При производстве мороженого тепло отводится на следующих технологических операциях: охлаждение смеси для мороженого, фризерование смеси, закаливание мороженого.
Расход холода при охлаждении смеси можно посчитать по формуле
Qо = G (iн – iк),
где iн и iк – энтальпии смеси при начальной и конечной температурах, кДж/кг; G – масса смеси, кг.
Расход холода Q (кДж/ч) при фризеровании определяют по формуле
Qф = {G [cсм (tсм – tкр) + 335,2 W ω + cм (tкр – tм)] } η
где G – производительность фризера, кг/ч; см, ссм – удельная теплоемкость мороженого и смеси, кДж/(кг·К); tсм, tкр, tм – температуры соответственно начальная, криоскопическая смеси и мороженого, °С; W, ω – массовая доля воды в смеси и воды вымороженной (льда), кг/кг; η – КПД, учитывающий потери холода (η = 0,90 – 0,95).
Расход холода для закаливания мороженого Q (кДж/ч) определяют в виде зависимости:
Qз = G {сн (tм – tз) + 335,2 W (ωн – ωк) + ск (tз – tп)}
где G – производительность закалочной камеры, кг/ч; сн, ск – удельная теплоемкость мороженого до закаливания и после закаливания, кДж/(кг·К); tз, tп – температура мороженого при замерзании и после закаливания, °С; ω н, ω к – массовая доля вымороженной воды до закаливания и после закаливания, кг/кг; tм – температура мороженого, °С.
Расход холода при закаливании можно также рассчитать по разности энтальпий:
Qз = G (iф – iз),
где iф и iз – энтальпии мороженого после фризерования и после закаливания, кДж/кг.
Эскимогенераторы
Эскимогенератор может быть только карусельного типа. Он предназначен для изготовления мороженого прямоугольной формы. Эскимогенератор имеет сварной корпус – карусель кольцеобразной формы, в котором размещено 640 ячеек прямоугольного сечения, расположенных в четыре ряда. Карусель погружена в закалочную ванну, разделенную на 160 секций.
Эскимогенератор состоит из дозатора, насосов для хладоносителя с приводом, пульта управления, устройства для выемки мороженого и подачи его на глазирование в глазировочную головку, транспортера, заверточной машины и мойки. Смесь мороженого, приготовленная во фризере, по трубопроводу поступает в дозатор, который подает смесь в ячейки эскимогенератора. Затем при вращении карусели ячейки проходят закалочную часть, где после частичного замораживания палочкозабиватель вставляет палочки одновременно во все ячейки радиального ряда. Далее происходит полная закалка и затвердение мороженого. Охлажденный хладоноситель с температурой минус 40 – минус 42 °С насосом подается в нижнюю часть ванны эскимогенератора. После закалки ячейки переходят в отсек с теплым хладоносителем температурой 18 – 20 °С, где мороженое подтаивает.
Устройство для выемки захватывает палочки, извлекает эскимо из формы и погружает его в ванну с глазировочной смесью. После глазировки порции эскимо обсыхают и подаются на винтовой желоб, который направляет их к автомату для завертки в специальную упаковку. Освобожденные формочки поступают под дозатор, и начинается новый цикл производства мороженого. При производстве мороженого с температурой после закаливания минус 20 – минус 23 °С от 1 кг мороженого отводится примерно 1000 кДж теплоты; при этом учитываются все процессы, начиная от охлаждения поступившего молока и до закаливания мороженого.
Эскимогенератор Л5-ОЭК (рис. 2) состоит из карусели 1, моющего устройства 2, глазировочной головки 3, дозатора 4, палочкозабивателя 5, осушителя 6 и пластинчатого транспортера 7.
Карусель 1 служит носителем формочек для мороженого и состоит из шести форм, уложенных на формодержателе и соединенных между собой пластинами. Формочки, закрепленные на карусели, совершают прерывистое движение, проходят поочередно зону замораживания и зону оттаивания.
Для наполнения формочек мерной порцией мороженого используют дозатор 4. Перемещаясь вверх, поршни засасывают дозу смеси, после чего барабан поворачивается. При движении поршня вниз доза мороженого загружается в формочки.
Рис. 2. Эскимогенератор Л5-ОЭК
Для забивки деревянных палочек под мороженое применяют палочкозабиватель 5.
Глазировочная головка 3 предназначена для выемки брикетов мороженого из формочек, перемещения к транспортеру заверточного автомата и укладки мороженого на транспортер. Глазирование брикетов мороженого производится путем погружения брикетов в шоколадную глазурь, после чего глазированное мороженое подается к сбрасывателю, освобождается от щипцов и сбрасывается на лотки транспортера заверточного автомата.
Задание
1. Приготовить образцы мороженого в соответствии с требованиями, изложенными на упаковке в п. 3 раздела 3.
2. Рассчитать расход холода на производство мороженого.
3. Провести оценку качества приготовленного мороженого и мороженого промышленного производства.
4. Сделать выводы о качестве продуктов.
Ход работы
1. Материалы, необходимые для работы на одну группу студентов из 3-4 человек (в лаборатории обычно занимается 10-12 человек, следовательно, 3-4 группы):
На первую работу
· Сухая смесь для приготовления мороженого (полуфабрикаты в пакетиках по 60 г) (для нескольких групп можно в ассортименте) – 1 шт.
· Холодное молоко – 250 мл.
· Холодная питьевая вода – 250 мл.
· Емкость для взбивания (пластмассовая миска объемом 1,0 – 1,5 л) – 1 шт.
· Миксер – 1 шт.
· Ложка столовая – 1 шт.
· Термометр с диапазоном измерения минус 20 – 20 ºС – 1 шт.
· Лед дробленый – 1 кг.
· Соль поваренная пищевая – 200 г.
· Емкость для охлаждения (пластмассовая миска объемом 3,0 – 3,5 л) – 1 шт.
· Емкость для замораживания приготовленного мороженого объемом около 400 – 500 мл с крышкой – 1 шт.
· Морозильная камера с температурой не выше минус 18 ºС – 1 шт.
· Цилиндр для измерения объема молока или воды на 250 мл – 1 шт.
· Весы технические – 1 шт.
На вторую работу
· Приготовленное мороженое – 1 шт.
· Мороженое промышленного производства (для нескольких групп в ассортименте) – 1 шт.
· Цилиндр на 50 мл – 2 шт.
· Термометр с диапазоном измерения 0 – 50 ºС – 1 шт.
· Весы технические – 1 шт.
· Тарелка под мороженое – 2 шт.
· Ложка столовая – 2 шт.
· Ложка чайная (каждому студенту) – 3-4 шт.
2. Получив материалы, необходимо внимательно прочитать ход работы и инструкцию по приготовлению на упаковке.
3. Охлаждение и взбивание смеси.
Содержание влаги в сухой смеси должно быть не более 4 %. Сухие смеси растворяют в холодной питьевой воде. Восстановленную смесь мороженого перед фризерованием не требуется подвергать какой-либо технологической обработке. Смесь замораживают во фризере, после чего фасуют и отправляют потребителю.
При замораживании продукта вручную:
· Берут две пластмассовые миски разного размера.
· На дно миски большего размера кладут льдосолевую смесь и заполняют ею все пространство между двумя мисками, вложенными одна в другую. Для приготовления льдосолевой смеси на 1 кг дробленого льда берут 200 г поваренной соли и перемешивают. Такая льдосолевая смесь может иметь температуру до минус 18 ºС.
· Перед охлаждением измерить температуру полученной льдосолевой смеси.
· Во внутреннюю миску (емкость для взбивания) налить 200 мл холодной воды или молока (объем предварительно определить мерным цилиндром). Туда же высыпать содержимое пакета. Полученную смесь взбивать до консистенции густой сметаны (одновременно идет и охлаждение смеси).
· Измерить температуру мороженого после приготовления.
4. Приготовленную (взбитую и охлажденную) массу мороженого переложить в емкость для замораживания, закрыть крышкой и поместить в морозильную камеру с температурой не выше минус 18 ºС.
5. Переписать данные, указанные на упаковке смеси: состав, энергетическую ценность, производителя и др.
6. Рассчитать расход холода на производство мороженого.
7. (Вторая работа) Определить способность мороженого (приготовленного и промышленного производства) противостоять таянию, или охлаждающий эффект мороженого. Об этом показателе судят по продолжительности накопления 10 мл смеси, образующихся при таянии образцов мороженого, помещаемых в термостат с температурой 25 °С.
· Определить температуру воздуха в помещении.
· Отмерить примерно 25 – 30 мл (около 15 г) каждого вида мороженого и поместить в два цилиндра.
· Определить, через сколько минут в цилиндрах накопится 10 мл смеси.
· Сравнить данные.
8. Определить качество приготовленного мороженого (органолептическая оценка) после его замораживания и холодильного хранения. Оценку качества отразить в виде таблицы (табл. 4).
Таблица 4
Оценка качества мороженого (пример)
| Показатель мороженого | Характеристика |
| Вкус | Чистый, характерный (нехарактерный) для данного вида мороженого, без посторонних привкусов (с посторонними привкусами) |
| Запах | Чистый, характерный (нехарактерный) для данного вида мороженого, без посторонних запахов (с посторонними запахами) |
| Консистенция | Однородная (неоднородная) по всей массе, достаточно плотная |
| Цвет | Однородный (неоднородный) |
| Наличие дефектов | Отсутствуют (если есть, перечислить) |
9. Определить качество мороженого промышленного производства. Оценку качества так же отразить в виде таблицы. Выписать данные, вынесенные на этикетку: название, производитель, состав, калорийность и др.
10. Сделать выводы по работе.
Вопросы для самоконтроля
1. Что такое мороженое? Какое оно бывает?
2. Для чего применяют стабилизаторы? Какие вещества могут использоваться в качестве стабилизаторов?
3. Какие основные операции включает в себя производство мороженого?
4. Какие операции осуществляются при обработке смеси для мороженого?
5. Какое оборудование используется при производстве мороженого?
6. Что происходит при фризеровании смеси?
7. На что влияет степень взбитости мороженого?
8. Какие можно выделить структурные элементы мороженого?
9. Какие бывают дефекты мороженого?
10. Как рассчитать расход холода при производстве мороженого?
5. Содержание отчета: название работы, цель работы, краткий теоретический материал, протокол полученных данных, анализ данных, выводы.
-20 -10 0 10 20 Т, °С
Рис. 3. Энтальпия смесей и мороженого (сверху вниз):
1 – плодово-ягодное, 2 – пломбир, 3 – молочное, 4 – сливочное (СИ)