Производство зефира

РЕФЕРАТ

Курсовой проект содержит 96 страниц, 84 таблицы, 19 источников, 2 листа демонстрационного материала формата А1.

Объектом курсового проекта является кондитерский цех мощностью 0,78 т в сутки.

Цель работы – разработка проекта цеха по выпуску кондитерских изделий в ассортименте:

– зефир «Ванильный»;

– зефир «Лимонный»;

– зефир в шоколадной глазури.

Пояснительная записка включает разделы технико–экономического обоснования производства, технологическую часть, описание основного оборудования, аналитический контроль и экономическую часть.

Графическая часть проекта содержит технологические схемы, компоновочный план, производственные рецептуры кондитерских изделий, а также экономические показатели производства.

В процессе проектирования приведены  технологические расчеты и на их основе подобрано серийно–выпускаемое отечественное оборудование.

СОДЕРЖАНИЕ

ВВЕДЕНИЕ

Кондитерская промышленность является важной отраслью пищевой индустрии. Она вырабатывает пищевые продукты высокой калорийности и усвояемости. Указанные свойства присущи кондитерским изделиям благодаря применению для их производства многих видов высококачественного сырья, такого как сахар, карамельная патока, жиры, молочные и яичные продукты, какао–бобы, ягоды, фрукты, мука.

Кондитерские  изделия известны человечеству с  незапамятных времен. Основным сырьем для изготовления этих изделий первоначально  был мед. Уже в ΧVI веке существовал пряничный промысел.

Ускоренное развитие производства кондитерских изделий получило в нашей стране в начале XIX веке, когда была налажена промышленная выработка сахара из свеклы. Однако производство было кустарным, готовили леденцы, конфеты, пирожные, шоколадный напиток. С 60–х годов ХIХ века стало развиваться фабричное изготовление кондитерских изделий.

В начале ХХ века производство кондитерских изделий концентрировалось только в крупных городах. В середине века были построены и пущены в  эксплуатацию новые предприятия, оснащенные прогрессивным для того времени оборудованием и поточно-механизированными линиями. Появление большого количества кондитерских фабрик на востоке и юге страны позволило значительно сократить дорогостоящие перевозки кондитерских изделий и приблизить их производство к местам потребления. В тот период на основе достижений науки и техники претерпела значительные изменения технология многих видов кондитерских изделий.

В наши дни кондитерская отрасль  представляет собой высокомеханизированное производство, оснащенное современной техникой для выработки карамели (леденцовой, с фруктовыми и молочными начинками, с переслоенной начинкой), конфет (из масс пралине, помадных и молочных, ириса), зефира на пектине и фурцелларане, шоколада и др. На поточно–механизированных линиях, созданных в настоящее время, производится до 7000 изделий в минуту [2].

Российский рынок кондитерских изделий – один из самых больших  в мире. Россия занимает 4 место после  Великобритании, Германии и США. Резкое сокращение доли импорта кондитерской продукции (с 30 % в 1998 году до 7 % в 1999 году) сочеталось с невозможностью в полной мере воспользоваться эффектом импортозамещения в силу высокой зависимости от импорта сырья. Важными особенностями российского кондитерского рынка являются: определяющая роль отечественных крупных бизнес-структур в процессе концентрации производства; преобладание у иностранных производителей стратегии проникновения на рынок путем строительства собственных фабрик, а не скупки уже существующих предприятий (пример: кондитерские компаний Магs (США), Саdbеггу Scwheppes (Великобритания) и Stollwerck (Германия)). Политика остальных крупных игроков носит ярко выраженный характер и строится на поглощении как столичных, так и региональных кондитерских фабрик, проведение их коренной модернизации после их включения в состав холдинга (например: швейцарский концерн Nestle – кондитерское объединение «Россия»; голландская компания ING Ваring – кондитерский концерн «СладКо»).

В настоящее время в кондитерской отрасли проводится целенаправленная работа по техническому перевооружению предприятий, повышению качества продукции, внедрению современных инновационных технологий, новых видов упаковки и оборудования, что позволяет повысить эффективность производства: увеличить производительность труда, механизировать трудоемкие ручные процессы, сократить производственные площади, уменьшить потери ценного сырья, улучшить санитарно-гигиенические условия производства. Осуществляется постепенное насыщение рынка разнообразными изделиями. Существенно улучшается групповой ассортимент: значительное увеличение выпуска готовой продукции – шоколада, конфет, глазированных шоколадом, крекера и галет, сувенирной продукции. Стремительно растёт число кондитерских брендов, предприятия тратят всё больше средств на рекламу.

В кондитерской отрасли сохраняется тенденция роста объёмов производства. В 2005 году выработано 2364,9 тысяч т продукции с темпом роста к уровню 2004 года – 106 %. В наибольшей степени прирост обеспечивается за счёт сахаристой группы изделий, удельный вес которой в общем объёме соствляет 45,6 % [3].

Опережение развития фундаментальных  исследований в области создания технологий производства качественно  новых кондитерских изделий, направленным изменением химического состава  определяет возможность применения витаминов, минеральных веществ, биодобавок, растительного белка, мультиэнзимных композиций и  др.

Успешно работают московские предприятия, входящие в холдинг «Объединённые  кондитеры», фабрики «Ударница» и  «Большевик» (Москва), Одинцовская кондитерская фабрика (Московская область), ОАО «Брянконфи», ОАО «Крекер» (г. Воронеж), ОАО ТКФ «Ясная поляна» (г. Тула), ОАО «АККонд» (Республика Чувашия), кондитерское объединение «Россия» (Самарская область), кондитерская фабрика «Волжанка» (Ульяновская область), кондитерская фабрика «Кубань», ОАО «Виктория» и «Галан» (Краснодарский край), кондитерская фабрика имени Н.К. Крупской (г. Санкт–Петербург) и многие другие.

Дальнейшее развитие кондитерского  производства должно быть направлено на:

– более быстрое переоснащение производства;

– создание и внедрение новой техники и прогрессивных технологий;

– применение высокопроизводительных поточно-механизированых и автоматизированных линий с компьютерной технологией;

– широкое внедрение в производство местного и нетрадиционного сырья с целью экономии импортного (дорогого), создания новых технологий;

– совершенствование ассортимента кондитерских изделий с учетом рыночного спроса;

– увеличение срока годности кондитерских изделий за счет повышения требований к качеству сырья, совершенствования технологий, оборудования;

– повышения качества упаковочных материалов, совершенствование способов упаковки;

– резкое увеличение производства завернутых и расфасованных в яркие красочные коробочки, этикеты кондитерских изделий;

– разработку и внедрение технологий кондитерских изделий для детского питания различных возрастных групп;

– освоение технологий кондитерских изделий диабетического, лечебно-профилактического назначения с биологически активными добавками, повышающими устойчивость организма в экологически неблагоприятных условиях [1].

1 ТЕХНИКО–ЭКОНОМИЧЕСКОЕ СРАВНЕНИЕ СУЩЕСТВУЮЩИХ МЕТОДОВ ПРОИЗВОДСТВА

В данном дипломном проекте рассмотрены технологии производства зефира «Ванильный», «Лимонный» и зефира в шоколадной глазури.

1.1 Способы производства зефира

Зефир – любимое лакомство взрослых и детей. Его недаром назвали так, ведь в переводе с греческого «zephiros», это слово означает «легкий ветерок».

Зефир относится к группе сбивных кондитерских изделий. Отличительные свойства зефира – высокое содержание яичного белка и пенообразная структура.

Зефирная масса представляет собой  систему, состоящую из дисперсионной  среды и дисперсной фазы. Дисперсионная  среда, как правило, представлена так  называемым золем. Золь – это сбитая смесь сиропа, белка и вещества, способного переходить в желеобразное состояние: агара, пектина или фурцелларана. В процессе взбивания, которое по сути, является средством гомогенизации и насыщения воздухом, в дисперсионную среду вводят дисперсную фазу – пузырьки воздуха.

Результат взбивания – ячеисто-пленочная дисперсная система, образованная большим количесвом пузырьков воздуха, разделенных тонкими пленками дисперсионной среды. Система чрезвычайно неустойчива, под давлением воздуха в пузырьках пленки лопаются, пузырьки объединяются, и пена коалесцирует, т.е. оседает. Дисперсность воздушных пузырьков зависит от пенообразователя. В России для приготовления пенообразных кондитерских масс в качестве пенообразователя используют, как правило, яичный белок в свежем виде, замороженный и сухой. За рубежом применяют также пенообразователи под общим названием «highfaom», являющиеся продуктами гидролиза казеина [6].

В зависимости от применяемого студнеобразующего  вещества различают зефир на агаре, пектине, фурцелларане и желатине. Наибольшим спросом пользуется зефир на агаре и пектине.

Схема получения зефира на пектине  существенно отличается от схемы  получения зефира на агаре не только тем, что вместо агара используется пектин, но и способом введения пектина  и управлением скоростью закрепления структуры, нормированным введением соли модификатора (цитрата натрия) и кислоты. При получении зефира на агаре студнеобразователь вносится на стадии приготовления агаро–сахаро–паточного сиропа. Агар предварительно промывают и вымачивают для набухания. При получении зефира на пектине готовят яблочно-пектиновую смесь. Сухой пектин предварительно смешивается с сахаром–песком для предотвращения комкования.

Отличительной чертой производства зефира на агаре является также использование  при его получении «уплотненного» яблочного пюре. «Уплотненное» яблочное пюре получают увариванием его в вакуум–аппарате.

Зефирная масса, приготовленная на пектине, отличается от зефирной массы, приготовленной на агаре, тем, что имеет более мелкопористую структуру и ярко выраженный фруктовый вкус.

Для улучшения вкуса и увеличения срока хранения зефир глазируется  шоколадной глазурью. Глазированный  зефир вырабатывается на агаре и  фурцелларане [2].

В зависимости от применяемой технологии зефир можно вырабатывать периодическим или непрерывным способом.

Периодический способ приготовления зефира на пектине предусматривает следующие стадии:

– подготовку сырья;

– приготовление смеси яблочного пюре с пектином и сахаром-песком;

– приготовление сахаро-паточного сиропа;

– приготовление зефирной массы;

– структурообразование зефирной массы и подсушка половинок зефира;

– обсыпка половинок зефира сахарной пудрой и склеивание их;

– упаковка, маркировка, транспортировка и хранение.

При периодическом способе производства зефира сбивание зефирной массы производят в периодических взбивальных машинах. В взбивальную машину периодического действия (например, марки ВМ–2), снабженную рубашкой с водяным обогревом, загружают порцию сахарного песка, приготовленную яблочно–пектиновую смесь, вносят цитрат натрия, яичный белок и взбивают 8–10 минут. К сбиваемой массе добавляют сахаро–паточный сироп и продолжают сбивание еще 5 минут. Затем добавляют кислоту, ароматизатор и предварительно разведенный 1:10 краситель. После введения добавок массу перемешивают еще 1 минуту и немедленно направляют на формование

При непрерывном способе производства зефира используют взбивальные агрегаты непрерывного действия (например, марки К–18). Агрегат состоит из двух взбивальных машин и одного смесителя, смонтированных на сварной станине. Дозирующие устройства непрерывно подают яблочное пюре, сахар–песок и яичный белок через загрузочную воронку в верхнюю взбивальную машину. При непрерывном перемешивании в массе яблочного пюре и белка сахар–песок полностью растворяется. Полученная однородная масса по мере взбивания постепенно густеет, насыщается воздухом и увеличивается в объеме. Одновременно она перемещается лопастями вдоль корпуса машины. Затем масса через разгрузочную воронку поступает в нижнюю взбивальную машину.

Из второй машины масса попадает в смеситель, куда плунжерным насосом непрерывно подается сироп, а через специальные мерники – красители и эссенция. Лопасти вращающегося вала тщательно перемешивают массу, перемещая ее к выходному отверстию. Готовая масса влажностью около 40 % при температуре 38–42 ^оС через разгрузочную воронку поступает для разливки на лотки [7].

Технология производства зефира на агаре предусматривает следующие  стадии:

– подготовку сырья;

– приготовление агаро–сахаро–паточного сиропа;

– приготовление зефирной массы;

– формование зефирной массы;

– структурообразование зефирной массы  и подсушка половинок зефира;

– обсыпка половинок зефира сахарной пудрой и склеивание их.

При периодическом способе производства в взбивальную машину загружают яблочное пюре и сахар–песок в количестве на одну загрузку. Затем добавляют около половины порции яичного белка, закрывают крышку взбивальной машины и включают мешалку. Через 8–10 минут приоткрывают крышку и, не останавливая мешалку, добавляют остальное количество яичного белка. Взбивание продолжают при открытой крышке, что способствует лучшей аэрации массы и удалению сернистого ангидрида. Через 10–12 минут с момента введения второй порции белка добавляют агаро–сахаро–паточный сироп, затем кислоту, краситель, эссенцию и вымешивают массу в течение 1–2 минут. Готовую зефирную массу направляют на формование.

При непрерывном способе производства зефира используют агрегат типа ШЗД. Он состоит из горизонтальных смесителей (одного или двух) непрерывного действия, устройств для дозирования сахара-песка, яблочного пюре, агаро–сахаро–паточного сиропа, яичного белка и эмульсии из кислоты, эссенции, красителя, насоса для подачи рецептурной смеси в камеру сбивания, камеры сбивания, контрольно-измерительных приборов, расходных емкостей для сиропа и яблочного пюре.

В воронку верхнего смесителя плунжерным насосом–дозатором подается яблочное пюре с содержанием сухих веществ 15–16 %. Одновременно ленточным конвейером подается сахар–песок, который растворяется в яблочном пюре. Полученная сахаро-яблочная масса из первого смесителя самотеком поступает во второй смеситель, расположенный ниже. Сюда же плунжерным насосом-дозатором подается агаро–сахаро–паточный сироп. В нижний смеситель подается яичный белок. Все компоненты перемешиваются и смесь самотеком поступает в промежуточную емкость, куда непрерывно дозируется эмульсия из кислоты, эссенции и красителя.

Готовая рецептурная смесь температурой 54 ^оС с содержанием сухих веществ 71 % перекачивается в взбивальную камеру. На пути движения рецептурной смеси в взбивальную камеру в трубопровод подается сжатый воздух под давлением 0,4 МПа. В взбивальной камере при давлении 0,29 МПа происходит диспергирование воздушных пузырьков и гомогенизация массы. Из взбивальной камеры готовая зефирная масса с содержанием сухих веществ 71 % поступает на формование [2].

Производство зефира на поточно–механизированных линиях позволяет ликвидировать ручной труд, снизить потери сырья, стабилизировать технологический процесс и улучшить качество изделий. Но высокая производительность и стоимость подобных линий не всегда делает целесообразным использование их на предприятии. В связи с чем экономически более выгодным на предприятиях малой мощности является осуществление периодического способа производства зефира.

Зефир «Ванильный» вырабатыватся на пектине полумеханизированным способом. Взбивание зефирной массы производят в периодических взбивальных машинах ВМ–2.

2 ТЕХНОЛОГИЧЕСКАЯ ЧАСТЬ

2.1 Патентный поиск

При проведении патентных исследований был осуществлён патентный поиск глубиной 10 лет, начиная с 2011 года и вглубь.

Предмет поиска: «Способы производства зефира».

Источниками информации об изобретениях явились официальные бюллетени  изобретений РФ.

Целью патентных исследований является установление уровня развития технологического процесса и анализ применяемости прогрессивных решений в дипломном проекте.

Для составления полного поиска изобретений, имеющих отношение  к теме поиска, были использованы текущие  и годовые систематические указатели  к официальному бюллетеню.

Список охранных документов представлен  в таблице 2.1

Таблица 2.1 – Список охранных документов

Продолжение таблицы 2.1

Для анализа отобрано 3 изобретения, имеющие непосредственное отношение к исследуемой теме.

Краткая техническая характеристика отобранных изобретений:

(54) Способ производства витаминизированного зефира

(57) 1 Способ производства витаминизированного зефира, включающий получение яблочно–сахаро–пектиново–белковой смеси, взбивание ее с сахаро–паточным сиропом со студнеобразователем или без него, обогащенным витаминосодержащими композициями, подкисление, взбивание, формование, выстойку, отделку, отличающийся тем, что витаминосодержащие композиции в смеси с сахарной пудрой или без нее вводят в белок при перемешивании в течение 15–30 мин и температуре 45±5°С, затем полученный раствор вносят в яблочно–сахаро–пектиновую  или в яблочно–сахарную смесь, предварительно гомогенизированную и  нагретую до температуры раствора белка, и взбивают до получения  пенной массы, в которую вводят сахаро-паточный сироп со студнеобразователем или без него, причем витаминосодержащий комплекс  имеет рН 3,0–3,6, рН пенной массы составляет 4,4–5,4.

2 Способ по п.1, отличающийся тем, что количество вводимой в зефирную массу молочной или лимонной кислоты сокращают на 20–50 %.

3 Способ по п.1, отличающийся тем, что количество вводимого цитрата натрия или другой соли-модификатора сокращают на 10–40 %.

(11) 2321267               (13) С2

(51) A23G3/52 

(21) 2006100304/13    (22) 12.01.2006

(24) 12.01.2006

(72) Магомедов Г.О., Мирошникова Т.Н., Лобосова Л.А.

(73) Магомедов Г.О.

(54) Способ производства зефира

(57) Реферат:

Изобретение относится к кондитерской промышленности, в частности к  производству зефира. Способ производства зефира предусматривает предварительную подготовку студнеобразователя. В качестве студнеобразователя используют водно-фруктозно-пектиновую смесь с содержанием сухих веществ 10,5-28,0% с массовой долей пектина 1,5-1,8% к выходу зефира или агаро-фруктозный раствор с водно-фруктозно-пектиновой смесью с содержанием сухих веществ 6,5-20,0% с массовой долей пектина 0,4-0,6%. Затем проводят приготовление зефирной массы путем сбивания смеси из яблочного пюре, взятого в количестве 1-5% к выходу зефира, фруктозы или фруктозы и патоки и студнеобразователя. Отсаживают полученную массу с получением отдельных изделий, выдерживают их для структурообразования и упаковывают их. В качестве яблочного пюре используют стерилизованное пюре. Перед упаковкой зефир отделывают путем опудривания какао-порошком или вафельной крошкой, или путем покрытия шоколадной глазурью, или шоколадной глазурью на фруктозе, или белой йогуртовой глазурью на фруктозе. Упаковку зефира проводят в герметичную полиэтиленовую пленку. При этом снижается себестоимость зефира, упрощается и сокращается продолжительность технологического процесса, стабилизируется качество зефира, придается ему детское и диабетическое назначение и увеличивается срок годности зефира.

(11) 2232511               (13) С2

(51) A23G3/00 

(21) 2002124401/13    (22) 12.09.2002

(24) 12.09.2002

(72) Костарев А.Е., Вологжанин А.И., Орлова Л.М.

(73) ООО "Пермский хлеб"

(54) Способ производства зефира «Новый»

(57) Реферат:

Изобретение относится к пищевой  промышленности, в частности к  кондитерской, и может быть использовано при выработке десертных кондитерских изделий. Способ производства зефира предусматривает приготовление смеси путем уваривания сиропа, сбивание полученной массы, добавление вкусовых и ароматических веществ, получение зефирной массы, формование изделий и их структурообразование. Агаро-сахаро-паточный сироп уваривают до содержания сухих веществ 60-65% и при температуре 90-95⁰С добавляют к приготовленной смеси из повидла с пектином (соотношение повидла и пектина – 31:1) и сахарного песка с яичным белком, затем смесь сбивают, внося последовательно лимонную кислоту, краситель и эссенции, перемешивают массу не более 1 минуты и направляют на формование. Использование изобретения позволит получить зефир плотной пенообразной массы с равномерным распределением влаги по слоям, улучшенного качества, повышенных вкусовых качеств, а также стабилизировать процесс формообразования за счет совместного действия агара и пектина в качестве студнеобразователя и стабилизатора, получен зефир, сохраняющий свои потребительские качества более длительное время, а также полученная зефирная масса может быть использована в качестве прослойки к тортам за счет полученной консистенции.

(11) 2301538               (13) С1

(51) A23L1/06

(21) 2005135089/13    (22) 11.11.2005

(24) 11.11.2005

(72) Магомедов Г.О., Мирошникова Т.Н., Лобосова Л.А.

(54) Способ производства зефира «Ванильный десерт»

(57) Реферат:

Изобретение относится к кондитерской промышленности, в частности к  производству зефира. Способ производства зефира включает приготовление яблочно-пектиновой смеси, сахаро-паточного сиропа и  зефирной массы. Приготовление зефирной массы проводят путем сбивания яблочно-пектиновой смеси, лактата натрия, сахара и белка с последующим добавлением в полученную массу сахаро-паточного сиропа, внесением ароматических и вкусовых добавок. Полученную массу подвергают отсадке. Затем заготовки зефира выстаивают, опудривают и склеивают. Для приготовления яблочно-пектиновой смеси используют в качестве яблочного пюре яблочную подварку в количестве 20-30% к выходу зефира. При этом обеспечивается повышение качества зефира и увеличение его сроков хранения.

Заключение.

Патентные исследования по фонду изобретений показали, что тему «Способы производства зефира» разработаны достаточно хорошо. Явного пика изобретательной активности не наблюдается, но хочется отметить 2009, 2006, 2005, 2004 года, именно тогда количество изобретений чуть превышает число изобретений других годов. Всего найдено 12 изобретений.

Для детального анализа отобрано 3 изобретения, имеющие непосредственное отношение к исследуемой теме. При производстве зефира используют витаминосодержащие композиции, в качестве стабилизатора – молочную сыворотку, в качестве студнеобразователя – желатин.

Использование изобретений позволит значительно улучшить качество сахарных кондитерских изделий, ускорить технологический  процесс, повысить пищевую ценность за счет белков молочной сыворотки, использовать вторичное молочное сырье, тем самым решить вопрос безотходности технологии в молочной промышленности, снизить себестоимость, расширить ассортимент выпускаемой продукции и удлинить срок их хранения.

2.2 Характеристика исходного сырья  и готовой продукции

2.2.1 Характеристика исходного сырья

При производстве зефира «Ванильный» используется следующее сырьё и полуфабрикаты:

сахар–песок – ГОСТ 21–94;

патока – ГОСТ 5194–91;

пюре яблочное – ТУ 10.963.11–90;

белок яичный сухой – ГОСТ Р 53155 – 2008;

пектин цитрусовый – ГОСТ 29186–91;

кислота молочная – ГОСТ 490–2006;

цитрат натрия – ГОСТ 22280–76;

ароматизатор «Ванильный» – ГОСТ Р 52177–2003.

При производстве зефира «Лимонный» используется следующее сырьё и полуфабрикаты: