Реферат - Технология производства зефира - файл n1.doc

Реферат - Технология производства зефира
скачать (230 kb.)
Доступные файлы (1):
n1.doc230kb.07.07.2012 02:27скачать

n1.doc

1.Общие сведения

Зефир — род сахаристых кондитерских изделий; получается сбиванием фруктово-ягодного пюре с сахаром и яичным белком, с последующим добавлением в эту смесь какого-либо из формообразующих (студнеобразующих) наполнителей: пектина, агарового сиропа, желатиновой (мармеладной) массы.

В качестве добавок при производстве зефира применяются пищевые кислоты, эссенции, красители.
2.Диетические качества

Поскольку основой в зефире является фруктовое пюре, эта сласть несомненно полезна. Однако имеет значение качество продукта вообще и его состав в частности. Так, например, яблочный зефир или цитрусовый сам по себе уже богат пектином (так как его немало в исходном фрукте).

Зефир относится к числу кондитерских изделий, рекомендуемых для питания в детских садах и школах.

Прежде чем попасть в список полезных продуктов, сладость прошла исследования, в результате которых специалисты выяснили, что зефир по многим показателям полезен малышам и подросткам.

Благодаря содержащимся в нем углеводам белоснежное лакомство способствует умственной деятельности, а пищевые волокна помогают пищеварению.

Также исследования показали, что зефир заполняет места, где осаждается радиация. Тем самым зефир не дает осесть радиоактивным элементам.
3.Физико-химические основы пенообразования

При производстве кондитерских изделий используется большое разнообразие пенообразных масс: белковые кремы; сбивные начинки; карамельная масса, сбитая с пенообразователем; сбивные конфетные массы; пастильная и зефирная массы.

Пенообразные массы получают, как правило, диспергационным способом. При интенсивном перемешивании жидкости захватывается воздух и дробится на мелкие частички. При диспергировании часть работы расходуется на увеличение свободной поверхностной энергии системы:

,
где  - изменение свободной энергии;  - изменение площади поверхности раздела;- поверхностное натяжение на границе раздела фаз газ-жидкость.

С уменьшением поверхностного натяжения жидкости пенообразующая способность увеличивается, так как для получения одинакового объема пены требуется затрата меньшей работы.

Пены являются термодинамически неустойчивыми системами, так как
имеют сильноразвитую поверхность раздела фаз. По второму закону термодинамики система самопроизвольно стремится уменьшить запас свободной энергии. В связи с этим процессы в пенах направлены на ее коалесценцию, связанную со слиянием отдельных воздушных пузырьков, сокращением поверхности раздела, а следовательно, и с уменьшением поверхностной энергии. Устойчивое состояние системы соответствует полной коалесценции, т.е. расслоению пены, с превращением в две объемные фазыжидкость и газ с минимальной поверхностью раздела.

Для придания устойчивости пене необходимо присутствие в жидкости, окружающей пузырьки воздуха, пенообразователя, к которому относятся поверхностно-активные вещества (ПАВ). Молекулы ПАВ обладают дифильными свойствами и независимо от концентрации устремляются на границу раздела фаз, адсорбируясь определенным образом. Гидрофильные части молекул находятся в водной фазе, а гидрофобная направлена в сторону газовой среды или твердой поверхности, если последняя гидрофобна.

В результате адсорбции молекул ПАВ на границе раздела фаз значительно снижается поверхностное натяжение. Его величина будет зависеть от плотности упаковки молекул в адсорбционном слое, природы и химического состава ПАВ.

При достижении определенной концентрации ПАВ наступает "насыщение" адсорбционного слоя, начинается мицеллообразование. Считают, что в этом случае адсорбированные молекулы ориентируются перпендикулярно поверхностному слою.

Значение критической концентрации мицеллообразования (ККМ) зависит от ряда факторов и, в первую очередь, от длины углеродного радикала молекулы ПАВ, температуры раствора. С увеличением длины цепи ККМ уменьшается, а с повышением температуры - увеличивается.

В момент получения пены количество жидкости в ней обычно значительно превосходит то, которое должно соответствовать гидростатическому равновесию. Поэтому уже при образовании пены из нее выделяется жидкость. Избыточная жидкость из пленок, покрывающих газовые пузырьки, вытекает в каналы, возникающие в местах контакта трех пленок, и по ним стекает из верхних слоев пены в нижние в направлении силы тяжести до тех пор, пока градиент капиллярного давления не уравновесит силу тяжести.

Одновременно с перетеканием жидкости в каналы, когда давление в нижнем слое пены превысит внешнее давление, начинается вытекание жидкости пены. Этот процесс называется синерезисом пены.

Скорость синерезиса определяется не только гидродинамическими характеристиками пены (размером и формой каналов, вязкостью жидкой фазы, градиентом давления, подвижностью поверхностей раздела жидкость-газ и др.), но зависит также от интенсивности внутреннего разрушения структуры пены (пленок и каналов) и разрушения столба пены. Уменьшение средней дисперсности и объема пены приводит к возникновению в ней избыточной жидкости и тем самым замедлению установления гидростатического равновесия.

В свою очередь, при вытекании жидкости из пены давление в каналах понижается, соответственно повышается капиллярное и расклинивающее давление, что ускоряет коалесценцию пузырьков и разрушение столба пены.

Стабилизирующее действие адсорбционных слоев ПАВ, как кинетического фактора устойчивости пены, заключается в том, что они уменьшают скорость течения жидкости по каналам и пленкам пены, обеспечивают заторможенность поверхностных слоев пленок и каналов и невозможность развития конвективного переноса, а также создают определенную зависимость профиля каналов от типа ПАВ и градиента давления.

Количественной характеристикой пены является ее кратность n, определяемая как отношение объема пены Vn к объему жидкости Vж, образующей стенки ее пузырьков: n = Vn/Vж.

Скорость вытекания жидкости из пены и время установления капиллярного давления (при большом перепаде давления) зависят от высоты столба пены, кратности пены, типа и концентрации пенообразователя, концентрации электролита и других добавок, вязкости жидкой фазы, температуры пены, присутствия в жидкой фазе твердых частиц.

Установлено, что с увеличением высоты столба пены скорость синерезиса линейно возрастает, но уменьшается с увеличением кратности.

Одной из важнейших характеристик пены является ее дисперсность, которая определяет многие свойства и процессы, протекающие в ней, а также технологические качества пены. Для оценки дисперсности измеряют средний радиус пузырька, эквивалентного по объему сфере, условный диаметр и удельную поверхность раздела жидкость-газ. Кинетика изменения дисперсности отражает скорость внутреннего разрушения структуры пены в результате коалесценции. При постоянной кратности пены скорость вытекания жидкости пропорциональна квадрату ее дисперсности и обратно пропорциональна числу каналов в пене. При одинаковой кратности и дисперсности скорость синерезиса сильно снижается с уменьшением столба пены. С увеличением концентрации пенообразователя пена становится более высокодисперсной, что является основной причиной уменьшения скорости синерезиса. При одинаковых начальных условиях (кратности, дисперсности и т.д.) скорость синерезиса уменьшается обратно пропорционально увеличению вязкости жидкой фазы.

Реальные пены полидисперсны. Одним из факторов самопроизвольного разрушения пены является диффузионный перенос газа из маленьких пузырьков в более крупные. Он вызывается неодинаковым давлением газа в пузырьках. В пене каждый пузырек окружен несколькими пузырьками разных размеров, и между каждыми из них происходит диффузионный перенос. Из наиболее мелких пузырьков газ диффундирует во все другие.

Основными факторами, определяющими скорость диффузионного разрушения пены, кроме степени полидисперсности, являются растворимость газа, коэффициенты диффузии, толщина пленок, поверхностное натяжение раствора, а также упругость адсорбционных слоев ПАВ. Последние уменьшают капиллярное давление в малых пузырьках при их сжатии и увеличивают его в больших пузырьках при их расширении.

Влияние температуры на устойчивость пен довольно сложно и связано с протеканием многих конкурирующих процессов. При повышении температуры увеличивается капиллярное давление внутри пузырьков воздуха, а, следовательно, растет скорость диффузионного переноса газа, увеличивается растворимость ПАВ, уменьшается поверхностное натяжение. Эти факторы способствуют кратковременному увеличению объема пены, но не стабильности. При повышении температуры увеличиваются тепловые колебания адсорбированных молекул и, следовательно, ослабляется механическая прочность поверхностного слоя, образованного молекулами ПАВ. Кроме того, вязкость пенообразующего раствора снижается, что увеличивает скорость течения жидкости из пленок пены, а также изменяются условия гидратации полярных групп ПАВ, что уменьшает устойчивость пены.

С понижением температуры скорость синерезиса возрастает, хотя вязкость пенообразующего раствора увеличивается. Это обусловлено тем, что с понижением температуры возрастает не только вязкость, но и поверхностное натяжение, которое вызывает увеличение размеров пузырьков пены.

Большинство поверхностно-активных веществ стабилизирует пену в щелочной среде. Пенообразующая способность неионогенных ПАВ не зависит от величины рН среды в области значений от 3 до 9. Белковые растворы проявляют максимальную пенообразующую способность, как правило, в изоэлектрической точке. При добавлении электролитов происходит сдвиг изоэлектрической точки, одновременно с этим смещается и максимум пенообразования.

В водном растворе молекулы яичного альбумина, сывороточного альбумина и казеина находятся в виде глобул и большинство неполярных групп создают гидрофобные области внутри глобулы. При адсорбции белка на поверхности в результате избытка свободной энергии на границе раздела фаз происходят конформационные изменения адсорбированных молекул, так как нарушается равновесие сил, стабилизирующих глобулу.

Процесс адсорбции белковых макромолекул обусловлен медленной диффузией и медленной ориентацией их на границе раздела фаз, на что требуется несколько часов в отличие от низкомолекулярных ПАВ, для которых образование равновесного адсорбционного слоя происходит практически мгновенно.

Развертывание белковых макромолекул на границе раздела фаз сопровождается глубокими изменениями в третичной структуре, вследствие чего большинство гидрофобных групп ориентировано к воздушной фазе. Агрегация денатурированных макромолекул сопровождается нарастанием прочности межфазного адсорбционного слоя.

Стабилизация пен поверхностно-активными веществами, способными образовывать адсорбированные межфазные слои с особыми структурно-механическими свойствами, может привести к практически неограниченному повышению устойчивости дисперсной системы.
4.Производство зефира

Технологическая схема производства зефира до участка формования
мало чем отличается от машинно-аппаратурной схемы для пастилы (см. дополнительная информация). Отличие состоит в изменении соотношения отдельных компонентов сырья в рецептуре, что влияет на структуру и свойства зефирной массы и позволяет формовать ее методом отсадки. Поэтому зефир в отличие от пастилы имеет шарообразную форму.

В качестве студнеобразователей при производстве зефира могут
применяться агар, фурцелларан и сухой пектин. Используется яблочное
пюре с большим содержанием сухих веществ, пектина и лучшей студнеобразуемой способностью. При сбивании зефирной массы добавляется в три раза больше яичного белка, что позволяет получить более пышную высокодисперсную массу плотностью 380-420 кг/м3.

Агаро-сахаро-паточный сироп готовят с большим в 2-3 раза содержанием агара, чем для пастилы. Его уваривают до содержания сухих веществ 84-85 %. Охлажденный до 80°С сироп смешивают со сбитой массой в соотношении 1:1 (против 0,5:1 для пастилы).

Подготовленная зефирная масса содержит 71-72 % сухих веществ. Вследствие более высокого содержания агара и более низкой влажности по сравнению с пастильной массой зефирная масса до застудневания обладает большей вязкостью и некоторой пластичностью, благодаря чему легко формуется методом отсадки и сохраняет приданную ей форму.

В зависимости от производительности цеха сбивание зефирной массы
осуществляется в машинах периодического и непрерывного действия марки К-18 и ШЗД.
4.1.Приготовление зефирной массы на агаре в агрегате ШЗД

Агрегат состоит из двух смесителей полуцилиндрической формы 5 и 6, изготовленных из нержавеющей стали и расположенных один под другим, сбивальной камеры 10, расходных емкостей и дозирующих устройств (рис.1).

В воронку верхнего смесителя плунжерным насосом-дозатором 3 из сборника 2 непрерывно подается уплотненное до содержания сухих веществ (15±1) % яблочное пюре температурой 20°С или смесь яблочного пюре с измельченными и протертыми возвратными отходами с содержанием сухих веществ 24 %. Одновременно с яблочным пюре в смеситель подается ленточным дозатором 4 сахар-песок в пропорции 1:1. В смесителе 5 происходит растворение сахара в яблочном пюре. Сахаро-яблочная смесь постепенно перемещается к выходному патрубку и самотеком поступает во второй смеситель 6. Оба смесителя имеют водяные рубашки для темперирования смеси.

Во второй смеситель плунжерными насосами-дозаторами непрерывно подаются агаро-сахаро-паточный сироп в пропорции 1:1 (к яблочно-сахарной смеси) из сборника 1 и яичный белок из отдельного бачка, а дозатором 7 - смесь из растворов кислоты, красителя и эссенции.

Подготовленная масса температурой 50-53°С и содержанием сухих веществ 71-72 % самотеком поступает в сборник 8, а из него шестеренчатым насосом подается в сбивальную камеру 10. В трубопровод, по которому перемещается рецептурная смесь, из ресивера поступает сжатый воздух под давлением 400 кПа, предварительно очищенный от механических примесей и масла. Количество поступающего воздуха измеряется ротаметром, а давление регулируется с помощью редуктора с манометрами. Давление воздуха в сбивальной камере 280-300 кПа.

Сбивальная камера состоит из двух неподвижных статоров, на поверхности которых расположены зубья, и вращающегося между ними ротора с частотой 280 об/мин. В камере происходит диспергирование воздуха и гомогенизация массы.

Через автоматически регулируемое отверстие зефирная масса под давлением выталкивается из сбивальной камеры. За счет перепада давлений происходит мгновенное ее вспенивание. Плотность массы составляет 380-420 кг/м3, температура 52-55°С. Из сбивальной камеры по гибкому шлангу зефирная масса передается в бункер формирующей машины.



Рисунок 1. Агрегат для сбивания зефирной массы под давлением
4.2Приготовление зефирной массы на пектине

В этой технологии агар, как студнеобразователь в зефирной массе, заменен на сухой пектин. Около 3 % яблочного пектина вносят в яблочное пюре с содержанием сухих веществ 10 % и перемешивают в смесителе в течение 2 ч для набухания пектина. Уплотненное пюре протирают через сито с отверстиями диаметром 1мм. Яблочное пюре перекачивают в емкость, откуда дозируют в сбивальную машинку типа СМ-2. Сюда также дозируют сахар песок, яичный белок и лактат натрия. Количество вносимого лактата натрия изменяется в пределах от 0,65 до 1,15 % от массы
яблочного пюре в зависимости от его кислотности.

Одновременно готовят сахаро-паточный сироп, его уваривают до содержания сухих веществ 84-85 %, затем охлаждают до 85-90°С.

В сбитую в течение 5-8 ми н массу добавляют сахаро-паточный сироп (в соотношении 1:1) и продолжают сбивание 5 мин. Затем добавляют эссенцию, кислоту, перемешивают 1 мин и массу направляют на формование.
4.3.Формование зефира

Формование зефира осуществляется на зефироотсадочных машинах (рис. 2).

Подготовленная зефирная масса самотеком или по гибкому шлангу поступает в бункер 1 с водяной рубашкой. Температура массы контролируется термометром. В нижней части бункера смонтирован дозировочно-отсадочный механизм 2, состоящий из поршневых наполнителей и металлических наконечников с зубчатыми краями 3, укрепленных на подвижной раме и соединенных с наполнителями гибкими резиновыми шлангами.

Лотки для отсадки половинок зефира устанавливают на цепной транспортер 4. При помощи гребешков, прикрепленных к цепям, они под водятся непрерывно под бункер машины.

Благодаря определенной последовательности операций цикла, выполняемого дозировочно-отсадочным механизмом при помощи системы эксцентриковых и кулачковых передач, зефирная масса отсаживается равными порциями на лотки 6. При этом рама с укрепленными на ней наконечниками совершает сложное поперечно-продольное поступательное движение, в результате которого каждая отливаемая порция массы принимает круглую или овальную форму с рифленой (гофрированной) поверхностью.

Лотки с отлитым на них зефиром (половинками) переходят на рольганг 5, откуда их снимают, устанавливают на стеллажные тележки и направляют на выстойку.

Лотки, направляемые на отсадку зефира, предварительно очищаются от налипших на них частиц зефирной массы с помощью специальных ножей.



Рисунок 2. Зефироотсадочная машина
4.4.Сушка, расфасовка и упаковка зефира

Выстойку половинок зефира проводят в камерах, в которых в течение первых 3-4 ч поддерживают температуру 20-25°С, а последующих 5-6 ч 33-36°С при относительной влажности воздуха 50-60 %. В процессе выстойки происходит студнеобразование зефирной массы, а также некоторое ее подсушивание, способствующее образованию кристаллической корочки. К концу выстойки влажность зефира 20-23 %.

При отсутствии специальных камер зефир сушат в помещении цеха при температуре не ниже 25-30°С и усиленной вентиляции воздуха в течение 24 ч.

По окончании выстойки лотки с зефиром устанавливают на цепной конвейер, который подводит их под механизм для обсыпки сахарной пудрой, откуда они продвигаются дальше на участок склеивания половинок. От поверхности лотка вручную отделяют по две половинки и соединяют их плоскими сторонами.

Если изготовляют сорт зефира с начинкой, то перед склеиванием по-
ловинок внутрь зефира закладывают ту или иную начинку, состоящую из мармеладных фигурных изделий, из кусочков просахареных фруктов или из целых сваренных в сахарном сиропе ягод.

Склееный зефир перекладывают на решета, застланные бумагой, движущиеся по ленточному транспортеру. Заполненные решета снимают с транспортера и устанавливают на стеллажные тележки, которые направляют на выстойку. Зефир выдерживают для подсушки на стеллажах в сухом помещении при относительной влажности воздуха не выше 60-65 % в течение 8-12 ч. Конечная влажность зефира перед укладкой должна быть от 16 до 20%. Можно половинки зефира не склеивать, а дополнительно подсушивать и глазировать шоколадом. Это не только улучшает вкус зефира, но и удлиняет сроки его хранения. Температура изделий, поступающих на глазирование, должна быть не выше 30°С. Процесс глазирования и оборудование такие же, как и для конфет. Глазированный зефир вырабатывается на агаре или фурцелларане.

Зефир расфасовывают в целлофановые пакеты, картонные коробки, картонные или фанерные ящики-лотки. Коробки и фанерные лотки упаковывают в наружную тару.
5.Дополнительная информация.

Технологическая схема производства пастилы

Машинно-аппаратурная схема производства пастилы представлена на рис.2.

Яблочное пюре поступает в бочках 1 или бестарно и перекачивается на производство насосом 2. Для приготовления пастилы на агаре используется "уплотненное" яблочное пюре. Его получают из разных партий пюре, предварительно смешав их в сборнике 4 для получения стандартной купажной смеси. Состав смеси определяет лаборатория по таким показателям, как содержание сухих веществ, желирующая способность, кислотность и цвет.

Купажную смесь пюре готовят на 1 -2 смены и направляют на протирку в машину 6, откуда - в вакуум-аппарат 7 на "уплотнение". После уваривания "уплотненное" пюре насосом 2 перекачивается в объемный дозатор 8. Возвратные отходы измельчаются в волчке 3 и через емкость-фильтр 5 перекачиваются в объемный дозатор 10. В смесителе 9 готовят фруктовую смесь из "уплотненного" пюре, возвратных отходов, припасов, паст и др. и перекачивают в промежуточную емкость 11.

Параллельно готовится агаро-сахаро-паточный сироп. Агар промывают и замачивают для набухания в емкости 12, откуда передают в варочный котел 19. Сахар просеивают в машине 13 и норией 14 подаютв промежуточный сборник 15, затем ленточным конвейером 16 в автовесы 17.

В варочный котел объемным дозатором подают воду, в которой при кипении растворяется набухший агар. После полного растворения агара в варочный котел 19 загружают сахар, а после его растворения из объемного дозатора 18 добавляют патоку.

Приготовленный агаро-сахаро-паточный раствор с содержанием сухих веществ 63-65 % сливают в ванну-фильтр 20, откуда перекачивают в промежуточную емкость 21. Насосом 22 раствор подается в змеевиковую варочную колонну 23 для уваривания до содержания сухих веществ 78,5-79,0 %.

Приготовление пастильной массы осуществляется в агрегате непрерывного действия 29, который состоит из четырех горизонтальных смесителей, расположенных один под другим. Внутри цилиндров проходят валы с лопатками, которые одновременно с перемешиванием и взбиванием массы передвигают ее вдоль цилиндров.

В загрузочную воронку верхнего цилиндра насосом-дозатором непрерывно подается из сборника 11 фруктовая смесь, а ленточным дозатором 28 сахар песок. Одновременно из емкости 26 насосом 27 дозируется яичный белок. В воронку второго смесителя насосом 24 из емкости 25 непрерывно дозируется смесь из кислоты и эссенции.

Взбитая яблочно-сахарная смесь самотеком поступает в четвертый цилиндр, где перемешивается с агаро-сахаро-паточным сиропом. Последний насосом-дозатором 22 подается из расходной емкости 21.

Температура сиропа (85±5)°С. Готовая пастильная масса температурой 46-48°С и содержанием сухих веществ (68± 2) % поступает на разливку. Плотность массы 600 кг/м3.

Разливка пастильной массы, ее студнеобразование и подсушка пастельного пласта осуществляются в агрегате безлотковой разливки. Пастильная масса из четвертого цилиндра агрегата С. А. Козлова поступает самотеком по желобу в формующую головку 30 с водяным обогревом, а затем в металлическую кассету с наклонным ножом. Масса формуется в виде пласта определенной толщины на ленту транспортера, охлаждается в шкафу 31. Поверхность пласта подсушивается в камере и, посыпается сахарной пудрой из вибробункера 33 и передается на резальную машину 34.

Нарезанные бруски пастилы раскладываются на решета, которые устанавливаются на стеллажные тележки 36 и передаются в сушилку 35.

Продолжительность сушки 4,5 часа при температуре воздуха (47,5±7,5)°С. В последней зоне сушильной камеры пастила охлаждается, затем передается на ленточный транспортер, с вибробункера 37 обсыпается сахарной пудрой и укладывается вручную в коробки или короба, а также фасуется на автомате 38. Влажность готовой пастилы 16-18%.


Рисунок 3. Машинно-аппаратурная схема производства пастилы на агаре

Список использованной литературы:

  1. А.В.Зубченко «Технология кондитерского производства». Воронеж 1999 г.




1.Общие сведения
Учебный материал
© nashaucheba.ru
При копировании укажите ссылку.
обратиться к администрации