Оборудование для производства мороженого

Размещено на http://www.allbest.ru/

Размещено на http://www.allbest.ru/

Введение

технологический мороженое фризер

Мороженое является одним из самых любимых и популярных продуктов населения нашей страны. Это объясняется не только его приятными вкусовыми свойствами, но также высокой пищевой и биологической ценностью. Предшественниками мороженого можно считать смешанные со снегом или льдом натуральные или подслащенные фруктовые соки, которые в Китае использовали почти 3000 лет тому назад. Именно от китайцев «секрет» мороженого в виде фруктового льда стал известен в Европе. Венецианский путешественник Марко Поло привез его рецептуры из путешествия по Китаю в конце века. Затем, с открытием замораживающей способности смеси селитры со льдом, появилась возможность замораживать фруктовые соки. В 1660 году итальянец Франческо Прокопио открыл в Париже торговлю мороженым. Через 16 лет в Париже насчитывалось уже 250 кондитеров - изготовителей мороженого. До середины V века мороженое продавали только летом, а с 1750 года преемник Прокопио-де Бюисон и другие мороженщики стали производить и продавать этот продукт круглый год. Вслед за Францией мороженое стали вырабатывать в Италии, Австрии и США. Однако широкого распространения мороженое в то время не получило, так как было довольно сложно обеспечить круглосуточное снабжение производителей средствами охлаждения и замораживания. Положение существенно изменилось после появления в конце века холодильных машин. В России свои виды мороженого любили в среде простого народа, а по европейским рецептам готовили только для царского двора и знати. В книге «Новейшая и полная поваренная книга», изданной в 1791 году в Москве, имелись сведения, как делать мороженое из сливок, шоколада, яичных белков, малины, клюквы, смородины, вишни, лимонов, апельсинов и других фруктов. В 1845 году русскому купцу Ивану Излеру был выдан патент на «машину для приготовления мороженого», но еще долго его вырабатывали в кустарных условиях и в небольших количествах.

Началом промышленного производства мороженого в России принято считать 1932 год, когда в Москве на молочном комбинате и холодильнике №2 были созданы первые цеха по производству этого продукта. В 1945 году при Всесоюзном научно-исследовательском институте холодильной промышленности (ВНИХИ) была организована специализированная лаборатория, которая стала головной в разработке технологий производства мороженного. В 90-х годах произошел резкий спад производства мороженого, вызванный серьезными проблемами в экономике - развалом государственной системы оптовой торговли, высокой инфляцией, падением уровня жизни большинства населения. Но и в этих условиях отрасль устояла. Однако рыночная ситуация заставила производителей мороженого активнее заняться техническим перевооружением, расширением ассортимента, внедрением новых сырьевых компонентов и упаковочных материалов.

1. Описание технологических процессов, осуществляемых в оборудовании линии

1.1 Обоснование ассортимента выпускаемой продукции

Сегодня мороженое - это сладкий взбитый замороженный продукт, который вырабатывается из приготовленных по специальным рецептурам жидких смесей, содержащих в определенных соотношениях составные части молока, плодов, ягод, овощей, сахарозу, в некоторых рецептурах - яичные продукты, вкусовые и ароматические вещества.

По введенному с 1 января 2005 года ГОСТ Р 52175-2003 «Мороженое молочное, сливочное и пломбир. Технические условия» существуют следующие основные типы мороженого:

- Молочное (жирность до 4%);

- Сливочное (жирность до 10%);

- Пломбир (жирность до 15%);

- Фруктовое (на основе фруктовых соков, с нулевой жирностью).

По способам выработки мороженое подразделяют на закаленное, мягкое и домашнее. Мягким называется мороженое, которое вырабатывается в основном на предприятиях общественного питания и употребляют в пищу сразу же после выхода из фризера (температурой -5… - 7 ⁰С). По виду оно напоминает крем. Закаленное мороженое классифицируют по виду продукта и наполнителя и по виду фасования. По виду продукта и наполнителя оно подразделяется на основные и любительские виды.

Для мороженого характерны высокая пищевая ценность и хорошая усвояемость организмом. В этом продукте, выработанном на молочной основе, содержится молочный жир, белки, углеводы, минеральные вещества, витамин А и витамины группы В, Д, Е, Р и различные минеральные соли. Мороженое, в состав которого входят плоды и ягоды - богато витамином С.

Кроме того, мороженое имеет высокие вкусовые качества, что также повышает его пищевую ценность. Мороженое полезно не только своей питательностью и калорийностью, естественностью входящих в него ингредиентов, но и своими лечебно-профилактическими свойствами, в том числе при склонности к ангине.

По способам выработки мороженое подразделяют на закаленное, мягкое, домашнее.

Закаленное мороженое - это продукт, изготавливаемый в производственных условиях, который после фризерования для повышения стойкости при хранении замораживают (закаливают) до низких температур (-18°С и ниже). В таком виде его сохраняют до реализации. Закаленное мороженое отличается высокой твердостью.

Закаленное мороженое, производимое в нашей стране, подразделяют на основные и, так называемые, любительские виды (таблица 1). Каждый из них включает разновидности продукта, отличающиеся по составу и органолептическим показателям.

Основные виды включают: мороженое на молочной основе (молочное, сливочное, пломбир); плодово-ягодное и ароматическое.

Любительские виды вырабатывают: на молочной основе («Морозко», «Белоснежка», «Мечта», «Снежинка», «Фантазия»; мороженое кисломолочное - ацидофильное «Снежок» и «Свежесть», «Кислинка», приготовленное с применением закваски и многие другие); плодово-ягодной или овощной основе («Фруктовый лед», «Ягодное», «Томатное», «Клюквенное» и др.); из плодов и ягод с добавлением молочной основы («Смородинка», «Золотая осень», «Шербет», «Ярославна» и др.); с использованием куриных яиц; многослойное мороженое; мороженое специального назначения - для диабетиков (с сорбитом и с ксилитом), «Бодрость» и др.

Закаленное мороженое также подразделяют по способу фасования на весовое (в ящиках из картона с полиэтиленовыми вкладышами и в гильзах); крупнофасованное (в картонных коробках, торты, кексы); мелкофасованное (в брикетах, батончиках, вафельных, бумажных и пластиковых стаканчиках, рожках или конусах, фигурное мороженое в шоколадной, молочно-шоколадной, плодово-ягодной и других видов глазури и неглазированное, пирожные) и др. [1,2,3].

Химический состав закаленного мороженого приведен в таблице 1.1.

Таблица 1.1 - Химический состав закаленного мороженого [1,2,3]

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	29,0
крем-брюле, шоколадное	3,5	16,5	30,0
с плодами и ягодами	8,0	16,0	29,0
Сливочное:
без наполнителя, с орехами, изюмом, кофейное, с цикорием	10,0	14,0	34,0
крем-брюле, шоколадное	10,0	15,0	35,0
с плодами и ягодами	8,0	15,0	33 0
Пломбир:
без наполнителя, с орехами, изюмом, кофейный, с цикорием.	15,0	14,0	39,0
крем-брюле, шоколадный	15,0	16,0	41,0
с плодами и ягодами	12,0	15,0	37,0
Плодово-ягодное		27,2	30,0
Ароматическое		25,0	25,0
Мороженое любительских видов:
«Морозко» сливочное	8,0	14,0	32,0
«Морозко» пломбир	12,0	15,0	37,0
«Кислинка»	2,5	17,5	32,0
«Белоснежка»		17,0	29,0
« Прохлада»		30,0	33,5
«Фруктовый лед»		27,0	27,0

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 I рынке появились готовые сухие смеси, содержащие высокоэффективные комплексные стабилизаторы-эмульгаторы, ароматизаторы, красители, позволяющие быстро приготовить мороженое гарантированного качества (например, сухие смеси «Валери-микс» и др.), мягкое мороженое получило широкое распространение.

В проекте используются рецептуры, разработанные на ОАО «МК Ставропольский» г. Ставрополя (ТУ 9228-005-00437064-93).

Таблица 1.2 - Ассортимент вырабатываемой продукции (ТУ 9228-005-00437064-93)

№ п/п	Название мороженого	Вид смеси	Форма выпуска	Масса порции, кг	План выпуска, кг/сутки
1	Пломбир шоколадный	пломбир	брикет на вафлях	0,075	1000
2	«Белочка»	молочная с наполнителями	эскимо в шоко-ладной глазури	0,05	1000
3	«Молочное»	молочно-растительная	молочное в вафельном стаканчике	0,075	1000
4	Пломбир «Капучино»	пломбир	эскимо в шоко-ладной глазури	0,05	1000
5	«Крем-Ликер»	пломбир	сахарный рожок	0,075	1000

1.2 Производство мороженого

1. Приготовление смеси. Смесь приготавливают в емкостных пастеризаторах с мешалкой. Предварительно компоненты подготовляют и отвешиваются. В первую очередь загружают жидкие компоненты - воду, молоко, сливки, подогревают их до температуры 35-45°С, обеспечивающей 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 концентрацией жира, сахара, СОМО.

2. Обработка смеси. Обработка включает фильтрацию, пастеризацию и гомогенизацию. Фильтрацией удаляются механические примеси и не растворившиеся частицы компонентов. Чтобы предупредить вторичное бактериальное обсеменение, фильтрацию (установку фильтров) лучше проводить до пастеризации. Обычно используют пастеризационно-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. Пастеризацияпроводится 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 по лучению 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. Пломбирные смеси гомогенизируют 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.

3 Охлаждение и 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, агароида 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 вещества (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.

4. 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 готового продукта.

При замораживании происходит фазовое превращение воды, при фризеровании смесей мороженого на молочной основе замерзает от 45 до 67% от общей доли влаги. Для получения мороженого хорошей консистенции 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 замораживания смеси колеблется в пределах от -2,2 до -3,5°С в зависимости 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 грубой консистенцией и структурой, при слишком высокой - снегообразным, с хлопьевидной структурой. Взбитость - очень непостоянная характеристика и зависит от многих факторов: состава смеси (содержание сухих веществ и жира), свойств жира и стабилизатора, эффективности гомогенизации, режима фризерования, 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 получения 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 1г мороженого содержится около 8,3 млн. воздушных пузырьков с общей поверхностью 0,1м2. Для сливочного мороженого и пломбира достигается взбитость 70-100%.

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.

5 Фасование и закаливание мороженого. Выходящее из фризера мороженое быстро фасуют и немедленно направляют на закаливание, так как при задержке часть закристаллизованной воды может оттаять, что в дальнейшем приводит к образованию крупных кристаллов льда.

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 тонко диспергированной 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 виде брикетов на вафлях и без них, эскимо различных видов, в бумажных и вафельных стаканчиках, рожках из вафель, в кашированной 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 температура -22-30°С. Обычно процесс фасования и закаливания мороженого полностью механизирован: применяют поточные линии, состоящие из ФНД, дозатора-автомата и морозильного аппарата, соединенных системой транспортеров. Благодаря интенсивному перемешиванию охлажденного до -30°С воздуха в морозильном аппарате закаливание длится 35-45 мин, выходящее мороженое имеет температуру -12 ч-18°С. Такое быстрое закаливание способствует образованию мелких кристалликов льда с нежной структурой мороженого.

6. Глазирование мороженого. 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.

7. 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 -18-25°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.

2 Обзор конструкций-аналогов проектируемой машины

2.1 Особенности работы фризеров

Фризер - это профессиональный аппарат, предназначенный для качественного приготовления мягкого и твердого мороженого. Фризер одновременно насыщает воздухом, перемешивает, замораживает предварительно приготовленную жидкую смесь до температуры ?4°С, ?8°С. В фризере стоит мощный мотор (или два мотора), который вращает миксер внутри замораживающего цилиндра. Стенки замораживающего цилиндра постоянно охлаждаются с помощью компрессора (принцип охлаждения такой же как в любом другом холодильном аппарате), в цилиндр из бункера поступает смесь, которая, перемешиваясь, замерзает. После замерзания смеси, в зависимости от типа фризера, она дозируется в стаканчики или выгружается в гастроемкость.

Фризеры различаются / классифицируются по следующим параметрам:

· в зависимости от продукта на выходе (фризеры для твердого и фризеры для мягкого мороженого);

· вариант исполнения фризера (настольный или напольный);

· производительность фризера;

· объём бункера для смеси;

· объём цилиндра или цилиндров замораживания;

· тип охлаждения в фризере;

· наличие пастеризации;

· наличие воздушной помпы.

Основным отличием между фризерами для твердого мороженого и фризерами для мягкого мороженого - это температура продукта на выходе. В фризерах для твердого мороженого (еще называют батч-фризеры) она составляет ?8°С, ?12°С, а в фризерах для мягкого мороженого около ?8°С. В фризерах кроме мороженого можно готовить другие холодные десерты, такие как гранито, сорбетто, фроузен-йогурт и многое другое.

2.2 Конструкции фризеров

Отличительной чертой фризеров непрерывного действия является то, что все операции - загрузка, фризерование и выгрузка - осуществляются в них непрерывно.

Другой особенностью фризеров непрерывного действия является кратковременность фризерования, которая длится несколько секунд в сравнении с 3-15 минутами работы фризеров периодическогодействия.

Принципиальная схема фризера непрерывного действия с системами подачи продукта во фризер с аммиачным охлаждением показана на рис. 14.

Смесь поступает в рабочий цилиндр 1, охлаждается в нем и частично замораживается. Система подачи продукта включает насос 5, производительность которого превышает заданную примерно в 2 раза.

Недостающий объем всасывания компенсируется воздухом, и смесь по трубопроводу 6 поступает в рабочий цилиндр

Из общей сети хладагента после очистки на фильтре часть жидкого аммиака попадает в аккумулятор 7, а другая его часть проходит через регулятор давления к инжектору 8.

Подготовленная к фризерованию смесь мороженого из бака 1 подается во фризер двухступенчатым насосом 9. В этом насосе имеется штуцер, через который засасывается воздух в объеме, превышающем объем смеси мороженого. В цилиндре 3 происходит термомеханическая обработка смеси. Для выхода фризерованной смеси из рабочего цилиндра установлен клапан противодавления 4. Воздух, поступающий во фризер, проходит через обратный клапан 10 с фильтром. Жидкий аммиак поступает в регулирующий вентиль 5 и аккумулятор 8. Другая его часть через регулятор давления инжекции 6 направляется к инжектору 7, откуда жидкий аммиак поступает для охлаждения смеси в рубашку фризера. Парожидкостная смесь из рубашки возвращается в аккумулятор 8.

Фризер Б6-ОФ2-Ш производительностью 600 кг/ч целесообразно эксплуатировать на предприятиях, имеющих многократные циркуляционные системы охлаждения жидким аммиаком. Фризер состоит из следующих основных частей: рабочего цилиндра с охлаждающей рубашкой, бака для смеси, мешалки с приводом, двух шестеренчатых насосов, трубопроводов и электрооборудования. Внутри цилиндра размещена мешалка со взбивающим устройством и ножами. При вращении мешалки ножи прижимаются к внутренней поверхности цилиндра, снимают намороженный слой смеси.

Рабочий цилиндр имеет охлаждающую рубашку в виде спирали, покрытой слоем теплоизоляции и кожухом. Привод мешалки включает в себя электродвигатель, редуктор, клиноременную передачу. Привод шестеренных насосов состоит из электродвигателя и редуктора, обеспечивающего разную частоту вращения их валов. Трубопроводы служат для функционирования систем подвода и отвода аммиака, подачи смеси и насыщения ее воздухом. Они снабжены вспомогательным оборудованием, показывающими и предохранительными приборами.

При этом насос второй ступени засасывает воздух, проходящий через воздушный клапан и фильтр, и подает насыщенную воздухом смесь в рабочий цилиндр. Смесь в цилиндре соприкасается с охлаждаемыми аммиаком стенками, замерзает и срезается ножами. Мешалка со взбивающим устройством дополнительно взбивает замороженную смесь и выводит готовый продукт из фризера. Клапан противодавления создает в рабочем цилиндре необходимое давление для обеспечения требуемого качества продукции. С его помощью в рубашке цилиндра можно регулировать взбитость готового продукта при постоянной температуре испарения аммиака. Давление смеси во фризере измеряют манометром, а степень насыщения смеси воздухом - мановакуумметром. Контроль за температурой продукта осуществляется на пульте управления с помощью логометра с термопреобразователем.

Жидкий переохлажденный аммиак от напорного коллектора циркуляционной системы поступает в рубашку рабочего цилиндра, пройдя через ручной запорный вентиль, фильтр и запорный мембранный вентиль с электромагнитным приводом. Проходя по спиральным каналам охлаждающей рубашки рабочего цилиндра, аммиак забирает теплоту от смеси мороженого и выходит из фризера по трубопроводу, на котором установлены предохранительный клапан, мановакуумметр, ручной запорный вентиль. Рабочее давление жидкого аммиака на входе фризера должно составлять 250 кПа. После выхода из фризера мягкое мороженое готово к употреблению.

Фризеры «Торнадо»: FC30, FC60, FC100, FC160, FC200 и FC300.

Фризер «Торнадо» (рис. 17) предназначен для приготовления мороженого методом охлаждения, насыщения воздухом, взбивания и замораживания молочной, сливочной, пломбирной, плодово-ягодной смеси с наполнителем и без него. Фризер - непрерывного действия со встроенной холодильной машиной, работающей на хладоне R22. Область применения фризера - цеха и фабрики мороженого, кафе. Условия эксплуатации: закрытое помещение при температуре окружающей среды от +10 до +35°С и относительной влажности не более 80% (температура 20°С). В фризере установлены агрегаты BITZER (Германия). Варианты охлаждения агрегата - воздушный и водяной.

Фризер одноцилиндровый непрерывного действия МК-ОФФ-1

Фризер МК-ОФФ-1 предназначен для насыщения воздухом, взбивания и замораживания смеси в производстве мороженого при непрерывном технологическом цикле и может быть применен на молоко-заводах и на перерабатывающих предприятиях агропромышленного комплекса, не имеющих циркуляционной системы охлаждения жидким аммиаком и оборотной водой. Основные технические характеристики одноцилиндрового фризера непрерывного действия МК-ОФФ-1 даныниже.

Производительность фризера, кг/ч, при температуре

мороженого на выходе:

минус 5,5°С……………………………… ……………………100…400

минус 2,5°С………………………………. …………………….До 600

Температура исходной смеси,°С, не выше………………………… +4

Температура мороженого на выходе,°С………………. От -5 до -8

Взбитость мороженого (в зависимости от состава

смеси), %……………………………………… ……………………..До 120

Рабочее давление в рабочем цилиндре, МПа………………. До 0,85

Установленная мощность, кВт, не более…………………………. 12,8

Электропитание………………………. Трехфазное (220±22)/(380±38) В

Габаритные размеры, мм………………………………. 1570Ч800Ч1750

Масса, кг……………………………………………………………. 575

Отличительные особенности фризера МК-ОФФ-1:

- мороженое изготовляется из сухих или жидких натуральных молочных, молочно-фруктовых или фруктовых смесей с возможностью добавки различных мягких вкусовых наполнителей и красителей;

- фризер отвечает требованиям современного технического уровня, обеспечивает номинальный выход мороженого при температуре окружающего воздуха до +25°С и влажности до 95%;

- в конструкции фризера используются импортные комплектующие изделия высокой надежности ведущих зарубежных фирм и экологически безопасный хладагент R404A.

Аппарат непрерывного действия «Фризер 600»

«Фризер 600» предназначен для выпуска мороженого на молочной основе: молочное, сливочное, пломбир (рис. 18).

Основные узлы фризера:

- морозильный цилиндр с мешалкой и взбивателем;

- насос для подачи исходной молочной смеси и воздуха;

- система охлаждения с полугерметичным компрессором фирмы Copeland (Германия);

- пульт управления с цифровой индикацией текущего состояния основных рабочих параметров фризера и выдачей текстовой информации по режиму его работы;

- рама из нержавеющей стали;

- ручные органы управления взбитостью мороженого и давлением смеси мороженого в морозильном цилиндре (установлены на передней панели);

- облицовка фризера, а также детали и узлы, соприкасающиеся

с пищевыми средами и подлежащие санитарной обработке, выполнены из коррозионностойких материалов, разрешенных к применению в пищевой промышленности.

Система управления работой фризера обеспечивает:

- световую индикацию и контроль следующих рабочих параметров на пульте управления:

- расход смеси мороженого;

- температуру готового мороженого;

- давление смеси мороженого в цилиндре;

- ток электродвигателя привода взбивателя;

- плавное регулирование производительности насоса подачи смеси мороженого и холодопроизводительности компрессора за счет использования частотных преобразователей;

- запоминание последнего режима работы фризера, что позволяет при последующем его пуске быстрее выйти на рабочий режим;

- защиту морозильного цилиндра и насоса от превышения в них давления выше допустимого;

- защиту привода взбивателя от перегрузки при понижении температуры мороженого ниже допустимой и аварийную защиту компрессора с выдачей текстовой информации на пульт управления о виде срабатывания защиты;

- полуавтоматический режим мойки внутренних полостей, контактирующих с молочной смесью. Основные технические характеристики аппарата «Фризер 600» приведены ниже.

Температура исходной смеси,°С……………………………..От 2 до 6

Взбитость мороженого на выходе, %……………………….О40 до 100

Габаритные размеры, мм, не более:

ширина……………………………………………………………700

длина……………………………………………………………….1200

высота……………………………………………………………..1600

Давление смеси мороженого в цилиндре

при фризеровании, МПа, не более……………………………. 0,6

Масса, кг, не более………………………………………………..620

Напряжение питания, В………………………………..Трехфазное, 380

Производительность фризера, л/ч, кг/ч………………..От 300 до 600

(от 150 до 300)

Расход охлаждающей воды, м3/ч, не более… 1,8

Система взбивания………………………………….Непосредственная

Температура воды на входе в конденсатор,°С………….33

Температура мороженого на выходе,°С…………………..От -2 до -5

Тип насоса………………………………………………….Поршневой

Установленная электрическая мощность, кВт………….11

Хладоагент………………………………………………………………R22 (ГОСТ 8502-93)

Частота питания сети, Гц…………………………………………50

Фризеры «Эльбрус-800»

Фризеры непрерывного действия «Эльбрус-800» предназначены для взбивания и охлаждения мороженого до -3°С.

Производительность фризера - 100 кг/ч, или свыше 200 л готового мороженого за один час работы. На этом оборудовании можно вырабатывать до 800 кг мороженого за 10 ч работы, или 12 000 порций вафельных стаканчиков объемом 120 мл. Взбитость регулируется специальным воздушным клапаном. Внутри фризера установлен насос, который закачивает смесь в шнековую камеру, а также осуществляет забор воздуха. Скорость подачи легко регулируется и отображается на цифровом табло. В шнековой камере автоматически поддерживается постоянное избыточное давление.

Готовое мороженое может выпускаться как непрерывно, с последующей подачей в электромеханический дозатор, так и выдаваться сразу в стаканчик в пульсирующем режиме. Для этого оператор управляет раздачей с помощью специального крана. На фризере «Эльбрус-800» установлены системы защиты от примерзания шнека, от недостаточного напора воды, от перегрева и переохлаждения компрессорной установки. За счет повышения взбитости (до 100%) себе-

стоимость мороженого значительно снижается. Основные технические характеристики фризера «Эльбрус-800» даны ниже.

Производительность, 0 12 Tfкг/смену……………………………. 800

Производительность (по выходу мороженого):

при температуре окружающей среды менее +24°С

и температуре загружаемой смеси менее +12°С, кг/ч……. 100

с уровнем взбитости 100%, л/ч……………………………………. 200

Температура готового мороженого,°С………………. От - до -

Потребляемая мощность, кВт……………………………………… 9,1

Электропитание…………………………………………………. 3Ч380 В

Габаритные размеры, мм:

длина…………………………………………………………………………… 1250

ширина……………………………………………………………… 800

высота………………………………………………………………. 1650

Масса, кг………………………………………………………………. 300

Фризер непосредственного действия «Matrix Gelato Machines»

Фризер данной марки (рис. 19) имеет большую производительность, и в нем можно охлаждать смесь мороженого до низкой температуры - минус 10°С.

Фризер предназначен для работы в непрерывном автоматическом режиме. Взбитость может регулироваться в диапазоне от 30 до 130%. Смесь мороженого после выхода из фризера имеет идеальную кремовую структуру, она достаточно плотная и идеальна для напол нения упаковки и работы на экструзионных линиях. Производительность - от 300 до 1200 л/ч; температура мороженого,°С: от -4 до -10.

Фризеры СОRЕМА для изготовления мягкого мороженого отличаются высокой производительной мощностью и невысокой стоимостью при минимальных затратах энергии. Модели выполнены в двух вариантах - напольном и настольном. Установки надежны в эксплуатации.

3. Описание назначения, устройства и принципа действия проектируемой машины

Фризер марки Б6-ОФШ (рис. 1) предназначен для производства мороженого путем охлаждения, насыщения воздухом и замораживания молочной, сливочной, пломбирной, плодово-ягодной, аромати ческой исходных смесей без наполнителя и с наполнителем. Устанавливается на фабриках морожного хладкомбинатов.

Техническая характеристика

Производительность техническая (по исходной смеси мороженого),

кг/ч…………………………………………………………………485-630

Количество цилиндров, шт.…………………………………………. 1

Диаметр цилиндра, мм……………………………………………….158

Поверхность охлаждения, м………………………………………… 0,5

Температура исходной смеси мороженого, К (°С)……………. 279 (6)

Температура мороженого на выходе из фризера, К (С)………… 268 (-5)

Взбитость мороженого, %…………………………………………..40-100

Давление аммиака на входе в фризер, кПа (кгс/см)………….250 (2,5)

Расход аммиака, м /ч……………………………………………………. 5

Температура кипения аммиака, К (С)………………………. 243 (-30)

Расход холода, Вт (ккал/ч)………………………………. 29000 (25000)

Вместимость бака для смеси, л……………………………………. 200

Мощность установленных электродвигателей, кВт……………..17

Габаритные размеры, мм:

длина………………………………………………………………. 2130

ширина *. * * *………………………………………………………….36

высота…………………………………………………………………..1565

Масса фризера (с электрошкафом и баком для смеси), кг……….1420

Фризер марки Б6-ОФШ состоит из следующих основных частей: цилиндра, аммиачной системы, насоса с приводом, корпуса, бака для смеси, шкафа электрооборудования.

Цилиндр является основным рабочим органом фризера (рис. 3), где происходит взбивание и замораживание смеси мороженого. Он состоит из внутреннего цилиндра - трубы из стали 20 с хромированной внутренней поверхностью, рубашки, внутри которой проходит аммиак, охлаждающий смесь в цилиндре. Рубашка фланцем с одной стороны крепится к вертикальной части станины, с другой - опирается на ее горизонтальную часть» Подвод аммиака к рубашке осуществляемся через патрубок.

Пройдя вдоль цилиндра по винтовой линии, образованной шнецом, аммиак отводится на рубашки.

Внутри цилиндра расположена мешалка с взбивающим устройством и легкосъемными ложами» Мешалка приводится в движение от двигателя через клиноременную передачу и вал, с которым у задней цапфы мешалки имеется шлицевое соединение. Передняя цапфа мешалки поддерживается корпусом, неподвижно закрепленным в передней крышке цилиндра. Ноки при вращении мешалки прижимаются к внутренней поверхности цилиндра и снимают с нее намерзший слой смеси.

Подача смеси в цилиндр осуществляется через крышку, а выход готового мороженого-1 ерез патрубок в крышке, клапан противодавления и трехходовой кран.

Подача смеси из бака в цилиндр осуществляется двумя шестеренными насосами приводимыми от регулируемого электропривода через редуктор. Насосы крепятся к редуктору га кронштейнах.

Насос состоит из ведущего и ведомого валов, двух шестерен, установленных в корпусе. Цапфы валов опираются на втулки, расположенные в крышках. Уплотнение ведущего вала осуществляется сальниками, поджимаемыми пружиной.

Аммиачная система охлаждения состоит из запорного вентиля, установленного на входе во фризер, электромагнитного запорного клапана, соединенных трубопроводом с маслоотстойником и рубашкой цилиндра.

Маслоотстойник с вентилем служат для отстоя и слива масла, попадающего с аммиаком в рубашку цилиндра. На Выходе из рубашки установлены предохранительный клапан и запорный вентиль. Дренажная линия имеет электромагнитный клапан и вентиль*

Бак для смеси представляет собой сварной сосуд с двойными стенками, между которыми заложена теплоизоляция. В верхней части бака на кронштейне установлен привод мешалки, состоящий из двигателя и редуктора, соединенных муфтой. Бак закрыт крышкой.

Поддержание необходимого уровня смеси в баке осуществляется при помощи поплавкового регулятора, состоящего из поплавка, клапана и пружины.

Готовая смесь» предварительно гомогенизированная и охлажденная до температуры не выше 279 К (в C) _t попадает из танка хранения самотеком или при помощи насоса в приемный бак. Поплавковый клапану находящийся в приемном бачке, поддерживает постоянный уровень смеси в баке и превращает его переполнение. Мешалка предназначена для повышения равномерности смеси, забираемой из бака. Смесь из бака поступает в шестиренчатый носос I ступени и подаётся на насос II ступени.

В линии между насосами благодаря разной скорости вращения валов образуется вакуум. Через воздушный клапан насос 2 ступени засасывает воздух и насыщенную воздухом смесь подает в цилиндр, где она, соприкасаясь со стенками цилиндра, охлаждается переохлажденным аммиаком» проходящим через окружающую цилиндр рубашку. При вращении мешалки ножи прижимаются к стайка цилиндра и снимают о нее намерзший слой смеси.

Полученное таким образом мороженое под давлением насоса II ступени выходит на клапан противодавления и кран. Ни линии между насосом и 2 ступени и цилиндром установлен манометр для измерения давления смеси во фризере, на линии между насосами-мановакууметр, показывающий степень насыщения смеси воздухом.

4. Рекомендации по эффективной эксплуатации фризеров

Основные обязанности оператора фризера непрерывного действия относятся к регулированию количества воздуха, вводимого в смесь для получения требуемой взбитости температурой хладагента камеры фризерования для обеспечения требуемой вязкости продукта на выходе из установки. Эти два параметра нуждаются в постоянном контроле. После того как система выйдет на стабильный режим работы изменения обычно бывают минимальными. Стабильность достигается, когда температура оборудования за счет отвода запасенной теплоты понижена до устойчивого состоим них, а расход смеси и воздуха стабилизированы. Источником ошибок в регулировании и основном является захваченный смесью воздух, который появляется в результате добавления в резервуар со смесью не полностью расплавленной, повторно используемой смеси (уже прошедшей фризер) или из-за утечек воздуха со стороны всасывающей) смесь насоса. Кроме того, воздух может остаться после операций смешивания ингредиентов смеси*

Для оптимизации работы фризера смесь должна иметь предусмотренный состав и обрабатываться в запланированном режиме. Введение воздуха перед замораживанием должно быть сведено к минимуму (при этом может потребоваться отвод воздуха). Смесь, подвергаемая повторному замораживанию, должна обрабатываться заново (как для оптимизации фризеровапия, так и для обеспечения микробиологической безопасности). Смесь должна поступать к насосу фризера при постоянной низкой температуре и при постоянном давлении.

Особое внимание следует уделять техническому уходу и обслуживанию фризера и системы охлаждения. Для надлежащей работы оборудования необходимо выполнять следующие требования:

¦ рубашка с аммиаком должна быть чистой, без масла, воды и нелетучих фракций аммиака; необходимо регулярно ее проверять и сливать из ловушки воду, масло и т.п.; I

¦ лезвия скребков должны быть острыми, чистыми и ровными; чтобы не погнуть или не повредить их, с ними необходимо обращаться очень аккуратно;

¦ насосы смеси должны поддерживаться в надлежащем рабочем состоянии (особенно следует следить за смазкой и натяжением ремней);

¦ во фризере должен поддерживаться требуемый запас хладагента, для чего необходим регулярный технический уход за всей системой охлаждения; постоянное давление всасывания должно поддерживаться на уровне примерно па 6,9 кПа ниже номинального рабочего давления фризера; недостаток жидкого хладагента и значительное увеличение давления всасывания могут привести к получению на выходе излишне мягкого продукта.

Список литературы

1. Арсеньева Т.П. Справочник технолога молочного производства. Том 4 Мороженое. Санкт-Петербург: ГИОРД, 2002.

2. Бровко О.Г, Гордиенко А.С, Дмитриева А.Б. Товароведение пищевых продуктов. М.: Экономика, 1989.

3. Крусь Т.Н, Храмцов А.Г, Волокитина З.В. Технология молока и молочных продуктов. М.: КолосС, 2004.

4. Оленев Ю.А. Справочник по производству мороженого. М.: ДеЛи, 2004.

5. Оленев Ю.А. Технология и оборудование для производства мороженого. М.: ДеЛи, 1999.

-М.: ДеЛи Принт, 204. - 320 с.

Размещено на Allbest.ru

...