CC BY
71
УДК 62-133.2; 664
СРАВНИТЕЛЬНЫЙ АНАЛИЗ РАБОТЫ ЭСКИМОГЕНЕРАТОРА ПРИ ПРОИЗВОДСТВЕ РАЗЛИЧНЫХ ВИДОВ МОРОЖЕНОГО
«ЭСКИМО»
Е.В. Давыдова, О.В. Пантюхин, Е.В. Пронина
Рассматриваются особенности технологии производства мороженого «Эскимо» с использованием эскимогенератора. Приведены основные принципы его модернизации. Анализируются циклограммы работы эскимогенератора при производстве различных видов мороженого.
Ключевые слова: эскимогенератор, эскимо, циклограмма, мороженое.
Рынок мороженого является одним из самых насыщенных с точки зрения числа участников. Во многих европейских странах рынки мороженого практически полностью принадлежат двум мировым гигантам: Unilever и Nestle. Местные производители занимают незначительные доли рынка. Оборот мирового рынка мороженого оценивается примерно в 50 млрд долларов в год. По данным официальной статистики, в 2005 году среднегодовое потребление мороженого на душу населения в России не превышало 2,77 килограмма, тогда как в Европе в 2004 году оно составляло 12 килограмм, в США - 25 килограмм. В настоящее время Российский рынок мороженого активно развивается. Темпы роста производства мороженого в России в 2006 - 2009 годах составляли около 6 %, однако в последние годы они незначительно снизились. Крупные компании, такие, как Unilever, «Талосто», «Русский Холод», имеют прирост производства 20...30 %. За последние годы в России несколько вырос объем потребления мороженого на одного человека, который составляет 3 - 4 кг в год, хотя это значительно ниже, чем в европейских странах [1].
Мороженое представляет собой замороженную сладкую массу из молочных продуктов с различными добавками. Как правило, основными компонентами для его изготовления являются молоко, сливки, масло и сахар. Существуют различные варианты фасовки мороженого. Его фасуют в стаканчик (вафельный, бумажный, пластиковый), вафельный рожок, в ведёрки, изготавливают в виде «эскимо» на палочке, рулетов, брикетов и др. Лидером является мороженое в вафельных стаканчиках, занимая около 40 % продаж, второе место у эскимо - 20 %. Далее с явным отставанием идут «ведёрки», «лотки», «рожки» и «брикеты в вафлях», занимая примерно по 8 % каждый, 5 % занимают различные рулеты. Оставшуюся долю занимают такие редкие формы, как «сэндвичи», «батончики», «пластиковые стаканчики» и т.д. [2].
Мороженое «эскимо» представляет собой глазированное мороженое на палочке и в зависимости от оформления поверхности подразделяется на четыре вида: мороженое без оформления поверхности; декорированное; глазированное и глазированное декорированное (рис. 1) [3].
а б в г
Рис. 1. Классификация эскимо в зависимости от оформления поверхности: а - без оформления поверхности; б - декорированное; в - глазированное; г - глазированное декорированное
Машинно-аппаратная схема линии производства мороженого «эскимо» приведена на рис. 2.
1 2 3
Рис. 2. Машинно-аппаратная схема линии производства эскимо: 1 - емкость хранения смеси; 2 - насос; 3 - фризер; 4 - эскимогенератор; 5 - фасовочный автомат; 6 - закалочная камера
Гомогенизированная пастеризованная смесь (температура 2...6 °С) поступает в емкость для созревания и временного хранения, а из нее насосом перекачивается во фризер. Наличие процесса созревания зависит от
182
гидрофильных свойств применяемого стабилизатора. Мягкое мороженое из фризера подается в дозаторы эскимогенератора, из него - в фасовочный автомат, а затем - в закалочную камеру.
Допустимая продолжительность хранения мороженого составляет 1,0-1,5 мес. (молочное мороженое), 1,5-2,0 мес. (сливочное) и 2... -3 мес. (пломбир). Длительность хранения снижается для мороженого с повышенным содержанием влаги, мелко фасованного и при наличии наполнителя.
Как видно из схемы (см. рис. 2), самые важные операции, характерные для технологии производства эскимо, осуществляются на эскимогене-раторе. Наличие данного оборудования является отличительной чертой схемы производства эскимо.
Помимо эскимогенераторов, в производстве эскимо могут использоваться также экструзионные линии и линии непрерывного прессования выдавливанием.
Экструзионная линия характеризуется тем, что использует метод экструзии, т.е. выдавливание смеси через насадку определённой формы.
Линия непрерывного прессования выдавливанием использует метод формования: формы, расположенные на конвейере, заполняют мороженым из фризера и затем из них выдавливается готовый продукт.
Из вышеописанного оборудования наиболее широко распространённым является эскимогенератор, так как на нём осуществляются не только операции формования и закалки, но также и глазирования, что позволяет получать готовый продукт без установки дополнительного оборудования.
Схема производства мороженого «эскимо» на эскимогенераторе и его упаковки представлена на рис. 3.
Мороженое из фризера попадает в дозатор, который дозирует его в формочки. При движении карусели по кругу формочки попадают под па-лочкозабиватель, где осуществляется введение палочек в эскимо. Затем мороженое подходит к глазировочной головке, которая извлекает из формочек эскимо и погружает его в ванну с глазурью. Таким образом, осуществляется глазирование. После этого эскимо сбрасывается на разгрузочный конвейер и транспортируется к упаковщику, где осуществляется упаковка мороженого. При помощи холодильной установки, служащей для охлаждения рассола, и распределителя рассола, который равномерно распределяет рассол по всему эскимогенератору, происходит закаливание мороженого во время его движения в формочках. Так же, в эскимогенераторе предусмотрены моющее устройство и осушитель с вакуумным насосом для мойки и сушки формочек [4]. В зависимости от формы ячеек форма брикетов может быть цилиндрической, конусной и др.
Главными недостатками эскимогенератора являются большой расход энергии и длительность охлаждения и нагрева рассола, а также невысокая надежность работы из-за использования волосяных щеток [5].
Рис. 3. Схема производства и упаковки эскимо на эскимогенераторе: 1 - холодильная установка; 2 - упаковщик; 3 - разгрузочный конвейер;
4 - глазировочная головка; 5 - дозатор; 6 - распределитель рассола;
7 - осушитель; 8 - вакуумный насос; 9 - палочкозабиватель;
10 - моющее устройство
Модернизация эскимогенератора будет способствовать устранению указанных недостатков.
Одним из принципов модернизации является совершенствование системы теплообмена между формочками и рассолом. Например, по торцам ванны для замораживания предлагается устанавливать волосяные щетки, размещенные на носителе. Носитель установлен с возможностью возвратно-поступательного движения по соответствующей направляющей. Это позволяет интенсифицировать процессы теплообмена и снизить энергозатраты [6].
Вторым принципом модернизации эскимогенератора является внесение изменений в технологию производства эскимо. Например, для уменьшения потерь глазури можно использовать метод полива. При этом
методе эскимо поливается глазурью сверху, а нижняя часть продукта глазируется с помощью специального валика, который дополнительно удаляет излишки глазури.
В-третьих, имеет смысл модернизации самой конструкции эскимо-генератора. Прежде всего, это касается формочек. Их обычно изготавливают из нержавеющей стали. Они должны иметь прямые борта и такую форму, которая позволяет извлекать изделия. Последние достижения в области изготовления форм позволяют изменять их форму на оборудовании для формования.
В-четвертых, конструктивные изменения можно внести в глазиро-вочный узел эскимогенератора. Так, ёмкость с шоколадом, в которую погружаются порции эскимо, можно снабжать лотком для приема капель и приспособлением для удаления последних - проводником, нагреваемым электрическим током. Лоток для приема капель необходимо оборудовать электроподогревом, чтобы шоколад не застывал и беспрепятственно возвращался в ёмкость для погружения порций эскимо.
Составим циклограмму работы эскимогенератора при производстве трёх видов мороженого «эскимо»: с обсыпкой, в глазури и «фруктовый лёд» (рис. 4).
Общий анализ этих циклограмм позволяет составить диаграмму продолжительности операций технологического цикла эскимогенератора для различных сортов мороженого (рис. 5). Анализ циклограммы позволяет сделать вывод, что продолжительность операций в эскимогенераторе практически не меняется в зависимости от сортов мороженого за исключением дозации смеси и дозации карамели, которые при производстве «фруктового льда» требуют больше времени. Но на заключительных операциях технологического цикла эскимогенератора этот разрыв начинает увеличиваться. Так, при повороте формочек «фруктовый лёд» требуется больше времени, чем остальным видам мороженого, а производство эскимо в шоколаде с обсыпкой требует относительно большего времени при перемещении щипцов.
Проанализировав данные, полученные в результате циклограмми-рования технологического цикла эскимогенератора, была построена диаграмма (рис. 6). Она позволяет оценить производительность эскимогенератора для различных сортов мороженого «эскимо», которые на нем производятся (с обсыпкой, в глазури и «фруктовый лёд»). Так, производительность эскимогенератора при производстве эскимо в шоколаде с обсыпкой составляет 432 кг/ч, при производстве эскимо «фруктовый лёд» - 450 кг/ч, при производстве эскимо в глазури - 500 кг/ч. Таким образом, наиболее высокая производительность эскимогенератора достигается при производстве мороженого «эскимо» в глазури.
00 а\
10
15
20
25
30
40
45
П ово р от формой е к 37
36,2 |
43
Омы е а н и е формой ек колодным рассолом 4
1.
4
Омы е а н и е формоч ек горячим рассолом 3
3
3
Дозация смеси 5
5
3
Дозация карамели
5
Закалочная емкость 9
9
5
П ал оч кое би еател ь 3
3
Полное закаливание в рассольной секции 10
10
10
Сттаивание верхнего слоя в зоне теплого рассола Б
5,2
6
Извлечение щипцами из формочек 1
Опускание в глазировочную ванну 3
2
Обсыпка 5
Обсыхание на воздухе 3
3
1 1
Передвижение щипцов 1 3
7 II II
1 1 1 1 1 1 Б
50
Б1дд
с обсыпкой
е глазури
"фруКТОЕЫЙ лед"
Брецчя цикла
50
43,2
43
С?
05 ГЪ О
3 §
£
н а г; -с
О «
г;
а «
г; о
Ьо
СГ
•>4
5!
Рис. 4. Циклограммы работы эскимогенератора
Рис. 5. Продолжительность операций технологического цикла эскимогенератора для различных сортов мороженого «эскимо»
187
520 500 480
460 450
440
420 400 380
"фруктовый лед"
Рис. 6. Уровень производительности (кг/ч) эскимогенератора в зависимости от сорта мороженого «эскимо»
Таким образом, проведенные исследования технологического цикла и производительности эскимогенератора показывают, что самым рентабельным является производство «эскимо» в глазури, а с учетом предложенных усовершенствований агрегата и технологии производства мороженого «эскимо» открываются перспективы для более широкого использования эскимогенератора.
Список литературы
1. Голубева Л.В. Проектирование предприятий молочной отрасли с основами промстроительства. СПб.: ГИОРД, 2006. 288с.
2. Маршалл Р.Т., Гофф Г.Д., Гартел Р.У. Мороженое и замороженные десерты. СПб.: Профессия, 2005. 376 с.
3. ГОСТ 31457-2012 Мороженое молочное, сливочное и пломбир. Технические условия. М., 2014. 24 с.
4. Кладий А.Г. Автоматизация производства мороженого. М.: Агро-промиздат, 1991. 239 с.
5. Патент 2265360 РФ. Эскимогенератор / В.Е. Добромиров, С.В. Шахов, В.В. Шандановин, А.М. Шеин, М.Н. Лукьянова. Опубл. 10.12.2005. Бюл. №34.
6. Патент 2176888 РФ. Эскимогенератор / С.Т. Антипов, С.В. Шахов, В.В. Шандановин. Опубл. 20.12.2001. Бюл. №35.
Давыдова Елена Викторовна, канд. техн. наук, доц., е1еп-с1а\чс1о\'аатаИ.ги, Россия, Тула, Тульский государственный университет,
Пантюхин Олег Викторович, канд. техн. наук, доц., директор издательства, olegpantyukhin@,mail.ru, Россия, Тула, Тульский государственный университет,
Пронина Екатерина Владимировна, студент, katia-pronina@mail. ru, Россия, Тула, Тульский государственный университет
COMPARA TIVE ANALYSIS OF THE WORK OF THE ESCOMOGENERA TOR A T THE MANUFACTURE OF VARIOUS TYPES OF ICE-CREAM ESKIMO
E. V. Davidova, O. V. Pantyukhin, E. V. Pronina
The peculiarities of the ice-cream production technology of the Eskimo using the Eskimogenerator are considered. The main principles of its modernization are given. The cyc-lograms of its work in the production of various types of ice cream are analyzed.
Key words: eskimogenerator, eskimo, cyclogram, ice cream.
Davidova Elena Viktorovш, candidate of technical sciences, docent, elen-davidova@,mail. ru, Russia, Tula, Tula State University,
Pantyukhin Oleg Viktorovich, candidate of technical sciences, docent, the director of Publishing House, olegpantyukhin@,mail. ru, Russia, Tula, Tula State University,
Pronina Ekaterina Vladimirovnа, student, katia-pronina@,mail. ru, Russia, Tula, Tula State University
