Рис № 13 Схема очистительно-сортировочной машины mtra для какао-бобов

Машина работает следующим образом. Поступающие на очистку какао-бобы через приемный патрубок 9 по гибкому рукаву 8 по­ступают на распределительные поверхности 7, расположенные в прием­ном бункере 6. Спиральная форма выходного отверстия приемного патрубка 9 способствует расширению выходящего потока. Падая на поверхности 7, загрязненные какао-бобы распределяются по всей ширине сита 4, движутся по нему за счет вибрации ситового кузова 2. Толщина слоя поступающих на очистку какао-бобов регулируется заслонкой 5. Сходом по ситу 4 идут крупные камни, веревки, ветки и другие примеси, имеющие большие размеры, чем какао-бобы. Крупные примеси собираются в лотке 11 и выводятся из кузова. Проход через сито 4 попадает на сито 3, отверстия которого (8-9 мм) меньше диаметра какао-бобов. Поэтому они движутся сходом по ситу 3 и ссыпаются в вертикальный канал воздушного сепаратора 12. Идущие проходом через сито 3 мелкие примеси (песок и др.) собираются на днище ситового кузова и через канал 1 выводятся из машины.

Очищенные от крупных и мелких примесей какао-бобы, падая вниз в вертикальном канале воздушного сепаратора 12, обдуваются воздухом, который подхватывает пыль, листья, частицы оболочки и другие легкие примеси. Воздухом примеси отделяются от какао-бобов и уносятся по каналу 14 из воздушного сепаратора. Качество очистки какао- бобов от легких примесей определяется скоростью воздуха, которая регулируется заслонкой 13 и положением передвижной стенки 15.

Расположенные в ситовом кузове два сита крепятся к деревянным рамам, которые продольными и поперечными брусками (перегородками) делят подситовое пространство на ячейки. В каждой ячейке находятся свободно перемещающиеся по сетчатому поддону резиновые или пласт­массовые шарики 10. Ударяясь при вибрации об основные сита, они очищают их от прилипших частичек, уменьшающих размер отверстий.

Оборудование для получения какао-масла и приготовления шоколадной массы.

Какао-масло получают прессованием какао тертого на гидропрессовых установках. Гидропрессовые установки состоят из вертикального или горизонтального пресса, многоскальчатого насоса высокого давления, устройств для загрузки рабочих камер пресса продуктом и конвейерами для удаления жмыха.

Для приготовления шоколадной массы рецептурную провальцованную смесь с добавлением какао-масла подвергают длительному (от 6 до 80 ч) тепловому воздействию. Эта операция осуществляется в конш-машинах, где тепловое воздействие комбинируется с интенсивным перемешиванием и измельчением.

Для отжима какао-масла используются прессующие установки с горизонтальным автоматическим прессом или вертикальным полуавтоматическим прессом.

На рис. № представлена гидропрессующая установка с прессом ННР 14 фирмы «Хайденау».

Рис. 14 Гидропрессующая установка с горизонтальным прессом ННР 14

Установка включает 14-чашечный автоматизированный пресс, нагревательный бак, насос для подачи какао тертого в чаши, весы с резервуаром, насос для перекачивания какао масла, гидронасос, распределительный шкаф с компьютерной системой управления. Какао тертое после щелочной обработки или полученное из алкализованной какао крупки насосом подается в нагревательный бак 3 емкостью 400 кг. Бак оборудован вертикальным шнеком и двойным змеевиком, обогреваемым паром давлением 300 кПа. В баке какао тертое быстро нагревается до температуры 100-115 ºС и гомогенизируется. Пройдя фильтр, какао тертое поступает в кольцевой трубопровод и подается насосом 4 через расходомер в чаши пресса под давлением 300 кПа. После заполнения чаш подача автоматически прекращается, и какао тертое по кольцевому трубопроводу возвращается в нагревательный бак. Пресс 1 состоит из 14 чаш емкостью 15 кг каждая и обогреваемых паром пуансонов. Гидравлическим насосом в цилиндр пресса подается под давлением 63 МПа машинное масло. Находящийся в цилиндре плунжер давит на первый пуансон и через какао тертое в чаше пердает давление следующему пуансону и т.д. В результате каждый пуансон, входя в чашу, выдавливает масло через фильтрующие элементы в отводящую линию. Отжатое какао масло поступает в емкость, установленную на весах 5, из которой насосом 6 перекачивается в сборник.

Шоколадные массы для десертных сортов шоколада подвергают продолжительному механическому и тепловому воздействию (коншированию). При этом в шоколадной массе происходят различные физико-химические процессы, в результате которых технологические, вкусовые и ароматические качества массы значительно улучшаются. Конширование шоколадных масс осуществляют в двух типах коншмашин: горизонтальных и ротационных.

На рисунке изображена схема ротационной коншмашины.

Рис. 15 Ротационная коншмашина

Ротационная коншмашина состоит из цилиндрической емкости 12 с водяной рубашкой 11. Внутри емкости расположена гранитная конусная чаша 6, в которой вращаются три подвесных гранитных валка 5. Сила прижатия конусов к поверхности чаши регулируется. С помощью конусов производится дальнейшее измельчение твердых частиц шоколадной массы. В емкости расположены три фасонные мешалки 7, совершающие планетарное вращательное движение. Привод рабочих органов машины осуществляется от электродвигателя 13 через ременную передачу 14 и редуктор 15.

После вальцевания шоколадную массу загружают в коншмашинучерез патрубок 10. Процесс конширования осуществляется в две стадии. На первой стадии масса непрерывно и интенсивно перемешивается мешалками 7 в течение 18-24 ч. Внутренняя поверхность корпуса очищается ножом 8. Постепенно температура повышается от 40 до 70 ºС. Для активного аэрирования массы в машину нагнетается вентилятором теплый очищенный воздух.

Вторая стадия конширования совмещена с отминкой. В шоколадную массу согласно рецептуре добавляют какао масло, изменяют направление и увеличивают скорость вращения мешалок 7, штурвалом 2 открывают заслонку 3. Шнеком 16 масса подается из емкости в гранитную чашу. Где измельчается гранитными валками.

Обработка шоколадной массы в таком режиме продолжается в течение 10-20 ч для обыкновенных сортов шоколада, 40-45 ч для десертных. Затем, уменьшив частоту вращения мешалок, вводят фосфатиды для разжижения шоколадной массы и продолжают обработку в течение 1,5-2,0 ч. Перед завершением конширования проверяют вязкость массы, она не должна превышать 14 Па·с. Если вязкость выше указанной, ее снижают добавлением какао масла, рассчитывая его количество так, чтобы общее содержание жира в шоколадной массе было равно минимальному рецептурному пределу.

Оборудование для формования шоколада

Формование шоколадных изделий на фабриках осуществляют отливкой шоколадной массы в металлические и пластмассовые формы посредством специализированных отливочных машин.

Дозирующе-формующая машина для автоматов 316-Е-4 и: 317-Е-9. Эта машина (рис. №) предназначена для формования плиточного шоколада различной массы ленточным способом. Производительность машины до 24 форм/мин регулируется бесступенчато. Машина состоит из приемной воронки, формующей головки с дозирующими устройствами и механизма синхронной подачи и отвода форм (каретки). Приемная воронка снабжена водяной рубашкой 6 для обогрева. Подогретая вода подается в рубашку циркуляционным насосом, сток излишков воды выполнен свободным. Для подогрева воды и поддержания ее температуры на заданном уровне (в пределах 32—38 °С) служит бачок, оборудованный нагревательным элементом и терморегулятором, Он соединен трубопроводом с насосом. Над воронкой установлена пластинка, отполированная до зеркального блеска, которая служит для наблюдения за процессом заполнения воронки. Находящаяся в воронке шоколадная масса непрерывно перемешивается мешалкой, предупреждая таким образом ее расслоение и одновременно создавая дополнительный напор, необходимый для заполнения ячеек золотника 11. Золотник, поворачиваясь на определенный угол, занимает положение, при котором его ячейки поочередно соединяются либо с воронкой, либо с мерными цилиндрами. Дозирование шоколадной массы осуществляется группой поршней 2, которые совершают возвратно-поступательное движение в мерных цилиндрах 5, сообщаемое коромыслом 1 и шатуном 3, соединенными осью 4. Напротив каждого цилиндра в золотнике просверлено сквозное отверстие, заканчивающееся мундштуком 9 с щелевыми отверстиями, перекрываемыми ножом-отсекателем 10.

Рис. 16 Агрегат 317-Е-9 для формования плиточного шоколада с двумя отливочными машинами

При движении поршней назад шоколадная масса всасывается из приемной воронки и ячеек золотника и поступает в мерные цилиндры. При последующем движении поршней вперед она выталкивается из цилиндров через проходные отверстия в мундштуке и заполняет ячейки форм 8, закрепленные в держателях 7. Из отверстий мундштука шоколадная масса поступает в движущиеся формы в виде ленты и равномерно распределяется по поверхности ячеек. По окончании дозирования золотник поворачивается и одновременно отводит нож-отсекатель от упора, освобождая крепящие его пружины. Под действием пружин нож-отсекатель скользит по нижней поверхности мундштука и перекрывает все щелевые отверстия, предотвращая образование потеков и капель. Золотник может быть заменен после удаления щеки 12, фиксируемой винтом 13. Синхронизация скоростей движения форм и формования массы осуществляется с помощью каретки, движущейся в противоположном потоку форм направлении. Ход и положение каретки регулируются, благодаря чему обеспечивается различная скорость движения форм под формующей головкой. Это регулирование необходимо при изменении вязкости или дозы шоколадной массы и позволяет точно установить начало и конец заполнения ячеек формы. После заполнения шоколадной массой формы передаются для дальнейшей обработки на вибротранспортер.

Для производства шоколада и какао-порошка технологический процесс может быть представлен схемой, приведенной на рис. 17.

Рис. 17 Машинно-аппаратурная схема механизированной поточной линии производства шоколада и какао-порошка

Какао-бобы из силосов или из мешков взвешивают на весах 9, а затем подают в очистительно-сортировочную машину 8, где они очищаются от механических примесей.

После очистки какао-бобы по конвейерам поступают в шахтную сушилку 7, где они проходят термическую обработку в течение 45-60 мин при температуре 140-180° С. При этом влажность какао-бобов снижается от 7 до 2%, оболочка какао-бобов становится хрупкой и легко отделяется от ядра. В процессе обжаривания в какао-бобах образуются вещества, определяющие вкус и аромат какао.

Сушилка кроме зоны обжаривания имеет зону охлаждения, где температура какао-бобов снижается до 35-40° С.

Из дробильно-сортировочной машины какао-крупка пневматиче­ски подается в бункер 4, расположенный над двухступенчатой дисковой мельницей 2, откуда выводится шнеком 1. Грубоизмельченная масса затем поступает в шариковую мельницу 3.

 При измельчении происходит разрыв клеток какао-бобов, из которых вытекает какао-масло. Полученная суспензия поступает в сборники 10 и 18, из которых ее затем берут для получения какао-масла и шоколада.

Какао-масло получают на гидропрессовой установке 11 путем прессо­вания какао тертого. Прессование происходит при температуре 90-96° С. Гидравлический пресс установки имеет от шести до четырнадцати рабочих камер, расположенных последовательно. Каждая камера снабжена двумя фильтрующими элементами, что позволяет ускорить процесс отжатия какао-масла. Из пресса диски какао-жмыха направляются в жмыходробилку 12 на предварительное грубое измельчение. Полученные гранулы жмыха поступают в бункер 13, где они охлаждаются до температуры цеха. После охлаждения гранулы жмыха проходят магнитоулавливатель 14, а затем направляются в размольный агрегат 15. Полученный какао-порошок охла­ждается, отделяется от воздуха, подается в расходный сборник 16 и упако­вывается в фасовочной машине 17. Какао-порошок фасуют в картонные коробки, которые затем оклеиваются целлофаном в машине 28. Какао- масло из пресса в количестве 1/3 рецептуры дозируется в смеситель 19.

Какао тертое, которое было подано в сборник 18 на линию приго­товления шоколада, тоже поступает в смеситель 19. Кроме какао терто­го в смеситель подают какао-масло, сухое молоко (или сухие сливки), сахар-песок и другие добавки. Дозирование компонентов обеспечивает­ся датчиками, установленными на опорах 20 смесителя 19.

Полученную смесь измельчают в двухвальцовой мельнице 21, а затем конвейером направляют к пятивальцовым мельницам 22. После вальцевания смесь проходит магнитоулавливатель 24 и подается в шоколадоотделочные машины 25, в которых ее разводят какао-маслом, поступающим из дозатора 23. На этой же стадии в шоколадную массу добавляют разжижитель.

Массу медленно перемешивают в течение 15-20 мин при температуре 40—45° С, а затем обрабатывают в течение 3-5 ч для обыкновенного шоколада и до 72 ч для десертных сортов шоколада (в этом случае температура обрабатываемой массы должна быть 60-70° С).

Полученную шоколадную массу перед формованием из нее изделий темперируют в автоматической непрерывно действующей машине )6. Температура готовой шоколадной массы после темперирования должна быть 30-31° С.

Затем шоколадную массу отливают на автоматическом формующем агрегате 27 в формы. Подаваемые для отливки шоколада формы предварительно нагревают до 33-35° С.

Температура шоколада, освобожденного от форм, должна быть 1-12° С. Готовый шоколад подают на упаковывание в заверточную машину 29. Упакованные изделия укладывают в гофрокороба, клапаны которых заклеивают на машине 30. В полученном шоколаде должно быть (%): сахара 55-65, какао тертого и какао-масла 20-45, влаги 1,2-5, клетчатки не более 3-4. Степень измельчения (по методу Реутова) 92-96 % частиц размером менее 30 мкм.

Практическая работа № 8 Изучение принципиальных схем оборудования для производства халвы и драже

Халву получают смешиванием измельченных обжаренных ядер масличных семян и карамельной массы, сбитой с пенообразующим веществом. В процессе смешивания должно произойти образо­вание нитей карамельной массы и равномерное распределение меж­ду ними белковой массы. В результате этого смесь приобретает сло­исто-волокнистую структуру, которая является отличительной особенностью халвы как кондитерского изделия.

Название халвы зависит от вида маслосодержащих ядер или се­мян, из которых она изготовлена: подсолнечная, арахисовая, соевая и т. п. Халва, полученная из кунжута, называется тахинной. Точно также называется и белковая масса, полученных из ядер кунжута.

Процесс приготовления халвы состоит из следующих стадий:

приготовления белковой массы;

приготовления сахарного сиропа и уваривания его до получе­ния карамельной массы;

приготовления отвара мыльного корня;

сбивания карамельной массы с отваром мыльного корня;

вымешивания халвы;

формования, фасования и упаковывания халвы.

В зависимости от вида масличных семян, используемых при по­лучении халвы, применяется разнообразное оборудование, в кото­ром осуществляются технологические процессы подготовки сырья к производству (очистка, отделение оболочки, обжаривание), при­готовления халвичных масс (измельчение, взбивание, уваривание, вымешивание), формования изделий.

Механизированные поточные линии производства тахинной халвы.

Тахинную халву получают из конжутного семени.

Семя со склада (рис.) механическим или пневмотранспортом поступает в силосы 5. Переработка начинается с мойки семян в моечной машине 4, где семена очищаются от минеральных загрязнений.

Особенностью семян кунжута является то, что оболочки их плот­но облегают ядро и трудно отделяются. Однако при замачивании оболочки значительно набухают, становятся эластичными и легко оделяются от ядра. После мойки семена поступают в шнековую за­мочную машину 3, где они в течение 0,5—3 ч находятся под слоем теплой воды температурой 40—50 "С. При замочке семена набуха­ют, их масса увеличивается на 30—50 %, а содержание в них повы­шается с 6-10 до 38-40 %.

Оболочку от ядра отделяют путем интенсивного перетирания семян. Для этого их подают в обрушивающую машину 2. Шнеком

Рис. 18 Механизированная поточная линия производства тахинной халвы мокрым способом

семена подаются внутрь корпуса, где они интенсивно перемеши­ваются и перемещаются к выходному отверстию лопастями, уста­новленными на горизонтальном рабочем валу.

От трения кунжута о стенки цилиндрического корпуса машины и взаимного трения семян между собой оболочки отделяются от ядра.

Выходящая из обрушивающей машины масса состоит из смеси оболочки и ядер кунжута, которую называют рушкой. Для отделе­ния ядер от оболочки используется разность значений их плотнос­ти. Ядро, содержащее значительное количество жира, имеет плот­ность около 10—70 кг/м3, в то время как плотность оболочки, со­стоящей в основном из клетчатки, около 1500 кг/м3. Разделение осуществляют в жидкости, значение плотности которой находится в интервале плотностей ядра и оболочки. Таким раствором являет­ся раствор поваренной соли концентрацией 17—19 % и плотностью 1120—1150 кг/м3. Такой раствор называется соломуром. Этим раство­ром заполняют соломурную машину 1, в которую подается рушка. При соломурировании оболочка тонет (опускается на дно), ядро же всплывает на поверхность раствора. Затем его промывают водой и наклонным шнеком подают в центрифугу 23, В ней ядро отделяет­ся от воды и направляется в сушилку 6. Термическую обработку ведут при температуре 130-170 ºС.

В процессе обжаривания удаляется почти вся оставшаяся влага, содержание сухих веществ доводится до 98,5-99 %, а за счет хими­ческих изменений составных частей ядра появляются характерные приятный вкус и аромат. Изменяются и структурно-механические свойства: ядро становится хрупким, что способствует последующе­му измельчению.

Обжаренное ядро, во избежание порчи за счет разложения жира сразу же после термической обработки охлаждают до 30—50 ºС. Для этого в нижней части сушилки предусмотрена зона охлаждения, после которой ядро подается в воздушно-ситовой сепаратор 10, где от ядра отделяются остатки оболочки, необрушенные н слип­шиеся ядра. После отвеивания ядро пропускают через магнитный сепаратор 11 для очистки его от ферропримесей.

Охлажденное и очищенное ядро подвергают измельчению на раз­мольной установке 13, в результате чего образуется масса сметанообразной консистенции, с размером частиц 30—60 мкм. Для предот­вращения расслаивания измельченную массу следует перемешивать. Для этого насос-дозатор подает белковую массу в машину 22.

Карамельная масса, применяемая для получения халвы, обла­дает пластичными свойствами за счет введения большого количе­ства патоки. Подготовленный сироп из сборника 18 плунжерным насосом-дозатором подается в змеевиковую варочную колонку 17. Кипящая смесь, состоящая из уваренной карамельной массы (со­держание сухих веществ 94-95%) и вторичного пара, после змеевиковой колонки поступает в вакуум-камеру 16, где происходит отделение вторичного пара. Карамельная масса при температуре 105-110 ºС поступает в аппарат 12 для взбивания с экстрактом мыльного корня. Он применяется для того, чтобы карамельная масса приобрела пористую, легкую структуру.

Экстракт мыльного корня готовят следующим образом. Мыль­ный корень закладывают в бак 14 и промывают водой для отделе­ния различных примесей. Затем корень перекладывают в бак 15 для замачивают в теплой воде в течение 10—15 ч. Замоченный мыльный корень дробят на корнерезке 7 и загружают в открытый варочный котел 8. В сборнике 9 готовят отвар необходимый плотности, кото­рый подают во взбивальный аппарат 12. Взбитая карамельная масса вместе с приготовленной тахинной массой поступает в установку 22 для вымешивания халвичной массы. Рецептурой предусмотрено следующие соотношение: на 54 массовые части белковой массы приходится 46 частей взбитой карамельной массы. Халву вымеши­вают при температуре 60—65 ºС.

Вымешанная халва из машины 22 направляется в приемную во­ронку формующего агрегата 21 или для фасования в фанерные до­щатые ящики, а также в короба 20 из гофрированного картона вместимостью до 10 кг. Ящики и короба внутри застилают перга­ментом и взвешивают на весах 19 до и после заполнения.

Халву формуют в виде брикетов, которые завертывают в пачки массой 200 г либо упаковывают в пластмассовые коробочки. Неко­торые сорта халвы формуют прокаткой и резанием на корпуса с последующим глазированием и завертыванием в фольгу.

Описанная выше схема предусматривает отделение оболочки об ядра с помощью жидкости. Такой способ называется «мокрым».

Производство драже

Драже представляет собой кондитерские изделия округлой формы, покрытые сахарной оболочкой, т.е. изготовлены из основания и покрытия, накладываемое на основание в специализированных машинах дражерования, в которых установлены наклонные вращающиеся котлы.

Драже подразделяют по виду корпуса на следующие группы: ликерное, желейное, желейно-фруктовое, помадное, сахарное (без отделяемого от накатки корпуса); карамельное; ядровое; марципановое; пралиновое; сбивное; цукаты; заспиртованные и сушеные ягоды.

Технология производства драже включает следующие стадии: приготовление корпуса, т.е. основы драже; дражирование корпуса; глянцевание; фасование и упаковывание.