Автоматизация процесса производства отливных глазированных конфет

В процессе формования между конфетной массой и крахмалом происходит тепло-,влагообмен. Часть влаги поглощается крахмалом, снижается температура массы. При этом уменьшается растворимость сахарозы, повышается коэффициент пересыщения, что является движущей силой кристаллизации.

В помадных массах, содержащих готовые кристаллы сахарозы, этот процесс протекает легко и быстро и зависит от скорости охлаждения массы. По мере охлаждения крахмала за счет теплообмена с окружающим воздухом в камере выстойки происходит дальнейший рост кристаллов, уменьшение содержания жидкой фазы, срастание отдельных кристаллов, образование друз.

В начальный период, после отливки массы в крахмальные формы, процесс кристаллизации наиболее интенсивно протекает, на периферийных слоях, а затем по мере охлаждения корпуса распространяется на всю его массу. Поэтому помадные конфеты отличаются однообразной сплошной кристаллической структурой. К структуре молочных корпусов конфет предъявляются особые требования. Поверхность этих конфет {должна быть покрыта твердой кристаллической корочкой, а внутри масса должна иметь полужидкую консистенцию. Такую структуру при формовании удастся получить при соблюдении определенных условий процесса кристаллизации. При этом необходимо учитывать также высокую вязкость молочных масс и отсутствие готовых центров кристаллизации в молочных и ликерных массах. Следовательно, при формовании необходимо прежде всего создать условия для возникновения большого количества центров кристаллизации в периферийных слоях массы.

4. Глазирования:

В процессе глазирования происходит покрытие корпусов шоколадной глазурью, затем идут в охлаждающий шкаф. Температура в глазирующей машине измеряется датчиком, и контролируется автоматически. После всех основных процессов готовые конфеты направляются на завертку и упаковку.  

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2. Анализ технологического процесса как объекта автоматизации

 

Технологическая схема производства отливных глазированных конфет является сложным объектом управления с большим числом параметров, характеризующих различных видов процессов, многочисленными взаимосвязями между ними и распределенностью их.

На каждом виде оборудования представленной технологической поточной линии производства отливных глазированных конфет закреплены, вследствие автоматизации процесса производства, приборы, датчики, сигнализаторы, которые выполняют свою функцию, в заданном месте со своими параметрами и режимами управления процесса производства.

Производства отливных глазированных конфет состоит из следующих основных стадий:

1. Подготовка сырья к производству.

2. Приготовление сиропа.

3. Приготовление помады.

4. Приготовление конфетной массы.

5. Формование.

6. Глазирование и охлаждение. 

7. Завертка, маркировка, упаковка.

 

1. Подготовка сырья к производству:

Производства отливных глазированных конфет начинается с подготовки сырья. Сырье, применяемое для производства конфет должно соответствовать нормативной документации и гигиеническим требованиям к качеству и безопасности продовольственного сырья и пищевых продуктов СанПиН 2.3.2.560 - 96.Сырье в промежуточные сборники закладывается строго по рецептуре предусмотренной по технологии, а именно определенного вида, количества, определенной вязкости, консистенции и химического состава. Промежуточные сборники, а именно в сборники молочного, сахарного сиропа, патоки подобраны такого объема, чтобы соответствовать общей производительности в непрерывной технологической линии глазированных  конфет. Так, как процесс непрерывный сырье в промежуточных сборниках должно быть в определенном количестве, поддерживаться на заданном уровне в промежуточных сборниках. Соответственно в них установлены датчики для автоматического регулирования уровня данного продукта в сборниках. При этом один из датчиков автоматически регулирует верхний уровень промежуточного сборника, вследствие чего если уровень продукта в сборнике меньше требуемого, то он подает сигнал на приборную панель

для автоматического включения насоса подачи продукта в сборники. А нижний уровень промежуточного сборника, предусмотрен для контроля критического уровня, чтобы остальное стоящее за промежуточными сборниками оборудование не работало вхолостую.

Чтобы сырье поступающие в сборники отвечало технологическим требованиям, а именно имело однородную массу, легко транспортировалось по трубопроводам в

 

технологической линии, в сборниках должна поддерживается температура. Соответственно в них установлены датчики для регулирования температуры, которые автоматически регулируют заданную температуру заложенном в технологическом процессе. Если температура не соответствует заданной, то это повлияло не только на состав продукта и его физико-химическое свойства, но и на весь технологический процесс в целом, не говоря о качестве получаемых конфет, соответственно датчик подает сигнал на приборную панель, для автоматического включения подогрева и доведение данной температуры продукта в заданном технологическом процессе.

 

2. Приготовление сиропа:

Подготовленное сырье по трубопроводам поступает в смеситель, где происходит не только перемешивания сырья, но и получаемая смесь проходит тепловую обработку, чтобы получить сироп.

Так как получаемый сироп должен иметь определенный состав продуктов, и иметь определенные физико-химические свойства и отвечать технологическим требованиям: быть однородным и текучем, за наосом по трубопроводу установлены расходомеры для автоматического регулирования расходов поступающих продуктов в смеситель, а также для точности автоматического дозирования продуктов поступающих в смеситель.

Сироп уваривается при давлении греющего3,5-4,5 кг/см2 до влажности 18-20%, определенной вязкости и консистенции с заданной температурой в технологическом процессе. Соответственно  в смесителе установлен  датчик для регулирования требуемой температуры, если температура в смесителе не соответствует заданной, то происходит засахаривание, если низкая температура или происходит потемнение, если высокая температура и высокая продолжительность уваривания. Чтобы изменения физико-химических свойств сиропа не произошло, датчик подает сигнал на приборную панель, для автоматического включения подогрева и доведение данной температуры продукта в заданном технологическом процессе.

3. Приготовление помады.

Готовый сироп по трубопроводу перекачивается плунжерным насосом в змеевиковый варочный аппарат, где уваривается при давлении греющего пара 0,196 -0,588 МПа до влажности 8-12 %, определенной вязкости и консистенции с заданной температурой в технологическом процессе, для получения помадной массы. Соответственно в змеевиковом варочном аппарате для автоматизации процесса, проводится автоматический контроль давления греющего пара, которое автоматически регулируется регулятором, управляющим исполнительным механизмом клапана подачи пара в аппарат. Так как сироп уваривается при давлении греющего пара 0,196 -0,588 МПа до влажности 8-12 %, с заданной температурой в технологическом процессе. Соответственно в змеевиковый варочный аппарат установлен  датчик для регулирования требуемой температуры. Если не соблюдать температурный режим в змеевиковом варочном аппарате, то за счет интенсивного выделения влаги может начаться кристаллизация сахара из сиропа. В этом случае змеевик или полностью засахаривается, или внутренний диаметр уменьшается за счет образования плотно пригоревшего слоя сахара. Этот слой мешает увариваться сиропу, что приводит к получению некачественной помады. Чтобы это не произошло, датчик регулирует требуемую температуру и при ее изменении не соответствии с требоваемой  подает сигнал на приборную панель, для автоматического включения подогрева и доведение данной температуры продукта в заданном технологическом процессе.  

Далее в приготовлении помадной массы по технологической цепочки стоящего оборудования используется помадосбивальная машина. Взбивание уваренной массы происходит сложные физико-химические процессы. Готовая взбитая масса должна отвечать требованиям, а именно быть однородной по консистенции без кристалликов сахара. Для автоматизации процесса сбивания помады установлены датчики для автоматического регулирования температуры воды в рубашках. Если температура не соответствует, а именно высокая температура помадного сиропа или низкая температура охлаждения, приводящая сразу с массовой кристаллизации сахарозы из сиропа в виде крупных кристаллов более 20 мкм.  То при сбивании помадного сиропа из помадосбивальной машины выходит грубодисперсная

 

помада. Чтобы это не произошло, датчик подает сигнал на приборную панель для автоматического открытия клапана, который управляется электроприводом, подачи по трубопроводу в рубашку холодной и горячей воды, таким образом, чтобы обеспечить в рубашках в помадосбивальной машине, требуемою в технологическом процессе  температуру.

 

4. Приготовление конфетной массы:

Готовая помада после помадосбивальной машины поступает в темперирующую машину, где происходит приготовление конфетной массы. Конфетная масса должна быть однородной по консистенции, влажность ее должна соответствовать величинам, указанным в рецептуре. Следовательно, при приготовлении конфетной массы должна быть определенная температура и влажность, заданная в технологическом процессе. Соответственно в темперирующей машине установлен  датчик для регулирования требуемой температуры. Если не соблюдать температурный режим и будет резкое снижение температуры конфетной массы за счет влияния холодных добавок, то при темперирования конфетной массы после внесения вкусовых и ароматических добавок происходит резкое повышения вязкости – масса густеет и не перемешивается. Чтобы это не произошло, датчик подает сигнал на приборную панель для автоматического открытия клапана, который управляется электроприводом, подачи по трубопроводу в рубашку холодной и горячей воды, таким образом, чтобы обеспечить в рубашках в темперирующей машине, требуемою в технологическом процессе  температуру. Кроме того, производится автоматический контроль влажности уваренной конфетной массы по температуре ее кипения. Для этого в пароотделителях установлены термометры и, соединенные через переключатель с показывающим прибором, проградуированным в процентах влажности.

 

 

 

5. Формование:

Формуется конфетные корпуса на конфетоотливочной машине в крахмальные ячейки. Влажность крахмала 5-9 %. Лотки с отлитыми корпусами транспортерам подается вертикальную шахту установки для непрерывной ускоренной выстойки корпусов конфет. Продолжительность выстойки приблизительно 38-42 мин. Температура в охлаждающем шкафу 6-10  0С. Затем лотки с готовыми корпусами подаются в приемник конфетоотливочной машины, для очистки их от крахмала.     

В процессе формования между конфетной массой и крахмалом происходит тепло-,влагообмен. Часть влаги поглощается крахмалом, снижается температура массы. При этом уменьшается растворимость сахарозы, повышается коэффициент пересыщения, что является движущей силой кристаллизации.

В помадных массах, содержащих готовые кристаллы сахарозы, этот процесс протекает легко и быстро и зависит от скорости охлаждения массы. По мере охлаждения крахмала за счет теплообмена с окружающим воздухом в камере выстойки происходит дальнейший рост кристаллов, уменьшение содержания жидкой фазы, срастание отдельных кристаллов, образование друз.

К структуре корпусов конфет предъявляются особые требования: поверхность этих конфет должна быть покрыта твердой кристаллической корочкой, а внутри масса должна иметь полужидкую консистенцию. Такую структуру при формовании удастся получить при соблюдении определенных условий процесса кристаллизации.

Соответственно при формовании корпусов конфет должны соблюдаться определенные условия, а именно температура формующей массы, которую поддерживает датчик для регулирования температуры в темперирующей машины, температура выстойки в охлаждающей камеры и влажность. При не соблюдении основных параметров, например температуры, если температура конфетной массы высокая и температура выстойки в охлаждающей камере низкая, то помадные корпуса по всему объему и на поверхности имеют пятна («зайцы»). Или, например влажность не соответствует требуемой, если высокая массовая доля влаги, приводящая к большому содержанию жидкой фазы, или высокое содержание редуцирующих веществ, то помадные корпуса  не образуют структуру, достаточную для сохранения формы корпуса. Следовательно, в шахтах для ускоренной выстойки, где происходит охлаждения корпусов установлены датчики для автоматического регулирования температуры в заданном технологическом в процессе.

Основной задачей автоматизации технологического процесса отливки, является автоматическая стабилизация температурных режимов, уровня в отливочной машине и управления пуском и остановом электродвигателей. Уровень конфетной массы в отливочной машине измеряется датчиком, подключенным к сигнализатору уровня, воздействующему на электропривод насоса подачи конфетной массы. Если не соответствует уровень в отливочной машине,  то корпуса конфет будут слишком крупные, или мелкие, а именно не соответствовать с заданной формой. Чтобы это не произошло, соответствующие датчики подают сигнал для автоматически регулирования параметров технологического процесса.

Далее готовые корпуса конфет, хорошо отчищены от крахмала, и их поверхность идут на глазирования.

6. Глазирование и охлаждение:

Глазируются корпуса на глазировочной машине, температура глазури 29-31 0С и охлаждают в охлаждающем шкафу 4-5 мин. с определенной температурой и влажности. Готовые глазированные конфеты должны  быть покрыты глазурью равномерным слоем. Поверхность глазированных конфет должна иметь без следов «поседения».

  При не соблюдении температуры глазури и охлаждения готовых конфет, это повлияет не только на внешний вид, но на качество глазированных конфет в целом, следовательно, в охлаждающем шкафу для охлаждения глазированных конфет, установлены датчики для автоматического регулирования температуры в заданном  технологическом процессе.