ВВЕДЕНИЕ
Молочная промышленность является одной из важнейших среди перерабатывающих пищевых отраслей народного хозяйства.
Становление и развитие промышленности связаны с развитием научных основ технологии, а также с развитием таких дисциплин как химия, физика, биохимия, микробиология и других.
В нашей стране выпускается широкий ассортимент мороженого, различающегося по теповой обработке, по химическому составу, с внесением или не внесения наполнителей [1].
Мороженое обладает высокой пищевой ценностью. Оно содержит молочный жир, белки, углеводы, минеральные вещества и витамины, легко усвояется организмом. Основной процесс, определяющий структуру и консистенцию готового продукта - это фризерование смеси.
Для производства мороженого используют молоко, которое стерелезуют. Стерилизация молока —
это тепловая обработка молока (при температурах выше 100 °С) с целью повышения стойкости в хранении путем уничтожения как вегетативных, так и споровых форм микроорганизмов.
На стерилизацию направляется отборное по качеству свежее молоко с кислотностью не выше 16—18 °Т, плотностью не ниже 1027 кг/м3
, степенью чистоты по эталону не ниже I группы и бактериальной обсемененностью по редуктазной пробе не ниже I класса, без посторонних привкусов и запахов. Качество готового продукта во многом зависит от режимов пастеризации и гомогенезации [3].
Существенное влияние на структуру и консистенцию мороженого оказывабт стабилизаторы.
Мороженое является очень хорошим пищевым и энергетическим продуктом для человека. Поэтому необходимо производить как можно больше различных видов мороженого и для этого использовать высококачественное сырье.
1 РЕФЕРАТИВНАЯ ЧАСТЬ
1.1 Ассортимент и классификация выпускаемого мороженого
Мороженое — сложная многофазная система. Вещества, входящие в состав мороженого, находятся в виде истинных и коллоидных растворов и эмульсий. Истинные растворы образуют соли, лактоза и сахароза.
В виде коллоидных растворов в мороженом присутствуют молочные белки (а также соевые белки, если в смеси содержится соя), стабилизаторы и некоторое количество фосфата кальция.
Эмульсию в мороженом образуют жиры.После замораживания мороженое состоит из кристаллов льда (в некоторых случаях с небольшим количеством кристаллов лактозы), маленьких пузырьков воздуха, агломерированных частиц жира, белка, стабилизатора, которые распределены в плазме [4].
Мороженое вырабатывают из смесей различного состава, число компонентов которых достигает 200 и более.
Для приготовления смесей мороженогоиспользуют молоко и молочные продукты, плоды, ягоды, сахарозу и другие подсластители, стабилизаторы, в некоторых случаях яичные продукты, вкусовые и ароматические вещества, красители.
По способам выработки мороженое подразделяют на закаленное, мягкое, домашнее.
Мягким называют мороженое, вырабатываемое в основном на предприятиях общественного питания и употребляемое в пищу сразу же после выхода из фризера (с температурой —5...—7°С).
По консистенции и внешнему виду оно напоминает кремообразную массу. В настоящее время, когда на рынке появились готовые сухие смеси, содержащие высокоэффективные комплексные стабилизаторы-эмульгаторы, ароматизаторы, красители, позволяющие быстро приготовить мороженое [7].
Ассортимент мороженого, выпускаемого промышленностью представлен в таблице 1:
Таблица 1- Ассортимент мороженого, выпускаемого промышленностью
| Мороженое | Массовая доля, %, не менее | ||
| молочного жира | сахарозы | сухих веществ | |
| Мороженое основных видов | |||
| Молочное: | |||
| без наполнителя, с орехами, изюмом, кофейное, с цикорием | 3,5 | 15,5 | 29 |
| крем-брюле, шоколадное | 3,5 | 16,5 | 30 |
| с плодами и ягодами | 2,8 | 16 | 29 |
| Сливочное: | |||
| без наполнителя, с орехами, изюмом, кофейное, с цикорием | 10 | 14 | 34 |
| крем-брюле, шоколадное | 10 | 15 | 35 |
| с плодами и ягодами | 8 | 15 | 33 |
| Пломбир: | |||
| без наполнителя, с орехами, изюмом, кофейное, с цикорием | 15 | 14 | 39 |
| крем-брюле, шоколадное | 15 | 16 | 41 |
| с плодами и ягодами | 12 | 15 | 37 |
| Плодово-ягодное | - | 27,2 | 30 |
| Мороженое любительских видов | |||
| «Морозко» сливочное | 8 | 14 | 32 |
| Фруктовый лед | - | 27 | 27 |
1.2 Приемка заготавливаемого молока и другого сырья для производства мороженого
При приемке молока на заводе мастер (приемщик) осматривает тару, лаборант и приемщик молока проводят органолептическую оценку и сортировку. При осмотре тары отмечают целостность пломб, чистоту тары и коробки с молокопроводами в автоцистерне, наличие резиновых колец у фляг и заглушек у молокопроводов. Затем открывают крышку, молоко тщательно перемешивают и определяют его вкус, запах, цвет и консистенцию. При приемке молока от хозяйств, в которых животные подозреваются на инфекционные заболевания, качество молока устанавливают только по запаху, а его вкус определяют лишь после кипячения пробы молока [2].
На поступающие на предприятия молочной промышленности молоко установлены требования, предусмотренные ГОСТ Р52054 - 2003 «Молоко натуральное коровье – сырье. ТУ». Отбирают пробы молока для контроля бактериальной обсемененности по ГОСТ 9225-98, а для оценки физико-химических показателей используется ГОСТ 13928-2000 «Молоко и сливки заготовляемые».
Пробы для органолептической оценки качества молока отбирают из каждой фляги или секции молочной цистерны. Затем измеряют температуру молока в каждой секции автоцистерны или выборочно в 2—3 флягах из каждой партии молока. Она должна быть не выше 10° С в летнее время и не ниже 0° С зимой.
После этого отбирают пробу для физико-химического и микробиологического анализа (по ГОСТу). Определяют кислотность, содержание жира, плотность, группу чистоты, бактериальную обсемененность, натуральность и сортность молока.
Определяют кислотность молока из каждой секции автоцистерны, методом предельной кислотности молока — из каждой фляги. После отбраковки фляг с молоком повышенной кислотности отбирают среднюю пробу и методом титрования устанавливают кислотность партии поступившего молока [8].
Содержание жира устанавливают в пробах молока из каждой секции автоцистерны отдельно и среднепропорциональной пробе из партии молока во флягах. Плотность парного молока устанавливают не ранее чем через 2 ч после выдаивания.
Бактериальную обсемененность молока определяют не реже одного раза в декаду по редуктазной пробе.
Сортность молока определяют на основании данных органолептической оценки и лабораторных исследований по физико-химическим и микробиологическим показателям. В производстве мороженого с целью повышения питательной ценности продукта, улучшения его структуры и консистенции используют куриные яйца и яичный порошок (смесь желтка и белка). В яичном порошке содержится 45% белка, 35% жира и около 3,4% минеральных веществ. Он должен быть светло-желтым, порошкообразным, со свойственным яйцу вкусом и запахом.
Для улучшения консистенции мороженого и повышения его сопротивляемости к таянию применяют стабилизаторы. Они способны связывать свободную воду и повышать вязкость смеси мороженого. Стабилизаторы обуславливают повышенную взбитость мороженого и препятствуют образованию крупных кристаллов льда. В качестве стабилизаторов применяют желатин, агар и агароид пищевые, крахмал, муку пшеничную, метилцеллюлозу, казеинат натрия [10].
Вкусовые и ароматические вещества вносят в смесь мороженого для придания характерных вкуса и аромата готовому продукту. Это такие вещества как ванилин, какао порошок, орехи, плоды и ягоды. Плоды и ягоды должны быть зрелыми, без гнили и плесени. Какао порошок должно не иметь крупинок, а также прогорклого или плесневелого вкуса. Для придания мороженому сладкого вкуса и обеспечения нежной структуры и понижения температуры замерзания используют в основном свекловичный сахар-песок, в котором должно быть не менее 99,75% сахарозы и не более 0,15% влаги. Свекловичный сахар частично может быть заменен кукурузным сахаром (глюкоза), медом, декстрозой, карамельной патокой.
1.3 Требования к заготавливаемому сырью
Органолептические свойства молока оцениваются органами чувств. Молоко должно быть получено от здоровых животных, иметь чистый, приятный, сладковатый вкус и запах. Цвет должен быть от белого до светлокремового без посторонних оттенков. Иметь однородную консистенцию без сгустков белка, комочков жира и без осадка. Химические свойства молока характеризуются активной кислотностью, титруемой кислотностью и окислительно-восстановительным потенциалом. Титруемая кислотность должна быть в пределах 16-18Т [6].
Величина активной кислотности (рН) характеризует концентрацию свободных водородных ионов в молоке и численно равна отрицательному десятичному логарифму концентрации ионов водорода [Н+
], выраженной в моль на 1 л. Величина рН цельного молока составляет в среднем 6,7 и существенно зависит от температуры.Развитие в молоке микроорганизмов сопровождается уменьшением количества кислорода и образованием ферментов, катализирующих восстановительные реакции. Это приводит к снижению окислительно-восстановительного потенциала. Титруемая кислотность молока отдельных коров зависит от кормового рациона, породы, возраста, периода лактации, состояния здоровья и пр. Титруемая кислотность молока по ГОСТ 13264—99 является критерием оценки его качества.К физическим свойствам молока относится: плотность, вязкость, оптические свойства молока (показатель преломления), осмотическое давление, температура замерзания и кипения, тепловые свойства молока, электропроводность.
Плотность молока зависит от плотности его компонентов и изменяется от 1015 до 1033 кг/м3
. Плотность обезжиренного молока выше плотности цельного молока и равна 1033—1038 кг/м3
.
Вязкость молока при 200
С в среднем равна 1,8 • 103
Па • с.Вязкость молока обусловливается присутствием в нем сухих веществ и зависит от физико-химических свойств молока, лактационного периода и состояния животного, продолжительности хранения молока, кислотности, степени механического воздействия на него и других факторов [9].
Поверхностное натяжение молока значительно меньше, чем воды. Это объясняется наличием в молоке таких поверхностно-активных веществ, как белки и фосфолипиды.
Оптические свойства молока (показатель преломления) проявляются в способности молока к лучепреломлению благодаря тому, что составные части молока способны к рассеиванию света. Молоко имеет желтовато-белый цвет, интенсивность желтоватой окраски обусловлена наличием в нем жира.
Осмотическое давление — это избыточное гидростатическое давление молока, препятствующее диффузии воды через полупроницаемую перегородку (мембрану). Температура кипения молока немного выше 100 °С и равна 100,2 °С. Температура замерзания молока ниже температуры замерзания воды и в среднем составляет-0,54 °С.
Электропроводность зависит от солевого состава и для нормального молока — величина постоянная. Молоко в начале лактации имеет минимальную электропроводность, в конце— максимальную.
По микробиологическим показателям молока оценивают его безопасность. Основные свойства: общебактериальная обсемененность, выражается тыс/см или КОЕ и количество соматических клеток, КОЕ. Для молока высшего сорта бактериальная обсемененность не более 300 тыс/см, для первого и второго сорта не более 500 тыс/см. Количество соматических клеток: для высшего сорта не более 500 тыс/см, для первого и второго не более 1 млн. Молоко должно соответствовать ГОСТу Р52054 – 2003.
1.4 Характеристика вырабатываемого мороженого пломбир
Большие различия в составе мороженого и родственных ему продуктов не позволяют привести данные, характеризующие их питательную ценность, однако для практических целей пищевую и энергетическую ценность заданного продукта можно рассчитать по его составу.
Общая калорийность мороженого зависит от содержания в нем:
- углеводов, включая лактозу, добавленные подсластители, некоторые наполнители и сахара, которые могут присутствовать во фруктах или ароматизаторах;
- белка, включая белок молока, белок заменителей жира, орехов, яиц или стабилизатора;
- жира из любого источника, включая сливки, эмульгатор, яйца, какао или орехи.
Энергетическая ценность (калорийность) жиров, белков и углеводов, измеренная в калориметре, составляет (в ккал/г) 9,45; 5,65, и 4,10 соответственно. Не все ингредиенты, входящие в состав мороженого, усваиваются организмом — в среднем усваивается 5% жиров, 8% белков и 2% углеводов [3].
Количество энергии, которое, как обычно считают, организм получает из молока, составляет (ккал/г) для жиров, белков и углеводов соответственно 8,79,4,27 и 3,8.
Эти значения есть не что иное, как количество энергии, высвобождаемое из питательных веществ продукта, выраженных в единицах теплоты (калориях). Обычно на практике эти величины округляют, соответственно, до 9,4 и 4. Ни минеральные вещества, ни витамины не имеют своей энергетической ценности.
Тип сахара мало влияет на его энергетическую ценность, то есть все сахара имеют примерно одинаковую энергетическую ценность. Плотность смеси меняется примерно от 1,06 до 1,15 г/мл, однако плотность замороженного продукта является функцией от его состава и взбитости.
В декабре 2002 г. был принят Федеральный закон «О техническом урегулировании» (№ 184Ф3), направленный на глубокое реформирование действующей действующей системы стандартизации, сертификации и государственного контроля и надзора.
В ГОСТе Р 51917-2002 «Продукты молочные и молокосодержащие. Термины и определения» дано определение 18 видам мороженого.
В России любят более жирные виды мороженого, например «сливочное и пломбир». В настоящее время эти вкусы отстаивает закон. 23 декабря 2003 г. Госстандарт РФ постановлением № 405 утвердил ГОСТ 52175-2003 «Мороженое сливочное, молочное и пломбир. Технические условия», в котором сохранен принцип преемственности в части использования натурального сырья на молочной основе.
С 1 января 2005 г. Этот новый ГОСТ вступает в силу. Он вводит ряд новых требований к качеству продукции, ингридиентов, сырья, хранению, транспортировке и реализации мороженого [7].
Физико-химические показатели мороженого представлены в таблице 2:
Таблица 2 - Физико-химические показатели мороженого
Показатель |
Закаленное | Мягкое на молочной основе | |
на молочной основе |
на плодовоягодной основе | ||
| 1 | 2 | 3 | 4 |
| Содержание, %: СОМО | 8-12 | - | 10-14 |
| сухих веществ | 29-40 | 30-33,5 | 29-36 |
Продолжение табл. 2
| 1 | 2 | 3 | 4 |
| плодово-ягодного сырья | - | 1-3,5 | - |
| молочного жира | 0-15 | - | 0-8 |
| белка | 3-6,7 | - | 3,7-6,7 |
| лактозы | 11,3/16,1 | - | 9,3-14,8 |
| сахарозы | 12-16,5 | 27-32 | 14-16 |
| влаги | 60-71 | 66,5-70 | 64-71 |
| минеральных веществ | < 2,65 | - | <2,65 |
| воздуха (объемная доля) | 33-47 | 29-41 | 29-37 |
| Отношение СОМО/жир | > 0,7 | - | > 0,7 |
| Кислотность, Т, не более | 20-24 | 70 | 24-29 |
| Взбитость, % | 50-90 | 40-70 | 40-60 |
| Сопротивляемость мороженого таянию, мин | 41,5-50 | - | 36,3-45,2 |
В таблице 2 физико-химические показатели (массовая доля сахарозы, сухих веществ, кислотность) указаны в зависимости от массовой доли жира в мороженом. Кислотность мороженого на плодовоягодной основе в несколько раз больше, чем в мороженом на молочной основе и в мягком мороженом. Отношение СОМО/жир в мороженом на плодовоягодной основе отсутствует, по сравнению с мороженом на молочной основе и в мягком. Сопротивляемость таянию мороженого на молочной основе и мороженого на мягкой основе практически одинаково. Принципиальным является установление показателя взбитости в зависимости от его жирности (от 60 до 130%). Важным параметром при реализации мороженого является твердость продукта при температуре его оптимальной консистенции. Поверхностное натяжение — это сила, являющаяся результатом взаимодействия молекул поверхности жидкости и определяющая пленочные свойства этой поверхности.
Общая схема технологических процессов на предприятии включает в себя приемку молока и другого сырья для производства, расчет рецептур, подготовка сырья и составление смесей, фильтрование и эмульгирование смесей, пастеризация и гомогенезация смеси, охлаждение и созревание смесей, фрезерование и фасование, закаливание, упаковка и хранение мороженого.
А также включает в себя технологическое оборудование, используемое для приемки молока и его охлаждению, оборудование для производства мороженого, его хранения и транспортировки, и дальнейшее его хранение при реализации [6].
По микробиологическим показателям мороженое должно соответствовать требованиям и нормам, указанным в действующем СанПиНе. Общее количество микроорганизмов в 1 см мороженого всех видов не должно превышать 100 тыс.
Бактерии группы кишечных палочек (коли формы) не допускаются: в 0,01 см закаленного мороженого на молочной основе и в 0,1 см мягкого мороженого.
Предприятия молочной промышленности производят разнообразные молочные продукты из молока и мороженое, которое имеет большой спрос на рынке продуктов питания и немало важно для физиологических потребностей человека.
1.5 Технология производства мороженого пломбир
На молочном комбинате применяются различные технологии производства мороженого. Этот процесс на молочном комбинате происходит согласно схеме, приведенной на рисунке 1:
|
Рисунок 1 – Технологическая схема производства мороженого.
Приемка сырья.
Приемку и оценку качества молока начинают с внешнего осмотра тары. При этом отмечают чистоту, целостность пломб, правильность наполнения, наличие резиновых колец под крышками фляг или цистерн. Прежде всего отбирают пробы молока для контроля бактериальной обсемененности (ГОСТ 9225—99), затем — для физико-химических анализов. Для оценки физико-химических показателей лаборант отбирает пробу молока в количестве 250—500 мл по ГОСТ 13928—2000 „Молоко и сливки заготовляемые. Отбор проб и подготовка их к испытанию".
Расчет рецептур и составление смесей.
Для изготовления мороженого имеется большое число рецептур, что позволяет предприятиям составлять различные по составу смеси [8].
Существует несколько методов расчета рецептур — графический (арифметический), алгебраический и метод произвольного выбора.
Графическийметод часто используют на практике.При производстве мороженого применяют молочные продукты с более высоким или более низким содержанием жира или СОМО, чем это требуется по стандарту. Рекомендуемое содержание достигается путем смешивания двух или нескольких молочных продуктов с различным количеством, этих ингредиентов. По выбранной рецептуре рассчитывается потребное количество различного сырья для выработки мороженого заданной партии. Сухие компоненты (молочные продукты, сахар-песок, яичный порошок, какао-порошок, плодово-ягодные и овощные порошки) смешиваются отдельно. Желатин выдерживают в течение 30 мин в холодной воде для набухания при непрерывном помешивании (на 1 часть желатина берут 9 частей воды).
Затем раствор нагревают до температуры 55...65°С до полного растворения и вливают в молочную смесь при той же температуре в период ее нагревания для последующей пастеризации.
Фильтрование и эмульгирование смесей.
Для удаления из смеси не растворившихся комочков сырья и возможных различных механических примесей ее фильтруют(после растворения компонентов и после пастеризации), используя дисковые, пластинчатые, цилиндрические и другие фильтры.
Эмульгирование проводят следующим образом: смесь нагревают до температуры 60...65°С, вносят растительные жиры или заменители молочного жира и проводят эмульгирование с помощью специального оборудования (эмульгаторов или диспергаторов).
Пастеризация
смесей
. Пастеризациясмеси мороженого, помимо обеспечения необходимого санитарного состояния готового продукта, способствует хорошему смешиванию и растворению компонентов, а также создает лучшие условия для гомогенизации. Обработку смеси ведут в непрерывном потоке, без доступа воздуха, чем обеспечивают высокую эффективность пастеризации, сохранение ароматических веществ, а также витаминов. Пастеризацию проводят при температуре 85°С с выдержкой 50...60 с или без выдержки при температуре 92 ...95°С. На предприятиях, вырабатывающих мороженое, смесь пастеризуют в автоматизированных пластинчатых пастеризационно-охладительных установках, трубчатых пастеризаторах и пастеризаторах с вытеснительным барабаном, а также в аппаратах периодического действия — ваннах со змеевиковой мешалкой, ваннах длительной пастеризации, пароварочных котлах [8].
Гомогенизация смесей.
Отфильтрованная смесь после пастеризации поступает в гомогенизатор для дополнительной обработки. Процесс гомогенизации способствует повышению взбиваемости смеси, улучшает консистенцию готового мороженого и придает ему нежную структуру.
Цель гомогенизации состоит в раздроблении жировых шариков. В процессе гомогенизации жировые шарики дробятся на более мелкие размером 1...2 мкм.Температура 75...85°С является оптимальной для гомогенизации смеси мороженого. Это обосновано тем, что при данных температурах межмолекулярные силы ослабевают и молекулы казеина приобретают подвижность.
Гомогенизация понижает тепловую стабильность молочных белков. Понижение стабильности белков вызывается высокой кислотностью смеси (водородный показатель приближается к 4,7), большим количеством кальция по сравнению с содержанием цитратов и фосфатов, высоким давлением или слишком высокой температурой гомогенизации.
Молочные смеси гомогенизируют при давлении 12,5...15,ОМПа, сливочные при 10...12, пломбирные — при 7,5...9,0 МПа. При использовании двухступенчатого гомогенизатора на первой ступени осуществляется дробление жировых шариков под давлением 15...20 МПа, навторой ступени — при давлении 5 МПа происходит разбивание жировых скоплений [8].
Охлаждение и созревание смесей.
Гомогенизированную смесь быстро охлаждают до температуры 0...6°С (с помощью пластинчатых и оросительных охладителей, а также автоматизированных установок) с целью создания неблагоприятных условий для жизнедеятельности микроорганизмов, а также для подготовки смеси к следующему процессу обработки — созреванию.
В процессе созревания происходит гидратация белков молока, стабилизатора и эмульгатора, дальнейшая адсорбция различных веществ, содержащихся в смеси, на поверхности жировых шариков. Кроме того, при снижении температуры до 4°С происходит отвердевание молочного жира и кристаллизация эмульгатора — моноглицерида.
Таким образом, целью созревания смеси является повышение ее взби-ваемости и улучшение консистенции готового мороженого.
Созревание смеси независимо от массовой доли жира и применяемого стабилизатора необходимо проводить при температуре 0...6°С не менее 4 ч. Дальнейшее созревание до 24 ч может быть предусмотрено в каждом конкретном случае (что связано с работой предприятия, с загрузкой оборудования и т.д.). Физико-химические изменения, протекающие в смеси при созревании, значительно улучшают ее взбиваемость; мороженое получается с более нежной структурой и консистенцией, о чем свидетельствует размер кристаллов льда и продолжительность сопротивляемости таянию.
Повышение взбиваемости смеси частично обусловлено гидратацией молочных белков и стабилизатора и частично — отвердеванием глицеридов жира в жировых шариках.Мелкие жировые шарики (до 1 мкм) способствуют образованию более прочных стенок между воздушными пузырьками за счет прослоек, образуемых жидким жиром, а также присутствием в заменителе молочного жира фосфолипида — лецитина, обладающего эмульгирующим действием.
Фризерование смесей.
Лучшим способом замораживания смеси с получением мороженого высокого качества является замораживание во фризерах непрерывного или периодического действия. Замораживание смеси мороженого во фризере называют процессом фризерования. Во время фризерования смесь насыщается воздухом при одновременном частичном замораживании. Степень вработки воздуха в частично замерзшую смесь представляет собой процесс чисто физического порядка, и поэтому зависит от таких физических свойств как вязкость, поверхностное натяжение, внутр
При взбивании смесь насыщается воздухом, который образует ряд мелких воздушных пузырьков или ячеек, отделяемых друг от друга пленками из частично замороженной смеси. Объемная доля воздуха и размеры воздушных пузырьков зависят от следующих факторов:
-от эффективности работы взбивающего механизма (мешалки);
-от вязкости смеси, обусловленной ее составом (содержания СОМО, жира, сахарозы, введенного стабилизатора и т.д.);
- от степени удерживания введенного в смесь воздуха.
Перемешивание и взбивание способствуют распределению попавшего в смесь воздуха в виде пузырьков размером от 30 до 150 мкм.
Для сливочного мороженого и пломбира достигается взбитость 90... 120%, для молочного — 50...60% (плодово-ягодного мороженого — 40...60%).
В процессе фризерования образуется новая фаза (кристаллы льда и жира), разделенная прослойками жидкой фазы. От правильности проведения этого процесса в значительной степени зависят структура и консистенция готового продукта.
Структура мороженого характеризуется главным образом размерами кристаллов льда, количеством вводимого воздуха и его дисперсностью, т.е. размерами воздушных пузырьков. Чем мельче кристаллы льда и пузырьки воздуха, тем нежнее структура мороженого. Мороженое при недостаточной взбитости получается слишком плотным, с грубой структурой и консистенцией. Мороженое с высокой взбитостью тает медленнее [10].
Фасование и закаливание.
Выходящее из фризера мороженое быстро фасуют и немедленно направляют на закаливание, так как при задержке часть закристаллизованной воды может оттаять, что в дальнейшем приведет к образованию крупных кристаллов льда. Во время закалки необходимо, как и при фризеровании, стремиться замораживание воды провести быстро. Нельзя допускать колебаний температуры в камерах.Обычно процесс фасования и закалки мороженого полностью механизирован: применяют поточные линии, имеющие, помимо фризера непрерывного действия, дозатор-автомат и морозильный аппарат, соединенные системой транспортеров.В процессе закаливания температура мороженого понижается до -15...-18°С. При этом вымораживается 75...85% общего количества воды, содержащегося в мороженом.
Упаковывание и хранение мороженого.
Готовое мороженое упаковывают в потребительскую (картонные коробки, бумажные, вафельные стаканчики, конусы, трубочки и т.д.) и транспортную (контейнеры, картонные ящики и металлические гильзы) тару.Закаченное мороженое рекомендуется реализовывать в короткие сроки для сохранения исходного качества продукта. Однако часто возникает необходимость его длительного хранения с целью создания резерва (на летний период, на время ремонта предприятия и т.д.).
В процессе хранения продукта происходит укрупнение кристаллов льда и лактозы — тем быстрее, чем выше температура хранения и значительнее ее колебания. Только при температуре —30°С можно длительно хранить (свыше 2 мес) мороженое без опасения ухудшения его исходной структуры и консистенции. Для транспортирования мороженого к месту реализации используют автомобили с изолированными кузовами, оборудованными холодильными установками — авторефрижераторы ПАЗ-3742 отечественного производства грузоподъемностью 2,5 т, «Алка» (Чехия) грузоподъемностью 12 т и др [6].
Производственный контроль осуществляют лаборатории предприятия вырабатывающих мороженое, которое должно отвечать требованиям ТУ 10.16.0015.005-90. Контроль подразделяется на технохимический, микробиологический и органолептический.
Технохимический контроль включает контроль состава смесей и готового продукта (содержание жира, сухого вещества), кислотности мороженого, температуры, продолжительности пастеризации, эффективности гомогенезации, взбитости, размера воздушных пузырьков, сопротивляемости мороженого таянию. Микробиологический контроль (определение общей бактериальной обсемененности, наличие бактерий группы кишечной палочки и т. д.) осуществляют на всех стадиях технологического процесса. Основная цель органолептического контроля – выявить причины возникновения пороков сырья и готового мороженого, исключить выработку и выпуск нестандартной продукции. Для этого контролируют вкус и запах поступающего сырья, полуфабрикатов и готового мороженого, а также структуру и консистенцию, цвет, внешний вид, состояние тары и упаковки готового продукта. Не допускается к реализации мороженое, имеющее посторонний запах, соленый вкус, сильно выраженный кормовой, салистый, металлический, горький привкусы, а также имеющие песчанистую и хлопьевидную консистенцию, с органолептически ощутимыми комками жира и стабилизатора [5].
1.6 Производство продуктов вторичной переработки
Побочным продуктом технологического процесса получения масла для производства мороженого является пахта. В этом вторичном молочном продукте отмечается более высокое содержание липидов, чем в обезжиренном молоке. Основными представителями липидов в пахте являются фосфолипиды. Высокая пищевая ценность пахты позволяет непосредственное употребление готового продукта, а также использование его в приготовлении различных продуктов питания.
Также побочным продуктом является молочная сыворотка, которая также как и пахта, является ценным пищевым продуктом, особенно за счет высокого содержания лактозы и витамина С [2].
В результате сепарирования молока получают сливки и обезжиренное молоко. Обезжиренное молоко характеризуется повышенной кислотностью и плотностью. Высокая пищевая ценность обезжиренного молока позволяет его использовать сразу после тепловой обработки, тогда как в результате технологической обработки из обезжиренного молока получают сухое молоко. Хранение обезжиренного молока осуществляется при 4…8С.
Контроль обезжиренного молока, пахты и молочной сыворотки подразделяется на технохимический, микробиологический и органолептический. Они не должны иметь постороннего запаха, соленого вкуса, сильно выраженного кормового, салистого, металлического, горького привкуса, а также песчанистую и хлопьевидную консистенцию, с органолептически ощутимыми комками жира и стабилизатора.
1.7 Технологическое оборудование
Гомогенизаторы представляют собой насосы, способные перекачивать жидкости под большим давлением. Насосы снабжены специальным приспособлением — так называемым гомогенизирующим вентилем (гомогенизирующей головкой). Жидкость пропускают через имеющуюся в этой головке чрезвычайно узкую кольцевую щель. Давление в гомогенизаторе регулируют с помощью рукоятки гомогенизирующей головки.
Эмульгаторы — такие как моноглицериды — играют важную защитную роль во время гомогенизации смеси мороженого. С другой стороны, функция эмульгатора несколько ограничена, поскольку моноглицериды при температуре гомогенизации находятся в жидком состоянии и могут смешиваться с жирами (сила притяжения на пограничной поверхности между жиром и водой очень мала, то же самое касается и поверхностного натяжения). Собственный эффект эмульгатора проявляется при охлаждении и созревании смеси [5].
Особенностью сепаратора А1 – ОЦР - 5 является возможность частичной разгрузки барабана, при которой из него под действием центробежной силы удаляется лишь осадок, а молоко остается.
Широкое распространение получили сепараторы – молокоочистители. У них небольшой диаметр барабана, тарелки без отверстий, разделительной тарелки нет, имеется только один сборник для очищенного молока. Очищенное молоко по каналу в прорезях тарелок поступает в камеру напора и выводится через патрубок приемника.
1.8 Пороки мороженого
Пороки вкуса и запаха.
Металлический привкусвозникает при использовании плохо луженой или пораженной ржавчиной посуды.Все встречающиеся в молоке пороки могут иметь различную силу и передаются мороженому.К порокам вкуса и запаха, которые возникают при производстве мороженого можно отнести чрезмернаяили недостаточная сладость продукта.
Вкус мороженого должен быть типичным для каждого отдельного случая (вида продукта). Можно привести примеры нетипичного вкуса мороженого: обыкновенное сливочное мороженое может иметь резко выраженный вкус ванилина; фруктовые экстракты не всегда бывают по вкусу достаточно похожи на фрукты, вкус которых они должны заменять. Избыточное внесение органических кислот может вызвать излишне кислый вкус плодовоягодного мороженого.Неудачное сочетание вкусов.
Зачастую вкусы, приятные в отдельности, совместно дают весьма неудачные комбинации.
Пороки структуры и консистенции.
В мороженом встречаются следующие пороки структуры: грубая (гру-бокристаллическая), или льдистая; хлопьевидная, или снежистая; песчанистая; маслянистая.Грубая (грубокристамическая), или льдистая, структура возникает при наличии в мороженом крупных кристаллов льда (размером более 55 мкм) и общей грубости строения продукта. Размер образующихся кристаллов льда зависит от состава смеси, ее вязкости, взбитости и размера воздушных пузырьков. Повышение содержания в смеси сухих веществ (содержания жира, сахарозы, СОМО), степени дисперсности воздушных пузырьков способствует улучшению структуры продукта, так как приводит к формированию более мелких кристаллов льда. Хлопьевидная, или снежистая, структура.
Сущность этого дефекта структуры мороженого вполне достаточно характеризуется названием. Причиной его является присутствие в мороженом большого количества воздуха в виде крупных воздушных пузырьков.Причиной песчанистости является присутствие в мороженом лактозы в виде крупных кристаллов — они начинают ощущаться на вкус при размере более 10 мкм; при 20 ...25 мкм продукт имеем выраженный порок — во рту появляется ощущение песка. Основная мера борьбы с появлением песчанистости — ограничение содержания молочного сахара. Внесение наполнителей (фруктов, орехов, какао-порошка) и резкие колебания температуры в процессе хранения продукта усиливают порок песчанистость. Маслянистая структура, наблюдается в мороженом высокой жирности (сливочном, пломбире). Мороженое с маслянистой структурой содержит комки молочного жира, которые явно ощущаются во рту. Причина этого дефекта заключается в сбивании жира во время замораживания смеси во фризере. К порокам консистенции мороженого относятся крошливая, тягучая, тестообразная, жидкая, водянистая, творожистая консистенция.Крошливая, хрупкая консистенция:мороженое называют крошливым в том случае, когда оно легко крошится. Поверхность такого мороженого, если провести по ней ножом, становится шероховатой и хрупкой. Существует несколько факторов, это низкое содержание в смеси СОМО и стабилизатора, высокая взбитость смеси и наличие крупных воздушных пузырьков.Тягучая, тестообразная консистенция:обладающее этим пороком мороженое после таяния имеет вид тестообразной, тягучей массы.Главная причина излишне плотной консистенции — высокое содержание стабилизатора и СОМО при недостаточной взбитости.Тестообразная консистенция обычно сопровождается высоким сопротивлением продукта таянию. Жидкая, водянистая консистенция:водянистая консистенция вызывается низким содержанием СОМО и стабилизатора. Мороженое с данным пороком производит впечатление недостаточно жирного. Такое мороженое быстро тает. Творожистая консистенция:после таяния такого продукта образуется мутная сыворотка, создавая впечатление, что мороженое свернулось. Причинами этого порока являются высокое давление гомогенизации, повышенная кислотность смеси и большое содержание кальция [4].
Пороки цвета и упаковки.
К порокам цвета относят недостаточно или сильно выраженную окраску, а также неровную и ненатуральную окраску. Для обеспечения привлекательной окраски желательно мороженое подкрашивать.При производстве плодово-ягодного мороженого к искусственному подкрашиванию обычно прибегают для дополнения естественного цвета фруктов или ягод. Мороженое должно быть аккуратно завернуто и упаковано.
Пороки усадки.
Серьезное значение приобретает явление усадки мороженого в упаковке, которое может выражаться либо в отставании мороженого от стенок, либо в значительном понижении его уровня. Наблюдается это явление в основном в мороженом, содержащем крупные воздушные пузырьки [4].
2 РАСЧЕТНАЯ ЧАСТЬ
2.1 Продуктовый расчет на выпускаемую продукцию
Нормализация молока проводится с целью доведения МДЖ и сухих веществ до значений, соответствующих стандартным и техническим условиям. Процесс нормализации бывает периодическим (в емкости) и непрерывным (в потоке). Давление гомогенезации необходимо устанавливать в зависимости от содержания жира и СОМО в смеси: чем они выше, тем ниже должно быть давление [8].
Массовую долю влаги в мороженом рассчитывают по формуле:
В=100 – С (1)
где: С – массовая доля сухого вещества, %.
В=100 – 39=61 %
Количество нормализованного молока равно:
Мн=3500+400=3900 кг (2)
Определяем количество сливок жирностью 42 % по формуле:
(3)
кг
2.2 Расчет и подбор технологического оборудования
Количество вырабатываемого мороженого идет согласно рецептуры [5], приведенной в приложении А.
Основным сырьем для производства мороженого является: цельное молоко (МДЖ 3,2%), сливки и вспомогательное сырье: сахар (77,8 кг), ванилин (0,1 кг), масло (72,5%), СОМО (8,1%) [8].
Анализ таблицы из приложения А показывает, что для выработки мороженого 5 тонн необходимо: молока – 3500 кг, сливок – 371,7 кг, сахара – 389 кг, ванилина – 0,5 кг, масло – 100 кг, СОМО – 400 кг.
Эффективность производства во многом зависит от оснащения предприятия современным высокоэффективным молочным оборудованием. Расчет и подбор технологического оборудования представлен в таблице 1:
Таблица 1 - Расчет и подбор технологического оборудования
| Наименование оборудования | Тип, марка | Вместимость, производительность, л,т/ч |
| 1 | 2 | 3 |
| Пастеризатор | П1 – СП – 5М | 750 |
| Сепаратор сливкоотделитель | А1 – ОС2 - Б | 1000 |
| Гомогенизатор | К5 – ОГ2 – 1,25 | 1,25 |
| Молокоочиститель | ОМ – 1А | 1020 - 1060 |
| Сепаратор | А1 – ОЦМ - 5 | 1000 |
Из таблицы 1 видно, что для производства мороженого также необходимо оборудование: весы, насосы, трубопроводы и др.
3 САНИТАРНАЯ ОБРАБОТКА НА ПРЕДПРИЯТИИ
Качество и безопасность выпускаемых молочных продуктов зависит не только от качества исходного сырья или способностей трудового коллектива, но и регулируются государством через систему ГОСТов, отраслевых стандартов, технических условий, стандартов предприятий. Важной активной частью системы обеспечения качества конечного продукта в любом пищевом производстве является производственная гигиена. В процессе производства молочных продуктов производственная гигиена непосредственно «встроена» в технологический процесс. Достижение передового уровня производственной гигиены невозможно без изменения современных моющих и дезинфицирующих средств. Снижение удельного распада вредных химических веществ на единицу выпускаемой продукции, повышение экологической безопасности продукта и производства в целом, обеспечение безупречного качества на всех этапах производства, экономии энергии и воды – вот результат правильного использования современных химических препаратов в производстве молочных продуктов [5].
При мойке оборудования важным фактором является качество воды. Соли кальция и магния, растворяющиеся в воде при ее прохождении через почву, определяют жесткость воды. Чтобы жесткая вода хорошо выполняла свои функции, она должна быть умягчена спомощью умягчителя воды или моющих средств. Жесткость воды выражается в мг солей кальция и магния на л (или в ррm, что одно и то же). Мягкая вода содержит их менее 60 мг/л, вода средней жесткости — 60-120 мг/л, жесткая вода — 120-180 мг/л, а очень жесткая вода — более 180 мг/л. Временная (устраняемая) жесткость, обусловленная присутствием бикарбонатов, устраняется, так как они осаждаются большинством щелочных веществ и нагревом. Постоянная жесткость обусловлена, в основном, хлоридами и сульфатами, которые не осаждаются при нагревании. При осаждении соли забивают бойлеры и осаждаются на оборудовании (особенно на нагревательном). Пленки, осаждающиеся при этом на контактирующих с продуктом поверхностях, могут поглощать белки, жиры и минеральные вещества молока, образуя молочный камень. Именно поэтому воду для мойки необходимо умягчать. Химическое умягчение моющими средствами может быть экономично в случае не очень высокой жесткости, но при высокой жесткости рекомендуется использовать умягчители воды [7].
В качестве моющих средств на предприятиях молочной промышленности в соответствии с инструкцией по санитарной обработке оборудования, инвентаря и тары рекомендуется использовать следующие щелочные моющие средства и их концентрации при ручном и механизированном способе мойки. Рекомендуются щелочные средства и их концентрации только при механическом способе мойки. К моющим растворам предъявляют определенные требования: они должны удалять молочный белок и нерастворимые кальциевые соли, эмульгировать остатки жира и вместе с тем не обладать токсичным действием и не вызывать коррозию оборудования. Поскольку ни одно из вышеуказанных веществ не удовлетворяет всем необходимым требованиям, то для того, чтобы получить эффективные результаты при мойке различного оборудования применяют моющие средства из двух и более соединений.
На предприятиях молочной промышленности рекомендуют использовать синтетические моющие средства. Благодаря наличию в их составе умягченной воды, антикоррозиантов, щелочных компонентов и ПАВ эти препараты обладают высоким моющим действием. ПАВ снижают поверхностное натяжение моющих растворов, способствуя переходу загрязнений с металлической поверхности в раствор; умягчители воды позволяют без ущерба для мойки применять воду, имеющую повышенную жесткость; антикоррозианты (силикат Na) дают возможность в соответствующем сочетании с другими компонентами, входящими в синтетические моющие средства, использовать их для обработки оборудования, изготавливаемого из любого металла. При отсутствии синтетических моющих средств на предприятиях для мойки оборудования можно применять моющиеся смеси, которые можно заказать или приготовить непосредственно на предприятии. Нагретые поверхности обычно покрываются трудноудаляемыми пленками, требующими для их устранения очень горячей воды и сильных моющих средств (присутствие воздуха в смеси и высокая кислотность эту тенденцию еще более увеличивают). В зонах, где могут осаждаться белки или жир, образуются пленки, требующие обычно для удаления щелочного раствора, а пленки, содержащие большие количества минеральных веществ, должны обрабатываться кислотными моющими средствами [4].
К способам, сводящим к минимуму осаждение загрязнений, и максимально упрощающим удаление поверхностных пленок, относятся:применение нагрева с минимальной продолжительностью и температурой; охлаждение нагревающих продукт поверхностей до и во время опорожнения технологических резервуаров;смывание пленок с оборудования до их высыхания; смачивание загрязнений до начала очистки;промывка теплой (не горячей) водой.Именно поэтому поверхности оборудования из нержавеющей стали полируют до 4-го класса чистоты, но даже такая полировка оставляет места для грязи и микроорганизмов, находящих убежище от летального воздействия дезинфицирующих средств.На качество мойки существенно влияют также температура, физическое воздействие и продолжительность. Более высокие температуры повышают скорости реакций и снижают вязкость растворов. Снижение вязкости повышает турбулентность. В температурном диапазоне 32-85° С каждое увеличение на 10° С примерно удваивает скорость мойки. Для удаления прочных пленок необходимо применять физическую силу, для чего хорошо подходит очистка с помощью щеток. При циркуляционной мойке, известной как безразборнаяили С1Р-мойка, очистку щетками заменяет турбулентность циркулирующих растворов.
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
Мороженое обладает высокой пищевой ценностью. Оно содержит молочный жир, белки, углеводы, минеральные вещества и витамины, легко усвояется организмом. Молоко, поступающее в организм человека, служит источником минеральных веществ, которые поддерживают кислотно-щелочное равновесие в тканях и осмотическое давление в крови, а также способствуют нормальной физиологической деятельности организма.
Анализ литературы и НТД показывает, что для выработки безопасного высококачественного мороженого необходимо:
- доброкачественное сырье, отвечающее требованиям ГОСТа Р 52054 2003г., не ниже 1 – го сорта;
- ассортимент мороженого постоянно расширяется из-за спроса населения;
- качество и безопасность производимого мороженого во многом зависит от соблюдения технологического процесса;
- для снижения пороков мороженого, необходимо устранить следующие причины: органолептические, технологические, санитарные показатели и хранение;
- на основании проведенных расчетов установлено, что для выработки 1000 кг мороженого требуется следующие компоненты: молока – 700 кг, сливок – 74,34 кг, сахара – 77,8 кг, ванилина – 0,1 кг, масло – 20 кг, СОМО – 80 кг;
- производство мороженого во многом зависит от высокопроизводительного технологического оборудования: гомогенезаторов, сепараторов, пастеризаторов, сепараторов сливкоотделителей, а также, весы, насосы, трубопроводы и др.;
- с целью производства безопасного мороженого необходимо систематически проводить санитарную обработку помещений, оборудования, тары, инвентаря и медицинский осмотр персонала.
СПИСОК ИСПОЛЬЗУЕМОЙ ЛИТЕРАТУРЫ
1. Справочник технолога молочного производства. Технология и рецептуры. Т. 4: Мороженое/Т. П. Арсеньева. - СПБ.: ГИОРД, 2003. - 184с.
2. Биохимия молока и молочных продуктов / К. К. Горбатова. – 3-е изд., перераб. и доп. – СПб.: ГИОРД, 2001. – 320с.
3. Молоко и хизнь / А. И. Ивашура. – М.: Колос, 1996. – 192с.
4. Молоко и молочные продукты / П. В. Кугенев. – 2-е изд., перераб. и доп. – М.: Россельхозиздат, 1981. – 96с.: ил. – 0-40.
5. Производство молочных продуктов: практ. Пособие / Оноприйко А. В., Храмцов А. Г., В. А. Оноприйко. – М.; Ростов н/Д: МарТ, 2004. – 384с. – (Технология пищевых производств).
6. Мороженое и замороженные десерты / Р. Т. Маршал, Г. Д. Гофф, Р. У. Гартел; пер. с англ. В. Ашкинази. – СПб.: Профессия, 2005. – 376с. – (Научные основы и технологии).
7. Индустрия мороженого России в современных условиях / А. В. Шаманов // 1999. - №1. – С. 3-6; Молочная промышленность.
8. Технология молока и молочных продуктов: учебник / Г. Н. Крусь (и др.); под ред. А. М. Шалыгиной. – М.: КолосС, 2007. – 455с.
9. Органолептические свойства молока и молочных продуктов: Справочник / В. П. Шидловская. – М.: Колос, 2000. – 280с.
10. Использование нетрадиционного сырья в мороженом / М. П. Щетинин, М. А. Мотрунич // Молочная промышленность. – 2007. - №8.
ПРИЛОЖЕНИЕ А
Рецептуры на молочное мороженое пломбир: без наполнителя, крем – брюле, молочно – шоколадное, представлены в таблице 1.
Таблица 1 - Рецептуры на молочное мороженое пломбир: без наполнителя, крем – брюле, молочно – шоколадное
| Сырье и показатели готового продукта | Молочное без наполнителя | Молочное крем - брюле | Молочно - шоколадное | ||||||||
| 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 1 | 2 | 1 | 2 | |||
| Сырье, кг на 1000 кг продукта (без учета потерь) | |||||||||||
| 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | 7 | 8 | 9 | 10 | ||
| Молоко коровье цельное (жира 3,2%, СОМО 8,1%) | 650 | 700 | 500 | 500 | - | 550 | 400 | - | 500 | ||
| Сливки из молока (жира 42%, СОМО 55%) | - | - | - | - | - | 10 | - | - | - | ||
| Масло сливочное (жира 72,5%, СОМО 2,5%) | - | - | 11,5 | - | - | - | 10,4 | - | 20,4 | ||
| Сухое обезжиренное молоко (СОМО (93%) | - | 40,5 | - | 42,5 | 38,8 | - | 31,2 | - | 37,2 | ||
Продолжение табл. 1
| 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | 7 | 8 | 9 | 10 | ||||||
| Сахар - песок | 77,8 | 155 | 155 | 111,5 | 155 | 59,7 | 98,4 | 108 | 143,5 | ||||||
| Ванилин | 0,1 | 0,1 | 0,1 | 0,1 | 0,1 | - | - | - | - | ||||||
| Крахмал | 15 | 10 | - | - | 10 | - | - | - | 15 | ||||||
| Вода питьевая | 46 | 58,5 | 243,8 | 230,1 | 641,8 | 112,6 | 253 | 632 | 208,5 | ||||||