Технологическая линия производства плиточного шоколада и какао

  Какао тертое, предназначенное для получения  какао-масла, хранится в темперирующем  сборнике 35 при температуре 85.. .90 °С в течение не менее 8 ч. В результате многочасового вымешивания и нагревания влажность какао тертого снижается до 1,5 %, уменьшается его вязкость и облегчается отделение какао-масла.

  Из сборника 35 какао тертое насосом перекачивается в дозирующую емкость 34, из которой  по трубопроводам с обратными  клапанами какао тертое поступает  в рабочие камеры 33 гидравлического  пресса 32. Прессование ведут при  температуре какао тертого 90... 95 °С. Продолжительность прессования  от 15 до 20 мин при повышении давления в конце прессования до 35.. .45 МПа. Если очень быстро сжимать какао  тертое, то масло не успеет стечь  через капилляры между твердыми частицами до их закупоривания и  его выход уменьшается.

  Из рабочих  камер 33 масло выдавливается через  фильтрующие элементы и трубопроводы в емкость 57 с весами 36. По показаниям весов судят о количестве отжатого масла и завершении цикла прессования. Затем какао-масло перекачивают в фильтр 38, а из него в сборник 44.

  Твердый остаток, образующийся после прессования  и называемый какао-жмыхом, представляет собой диски массой 8... 10 кг, диаметром 450.. .550 мм и толщиной 40.. .45 мм, количество которых зависит от количества рабочих  камер пресса. В жмыхе остается 10,5...17 % жира. При разгрузке пресса 32 диски из жмыха падают под пресс  на ленточный конвейер 31, снабженный воздушным охлаждением. Он подает диски  в жмыходробилку 30, в которой их дробят на куски размером с грецкий  орех. Далее куски жмыха шнеком 29 и норией 28 подаются через магнитный  сепаратор в штифтовую мельницу 2 7. При измельчении получается горячий  порошок температурой до 110 °С, который воздухом подается в теплообменный аппарат 26, представляющий собой трубу в трубе со шнеком внутри. В кольцевом пространстве между трубами течет раствор хлорида кальция температурой 14°С. В теплообменнике порошок охлаждается до 16 °С. Далее порошок отделяется от воздуха в циклоне 25 и шнеком 24 подается в классификатор 23, и после отделения в нем крупных частиц поступает в сборник 22. Из последнего какао-порошок поступает в машину 21 для фасования в картонные коробки, которые затем оклеиваются целлофаном в машине 20. Из нее коробки с какао-порошком транспортируются в экспедицию для упаковки в торговую тару и отправки потребителям.

  Приготовление шоколадной массы начинается с формирования рецептурной смеси в соответствии с утвержденной рецептурой. Из темперирующих  сборников жидкие компоненты (какао  тертое, какао-масло и др.) насосами подаются в дозаторы 47 рецептурно-смесительной установки 52. В дозаторы 50 загружают  сахар, сухое молоко и другие сыпучие  компоненты. Сахар подается в виде предварительно приготовленной сахарной пудры с размерами частиц не более 80 мкм. Для этого сахар-песок из расходного бункера 48 транспортируется конвейером 49 в питатель мельницы 51 и после измельчения поступает  в дозатор установки 52.

  Загрузку компонентов  в смеситель установки 52 при одновременном  их перемешивании выполняют в  такой последовательности: какао  тертое, сахарная пудра и все добавления, подлежащие измельчению (сухое молоко, тертый орех, кофе и др.). Разогретое какао-масло подают постепенно, чтобы  масса имела температуру 40...45 °С, а общее содержание жира составляло 24...30 %. В результате смешивания компонентов необходимо получить однородную массу температурой 35.. .45 °С с пластичной тестообразной консистенцией. Такая масса непрерывно поступает на конвейер 46 со стальной лентой и с помощью шиберов распределяется на пятивалковые мельницы 45.

  Количество  параллельно установленных мельниц  зависит от производительности смесителя  и может достигать семи штук. Качество шоколада существенно зависит от степени измельчения рецептурной  смеси: чем меньше размер твердых  частиц, тем выше качество. Размер частиц не должен превышать 35 мкм, а шоколадная масса в зависимости от вида вырабатываемого  шоколада должна содержать от 92 до 97 % частиц размером менее 20 мкм. Измельчение  массы осуществляется путем растирания и раздавливания твердых частиц в зазоре между быстровращающимися валками, имеющими шлифованную твердую  поверхность. Сопряженные валки  вращаются с разными скоростями в противоположных направлениях. Степень измельчения массы зависит от величины зазора между сопряженными валками. Чем сильнее сжаты валки, тем лучше будет измельчен продукт, но с уменьшением зазора между валками снижается производительность мельницы. В процессе измельчения в мельнице 45 наблюдается изменение жидкой консистенции загружаемой рецептурной смеси в порошкообразной продукт. При измельчении увеличивается поверхность твердых частиц массы, поэтому введенного в рецептурную смесь какао-масла оказывается недостаточно для полного смачивания частиц, и масса приобретает сыпучесть.

  Измельченная  масса ссыпается на непрерывно движущийся конвейер 43 со стальной лентой, который  направляет продукт на разведение, гомогенизацию и квитирование в ротационную конш-машину 41. Процессы разведения шоколадной массы какао-маслом с добавлением поверхностно-активных веществ (ПАВ), гомогенизация и конширование шоколадных масс осуществляются одновременно.

  Рабочие органы конш-машины: три гранитных конических ролика, совершающих планетарное движение по конусной гранитной внутренней поверхности емкости, а также лопастные мешалки и шнек подвергают шоколадную массу интенсивной механической обработке. Продолжительность вымешивания устанавливают в зависимости от типа применяемого оборудования и вида обрабатываемой массы. Например, в ротационной конш-машине масса для обычного молочного шоколада обрабатывается в течение 8 ч при температуре 45.. .55 °С, а для получения десертного шоколада без добавлений требуется 24 ч перемешивания при температуре 55...75°С.

  В процессе конширования происходит частичное удаление влаги и равномерное распределение масла между твердыми частицами, которые приобретают округлую форму. При измельчении твердых частиц увеличивается их поверхность и для поддержания необходимой вязкости шоколадной массы требуется периодически добавлять какао-масло при помощи дозатора 42. Обработанная масса становится однородной и приобретает пластичную консистенцию с минимальной постоянной вязкостью. Под влиянием продолжительного механического и теплового воздействия в шоколадной массе происходит ряд физико-химических и структурно-механических изменений, которые обусловливают существенное улучшение качества шоколада, повышая его вкусовые и ароматические достоинства.

  Приготовленная  шоколадная масса перекачивается на хранение в темперирующие сборники, а затем в темперирующие машины 40, в которых температура постепенно снижается до 40...45 °С. Готовую шоколадную массу, поступающую на формование, подвергают фильтрации для удаления посторонних  примесей. Массу пропускают через  металлические фильтры с диаметром  ячеек 2 мм, установленные на входе  в автоматическую машину 39 для темперирования шоколадных масс.

  Темперирование шоколадной массы в машине 39 протекает непрерывно в очень тонком слое при весьма интенсивном перемешивании. Массу быстро охлаждают от 45...50 °С до 33 °С, а затем медленно снижают температуру до 30.. .32,5 °С (при выработке шоколада без добавлений) и выдерживают массу в этом температурном интервале, не прекращая интенсивного перемешивания. Вследствие большой вязкости и значительной массы молекулы какао-масла имеют малую скорость, что затрудняет создание центров кристаллизации. При таком режиме создаются оптимальные условия для равномерного образования центров кристаллизации только устойчивой Р-формы масла-какао и исключается жировое поседение шоколада.

  Оттемперированная шоколадная масса подается в агрегат для формования плиточного шоколада, состоящий из отливочной машины 57, цепного конвейера с формами и охлаждающего аппарата 55. Отливочная машина имеет две дозировочные головки, которые при помощи поршневых систем дозируют определенные порции шоколадной массы в жесткие формы. Например, первая по ходу технологического процесса дозировочная головка настроена на порцию массы 50 г, а вторая — 100 г. При этом составы шоколадных масс, подаваемых в головки, тоже могут быть различны. Производительность дозировочной головки до 24 форм/мин регулируется бесступенчато.

  При формовании шоколада используют преимущественно  металлические формы. Их изготовляют  из специальной нержавеющей стали (сталита) или малоуглеродистой мягкой стали, покрытой с рабочей стороны тонким слоем чистого никеля (платиноля). Формы и все их ячейки должны иметь блестящую и гладкую, хорошо отшлифованную и отполированную, совершенно чистую рабочую поверхность. Формы шарнирно закреплены на цепном конвейере длиной около 200 м, их можно легко снять или поставить на конвейер в месте поворота конвейера перед дозировочной головкой. При изготовлении шоколадных плиток разной массы и состава формы устанавливаются на конвейере поочередно через одну для каждого вида изделий.

  Формование  шоколадных плиток происходит следующим  образом. Темперированная шоколадная масса дозировочными головками  заливается в формы, предварительно подогретые до температуры 30...32 °С. Заполненные  формы поступают в зону вибрационной обработки 56. Их принудительно перемещают цепным конвейером по поверхности постоянных магнитов, совершающей вибрационные колебания по вертикали с частотой 33 Гц. Вибрация приводит к разрушению внутренней структуры шоколадной массы  и, как следствие, к понижению  предельного напряжения сдвига и  вязкости. При этом шоколадная масса  хорошо заполняет все углубления формы, содержащиеся в массе мелкие пузырьки воздуха удаляются из ее объема. Благодаря вибрационной обработке форм в течение 3... 5 мин шоколад приобретает темный цвет и блестящую поверхность.

  Обработанная  вибрацией шоколадная масса должна быть быстро охлаждена, так как при  медленной кристаллизации образуются крупные кристаллы какао-масла  и возможно жировое поседение  шоколада. Поэтому формы с шоколадной массой охлаждаются в аппарате 55 сначала в течение 19 мин при температуре 6... 10 °С. Чем ниже температура в охлаждающей камере, тем мельче получаются кристаллы какао-масла устойчивой Р-формы, а их распределение в массе равномернее. При низкой температуре воздуха изделие имеет блестящую зеркальную поверхность. Само изделие получается хрупким, имеющим нежный, тающий вкус и однородную структуру в изломе.

  По окончании  кристаллизации формы переворачивают на 180 °С, под действием вибрации шоколадные плитки выпадают из форм на пластинчатый конвейер, а пустые формы возвращаются цепным конвейером к отливочной машине 57. В нижней части охлаждающего аппарата 55 находится зона акклиматизации, в которой шоколадные плитки, размещенные на пластинчатом конвейере, продолжают выдерживаться при температуре 11... 15 °С. Шоколадные плитки, имеющие температуру, близкую к температуре воздуха цеха, можно направлять на завертку без длительной выстойки. Если вышедшая из охлаждающего аппарата плитка шоколада имеет температуру ниже точки росы воздуха в цехе, то на ее поверхности конденсируется влага из воздуха. В конденсате растворяется сахар, содержащийся в поверхностном слое. После прогревания изделия влага испаряется, а растворенный в ней сахар выкристаллизовывается. Поверхность плитки приобретает неприятный серый налет — сахарное поседение шоколада.

  Шоколадные  плитки выгружаются из аппарата 55 четырьмя ленточными питателями 54 и передаются в заверточные машины 53. Завертка плиточного шоколада производится в  алюминиевую фольгу, парафинированную или подпергаментную подвертку и красочную этикетку. Фольга и подвертка предохраняют шоколад от увлажнения, а следовательно, от сахарного поседения, а также от потери аромата. Готовый шоколад обладает хрупкостью, в связи с чем предусмотрена дополнительная упаковка завернутых плиток в картонные футляры массой 2.. .2,5 кг. Футляры упаковывают в фанерные или тесовые ящики, картонные коробки, которые закрываются, забиваются гвоздями или заклеиваются. 
 

  12.5. Система автоматизации  производства шоколадных  масс 

  Технологическая линия производства шоколадных масс (рис. 12.7) предусматривает смешивание какао масла, какао тертого, сахарной пудры, вкусовых добавок и разжижителя. Тертое какао и какао масло подаются в обогреваемые горячей водой сборники VII и XIII, откуда дозаторами VIII направляются

  Рис. 12.7. Схема  автоматизации процесса преизводства шоколадных масс

  в первый смеситель /. В тот же смеситель поступает  сахарная пудра, получаемая путем размола  в микромельнице // сахара-песка, который перемещается через дозатор /// и ворошитель IV из бункера V при помощи шнека VI. Масса из первого смесителя подается в пятивалковую мельницу IX, в которой образуется тонкорастертая смесь, направляемая во второй смеситель X. Сюда же из дозаторов XI, XII подаются разжижитель и эссенция. После перемешивания во втором смесителе полученная масса попадает в эмульсатор для гомогенизации шоколадной массы в целях получения идеальной однородности ее, равномерного распределения ароматических и жировых компонентов. Затем шоколадная масса шестеренным насосом подается в подогреваемый горячей водой сборник шоколадной массы XIV.

  Схемой автоматизации (см. рис. 12.7) обеспечиваются точное дозирование компонентов, регулирование уровней и температурных режимов в сборниках. Для обеспечения точной работы дозирующих устройств схема автоматизации предусматривает регулирование уровней в бункере сахара-песка, сборниках какао тертого VII и какао масла XIII. Уровень в бункере сахара-песка измеряется датчиками и 1-2 электронного кондукто-метрического сигнализатора уровня 1-3, который управляет через магнитный пускатель 1-7 включением и выключением электродвигателя 1-8 шнека подачи сахара-песка в бункер. Аналогично построены схемы регулирования уровней в сборниках какао тертого и какао масла (соответственно контуры 6 и 12). В сборнике шоколадной массы XIV предусмотрено регулирование уровня по верхнему пределу, при достижении которого по сигналу датчика верхнего уровня 21-2 выключается электродвигатель 21-7 и прекращается подача шоколадной массы в промежуточный сборник.

  Автоматическое  регулирование температуры в  сборниках обеспечивается управлением  слива воды из обогревающих рубашек  сборников. В сборнике какао тертого  температура измеряется термопреобразователем сопротивления 8-1, соединенным с показывающим и самопишущим мостом 8-3, сигнал от которого поступает на регулятор 8-4, воздействующий на электромагнитный клапан 8-5 стока воды из обогревающей рубашки сборника. Аналогично происходит регулирование температуры в сборниках какао масла и шоколадной массы (соответственно по контурам 14 и 24).