Технологическая линия производства плиточного шоколада

Какао тертое температурой 85 – 90°С непрерывно подается насосом 4 в верхнюю часть  первой колонки и распределяется в виде тонкого слоя, совершающего турбулентное движение по спирали. Вместе с какао тертым дозируется насосом 2 через клапан-расходомер 3 дистиллированная вода в количестве от 0,5 до 2%. Предварительно вода нагревается в емкости 1 с мешалкой. Вода быстро эмульгируется с обрабатываемым продуктом.

 

 

Рисунок 5.5 – Схема работы пленочного аппарата петцомат

 

Если обрабатывают какао тертое, содержащее небольшое количество летучих  кислот, добавление воды не является необходимым. Напротив, при обработке какао  тертого, полученного из бобов  Байя, содержащих большое количество летучих кислот, добавление воды является обязательным.

Под действием своей массы продукт  непрерывно продвигается сверху вниз по внутренней стенке цилиндрического  корпуса статора. Вентиляторами 12 из воздуховодов 11 с электронагревателями в каждую колонку подается навстречу продукту подогретый воздух, который испаряет влагу и дезодорирует какао тертое, после чего выбрасывается в циклон-каплеуловитель 15, а из него в атмосферу.

Обработанный в первой колонке  продукт через нижнее разгрузочное отверстие поступает в насос и передается им во вторую, а затем и в третью колонку, в которых процесс тепловой обработки повторяется в той же последовательности. Управление работой установки осуществляется с пульта 13.

 

5.6 ПРЕССОВАНИЕ КАКАО ТЕРТОГО

 

Для отжима масла из какао тертого  используются различные прессующие установки. На рисунке 5.6 показана принципиальная схема гидропрессующей установки  с горизонтальным прессом.

 

 

Рисунок 5.6 – Гидропрессующая установка с горизонтальным прессом

 

Обозначения: А₁ – какао тертое из сборника 19 на рисунке 2.5; А₂ – какао тертое, подаваемое в пресс; А₃ – возврат какао тертого в нагревательный бак; А₄ – какао тертое, слитое из нагревательного бака; В – какао масло; С – какао жмых.

 

Установка включает многочашечный 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 алкализированной 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°С 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 передает 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.

Степень отжима масла зависит от производительности пресса. При жирности какао тертого 54,5% и влажности 1% остаточная жирность в жмыхе может изменяться от 22 – 24% при производительности пресса 2250 кг/ч и до 8 – 10% при производительности 620 кг/ч какао тертого.

Продолжительность прессования регулируется компьютером в зависимости от жирности, вязкости какао тертого  и производительности пресса. По завершению процесса прессования оставшийся в  чашах жмых выталкивается пуансонами при обратном ходе. Плиты жмыха падают на виброжелоб и выводятся из пресса. Пустые чаши вновь заполняются какао тертым, и цикл повторяется.

 

5.7 ПРОИЗВОДСТВО КАКАО  ПОРОШКА

 

Какао порошок получают путем тонкого  размола раздробленного жмыха. Для этих целей применяются различные установки. Пример одной из таких представлен на рисунке 5.7.

 

 

Рисунок 5.7 – Установка Шененберга для размола какао жмыха

 

Данный агрегат состоит из дезинтегратора 4, трубчатого охладителя 7, сепаратора 8 и циклона 9. Дробленый жмых подается электровибратором 1 через магнитные уловители 2 в шлюзовый питатель 3, а из него в дезинтегратор по центру вращающегося ротора.

Измельчающий механизм дробилки состоит  из двух дисков. Один из них закреплен  неподвижно, другой вращается с частотой 5550 об/мин. На дисках по радиальным окружностям закреплены штифты. При многократных ударах о штифты и внутреннюю рифленую поверхность дезинтегратора частицы жмыха мгновенно измельчаются в порошок. Через штуцер 5 внутрь мельницы вентилятором 11 подается охлажденный воздух.

Корпус и откидная крышка мельницы снабжены водяными рубашками, в которых  циркулирует охлаждающая вода температурой 25 – 30°С.

Из мельницы какао порошок увлекается струей воздуха в трубчатый охладитель 7. По внутренним трубам гонится порошок, а в наружных циркулирует раствор хлористого кальция, охлажденный до температуры -2°С. В результате теплообмена нагретый при измельчении какао порошок быстро охлаждается до 14 – 16°С.

Пройдя семь витков труб, при длине  каждого витка около 15 м, воздушный поток увлекает порошок в сепаратор 8, где он разделяется на крупные и мелкие частицы. Тонкий помол уносится воздушным потоком в циклон 9, где порошок оседает и через шлюзовый затвор 10 передается в материалопровод пневмотранспортной установки.

Из сепаратора 8 крупные частицы  порошка через шлюзовый затвор подаются в трубу и потоком воздуха, создаваемым вентилятором 11, увлекаются в мельницу на повторное измельчение.

Регулируя количество подаваемого  в систему воздуха с помощью  специальных заслонок, можно добиться желаемой степени измельчения какао порошка.

Циклоны 8 и 9 снабжены металлическими встряхивателями ударного типа, которые  препятствуют образованию сводов и  обеспечивают продвижение порошка  к разгрузочным устройствам.

 

5.8 ПРИГОТОВЛЕНИЕ САХАРНОЙ ПУДРЫ

 

Сахарную пудру получают путем  измельчения сахара песка. Для этого  применяются молотковые мельницы разной конструкции. Наиболее эффективное  измельчение достигается на микромельницах.

Микромельница, изображенная на рисунке 5.8, состоит из корпуса 1, внутренняя поверхность 5 которого рифленая. Внутри корпуса помещен ротор 2 с радиально подвешенными на осях 4 молотками 3. Ротор вращается от электродвигателя с частотой 6000 об/мин.

Просеянный и очищенный от ферропримесей  сахар песок загружают в воронку 10, которая снабжена предохранительной решеткой 9 и сеткой 8 с отверстиями размером 3х3 мм для предотвращения попадания в мельницу крупных кусков сахара и посторонних предметов. Подача сахара из воронки регулируется шибером 7.

Шнеком 6 сахар равномерно подается в рабочую камеру дробилки. Вращающиеся молотки разбивают кристаллы сахара и отбрасывают их с большой силой на рифленую поверхность статора. Ударяясь, частицы сахара дробятся и, отскакивая, вновь разбиваются молотками. Измельченная пудра через отверстия сита 11 в нижней части корпуса поступает в бак 14.

 

 

Рисунок 5.8 – Микромельница для приготовления сахарной пудры

 

К корпусу дробилки присоединен  рукавный фильтр, снабженный уплотняющим  кольцом 13. Отработанный воздух выводится  через фланелевый рукав 15, оставляя внутри него пылевидные частицы сахарной пудры.

 

5.9 ВАЛЬЦЕВАНИЕ ШОКОЛАДНЫХ  МАСС

 

Для измельчения твердых частиц шоколадной массы ее обрабатывают на валковых мельницах. Масса вначале  измельчается на двухвалковой мельнице, принципиальная схема которой изображена на рисунке 5.9.

Машина имеет два пустотелых валка 6 диаметром 400 мм, изготовленных  из высокопрочной стали. Внутрь валков подается охлаждающая жидкость. Специальное  устройство контролирует температуру  валков и автоматически поддерживает режим охлаждения.

Зазор между валками автоматически  регулируется гидравлическим устройством. Валки приводятся в движение от электродвигателя 1.

Шоколадная масса подается в  бункер 4, дно которого закрыто заслонкой 5. Заслонка перемещается при помощи гидравлического цилиндра 3, снабженного штоком 2. Уровень наполнения бункера автоматически контролируется.

 

 

Рисунок 5.9 – Схема двухвалковой мельницы

 

Проходя в зазоре между валками, масса измельчается до размера частиц 150 – 200 нм. С валков смесь снимается пневматически прижимаемыми скребками 8 и по кожуху 7 стекает в отводящий шнек 9.

Машина полностью автоматизирована, ее электронное оснащение основывается на программном управлении с центрального пульта.

После измельчения шоколадной массы  в двухвалковой мельнице, масса передается на окончательное измельчение в пятивалковую мельницу. Современные пятивалковые мельницы работают в автоматическом режиме и оснащены программным управлением. Установочные данные по рецептурному составу и технологическим параметрам для шоколадных масс занесены в память рецептур шоколада.

Основными рабочими органами мельницы, схема которой изображена на рисунке 5.10, являются пять пустотелых валков диаметром 400 мм и длиной 1000 – 2000 мм. Четыре валка  расположены один над другим, а один смещен в сторону, опоры валков установлены в двух боковых стойках, на которых смонтирована регулирующая и контрольно-измерительная аппаратура. С электронного пульта регулируются: зазор между валками, температура охлаждающей воды в каждом валке, наполнение загрузочного бункера, раскрытие дозирующей заслонки бункера, а следовательно, наполнение шоколадной массой воронки 3.

 

 

Рисунок 5.10 – Схема пятивалковой мельницы

 

Скребком 2 масса равномерно распределяется по длине валка I и попадает в зазор между валками I и II. За счет нарастающей скорости вращения валков II, III, IV и V масса увлекается в зазор между ними.

Валки приводятся в движение от электродвигателя, который устанавливается на плите 4. Валковую мельницу можно остановить, не отключая электродвигатель, поворотом рукоятки 5, которая связана с фрикционной муфтой.

По мере продвижения массы от I к V валку зазор между ними уменьшается, твердые частицы подвергаются сжатию и раздавливаются. С верхнего валка V масса снимается скребком 7, который прижимается к валку вращением штурвала 6, и отводится из машины по наклонному лотку 8. В лотке установлен блок постоянных магнитов, улавливающих ферропримеси.

 

5.10 КОНШИРОВАНИЕ ШОКОЛАДНЫХ  МАСС

 

Конширование является завершающим  процессом обработки шоколадных масс, в результате которого достигаются оптимальные параметры шоколада. Для этих целей применяются вертикальные ротационные коншмашины и горизонтальные однокамерные коншмашины.

Ротационная коншмашина, изображенная на рисунке 5.11, 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 чащи 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 электродвигателей 13 через ременную передачу 14 и редуктор 15.

 

 

Рисунок 5.11 – Ротационная коншмашина

 

После вальцевания шоколадную массу  загружают в коншмашину через  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°С. 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 и 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.

Выгрузка готовой шоколадной массы осуществляется через разгрузочное отверстие 4, закрываемое задвижкой 3. Коншмашина имеет пульт управления, на котором установлены приборы, показывающие нагрузку электродвигателя, температуру массы и степень закрытия задвижки.

 

5.11 ТЕМПЕРИРОВАНИЕ ШОКОЛАДНЫХ МАСС

 

Темперирование шоколадных масс производится в различных темперирующих машинах. Принципиальная схема трехзонной темперирующей  машины показа на рисунке 5.12. Шоколадная масса температурой 45 – 50°С подается в конусообразную воронку 5 с мешалкой 6 и водяной рубашкой 4. Перемешивание способствует равномерному охлаждению и подаче массы в загрузочное отверстие корпуса машины, представляющего собой горизонтальный цилиндр 8, разделенный на три секции.