RU2351149C1 - Freezer for soft ice-cream types - Google Patents
Freezer for soft ice-cream types Download PDFInfo
- Publication number
- RU2351149C1 RU2351149C1 RU2007148948/13A RU2007148948A RU2351149C1 RU 2351149 C1 RU2351149 C1 RU 2351149C1 RU 2007148948/13 A RU2007148948/13 A RU 2007148948/13A RU 2007148948 A RU2007148948 A RU 2007148948A RU 2351149 C1 RU2351149 C1 RU 2351149C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- chamber
- section
- casing
- speed shaft
- speed
- Prior art date
Links
Landscapes
- Confectionery (AREA)
- Dairy Products (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к молочной промышленности, в частности к получению мороженого, и может быть использовано для производства мягких сортов мороженого из многокомпонентных смесей с добавлением жидких ингредиентов.The invention relates to the dairy industry, in particular to the production of ice cream, and can be used for the production of soft varieties of ice cream from multicomponent mixtures with the addition of liquid ingredients.
Известен фризер Б6-ОФМ (Машины и аппараты пищевых производств. В 2 кн. Кн. 2: Учеб. для вузов / С.Т.Антипов, И.Т.Кретов, А.Н.Остриков и др.; Под ред. Акад. РАСХН В.А.Панфилова. - М.: Высш. шк., 2001. - 680 с. С.935-936), предназначенный для выработки мягкого мороженого из жидкой смеси. В состав фризера входит корпус, привод, рабочий цилиндр с мешалкой, который с внешней стороны охлаждается, системы охлаждения рабочего цилиндра и подачи продукта в него. Система охлаждения бывает аммиачной, фреоновой или рассольной и обеспечивает охлаждение продукта до температур -3…-5°С. Система подачи продукта осуществляет впуск в рабочий цилиндр вместе с продуктом также и воздуха для насыщения им продукта. В корпусе фризера размещены две автономные системы приготовления мороженого. Смесь заливают в емкость, откуда она через клапан вместе с воздухом поступает в цилиндр. В рубашке цилиндра, которая является испарителем, кипит хладоагент (фреон R502). Смесь в цилиндре охлаждается и постоянно перемешивается мешалкой, вращение которой обеспечивается от индивидуального электродвигателя через клиноременную передачу. Каждый цилиндр обслуживается низкотемпературным агрегатом, размещенным в нижней части фризера. При охлаждении смеси в цилиндре до -5°С реле температуры выключает холодильный агрегат. С помощью рукоятки открывают выпускное устройство и мешалкой мороженое выталкивается из цилиндра.The well-known freezer B6-OFM (Machines and equipment for food production. In 2 books. Book 2: Textbook for universities / S.T. Antipov, I.T. Kretov, A.N. Ostrikov and others; Ed. By Akad RASHN V.A. Panfilova. - M .: Higher school, 2001. - 680 p. S.935-936), designed to produce soft ice cream from a liquid mixture. The freezer includes a housing, a drive, a working cylinder with an agitator, which is cooled from the outside, and a cooling system for the working cylinder and product supply to it. The cooling system can be ammonia, freon or brine and provides cooling of the product to temperatures of -3 ... -5 ° C. The product feed system also introduces air into the working cylinder along with the product to saturate the product. In the freezer body there are two autonomous systems for making ice cream. The mixture is poured into a container, from where it through the valve enters the cylinder with air. In the shirt of the cylinder, which is the evaporator, the refrigerant boils (Freon R502). The mixture in the cylinder is cooled and constantly mixed with a mixer, the rotation of which is provided from an individual electric motor through a V-belt drive. Each cylinder is serviced by a low-temperature unit located at the bottom of the freezer. When cooling the mixture in the cylinder to -5 ° C, the temperature switch turns off the refrigeration unit. Using the handle, the exhaust device is opened and the ice cream is pushed out of the cylinder with a mixer.
Недостатками фризера являются: значительные энергозатраты, обусловленные нерациональным ведением процесса термомеханического воздействия на исходную смесь; неравномерное распределение компонентов в получаемой смеси и ее недостаточное взбивание из-за несовершенной конструкции мешалки, которая не учитывает особенности физико-механических свойств исходных компонентов; отсутствие возможности быстрой переналадки в связи с переходом на выпуск других сортов мягкого мороженого.The disadvantages of the freezer are: significant energy costs due to irrational conduct of the process of thermomechanical effects on the initial mixture; uneven distribution of components in the resulting mixture and its insufficient whipping due to the imperfect design of the mixer, which does not take into account the peculiarities of the physicomechanical properties of the starting components; the lack of the possibility of quick readjustment in connection with the transition to the production of other varieties of soft ice cream.
Технической задачей изобретения является рациональное ведение процесса термомеханического воздействия на исходную смесь за счет оптимизации характера движения продукта и обеспечения поддержания заданного температурного режима в каждой из трех рабочих камер, максимальная универсализация конструкции механизмов перемешивания с учетом особенностей физико-механических свойств исходных компонентов; получение мягких сортов мороженого функционального назначения.An object of the invention is the rational conduct of the process of thermomechanical effects on the initial mixture by optimizing the nature of the movement of the product and ensuring the maintenance of a given temperature in each of the three working chambers, the maximum universalization of the design of mixing mechanisms, taking into account the characteristics of the physico-mechanical properties of the starting components; obtaining soft varieties of functional ice cream.
Поставленная техническая задача изобретения достигается тем, что во фризере для мягких сортов мороженого, содержащем двутельный корпус с расположенным внутри валом с мешалкой, загрузочный и разгрузочный патрубки, новым является то, что корпус имеет цилиндроконическую форму и включает в себя три последовательно расположенные камеры, первая и вторая камеры находятся в цилиндрической части корпуса, а третья - в конусообразной части корпуса, внутри корпуса соосно установлены быстроходный и тихоходный валы, причем тихоходный вал расположен внутри быстроходного и проходит через все три камеры, а быстроходный вал - только в первой камере, на входе и выходе из первой камеры и на входе в третью камеру установлены опоры для тихоходного вала, в загрузочном патрубке, расположенном в верхней части первой камеры, установлен конусообразный нагнетающий шнек, половина первой камеры имеет двутельный корпус, состоящий из двух отдельных частей, первая часть двутельного корпуса первой камеры снабжена патрубками для подвода и отвода горячей воды, а вторая часть - патрубками для подвода и отвода холодной воды, в первой камере установлен быстроходный вал, на котором вначале в зоне расположения первой и второй частей двутельного корпуса расположены лопасти, выполненные в виде изогнутых лемехообразных пластин, контактирующих с внутренней поверхностью первой камеры, и отделенные друг от друга перфорированными кольцеобразными пластинами, жестко прикрепленными к днищу корпуса первой камеры, а на второй половине первой камеры, на которой отсутствует двутельный корпус, на быстроходном валу закреплены две ленточные спирали разного диаметра с противоположной навивкой, а над ними в верхней части первой камеры расположены распылительные форсунки для подачи жидких компонентов, вторая и третья камеры имеют общий двутельный корпус с патрубками для подвода и отвода аммиака, во второй камере на тихоходном валу с определенным шагом установлены ножеобразные пластины для перемешивания и перемещения продукта, в третьей камере на тихоходном валу смонтированы витки шнека переменного шага и диаметра, а на выходе из третьей камеры - разгрузочное отверстие.The object of the invention is achieved by the fact that in the freezer for soft varieties of ice cream containing a two-body case with a shaft located inside the mixer, loading and unloading nozzles, the new thing is that the body has a cylindrical shape and includes three consecutive chambers, the first and the second chambers are located in the cylindrical part of the casing, and the third is in the cone-shaped part of the casing; high-speed and low-speed shafts are coaxially mounted inside the casing, and the low-speed shaft is located inside the high-speed one and passes through all three chambers, and the high-speed shaft - only in the first chamber, at the inlet and outlet of the first chamber and at the entrance to the third chamber, supports for the low-speed shaft are installed, in the loading nozzle located in the upper part of the first chamber, there is a cone-shaped forcing screw, half of the first chamber has a two-body housing consisting of two separate parts, the first part of the two-body housing of the first chamber is equipped with nozzles for supplying and discharging hot water, and the second part with nozzles for supplying and from ode of cold water, a high-speed shaft is installed in the first chamber, on which, in the beginning, in the area of the first and second parts of the two-body case, there are blades made in the form of curved ploughshare plates in contact with the inner surface of the first chamber and separated from each other by perforated annular plates, rigidly attached to the bottom of the housing of the first chamber, and in the second half of the first chamber, on which there is no two-body housing, two tape spirals of different diameter with opposite windings, and above them in the upper part of the first chamber there are spray nozzles for supplying liquid components, the second and third chambers have a common two-body housing with pipes for supplying and discharging ammonia, in the second chamber on a low-speed shaft with a certain step, knife-shaped plates are installed for mixing and moving the product, in the third chamber on a low-speed shaft, turns of a screw of variable pitch and diameter are mounted, and at the outlet of the third chamber there is a discharge opening.
На чертеже приведено объемное изображение общего вида фризера для мягких сортов мороженого.The drawing shows a three-dimensional image of the General view of the freezer for soft varieties of ice cream.
Фризеры являются основным оборудованием в производстве мороженого и предназначены для частичного замораживания воды в подготовленных молочных смесях и насыщения их мелкодиспергированным воздухом. В зависимости от вида мороженого и конструкции фризера в лед переходит 25,0…60,0% воды, а объем молочной смеси вследствие аэрации увеличивается примерно в два раза.Freezers are the main equipment in the production of ice cream and are designed to partially freeze water in prepared milk mixtures and saturate them with finely dispersed air. Depending on the type of ice cream and the design of the freezer, 25.0 ... 60.0% of water passes into the ice, and the volume of the milk mixture due to aeration is approximately doubled.
Фризер для мягких сортов мороженого (чертеж) содержит корпус 1 с тремя последовательно расположенными камерами 7, 8 и 9, загрузочный патрубок 2, внутри которого установлен конусообразный нагнетающий шнек 3.Milling cutter for soft sorts of ice cream (drawing) contains a housing 1 with three chambers 7, 8 and 9 sequentially arranged, a loading nozzle 2, inside of which a cone-shaped forcing screw 3 is installed.
Корпус 1 фризера имеет цилиндроконическую форму и включает в себя три последовательно расположенные камеры 7, 8 и 9. Первая 7 и вторая 8 камеры находятся в цилиндрической части корпуса 1, а третья камера 9 - в конусообразной части корпуса 1. Внутри корпуса 1 соосно установлены быстроходный 4 и тихоходный 5 валы, причем тихоходный вал 5 расположен внутри быстроходного вала 4 и проходит через все три камеры 7, 8 и 9. Быстроходный вал 4 расположен только в первой камере 7. Валы 4 и 5 приводятся во вращение от привода 6 (чертеж).The freezer body 1 has a cylindrical shape and includes three successive cameras 7, 8 and 9. The first 7 and second 8 cameras are located in the cylindrical part of the body 1, and the third camera 9 is in the cone-shaped part of the body 1. Inside the body 1, a high-speed 4 and low-speed shaft 5, and low-speed shaft 5 is located inside the high-speed shaft 4 and passes through all three chambers 7, 8 and 9. The high-speed shaft 4 is located only in the first chamber 7. The shafts 4 and 5 are driven in rotation from the drive 6 (drawing) .
На входе и выходе из первой камеры 7 и на входе в третью камеру 9 установлены опоры 12 для тихоходного вала 5.At the inlet and outlet of the first chamber 7 and at the entrance to the third chamber 9, supports 12 for low-speed shaft 5 are installed.
Половина первой камеры 7 имеет двутельный корпус, состоящий из двух отдельных частей 13 и 14. Первая часть 13 двутельного корпуса первой камеры 7 снабжена патрубками для подвода 15 и отвода 16 горячей воды, а вторая часть 14 - патрубками для подвода 17 и отвода 18 холодной воды. В первой камере 7 установлен быстроходный вал 4, на котором вначале в зоне расположения первой 13 и второй частей 14 двутельного корпуса расположены лопасти 10, выполненные в виде изогнутых лемехообразных пластин, контактирующих с внутренней поверхностью первой камеры 7. Конфигурация и форма лемехообразных лопастей 10 выбрана с учетом состояния перемешиваемой массы, ее объема, толщины слоя, производительности, соотношения смешиваемых компонентов, степени однородности, способа загрузки компонентов и выгрузки смеси и требований технологии. Лопасти 10 отделены друг от друга перфорированными кольцеобразными пластинами 11, жестко прикрепленными к днищу корпуса первой камеры 7.Half of the first chamber 7 has a two-body case, consisting of two separate parts 13 and 14. The first part 13 of the two-body case of the first chamber 7 is equipped with nozzles for supplying 15 and outlet 16 of hot water, and the second part 14 is equipped with nozzles for supplying 17 and outlet 18 of cold water . In the first chamber 7, a high-speed shaft 4 is installed, on which the blades 10, made in the form of curved ploughshare plates in contact with the inner surface of the first chamber 7, are initially located in the area of the first 13 and second parts 14 of the two-body building. The configuration and shape of the ploughshape blades 10 are selected with taking into account the state of the mixed mass, its volume, layer thickness, productivity, the ratio of the mixed components, the degree of homogeneity, the method of loading components and unloading the mixture and the requirements of the technology. The blades 10 are separated from each other by perforated annular plates 11, rigidly attached to the bottom of the housing of the first chamber 7.
На второй половине первой камеры 7, на которой отсутствует двутельный корпус, на быстроходном валу 4 закреплены две ленточные спирали 19 и 20 разного диаметра с противоположной навивкой, а над ними в верхней части первой камеры 7 расположены распылительные форсунки 21 для подачи жидких компонентов и насыщения исходного сырья мелкодиспергированным воздухом.In the second half of the first chamber 7, on which there is no two-body case, two tape spirals 19 and 20 of different diameters with opposite windings are fixed on the high-speed shaft 4, and spray nozzles 21 are located above them in the upper part of the first chamber 7 to supply liquid components and saturate the original raw materials finely dispersed air.
Вторая 8 и третья 9 камеры имеют общий двутельный корпус 22 с патрубками для подвода 23 и отвода 24 аммиака. Во второй камере 8 на тихоходном валу 5 с определенным шагом установлены ножеобразные пластины 25 для перемешивания и перемещения продукта (чертеж).The second 8 and third 9 chambers have a common two-body housing 22 with nozzles for supplying 23 and discharge 24 of ammonia. In the second chamber 8 on a low-speed shaft 5 with a certain step mounted knife-shaped plate 25 for mixing and moving the product (drawing).
В третьей камере 9 на тихоходном валу 5 смонтированы витки шнека 26 переменного шага и диаметра, а на выходе из третьей камеры 9 - разгрузочное отверстие 27.In the third chamber 9, on the low-speed shaft 5, the turns of the screw 26 of variable pitch and diameter are mounted, and at the outlet of the third chamber 9 there is a discharge opening 27.
Смеси мороженого представляют собой сложные системы. В водной среде, составляющей 60…75% от массы смеси, находятся другие составные компоненты, которые отличаются не только размерами частиц и их агрегатным состоянием, но и химическим составом. Например, смеси на молочной основе содержат соли неорганических и органических кислот (около 20 наименований), органические кислоты, сахарозу, лактозу, мочевину (размер частиц менее 103 мкм), молочные белки и стабилизаторы (размер частиц от 10-1 до 10-3 мкм), жировые включения, а в смесях мороженого с наполнителями - еще и частицы последних.Ice cream mixes are complex systems. In the aqueous medium, comprising 60 ... 75% of the mass of the mixture, there are other components that differ not only in particle size and their state of aggregation, but also in chemical composition. For example, milk-based mixtures contain salts of inorganic and organic acids (about 20 names), organic acids, sucrose, lactose, urea (particle size less than 10 3 microns), milk proteins and stabilizers (particle size from 10 -1 to 10 -3 microns), fatty inclusions, and in mixtures of ice cream with fillers - also particles of the latter.
Мягкое мороженое - продукт нежной, кремообразной консистенции, температурой -5…-7°С и взбитостью обычно 40…60%. Это мороженое готово сразу после выхода его из фризера. Оно не подвергается дальнейшему замораживанию и содержит 45…55% воды в замороженном состоянии.Soft ice cream is a product of a delicate, creamy consistency, a temperature of -5 ... -7 ° C and overrun usually 40 ... 60%. This ice cream is ready immediately after it leaves the freezer. It is not subjected to further freezing and contains 45 ... 55% of frozen water.
Мягкое мороженое вырабатывают из специальных сухих смесей, содержащих все составные части мороженого в заданном соотношении.Soft ice cream is produced from special dry mixes containing all components of ice cream in a predetermined ratio.
Процесс фризерования смесей заключается в частичном вымораживании воды (температура поступающей во фризер смеси 12…16°С, а на выходе она составляет -3,5°С) и взбивании (насыщении смеси воздухом). При этом происходит не только изменение размеров частиц дисперсной фазы, но и формирование ее новых компонентов - воздушных пузырьков, кристаллов льда и лактозы. Таким образом, при фризеровании смесь, а затем и мороженое подвергаются сложной технологической обработке. При фризеровании размеры жировых частиц увеличиваются, происходит укрупнение кристаллов льда и лактозы, не остаются постоянными и размеры воздушных пузырьков. Размеры жировых шариков, воздушных пузырьков, кристаллов льда и лактозы, частичек наполнителей в смесях и мороженом в основном превышают 1 мкм. От размеров и формы кристаллов льда в значительной мере зависят структура, консистенция мороженого, а также его вкусовые качества.The process of freezing mixtures consists in partial freezing of water (the temperature of the mixture entering the freezer is 12 ... 16 ° C, and at the outlet it is -3.5 ° C) and whipping (saturation of the mixture with air). In this case, not only the particle size of the dispersed phase changes, but also the formation of its new components - air bubbles, ice crystals and lactose. Thus, during freezing, the mixture, and then the ice cream, are subjected to complex technological processing. During freezing, the sizes of fatty particles increase, ice crystals and lactose enlarge, and the sizes of air bubbles do not remain constant. The sizes of fat globules, air bubbles, ice and lactose crystals, particles of fillers in mixtures and ice cream generally exceed 1 micron. The structure, consistency of ice cream, as well as its taste, largely depend on the size and shape of ice crystals.
Предлагаемый фризер для мягких сортов мороженого работает следующим образом. Исходное сырье загружается во фризер через загрузочный патрубок 2 с помощью вращающегося конусообразного нагнетающего шнека 3. Включается привод 6, и быстроходный 4 и тихоходный 5 валы приводятся во вращение. Быстроходный вал 4 при помощи лемехообразных лопастей 10 начинает захватывать и перемешивать компоненты получаемой смеси. На эффективность смешивания влияют плотность компонентов исходного сырья, гранулометрический состав (форма, размеры, дисперсионное распределение по крупности для неоднородных компонентов) частиц компонентов смеси, влажность компонентов, состояние поверхности частиц, силы трения и адгезии поверхностей частиц и т.д. Лемехообразные лопасти 10 при вращении продавливают получаемую вязкую массу через перфорированные кольцеобразные пластины 11, обеспечивая тем самым дополнительную турбулизацию перемешиваемого потока смеси.The proposed freezer for soft varieties of ice cream works as follows. The feedstock is loaded into the freezer through the loading pipe 2 using a rotating cone-shaped forcing screw 3. The drive 6 is turned on, and the high-speed 4 and low-speed 5 shafts are rotated. High-speed shaft 4 using ploughshape blades 10 begins to capture and mix the components of the resulting mixture. The mixing efficiency is affected by the density of the components of the feedstock, particle size distribution (shape, size, particle size dispersion for heterogeneous components) of the particles of the components of the mixture, moisture of the components, surface state of the particles, friction and adhesion of particle surfaces, etc. When rotating, the ploughshape blades 10 push the resulting viscous mass through the perforated annular plates 11, thereby providing additional turbulization of the mixed flow of the mixture.
Одновременно через патрубок 15 в первую часть 13 двутельного корпуса первой камеры 7 подается горячая вода, которая нагревает внутреннюю поверхность корпуса 1 и отводится через патрубок 16.At the same time, hot water is supplied through the pipe 15 to the first part 13 of the two-body housing of the first chamber 7, which heats the inner surface of the housing 1 and is discharged through the pipe 16.
Нагрев исходной смеси в первой части 13 камеры 7 обусловлен необходимостью расплава и последующего диспергирования при интенсивном перемешивании молочных и других жиров, входящих в состав исходной смеси, и их равномерного распределения по всему объему смеси. Перфорированные кольцеобразные пластины 11, жестко прикрепленные к внутренней поверхности корпуса в первой камере, нагреваются и являются источником нагрева исходной смеси, проходящей через отверстия в них. Конструкция лемехообразных лопастей 10 обеспечивает не только равномерное перемешивание, но и эффективное продавливание получаемой массы через отверстия в пластинах 11, диспергируя при этом все компоненты исходной смеси.The heating of the initial mixture in the first part 13 of the chamber 7 is due to the need for melt and subsequent dispersion with vigorous stirring of the milk and other fats that make up the initial mixture, and their uniform distribution throughout the volume of the mixture. Perforated annular plates 11, rigidly attached to the inner surface of the housing in the first chamber, are heated and are a source of heating of the initial mixture passing through the holes in them. The design of the ploughshape blades 10 provides not only uniform mixing, but also effective forcing the resulting mass through the holes in the plates 11, while dispersing all the components of the initial mixture.
Одновременно через патрубок 17 во вторую часть 14 двутельного корпуса первой камеры 7 подается холодная вода, которая охлаждает внутреннюю поверхность корпуса 1 и отводится через патрубок 18.At the same time, cold water is supplied through the pipe 17 to the second part 14 of the two-body housing of the first chamber 7, which cools the inner surface of the housing 1 and is discharged through the pipe 18.
Последующее охлаждение исходной смеси во второй части 14 камеры 7 обусловлено необходимостью охлаждения исходной смеси для эффективного набухания белков, входящих в состав смеси, и протекания других физико-химических изменений компонентов смеси. Перфорированные кольцеобразные пластины 11, жестко прикрепленные к внутренней поверхности корпуса в первой камере, охлаждаются и являются источником охлаждения исходной смеси, проходящей через отверстия в них. Конструкция лемехообразных лопастей 10 обеспечивает эффективное продавливание получаемой массы через отверстия в пластинах 11.Subsequent cooling of the initial mixture in the second part 14 of the chamber 7 is due to the need to cool the initial mixture for effective swelling of the proteins that make up the mixture, and other physical and chemical changes in the components of the mixture. The perforated annular plates 11, rigidly attached to the inner surface of the housing in the first chamber, are cooled and are a source of cooling of the initial mixture passing through the holes in them. The design of the ploughshape blades 10 provides effective forcing the resulting mass through the holes in the plates 11.
Затем продукт поступает во вторую половину первой камеры 7, где с помощью двух вращающихся ленточных спиралей 19 и 20 разного диаметра с противоположной навивкой, закрепленных на быстроходном валу 4, осуществляется интенсивное взбивание смеси компонентов, т.е. насыщение ее мельчайшими пузырьками воздуха. Ленточные спирали 19 и 20 обеспечивают перекрестное движение потоков смеси навстречу друг другу в направлении от стенок к центру фризера и наоборот. Таким образом, направление перемещения смеси во второй половине первой камере 7 фризера имеет вид перекрестного противотока.Then the product enters the second half of the first chamber 7, where, using two rotating tape spirals 19 and 20 of different diameters with opposite windings, mounted on high-speed shaft 4, intensive beating of the mixture of components is carried out, i.e. saturation with tiny air bubbles. Band spirals 19 and 20 provide a cross-flow of the mixture flows towards each other in the direction from the walls to the center of the freezer and vice versa. Thus, the direction of movement of the mixture in the second half of the first freezer chamber 7 has the form of a cross countercurrent.
Из распылительных форсунок 21, расположенных в верхней части первой камеры 7, подаются жидкие компоненты и мелкодиспергированный воздух. Предлагаемая конструкция ленточных спиралей 19 и 20 обеспечивает интенсивное перемешивание и взбивание смеси компонентов, доводя их до необходимой степени однородности в соответствии с требованиями технологии. Воздух, которым насыщается смесь, распределяется в ней в виде мельчайших пузырьков; объем смеси существенно увеличивается; при замораживании образуется «пенистая» структура мороженого. Воздух в мороженом препятствует быстрому таянию продукта во время его употребления, предохраняет полость рта от излишнего охлаждения, способствует формированию мелкокристаллической структуры мороженого и улучшению его консистенции. О количественном содержании воздуха в мороженом судят на основании специального показателя - взбитости, который представляет собой отношение приращения объема смеси после фризерования к ее первоначальному объему. Установлено, что размер воздушных пузырьков в мороженом находится в пределах 30…150 мкм при среднем размере 60 мкм. Средний диаметр воздушных пузырьков в мороженом тем меньше, чем больше его вязкость и зависит от вида используемого стабилизатора. В процессе фризерования диаметр воздушных пузырьков уменьшается. Вначале расстояния между ними доходят до 100 мкм, к концу фризерования составляют 20…30 мкм. С увеличением размеров воздушных пузырьков консистенция и вкусовые достоинства продукта ухудшаются, а с уменьшением - улучшаются. Увеличение взбитости способствует образованию более нежной и однородной консистенции мороженого. Однако чрезмерно большая взбитость способствует появлению порока структуры «снежистость».From the spray nozzles 21 located in the upper part of the first chamber 7, liquid components and finely dispersed air are supplied. The proposed design of tape spirals 19 and 20 provides intensive mixing and whipping of the mixture of components, bringing them to the required degree of uniformity in accordance with the requirements of the technology. The air that saturates the mixture is distributed in it in the form of tiny bubbles; the volume of the mixture increases significantly; when frozen, a “foamy” ice cream structure is formed. The air in ice cream prevents the quick melting of the product during its use, protects the oral cavity from excessive cooling, promotes the formation of a crystalline structure of ice cream and improves its consistency. The quantitative content of air in ice cream is judged on the basis of a special indicator - overrun, which is the ratio of the increment in the volume of the mixture after milling to its initial volume. It was found that the size of air bubbles in ice cream is in the range of 30 ... 150 microns with an average size of 60 microns. The average diameter of air bubbles in ice cream is the smaller, the higher its viscosity and depends on the type of stabilizer used. During freezing, the diameter of air bubbles decreases. Initially, the distance between them reaches 100 microns, by the end of freezing, they make up 20 ... 30 microns. With an increase in the size of air bubbles, the consistency and taste of the product deteriorate, and with a decrease, they improve. The increase in overrun contributes to the formation of a more delicate and uniform consistency of ice cream. However, an excessively large overrun contributes to the appearance of a defect in the snowiness structure.
Затем взбитая смесь компонентов последовательно перемещается во вторую камеру 8 фризера. Одновременно через патрубок 23 в общий двутельный корпус 22 второй 8 и третьей 9 камеры подается жидкий аммиак (или другой какой-либо хладоагент, например фреон R502), который охлаждает внутреннюю поверхность корпуса 1 этих камер и отводится через патрубок 24. В общем двутельном корпусе 22 второй 8 и третьей 9 камеры, который является испарителем, кипит жидкий аммиак. Смесь охлаждается и постоянно перемешивается ножеобразными пластинами 25 во второй камере 8 и витками шнека 26 переменного шага и диаметра в третьей камере 9.Then the whipped mixture of components is sequentially moved to the second chamber 8 of the freezer. At the same time, liquid ammonia (or some other refrigerant such as R502 freon) is supplied through the pipe 23 to the common two-body building 22 of the second 8 and third 9 chambers, which cools the inner surface of the casing 1 of these chambers and is discharged through the pipe 24. In the common two-body case 22 the second 8 and third 9 of the chamber, which is the evaporator, boils liquid ammonia. The mixture is cooled and constantly mixed with knife-shaped plates 25 in the second chamber 8 and turns of the screw 26 of variable pitch and diameter in the third chamber 9.
Вращающиеся ножеобразные пластины 25 обеспечивают интенсивное перемешивание и перемещение продукта по длине второй камеры 8. Затем охлажденная смесь выходит из второй камеры 8 и направляется в третью камеру 9, в которой при помощи шнека 26 переменного шага и диаметра она перемешивается и через отверстие 27 заданного размера выводится из фризера.Rotating knife-shaped plates 25 provide intensive mixing and movement of the product along the length of the second chamber 8. Then the cooled mixture leaves the second chamber 8 and is sent to the third chamber 9, in which it is mixed with the help of a screw 26 of variable pitch and diameter and discharged through a hole 27 of a given size from the freezer.
Смесь компонентов подвергается интенсивному и оптимальному термомеханическому воздействию за счет оптимизации характера движения продукта и обеспечения поддержания заданного температурного режима. Этим достигается придание необходимой однородности и гомогенности структуры мороженого.The mixture of components is subjected to intense and optimal thermomechanical effects by optimizing the nature of the movement of the product and ensuring the maintenance of a given temperature regime. This is achieved by imparting the necessary uniformity and homogeneity of the ice cream structure.
В процессе фризерования в связи с понижением температуры и вымерзанием части влаги, а также насыщением воздухом в мороженом происходят следующие физико-химические изменения. Пересыщенность растворов лактозы резко возрастает. В результате уже при температуре -1°С начинается образование кристаллов, в основном размером до 3 мкм, а к концу фризерования (-5°С) наблюдается не только увеличение числа кристаллов, но и возрастание их среднего размера.In the process of freezing due to lowering the temperature and freezing of part of the moisture, as well as air saturation in ice cream, the following physicochemical changes occur. The supersaturation of lactose solutions increases sharply. As a result, even at a temperature of -1 ° C, the formation of crystals begins, mainly up to 3 μm in size, and by the end of freezing (-5 ° C) there is not only an increase in the number of crystals, but also an increase in their average size.
Белки в мороженом играют важную роль - выполняя функции эмульгатора жировой фазы во время перемешивания и пенообразования - в процессе фризерования. Во фризерования смеси (-2…-6°С) белок адсорбирует с поверхности жировых шариков, становится более гидратированным и вместе с введенным стабилизатором увеличивает вязкость смеси, улучшая в дальнейшем взбитость и консистенцию готового продукта. Содержание белка в смеси мороженого должно быть 3,0…6,7%.Proteins in ice cream play an important role - acting as an emulsifier of the fat phase during mixing and foaming - in the freezing process. During freezing of the mixture (-2 ... -6 ° C), the protein adsorbs from the surface of the fat globules, becomes more hydrated and, together with the stabilizer introduced, increases the viscosity of the mixture, further improving the overrun and consistency of the finished product. The protein content in the ice cream mixture should be 3.0 ... 6.7%.
В мороженом молочный жир находится в виде мельчайших жировых шариков, окруженных липротеиновыми оболочками. Вкусовые достоинства, структура и консистенция мороженого на молочной основе во многом определяются размером жировых шариков в смесях и готовом продукте. Жировые шарики ориентируются частично вокруг воздушных ячеек в виде цепочек в незамороженной части мороженого. Стабильность смесей мороженого зависит от стабильности жировой эмульсии и стабильности белков. Жировые шарики в гомогенизированной смеси окружены белково-липоидными оболочками. Чем больше в смеси массовая доля молочного жира, тем ниже дисперсность воздуха в мороженом и ниже его взбиваемость. Стабилизация воздушной фазы мороженого обусловлена наличием слоя кристаллов жира вокруг пузырьков воздуха и тонких пластин замороженной жидкости между пузырьками воздуха. В результате этого происходит не только изменение размеров частиц дисперсной фазы, но и формирование ее новых компонентов - воздушных пузырьков, кристаллов льда и лактозы.In ice cream, milk fat is in the form of tiny fat globules surrounded by liprotein membranes. The taste, structure and texture of milk-based ice cream are largely determined by the size of the fat globules in the mixes and the finished product. Fat balls are partially oriented around the air cells in the form of chains in the unfrozen portion of ice cream. The stability of ice cream mixtures depends on the stability of the fat emulsion and the stability of proteins. Fat globules in a homogenized mixture are surrounded by protein-lipoid membranes. The greater the mass fraction of milk fat in the mixture, the lower the dispersion of air in ice cream and the lower its whipping. The stabilization of the air phase of ice cream is due to the presence of a layer of fat crystals around the air bubbles and thin plates of frozen liquid between the air bubbles. As a result of this, there is not only a change in the particle size of the dispersed phase, but also the formation of its new components - air bubbles, ice crystals and lactose.
Выходящее из третьей камеры 9 мягкое мороженое направляется на упаковку.Coming from the third chamber 9, soft ice cream is sent to the packaging.
Таким образом, использование изобретения позволит:Thus, the use of the invention will allow:
- оптимизировать процесс термомеханического воздействия на исходное сырье, различное по своим физико-механическим свойствам, за счет рационального характера движения продукта и обеспечения поддержания заданного температурного режима в каждой из трех рабочих камер в зависимости от ее функционального назначения;- to optimize the process of thermomechanical impact on the feedstock, different in its physical and mechanical properties, due to the rational nature of the movement of the product and ensuring the maintenance of a given temperature in each of the three working chambers, depending on its functional purpose;
- расширить область применения за счет достигнутой универсализации механизмов перемешивания с учетом особенностей физико-механических свойств исходных компонентов;- expand the scope due to the achieved universalization of mixing mechanisms, taking into account the characteristics of the physico-mechanical properties of the starting components;
- получить мягкие сорта мороженого функционального назначения, состоящие из смеси различных компонентов, благодаря решению проблемы равномерного распределения компонентов смеси и наиболее рациональному температурному воздействию на них.- to obtain soft varieties of functional ice cream, consisting of a mixture of various components, due to the solution of the problem of uniform distribution of the components of the mixture and the most rational temperature effect on them.
Claims (1)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2007148948/13A RU2351149C1 (en) | 2007-12-25 | 2007-12-25 | Freezer for soft ice-cream types |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2007148948/13A RU2351149C1 (en) | 2007-12-25 | 2007-12-25 | Freezer for soft ice-cream types |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2351149C1 true RU2351149C1 (en) | 2009-04-10 |
Family
ID=41014652
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2007148948/13A RU2351149C1 (en) | 2007-12-25 | 2007-12-25 | Freezer for soft ice-cream types |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2351149C1 (en) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2502549C1 (en) * | 2012-05-03 | 2013-12-27 | Федеральное Государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Воронежский государственный университет инженерных технологий" ("ВГУИТ") | Emulsor |
| RU2621998C1 (en) * | 2016-03-24 | 2017-06-08 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Воронежский государственный университет инженерных технологий" (ФГБОУ ВО "ВГУИТ"). | Emulsifying device |
| RU198814U1 (en) * | 2020-04-20 | 2020-07-29 | Илья Владимирович Шмат | Chilled food preparation device |
| RU207756U1 (en) * | 2021-07-12 | 2021-11-15 | Альберт Зефирович Халитов | ICE CREAM MIXER |
-
2007
- 2007-12-25 RU RU2007148948/13A patent/RU2351149C1/en not_active IP Right Cessation
Non-Patent Citations (1)
| Title |
|---|
| АНТИПОВ С.Т. и др. Машины и аппараты пищевых производств. Кн.2. - М.: Высшая школа, 2001, с.935-936. * |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2502549C1 (en) * | 2012-05-03 | 2013-12-27 | Федеральное Государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Воронежский государственный университет инженерных технологий" ("ВГУИТ") | Emulsor |
| RU2621998C1 (en) * | 2016-03-24 | 2017-06-08 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Воронежский государственный университет инженерных технологий" (ФГБОУ ВО "ВГУИТ"). | Emulsifying device |
| RU198814U1 (en) * | 2020-04-20 | 2020-07-29 | Илья Владимирович Шмат | Chilled food preparation device |
| RU207756U1 (en) * | 2021-07-12 | 2021-11-15 | Альберт Зефирович Халитов | ICE CREAM MIXER |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US5345781A (en) | Device for cooling of fluids and edible foams | |
| US6082120A (en) | Apparatus and process for cooling foam products | |
| RU2154950C2 (en) | Method of obtaining frozen aerated product | |
| US5024066A (en) | Installation for the making of food products, in particular expanded food products, such as ice cream | |
| US9433231B2 (en) | Low temperature extrusion process and device for energy optimized and viscosity adapted micro-structuring of frozen aerated masses | |
| US2211387A (en) | Material processing method and apparatus | |
| JP2019513006A (en) | Device and method for preparing low temperature or frozen products | |
| RU2185073C2 (en) | Method and apparatus for preparing carbonized frozen product, and carbonized frozen product | |
| RU2351149C1 (en) | Freezer for soft ice-cream types | |
| US2278340A (en) | Apparatus and process for freezing ice cream | |
| KR100944741B1 (en) | System and method for manufacturing frozen edible products | |
| US3928646A (en) | Method for blending temperature sensitive ingredients in the production of dough | |
| US1783864A (en) | Apparatus and process for treating materials | |
| CN104186901A (en) | Method for increasing freezing speed and quality of ice creams through double-point variable-intensity ultrasonic waves | |
| US6207213B1 (en) | Frozen concentrated milk and preparation thereof | |
| US4661366A (en) | Method to make icing using a controlled multi-zone cooling and mixing machine | |
| USRE36390E (en) | Device for cooling of fluids and edible foams | |
| USRE21406E (en) | Apparatus and process for treating | |
| JPH06189686A (en) | Preparation of ice cream | |
| US2670937A (en) | Apparatus for producing fondant material for candy manufacture | |
| EP2222184B1 (en) | Frozen product and method for its production | |
| JP2002247953A (en) | Method for producing soft frozen dessert even in frozen storage condition | |
| US1783865A (en) | Machine for processing materials | |
| ITMI20111791A1 (en) | PROCEDURE FOR THE PRODUCTION OF ICE CREAM AND MACHINE FOR THE PRODUCTION OF ICE CREAM THAT MAKES THIS PROCEDURE | |
| CN114269164A (en) | Frozen confections |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20091226 |