Кондитерская промышленность

Оборудование для производства шоколада

Основным сырьем для шоколадного производства являются какао-бобы, импортируемые из стран Африки и Южной Америки, и сахар.

В зависимости от способа обработки шоколад подразделяют на десертный, обыкновенный и пористый.

В процессе производства шоколада получают какао-жмых, из которого затем изготовляют какао-порошок.

Производство шоколада осуществляется на оборудовании, которое можно объединить в следующие группы:

  • для обработки какао-бобов;
  • для приготовления шоколадных масс;
  • для формования (отливки) шоколадных изделий;
  • для прессования какао тертого и производства какао-порошка;
  • для завертывания шоколадных изделий и фасования какао-порошка.

Оборудование для обработки какао-бобов

Обработка какао-бобов складывается из таких процессов, как очистка и сортировка, обжаривание и дробление.

Оборудование для очистки какао-бобов

Рабочим органом оборудования для очистки какао-бобов от примесей является система подвижных или неподвижных сит.
Подвижные сита могут совершать возвратно-поступательное, вращательное и вибрационное движение. Возвратно-поступательное движение сит в горизонтальной или наклонной плоскости осуществляется кривошипно-шатунными, эксцентриковыми или самобалансными механизмами.

Способ разделения частиц по размерам с помощью сит называется ситовым. Однако размер многих примесей может соответствовать размерам основного сырья, и тогда такие примеси нельзя отделить ситовым способом. Поэтому для отделения примесей, отличающихся от сырья по аэродинамическим признакам, применяют воздушную сепарацию.

Основным параметром, определяющим возможность отделения сырья от примесей по аэродинамическим признакам, является скорость витания, т.е. скорость воздуха, при которой частица будет находиться в равновесии. При большой величине скорости витания частица будет двигаться вместе с потоком воздуха, а при небольшой – упадет на дно пневмосепарирующего канала.

Способ воздушной сепарации часто комбинируется со способом разделения частиц по размерам (ситовый способ). Наибольшее распространение получили машины с плоскими вибрирующими ситами, но применяются также и машины с цилиндрическими ситами.

Перечисленные машины по конструктивному признаку можно подразделить на ситовые (с плоскими и цилиндрическими ситами) и воздушно-ситовые.

Оборудование для обжаривания какао-бобов

К оборудованию для обжаривания какао-бобов относится вертикальная одноканальная установка STT фирмы «Бюлер» (Швейцария), которая предназначена как для предварительной сушки, так и для обжаривания целых какао-бобов и какао-крупки, ядер лесного ореха, миндаля, арахиса и т.п.

Рисунок 1 – Схема вертикальной одноканальной установки STT
Рисунок 1 – Схема вертикальной одноканальной установки STT

Установка (рисунок 1) представляет собой вертикальную рамную конструкцию 17, на которой крепятся необходимые узлы, и имеет три зоны, при чем в зонах I и II происходит сушка или обжаривание продукта, а в зоне III продукт охлаждается. Соответственно зоны снабжены фильтрами 1, 2, 10, паровыми или масляными калориферами 3 и 9, шнеками 4, 12, 15 для отвода пыли и отводными патрубками 5, 11 и 14. Зоны II и III разделены заслонкой 13.

Продукт поступает в бункер 8, снабженный заслонкой 7 с пневматическим приводом. Пройдя в щель заслонки, продукт попадает в узкий вертикальный канал 6, стороны которого образованы решетками, обтянутыми проволочной сеткой. Решетки свободно выдвигаются по направляющим планкам, что облегчает их очистку. Ширину канала и тем самым толщину слоя можно менять.

Продукт опускается по каналу постепенно и равномерно, оставаясь рыхлым благодаря свободному перемещению частиц продукта. Поскольку нет соударений и вибрации, удается избежать повышенного сдавливания и образования крошки.

В зонах I и II воздух всасывается через фильтры 10 и 2, очищается от пыли, нагревается в калориферах 9 и 3, отдает теплоту обрабатываемому продукту и выбрасывается из сушилки через патрубки 5 и 11. Прошедший через продуктвоздух уносит пыль, которая после прохождения через канал оседает и шнеками 4 и 12 выводится наружу. Таким же образом происходит движение воздуха в зоне  III, только в ней отсутствует подогрев воздуха. Если прекратить подачу в нее воздуха, то в этой зоне можно выполнять дополнительное обжаривание.

Обжаренный и охлажденный продукт выводится из сушилки через разгрузочное устройство 16 (роторный шлюзовой затвор). Время обжаривания можно регулировать изменением производительности разгрузочного устройства.

Расположенные на входе в установку и между зонами обжаривания и охлаждения секторные заслонки 7 и 13 облегчают запуск и работу установки на холостом ходу (в это время заслонки находятся в закрытом состоянии).

Подача воздуха в установку, его дополнительная очистка после сушилки осуществляются тремя отдельно стоящими циклонами-осадителями и тремя вентиляторами. Воздушно-очистительная система работает под разрежением.

Таким образом, отсутствие в конструкции сушилки вентиляторов значительно снижает опасность загорания.

Производительность выпускаемых фирмой «Бюлер» установок (по какао-бобам) составляет 200…2000 кг/ч.

Обжаренные какао-бобы поступают на дробление, в результате чего образуются какао-крупка и какаовелла (оболочка какао), которые отделяются друг от друга.

Оборудование для дробления какао-бобов

Для дробления какао-бобов применяются дробильно-сортировочные машины с размольными механизмами ударного действия, а также с валковыми или дисковыми дробящими устройствами. Для тонкого измельчения какао-крупки используются размольные агрегаты. Размер частиц какао-крупки, сахара-песка и т.п. в шоколаде не должен превышать 30…60 мкм. Поэтому очищенная от оболочки какао-крупка и сахар-песок измельчаются, для чего применяется специальное оборудование, в частности размольные агрегаты. В состав размольных агрегатов входят молотковые, штифтовые, дисковые, шариковые и другие мельницы.

Оборудование для приготовления шоколадных масс

Процесс приготовления шоколадных масс очень важен, так как их качество обусловливает вкусовые и ароматические свойства получаемого шоколада.

Схема приготовления шоколадных масс состоит из следующих операций:

  • дозирования рецептурных компонентов и их смешивания;
  • вальцевания;
  • конширования (разведения маслом и гомогенизация).

Широкое применение для приготовления шоколадных масс получили рецептурно-смесительные комплексы, которые комплектуются в механизированные поточные линии. В состав линии входят емкости для бестарного хранения полуфабрикатов, стальные ленточные конвейеры, необходимое количество пятивалковых мельниц, коншмашин и сборников для хранения шоколадных масс.

Рецептурно-смесительные комплексы осуществляют весовое дозирование, периодическое взвешивание и смешивание рецептурных компонентов и непрерывно подают рецептурную смесь на дальнейшую обработку.

Рецептурно-смесительные комплексы и поточные линии могут быть использованы также для приготовления конфетных масс на орехово-шоколадной основе, которые применяются в качестве начинок для конфет типа «Ассорти».

Оборудование для формования шоколадных изделий

Во избежание выделения кристаллов жира и сахара на поверхности шоколадных изделий («поседения» шоколада) массу перед формованием подвергают темперированию – охлаждению при одновременном энергичном перемешивании. Для этой цели применяют автоматические шнековые темперирующие машины. При выходе из машины шоколадная масса имеет температуру 31… 32°С – наиболее благоприятную для формования.

Темперирующие машины бывают с горизонтальной и вертикальной камерами, которые имеют две, три или четыре зоны охлаждения. Перемещаясь по зонам, шоколадная масса охлаждается до 30°С при непрерывном перемешивании. Это обеспечивает переход какао-масла из неустойчивой формы в стабильную и предотвращает жировое «поседение» шоколада.

В основном шоколадные изделия формуются отливкой шоколадных масс в металлические (иногда пластмассовые) формы. В зависимости от вида шоколадных изделий агрегаты для формования можно подразделить на две группы:

  • агрегаты для формования шоколадных изделий без начинок (плиточного шоколада);
  • агрегаты универсальные для изготовления шоколадных изделий как с начинкой, так и без нее.

Оборудование для прессования какао тертого и производства какао-порошка

Для приготовления шоколадных изделий требуется большое количество какао-масла, которое получают, прессуя какао тертое на гидравлических прессах. Твердый остаток, образующийся после прессования и называемый какаожмыхом, перерабатывают в товарный или производственный какао-порошок.

Выход масла составляет 44…47% массы какао тертого. При этом в жмыхе остается 10,5 … 17% жира. Выход какао-масла, т.е. его количество, отжимаемое прессованием, при одинаковых условиях ведения процесса может колебаться и зависит главным образом от содержания жира в исходном продукте.

Оборудование для прессования какао тертого

Для получения какаомасла применяются гидропрессовые установки, которые состоят из гидравлического пресса (вертикального или горизонтального), дозатора какао тертого, гидравлического насоса высокого давления и пульта управления. Установки с горизонтальным прессом дополнительно снабжаются устройствами для приема и транспортирования какао-жмыха.

Оборудование для производства какао-порошка

Полученный после прессования какао-жмых перед дроблением должен быть охлажден до температуры 30…35°С, иначе при размоле будет выделяться расплавленное какао-масло, которое замажет рабочие органы оборудования.

Измельчение какао-жмыха осуществляется в две стадии: грубое, предварительное, с помощью зубовалковых мельниц и тонкое, окончательное, с помощью размольных агрегатов, снабженных молотковой или штифтовой дробилкой и устройствами для механической, воздушной или комбинированной (механической и воздушной) сепарации какао-порошка.