Вероятно, редко кто не согласится с такими характеристиками мороженого, шербета и просто охлажденного молока, как освежающие свойства, приятный вкус и питательность. Все это позволяет этим продуктам занимать первое место среди замороженных молочных десертов, потребность в которых теперь можно легко удовлетворить без больших расходов. Вначале они являлись продуктами роскоши вследствие высокой стоимости охлаждения, в настоящее время эти десерты широко распространены, они нравятся как взрослым, так и детям.

В I в. н. э. продукт, похожий на мороженое, приготовляли для Нерона из снега, который гонцы приносили с гор и смешивали с медом, соками и фруктовой пульпой. Затем в истории отсутствуют упоминания о замороженных продуктах вплоть до XIII в., когда Марко Поло привез с собой с далекого Востока рецепт приготовления замороженного щербетоподобного блюда. В 1560 г. один итальянец сделал запись о продукте, получаемом из молока, подслащенного медом и замороженного. Около 1700 г. неизвестным автором был написан манускрип в 84 страницы «Искусство приготовления мороженого». В 1768 г. в Париже вышел в свет научный трактат объемом в 240 страниц с аналогичным названием «Искусство приготовления замороженных десертов». В нем давались рецепты для «пищи, которая удовлетворяла бы даже богов», и теологические и философские объяснения такого явления, как замерзание воды.

Известно, что в Америке (около 1700 г.) губернатор штата Мериленд Вильям Бладен получал на десерт продукт, содержащий мороженое и клубнику, а Джордж Вашингтон истратил около 200 долл. на мороженое, будучи в Нью-Йорке летом 1790 г. Однако производство мороженого в больших масштабах стало возможным лишь после внедрения методов получения и хранения льда и охладителя мороженого с дробилкой, имевшей ручной привод (изобретенного в 1846 г. Нанси Джонсон и запатентованного У. Г. Юнгом в 1848 г.). Более важным было завершение усовершенствования оборудования для механического охлаждения в 1878 г. и изобретение охладителя непрерывного действия в 1913 г.

Впервые оптовая продажа мороженого была начата в Балтиморе Дж. Фуззелем в 1851 г. То, что вначале было вынужденным способом реализации избытка сливок, в дальнейшем превратилось в бизнес. Однако еще в течение долгого времени небольшие заводы, уличные продавцы дешевых сортов мороженого и некоторые фермерские хозяйства, изготовлявшие мороженое по «домашним рецептам», были основными поставщиками охлажденных десертов».

В словаре американского жаргона слово hokey-pokey определяется как дешевое мороженое, сладости, привлекательные для детей.

Демонстрация мороженых десертов и стаканчиков для мороженого на Всемирной ярмарке 1904 г. в Сент-Луизе послужила толчком к увеличению спроса на мороженое. Потребление мороженого резко увеличилось в период с 1920 по 1940 г. и возросло до 22,8 л на душу населения США в послевоенный 1946 г., а в дальнейшем установилось на уровне 17,1 л ежегодно, став самым популярным десертом. Производство мороженого в США в 60-е годы возросло на 75%, и большая половина его была продана в полузамороженном виде из охладителей или взбивающих молоко машин, из которых продукт непосредственно может наполнять стаканчики или другие емкости при розничной торговле.

Несмотря на то, что потребление замороженных десертов летом выше, чем в другие месяцы, все же наблюдается тенденция к равномерному потреблению его в течение года. Это говорит о том, что потребители воспринимают мороженое не как деликатес, а как продукт питания. Таким образом, перед производителями стоит трудная задача - они должны вырабатывать продукты, на которые будет спрос. Замороженные десерты должны обладать следующими желательными характеристиками: приятным запахом, однородной и в то же время устойчивой консистенцией, оптимальным содержанием воздуха, умеренной устойчивостью к тепловому воздействию, привлекательным видом, достаточной рыхлостью, сохранять гомогенность после оттаивания, оптимальной точкой замерзания (таяния), питательностью и невысокой стоимостью, обладать освежающей способностью.

Виды замороженных десертов и их некоторые свойства

Изменяя содержание основных ингредиентов, можно получить множество видов замороженных десертов. Пределы содержания ингредиентов в различных продуктах определяются законами. Пределы содержания составных частей в мороженых десертах установлены на основе экономических и качественных факторов, а также с учетом федеральных и штатных стандартов.

Сливочное мороженое

В сливочном мороженом содержится больше сухого молочного остатка (от 16 до 24% от конечной массы продукта, хотя обычно требуется 20 и 18% для брикетированного и объемной формы), чем во всех других видах мороженых десертов. Основными компонентами мороженого являются: молочный жир, сухой обезжиренный молочный остаток, сахар, стабилизатор и ароматические вещества. Заводам по производству мороженого представляется право выпускать продукт с большими колебаниями по содержанию жира и сухого обезжиренного молочного остатка. В целом при увеличении содержания одного компонента содержание другого уменьшается.

Мороженые драчены (смесь молочного мороженого и фруктовой массы), французское сливочное мороженое, французское драченовое сливочное мороженое соответствуют принятым стандартам для обычного сливочного мороженого, однако в конечном продукте должно содержаться по крайней мере 1,4% яичного порошка.

В сливочном мороженом, расфасованном в виде брикетов, содержание красителей и ароматических веществ (таких, как кленовый сироп, ванилин, кофе) не должно превышать 5% от объема массы до замораживания. Ароматное сливочное мороженое в форме объемной упаковки может содержать меньше молочного жира (на 2%) и общего количества сухого молочного остатка (на 4%) по сравнению со сливочным мороженым в виде брикетов за счет замены их ароматическими и сахаристыми веществами.

Количественное уменьшение содержания жира (до 2%) рассчитывается следующим образом: масса смеси - [масса плодов (без добавок сахаристых веществ) X 1,4] X минимальное содержание жира смеси для приготовления брикетированного сливочного мороженого. Например, при добавлении 3,62 кг фруктов к 45,3 кг смеси получаем [45,3-(3,62X 1,4)] X 0,1 =4,023%. Таким образом, в мороженом продукте будет по крайней мере 4,023% молочного жира. В приведенной формуле величина 0,1 представляет собой минимальное (10%) содержание жира в смеси для приготовления брикетного мороженого.

Около 3,5-4,5 г белка содержится в 130 г сливочного или молочного мороженого. Это составляет около 10% высококачественного белка, рекомендуемого в пищу ежедневно. В пересчете на калории это будет составлять 250 и 140 калорий для сливочного и молочного мороженого соответственно. В этих продуктах также содержится около 15% от необходимой дневной потребности кальция.

Молочное мороженое

Молочное мороженое отличается от сливочного мороженого в первую очередь более низким содержанием жира и минеральных веществ в расчете на 1 л конечного продукта. Согласно федеральным стандартам, молочное мороженое должно содержать не меньше 2 и не больше 7% молочного жира.

Ароматное молочное мороженое в форме объемной упаковки или в виде брикета должно содержать одинаковые количества общего сухого молочного остатка в отличие от сливочного мороженого. Увеличение полярности молочного мороженого можно объяснить улучшением качества, а также спросов на продукты с более низким содержанием жира.

Около 50% производимого в США молочного мороженого продается в слегка замороженном виде. Для получения слегка замороженных смесей требуются стабилизаторы и эмульгаторы, которые делают продукт сухим, плотным и медленно тающим, в то время как при получении сильно замороженных продуктов важна их устойчивость к «тепловому шоку», чтобы избежать понижения точки замерзания и уменьшения количества жира для предотвращения вспенивания при заморозке. Под «тепловым шоком» понимается рост кристаллов при таянии или замораживании. Даже небольшие изменения в температуре замороженной смеси сказываются на изменении структуры продукта. Количество воздуха, включаемого в эти продукты, обычно ниже (около 30-60% по сравнению с 80-100% для продуктов более низкой заморозки), и они удаляются из охладителя при более низкой температуре, чем продукты, которые будут подвергаться сильной заморозке -7,5° С против -5,5° С.

Мелорин и имитации мороженых десертов

Мелорин состоит из тех же ингредиентов, что и сливочное мороженое, за исключением того, что молочный жир заменяется растительным (минимальное содержание его составляет 6%). Таким образом, этот продукт содержит обычно больше жира, чем молочное мороженое, но меньше, чем сливочное. В мелорине содержится не менее 2,7% белка.

Диетические и диабетические мороженые десерты искусственно подслащиваются. Согласно нормам, минимальное содержание молочного жира в таком сливочном и молочном мороженом составляет 10 и 2% соответственно. Однако в некоторых штатах в искусственно подслащенном молочном мороженом допускается до 7% молочного жира. В такие продукты вместо сахара вносят некоторые сухие вещества для того, чтобы обеспечить требуемую точку замерзания и количество воды в смеси (влияет на однородность продукта). Обычно при производстве этих видов мороженого применяется смесь сорбитола с маннитолом. Эти компоненты медленно усваиваются организмом и имеют низкую калорийность (от 2 до 2,8 калории на грамм массы но сравнению с 4 калориями на грамм сахара). Для понижения точки замерзания до желаемого уровня часто добавляют глицерин.

Шербет

Шербеты характеризуются сладковатым терпким вкусом и низким содержанием общего количества сухих веществ молока (обычно 3-5%). Они вырабатываются либо путем смешивания смеси сливочного мороженого со смесью воды и льда (как делается при приготовлении попсиклов), либо непосредственным составлением из исходных ингредиентов. Минимальное содержание кислоты обычно составляет 0,35% в пересчете на молочную кислоту. Наиболее часто используется лимонная кислота, однако можно добавлять также тартаровую, яблочную, аскорбиновую, молочную, фосфорную кислоты. Содержание воздуха в шербете невелико (около 25-40%) и, следовательно, масса 1 л весьма значительна (минимум 0,71 кг). В связи с высоким содержанием сахара в шербетах они имеют низкую точку плавления, и поэтому они более мягкие по сравнению со сливочным мороженым при одной и той же температуре. Практически все шербеты продаются сильно замороженными. Шербин - название продукта (аналогичного шербету), в котором вместо молочного жира содержится растительный.

Фруктовый лед

В состав фруктового льда не входят никакие молочные продукты. Обычно такой лед содержит: сахар (30%), фруктовый сок (20%), ароматические вещества, красители, стабилизатор (0,2-0,6%), лимонную кислоту (для доведения кислотности до 0,4% в пересчете на молочную кислоту и воду) и приблизительно 30% воздуха. Замораживание смесей может осуществляться так же, как и сливочного мороженого, однако смесь можно разливать в формы, в которых она замораживается вместе с палочкой для получения попсикла.

Попсикл был получен в 1923 г. Френком Эпперсоном, который в зимний вечер оставил на подоконнике стакан с лимонадом и ложкой. К утру лимонад замерз. Он поместил стакан в воду и вынул замороженную массу. Изобретатель запатентовал этот способ в 1924 г.

Установление качества мороженых десертов

Периодичность распродажи мороженых десертов зависит от их качества, поэтому необходима сопоставимая проверка качества своей продукции и продукции конкурентов. Сложная экспертиза требуется для установления специфических дефектов, однако более ценным является специалист, который может установить взаимосвязь между появлением дефекта и причиной, а также подсказать пути их устранения.

Часто встречающимися пороками мороженых десертов являются: 1) пороки запаха и вкуса; 2) консистенции и структуры; 3) цвета; 4) быстрота таяния продукта. В фруктовых или ореховых мороженых пороками могут быть недостаточная вязкость и внешний вид.

Пороки запаха

Пороки запаха могут быть разделены на четыре основных группы в зависимости от того, чем они вызваны: ароматическими ингредиентами, добавляемыми в мороженое; сахаристыми веществами; молочными продуктами или технологическими процессами; однако могут встречаться и другие причины пороков запаха. Запах может быть очень интенсивным, недостаточным или неестественным. Последний является самым серьезным пороком и связан с применением искусственных ароматических веществ. Сладкий вкус сахаристого вещества может быть чрезмерным, недостаточным или напоминающим сироп. Последний часто встречается и связан с добавлением избыточного количества или низкокачественных сухих веществ кукурузного сиропа. Привкус, связанный с качеством молочных продуктов, - кислый, металлический, затхлый, окисленный, связанный с присутствием старых ингредиентов, прогорклый и нечистый. Часто пороки вкуса и запаха связаны с процессами производства. Тем не менее если они не чрезмерно выражены, то предпочитаются некоторыми потребителями. Показателем качества является также специфический запах, характеризующий доброкачественность продукта для тех, кто профессионально проводит оценку сливочного мороженого и масла. Правда, со временем этот запах исчезает (свободные сульфгидрильные группы, которые, по всей видимости, определяют специфику запаха, становятся окисленными до дисульфидных).

Пороки консистенции и структуры

Мы уже обсудили, как состав сырья, процессы выработки и хранения влияют на однородность продукта. Наиболее частыми пороками консистенции и структуры является неоднородность. Это обусловливается большими кристаллами льда и воздушными клетками. По крайней мере четыре группы исследователей измерили размеры кристаллов льда и установили, что они варьируют в пределах от 20 до 75 мкм. Однородная консистенция продукта бывает при размерах кристаллов льда в пределах 35-55 мкм. При размере кристаллов меньше 35 мкм получается однородный продукт, а выше 55 мкм - грубой консистенции. Ощущение песка связано с образованием значительных по размерам кристаллов лактозы, что делает продукт нетоварным.

Имеются большие различия и в эластичности. Продукт со слабой консистенцией имеет плохую эластичность, что связано с высоким содержанием воздуха, недостатком сухих веществ или недостаточным введением стабилизатора в смесь. Противоположным дефектом является твердая или влажная консистенция. Это может происходить из-за низкого содержания воздуха и избытка сухих веществ (в особенности сахара) или избытка, а также неправильного выбора стабилизатора для смеси.

При крошливой консистенции продукт легко распадается на части при расфасовке, что связано с неправильным проведением эмульгации или стабилизации.

При отвердении мороженых десертов в условиях низкой температуры (минус 20-30° С) практически вся вода продукта превращается в лед. Происходящий при этом физический процесс (отдача тепла) может вызвать разрушение тонких капиллярных структур между воздушными пузырьками и привести к образованию широких «каналов». При нагревании за счет действия сил поверхностного натяжения происходит «закрывание» этих каналов, что уменьшает взбитость и объем продукта. Наиболее часто этот вид порока бывает при недостаточном содержании сухих веществ обезжиренного молочного остатка в продукте или в неправильно стабилизированных продуктах.

Пороки цвета

Пороки цвета - интенсивный, недостаточный и неоднородный (мраморный). Возможные дефекты варьируют в широкой гамме неестественных оттенков. Неравномерный цвет может быть из-за того, что к расфасовочной машине продукт поступает от двух или нескольких морозильников, или смесь поступает не из одной емкости с ароматическим веществом и недостаточно перемешана до расфасовки мороженого продукта.

Таяние мороженого

Это свойство мороженого связано со стабилизаторами, эмульгаторами, солевым балансом сухого вещества в молочном сырье, процессами выработки и условиями хранения, которые могут дестабилизировать белки. Правильно полученный продукт тает умеренно, и при этом образуется жидкость, не отличимая от исходной смеси. Часто встречающиеся пороки - образование пены, сгустка или замедленное таяние.

Контроль за составом мороженых смесей

Основной контроль за составом смеси необходим при компоновке и замораживании. Необходимо точно знать содержание основных компонентов, входящих в смесь. Определение жира и сухих веществ проводится систематически. Содержание жира в молоке, сливках, сгущенном молоке и масле определяют по одному из следующих методов: Бабкока, Гербера, Рёзе Готлиба или Маджоньера (жир молока определяют с помощью различных приборов). Для определения общего количества сухих веществ можно проводить выпаривание пробы в сушильном шкафу по методу Маджоньера.

Метод Бабкока и его модификация дают лишь приблизительные значения содержания жира. Результаты, полученные этими методами, обычно колеблются в пределах ±0,3% по сравнению с данными метода экстракции эфиром. Таким образом, если установлена стандартная величина 10,2%, то истинная величина может колебаться от 9,9 до 10,5%.

Определение жира и сухого вещества обезжиренного молока в конечной смеси следует проводить перед замораживанием. В случае, если содержание жира и сухого вещества обезжиренного молока не соответствуют принятым нормам, необходимо проводить стандартизацию. В замороженном продукте (готовом) также нужно определять содержание жира, сухого вещества обезжиренного молока и взбитость или процентное содержание воздуха. Для определения последнего проводится периодическое взвешивание стаканчиков с готовым продуктом или сопоставляется конечный объем и исходная масса.

Микробиологический контроль мороженых десертов

Бактериальную обсемененность мороженых десертов устанавливают стандартным методом подсчета микробных клеток под микроскопом и определением коли-титра. В сыром молоке и сливках содержание бактерий в 1 мл должно быть не больше 500 тыс. и 800 тыс. соответственно. Количество бактериальных клеток в 1 мл, определенное стандартным методом в пастеризованном молоке, сливках и других жидких молочных продуктах, не должно превышать 50 тыс., для пастеризованных смесей и мороженых десертов не более 50 тыс. на 1 г. Подсчет коли-форм для всех пастеризованных продуктов не должен превышать 10 клеток на 1 г или 1 мл. Подсчет дрожжевых и плесневых клеток часто проводится в продуктах, содержащих фрукты и орехи, в то время как подсчет термостойких бактерий важен для продуктов, содержащих сухое обезжиренное молоко, какао и корицу.

Сливочное и молочное мороженое вырабатывают, используя молочный жир, сухое вещество обезжиренного молока, стабилизаторы, сахаристые и ароматические вещества, а также воду (добавляемые количества зависят от источника других сухих веществ). Аналогичным продуктом является мелорин, в котором вместо молочного жира используется растительный. Фруктовый лед содержит сахаристые и ароматические вещества (включая фруктовые соки), лимонную кислоту и стабилизатор. Шербеты могут быть получены путем смешивания смеси для мороженого и фруктового льда.

Для получения мороженых в качестве ингредиентов смесей можно использовать свежие или консервированные молочные продукты, а существующие стандарты позволяют их широкое варьирование. Тем не менее в стандартах на сливочное и молочное мороженое определено минимальное и максимальное содержание жира, минимальная масса сухого вещества обезжиренного молока и общая минимальная масса готового продукта на 1 литр. Определяющими факторами качества конечного мороженого десерта являются правильный баланс и качество исходных продуктов.

Ингредиенты для смесей могут быть в жидкой форме, что удобно для использования в автоматизированном процессе производства. Пастеризация приготовленной смеси проводится до гомогенизации, охлаждения, добавления ароматических веществ, заморозки и отвердения (для продуктов, подвергающихся этому процессу).

Гарантией качества ингредиентов, смеси и конечного продукта является постоянный контроль. Рекомендуется проводить следующие тесты: микробиологический; на содержание жира и общего сухого вещества; на содержание воздуха; на качество вкуса и запаха, консистенции и структуры, цвета и температуры таяния. При соблюдении всех требований стандартов мороженые десерты и особенно молочные являются прекрасными продуктами для людей любого возраста.

Компоненты молочных замороженных десертов

Изготовители мороженых десертов имеют в своем распоряжении несколько альтернативных источников наполнителей, и их выбор зависит от доступности, стоимости, физических свойств и количества вырабатываемого продукта. Наиболее высококачественный десерт обычно получается из свежих молочных продуктов, однако хороший по своим качествам десерт вырабатывается также из концентрированных и хранящихся молочных продуктов, которые были правильно приготовлены из высококачественного сырья. В дальнейшем мы рассмотрим отдельные компоненты и их значение для мороженых десертов, источники сырья и правила их отбора.

Жир

Выраженность аромата (букет), однородность структуры, устойчивая консистенция, цвет (в продуктах с добавлением ванилина) и питательная ценность мороженых десертов - все это обусловливается содержанием жира. Наличие жира влияет на однородность продукта, так как ингибирует рост кристаллов льда и концентрацию их на поверхности воздушных пузырьков. Содержание жира в большой степени определяет вкус сливочного и молочного мороженого.

Жир в продукте находится в виде глобул, и его концентрация не влияет на точку замерзания, однако, когда его заменяют растворимыми веществами (для устойчивости консистенции), такими, как сухое вещество кукурузного сиропа, точка замерзания понижается. Жировые глобулы, в особенности когда они слипаются, нарушают ламинарное движение воздушных пузырьков и тем самым понижают взбиваемость или включение воздуха в продукт.

Соли кальция и магния увеличивают, а соли лимонной и фосфорной кислот уменьшают тенденцию жира к образованию конгломератов в смеси мороженых десертов.

Источниками молочного жира служат свежие и замороженные сливки, сметана (80% жира), сгущенное молоко, масло, сухой молочный жир и некоторые смеси молочного жира и сахара. Жир, используемый при выработке мелорина и имитаций мороженых десертов, включает в себя масло кокосового ореха и смесь фракций частично гидрогенизированного соевого и хлопкового масел. Так как при очистке этих масел из них вымывается часть жирорастворимых витаминов, витамин А добавляется в мелорин из расчета 40 международных единиц на 1 г жира.

Порча жиров может происходить по двум причинам: 1) при гидролизе, сопровождающемся образованием свободных жирных кислот, придающих продукту прогорклость и 2) при окислении (ненасыщенные жирные кислоты окисляются до альдегидов и кетонов). Так как прогорклость может быть еще до выработки замороженных продуктов, то необходимо очень строго подходить к выбору исходного сырья. Окисление может происходить на любой стадии производства и реализации продукта. Поэтому необходимыми мероприятиями по уменьшению возможности окисления служат: хранение продуктов в помещениях без солнечного света и контакта с медью, быстрая реализация готового замороженного продукта.

Сухой обезжиренный молочный остаток

Основными компонентами сухого обезжиренного молочного остатка являются лактоза, белок и минеральные соли. Их соотношение в замороженных десертах такое же, как и в молоке. Однако можно создать другие соотношения при добавлении сухих веществ из цельной сыворотки или после удаления из нее лактозы или обработанных белков молока. Высушенный остаток сыворотки содержит приблизительно 79% лактозы, 12% белка, 11% минеральных солей, 4% влаги, 1% жира. Согласно федеральным стандартам, ими можно заменять до 25% СОМО. Лактоза придает продукту сладкий привкус и понижает точку замерзания. При высокой концентрации лактозы может происходить ее кристаллизация (пескообразность); кристаллы лактозы растворяются медленно, оставляя ощущение песка на зубах. Факторами, увеличивающими кристаллизацию лактозы, кроме ее высокой концентрации, является избыточное содержание сухого вещества кукурузы, изменения температуры при хранении и продолжительность хранения. При обычных условиях хранения в смеси для выработки мороженого должно быть не более 0,453 кг сухого обезжиренного молочного остатка на каждые 2,72 кг воды. Белки увеличивают питательную ценность продукта, кроме того, составляют основу для проявления аромата, содействуют пенообразованию (включению воздуха) и поглощают (связывают) воду, что придает продукту однородность и вязкость.

Высокий СОМО может вызвать интенсивный горелый запах в конечном продукте, в особенности если добавляется сухой остаток перегретого обезжиренного молока.

Основными источниками сухого обезжиренного молочного остатка служат: свежее сгущенное, сгущенное обезжиренное и сухое обезжиренное молоко. Конечно, сливки, молоко и другие молочные продукты также содержат сухой обезжиренный молочный остаток. Однако их состав должен быть точно известен при составлении смесей. Высушенная пахта также может использоваться, и даже довольно успешно, когда масло служит источником жира. Пахта (получаемая при сбивании сливок) содержит большое количество лецитина - натурального эмульгатора, который усиливает эмульгирование жира из масла.

Сахаристые вещества

Традиционно в качестве сахаристых добавок для сливочного мороженого использовались сахароза, свекловичный и тростниковый сахар. В последнее время стали использовать продукты гидролиза крахмала кукурузы (сухие вещества кукурузного сиропа) в достаточно больших количествах для замены сахарозы, что приводит к улучшению консистенции продукта без увеличения его сахаристости. Они достаточно дешевы и также удлиняют сроки хранения продукта. Ограничениями для их использования являются: значительное понижение точки замерзания, образование сиропного запаха, который перебивает приятный запах, например ванилина. В сиропах содержатся ароматичные альдегиды в концентрации, которая зависит от степени очистки кукурузы. Максимальное количество сухого остатка кукурузного сиропа, которое можно добавлять к сливочному или молочному мороженому, составляет 25-50%, в зависимости от качества, типа и стандартов, установленных для конечного продукта. Использование сухого остатка кукурузного сиропа при выработке шербетов и смеси фруктового льда предотвращает кристаллизацию сахарозы на поверхности.

Сравнительные характеристики некоторых сахаристых веществ. Декстрозный эквивалент является показателем содержания сахара, а также степени гидролиза крахмала. Однако он не характеризует размер и распределение молекул в сахаристых веществах. Размеры молекул варьируют от 6 углеродных моносахаридов, декстрозы (высокоочищенный кукурузный сахар) до 12 углеродных дисахаридов, мальтозы и далее, включая три, тетра- и более крупные полисахариды (декстрин или просахар).

При выработке продукта очень важно знать сравнительные характеристики сахаристых веществ. Например, декстроза имеет всего лишь 80% сладости сахарозы, и поэтому для замещения 0,453 кг сахарозы требуется 0,566 декстрозы. Сильно гидролизованный кукурузный крахмал понижает точку замерзания ниже, чем сахароза. Например, около 0,77 кг сухого остатка кукурузного сиропа составляет 32 декстрозных эквивалента, но понижает точку замерзания так же, как и 0,453 кг сахарозы. Молекулярный вес сахарозы примерно вдвое больше, чем декстрозы. Таким образом, декстроза будет снижать точку замерзания вдвое по сравнению с сахарозой при добавлении одинакового количества этих веществ.

Сахарозу и сухое вещество кукурузного сиропа можно использовать как в жидком, так и в кристаллическом виде, а также в виде смесей, содержащих обычно 70% сахарозы и 30% кукурузного сиропа. Жидкие сахарные смеси особенно удобны при автоматическом приготовлении смесей, поскольку их можно перекачивать и точно измерять, не определяя массу конечного продукта в бункере. При определении общей массы необходимо учитывать содержание воды в сиропе.

Характеристика некоторых сахаристых веществ, используемых при выработке молочных замороженных десертов:

Сахаристое вещество	Декстрозный эквивалент	Относительная сахаристость	Относительное понижение точки замерзания	Приблизительное содержание сахаридов, %
				моно-	ди-	три-	тетра-	высшие
Сахароза	-	100	1,0	-	100	-	-	-
Декстроза	100	80	2,0	100	-	-	-	-
Кукурузный сироп: высшей степени очистки	62	88	1,14	39	28	14	4	15
средней степени очистки	52	56	0,96	29	18	13	10	30
обычный	42	50	0,78	18	14	12	10	46
низкой степени очистки	32	42	0,61	11	10	10	9	60

При выработке диабетических мороженых десертов в качестве сахаристого вещества можно использовать сахарин. Его добавка в количестве 10 г на 45,3 кг смеси соответствует сахаристости при содержании 15% сахарозы. Моноглицерин аммония можно использовать в концентрации, примерно вдвое большей, чем сахарин. При использовании искусственных сахаристых веществ необходимо добавлять жир, сорбитол или моннитол для замещения сухих веществ сахара.

Стабилизаторы и эмульгаторы

Стабилизаторы представляют собой гидрофильные коллоиды, которые понижают концентрацию свободной воды, связывая ее. Гидрофильные коллоиды представляют собой частицы небольших размеров, меньше 1 мкм диаметром, которые образуют суспензии. Они могут связывать воду. Чем меньше остается воды, способной к образованию кристаллов льда, тем меньших размеров образуются кристаллы и соответственно получается более однородный продукт. Стабилизаторы также уменьшают рост кристаллов при изменениях температуры во время хранения продукта в холодильнике.

Широко используемые стабилизаторы получаются из бурых водорослей (в основном ламинарии), мхов, лишайников, сине-зеленых водорослей (альгин, карагенин, агар-агар), бобовых растений, деревьев и других растений (рожковое дерево, хьюар, гуммиарабик, стеблей кукурузы (карбоксиметилцеллюлоза), кожи, костей коров и свиней (желатин), цитрусовых фруктов (пектин).

Карагенин - вещество, выделяемое из двух морских водорослей Sphaerococcus crispus и Sph. mamillosus.

Гуммиарабик - клейкое вещество, добываемое из Acacia Senegal и др.

Они различаются по своим функциональным качествам, температуре растворения, реакции с различными компонентами смеси и другими стабилизаторами. Например, желатин при добавлении к шербетам и смесям льда вызывает интенсивное пенообразование и включение в продукт воздуха, в то время как пектины являются прекрасными стабилизаторами шербетов и смеси фруктового льда, но не могут применяться для сливочного мороженого; альгинаты растворяются только в горячих смесях (70°С), но некоторые смолы растворяются в холодных смесях. Не больше 0,5% одного или смеси стабилизаторов разрешается добавлять в сливочное или молочное мороженое.

Гидрофильные коллоиды - твердые вещества, содержащие огромное число молекул, которые соединены между собой межмолекулярными силами. Однако в некоторых типах коллоидов эти силы достаточно слабы по сравнению со взаимодействием с водой, поэтому они заменяются водородными связями, вследствие чего такие коллоиды растворяются в холодной смеси.

Микрокристаллы целлюлозы (целлюлоза обычно образует коллоид) образует гелеподобную структуру в мороженых десертах. Это придает продукту однородность, защищает его от «теплового шока», составляет основу консистенции продукта, особенно молочного мороженого. В продуктах подвергающихся небольшой заморозке, она увеличивает сухость, твердость и устойчивость к таянию. До 0,5 и 1,5% микрокристаллов целлюлозы можно добавлять к шербетам, сливочному и молочному мороженому соответственно. Массу целлюлозы не учитывают в общем количестве пищевых сухих веществ, поскольку целлюлоза практически не усваивается в организме человека.

Вещества, которые образуют поверхность воздушных клеток также обусловливают сухость продукта. При разделении сферы на две одинаковые будет происходить увеличение поверхности в 4 раза по сравнению с исходной поверхностью большой сферы. Допустим, что у нас есть две отдельные порции смеси, в которых находится одинаковое количество незамороженной воды после замораживания в морозильнике. Смесь I содержит небольшое количество больших по размеру воздушных пузырьков, а смесь II содержит их в 2 раза больше, причем воздушных пузырьков меньших размеров вдвое меньше, чем в смеси I. Таким образом, общая поверхность воздушных пузырьков в смеси II будет больше в 4 раза, чем в смеси I, и вода поэтому будет распространена на большей в 4 раза поверхности. Смесь II будет гораздо суше по сравнению со смесью I.

Эмульгаторы представляют собой молекулы, имеющие одновременно и гидрофильные и липофильные группы. Следовательно, такие молекулы концентрируются на поверхностях, разделяющих водную и жировую фазы среды смеси, понижая поверхностное натяжение и стабилизируя эмульсию. Они обволакивают жиры, делая их более устойчивыми к слипанию с белковыми пленками, которые во взбитых сливках удерживают воздух. Результатом этого является: улучшение включения воздуха (взбиваемости), более сухой внешний вид продукта, большая однородность и более медленное таяние.

Применяются два основных вида эмульгаторов: 1) моно- и диглицериды; 2) полиоксиэтиленовые производные гексагидридных алкалоидов, гликолей и их эфиров.

Конечно, само молоко содержит такие эмульгаторы, как лецитин, белки, фосфаты и цитраты. Большое количество лецитина содержится в яичном желтке, поэтому в течение длительного времени его использовали при изготовлении сливочного мороженого для увеличения взбиваемости. Максимально допускаемая концентрация моно- и диглицеридов должна составлять 0,2%, а для полиоксиэтиленовых производных - 0,1%. Присутствие излишнего количества эмульгаторов может привести к замедленному таянию, к затвердению при таянии и крошливой консистенции, осложняющей расфасовку мороженого, кроме того, может произойти диэмульсификация, которая сказывается на взбивании. Тем не менее небольшая диэмульсификация является даже желательной, поскольку создает «структуру».

Эмульгаторы классифицируются соответственно их гидрофильно-липофильному балансу. Получаемый индекс означает величину массы (%) гидрофильной части молекулы (водорастворимой), деленной на пять (или на число от 0 до 20). Чем больше липофильная часть в молекуле эмульгатора, тем ниже будет этот индекс. Моно- и диглицеридные эмульгаторы имеют низкие значения индекса (около 5), в то время как полиоксиэтиленовые производные гексагидридных алкалоидов гликоля и его эфиров имеют высокий индекс (около 15). Для нежных смесей рекомендуются эмульгаторы с низким значением гидрофильно-липофильного баланса.

Последним достижением в технологии стабилизаторов (эмульгаторов) является получение продуктов комбинированного свойства, которые, кроме эмульгирования смесей, полученных путем кратковременной выдержки в высокотемпературном оборудовании, увеличивают их дисперсность. Коллоидный стабилизатор смешивается при температуре плавления с эмульгатором и смесь охлаждается путем распыления. Смешанный продукт затвердевает, образуя небольшие по размеру частицы. При добавлении раствора такой смеси стабилизатора-эмульгатора к холодной смеси смолистые вещества, адсорбированные на поверхности частиц, начинают растворяться в воде за счет капиллярных свойств. Образовавшиеся выпуклости разрушают поверхность частицы, тем самым увеличивая площадь стабилизатора и диспергируя эмульгатор для лучшей адсорбции жира. Основным преимуществом такого продукта является его активная дисперсность, которая позволяет ему легко набухать и адсорбировать. Таким образом, при получении смесей с применением высокотемпературной кратковременной пастеризации требуется меньшее количество стабилизатора-эмульгатора и снижается образование комковатой структуры при их добавлении.

Ароматические вещества

Наиболее широко при изготовлении сливочного и молочного мороженого используется ваниль, хотя применение ее по сравнению с другими; ароматическими веществами уменьшилось. Ваниль также используют в качестве добавки, придающей аромат большинству других видов мороженых десертов. К натуральным веществам, придающим аромат продукту, можно отнести: экстракт ванили, какао и шоколад, кофе, специи, фрукты, орехи, экстракты орехов, а также сладости, содержащие, например, мед.

Искусственные ароматические вещества могут имитировать запах ванили, шоколада, многих фруктов, некоторых орехов.

Ваниль экстрагируется спиртом из ферментированных бобов ванили. Соотношение при экстракции ванили составляет: 3,78 л 35% спирта на 378 г измельченных бобов ванили (что соответствует 10 г бобов ванили на 100 мл спирта). Перегонка концентрирует спиртовой раствор ванили. Возможно также получение ванили в виде порошка, добавляемого в некоторых восточных штатах в мороженое. Основным компонентом ванили является ванилин, который можно также получить и путем синтеза. Ванилин часто используется для усиления запаха ванили, он может также применяться в качестве имитации натуральной ванили. При использовании искусственной ванили как основного ароматического вещества получают резкий и ненатуральный аромат. Наиболее ярко аромат ванили проявляется при высоких температурах, увеличении концентрации сахара (до 16%) и жира. Аромат ванили зависит от вида жира в продукте. Однако в неоднородных смесях сухое вещество обезжиренного молока смягчает запах ванили.

Шоколад и какао получают из созревших и обжаренных какао-бобов. Плод отделяют от колотых бобов с помощью сит и воздуха.

Выпадение осадка в ароматизированных шоколадом напитках вызывается неполным отделением шелухи бобов и ядра, которые сложно размолоть и которые нерастворимы в воде.

Нагревание бобов после измельчения приводит к освобождению масла, составляющего около 50% от общей массы. Эта смесь, содержащая масло и ароматическое вещество, известна под названием шоколадной жидкости. Если смесь затвердеет, то получается горький пекарский шоколад. Сладкий шоколад получают добавлением сахара, молока и масла какао к шоколадной жидкости. При гидравлическом прессовании какао-бобов удаляются практически все неароматические масла какао и остается отжатая часть какао или жмых, в котором содержится около 22% жира и почти все ароматические вещества бобов. Какао получают путем измельчения и просеивания жмыха. Более темное и менее резкое какао получают по датской технологии, которая включает в себя обработку какао-бобов щелочами во время обжаривания. Около 3% какао и 5% шоколадной жидкости требуется для придания аромата смеси шоколадных мороженых десертов. В настоящее время вырабатываются искусственные вещества, имеющие запах, напоминающий аромат шоколада.

Часто при добавлении какао и различных стабилизаторов к смесям замороженных десертов возникают сложности, связанные с дисперсностью и смачиваемостью. В качестве диспергирующего вещества, уменьшающего эти сложности, к сухим продуктам можно добавлять натрий-диоктилсульфосукцинат. Это обычно делается только при производстве сухих продуктов.

Свежие, мороженые, засахаренные, консервированные и сухие фрукты могут использоваться в качестве ароматических добавок. Земляника, персики и другие фрукты, аромат которых легко разрушается при тепловом воздействии, используются только в свежем или замороженном виде. Однако аромат вишни и ананаса устойчив к теплу и даже несколько улучшается.

Свежие фрукты необходимо перемешивать с сахаром и выдерживать от 12 до 24 ч перед применением, для того чтобы установилось равновесие между веществами, содержащимися в их тканях, и сиропом. Ароматические вещества поступают в сироп, который будет придавать запах всему продукту, а сахар поступает в ткани фрукта и понижает точку замерзания, предохраняя от появления в них льда и от отвердения при заморозке. Соотношение массы фруктов к массе сахара колеблется от 2:1 до 9:1. Количество фруктов, необходимое для получения интенсивности желаемого аромата, составляет от 10 до 25% от массы готового продукта. Например, выход готового продукта около 15% при соотношении земляники и сахара 2,5:1 считается оптимальным.

Из некоторых фруктов приготовляют пюре, особенно из видов, ткани плода которых наполнены семенами, например из малины. Пюре - концентрированные фруктовые соки и эссенции - в сущности могут добавляться к смеси непосредственно перед замораживанием, но цельные, разрезанные ломтиками, кубиками, размельченные фрукты должны добавляться к нежным замороженным продуктам через смеситель. Цитрусовые фрукты часто добавляются для придания вкуса и аромата в такие продукты, как шербеты и фруктовый лед. Среди фруктовых шербетов апельсины, малина, зеленые лимоны, ананасы и обычные лимоны составляли: 40; 11,5; 9; 8 и 7% соответственно в расчете к общей реализации вкусовых добавок.

Наиболее часто к молочному и сливочному мороженому добавляются такие орехи, как пекан, черный грецкий, миндаль, фисташки и арахис. После удаления скорлупы их обжаривают. Большинство из них добавляется в измельченной форме через смеситель после замораживания. Арахис добавляют в виде специально приготовленного масла. Основными пороками при добавлении орехов являются: прогорклость, засоренность кусочками скорлупы и шелухи или другими примесями.

Корица и имбирь как ароматические приправы часто используются отдельно, однако наиболее часто они применяются совместно с мускатным орехом и гвоздикой для придачи запаха таким продуктам, как яичный напиток, пудинг, шоколад. Такие сладости, как мятные лепешки, маслянистые хрустящие хлопья, сливочная помадка, леденцы, шоколадные хлопья, также обогащаются ароматическими веществами в смесителе при подготовке массы в соответствии с рецептурой. Аромат некоторых веществ усиливают путем внесения некоторых жидких ароматических веществ.

Содержание воздуха в сливочном мороженом, в которое добавлены нерастворимые ароматические вещества, должно быть ниже, чем в продуктах с добавкой растворимых ароматических веществ, поскольку включение воздуха обусловливает только растворимая часть продукта. При одинаковой плотности продукта продукты, содержащие нерастворимые ароматические вещества, удерживают больше воздуха, следовательно они будут иметь менее однородную структуру по сравнению со смесями с растворимыми ароматическими веществами.

Пищевые красители

На спрос мороженого потребителем влияет естественность аромата продукта, а также цвета. Поэтому при изготовлении стараются, насколько это возможно, получить продукт аутентичного аромата и однородного окрашивания. Например, ванильное мороженое только тогда имеет свою привлекательность, когда имеет естественный и равномерно распределенный желтый цвет, напоминающий сливки. Ароматические вещества редко придают продукту цвет, присущий им самим (кроме шоколада). В настоящее время большинство красителей синтезируется. Однако анната - вещество растительного происхождения. Бензол или нафталин отдельно или совместно используются для синтеза так называемых угольных красящих веществ, основой которых является получаемая смола. Они вырабатываются в сухом, жидком или пастообразном виде. Бензонат натрия применяется как ингибитор плесени, а лимонная и тартаровая кислота как бактериальные ингибиторы (при понижении рН до 3,5). Некоторые красители растворяются только в масле. Красители обычно добавляются в смесь непосредственно перед замораживанием.

Расчеты и составление смесей молочных замороженных десертов

Состав смесей рассчитывается с учетом состава ингредиентов, а также желаемых свойств конечного продукта (включая требования существующих стандартов).

Пример составления рецепта смеси для мороженого с учетом состава ингредиентов:

Ингредиент	Мороженое сливочное, %	Мороженое молочное, %
Молочный жир	11	3,5
Сухой обезжиренный молочный остаток	11	12,0
Сахароза	15	15
Стабилизатор-эмульгатор	0,3	0,4
Общее количество сухих веществ	37,3	30,9

При выборе исходного сырья для мороженого учитывается его качество, доступность и стоимость. Производится расчет потребности каждого ингредиента, необходимого для приготовления смеси. Смесь считается простой, если составные компоненты из одного источника, в то время как для сложной смеси составные компоненты берутся из нескольких ингредиентов. Давайте проведем расчет простой смеси для брикетированного сливочного мороженого массой 453 кг, основываясь на предыдущем рецепте. Прежде всего мы должны записать имеющиеся ингредиенты и содержание в них компонентов, необходимых для получения смеси.

После этого следует рассчитать количество каждого ингредиента и свести полученные результаты в таблицу.

Первый этап. Рассчитывается необходимое количество каждого ингредиента, служащего единственным источником для данного компонента смеси. В рассматриваемом примере ими являются сахар и стабилизатор-эмульгатор. Поскольку у нас 100%-ный сахар, то необходимо взять его 67,95 кг; содержание сухого остатка в стабилизаторе-эмульгаторе составляет 95%, поэтому необходимые 1,359 кг при делении на 0,95 дадут значение сухого остатка и влаги. Полученную величину 1,43 вносят в таблицу.

Ингредиенты	Состав конечной смеси
Сливки с 40% содержанием жира и 5,4% сухого обезжиренного молочного остатка	Содержание жира (11% в 453 кг) = 49,83 кг
Сгущенное обезжиренное молоко с содержанием 30% сухого обезжиренного молочного остатка	Сухой обезжиренный молочный остаток (11% в 453 кг) =49,83 кг
100%-ный сахар (тростниковый)	Сахар (15% в 453 кг) = 67,95 кг.
Стабилизатор-эмульгатор, содержащий 95% сухого вещества	Стабилизатор-эмульгатор (0,3% в 453 кг) = 1,359 кг
Вода

Расчет составных частей ингредиентов, необходимых для составления смеси, кг:

Ингредиенты	Масса	Молочный жир	Сухой обезжиренный молочный остаток	Сахар	Стабилизатор-эмульгатор	Общее количество сухого вещества
Сливки	124,575	49,83	6,727	-	-	56,557
Сгущенное обезжиренное молоко	143,67	-	43,103	-	-	43,103
Сахар	67,95	-	-	67,95	-	67,95
Стабилизатор-эмульгатор	1,43	-	-	-	1,359	1,359
Вода	115,375	-	-	-	-	-
Всего	453	49,83	49,83	67,95	1,359	168,969
Рассчитанный процент		11,00	11,00	15,00	0,30	37,30

Второй этап. Производится расчет количества каждого ингредиента, служащего источником для нескольких составных компонентов смеси. Поскольку сливки являются единственным источником молочного жира, то вначале рассчитаем потребность в них. Затем можно использовать сгущенное обезжиренное молоко для получения желаемой величины (нивелирование) массы сухого обезжиренного молочного остатка в смеси:

1) количество сливок, кг = (количество молочного жира, кг : содержание молочного жира в сливках, % ) = 49,83:0,4 = 124,575;

2) количество сухого обезжиренного молочного остатка в сливках, кг = количество сливок, кг X содержание сухого обезжиренного молочного остатка в сливках, % = 124,575 X 0,054=6,727.

Полученные результаты также вносятся в таблицу.

Расчет потребности сгущенного обезжиренного молока, которое необходимо добавить для получения необходимого количества сухого обезжиренного молочного остатка в конечной смеси, проводят путем вычитания величины сухого обезжиренного молочного остатка сливок из требуемой величины: 49,83-6,727=43,103 кг. Сгущенное обезжиренное молоко содержит 30% сухого обезжиренного молочного остатка, поэтому 43,103:0,3=143,67 кг. Полученное значение также вносится в таблицу.

Для определения количества воды, которую надо добавить в смесь, необходимо сумму общей массы всех ингредиентов (124,575+143,67+67,95+1,43=337,625) вычесть из 453 кг и полученное значение, равное 115,375 кг, внести в таблицу. Значения в каждой колонке суммируются, и процентное содержание каждого компонента вычисляется делением: массы каждого компонента на общую массу смеси. Рассчитанный процент сравнивается с тем значением, которое мы хотели получить. Колебания для каждого из ингредиентов должны составлять не более 0,1%, а для стабилизатора-эмульгатора эта величина не должна превышать 0,01%.

Расчет сложных смесей производится аналогичным образом, однако он более громоздок и сложен. Для расчетов часто применяются компьютеры. Они также используются для определения наиболее экономически выгодной сочетаемости ингредиентов.

Необходимо проводить контрольные анализы на содержание жира и сухого молочного остатка в получаемой смеси. Если состав смеси не будет соответствовать стандарту, то производится добавление одного или нескольких ингредиентов до требуемого стандартного состава.

Технология получения смесей молочных замороженных десертов

Метод получения смесей зависит от объема, который можно получить за один раз из имеющегося запаса ингредиентов и от наличия необходимого оборудования. В предварительной операции масса каждого ингредиента определяется или измеряется перед внесением в емкость для пастеризации. Загрузка начинается с жидких компонентов. Смеси могут компоноваться непрерывно из жидких ингредиентов, которые тщательно стандартизуются перед тем как они подаются с помощью насоса в смесительное оборудование.

Предлагается три метода, которые могут быть использованы для непрерывного контроля массы ингредиентов для смеси: 1) емкости для хранения можно помещать на весовую площадку, что позволяет учитывать изменения, происходящие в массе ингредиентов; 2) измерительные устройства можно помещать в линии подачи ингредиентов, тем самым осуществляя контроль за их количеством; 3) смесительную емкость можно подвешивать к весовому устройству перед пастеризатором.

Пастеризацию смесей можно производить в ваннах (цистернах) обычным методом или в специальном оборудовании путем кратковременной тепловой обработки при высокой или ультравысокой температурах. Однако из-за наличия в смеси жира и сахара, являющихся защитными факторами от действия тепла на микроорганизмы, нужны более высокие температуры и более длительное время пастеризации, чем для пастеризации питьевого молока и сливок. По принятым стандартам допускаются следующие режимы для пастеризации смесей: 1) 68,3° С в течение 30 минут (в случае пастеризации в ваннах); 2) 79,5°С в течение 25 с (при высокотемпературной кратковременной пастеризации); 3) по крайней мере 100° С - моментально (при ультравысокотемпературной тепловой обработке).

Гомогенизация разрушает и диспергирует жировые шарики и способствует лучшему перемешиванию ингредиентов. Жировые шарики после гомогенизации не соединяются вместе. Это важно, так как образование конгломератов жировых шариков вызывает увеличение вязкости и уменьшение взбиваемости. Вначале смесь гомогенизируется при высокой температуре (от 63 до 80° С) и далее проходит через второй клапан гомогенизатора, режим работы которого поддерживается при более низком давлении, чем в первом (например, 35 против 105 кг/см²).

Сливочное мороженое, содержащее 10% жира в форме глобул размером 0,5 мкм в диаметре, будет содержать около 1,7X10¹² шариков на 1 г и их общая площадь составляет приблизительно 1,3 м². Жировые шарики в сливочном мороженом покрыты искусственной мембраной по сравнению с естественной в негомогенизированных сливках или молоке. Наружный слой мембраны состоит из субъединиц казеина (неденатурированных макромолекул, меньших, чем мономеры казеина).

Если применяется режим высокотемпературной кратковременной пастеризации, то гомогенизатор должен располагаться за трубчатым выдерживателем. Это обеспечивает медленное продвижение сухих ингредиентов с целью их увлажнения и растворения до попадания в клапаны гомогенизатора (сухие ингредиенты обладают абразивными свойствами и быстро выводят клапаны из строя).

Смесь должна всегда охлаждаться до 4° С или ниже немедленно после пастеризации и гомогенизации. Низкие температуры подавляют рост бактерий и замедляют химические реакции. Желательно также выдерживать некоторое время смеси с добавками стабилизатора, в особенности желатина для их полной гидратации. Кроме того, жир кристаллизуется в переохлажденных глобулах и белки адсорбируются на разделе фаз жир-смесь, в результате чего улучшаются такие качества, как однородность смеси и ее взбиваемость. Обычно для такой выдержки достаточно 3-4 ч.

Замораживание смеси

Основной целью охлаждения продуктов, реализуемых в замороженном виде, являются улучшение его вкусовых качеств, а также увеличение времени хранения. Срок хранения мороженого обычно составляет несколько недель.

Охлаждение продуктов (за исключением продуктов, подвергающихся небольшой заморозке) представляет собой процесс, состоящий из двух ступеней. Первый этап проходит в охладителе мороженого при температуре минус 5-8° С, а второй в морозильной камере, где температура понижается до минус 30° С.

С помощью охладителя мороженого («мороженицы») смесь охлаждается до точки замерзания. Это вызывает образование кристаллов льда и удерживает воздух во взбитой смеси. Для получения желаемых физических свойств смесь необходимо при перемешивании перемещать от поверхности теплообменника. Образующиеся кристаллы льда и воздушные пузырьки должны быть небольшими, чтобы продукт имел однородную консистенцию. Размер воздушных пузырьков колеблется от 5 до 300 мкм, как и величина диаметра воздушных промежутков. Увеличение объема при взбивании происходит за счет включения воздуха. Если бы мороженые продукты не взбивались, то они были бы твердыми как лед и невкусными.

В сливочном мороженом, содержащем 100% воздуха в виде воздушных пузырьков, имеющих 60 мкм в диаметре, количество воздушных пузырьков на грамм продукта будет составлять около 8,3х10⁶, а их общая поверхность приблизительно 0,1 м². Количество кристаллов льда, если предположить их кубическую форму с ребром 40 мкм, будет 7,8х10⁶ на 1 г с общей поверхностью около 0,08 м².

Расфасовка сливочного и молочного мороженого производится при 80-85% содержания воздуха, в то время как в общей емкости оно составляет 90 и 100%, так как при этом часть воздуха теряется. При ручной расфасовке плотность мороженого выше. Содержание воздуха в мороженом (степень взбитости) можно рассчитать с помощью двух формул.

В нашей стране нормальной взбитостью молочного и сливочного мороженого считается 75-95%, фруктового - 35-40%. Оптимальная взбитость мороженого не должна превышать трехкратного количества сухого вещества, содержащегося в мороженом. Процесс замораживания заканчивается при достижении температуры мороженого на выходе из морозильника минус 4-5° С. Замороженная смесь может быть использована в виде «мягкого» мороженого, вырабатываемого из сухих смесей. Температура его после замораживания не должна превышать минус 5,5-7° С, степень взбитости - 40-60%. Для производства мягкого мороженого применяются одно- и двухцилиндровые морозильники полунепрерывного действия.

Взбитость мороженого (или включение воздуха) контролируется специальными весами и определяется объемным или весовым способами.

Принцип работы «мороженицы» непрерывного действия. Масса смеси точно дозируется с помощью насоса и подается во второй насос, приемная камера которого в 2 раза больше по сравнению с первым. Тем самым создается необходимое разряжение для поступления воздуха в смесь через впускной воздушный клапан. Далее смесь и воздух поступают в холодильник цилиндрической формы, где завершается процесс включения воздуха, или взбивания смеси с помощью мешалки. Острые ножи соскабливают намёрзшую смесь со стенок «мороженицы».

Таким образом, на вход подается жидкая смесь, а на выходе получается замороженная смесь. Жидкий охладитель прокачивается между стенками «мороженицы», где он поглощает тепло и переходит в газообразное состояние. Смесь мороженого служит источником тепла и, в свою очередь, сама охлаждается.

Факторы, влияющие на степень заморозки, следующие: 1) устройство «мороженицы», 2) теплопроводность поверхностей теплообменника и ножей, 3) скорость вращения мешалки, 4) температура и скорость протекания охладителя, 5) температура и содержание воздуха в смеси, при которых замороженный продукт выходит из «мороженицы». Оператор имеет возможность полностью контролировать условия теплообмена, температуру замораживания продукта и степень взбивания смеси. Ножи для соскабливания должны быть всегда острыми, а внутренняя поверхность стенок морозильника гладкой и круглой. Образование льда на стенках морозильной камеры снижает теплообмен. Нельзя допускать попадания смазки на внутреннюю поверхность охладителя. Она может попадать от компрессоров в охлаждающую жидкость и, двигаясь вместе с ней, образовывать теплоизолирующий слой. Слой масла толщиной 0,1 мм обладает такой же изолирующей способностью, как 10-см слой стали.

Масло при температуре минус 30° С или ниже становится густым, поэтому его легко удалять с поверхности.

Желаемый процент включения воздуха и температура охлаждения смеси устанавливаются с учетом качества продукции и стоимости его производства. Однако, соблюдая эти требования, не следует допускать неэффективную работу морозильника. В настоящее время в нормально функционирующем морозильнике процент включения воздуха не должен колебаться более чем на 3%. Контроль за температурой охлаждения является важнейшим элементом контроля степени взбитости. Температура получения продукта должна быть по возможности ниже в соответствии с объемом имеющихся емкостей. Принцип состоит в том, что чем ниже температура на выходе из морозильника, тем меньший объем смеси может быть заморожен из-за перегрузки. Степень замораживания определяет размер образующихся кристаллов льда для любой данной смеси.

Чем быстрее и полнее происходит замораживание продукта в морозильнике, тем лучше, поскольку от этого зависит скорость окончательного отвердения продукта в последующем в холодильной камере. При температуре минус 5°С замерзает около 50% воды, содержащейся в смеси для сливочного мороженого, и более 60% при температуре минус 8° С. Таким образом, при более низких температурах продукт получается однороднее.

Наиболее часто в морозильниках в качестве охладителя используется аммиак. Однако на меньшем оборудовании также применяются и фрионовые смеси.

Морозильники для получения слабозамороженных продуктов должны работать ритмично. После удаления замерзшей смеси новая порция подается вслед за ней. Существует три метода подачи смеси: 1) гравитационная; 2) барометрическая; 3) с помощью насоса. Процент включения воздуха и загрузка камеры морозильника могут значительно колебаться при гравитационном способе подачи смеси.

При барометрическом методе подачи смеси изменение давления регулирует скорость ее передвижения, а степень взбиваемости зависит от температуры воздуха. Например, содержание воздуха в смеси будет составлять от 35-40% при его температуре минус 6,7° С, но будет уменьшаться на 10% при увеличении температуры на каждый последующий градус. Подача смеси с помощью насосов создает хорошие условия для получения продукта с высоким содержанием (60%) воздуха. Однако такой высокий процент включения воздуха не желателен при выработке большинства продуктов, подвергающихся небольшой заморозке.

Упаковка замороженных десертов

Более 75% мороженых десертов расфасовывают в емкости вместимостью 1,89 л. Обычно форма бумажной емкости прямоугольная с плотно прилегающей крышкой. Емкости вместимостью 0,945 л обычно изготовляются из пластмассы и имеют форму стакана.

Упаковка мороженых десертов на большинстве заводов осуществляется механически. Однако большие контейнеры (емкостью 9,45 л и более) нередко заполняются вручную. Для удобства транспортировки и размещения готового продукта две или более емкости упаковывают вместе.

Хорошим оберточным материалом является чистая пластмассовая пленка, которая сжимается при нагревании. Емкости, заполненные продуктами, после упаковочной машины быстро пропускаются через нагревающее устройство. Необходимо, чтобы мороженое при этом не таяло. Далее мороженое немедленно помещают в холодильную камеру для отвердения.

Наиболее удобной упаковочной тарой для мороженого служит стаканчик, который впервые был показан в 1904 г. на Всемирной ярмарке в Сент-Луизе. Е. А. Хамви, продавец киоска на территории ярмарки, использовав все имеющиеся стаканчики, стал делать их из тестообразного, «залабиа», похожего на вафли кондитерского изделия, изготовляемого в Персии, и заполнять их мороженым. Названные рогом изобилия Всемирной ярмарки такие стаканчики имели большой успех. Несколько ранее в том же 1904 г. незнакомый с Хамви итальянец Маршиони запатентовал устройство для производства «небольших округлых кондитерских стаканчиков с наклонными стенками». Устроители ярмарки начали выпекать стаканчики разнообразной формы, популярность которых все возрастала.

К 1924 т. было продано около 245 млн. таких стаканчиков. В настоящее время большинство замороженных десертов продается в вафельных стаканчиках.

Транспортировка и закаливание мороженого

Как быстрая заморозка, так и быстрое отвердение способствует образованию небольших кристаллов льда и однородности мороженого. По мере образования кристаллов льда концентрация сахара и других растворимых веществ увеличивается в незамороженной части продукта. Очевидно, что концентрация оставшихся в воде веществ увеличивается до такой степени, что это препятствует образованию кристаллов льда. Поэтому даже при температуре минус 20° С некоторая часть воды находится в незамороженном состоянии. Приблизительный процент замерзшей воды при минус 5, 11 и 30° составляет 50, 72 и 95% соответственно. Жировые глобулы вытесняются во все уменьшающееся пространство по мере образования кристаллов льда.

Отвердение считается оконченным, когда в центре упаковочной емкости температура достигает минус 18° С. Продолжительность отвердения зависит: 1) от размеров и формы упаковочной тары (для 18,9 л емкости время будет вдвое больше, чем для емкости 9,45 л); 2) от площади поверхности упаковки; 3) температуры охлаждающей среды (воздух или металлическая поверхность); 4) степени циркуляции воздуха (этот фактор не столь существен при охлаждении на пластинчатых охладителях); 5) температуры самого продукта в момент помещения его в холодильную камеру.

Используется два основных типа оборудования для проведения отвердения мороженого. В первом из них охлаждение производится потоком воздуха при температуре минус 29-40°С. В другом варианте емкости с мороженым помещаются на поверхности пластин, которые охлаждаются до температуры минус 30° С. В настоящее время используются различные автоматические системы, которые перемещают готовые продукты через холодильную камеру в течение 24 или меньшего числа часов непосредственно к помещению для хранения продукта. Температура в хранилище поддерживается около минус 29° С.

Такие условия хранения нежелательны для деятельности обслуживающего персонала, поэтому надо использовать различные механические системы. В современных условиях существуют автоматические системы с дистанционным управлением, позволяющие производить не только помещение продукта на хранение, но и автоматическое извлечение его из холодильных камер по мере необходимости.

Для сохранения качества продукта при хранении необходимо соблюдать следующие условия: колебания температуры при хранении продукта должны быть минимальными; продукт, хранившийся более длительное время, должен быть реализован в первую очередь. Оба фактора влияют на однородность продукта. При увеличении температуры происходит таяние кристаллов льда. Если затем температура снижается, то вновь образовавшиеся кристаллы льда будут больше. Чем длиннее срок хранения, тем выше вероятность роста кристаллов льда. Кроме того, при длительном хранении или в условиях, допускающих колебания температуры, происходит кристаллизация лактозы. Хотя при охлаждении многие химические реакции замедляются, в замороженных продуктах окисление все же продолжается. Поэтому довольно часто при длительном хранении замороженные продукты портятся, особенно сверху.

Самые наибольшие структурные изменения в сливочном мороженом происходят при его перевозке и хранении в пунктах розничной продажи. Температуры в пунктах розничной продажи подвержены большим колебаниям, а также существует тенденция помещения и хранения продуктов до их реализации при температуре выше, чем температура замораживания. Конечно, наибольшему «тепловому шоку» продукт подвергается после его покупки потребителем и доставки домой. Продавцы мороженого должны обеспечивать покупателя теплоизоляционными мешочками, а покупатели, в свою очередь, должны как можно скорее помещать мороженое в домашний холодильник.

В 1919 г. Христиан Нельсон получил сливочное мороженое в бруске, это было первым из множества новшеств, благодаря которым в настоящее время множество замороженных десертов реализуется в удобной и привлекательной упаковке. Вскоре компаньоном Нельсона стал Стовер, который дал новое название этому покрытому шоколадом сливочному мороженому - «пирожок эскимоса». Вместе они организовали и начали продажу на территории всей страны. Вначале «эскимо» вырабатывалось без палочки. Изобретательность Харри Бюрта и подсказка его дочери привели к изобретению сливочного мороженого, покрытого шоколадом, на палочке. Раньше расфасованное мороженое в основном реализовалось через специальные киоски или разносчиками мороженого. В настоящее время большая часть продукции реализуется через большие магазины.

Брикетное сливочное мороженое вырабатывается путем заполнения форм слабо замороженной смесью, получаемой в обыкновенном морозильнике для мороженого, и дальнейшим охлаждением этих форм при более низкой температуре.

В современных конструкциях оборудования формы двигаются к месту, где они подвергаются охлаждению в аммиаке или фрионе (прямой метод охлаждения). Эти охладители отбирают тепло так же, как и в морозильнике для мороженого. В дальнейшем формы подвергаются быстрому воздействию высокой температуры. При этом тонкий слой на поверхности мороженого тает, что позволяет высвободить его из формы. Мороженое может быть покрыто шоколадом или другим покрытием. В шоколад, применяемый для покрытия мороженого, добавляется порошок какао жирностью 48-55%, что улучшает прилипание покрытия к мороженому продукту.

Попсикл - замороженный продукт, который вырабатывается аналогичным образом на том же оборудовании, что и мороженое, за исключением того, что водная смесь обычно не подвергается предварительному охлаждению перед заливкой в формы.

Некоторая часть мелкорасфасованного мороженого выпускается в оригинальной форме, которая получается при формовке упругой замороженной смеси, выдавливаемой из морозильника. Далее определенной формы мороженое отрезается и попадает на конвейер, который перемещает их через камеры, в которых мороженое отвердевает. Сэндвичи из мороженого (бутерброды) вырабатываются продавливанием замороженной смеси между двумя вафлями, удерживаемыми во вращающемся колесоподобном устройстве.

Особые десерты, такие, как «воскресное» - сливочное мороженое с фруктами, сиропом, орехами, или содовое, или банановое, или «деликатесное», содержащее молочно-яичную смесь, - не относятся к техническим новинкам, однако они занимают определенную часть в розничной торговле мороженых десертов.