Технология производства мороженого включает: приемка сырья, подготовку сырья, приготовление смеси, составление смеси, пастеризация, гомогенизация, охлаждение, хранение, созревание, фризерование смеси, фасование, закаливание, упаковывание и хранение мороженого.

Схема технологической линии представлена в приложении 1.

Приемка сырья. Все сырье, необходимое для выработки мороженого, хранится в камерах, в которых поддерживаются соответствующие для каждой группы продуктов температура и влажность воздуха. Молоко цельное, обезжиренное, сливки, пахта и сыворотка до переработки находятся в охлажденном виде в емкостях для хранения молока. Необходимое количество сырья для составления смеси определяют по соответствующим рецептурам. Однако в ряде случаев, когда нет полного набора сырья или сырье имеет иной состав, чем в рецептурах, необходимо провести перерасчеты на имеющееся сырье. Все рассчитанные компоненты смеси взвешивают и отмеривают в необходимых количествах, для чего крупные фабрики мороженого оснащены электронными тензометрическими взвешивающими системами или механическими машинами для взвешивания.

Подготовка сырья. Перед составлением смеси все ее компоненты должны быть соответствующим образом подготовлены. Для этого жидкое сырье (молоко цельное, обезжиренное, сливки и др.) фильтруют для того, чтобы очистить его от возможных механических примесей. Все сыпучие виды сырья (сахар, какао-порошок, мука и др.) просеивают через сито с ячейками не более 2 миллиметров. Сухие молочные продукты в случае необходимости дробят, растирают и просеивают через такое же сито. Сухое молоко для лучшего растворения тщательно перемешивают с сахарным песком из расчета 2: 1 и растворяют в небольшом количестве теплого молока до получения однородной массы. Молоко сгущенное цельное и обезжиренное очищают от частиц древесины, попавших при вскрытии тары. Сгущенные молочные продукты можно вносить в смесь без предварительного их растворения. Поверхность сливочного масла освобождают от пергамента, зачищают, разрезают при помощи маслорезок на небольшие куски и расплавляют их на змеевиковых плавителях. При использовании куриных яиц вначале проверяют их свежесть, затем яйца моют в проточной воде, дезинфицируют 2% раствором хлорной извести и ополаскивают чистой водой. Освобожденные от скорлупы яйца, не более двух штук, помещают в небольшую посуду. Только после повторной проверки свежести их переливают в емкость, в которой полученную яичную массу, лучше с добавлением сахарного песка, перемешивают мутовкой до получения однородной консистенции. Подготовку плодов, ягод, овощей и бахчевых культур начинают с их сортировки, отделяя при этом недоброкачественное сырье. Затем у плодов удаляют плодоножки, у ягод - чашелистики, у овощей и бахчевых - остатки стеблей и др. Сырье тщательно моют. Плоды с толстой кожицей бланшируют, из плодов удаляют имеющиеся косточки, овощи и бахчевые очищают, освобождают от семян и разрезают на кусочки. После этого плоды, ягоды, нарезанные кусочками овощи, протирают или дробят до получения однородной нежной массы в виде пюре с соком. Соответствующим образом подготавливают и стабилизаторы. Желатин выдерживают для набухания в холодной воде не менее 30 мин. Количество воды определяют из расчета получения 10% -ного раствора желатина. После набухания желатин нагревают до 55-65°С для полного его растворения и перед внесением в смесь фильтруют через два слоя марли. Агар и агороид приготавливают в виде 10% -ных растворов. Вначале их промывают холодной водой, затем нагревают для полного растворения до температуры 90-95 С, фильтруют и вносят в смесь. Альгинат натрия можно вносить в смесь в сухом виде или в виде 5% -ного водного раствора, нагрев его до 70°С. Казеинат натрия и модифицированный желирующий крахмал вносят в смесь при температуре 35-40°С в сухом виде. Для лучшего распределения их предварительно смешивают с одним из сухих компонентов. Из метилцеллюлозы готовят 1% -ный прозрачный раствор, который имеет киселеобразную консистенцию. Для этого ее заливают горячей водой или молоком, нагревают и выдерживают в течение 5 мин при температуре 95°С. Затем раствор охлаждают до температуры 6°С и фильтруют. Приготовление раствора идет при непрерывном перемешивании. Пектин яблочный и свекловичный заливают холодной водой в соотношении 1: 20 и при постоянном помешивании нагревают до полного его растворения. Картофельный или кукурузный крахмал и муку используют в виде клейстера. Для этого сначала их смешивают с небольшим количеством холодной воды, затем при постоянном перемешивании заваривают кипятком. Для приготовления раствора стабилизаторов воду или молоко используют из общего количества, предусмотренного рецептурой. Вкусовые и ароматические наполнители (ванилин, какао-порошок, кофе, цукаты и др.) подготавливают тоже.

Составление смеси. Процесс происходит в ваннах, имеющих тепловую рубашку и мешалку. Как правило, для этого используются сыродельные ванны. Для более полного и быстрого растворения и равномерного распределения компонентов смесь составляют в определенной последовательности. Первыми в смесительную ванну вносят жидкие продукты (воду, молоко, сливки и др.), подогревая их до температуры 35 - 45°С. При постоянном перемешивании в ванну вносят сначала сгущенные продукты и расплавленное сливочное масло, а затем сухие и яичные продукты. В последнюю очередь, перед пастеризацией, вносят стабилизаторы. При употреблении метилцеллюлозы ее добавляют в уже готовую и охлажденную смесь непосредственно перед фрезерованием. Тогда же вносят ароматические и некоторые вкусовые вещества. Составление смеси является длительной операцией, требующей больших затрат труда, в том числе и ручного. При поточном методе производства мороженого процесс составления смеси полностью механизирован. В этом случае все составные части смеси предварительно переводят в жидкое состояние, соблюдая необходимое содержание в них жира, СОМО и сахара. При помощи электронных весов отвешивают необходимое количество каждой жидкой части, направляют их в смесительные ванны, откуда после тщательного их перемешивания смесь идет на дальнейшую переработку.

Пастеризация смеси. Повышенное содержание сухих веществ в смеси увеличивает ее вязкость и оказывает защитное действие на микроорганизмы. В связи с этим установлены более строгие режимы тепловой обработки смеси. Длительная пастеризация смесей для мороженого происходит при температуре 68°С с выдержкой 30 минут, кратковременная - при 75°С. с выдержкой 20 минут и высокотемпературная - при 85-90°С с выдержкой 50 секунд. Перед пастеризацией смесь насосом подают на фильтр, где от нее отделяются механические примеси и не растворившиеся частицы компонентов. Профильтрованная смесь с температурой не менее 45^оС поступает в пастеризатор.

Гомогенизация смеси. Гомогенизация смеси значительно улучшает качество мороженого и облегчает дальнейший процесс ее переработки, В гомогенизированной смеси резко увеличивается вязкость, в зависимости от ее жирности она возрастает в 5-15 раз. В связи с этим при созревании или хранении в смеси не происходит отстоя жира, что облегчает ее дальнейшую переработку. В процессе взбивания смесь с повышенной вязкостью и наличием большого количества мелких жировых шариков легче поглощает воздух, а при закаливании предотвращается образование крупных кристаллов льда. В результате из гомогенизированной смеси получается более пластичное мороженое, с нежной однородной структурой, с хорошо; выраженным вкусом молочного жира, который к тому же легче усваивается организмом. Температура гомогенизации смеси должна быть не ниже 63°С. Более низкие температуры гомогенизации вызывают в смеси образование скоплений жировых шариков. В процессе взбивания эти скопления жировых шариков разрушают воздушные пузырьки и ухудшают взбитость мороженого. В результате получается продукт более грубой консистенции и с ощутимыми крупинками жира. В связи с этим необходимо пастеризованную смесь сразу же направлять в гомогенизатор, не допуская снижения ее температуры. Установлено, что давление при гомогенизации смесей мороженого находится в обратной зависимости от содержания в них жира. Учитывая это, смеси для пломбира гомогенизируют при 7,5 - 9 МПа. Смеси для плодово-ягодного и ароматического мороженного гомогенизации не требуют.

Охлаждение и созревание смеси. Охлажденная до температуры 2-6^сС смесь поступает в изолированные емкости для созревания и временного хранения. Цель охлаждения смеси мороженого заключается в подготовке ее к созреванию, а также в создании неблагоприятных условий для развития микроорганизмов во время ее хранения. Созревание смеси мороженого проводится при пониженных температурах. В процессе созревания смеси происходит отвердевание примерно 50% молочного жира, вызванное кристаллизацией некоторых глицеридов. Белки молока и стабилизатор в процессе выдержки набухают, поглощая влагу, происходит адсорбция некоторых компонентов смеси на поверхности жировых шариков. В результате вязкость созревшей смеси возрастает, а количество находящейся в свободном состоянии воды уменьшается, что препятствует образованию крупных кристаллов льда в процессе замораживания смеси, Созревшая смесь во время фризерования более интенсивно поглощает и удерживает воздух, что улучшает ее взбитость и обеспечивает нежную структуру мороженого. Продолжительность созревания зависит от гидрофильных свойств применяемого стабилизатора. При внесении в смесь желатина процесс созревания длится не менее 4 ч. Применение агара и агароида, обладающих большой гидрофильностью, иключает процесс созревания. При этом можно сразу же после охлаждения направлять смесь на фризерование. Если по каким-либо причинам охлажденную и созревшую смесь нельзя направить на дальнейшую переработку, ее можно хранить в изотермических емкостях при температуре 2-6°С в течение 24 ч.

Фризерование смеси. Эта операция является основной при роизводстве мороженого, в процессе которой смесь превращается з кремообразную, частично замороженную и увеличивающуюся в объеме массу. В охлажденной смеси от 1/3 до Ѕ части всей воды находится в свободном, несвязанном виде. В процессе фризерования именно эта вода замораживается, превращается в мелкие кристаллики льда. В зависимости от вида вырабатываемого мороженого и от температуры фризерования замораживается 29-67% всей свободной воды. Консистенция мороженого в значительной степени зависит также от размеров полученных кристалликов льда, которые не должны превышать 100 мкм. При правильном замораживании влаги продукт приобретает достаточно плотную кремообразную структуру, без ощутимых кристалликов льда. При фризеровании происходит насыщение мороженого воздухом, который равномерно распределяется по всей массе в виде пузырьков диаметром не более 60 мкм. В результате насыщения воздухом объем замороженной смеси увеличивается в 1,5-2 раза. Наиболее совершенным оборудованием для замораживания смеси являются фризеры непрерывного действия, в которых, процесс происходит моментально и получаемый продукт имеет высокое качество. Подача во фризер смеси, воздуха и выгрузка мороженого осуществляются принудительно, под давлением. Поэтому в замерзшей смеси, находящейся под давлением 0,5-0,8 МПа, пузырьки воздуха находятся в сжатом состоянии. При выходе из фризера, попадая в условия нормального давления, пузырьки воздуха увеличиваются в объеме, что, в свою очередь, увеличивает объем мороженого, то есть повышает его взбитость. Замороженная смесь выходит из фризера с температурой от минус 3 до минус 5°С и взбитостью, достигающей 100%. Уменьшение взбитости мороженого резко снижает его качество, продукт приобретает плотную консистенцию с грубой структурой. При слишком высокой взбитости появляется снегообразная консистенция, что также снижает качество продукта. Для мороженого, вырабатываемого на молочной основе, взбитость рекомендуется 70-100%, для плодово-ягодных и ароматических видов - 35 - 40%. Определяют взбитость весовым или объемным методом.

Фасование и закаливание мороженого. Выходящее из фризера мороженое немедленно поступает на фасование.

По виду упаковки промышленность выпускает мороженое весовое и фасованное. Весовое мороженое фасуют в крупную тару: гильзы или ящики из гофрированного картона вместимостью не более 10 кг. Заполненные мороженым гильзы плотно закрывают крышками, под которые помещают прокладки из пергамента, подпергамента или полиэтиленовой пленки. Каждая гильза снабжается маркировочной биркой и пломбируется. Ящики из гофрированного картона имеют полиэтиленовые вкладыши, которые после заполнения мороженым плотно закрывают при помощи термосварки или липкой ленты. Снаружи ящики оклеивают бумажной лентой и каждый из них маркируют. Фасованное мороженое выпускают мелкими порциями, массой от 50 до 250 г, в форме однослойных и многослойных брикетов, цилиндров, прямоугольных параллелепипедов или усеченных конусов. Мороженое может быть с вафлями и без них, покрыто глазурью и без нее, упаковано в этикетку или пакетик, в виде эскимо, в бумажных или полистироловых стаканчиках, в коробочках из бумаги или фольги, в вафельных стаканчиках, рожках, трубочках и конусах. Фасованное мороженое выпускают также массой 0,5; 1 и 2 кг в коробках из картона, а также в виде тортов и кексов массой 0,25; 0,5; 1 и 2 кг. Для придания мороженому большей прочности его подвергают закаливанию. Этот процесс более длительный, чем фризерование. В процессе закаливания образуются новые кристаллики льда, и происходит их срастание в жесткий кристаллизационный каркас. В результате мороженое приобретает плотную консистенцию и высокую прочность. В процессе закаливания общее количество замороженной свободной воды в мороженом доходит до 90%, а температура в толще порции хорошо закаленного мороженого находится в пределах от минус 10 до минус 18°С. В оставшемся небольшом количестве воды сильно возрастает концентрация сахара и солей; чтобы заморозить такие растворы, необходима температура от минус 50 до минус 55°С. Мороженое закаливает а специальных закалочных камерах, морозильных аппаратах или эскимогенераторах. В закалочных камерах воздух охлаждается до минус 30°С в результате непосредственного испарения аммиака в батареях, расположенных, как правило, в виде стеллажей. Гильзы или картонные ящики с мороженым устанавливают на стеллажах, на некотором расстоянии друг от друга - для циркуляции холодного воздуха. Продолжительность закаливания влияет на качество готовой продукции. При быстром замораживании воды в мороженом образуются мелкие кристаллики льда, и оно будет иметь более нежную консистенцию. Можно значительно сократить продолжительность закаливания мороженого, применив в камере принудительную циркуляцию воздуха. Если при естественной циркуляции воздуха в камере с температурой минус 22 С закаливание мороженого в гильзах продолжается не менее 24 ч, то при усиленной циркуляции воздуха, скорость движения которого 3 - 4 м/с, оно сокращается до 10-12 ч. Морозильные аппараты представляют собой прямоугольные стальные хороню изолированные камеры с бесконечным цепным транспортером, на котором укреплены люльки для мороженого. Внутри камеры расположены батареи испарителя, в которых происходит кипение аммиака, и температура воздуха в аппарате снижается до минус 30°С. Специальными вентиляторами воздух продувается через батареи, что ускоряет процесс закаливания. Ори движении транспортера внутри камеры мороженое обдувается холодным воздухом и закаливается за 35-45 мин. Для производства эскимо имеются специальные поточные автоматизированные линии. В их состав входят эскимогенераторы карусельного типа, в которых происходит закаливание мороженого. На современных предприятиях процессы фасования и закаливания мороженого полностью механизированы и выполняются на поточных линиях. В состав таких линий, как правило, входят фризер непрерывного действия, автомат-дозатор и морозильный аппарат, соединенные системой транспортеров. В зависимости от вида фасования в линии включаются заверточные автоматы. Применение поточных линий при выработке мороженого ликвидирует тяжелые и однообразные ручные операции, повышает производительность труда и качество продукта.

3.1 Упаковывание и хранение мороженого