Перспективы развития мороженого в Казахстане

А.А. Заурбеков, СГУ им. Шакарима, студент гр. ТО-802 кафедры «МАПП»

Научные руководители: А.К. Какимов, докт. техн. наук, профессор;

                               Б.Б. Кабулов, канд. техн. наук, доцент

ПЕРСПЕКТИВЫ РАЗВИТИЯ ПРОИЗВОДСТВА МОРОЖЕНОГО

    О нем говорят очень много, особенно летом. В честь него организовываются конкурсы и праздники. Его любят и взрослые и дети, причем, достоверно не известно, кто больше. Его называют зимней сказкой, молочной радостью, охлажденным счастьем, ведь для счастья его действительно нужно совсем немного – один стаканчик. А может быть – целый холодильник? Мороженое это охлажденный (замороженный десерт), изготавливающийся из молочных продуктов, таких как сливки, молоко, масло с добавлением наполнителей, ароматизаторов и сахаров.  

    Существует множество разнообразных видов и сортов мороженого. Это пломбиры, крем-брюле, замороженные соки, брикеты, эскимо и другие. Красное, белое, желтое, зеленое, фруктовое, шоколадное, ванильное – любое на ваш вкус. Технологии производства мороженого постоянно совершенствуются, а творческие идеи дизайнеров и просто оригиналов не иссякают. Чего стоит только огромный сэндвич из мороженого или скульптуры из него же. 

    Огромный  плюс мороженого в том, что его  можно приготовить и в домашних условиях, украсив всевозможными фруктами, вареньями, орехами, шоколадом и всем чем душе угодно. Образ праздника – шампанское с мороженым, хотя его также употребляют с коньяком и ликерами, не говоря уже про кофе, чаи и соки. Кофе-мороженое или кофе-гляссе пользуется популярностью у гурманов вот уже много лет. Подают мороженое как по отдельности, так и в роли элемента десертов. Например, существует такое блюдо, как «Жареное мороженое», которое представляет собой обжаренные шарики мороженого с изюмом, панированные в хлопьях. Мороженым украшают торты, а есть вообще торты из зимней радости. В детских кафе оно является обязательным десертом, без которого не бывает меню.  

    Мороженое не знает этикета. Его едят зимой  и летом, в ресторанах и небольших  кафе, дома и на улице. И если не во всякой стране мира вы сможете, скажем, выпить на улице пива, то вот полакомиться мороженым – абсолютно везде, главное, только не забыть выбросить после себя упаковку. Ларьки с мороженым стоят повсеместно вне зависимости от сезона. Часто в городах присутствуют заведения, которые специализируются исключительно на этом лакомстве, у нас это кафе-мороженные, а в Италии, например, gelateria.  

      К сожалению, плачевное состояние  сельского хозяйства негативно  сказалось на поголовье коров,  объемах производства свежего  молока и, как следствие, молочных продуктов. Недостаток молока-сырья вынуждает предприятия искать дополнительные ресурсы. Стали наращиваться объемы производства заменителей цельного молока по новым рецептурам и сухой молочной сыворотки. Недостаток и высокая стоимость животного масла являются одной из причин активного внедрения в производстве растительных жиров и масложировых систем.   

    В этих условиях Министерство сельского хозяйства РК начало создавать реестр сырьевых ресурсов для производства мороженого. Разработано положение о Реестре, порядок отбора и оценки образцов продукции, требования к масложировым системам. Решено начать эту работу с наиболее сложного вида сырья – масложировых систем. С использованием представленных образцов сырья в лабораториях ТОО "КазНИИПСХП" вырабатывается опытная партия мороженого и оценивается в течение определенного периода хранения. Продукция, прошедшая такое тестирование, включена в реестр с указанием ее наименования  и фирмы поставщика или производителя.

      Одним из  крупнейших производителей  мороженого в Казахстане является компания «Агропродукт». 

      Производится  мороженое на современном оборудовании производства Италия и Польша по передовым  европейским технологиям и в  соответствии с международными стандартами  качества ISO 9001.

      Сегодня под  торговой маркой «Агропродукт», «Вот Оно», «Лакомо» и  «Гавана» выпускается более 40 наименований молочно-снежного лакомства самых разных форм и вкусов: эскимо в шоколадной и сливочной глазури, мороженое в вафельных  стаканчиках с различными наполнителями, чудо-лакомство в хрустящем сахарном рожке, фруктовый лед разных вкусов, семейное мороженое, роскошные торты и рулеты. Наша продукция не оставит равнодушным даже самого взыскательного гурмана. Кроме того, в ассортимент нашего мороженого с 2006 года входят позиции, не имеющее аналогов производства в Казахстане -   мороженое «Вот Оно» трубочка, « Гавана» трубочка  в глазури и  прекрасное мороженое «Лакомо».

    Фабрика мороженого компании «Агропродукт»  имеет в составе физико-химическую и микробиологическую лабораторию, оснащенную современным оборудованием, что позволяет осуществлять постоянный контроль  выпускаемой продукции на всех этапах технологической цепи. Постоянный контроль за качеством позволяет всей выпускаемой продукции соответствовать требованиям стандартов и потребительским ожиданиям.

    Компания  «Агропродукт» продолжает движение к достижению лидирующих позиций  на рынке Казахстана. Руководствуясь этой целью, мы сосредоточимся на внедрении  инновационных технологий, которые  способны ощутимо поднять не только уровень продаж собственного мороженого, но и в целом увеличить потребление мороженого в Казахстане.

    В настоящий момент компания «Агропродукт»  расширяет свое присутствие по территории Казахстана и приглашает к сотрудничеству дистрибьюторов для организации продаж мороженого на очень выгодных условиях по территории РК.

    Определим ведущее оборудование. К нему обычно относится оборудование, на котором  сырье становится готовым продуктом  или полуфабрикатом с большой  степенью готовности, или где выполняются основные технологические процессы. Учитывая технологию производства, в качестве ведущего при производстве пломбира в сливочно-кремовой глазури с пробиотическими добавками выбираем следующее оборудование. Это сливкосозревательная ванна марки ВГСМ, фильтр марки А1-ОШФ, гомогенизатор марки А1-ОГМ, пластинчатая пастеризационно-охладительная установка, пластинчатый теплообменник марки А1-00Я-1,2, резервуар для созревания смеси марки РМВЦ-6, фризер марки ОФИ, экструзионно- формовочный аппарат WN055, скороморозильный аппарат АПС-450, аппарат глазирования АГШ и т.д.

Рис. 1. Линия  производства мороженого. 

Рис. 2. Автомат  для фасовки мороженого. 

    Сливкосозревательная  ванна (рис. 3) имеет полуцилиндрическую форму, снаружи окружена рубашкой. Рубашка заполняется водой и подогревается паром через барботер 1. Давление пара 0,05 МПа. Переливная труба 2 поддерживает постоянный уровень воды в рубашке. Сливкосозревательная ванна имеет крышку 18, которая закрывается с помощью червячного механизма 15 ручного действия. Ванну устанавливают на фундамент с уклоном в сторону сливного крана 8.

    Расположенная внутри ванны 9 мешалка 10 из труб одновременно является и теплообменником. Концы  труб мешалки соединены с коллекторами, через которые подается и отводится  теплоноситель или хладоноситель. Патрубки от подающего и отводящего коллекторов являются полуосями - цапфами, которые размещаются в самоустанавливающихся подшипниках 6. К качающимся в подшипниках цапфам присоединены изогнутые отводы с сальниковыми устройствами. Отводы фланцами 4 с другой стороны подсоединены к неподвижным магистралям, по которым подается и отводится тепло - или хладоноситель.

Рис. 3. Сливкосозревательная ванна ВСГМ:

1 - трубчатый  перфорированный барботер; 2 - переливная  труба;

3 - корпус; 4 - фланец; 5 - отводы; 6 – п7одшипники; 7 - отводы;

8 - сливной  кран; 9 - рабочая ванна; 10 - мешалка; 11 - спускной патрубок; 12 — электродвигатель; 13 - клин временная передача;

14 - редуктор; 15 - червячный механизм; 16 - тяга;

17 - кривошипно-шатунный  механизм; 18 - крышка; 19 - рукоятка; 20 - патрубок  для подачи воды; 21 - ножки; 22 - плита. 

    Мешалка совершает маятниковое движение, отклоняясь от вертикальной оси на 60-100°. Число качаний мешалки 12 в минуту. Качательные движения мешалке сообщает кривошипно-шатунный механизм 17, который приводится от электродвигателя 12 через клиноременную передачу и редуктор. Мощность электродвигателя 0,6 кВт. Угол качания мешалки регулируется специальным пальцем.

    Техническая характеристика сливкосозревательных ванн приведена в табл. 1.

    Для уменьшения трудоемкости операций по внесению сухого и сгущенного сырья  в смесительные ванны на ряде предприятий  используются специальные устройства для подъема и опрокидывания бочек. Потребляемая такими устройствами мощность составляет всего 1 кВт, а продолжительность рабочего цикла не превышает 4 с. Для этой же цели используют тельферы, подъемно-разгрузочные устройства.

Таблица 1 Техническая  характеристика сливкосозревательных ванн

    Фильтр  А1-0ШФ (рис. 4) состоит из двух взаимозаменяемых камер, работающих поочередно. По мере засорения одну камеру отключают на очистку, а в работу включают вторую. Камеры имеют форму цилиндра и расположены горизонтально по обе стороны распределительного устройства 1, укрепленного на опорной стойке 7. Каждая камера состоит из корпуса 5 и сетчатого фильтровального цилиндра 6. Распределительное устройство 1 включает в себя корпус и пробковый кран 2.

    Смесь для фильтрования подается в верхнее отверстие распределительного устройства и переходит в корпус фильтровальной камеры. Обтекая сверху фильтровальный сетчатый цилиндр, смесь выходит из камеры и поступает в нижнюю часть распределительного устройства. Из нижнего патрубка распределительного устройства смесь направляется в трубопровод для дальнейшей обработки. Производительность фильтра меняется от 2500 до 4600 кг/ч в зависимости от вида смеси. Смесь подается под давлением 0,2-0,25 МПа. Занимаемая фильтром площадь 0,4 м², масса его 62 кг. 

    Рис. 4. Фильтр А1-0ШФ для смесей мороженого

    1 — распределительное устройство; 2 — пробковый кран; 3 — гайка;

    4 - ключ; 5 - корпус фильтра с ручкой;

    6 - фильтровальная сетка цилиндра; 7 - стойка. 

    Гомогенизатор ОГБ-М (рис. 5) горизонтального типа с одноступенчатой гомогенизирующей головкой состоит из станины 6, привода, кривошипно-шатунного механизма 8, блока 5, гомогенизирующей головки 4 и манометрического устройства 1.

    Привод  размещен в нижней части станины. От электродвигателя 2 через клиноременную  передачу 3 приводится в движение кривошипно-шатунный механизм 8, который обеспечивает возвратно-поступательное движение плунжеров. Плунжеры (их 3) двигаются  в трех камерном блоке 5, установленном на передней верхней части станины. В каждой камере имеются всасывающий и нагнетательный клапаны.

    Гомогенизирующая  головка (рис. 5, б) состоит из корпуса 3, гомогенизирующего клапана 2, седла клапана и распылителя 4. Манометрическое устройство 1 имеет корпус, в котором размещен манометр с трубкой, заполненной трансформаторным маслом.

    Горячая смесь (60-80° С) фильтруется (фильтр располагается  на всасывающей линии перед гомогенизатором) и поступает в гомогенизатор. При возвратном ходе плунжера смесь поднимает всасывающий клапан и проходит в рабочую камеру. Когда плунжер делает нагнетательный ход, смесь проталкивается и, поднимая нагнетательный клапан, проходит в нагнетательный коллектор плунжерного блока. Через отверстие в нагнетательном коллекторе смесь поступает в гомогенизирующую головку. Гомогенизация нагретой смеси осуществляется при прохождении ее через кольцевую щель между клапаном и седлом под большим давлением.

    К основным факторам, обеспечивающим раздробление жировых шариков, относятся изменения давления и скорости потока смеси при прохождении его через гомогенизирующую головку.

Рис. 5. Гомогенизатор ОГБ-М

1 - рукоятка  для регулирования давления; 2 - электродвигатель;

3 – клиноременная  передача; 4 - гомогенизирующая головка;

5 - плунжерный  блок; 6 - станина; 7 - ползун;

8 -кривошипно-шатунный  механизм; 9 -коленчатый вал

Таблица 2 Техническая характеристика гомогенизатора типа ОГБ-М

    Автоматизированная  пластинчатая пастеризационно-охладительная  установка (рис. 6) состоит из пластинчатого теплообменника 6, уравнительного бака 2 с поплавковым регулятором, насоса 1 для подачи смеси из уравнительного бака в секцию регенерации, бойлера 10 для горячей воды, инжектора 11 для нагрева воды паром, насоса 9 для подачи горячей воды из бойлера в секцию пастеризации, перепускного клапана 3, цилиндрического выдерживателя 7, пульта управления 4. Установка соединяется трубопроводами с необходимой арматурой и укомплектовывается электрогидравлическими регулирующими клапанами подачи пара и рассола. В схему установки входит гомогенизатор марки А1-ОГА-2.5, размещенный между секциями пастеризации и регенерации. Установка занимает площадь 13,5 м².

    Теплообменник 6 состоит из четырех секций: пастеризации, регенерации, охлаждения холодной водой и охлаждения рассолом. Теплопередающие пластины (тип П-2) продеты через верхнюю и нижнюю штанги и в каждой секции собраны в пакеты. На каждой пластине выбит порядковый номер. Пакет представляет собой группу пластин, создающих одинаковое направление движения жидкости. Секции отделяются одна от другой промежуточными плитами. По углам плит расположены штуцера для прохода жидкостей. По краям каждой пластины приклеена резиновая прокладка, чтобы плотно зажать пластины во всех секциях нажимной плитой с помощью винтовых устройств, расположенных на концах верхней и нижней штанг.

    Уравнительный бак 2, через который смесь поступает  в пластинчатый теплообменник 6, должен всегда быть заполнен смесью до определенного уровня. Для автоматического поддержания смеси на необходимом рабочем уровне уравнительный бак 2 оборудован поплавковым регулятором прямого действия.

    Выдерживатель 7 представляет собой трубу большого диаметра, проходя через которую пастеризованная и гомогенизированная смесь теряет скорость и, таким образом, еще 20-50 с выдерживается при температуре пастеризации.

Рис. 6. Автоматизированная пластинчатая охладительная установка для смесей мороженого

мороженое технологический  фасовка закаливание

1- ротационный  насос; 2 - уравнительный бак;

3 - перепускной  клапан; 4 - пульт управления;

5 - термометр  сопротивления; 6 – пластинчатый  теплообменник; 7 - цилиндрический выдерживатель;

8 - гомогенизатор  (в комплект установки не входит);

9 - насос для  горячей воды; 10 - бойлер; 11- инжектор. 

    Перепускной клапан 3 служит для автоматического  возврата недопастеризованной смеси  в бак 2.

    Перед пуском прижимают к стойке пластины в пластинчатом теплообменнике. Затем присоединяют трубопроводы для смеси, воды, пара, рассола. Установку промывают и стерилизуют.

Таблица 3 Технические  характеристики пастеризационно-охладительных  установок для смесей мороженого

    В настоящее время завод «Воронежпродмаш» предлагает пастеризационно-охладителные установки для смеси мороженого марки ООЛ. Для данной линии подойдет установка марки ООЛ-3 со следующими техническими характеристиками (табл. 4)

Таблица 4. Технические  характеристики пастеризационно-охладительных  установок для смесей мороженого марки ООЛ-3

    Автоматизированный  пластинчатый охладитель марки А1-ООЯ-1,2 предназначен для быстрого охлаждения смеси в закрытом потоке тонким слоем.

    Охладитель (рис. 7) устроен следующим образом. Две горизонтальные штанги с винтовыми зажимными механизмами 6 совместно с главной 1 и поддерживающей стойкой 7 образуют станину. Теплообменные пластины, разделительная 3 и нажимная 5 плиты продеваются штангами и плотно прижимаются к главной стойке зажимными устройствами 6. Охладитель имеет две секции: секцию охлаждения артезианской водой 4 и секцию охлаждения холодным рассолом 2. Он снабжен средствами автоматизации для поддержания и регулирования температуры смеси на выходе.

Рис. 7. Пластинчатый охладитель А1-00Я-2.5

1 - главная стойка; 2 - секция рассольного охлаждения;

3 - разделительная  плита; 4 - секция водяного охлаждения;

5 - нажимная плита; 6 - зажимные устройства; 7 - поддерживающая  стойка; 8 - пластина теплообменная; 9 -термометр сопротивления. 

    Пластины 8 (тип П-2) рифленые, штампованные из нержавеющей стали марки Х18Н10Т. Поверхность теплообмена одной  пластины 0,2 м². К пластинам приклеены резиновые прокладки, чтобы их можно было герметично прижать друг к другу и создать своеобразный поток жидкости. Общее количество пластин в аппарате 72 шт.

    В комплект установки для охлаждения смеси кроме пластинчатого охладителя входят также уравнительный бак  с поплавковым регулятором уровня смеси, насос для подачи смеси из бака в аппарат и пульт управления.

Таблица 4.5 Техническая  характеристика пластинчатого охладителя А1-00В-2.5

    Вертикальный  резервуар РМВЦ-6 (рис. 8) устанавливается на трех опорах 13. Корпус имеет цилиндрическую форму. В нижней части корпуса расположен люк 5 для внутреннего осмотра и мойки, который закрывается шарнирно укрепленной крышкой. Сквозь крышку люка проходит консольный вал лопастной мешалки. Электродвигатель и редуктор мешалки крепятся к крышке люка. Ниже люка расположен краник 3 для взятия проб. Выше люка вмонтирована оправа для термометра 6. В верхней части корпуса находятся светильник 7 с контрольной лампой и смотровое окно. Верхнее и нижнее днища у резервуара сферические. С внешней стороны резервуар покрыт изоляцией 11 из древесноволокнистых плит или пенопласта и металлическим кожухом 12.

    Смесь подводится к патрубку 8, расположенному в верхнем днище, и заливается в резервуар через пеногасящую  трубу. В центре нижнего днища  находится сливной кран 1, который  снабжен приспособлением 2 для его  открывания на расстоянии. Количество смеси в резервуаре измеряют уровнемером поплавкового типа с сигнализатором максимального уровня. Всплывая, поплавок 9 воздействует на микропереключатель, в результате срабатывает сигнальная лампа. Техническая характеристика резервуаров для молока приведена в табл. 4.5.

Рис. 8. Резервуар РМВЦ-6 для хранения молока:

1 - сливной кран; 2 - приспособление для открывания  сливного крана; 3 - кран для отбора  проб; 4 - привод мешалки; 5 - люк;

6 - оправа термометра; 7 - светильник; 8 - приемный патрубок;

9 - поплавок указателя  уровня; 10 - корпус резервуара;

11 - изоляция; 12 - кожух; 13 - опоры резервуара; 14 - фундамент. 

Таблица 4.6 Технические  характеристики резервуара РМВЦ-6

    Фризер  ОФИ (рис. 9) состоит из станины, замораживающего цилиндра с мешалкой и ножами, насосов, расходного бачка для смеси с поплавковым клапаном, привода. Предназначен для выработки мороженого различных видов на молочной основе, в том числе с наполнителями (в виде порошка, пюре, сиропов), а также плодово-ягодного.

    На  станине 3 горизонтально расположен замораживающий цилиндр 7. Наружная поверхность  рубашки цилиндра покрыта изоляцией  и стальным кожухом. Спереди цилиндр  закрывается крышкой, имеющей выходной патрубок для мороженого с трехходовым краном 6. В выходном патрубке расположен клапан противодавления, которым можно регулировать давление продукта в цилиндре.

    Мешалка цилиндра состоит из наружного корпуса  с окнами, внутренней лопасти, взбивателя и двух ножей. Взбиватель представляет собой кольца, соединенные четырьмя стержнями. Цапфа взбивателя вставляется в переднюю крышку цилиндра и таким образом обеспечивает взбивателю неподвижность. Ножи надеваются на шпильки. Корпус мешалки своей шейкой соединяется с приводным валом предохранительной латунной шпилькой. Шейка вала мешалки у выхода из задней крышки цилиндра уплотняется сальником.