Кондитерская промышленность

Оборудование для приготовления конфетных масс типа пралине

Конфетные массы типа пралине из масличных, зерновых или бобо­вых семян представляют собой тонко измельченную смесь обжаренных тертых маслосодержащих ядер орехов или смесь масличных, зерновых и бобовых семян с сахаром и твердыми жирами. Для улучшения вкусовых и питательных свойств в массу пралине вводят сухие молочные продукты (сухое молоко, сливки), какао-продукты (тертое какао и порошок), мед и другие компоненты рецептуры.

При производстве конфетной массы типа пралине используют дезодо­рированную соевую муку, белковую муку, получаемую из шрота подсол­нечника, молочно-белковые концентраты; ядра орехов миндаля, арахиса, кешью, лещины (фундука, лесных орехов); в качестве наполнителей при­меняют вафельную, сухарную, карамельную крошку.

После подготовки основного и вспомогательного сырья (просеива­ние, обжарка, измельчение) процесс производства конфетных масс типа пралине состоит из следующих основных стадий — смешивания компо­нентов и получения рецептурной смеси, измельчения смеси, отминки массы, ее выстаивания (охлаждения) и передачи на формование.

Для приготовления рецептурной смеси при периодическом способе используют меланжеры, или смесительные машины (с Z-образными ло­пастями) с подогревом, в которые последовательно загружают тертые орехи, сахарную пудру, жир в количестве, предусмотренном технологиче­ской инструкцией, и другие компоненты, кроме вкусовых и ароматических добавок. Полученную смесь измельчают на пятивалковой мельнице и за­тем снова загружают в смеситель, куда добавляют оставшийся жир, преду­смотренный рецептурой, а также вкусовые и ароматические добавки. Готовую массу подают на формование.

Немеханизированные периодические способы получения конфет­ных масс типа пралине в настоящее время заменяют непрерывными способа­ми с автоматическим взвешиванием. В промышленности нашли применение рецептурно-смесительные станции непрерывного действия, работающие по дискретному принципу порционного взвешивания рецептурных ком­понентов.

Рецептурно-смесительная станция с весовым дозированием исходных компонентов

Рецептурно-смесительная станция с весовым дозированием исходных компонентов (рисунок 1).

Станция работает следующим образом:

Сахар­ный песок из бункера поступает в воронку 1, а затем шнеком 2 подается в молотковую дробилку 12 и измельчается в сахарную пудру, которая посту­пает в приемник 13. В приемник 11 поступает сухое молоко  (или сухие сливки), подаваемое шнеком 3 из емкости 5, снабженной перемешиваю­щим лопастным валом 4, который предназначен для предотвращения за­висания сыпучего продукта. Из темперирующих сборников 6 и 7 насосами 8 в приемники 9 и 10 подаются жидкие компоненты: тертая ореховая масса, кондитерский жир, сливочное масло, какао-масло и др. Количество сбор­ников и насосов определяется количеством необходимых по рецептуре компонентов. Шнеки 2 ,3 и насосы 8 снабжены системой автоматического управления, получающей импульс от взвешивающего устройства 15, на платформе 14 которого установлены приемники 9, 10, 11, 13.

Взвешенные порции компонентов выгружаются последовательно в смеситель 16 (сначала сыпучие, затем жидкие) вместимостью 500 л. Сме­шивание производится двумя валами 17, снабженными фигурными лопа­стями. Валы приводятся в движение от индивидуальных электродвигателей мощностью 29,5 кВт или от одного, общего электродвигателя. Емкость сме­сителя имеет корытообразную форму и снабжена водяной рубашкой (тем­пература смешивания 4045 °С). Время смешивания составляет 15—20 мин и задается с помощью реле времени.

Масса из смесителя 16 разгружается в сборник-накопитель 18 через нижние отверстия, закрывающиеся заслонками 19. Вместимость сборни­ка-накопителя 1000л; он служит для накапливания и непрерывной пода­чи рецептурной смеси на вальцевание.

Сборник-накопитель представляет собой ванну, снабженную водя­ной рубашкой и двумя мешалками 20 ленточного типа.

Рецептурная смесь разгружается из сборника-накопителя 18 систе­мой, состоящей из двух горизонтальных и одного вертикального шнеков 21, и подается на стальной ленточный конвейер 23, связанный с группой пя­тивалковых мельниц 24.

В полученной рецептурной смеси содержатся частицы сахара, тер­тых орехов и других компонентов большой величины. Для тонкого измель­чения этих частиц (до размера менее 30 мм) и придания нежного и приятного вкуса рецептурную смесь один или несколько раз пропускают через многовалковые мельницы. Такая обработка называется вальцева­нием. Вальцевание осуществляется исключительно на быстроходных пя­тивалковых мельницах (частота вращения последнего валка 300-500 мин-1).

Рецептурная смесь с конвейера 23 направляется на пятивалковые мель­ницы 24 с помощью разгрузочных устройств 22. Параллельная установка валковых мельниц создает хорошие условия для маневрирования, особен­но при использовании резервной мельницы.

Отвальцованная масса с пятивалковых мельниц собирается на лен­точном транспортере 26 и загружается для отминки в один или несколько установленных на линии двухлопастных смесителей 27. В эти же машины автоматическим дистанционным дозатором 25 подается жир для отминки.

После отминки, длящейся 20—25 мин, операция приготовления конфет­ной массы заканчивается. Готовый продукт шнеками 28 подается к произ­водственным участкам.

Рисунок 1 - Рецептурно-смесительная станция с весовым дозированием компонентов
Рисунок 1 — Рецептурно-смесительная станция с весовым дозированием компонентов

Двухвальный смеситель

Двухвальный смеситель является основной машиной рецептурно-сме­сительной станции для приготовления массы пралине. В корытообразном корпусе 1 (рисунок 2) расположены два горизонтальных вала 3 и 4. Валы снабжены фигурными лопастями 6 и 8, осуществляющими интенсивное перемешивание сыпучих и жидких компонентов и пластификацию рецептурной смеси во всем объеме смесителя. Каждый вал получает враще­ние от зубчатой передачи 18, снабженной шестернями с косым зубом. Косозубая передача позволяет передавать на вал значительные усилия и уменьшает производимый при вращении шум. От вала получают движе­ние лопасти через шпонки 5, которые закрепляются в ступицах лопастей, стягиваемых болтами 7.

Теплая вода подается в рубашку смесителя по патрубкам 16, а отво­дится через патрубки 9. Для увеличения жесткости рубашки смеситель снабжается стяжками 2, укрепленными между наружной и внутренней стенками корпуса. К станине смеситель крепится лапами 17.

Приготовленная рецептурная смесь выгружается из смесителя через отверстия 14 и 15, расположенные в корпусе. Для этого с пульта включается мотор-редуктор, который через цепную передачу поворачивает звез­дочку 10, закрепленную на винте 12. Вращаясь, винт перемещает гайку 11 и жестко связанную с ней пластину-заслонку 13. На рисунке показан момент, когда отверстия в корпусе открыты (заслонка находится в крайнем правом положении). Отключение мотора-редуктора в крайних правом и левом положениях происходит при нажатии на конечные выключатели, установленные в электросхеме питания мотора-редуктора.

Рисунок 2 - Двухвальный смеситель
Рисунок 2 — Двухвальный смеситель

Смеситель с Z-образными лопастями

Смеситель (рисунок 3, а) состоит из станины 1, месильной емкости 4, двух  Z-образных месительных органов 2, крышки 6, привода месительных органов и приводного механизма для опро­кидывания и возврата месильной емкости. Приводной механизм месильных органов состоит из электродвигателя 13, передающего через клиноременную передачу 12 и две пары цилиндрических косозубых шестерен 10 и 11 движе­ние месильным органам, вращающимся с одинаковой частотой.

В крышке 6 имеются отверстия 7 и 8, через которые происходит за­грузка жидких и сыпучих компонентов. Компоненты можно загружать, подняв откидную плиту 5. Через нее можно также осуществлять конт­роль за процессом смешивания. Движущиеся части машины закрыты ограждениями 3 и 9. Электродвигатель 14 служит для привода поворот­ного механизма.

По окончании процесса смешивания емкость 7 (рисунок 3,б) повора­чивается на 90° вокруг оси 8 переднего месильного органа. Это происходит так. От электродвигателя 1 через ременную передачу 2 приводится в дви­жение горизонтальный винт 4, на котором расположена гайка 5. Палец 3 входит в прорезь рычага 6, жестко соединенного с емкостью 7. Горизонталь­ное перемещение пальца 3 вызывает вращательное движение рычага 6, а следовательно, и поворот корыта.

Рецептурные компоненты поступают в месильную емкость в соответ­ствии с заданной рецептурой. Затем включают электродвигатель, приводя­щий в движение Z-образные лопасти, вращающиеся с различной частотой.

По окончании смешивания выключают электродвигатель привода и включают электродвигатель опрокидывания емкости. Как только емкость повернется в положение выгрузки, концевые выключатели автоматиче­ски отключат электродвигатель. Для облегчения выгрузки из опрокину­той емкости в подкатную емкость или на ленточный конвейер можно включить электродвигатель привода лопастей, нажимая одновременно на две кнопки — кнопку пуска электродвигателя привода лопастей и блоки­ровочную кнопку. При этом лопасти будут работать только при постоян­ном нажатии блокировочной кнопки.

Электрическая схема смонтирована так, что при работе лопастей маши­ны нельзя включить электродвигатель опрокидывания емкости и, наоборот, при работе электродвигателя опрокидывания емкости нельзя включить привод лопастей. Для возвращения емкости в положение замеса необходимо нажать кнопку «Опрокидывание назад и возврат емкости». После возвращения емкости в положение «Замес» электродвигатель автоматически выключается концевым выключателем. Производительность машины 570 кг/ч.

В кондитерской промышленности применяют смешивающие маши­ны с двумя месильными лопастями Z-образной формы и полезной вмес­тимостью от 0,05 до 0,45 м3.

Рисунок 3 - Смеситель с Z-образными лопастями
Рисунок 3 — Смеситель с Z-образными лопастями

Смеситель SMP-TS с вертикальным валом и измельчителем

Фирма «Бюлер» (Швейцария) разработала универсальный смеситель, предназна­ченный для приготовления различных кондитерских масс и полуфабрика­тов: пралиновых, шоколадных и др. Особенностью смесителя является то, что наряду с перемешиванием в нем происходит измельчение компонен­тов, входящих в рецептурную смесь.

Смеситель (рисунок 4) состоит из подкатной емкости 2, крышки 9, колонного смесителя с электродвигателем 17, траверсы 15, валов смесите­ля 7 и измельчителя 8, гидравлической колонны — подъемника 19, стани­ны 22 и пульта управления 21.

Подкатная дежа вместимостью 850 л закрепляется лентой 3 с цепью 25, имеющей замок, связанный со штоком гидроцилиндра 23. Шток через цепь и ленту прижимает дежу к двум упорам 24 (второй упор расположен с обрат­ной стороны) и таким образом приводит дежу в стационарное положение.

На дежу сверху надевается крышка 9, снабженная люком 10для загруз­ки компонентов. Если процесс смешивания происходит под вакуумом, то на крышке устанавливают вакуумметр 11. Подъем и опускание крышки осуществляются штоками 12 и 18, связанными с гидроцилиндрами 14 и 16.

С траверсой 15 соединены полые цилиндры 13, которые входят в отверстия крышки 9. Внутри цилиндров расположены два вала 7 и  8. На валу 7 закреплен трехлопастный смеситель 4. На конце одной из лопа­стей шарнирно установлен скребок 5, защищающий внутреннюю боко­вую поверхность дежи во время работы машины. На валу 8 закреплена ножевая режущая головка 6, имеющая три ножа, каждый из которых
имеет три ножевые поверхности. Вал 8 вращается значительно быстрее вала 7, благодаря чему частицы, попадающие на ножевые поверхности, измельчаются.

Траверса 15 может подниматься и опускаться на гидравлической ко­лонне 19, а две штанги 20 служат для траверсы направляющими.

Смеситель работает так:

Через люк 10 установленной дежи 2 подают­ся сыпучие и жидкие компоненты. Включается электродвигатель 17, при­водящий во вращение смеситель 4 и ножевую режущую головку 6. Процесс перемешивания происходит во всем объеме дежи, так как травер­са 15 поднимается и опускается на гидравлической колонне 19. Вместе с ней на величину 1180 мм перемещаются смеситель и ножевая режущая го­ловка. Крупные компоненты (крупка орехов, засахаренный миндаль, нуга и др.) измельчаются и смешиваются с другими компонентами.

По окончании смешивания крышка поднимается над дежой, травер­са со смесителем и ножевой режущей головкой тоже поднимаются, после чего дежа откатывается и разгружается через донное отверстие, которое открывается нажатием педали 1.

Пульт управления 21 подвешен на кронштейне, чтобы можно было производить его поворот и наклон. Пульт имеет переключатели управле­ния для работы в автоматическом и ручном режимах, символическую гра­фику (мнемосхему) с индикацией неполадок и электронную схему управления с дисками на жидких кристаллах и функциональными клави­шами, а также сенсорную клавиатуру для ввода данных. Все это позволяет программировать на месте до 20 этапов процесса на каждую рецептуру, вводя следующие параметры: частоту вращения вала мешалки, высоту подъема, включение и выключение автоматики подъема, включение и вы­ключение вакуума и продолжительность процесса смешивания.

Рецептурно-смесительные станции могут быть использованы для приготовления конфетных масс на ореховой и орехово-шоколадной осно­вах, которые применяются в качестве начинок для конфет типа «Ассорти». В этом случае после вальцевания вместо отминки рецептурная смесь под­вергается отделке на ротационных коншмашинах.

Рисунок 4 - Смеситель SMP-TS с вертикальным валом и измельчителем
Рисунок 4 — Смеситель SMP-TS с вертикальным валом и измельчителем

Ротационная коншмашина

Ротационная коншмашина представлена на рисунке 5. Она состоит из цилиндрической емкости с водяной рубашкой, внутри которой расположены перемешивающие и измельчающие рабочие органы, способствую­щие интенсивной аэрации обрабатываемой массы.

На постаменте 1 установлен корпус машины 12 с водяной рубашкой 11. Внутри емкости расположена гранитная конусная чаша 6, внутри которой вращаются три подвесных гранитных конуса 5. Наружной поверхностью ко­нусы обкатывают внутреннюю поверхность конической чаши. Сила прижа­тия конусов к чаше, а следовательно, зазор между ними, регулируется.

В ванне, образованной кольцевым пространством между гранитной чашей 6 и корпусом машины 12, совершают планетарное вращательное движение три фасонные мешалки 7. Непрерывная зачистка внутренней поверхности корпуса обеспечивается скребком 8.

Порошкообразная рецептурная смесь после вальцевания загружается в ванну коншмашины сверху, через патрубок 10, и перемешивается фасон­ными мешалками 7 при температуре 50—60 °С и постепенно переходит из порошкообразного в пастообразное состояние.

После этого в машину согласно рецептуре подают жир и штурвалом 2 открывают заслонку 3, соединяющую ванну корпуса с внутренним простран­ством гранитной чаши. Шнек 16, расположенный на вертикальном валу 17, осуществляет принудительную циркуляцию конфетной массы в чашу. Масса попадает в зазор между вращающимися конусами и чашей, что обеспечивает механическую обработку рецептурной смеси.

Привод рабочих органов осуществляется от электродвигателя 13. Через ременную передачу 14 и редуктор 15 вращательное движение передается вертикальному валу 17, от верхнего конца которого, расположенного в планетар­ном редукторе 9, приводятся в движение конусы 5, мешалки 7 и скребок 8.

Выгрузка готовой массы осуществляется через разгрузочное отвер­стие 4, закрываемое специальной задвижкой.

Управление осуществляется с пульта, на котором расположены при­боры, показывающие нагрузку электродвигателя, температуру массы, сте­пень закрытия заслонки 3.

Рисунок 5 - Ротационная коншмашина
Рисунок 5 — Ротационная коншмашина

Станция приготовления конфетных масс конструкции кондитерской фабрики имени П.И. Бабаева

Рациональная технология, применяемая на станции, реализована следующим образом.

В смеситель 1 с Z-образными лопастями и паровым обогревом (рисунок 6) загружаются предусмотренные рецептурой компоненты конфет­ной массы. Из машины рецептурная смесь выгружается в промежуточную емкость 2, снабженную шнеком, транспортирующим смесь к пятивалковой мель­нице 3. Измельченная смесь поступает в месильную машину 4. Таких машин уста­навливают две. В машине смесь соединяется с оставшимся по рецептуре жиром, дозируемым из бачка 6 объемным шестеренным насосом-дозатором 5. Отминка массы пралине производится при температуре 35—40 °С при интенсивном пере­мешивании в течение 30—40 мин до получения мазеобразной структуры массы.

Вместо миксмашины на стадии отминки может быть использован ме­ланжер. В этом случае отминка длится около 25 мин. Далее рациональная технология предусматривает предварительное охлаждение массы пралине в тонком слое на трехвалковой мельнице. Для этого масса из промежуточной емкости 7 непрерывно подается в воронку трехвалковой мельницы 9 с помо­щью шестеренного насоса 8. Двигаясь тонким слоем в зазорах между валка­ми, масса пралине охлаждается благодаря тому, что в полые валки подается рассол температурой — 6—8°С. Температура охлажденной массы должна быть на 4—5°С выше температуры кристаллизации смесей жиров, входящих в мас­су. Подготовленная масса подается на формование.

Рисунок 6 - Рецептурно-смесительная станция приготовления конфетных масс конструкции кондитерской фабрики имени П.И. Бабаева
Рисунок 6 — Рецептурно-смесительная станция приготовления конфетных масс конструкции кондитерской фабрики имени П.И. Бабаева

В рассмотренных рецептурно-смесительных станциях технология приготовления пралиновых конфетных масс имеет следующие недостатки:

  • Производственный цикл составляет 24—30 ч, что в основном опре­деляется необходимостью длительного охлаждения измельченного полу­фабриката пралине перед смешиванием или смешанной массы при подготовке к формованию.
  • При смешивании на стадии отминки не всегда удается получить массу однородной структуры, так как процесс отминки непродолжителен (5—10 мин). Смешивание производится недостаточно интенсивно и при температурах ниже температур плавления смесей жиров, входящих в мас­су пралине.
  • Составление рецептурных смесей и подготовка масс к формованию производятся по периодическому циклу с использованием большого ко­личества ручных операций.

После отминки массу необходимо подготовить к формованию путем интенсивного охлаждения до температуры, близкой к температуре фор­мования. Только при этих условиях создается возможность сокращения продолжительности процесса структурообразования в жгутах до 4—5 мин. Предварительное охлаждение массы перед формованием обеспечивает возможность работы линии производства корпусов конфет без простоев, что повышает технико-экономические показатели, увеличивает произво­дительность линии, сокращает возвратные отходы и вынужденные про­стои оборудования.