Per la formulazione di un gelato si adopera una crema di base costituita dal 60 % in peso di latte (c p = 3751 J/kg °C), dal 20 % in peso di saccarosio (C 12 H 22 O 11, c p = kcal/mole °C), l’8% in peso di tuorli d’uovo pastorizzati ed omogenizzati (c p = kJ/kg °C) ed il 12 % in peso di panna UHT (c p = kcal/kg °C). La panna per problemi di stabilità è conservata a 4 °C, mentre lo zucchero ed i tuorli d’uovo sono conservati a temperatura ambiente (T = 20°C). Prima di procedere alla miscelazione degli ingredienti il latte è pastorizzato per 10 s a 86 °C e, successivamente, raffreddato portandolo alla temperatura di miscelazione. Questa operazione è eseguita in continuo adoperando un serbatoio a perfetta miscelazione. L’operazione ha lo scopo di amalgamare i diversi ingredienti e consentire la solubilizzazione dei cristalli di zucchero. Quest’ultimo processo avviene mediante assorbimento di energia in quantità pari a 1319 cal/mole di zucchero disciolto. Per evitare che l’uovo coaguli è necessario che la temperatura durante la miscelazione non superi i 30 °C. Calcolare a quale temperatura si deve raffreddare il latte prima di inviarlo al serbatoio di miscelazione.
Scambio Termico C L P Z U
Q IN - Q OUT - Q GEN = 0 Q IN : –m Latte · cp Latte (T Latte - T R ) –m zucc · cp zucc (T zucc - T R ) –m panna · cp panna (T panna - T R ) –m uova · cp uova (T uova - T R )
Q OUT : –m Latte · cp Latte (30 - T R ) –m zucc · cp zucc (30 - T R ) –m panna · cp panna (30 - T R ) –m uova · cp uova (30 - T R ) Q GEN : –m zucc · H sol
cp Latte =3.751 kJ/kg °C cp zucc =1.248 kJ/kg °C cp panna =1.743 kJ/kg °C cp uova =2.68 kJ/kg °C H sol =16.14 kJ/kg Base di calcolo C=100 kg; T R =0 °C
60 · (T-30) = 20 · (30-20) + 8 · 2.68 (30- 20) + 12 · (30 - 4) + 20 · T=35.9 °C