Рисунок 2.5 — График таяния мороженого с использованием МД и СГС
Применение мальтодекстринов или сухих глюкозных сиропов особенно актуально для экструзионных видов мороженого, т.к. создается «сухая» поверхность экструзии, мороженое имеет ровные четкие грани и высокую формоустойчивость. Повышаются адгезионные свойства мороженого, что ведет к более плотному прилеганию глазури к поверхности порции в случае производства мороженого эскимо.
Применение мальтодекстринов с D.Е. 10–20 особенно актуально для мороженого с низким содержанием сухих веществ (менее 32,0%), т.к. эти продукты больше повышают вязкость смеси, больше связывают влаги. За счет этого улучшаются структура и консистенция мороженого с низким содержанием сухих веществ.
Применение сухих глюкозных сиропов актуально для мороженого с высоким содержанием сухих веществ (более 32,0%), т.к. они меньше повышают вязкость, что для этой группы продуктов очень важно.
Можно регулировать ощущение сладости в продукте. При использовании МД или СГС взамен сахарозы ощущение сладости в продукте снижается и на первый план выходит молочная составляющая.
Для создания равномерной насыщенной воздушной фазы при производстве мороженого, и, как следствие, предотвращения в процессе хранения и реализации такого порока как «усадка», специалисты ГК «Союзснаб» рекомендуют использовать современный инновационный продукт торговой марки Денмилк® производства ООО «Зеленые Линии». Это – третий продукт комплекса ингредиентов, нацеленных на сохранение качества мороженого.
Смесь функциональных молочных белков для мороженого Денимлк® – разработана специально для производства мороженого. Она несет определенную функциональную нагрузку и позволяет создавать «запас прочности» продукта для сохранения исходного качества на более длительный срок.
Смесь молочных функциональных белков Денимлк® – это продукт нового, третьего поколения.
Первое поколение – это сухие молочные продукты, которые получают методом высушивания исходного сырья (сухое обезжиренное молоко, сухое цельное молоко, сухая сыворотка).
Второе поколение – это продукты, которые получают с помощью современных технологических процессов, таких как микрофильтрация, ультрафильтрация, нанофильтрация и обратный осмос. Например, концентрат сывороточных белков, казеинаты, лактоза и другие.
Третье поколение – это многофункциональные продукты, которые получают в результате современных инновационных технологий. Продукт Денмилк® – является результатом таких технологий.
Обычные сывороточные белки в нативном состоянии имеют форму глобулы и при высокой температуре коагулируют. Чтобы придать им функциональные свойства, белки необходимо «раскрыть». Для этого была разработана современная технология мицеллообразования, в ходе которой сывороточные белки не подвергаются гидролизу, вследствие чего образуются сферические мицеллы правильной формы. В них сывороточные белки располагаются таким образом, что их гидрофильные части ориентированы в сторону наружной части агломерата, а их гидрофобные части ориентированы в сторону внутренней сердцевины указанной мицеллы рисунке 2.6. Такая энергетически благоприятная конфигурация придает мицеллам высокую стабильность в водной среде.
Технология получения функциональных белков включает в себя следующие процессы:
Предварительная деминерализация подсырной сыворотки проводится методом ультра- или нанофильтрации. Тепловую обработку белков ведут при температуре не выше температуры коагуляции, определенных значениях pH, низком содержании кальция и других специально подобранных параметрах. За счет этого белки не выпадают в осадок, а «раскрываются». При этом значительно увеличивается их поверхность. Полученные в ходе обработки белковые мицеллы подвергаются микрофильтрации для концентрации и удаления не подвергнутых мицеллизации белков. Затем продукт сушат при строго определенных режимах. При этом, мицеллы белка остаются физически стабильными в процессе сушки. Белки, полученные таким образом, имеют средний размер от 3 до 4 микрон. Они термостабильны, не агрегируют и не коагулируют с образованием нерастворимых агрегатов. Это обеспечивает белкам высокую растворимость даже в продуктах с высокой кислотностью, например, в шербетах, без каких-либо проблем с их стабильностью. Доказано, что двойственный характер мицелл сывороточного белка, делает их идеальными для применения в качестве эмульгатора, жирозаменителя, заменителя мицеллярного казеина или пенообразующего агента, поскольку белки способны стабилизировать жир и/или воздух в водной среде в течение длительного периода времени. Таким образом, Смесь Denmilk® положительно влияет на формирование трех фаз мороженого: воздушной, жировой и фазы льда. Благодаря тому, что белки термостабильны и имеют размер, соизмеримый с максимальным размером жировых шариков, при созревании смеси мороженого они равномерно распределяются и встраиваются в «сетку» из кристаллизовавшегося жира. В процессе фризерования белки быстро мигрируют к поверхностям сформированных воздушных пузырьков для их стабилизации. Это очень важная функция, которая помогает создать в мороженом насыщенную, однородную воздушную фазу, устойчивую к усадке. Благодаря тому, что липофильные аминокислоты находятся на поверхности функциональных белков, они взаимодействуют с молекулами жира и эмульгаторами, обеспечивая тем самым высокую стабилизацию жировой эмульсии. Как следствие, в процессе фризерования не происходит подвзбивания жира и возникновения жировых пробок.
Благодаря тому, что общая поверхность функциональных белков, как говорилось ранее, увеличена, они связывают больше влаги, следовательно, повышается вязкость смеси. В процессе фризерования получается готовый продукт с более плотной, кремообразной консистенцией и мелкими кристаллами льда.
Рисунок 2.6. а – третичная структура нативного β-лактоглобулина; б – структура модифицированного β-лактоглобулина
На рисунок 2.7, а показана структура воздушной фазы мороженого без применения смеси Денмилк®.
Рисунок 2.7 — Состояние воздушной фазы в мороженом:
а – без использования смеси Денмилк®; б – при использовании смеси Денмилк®.
Пузырьки воздуха, очень разнородные по размеру и форме, с большими каналами и полостями (до 200–250 мкм) – не очень хорошо распределены по массе, что создает неоднородную структуру. Рисунок 2.7, б показывает состояние воздушной фазы в мороженом с использованием смеси Денмилк®. Пузырьки воздуха сферической формы, относительно однородны по размеру (1–100 мкм), равномерно распределяются в плотной однородной и густой массе.
Вязкость смеси является очень важным параметром формирования кристаллов лактозы при фризеровании смеси и дальнейшем закаливании мороженого. В процессе фризерования смеси понижается температура и частично замораживается влага. При этом повышается вязкость смеси, а раствор лактозы становится перенасыщенным. Начинается формирование кристаллов лактозы. В результате, уже при температуре –1 °С их размер составляет до 3 мкм, а к концу фризерования (–5 °С) наблюдается не только увеличение числа кристаллов, но и возрастание их среднего размера. При использовании смеси Денмилк® за счет входящей в состав гидратированной лактозы, выполняющей роль «затравки» и повышения вязкости смеси кристаллы лактозы начинаются образовываться уже в процессе созревания, и при достижении точки максимальной скорости перехода лактозы из одной формы в другую (скорость мутаротации), основная часть лактозы уже переведена из аморфного состояния в кристаллическое в растворимой форме. Поэтому при дальнейшем закаливании мороженого скорость мутаротации падает, и оставшееся количество лактозы в аморфном состоянии не кристаллизуется в виде крупных кристаллов.
Сравнительные испытания мороженого с использованием смеси Денмилк®, аналогичного продукта, имеющегося на рынке, сухого обезжиренного молока и сухой подсырной сыворотки показали, что при использовании смеси Денмилк® повышается взбиваемость продукта, и что самое важное – формируется однородная, насыщенная воздушная фаза мороженого, что обеспечивает в продукте ощущение «теплого» вкуса и нежной легкой консистенции.
Рисунок 2.8 — Состояние воздушной фазы мороженого:
а – с использованием смеси Денмилк®; б – с сухой подсырной сывороткой
Мороженое, в состав которого входит смесь Денмилк®, хорошо держит и сохраняет форму. Это подтвердил тест на формоустойчивость: грани мороженого оставались четкими, ровными в течение 120 минут.
Рисунок 2.9 — Формоустойчивость порции мороженого после 90 минут таяния при 22 °С:а – с использованием смеси Денмилк®; б – с использованием сухой подсырной сыворотки
Исследование устойчивости мороженого к таянию показало, что использование функциональных белков значительно повышает устойчивость мороженого к таянию в сравнении с другими продуктами, применяющимися в качестве источника СОМО рисунок 2.10.
Рисунок 2.10 — Зависимость таяния мороженого от продуктов, применявшихся в качестве источника СОМО
В целом можно констатировать, что использование функциональных белков ведет к повышению и сохранению всех товарных качеств при производстве и хранении мороженого.
Состав молочного сырья может изменяться в течение всего года в зависимости от сезона. Использование в качестве источника СОМО функциональных белков обеспечивает постоянство выходных характеристик готового продукта, так как состав их стандартизован (например, по содержанию белка, лактозы и минеральных веществ).
В заключение можно с уверенностью сказать, что использование комплекса функциональных ингредиентов, предлагаемых ГК «Союзснаб», позволяет вырабатывать мороженое с высокими органолептическими показателями и запасом «прочности» к возникновению пороков как минимум в 1,5- 2 раза больше, чем без его применения. Это уже доказали многие производители мороженого, использующие эти ингредиенты на своих производствах. [15]
ГЛАВА 3. БЕЗОПАСНОСТЬ ПРОИЗВОДСТВА
Безопасность на производстве предусматривается и осуществляется на стадиях проектирования, строительства, модернизации и эксплуатации производственного оборудования, технологических процессов, промышленных и других объектов.
Для предприятий молочной промышленности характерны тепло- и влаговыделение, пыль и другие факторы, неблагоприятно влияющие на работающих и вызывающие профессиональные заболевания.
Необходимо создавать здоровые условия труда для обеспечения высокой производительности труда и хорошего самочувствия работающих.
Важна характеристика производственных помещений, в которых осуществляется производственная деятельность. Площадь и объем основных производственных помещений на одного работающего удовлетворяют требованиям СП 2.2.1.1312-03 «Гигиенические требования молочного комбината к проектированию вновь строящихся и реконструируемых промышленных предприятий» определяющих норму площади 4,5 м2 и норму объема 25 м3 для категорий средней тяжести, для работающих на основном производстве.
Категории определялись в соответствии с ГОСТ 12.1.005-88 ССБТ “Общие санитарно-гигиенические требования к воздуху рабочей зоны”.
Бытовые помещения их состав и достаточность определяются в соответствии со СП 44.13330.2011 «Административно-бытовые помещения».
Для оценки условий труда охарактеризуем рабочие места в основном производственном цехе. В соответствии с «Правилами по охране труда в молочной промышленности» утвержденными приказом Минсельхоза РФ от 20 июня 2003 г. №897 при осуществлении технологических процессов должны быть предусмотрены меры, исключающие воздействие на работников производственных факторов, значения которых не удовлетворяют требованиям нормативных документов.
Нормирование микроклимата производственных помещений определяем в соответствии с СанПиН 2.2.4.548-96 “Гигиенические требования к микроклимату производственных помещений”.
Показателями, характеризующими микроклимат в производственных помещениях, являются: температура воздуха, относительная влажность воздуха, скорость движения воздуха, интенсивность теплового облучения. Учитывается температура поверхностей ограждающих конструкций технологического оборудования или ограждающих его устройств.
По нормативным документам оптимальные микроклиматические условия установлены по критериям оптимального теплового и функционального состояния человека для второй категории работ по физической тяжести на принятой линии.
Параметры микроклимата определены оптимальными диапазонами, дающими ощущение теплового комфорта. Допустимые микроклиматические условия установлены по критериям допустимого теплового и функционального состояния человека на период 12-часовой рабочей смены. Они не вызывают повреждений или нарушений состояния здоровья, но могут приводить к возникновению общих и локальных ощущений теплового дискомфорта, напряжению механизмов терморегуляции, ухудшению самочувствия и понижению работоспособности.
Санитарные правила устанавливают гигиенические требования к показателям микроклимата рабочих мест производственных помещений с учетом интенсивности энерготрат работающих, времени выполнения работы и периодов года.
Система отопления и вентиляции необходимы для того, чтобы создать необходимые условия микроклимата на предприятии. Отопление предусматривается от котельной, находящейся на территории предприятия, работающей на природном газе. Отопление и вентиляция принимаются в соответствии с требованиями СП 60.13330.2012 «Отопление, вентиляция и кондиционирование воздуха», «Санитарными нормами проектирования промышленных предприятий» и ГОСТ 12.1.005-88 «Общие требования к воздуху рабочей зоны». Поддержание оптимальных параметров микроклимата в холодный период года осуществляется при помощи системы отопления.
Для удаления загрязненного воздуха и подачи чистого предусмотрена система вентиляции, которая соответствует требованиям СНиП 41.01 – 2003 «Отопление, вентиляция и кондиционирование воздуха».
В производственных помещениях проектируются приточно-вытяжная механическая и естественная вентиляция. Вентиляция рассчитывается на создание температурно-влажностных условий, благоприятных для работающих и для технологического процесса.
Таблица 3.1 – Рекомендуемые системы вентиляции в производственных, подсобных и складских помещениях
Механическая общеообменная вентиляция предназначена для ассимиляции избыточной теплоты, влаги и вредных веществ во всем объеме рабочей зоны помещений. Воздухообмен, создаваемый в помещении вентиляционными устройствами, сопровождается циркуляцией воздушных масс в несколько раз больших объемов подаваемого или удаляемого воздуха.
Одним из важных элементов условий труда является освещение. Помещения постоянного пребывания людей и все остальные помещения должны иметь естественное освещение. СП 52.13330.2011 «Естественное и искусственное освещение» предусматривает естественное освещение. Если естественное освещение не достаточное по нормам, то оно дополняется искусственным освещением. Данные по освещенности производственных помещений представлены в таблице 3.2.
Таблица 3.2 — Освещенность производственных помещений
Вредности, действующие на человека в процессе производства, определяются согласно ГОСТ 12.0.003-83 ССБТ «Шум. Общие требования безопасности», ГОСТ 12.1.005-88 «Общие санитарно-гигиенические требования к воздуху рабочей зоны», СН 2.2.4/2.1.8.566-96 «Производственная вибрация. Вибрация в помещениях жилых и общественных зданий» и ГОСТ 12.1.012.-90 «Вибрационная безопасность. Общие требования». Вредные факторы и средства защиты представлены в таблице 3.3.
Таблица 3.3 – Вредные факторы и средства защиты
Основными мероприятиями по борьбе с вредными факторами являются:
правильная эксплуатация оборудования и своевременное проведение ремонта, размещение шумящего оборудования в отдельных помещениях, отделение его звукоизолирующими перегородками, экранирование источников излучения, охлаждение теплоизлучающих поверхностей, применение средств индивидуальной защиты.
Безопасность производственных процессов обеспечивается комплексом организационных решений: компоновка помещений должна предусматривать необходимые площадки, высоту, освещенность, проветриваемость, организацию прямолинейного производственного потока.
Согласно «Правилам устройства электроустановок» ПЭУ-2005 помещение основного цеха по электроопасности определяется наличием факторов по характеру окружающей среды и относится к помещениям особоопасным, так как присутствуют два фактора повышенной опасности – относительная влажность в помещении превышает 75 %, и есть токопроводящие полы.
Для защиты работающих от поражения электрическим током в электроустановках предусмотрены следующие мероприятия: изоляция токоведущих частей установок; защитное заземление; защитное отключение, использование средств индивидуальной защиты (изолирующие подкладки, диэлектрические коврики, диэлектрические перчатки). Также проводятся необходимые организационные мероприятия (допуск к работе, надзор во время работы).
На предприятии должны быть приняты меры пожарной безопасности, установленные “Правилами пожарной безопасности РФ” ППБ-01-03, которые устанавливают общие требования пожарной безопасности и являются обязательными для исполнения всеми предприятиями, учреждениями и организациями, их работниками и гражданами.
В соответствии с Федеральным законом предприятия в области пожарной безопасности обязаны: соблюдать требования пожарной безопасности, а также выполнять предписания, постановления и иные законные требования должностных лиц пожарной охраны; разрабатывать и осуществлять меры по обеспечению пожарной безопасности; проводить противопожарную пропаганду, а также обучать своих работников мерам пожарной безопасности; включать в коллективный договор вопросы пожарной безопасности; содержать в исправном состоянии системы и средства противопожарной защиты, включая первичные средства тушения пожаров, не допускать их использования не по назначению.
Технологические процессы, машины, механизмы, производственное оборудование должны соответствовать требованиям нормативных правовых актов по пожарной безопасности, утвержденных в установленном порядке.
Свойства веществ и материалов, используемые в процессе производства определяют пожаро — и взрывоопасность помещений, где они находятся.
СПИСОК ИСПОЛЬЗУЕМОЙ ЛИТЕРАТУРЫ
- Арсеньева Т.П. Справочник технолога молочного производства. Технология и рецептуры. Т.4. Мороженое – СПб.: ГИОРД, 2002.- 184с.
- Арустамов Э.А. Безопасность жизнедеятельности. Учебник / Э.А. Арустамов, А.Е. Волощенко – М.: Дашков и Ко, –2000 – 678 с.
- Буянова И.В. Технология цельномолочных продуктов: Учебное пособие / Кемеровский технологический институт пищевой промышленности.- Кемерово, 2004. — 116 с.
- Горбатова К.К., Гунькова П.И. Химия и физика молока и молочных продуктов. под общ. ред. Горбатовой К.К.- СПб.:ГИОРД, 2012. –336с.: ил.
- ГОСТ 31457-2012 «МОРОЖЕНОЕ МОЛОЧНОЕ, СЛИВОЧНОЕ И ПЛОМБИР»
- Девисилов В.А. Охрана труда: учебник. – 3-е изд.,испр. и доп. –М.: ИНФРА-М, 2007.-448 с.
- Николаев Б.Л., Николаев Л.К. Процессы фризерования смесей мороженого, расчеты и устройство фризеров: Учеб.- метод. пособие.– СПб.: НИУ ИТМО; ИХиБТ, 2013. 65с
- Оленев Ю.А., Творогова А.А., Казакова Н.В., Соловьева Л.Н. «Справочник по производству мороженого». -М.:ДеЛи принт, 2004.- 798с
- Оленев Ю.А. «Технология и оборудование для производства мороженого». -2-е изд., перераб. и доп.- М.:ДеЛи принт,2001.-323 с.
- Основы проектирования. Технологические расчеты: учебное пособие для студентов вузов, / М.Д. Хатминская, С.М. Лупинская; КемТИПП, Каф. Технологии молока и молочных продуктов. – Кемерово: КемТИПП, 2015. – 112с
- Приказ №1025 «Об утверждении норм расхода и потерь сырья при производстве цельномолочной продукции на предприятиях молочной промышленности».
- Ростроса Н.К., Мордвинцева П.В. Курсовое и дипломное проектирование предприятий молочной промышленности. — М: Агропромиздат, 1989. -303с.
- Cамойлов В.А., Нестеренко П.Г., Толмачев О.Ю. Справочник технолога молочного производства. Т. 7. Оборудование молочных предприятий. –СПб.: ГИОРД, 2004. – 832 с.
- Сапрыгин Г.П., Гаврилова Н.Б., Щетинин М.П., Матвеев Н.Т., Хоцко Ю.Л.,Коновалов С.А. ДИПЛОМНОЕ ПРОЕКТИРОВАНИЕ. Учебное пособие. /Алт. гос. тех. ун-т им. И.И. Ползунова. — БарнаулОмск: Изд-во АлтГТУ, 2004. -228 с.
- Соловьева Л.Н., Ежова Т.В., Мусаева Е.А. «Роль функциональных ингредиентов в сохранении качества мороженого при производстве, транспортировании и хранении.»
- Твердохлеб Г.В., Сажинов Г.Ю., Раманаускас Р.И. Технология молока и молочных продуктов. – М.: ДеЛи принт, 2006. -616с
- Ткаль Т.К., Технохимический контроль на предприятиях молочнойпромышленности. — М.; Пищевая промышленность,1988