Технологическая линия по производству карамели

Электрический двигатель  приводит в действие эксцентрик, оборудованный  редукционной передачей, червяком и  подсоединенный к шатуну, который  сопряжен с ползуном и плунжером. Простое вращение эксцентрика обеспечивает перемещения плунжера и тем самым  производительность насоса.

Изменение производительности и, следовательно, регулировка потока обеспечиваются с помощью механического  устройства.

Это устройство включает в себя перемещающийся качающийся рычаг, расположенный сверху; длина хода может регулироваться за счет изменения  перемещения ползуна. При этом эксцентрик свободно вращается вместе с шатуном.

Предназначена для темперирования и автоматического поддержания  заданной температуры шоколадных и  начиночных кондитерских масс.

 

Табл. 4.8

Технические характеристики темперирующей ёмкости

Объём рабочей ёмкости, л	100	250
Номинальная электрическая мощность, кВт	4,5	9,7
Контроль  и регулировка температуры воды, °С	20…100
Частота вращения мешалки, об/мин	35
Масса установки, кг	94	180

 

5. Характеристика и принцип действия технологического оборудования

 

Начальные стадии технологического процесса производства карамели с жидкими  начинками выполняются при помощи комплексов оборудования для приготовления  карамельного сиропа и начинки. В  состав этих комплексов входят ёмкости  для хранения и устройства для  дозирования рецептурных компонентов, смесители и варочные аппараты.

Ведущий комплекс оборудования линии предназначен для приготовления  карамельной массы, формования и  охлаждения карамели. В его составе находятся дозаторы карамельного сиропа, вкусовых добавок и красителей, вакуум-аппарат, охлаждающая и тянульная машины, темперирующая машина и дозатор для начинки, карамелеобкаточная, жгутовытягивающая и формующая машины, а также узкий охлаждающий конвейер и охлаждающий агрегат.

Завершающие операции производства карамели выполняются комплексом оборудования, состоящим из заверточных, фасовочных и упаковочных машин, а также  системы конвейеров, их соединяющих.

 

5.1 Устройство и принцип действия линии

 

В состав входит сироповарочная установка ШСА, предназначенная  для получения карамельного сиропа. Она состоит из блока рецептурных  сборников, двух сироповарочных агрегатов  и щитов управления. Блок рецептурных  сборников включает в себя сборники 2 для патоки, инвертного сиропа и  воды, а также два плунжерных насоса 1.

В сироповарочный агрегат  входит сборник 3 с дозатором сахара, смеситель 4, плунжерный насос 5, змеевиковая варочная колонка 6, снабжённая расширителем 7, пароотделитель 8, вентилятор 11, сборник готового сиропа 9 с сетчатым фильтром и шестерённый насос 10.

Принцип действия сироповарочной установки ШСА основан на растворении  сахара в патоке под давлением  с добавлением воды, что обеспечивает наиболее короткий производительный цикл и сокращает продолжительность  температурного воздействия на сахарозу. Это позволяет получить карамельный  сироп более высокого качества и  повысить стойкость карамели.

Установка ШСА работает следующим образом. Из рецептурных сборников 2 насосы-дозаторы 1 подают жидкие компоненты: патоку (или инвертный сироп) и воду в приёмную воронку смесителя-растворителя 4. В эту же воронку дозатором из бункера 3 подаётся сахар-песок.

Температура патоки и  воды, подаваемых в смеситель, 65… (температура инвертного сиропа не должна превышать 40… ). В смесителе 4 рецептурная смесь обрабатывается в течение 3…3,5 мин и нагревается до 65… . Эта смесь имеет влажность 17…18% и представляет собой кашицу с не полностью растворёнными кристаллами сахара.

Плунжерным насосом 5 кашицеобразная смесь подаётся в змеевик варочной колонки 6. На выходе из колонки змеевик соединён с расширителем 7, внутри которого установлен диск с отверстием 10…15 мм. Диск оказывает сопротивление потоку движущейся рецептурной смеси, обеспечивая тем самым избыточное давление в змеевике 0,17…0,2 МПа. Благодаря этому давлению смесь нагревается до более высокой температуры, чем при атмосферном давлении без повышения концентрации раствора. При избыточном давлении греющего пара в варочной колонке в пределах 0,45…0,55 МПа температура сиропа на выходе из змеевика достигает 120… . В результате повышения температуры происходит более растворение кристаллов сахара в несколько меньшем количестве воды, чем принято обычно при других способах уваривания.

Образовавшийся в сиропе вторичный пар удаляется в пароотделителе 8 и вместе с воздухом вентилятором 11 выводится наружу.

Готовый сироп собирается в нижней конической части пароотделителя 8 и отводится в сборник сиропа 9. Сборник снабжён фильтром с  ячейками диаметром 1 мм. По мере необходимости готовый карамельный сироп перекачивают к местам потребления шестерённым насосом 10.

В состав линии входит установка для приготовления  жидких начинок. Она состоит из блока  рецептурных сборников с дозирующими  устройствами, двух начиночных вакуум-аппаратов, сборника начинки и щитов управления. Блок рецептурных сборников 14 включает в себя сборники для сахарного сиропа, патоки, фруктово-ягодной пульпы, молочных продуктов и др., а также дозирующие устройства для этих компонентов.

Начиночные вакуум-аппараты 13 имеют паровую рубашку, механическую мешалку и спускной штуцер с затвором. Рабочий объём аппарата через  трубопровод на верхней крышке соединён с мокровоздушным вакуум-насосом 12, снабжённым конденсатором смешения.

Приёмный сборник начинки 15 имеет водяную рубашку, механическую мешалку и спускной штуцер, соединённый  через трубопровод с шестерённым  насосом 10.

При работе установки  исходные компоненты дозируют и загружают  в начиночный вакуум-аппарат в  соответствии с рецептурой. После  герметизации варочного объёма включают вакуум-насос и подают греющий  пар. При уваривании начинки поддерживают избыточное давление греющего пара в  пределах 0,4…0,6 МПа, а остаточное давление (разрежение) в варочном объёме 65…75 кПа. Рецептурная смесь уваривается в течение 30…45 мин до влажности 16…19 %.

Готовая начинка по направляющим желобам перетекает в приёмный сборник 15, охлаждающая до температуры и насосом 10 перекачивается в темперирующую машину 29. Сюда же дозирующими устройствами 27 подаются кислота и ароматическая эссенция, которые перемешиваются с начинкой. Готовая начинка перекачивается насосом 26 в начинконаполнитель 28.

Наличие пары варочных аппаратов  в установке позволяет организовать бесперебойное приготовление начинки: пока в одном аппарате уваривается  начинка, в другом производят вспомогательные  операции, и наоборот.

Уваривание карамельного сиропа для получения карамельной  массы осуществляется в змеевиковом  вакуум-аппарате непрерывного действия. Он состоит из греющей части – змеевиковой варочной колонки 19, выпарной части – вакуум-камеры 21 с разгрузочным механизмом 22 и сепаратора-ловушки 20, соединённого через конденсатор смешения с мокровоздушным насосом 18.

При работе вакуум-аппарата карамельный сироп из расходного сиропного бака 16 плунжерным насосом-дозатором 17 непрерывно нагнетается в змеевик  колонки 19 под избыточным давлением 0,08…0,15 МПа. Одновременно в корпус колонки  подаётся греющий пар под давлением 0,4…0,6 МПа. Проходя через змеевик, сироп нагревается, закипает и, смешиваясь с выделившимся из него паром, поступает в вакуум-камеру 21.

Остаточное давление (разрежение) в вакуум-камере поддерживается в пределах 85…95 кПа, поэтому в  ней продолжается процесс уваривания массы благодаря интенсивному самоиспарению  влаги в разрежённом пространстве. Вторичный пар, выделяющийся из сиропа при его уваривании, и воздух проходят через сепаратор-ловушку 20, в которой задерживаются частицы карамельной массы. Далее вторичный пар охлаждается, конденсируется и вместе с воздухом удаляется вакуум-насосом 18. Уваренный карамельный сироп накапливается в вакуум-камере 21 и при помощи разгрузочного устройства 22 выгружается из неё порциями по 15…20 кг через 1,5…2 мин.

Процесс уваривания сиропа в змеевиковом вакуум-аппарате протекает  в течение 1,5…2 мин. Готовая карамельная масса остаточной влажностью 2…3,5% при температуре поступает в приёмную воронку охлаждающей машины 23.

Из приёмной воронки  карамельная масса выходит непрерывной  лентой между двумя вращающимися полыми барабанами, которые охлаждаются  изнутри водой. Передвигаясь по нижнему  барабану, она попадает на наклонную  плиту, охлаждаемую водой. Лента  массы толщиной 3…6 мм и шириной 0,4…0,6 м быстро теряет тепло на охлаждаемых  поверхностях, образуя твердую корочку, которая препятствует прилипанию карамельной массы к соприкасающимся поверхностям оборудования. Из-за плохой теплопроводности внутри ленты карамельной массы температура снижается медленно и сохраняется жидкое состояние продукта.

После предварительного охлаждения при продвижении массы  по наклонной плите на поверхность  ленты из дозаторов 24 подаются краситель, кислота и эссенция. В нижней части  плиты карамельная лента проходит между подвёртывателями, которые  свёртывают ленту в трубу таким  образом, чтобы добавки попали внутрь. Далее лента прокатывается валками  и превращается в многослойный пласт. На охлаждающей машине 23 карамельная масса в течении 20…25 с охлаждается до средней температуры .

Затем лента карамельной  массы загружается конвейером на рабочие органы тянульной машины 25, которые растягивают и складывают пряди карамельной массы. В результате такой обработки в течении 1,0…1,5 мин карамельная масса перемешивается с добавками, температура массы выравнивается по всему объёму, а также масса насыщается пузырьками воздуха, теряет прозрачность и приобретает шелковистый блеск.

Карамельные изделия  формуются комплексом оборудования, состоящим из трёх машин, работающих синхронно: карамелеобкаточной 30 с начинконаполнителем 28, жгутовытягивающей 31 и карамелештампующей 32.

Внутри корпуса карамелеобкаточной машины 30 расположено шесть вращающихся рифлёных веретен. Они образуют конусообразный жёлоб, на который конвейером загружают тянутую карамельную массу температурой . Масса обёртывается вокруг трубки начинконаполнителя 28 и по мере накопления порции (батона) до 50 кг обкатывается веретенами и постепенно приобретает форму конуса. Он непрерывно вращается вокруг продольной оси, совпадающей с осью начинконаполнительной трубки. На выходе из машины вершина карамельного батона обкатывается в виде бесконечного жгута. При нагнетании начинки в наполнительную трубку центральная полость жгута наполняется начинкой. Количество начинки дозируется в зависимости от вида карамели и составляет от 23 до 33% от общей массы изделия.

Из обкаточной машины карамельный жгут непрерывно проходит в жгутовытягивающую машину 31. Жгут последовательно проходит через  три пары калибрующих роликов, при  этом диаметр жгута уменьшается от 45…50 мм до 14…16 мм. Окончательный размер диаметра жгута зависит от вида вырабатываемой карамели.

Откалиброванный карамельный  жгут непрерывно поступает в карамелештампующую машину 32, которая формует и разделяет его на отдельные изделия соответствующей длины и формы с рисунком на поверхности. Обычно вырабатывают карамель длиной 30 или 38 мм овальной или удлинённо-овальной формы.

Отформованная карамель температурой непрерывной цепочкой с тонкими перемычками между изделиями поступает на узкий ленточный охлаждающий конвейер 33 и в течение 12…15с обдувается воздухом, имеющим температуру . За этот промежуток времени на поверхности изделий образуется твёрдая корочка охлаждённой массы. Что исключает деформацию карамели при более продолжительном окончательном охлаждении в охлаждающем агрегате.

Этот агрегат состоит  из загрузочного 34 и отводящего 36 вибролотков, а также охлаждающего шкафа 35. В  последнем размещён сетчатый конвейер и автономная система охлаждения и циркуляция воздуха. Шкаф 35 выполнен в виде герметичной камеры, внутри которой поддерживают температуру охлаждающего воздуха с относительной влажностью не выше 60%.

Карамельная цепочка, поступающая  с конвейера 33, раскладывается вибролотком 34 в виде петель по ширине сетчатого  конвейера, размещённого в шкафу 35. Карамель движется под распределительным  воздуховодом, через щели которого поступает охлаждающий воздух. В  течение 1,5 мин температура карамели снижается до , а перемычки между изделиями становятся твердыми и хрупкими. На выходе из шкафа 35 охлаждённая карамель ссыпается на отводящий вибролоток 36, на котором перемычки между изделиями окончательно разрушаются, а карамельная крошка отделяется от изделий. Карамель с вибролотка 36 загружается промежуточным конвейером 37 на распределительный конвейер 38, обеспечивающий подачу изделий в питатели завёрточных машин 39.

Карамель, поступающая  на завёртку, должна соответствовать  заданным размерам и форме, не иметь  деформации, открытых швов и налипших крошек. Поверхность карамели должна быть сухой, нелипкой. Карамель должна быть равномерно охлаждена и обладать прочностью, исключающей её разрушение при завёртке. На машинах 39 карамель завёртывается поштучно в этикетку с подвёрткой. Наиболее производительные завёрточные машины заворачивают карамель вперекрутку с использованием рулонных этикеток и подвёртки.

Завёрнутая карамель поступает на сборный конвейер 40 и промежуточным конвейером 41 загружается в дозирующее устройство 42 для упаковки в торговую тару – картонные короба. Далее короба передаются конвейером 43 на обандероливающую машину 44 и отгружаются в экспедицию.