Корпус имеет цилиндрическую форму. В нижней части корпуса расположен люк 5 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 3 для взятия проб. Выше люка вмонтирована оправа для термометра 6. В верхней части корпуса находятся светильник 7 с контрольной лампой и смотровое окно. Верхнее и нижнее днища у резервуара сферические. С внешней стороны резервуар покрыт изоляцией 11из древесноволокнистых плит или пенопласта и металлическим кожухом 12.

Смесь подводится к патрубку 8, расположенному в верхнем днище, и заливается в резервуар через пеногасящую трубу. В центре нижнего днища находится сливной кран 1, который снабжен приспособлением 2 для его открывания на расстоянии. Количество смеси в резервуаре измеряют уровнемером поплавкового типа с сигнализатором максимального уровня. Всплывая, поплавок 9 воздействует на микропереключатель, в результате срабатывает сигнальная лампа. Техническая характеристика резервуаров для молока приведена в табл. 4.5.



Рис. 4.5. Резервуар РМВЦ-6 для хранения молока

1 - сливной кран; 2 - приспособление для открывания сливного крана; 3 - кран для отбора проб; 4 - привод мешалки; 5 - люк; 6 - оправа термометра; 7 - светильник; 8 - приемный патрубок; 9 - поплавок указателя уровня; 10 - корпус резервуара; 11 - изоляция; 12 - кожух; 13 - опоры резервуара; 14 - фундамент.

Фризер ОФИ (рис.4.7) состоит из станины, замораживающего цилиндра с мешалкой и ножами, насосов, расходного бачка для смеси с поплавковым клапаном, привода. Предназначен для выработки мороженого различных видов на молочной основе, в том числе с наполнителями (в виде порошка, пюре, сиропов), а также плодово-ягодного.

На станине 3 горизонтально расположен замораживающий цилиндр 7. Наружная поверхность рубашки цилиндра покрыта изоляцией и стальным кожухом. Спереди цилиндр закрывается крышкой, имеющей выходной патрубок для мороженого с трехходовым краном 6. В выходном патрубке расположен клапан противодавления, которым можно регулировать давление продукта в цилиндре.

Мешалка цилиндра состоит из наружного корпуса с окнами, внутренней лопасти, взбивателя и двух ножей. Взбиватель представляет собой кольца, соединенные четырьмя стержнями. Цапфа взбивателя вставляется в переднюю крышку цилиндра и таким образом обеспечивает взбивателю неподвижность. Ножи надеваются на шпильки. Корпус мешалки своей шейкой соединяется с приводным валом предохранительной латунной шпилькой. Шейка вала мешалки у выхода из задней крышки цилиндра уплотняется сальником.

Шестеренные продуктовые насосы 10 состоят из корпуса, двух крышек (передней и задней), двух шестерен. Вал ведущей шестерни уплотняется сальником из чашки и кольца. Внутри чашки заложена резиновая кольцевая прокладка, упирающаяся в пружину. Расходный бачок 9 крепится на кронштейне к стенке картера. Воздушная прослойка между стенками расходного бачка выполняет роль тепловой изоляции, уменьшающей нагрев смеси мороженого. Бачок снабжен поплавковым клапаном автоматического действия, через который поступает смесь и регулируется ее уровень. Внизу расположен кран для забора смеси. В бачке находится сетка для процеживания смеси.

Рис. 4.6. Горизонтальная упаковочная машина «Линепак ФА»

Машинно-аппаратурная схема показана в приложении 2.



5.2 Расчет производительности и количества оборудования

Принимая рабочую смену 12 часов рассчитаем производительность и количество оборудования в линии в расчете на 2, 5 тонны готовой продукции. При этом учтем, что формование будет происходить в течение 8 часов. Примем резервуар и пластинчатую пастеризационно-охладительную установку оборудованием периодического действия, а остальное - непрерывного.

Размер формующихся батончиков примем следующий: длина 0, 12 м, ширина 0, 03 м, высота 0, 025 м. Масса батончика составит 98, 6 г. Площадь покрытия глазури составит 0, 0147 м2. Тогда при производительности 360 кг/ч будет формоваться 3652 батончика в час. Требуемая площадь глазирования составит 3652•0, 0147=53, 68 м2/ч. Производительность глазировочного аппарата АГШ-600 (по глазури) составляет 19, 8-142, 8 м2/ч при толщине глазури 1, 5-2 мм. Тогда число глазировочных аппаратов принимаем n=1. Всего за смену понадобится 0, 644 м3 глазури. При взбитости 10кг/м3 плотность глазури составляет 941, 97 кг/ м3. Тогда для глазирования понадобится 941, 97•0, 644=606, 62 кг глазури. Масса всего батончика 0, 1193кг.

Тогда рассчитаем количество оборудования для производства готовой продукции 236, 7 кг/час. Учтем размер брака и потерь в количестве 15% от количества готовой продукции. Тогда необходим выпуск продукции 272, 2 кг/час.

Производительность экструзионно-формовочного аппарата кг/ч; число аппаратов в линии шт. Принимаем n=1 и аппарат будет работать с максимальной производительностью.

Производительность фризера кг/ч;

Число фризеров в линии шт; Принимаем n=1.

Пластинчатого охладителя кг/ч,

Число пластинчатых охладителей в линии шт; Принимаем n=1.

Резервуар для сквашивания и перемешивания смеси кг/ч, (5.1)

Где - плотность смеси мороженого.

Число резервуаров в линии шт; Принимаем n=1.

Пластинчатой пастеризационно-охладительной установки кг/ч

Число установок в линии шт; Принимаем n=1

Гомогенизатора кг/ч, где (5.2)

Где - плотность смеси мороженого.

Число гомогенизаторов в линии шт; Принимаем n=1.

Фильтра кг/ч.

Число фильтров в линии шт; Принимаем n=1.

Сливкосозревательной ванны кг/ч;

Число ванн в линии шт; Принимаем n=1.

Скороморозильного аппарата кг/ч;

Число аппаратов в линии шт; Принимаем n=1.

5.3 График работы оборудования

Составим график работы оборудования, начиная с составления смеси мороженого, согласно технологии производства. На мойку каждого аппарата примем 0, 5 часа. Перемещение смеси будем вести по трубопроводу при помощи центробежных насосов. Подбор насосов будет происходить таким образом, чтобы смесь перемещалась в течение 1-2 минут. Это время на графике учитывать не будем.

Составление смеси, дозирование ингредиентов и их перемешивание будем производить в течение 0, 5 часа. Исходя из табл. 4.12 фильтр будет работать ч; гомогенизатор ч; пастеризационно-охладительная установка ч; созревание смеси при самом длительном времени созревания 8ч; перемешивание компонентов и лактулозы ведем в течение 0, 25 ч; охлаждение смеси ч; фризерование ч. Первая партия смеси в 360 кг пойдет на формование через 1 час. Экструдер, скороморозильный аппарат, глазировщик и упаковщик будут работать по 8 часов. При этом мороженое будет продвигаться по конвейеру с интервалом в 0, 16 часа. На гомогенизацию смесь поступает через ч, на фризерование через ч, на формование через ч.



6. Технологические расчеты

Технологическая линия, описанная в данном расчетном задании, рассчитана на производство 2, 5 тонны готовой продукции в смену.

6.1 Расчет производственной рецептуры и расходов сырья

При расчете производственной рецептуры необходимо учитывать, что пломбир производится с добавлением лактулозы. Количество вносимого пребиотика должно составлять 9-13,5 % по массе. То есть на переработку 1693 кг сырья необходимо вносить 152, 37-228, 55 кг лактулозы. От заданного количества лактулозы будет зависеть время ферментации и созревания всей смеси. Количество вносимого пребиотика можно определить только опытным путем. Поэтому зададимся средним значением 200 кг лактулозы, необходимой для ведения производственного процесса. Общая масса смеси составит 1893 кг.

Массовая доля стабилизатора-эмульгатора, вносимого в смесь, определяется долей жира в смеси. Для пломбира норма молочного жира 12-15%. При этом количество вносимого стабилизатора-эмульгатора «Ingresan G-17/A» составит 0, 20%, или 3, 786 кг на 1893 кг смеси.

Глазури доставляются на предприятие в коробках по 25 кг и растапливаются при температуре 45 - 50єС. При этом необходимо избегать попадания влаги в глазурь. В смену перерабатывается 606 кг глазури, следовательно необходимо 25 коробок глазури в смену.

Производственная рецептура будет иметь следующий вид

6.2 Расчет размеров и количества пакетов для упаковывания

В п. 4.2. был произведен расчет количества формующихся и упаковывающихся батончиков. Тогда из 1м2 пленки получится пакетов

Где B и L - длина и ширина пакета. Учитывая размеры батончика и припуски на сварные швы по 25 мм, принимаем развертку размером 14, 5Х13, 25 см. Тогда получим из 1м2 пленки: пакета.



7. Упаковывание готовой продукции. Разработка маркировки

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

Введение национального стандарта на мороженое должно повысить его имидж в России и увеличить объем 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.

Последние несколько лет наблюдается стабильный рост производства гибкой полимерной упаковки, по некоторым оценкам до 15% ежегодно.

Официально соотношение привозной и отечественной упаковки характеризуется сегодня как 40х60. Впрочем, точной отчетности в Росстате и Таможенном комитете нет, поэтому определить объемы выпуска этой продукции на сегодня момент затруднительно.



7.1 Оборудование для упаковывания

Как уже отмечалось выше, для упаковки мороженого применяется горизонтальный упаковщик «Линепак ФА». Его описание и технические характеристики приведены в п.4.1.

7.2 Разработка маркировки

Неотъемлемой частью любого товара является его маркировка - носитель актуальной информации как о нем самом, так и о предметах, связанных с его обращением (например, его таре и упаковке).

Это может быть как информация, требуемая в законодательном порядке, так и дополнительная информация, передаваемая добровольно, исходя из ее необходимости для производителей, потребителей и прочих сторон, вовлеченных в процесс обращения данного товара.

В общем случае маркировка представляет собой комплекс сведений в виде текста, отдельных графических, цветовых знаков (условных обозначений) и их комбинаций, наносимый в зависимости от конкретных условий непосредственно на изделие, упаковку (тару), табличку, ярлык (бирку) или этикетку.

Следует подчеркнуть, что, принимая во внимание всевозрастающие объемы международной торговли, особое значение приобретают знаки как особые средства передачи информации, как правило, не базирующиеся на текстовой основе или все же использующие его некоторые элементы для обеспечения их понятности для пользователей. Это обусловлено способностью знаков в сжатой образной форме предоставлять определенную информацию об объекте, выделяясь среди монотонной массы текстовой информации.

Состав и содержание маркировки товаров должны быть достаточными для обеспечения безопасного обращения с ними. Информацию, требуемую для выполнения маркировки, получают из источников, компетентных в вопросах, касающихся маркировочной информации, и (или) в результате необходимых самостоятельных исследований (испытаний), проводимых в соответствии с действующей нормативно-технической документацией. Маркировка должна быть четкой и разборчивой, а также выделяться или размещаться на фоне, контрастном по отношению к цвету упаковки (изделия). Маркировка должна быть устойчивой к воздействию климатических факторов. Маркировка должна сохраняться в течение всего допустимого срока использования товара, для чего способы нанесения и изготовления этикеток (ярлыков, табличек) должны учитывать особенности характеризуемого товара и обеспечивать необходимое качество изображения.

Продукты питания, продаваемые на территории Казахстана, должны сопровождаться следующими основными сведениями, размещаемыми на упаковке, этикетке, листе-вкладыше к каждой единице товара или иным способом, принятым для отдельных видов товаров: наименование продукта и его вид; страна, фирма-производитель (наименование фирмы может быть обозначено и буквами латинского алфавита); масса или объем продукта; наименования основных ингредиентов, входящих в состав продукта, включая пищевые добавки; пищевая ценность (калорийность, наличие витаминов - для продуктов, предназначенных для детского, лечебного и диетического питания); условия хранения ( для продуктов, имеющих ограниченные сроки годности или требующих специального хранения); срок годности (конечная дата использования или дата изготовления и срок хранения); способ приготовления (для полуфабрикатов и предназначенных для детского питания продуктов); условия применения, включая противопоказания при отдельных видах заболеваний; иные сведения в соответствии с законодательством РК, требованиями государственных стандартов, санитарных правил и правил продажи продовольственных товаров.

Эти общие требования детализированы в ГОСТ Р 51074-97 "Продукты пищевые. Информация для потребителя. Общие требования" в зависимости от вида и особенностей пищевых продуктов.