4.3.1. Фризерование.
На этапе динамичного замораживанияхолодная смесь мороженого поступает в цилиндр фризера и охлаждается жидким хладагентом. Смесь взбивают с помощью взбивающего механизма (смешивающего устройства с острыми скребками, которые касаются очень гладкой поверхности замораживающего цилиндра). Месильный орган вращается в замораживающем цилиндре, и скребки снимают со стенок цилиндра намерзший слой. Небольшие кристаллы, находящиеся в этом слое, смешиваются в замораживающем цилиндре с остальной частью мороженого, и происходит формование кристаллов льда в форме дисков, которые содержатся в конечном продукте, выходящем из фризера. Эти кристаллы льда должны быть мелкими (размером желательно менее 30 мкм) и иметь гладкую поверхность. Для получения мелких кристаллов льда, способствующих получению однородной глянцевой консистенции, а также для предотвращения излишнего намерзания смеси на стенках цилиндра, необходимо регулировать образование льда в намерзающем слое и очищать стенки цилиндра.
Лед не проводит тепло с такой скоростью, как сталь, поэтому при формировании слоя льда в цилиндре он действует как изолятор, замедляющий теплоперенос от смеси к хладагенту. При производстве мороженого этот теплоперенос должен быть как можно более эффективным, позволяющим сформировать как можно больше мелких кристаллов льда, поскольку это обусловливает максимально высокое качество мороженого с максимальной стабильностью при транспортировке и хранении. Величина теплопередачи зависит от разности температур между смесью и хладагентом, теплопроводности теплопередающей поверхности и скорости восстановления поверхностных пленок.
Жидкая смесь, поступающая в цилиндр фризера, содержит жировые шарики во взвешенном состоянии, коллоидные частицы белков, а также растворенные углеводы, соли. Эта жидкая смесь превращается в вязкий многофазный продукт, содержащий диспергированные кристаллы льда и воздушные пузырьки, частично коалесцировавшие жировые шарики и коллоиды белков, которые удерживаются вместе раствором, обладающим высокой вязкостью и содержащим растворенные сахара, стабилизаторы, белки и соли.
Наиболее важные изменения, происходящие при фризеровании, - это формирование кристаллов льда, введение воздуха, формирование небольших воздушных пузырьков и дестабилизация (или частичная коалесценция) жировой эмульсии. Каждый из этих физических процессов принципиально важен для получения высококачественного мороженого с требуемыми физическими свойствами независимо от того, периодическим или непрерывным является фризерование. Продукт после фризерования получается мягким и текучим, но его густота (плотность) зависит от рецептуры, способа обработки смеси, конструкции фризера, взбитости и температуры.
Формирование кристаллов льда
Так как смесь поступает на фризерование при температуре немного выше точки замерзания, то чтобы температура смеси стала ниже ее точки замерзания, необходим отвод тепла с помощью хладагента. Как правило, смесь охлаждается ниже точки замерзания сначала у стенки цилиндра, где температуры самые низкие. В цилиндре фризера температура смеси понижается весьма быстро. Отвод так называемого «сухого» тепла, вызывающего лишь понижение температуры без изменения агрегатного состояния, должен занимать не более 1 – 2 минут. Когда начинается замораживание, лед образуется в основном у стенок цилиндра вследствие низкой температуры и естественной склонности льда формироваться на поверхности, а не внутри объема жидкости.
В зависимости от состава мороженого и температуры на выходе из аппарата во фризере кристаллизуется от 33 до 67 % первоначального содержания воды в смеси, причем в процессе закаливания может замораживаться дополнительно 23 – 57 % воды.
Формирования необходимого количества льда при замораживании недостаточно, чтобы гарантировать получение высококачественного мороженого. Средний размер и распределение размеров кристаллов льда существенно влияют на однородность и потребительские свойства мороженого. Процесс фризерования необходимо проводить так, чтобы получать в основном мелкие кристаллы. Типичное распределение кристаллов льда в мороженом по размерам приведено на рисунке.
Для получения кристаллов льда с надлежащей дисперсностью, процессом замораживания необходимо управлять – в частности, скоростью образования зародышей и ростом кристаллов. Для получения большего числа мелких кристаллов условия замораживания должны способствовать формированию зародышей и минимизировать рост кристаллов льда, для чего в соответствующей точке технологического процесса требуются очень низкие температуры. Основные используемые хладагенты (жидкий аммиак или фреон) обеспечивают получение температур до – 30 ºC. Чтобы сохранить кристаллы льда по возможности мелкими, после формирования зародышей необходимо поддерживать условия, препятствующие их росту. Для получения минимально возможных по размерам кристаллов необходимо, чтобы продолжительность нахождения смеси во фризере была минимальной.
На характеристики кристаллов льда влияет тип и количество ингредиентов в смеси мороженого. Ингредиенты смеси могут оказывать влияние двумя основными способами: 1) влиять на понижение точки замерзания; 2) влиять на механизмы кристаллизации льда (зародышеобразование, рост и созревание).
Дестабилизация жировой эмульсии
Смесь для мороженого содержит множество мелких жировых шариков, стабилизированных белками молока. При надлежащей гомогенизации жировые шарики остаются в смеси во взвешенном состоянии неопределенно долго. Жировые шарики в смеси частично отвердевают, что обусловлено широким диапазоном температур плавления молекул триацилглицеринов, из которых состоит молочный жир. Триацилглицерины молочного жира с высокими температурами плавления находятся в смеси в виде кристаллов, а триглицериды с низкими температурами плавления – в жидком виде. Кристаллизация жира происходит в основном при охлаждении после пастеризации, и затем при созревании смеси. Обычно молочный жир в смеси мороженого полностью кристаллизуется после 4 – 5 часов созревания. На этапе созревания белки, стабилизирующие жировые шарики, заменяются присутствующими в смеси эмульгаторами. Этот обмен на поверхности жирового шарика уменьшает межфазное натяжение и стабильность капель, делая их склонными к дестабилизации при сдвиге во фризере с очищаемой поверхностью.
Степень дестабилизации жира зависит от типа и количества используемого в смеси эмульгатора и характера процессов сдвига при замораживании. На уровень дестабилизации жира также влияет степень насыщенности жирных кислот, присутствующих в моно- и диглицеридах, причем ненасыщенные жирные кислоты приводят к большей дестабилизации.
Чрезмерная дестабилизация жира при определенных условиях ведет к сбиванию жира. При этом жировые шарики объединяются в довольно большие скопления (более 30 мкм), проявляющиеся в виде заметных масляных зерен, ухудшающих внешний вид готового изделия, и влияют на физические и органолептические свойства мороженого, придавая ему «мазеобразную» структуру.
Введение воздуха
Одновременно с формированием кристаллов льда и коалесценцией жировых шариков в смесь вводится воздух и происходит формирование воздушных пузырьков. Сначала образуются пузырьки большого размера, а затем они разрушаются под действием силы сдвига в ход замораживания.
В готовом мороженом присутствуют пузырьки разных размеров – от нескольких мкм до более 100 мкм.
- 2010 Год
- 10. Санитария и гигиена в производстве мороженого
- 11. Охрана труда
- 1. Знакомство с предприятием
- 1.1. Общие сведения о предприятии.
- 2. Общая характеристика и свойства мороженого
- 2.1. Общая характеристика и классификация мороженого.
- Основа сливочное мороженое
- 2.2. Пищевая и энергетическая ценность мороженого.
- 2.3. Требования к качеству мороженого и технологическому процессу.
- 3. Сырье для производства мороженого
- 3.1. Организация заготовок молока.
- 3.2. Требования к сырью при выработке мороженого.
- 4. Технология производства мороженого
- 4.1. Составление смеси.
- 4.2 Технология процессов производства мороженого.
- 4.2.1. Пастеризация.
- 4.2.2. Гомогенизация.
- 4.2.3. Созревание.
- 4.3. Замораживание.
- 4.3.1. Фризерование.
- 4.3.2. Закаливание.
- 5. Особенности технологии мороженого различных видов
- 5.1. Мороженое крем-брюле
- 5.2. Шоколадное мороженое
- 5.3. Плодово-ягодное мороженое
- 5.4. Пример рецептур смесей для производства мороженого.
- 6. Производственный контроль
- 6.1. Технохимический контроль.
- 6.2. Пороки мороженого:
- Технолог должен знать:
- 6.3 Технологический контроль.
- 6.4 Контроль качества готовой продукции, тары, упаковки и маркировки.
- 7. Техническое оснащение процесса производства мороженого из смесей
- 7.1. Фризерование смесей.
- Серия Hoyer Frigus® kf
- 7.2. Добавление ингредиентов.
- Серия Hoyer Addus™
- 7.3. Экструзионные системы.
- 7.4. Фасовочные системы.
- 7.5. Закаливание.
- 7.6. Упаковка и укладка в тару.
- 7.7. Обеспечение безопасных условий эксплуатации оборудования.
- 8. Холодоснабжение завода
- 8.1. Основные показатели объекта.
- 8.2. Технические характеристики холодильного оборудования.
- 8.3. Контроль и автоматизация производства холода.
- 9. Вспомогательное производство
- 9.1. Котельная.
- 9.2. Сварочный пост.
- 9.3. Компрессорный цех.
- 9.4. Вафельное отделение.
- 9.5. Столовая.
- 9.6. Ремонтно-механический участок.
- 9.7. Ремонтно-строительный участок.
- 9.8. Гараж.
- 10. Санитария и гигиена в производстве мороженого
- 10.1. Мойка, дезинфекция, микробиологическое качество и безопасность.
- 10.2. Уборка производственной зоны фабрики мороженого.
- 11. Охрана труда
- 11.1. Противопожарная защита и охрана окружающей среды.
- 11.2. Оказание первой помощи:
- 11.3. Выполнение природоохранных мероприятий.
- Приложения
- Ассортимент продукции, выпускаемой оао «Петрохолод»
- Цех приготовления смеси мороженого до 1250 кг/час (рис.1) Порционная технология Назначение
- Базовая технологическая схема и ее описание
- Преимущества:
- Основные преимущества:
- Список использованной литературы