Прогнозирование и контроль методами инженерной реологии качественных характеристик мороженого в процессе его производства

• Автор: Егоров, Антон Владимирович
• Шифр специальности: 05.18.12
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2001
• Место защиты: Москва
• Количество страниц: 202 с. : ил

Оглавление
Введение. Перспективы промышленного производства мороженого
Глава 1. Литературный обзор
1.1. Сырье для производства мороженого и его классификация
1.2. Технологический процесс приготовления мороженого
1.2.1. Консистенция мороженого - показатель качества
1.3 Формирование структуры мороженого
1.3.1. Вода в смесях и мороженом
1.3.2. Лактоза в смесях и мороженом
1.3.3. Жир в смесях и мороженом
1.3.4. Воздух в мороженом
1.3.5. Структурообразователи в производстве мороженого
1.4. Методы определения реологических характеристик и влияние на них
технологических факторов
1.5. Приборы и устройства для измерения реологических характеристик
мороженого на различных этапах его производство
Заключение по главе 1. Цель и задачи настоящего исследования
Глава 2. Организация эксперимента, объекты, методы и приборы для исследования
2.1 Объекты исследования и схема проведения эксперимента
2.2 Методы исследования химико-технологических характеристик смесей и
мороженого
2.2.1. Определение содержания влаги (влажности) и сухого вещества
2.2.2. Определение массовой доли жира
2.2.3. Определение массовой доли сахарозы
2.2.4. Определение кислотности....; .... ..'г..л
2.2.5. Определение pH смесей и мороженого
2.2.6. Определение плотности смесей
2.2.7. Определение взбитости
2.3. Приборы и методики по определению структурно-механических
характеристик (СМХ) смеси и готового мороженого
2.3.1. Методика определения сдвиговых характеристик слабоструктурированных
жидкообразных и ньютоновских систем
2.3.2. Приборы и методики для определения СМХ структурированной жидкости и
вязкопластичной смеси мороженого
2.3.3. Приборы и методики для определения СМХ мороженого в вязкопластичном и
практически твердом состоянии
2.3.3.1. Универсальная испытательная машина “Инстрон” и методика для
определения пенетрационных характеристик мороженого
2.3.3.2. Емкостной пенетрометр
2.3.3.3. Пенетрометр для определения статического предельного напряжения сдвига (ПНС) марки ПМДП
2.3.3.4. Пенетрометр для определения динамического ПНС марки ППМ-4М
Глава 3. Реологические и реометрические исследования по определению консистенции
смеси и закаленного мороженого по их вязкости и СМХ
3.1. Реометрические исследования по определению консистенции
мороженого в виде ньютоновской системы по динамической вязкости на вискозиметре Гепплера
3.2. Реометрические исследования по определению реологических характеристик
неньютоновской структурированной жидкости и вязкопластичной смеси мороженого на вискозиметре “Реотест”

3.3. Геометрические исследования по определению статического ПНС мороженого
на пенетрометре ПМДП
3.3.1. Выбор типа индентора, массы подвижной части прибора и изучение влияния подготовки образца на точность измерения статического ПНС мороженого..
3.3.2. Выбор продолжительности мгновенной и уравновешенной пенетрации
3.4. Геометрические исследования по определению динамического ПНС
мороженого на пенетрометре ППМ-4М
3.4.1. Выбор и обоснование рационального задающего усилия и уравнения для
расчета динамического ПНС
3.4.2. Выбор и обоснование уравнения для определения константы конуса в
зависимости от угла конического индентора при вершине
3.4.3. Определение рационального угла конического индентора и задающего
фиксированного усилия
3.4.4. Определение величины, характеризующей сопротивление таянию
мороженого
3.5. Проверка инвариантности показаний статического и
динамического ПНС мороженого на различных приборах
Глава 4. Создание банка данных и математической базы по прогнозированию основных физико-химических
характеристик смесей мороженого
4.1. Определение величин химического состава смесей мороженого
4.2. Определение плотности смесей мороженого в зависимости от химического
состава
4.3. Определение вязкости и комплексного показателя химического состава смесей
мороженого в зависимости от химического состава
Глава 5. Исследование процесса созревания смеси мороженого
5.1. Определение рационального режима созревания смеси мороженого
5.2. Влияние температуры и химического состава ньютоновской смеси
мороженого на ее вязкость
5.3. Изменение эффективной вязкости смеси мороженого “Баскин-Роббинс” и
отечественного ;
Глава 6. Исследование процесса фризерования, взбивания смеси, закала мороженого и
влияние их на его консистенцию
6.1 Исследование влияния процесса фризерования смеси мороженого на ее
консистенцию
6.2. Влияние режима процесса закала мороженого на его консистенцию
6.2.1. Определение величины химического состава мороженого и их комплексного
показателя
6.2.2. Определение СМХ закаленного мороженого
6.2.2.1. Определение СМХ закаленного мороженого с жидкой или вязкопластичной
дисперсной фазой
6.2.2.2. Определение СМХ закаленного мороженого с упруго-эластичной
дисперсной фазой
6.2.2.3. Определение СМХ закаленного мороженого с твердой дисперсной
фазой
6.2.3. Влияние степени взбитости смеси на СМХ закаленного мороженого
Выводы
Список использованных источников

ВВЕДЕНИЕ
Перспективы промышленного производства мороженого.
Сегодня индустрия мороженого России - это около 120 производителей мороженого в холодильной и молочной промышленности, в среднем и малом бизнесе. Их производственные мощности превышают 500 тыс. т. в год [115]. Отрасль мороженого является емким, платежеспособным, надежным потребителем продукции сельского хозяйства и других отраслей.
Потребление мороженого в России составило в 1998 г. около 2 кг на душу населения (в 1990 г. - 3,15 кг) при норме 5 кг, установленной Институтом питания РАМН. В США этот показатель составляет 12^-15 кг в год. В 1998 г. общий объем производства мороженого в России составил около 260 тыс. т. (против 350 тыс. т. в год в 1990 г.), а в США - около 3 млн. т. [29,40,80]. Рынок и конкуренция (импорт мороженого составляет 27-^32 тыс. т. в год) заставили российских производителей мороженого улучшить качество продукции, расширить ее ассортимент и географию производства, создавать оптовую и розничную торговую сеть, чтобы лучше удовлетворять повышающийся спрос населения. Существенное удорожание импортной составляющей в себестоимости мороженого (более 60%) в сочетании с низкой покупательной способностью населения ведет к спаду производства. Вопросы сырьевого обеспечения отрасли, и, прежде всего, сокращение закупок импортного сырья приобретают огромное значение.
Во всем мире большим спросом у населения пользуется мороженое, выработанное по технологии фирмы “Баскин-Роббинс”, которая представляет собой крупнейшую в мире международную компанию. В 52 странах имеется 4600 фирменных кафе, неизменный девиз которых -“качество и сервис”, предлагают ежедневно более 600 наименований фир-

“Меритозы-200”, содержащей 99,8% глюкозы, в определенных количествах дает возможность увеличить массовую долю невымороженой влаги и способствовать, тем самым, созданию в мороженом более мягкой структуры, что важно в период формирования (фасования) мороженого и его длительного хранения [98].
В работе Оленева Ю.А. [63] отмечается, что в связи с перенасыщенностью раствора сахарозы в мороженом на молочной основе, особенно при температурах (-25)+(-30)°С существует реальная возможность образования ее кристаллов, однако на практике этого не происходит из-за высокой вязкости раствора. Наибольшая вероятность кристаллизации сахарозы в плодово-ягодном мороженом. В связи с этим подтверждается целесообразность превращения части сахарозы в инвертный сахар.
Зарубежные исследователи установили, что при использовании сахаридосодержащих компонентов не следует изменять криоскопическую температуру смесей более чем на 0,5°С и отдавать предпочтение совместному использованию сахарозы и сахаридосодержащих компонентов [98].
При производстве мороженого в России используют растительные жиры зарубежного производства [73,95,96,97].
Важным аспектом применения растительного масла торговой марки “Акобленд Микс” является перспектива производства мороженого с пониженным содержанием холестерина [97]. “Акобленд Микс” представляет собой 100% деодорированный растительный жир, содержащий лауриновую кислоту. Температура его плавления 32°С. По данным Института питания РАМН замена 8+9% молочного жира из 10% на “Акобленд Микс” приводит к снижению содержания холестерина на 17,5+20мг в порции 100г мороженого, кроме того, улучшается качество жирового компонента мороженого в результате увеличения соотношения ненасыщенных и насыщенных жирных кислот.