ТЕХНОЛОГИЯ МОЛОКА И МОЛОЧНЫХ ПРОДУКТОВ

ТЕХНОЛОГИЧЕСКИЙ ПРОЦЕСС ПРОИЗВОДСТВА МОРОЖЕНОГО

Производство мороженого 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, пастеризуют, фильтруют, гомоге­низируют, охлаждают и проводят созревание смеси, заморажи­вание, фасуют и закаливают мороженое.

При отсутствии того или иного вида сырья делают перерас­чет рецептур.

Арифметический метод основан на применении графических способов расчета — по квадрату или треугольнику смешения. Его применяют при наличии двух-трех молочных компонентов.

Расчет алгебраическим методом предусматривает решение системы из трех уравнений с тремя неизвестными: по количе­ственному балансу сырья, по балансу жира и по балансу СОМО.

При расчете нормативным методом преобразуют основную рецептуру, что позволяет получить новые рецептуры мороже­ного, различающиеся между собой количественным соотноше­нием компонентов. При этом химический состав мороженого и номенклатура сырья полностью сохраняются.

Смесь приготавливают в емкостных пастеризаторах с мешал кой. Предварительно компоненты подготовляют и отвешиваю В первую очередь загружают жидкие компоненты — воду, Md локо, сливки, подогревают их до температуры 35—45 °С, обес печивающей 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 концен трацией жира, сахара, СОМО.

Обработка смеси. Обработка включает фильтрацию, пасте­ризацию и гомогенизацию.

Фильтрацией удаляются механические примеси и нераство - рившиеся частицы компонентов. Чтобы предупредить вторичное бактериальное обсеменение, фильтрацию (установку фильтров) лучше проводить до пастеризации. Обычно используют пасте- ризационно-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 по­лучению 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. Молочные смеси гомогенизируют при 12,5— 15 МПа, сливочные — при 10—12,5, пломбирные —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.

Охлаждение й 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, ага - роида 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 веще-| ства (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.

Фризерование смеси. Во время фризерования смесь насы­щается воздухом при одновременном частичном замораживании. В результате образуется новая фаза (кристаллы льда и жира), разделенная прослойками жидкой фазы. От правильности про­ведения этого процесса зависят структура и консистенция гото-^ вого продукта.

При замораживании происходит фазовое превращение воды,] при фризеровании смесей мороженого на молочной основе за« мерзает от 45 до 67%, а плодово-ягодных — только 25% от об-> щей доли влаги. Для получения мороженого хорошей конси-^ стенции необходимо, чтобы размеры кристаллов не превышали 100 мкм. Чем больше воды заморозится в процессе фризерова­ния, тем меньше времени потребуется на закалку и тем лучше будет качество мороженого. Температура начала заморажива-| ния смеси колеблется в пределах от —2,2 до —3,5 °С в зависи-| мости от вида смеси.

Структура мороженого зависит также от количества вводи­мого воздуха и его дисперсности. В мороженом хорошего каче­ства средний размер воздушных пузырьков должен быть не бо­лее 60 мкм. Мороженое с высокой взбитостью благодаря низкой| теплопроводности воздуха плавится медленнее. При недоста­точной взбитости оно получается слишком плотным, с грубої консистенцией и структурой, при слишком высокой — снегооб-1 разным, с хлопьевидной структурой. Взбитость — очень непо-1 стоянная характеристика и зависит от многих факторов: соста-| ва смеси (содержание сухих веществ и жира), свойств жира! и стабилизатора, эффективности гомогенизации, режима фри-| зерования, конструкции фризера, состояния его ножей. Смеси,! в которых используются свежие сливки, взбиваются лучше,! чем смеси со сливочным маслом. С увеличением содержания! сахара взбитость понижается, а время, необходимое для полу-} чения максимальной взбитости возрастает.

Жир ухудшает взбитость, так как жировые шарики ослаб­ляют перегородки между воздушными пузырьками. Но присут­ствие жира препятствует росту кристаллов льда, обеспечивая! тем самым нежную консистенцию мороженого. При взбитости! 100% в 1 г мороженого содержится около 8,3 млн воздушных] пузырьков с общей поверхностью 0,1 м2. Для СЛИВОЧНОГО МО-і роженого и пломбира достигается взбитость 70—100%, для мо-1 лочного — 50—60%, для мороженого фруктовых видов —' 35—40%.

В мороженом после фризерования большая часть жира пе­реходит в твердое состояние, жидкого жира остается 11—12%.

, Температура мороженого в конце фризерования составляет от —4,5 до —6 °С.

Для замораживания смеси используют фризеры периодиче­ского действия (ФПД) с рассольным охлаждением или непо­средственным испарением холодильного агента, а также фри­зеры непрерывного действия (ФНД) с непосредственным охлаж­дением.

Вместимость цилиндр'а в ФНД, обусловленная величиной кольцевого зазора между мешалкой и стенкой цилиндра, срав­нительно мала (2—4 л), что способствует интенсивному проте­канию процесса замораживания. Вращающаяся мешалка пере­мешивает смесь, вследствие чего в нее врабатывается воздух. При соприкосновении со стенкой цилиндра, в межстенном про­странстве которого циркулирует хладагент, смесь равномерно замораживается. Быстровращающиеся ножи-скребки отделяют намерзающий слой от стенок, и он под давлением, создаваемым насосами, непрерывно вытесняется из цилиндра.

Процесс насыщения смеси воздухом можно представить в три стадии: введение воздуха в смесь, его вработка, т. е. пере­мешивание, и равномерное распределение воздушных пузырьков при выходе мороженого из цилиндра. Взбитость мороженого в ФНД достигает 100%. Эта установка обеспечивает непрерыв­ность потока и дает возможность регулировать взбитость. Кро­ме того, благодаря интенсивности процесса замораживания улучшается структура готового продукта.

С 1968 г. в нашей стране вырабатывают мягкое мороженое. По вкусовым качествам мягкое мороженое значительно пре­восходит закаленное. Температура этого продукта после фри­зерования от —5 до —7 °С значительно выше, чем закаленно­го— до минус 20°С. 50—60% содержащейся в нем воды нахо­дится в замороженном состоянии. Его кислотность должна быть не выше 24 °Т, титр кишечной палочки не ниже 0,3 мл, общее количество микрофлоры на 1 мл смеси не более 150 тыс., взби­тость не менее 50—60%.

Мягкое мороженое вырабатывают на основе сухих смесей различных видов мороженого — молочного, сливочного, пломби­ра (с наполнителями и без них). При восстановлении они не требуют предварительной обработки перед фризерованием.

Фасование и закаливание мороженого. Выходящее из фри-. зера мороженое быстро фасуют и немедленно направляют иа закаливание, так как при задержке часть закристаллизованной воды может оттаять, что в дальнейшем приводит к образова­нию крупных кристаллов льд#.

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 тонкодиспергированной 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 вид брикетов на вафлях и без них, эскимо различных видов, в бу­мажных и вафельных стаканчиках, рожках из вафель, в каши - рованной 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 температур —224—30 °С.

Обычно процесс фасования и закаливания мороженого пол ностью механизирован: применяют поточные линии, состоящи из ФНД, дозатора-автомата и морозильного аппарата, соеди ненных системой транспортеров. Благодаря интенсивному пере мешиванию 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.

Для изготовления эскимо в линию входит эскимогенератор с закалочной формой рассольного охлаждения, дозатором, ме­ханизмом для введения в продукт палочек и глазировочного устройства. Смесь из фризера поступает в бункер фасовочного автомата-дозатора, формы заполняются на шагообразно движу­щейся карусели, вводятся в продукт палочки. Далее мороженое поочередно проходит зону закаливания, где формы омываются рассолом температурой —40 °С, и зону оттаивания с темпера­турой рассола 30—35 °С. Оттаявшее с поверхности эскимо по­ступает в глазировочную камеру, подсыхает и подается по желобу на заверточный автомат. Можно использовать автомати­зированную линию с морозильной камерой воздушного охлаж­дения. Мороженое поочередно проходит зоны спокойного и ин­тенсивного движения воздуха, в которых оно вначале отверде­вает, а затем закаливается до температуры —12-;—14°С, Весь процесс длится 15—20 мин. Далее формы обдуваются горячим воздухом, в результате чего мороженое подтаивает и легко из­влекается из форм, глазируется, обсушивается и поступает на заверточную машину и дальнейшее закаливание в камеру.

Глазурь для мороженого вырабатывают по рецептурам, куда входит шоколадный кувертюр, какао-масло, какао-порошок, са­харная пудра, сливочное несоленое масло высшего сорта. Для изготовления глазури масло медленно разогревают при темпе­ратуре 35—38 °С в котлах с паровым или водяным обогревом, В расплавленное масло добавляют какао-порошок или шоко­ладный кувертюр (какао-порошок предварительно смешивают с сахарной пудрой). Всю массу тщательно перемешивают и вы­ливают из котла небольшими порциями в ванночки для глази­рования. При температуре выше 40 °С смесь разделяется на составные части и масло всплывает. Такая перегретая глазурь плохо ложится на эскимо. Повторный разогрев придает глазури салистый вкус, поэтому ее готовят в количестве, не превышаю­щем дневной потребности.

Для выработки тортов из мороженого используют линию производительностью 480 кг/ч. Фризерованную смесь (пломбир­ную или несколько видов послойно) подают на фасовочную машину, которая дозирует мороженое в коробки. Мороженое в коробках, проходя через морозильный аппарат с температурой —37 °С, закаляется и подается на конвейер отделочного стола. Для отделки тортов и пирожных из мороженого используют сливочные кремы, изготовленные по рецептурам, куда входят цельное сгущенное молоко с сахаром, сливочное несоленое мас­ло высшего сорта, свекловичный сахар, ванилин и вода. Для изготовления кремов смесь сгущенного молока с водой и саха­ром пастеризуют при 85 °С в течение 5 мин, а затем охлаждают до 32—35 °С и добавляют ванилин. Масло нарезают небольши­ми кусочками, загружают в кремосбивальную машину, вводят небольшими порциями пастеризованную смесь и взбивают до получения однородной кремообразной массы. Крем изготовля­ют в количестве, рассчитанном на одну рабочую смену,

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 —18ч—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.