Технология производства кондитерских изделий

Размещено на http://www.allbest.ru/

1. Линия производства помадных конфет. Установка ШСА для получения сиропа.

В зависимости от состава сырья и способов его обработки вырабатывают сахарную, фруктовую, молочную и помаду крем-брюле. Помада - это полуфабрикат, полученный в результате кристаллизации сахарозы из пересыщенных сахаро-паточных или сахаро-паточно-молочных сиропов. Помада состоит из двух фаз - твердой и жидкой. Твердая фаза представляет собой мельчайшие кристаллики сахарозы, а жидкая - межкристальный сахаро-паточный или сахаро-паточно-молочный раствор. Соотношение между твердой и жидкой фазами может колебаться в значительных пределах в зависимости от многих факторов, основными из которых являются: температура помады, ее влажность, содержание патоки, химический состав растворителя. От соотношения твердой и жидкой фаз помады зависят ее качество, а также физические свойства: вязкость, пластичность, текучесть; которыми должна обладать помада при различных способах ее формования.

Получение сахарной помадной массы.

Основным сырьем для приготовления сахарной помады являются сахар и патока. Сахарно-паточные растворы готовят, как и в карамельном производстве, в диссуторах или на сироповарочных станциях ШСА-1. Только в данном случае берутся другие соотношения между сахаром и патокой, чем для изготовления карамельного сиропа. Эти соотношения диктуются рядом особенностей производства конфет, их структурой, разными способами формования помадных масс и отделки конфетных корпусов. Кроме того, от структуры изделия, его химического состава зависят физико-химические процессы при хранении конфет.

Помадные массы и готовые изделия отличаются кристаллической структурой. Последняя образуется в результате кристаллизации сахарозы из пересыщенных растворов. Следовательно, чтобы в помадном сиропе происходил процесс кристаллизации, необходимо ограничить в нем содержание патоки, как антикристаллизатора. Как показано выше, патока расширяет метастабильную зону пересыщенных растворов сахарозы, повышает их вязкость. Оба эти фактора замедляют образование и рост кристаллов. Патока влияет на вязкость, пластичность, текучесть помадных масс, что необходимо учитывать при разных способах формования конфетных корпусов. При формовании методом отливки помадная масса должна обладать минимальной вязкостью и максимальной текучестью, а при формовании прокаткой, выпрессовыванием - наоборот. Кроме того, содержание крахмальной патоки в помадных конфетах оказывает влияние на их высыхание. Чем больше патоки в рецептуре изделия, тем быстрее они высыхают при хранении, что сокращает сроки хранения. Поэтому при выработке открытых помадных конфет содержание патоки в них должно быть минимальным. С учетом вышесказанного, соотношение между сахаром и патокой может изменяться в широких пределах - от 1:0,05 до 1:0,25.

На сиропной станции для производства помадных конфет готовят сахаро-паточный раствор с минимальным содержанием патоки (соотношение 1:0,05). После фильтрации его перекачивают в сборник 1 универсальной станции приготовления помадных масс. Здесь, в зависимости от способов формования массы и отделки конфетных корпусов, добавляют необходимое количество патоки. Смешивание сахаро-паточного раствора с патокой осуществляется в секционном смесителе 3 непрерывного действия. Если необходимо приготовить фруктовую помаду, то в смеситель, кроме этих компонентов, насосом 2 дозируются яблочное, морковное, вишневое, сливовое или другое пюре, положенное по рецептуре изделия.

Рисунок 1. Змеевиковая варочная колонка

Смешенная и нагретая до температуры кипения рецептурная смесь насосом 4 непрерывно подается в змеевики колонки 5 для уваривания. Колонка представляет собой цилиндрический стальной корпус 7, внутри которого смонтирован медный змеевик 6. Колонка обогревается паром давлением 500-600 кПа. Сахаро-паточный раствор подается по трубопроводу в нижний конец змеевика 9, а уваренный сироп выходит через верхний штуцер, который трубой 2 соединен с пароотделителем. На крышке 5 варочной колонки смонтированы манометр 4, предохранительный клапан 3 и кран 1 для выпуска воздуха. Конечная температура уваривания и влажность помадного сиропа регулируются в зависимости от способа формования помадной массы и отделки конфетных корпусов. Для масс, формуемых методом отливки с последующей глазировкой конфетных корпусов, конечная температура уваривания равна 117-118°С, что соответствует влажности помадного сиропа 12,0-12,5%. Для масс, формуемых другими способами, и неглазированных конфет температуру уваривания повышают до 120-121°С, что соответствует влажности 9,0-10,0%.

В уваренном помадном сиропе содержится 72-84% сахарозы, при температуре 120°С коэффициент растворимости ее равен Но=6,325. При указанных исходных данных в помадном сиропе на 1 часть воды приходится 6,0-8,0 частей сахарозы. Следует учитывать, что вещества патоки и молока понижают растворимость сахарозы в воде, в их присутствии коэффициент насыщения а будет меньше единицы. Следовательно, коэффициент растворимости будет тем меньше 6,325, чем больше в сиропе сухих веществ патоки и молока. Таким образом, помадный сироп при температуре 120-121°С будет ненасыщенным или несколько пересыщенным.

Процесс кристаллизации возможен только в пересыщенном растворе (сиропе). Для получения помады необходимо создать такие условия, при которых бы происходило образование центров новой фазы и их рост. В чистом водном растворе сахарозы возникновение центров кристаллизации наблюдается при достижении степени перенасыщения а>1,3. Присутствующие в помадном сиропе патока, молоко расширяют метастабильную зону, т. е. повышают устойчивость сахарозы в пересыщенном сиропе. Как видно из рисунка, с повышением температуры метастабильная зона сужается, а в присутствии патоки в сахарном сиропе - значительно расширяется, указывая на повышение устойчивости сахарозы в пересыщенных растворах. Следовательно, в сахаро-паточных сиропах образование центров кристаллизации будет начинаться при достижении пересыщения а>1,3.

Рисунок 2. а) Изменение границы метастабильной зоны раствора сахарозы 1 - чистого; 2 - при 5% патоки; 3 - при добавлении 10% патоки; 4. 5, 6 - кривые охлаждения уваренного сиропа. б) Схема помадоварочной станции фирмы “Ter braak”

Чтобы перевести уваренный сироп в пересыщенное состояние, его охлаждают в помадосбивальной машине при интенсивном перемешивании или на поверхности охлаждающего барабана помадного агрегата. Помадоварочная установка фирмы “Ter braak” (Голландия) включает весовую станцию 1, с помощью которой последовательным отвешиванием сахара, патоки, воды и других компонентов составляется рецептурная смесь. Через кран она подается в смеситель 2 с паровой рубашкой. Емкость смесителя в 2 раза больше емкости весового котла 1, что обеспечивает непрерывность процесса. Насосом 3 сахаро-паточный раствор подается в варочную колонку 4, где уваривается до содержания сухих веществ 88-91%. Через пароотделитель 5 помадный сироп дозируется на поверхность охлаждающего барабана. Внутрь барабана подается холодная вода. Процесс охлаждения регулируется так, чтобы температура сиропа, поступающего в помадосбивальную машину 7, соответствовала состоянию пресыщения, при котором образуются центры кристаллизации сахарозы.

Помадосбивальная машина ШАЕ является кристаллизатором - теплообменником, в котором осуществляются процессы охлаждения сиропа и кристаллизация. Машина состоит из цилиндрического стального корпуса, закрепленного на станине 1. Корпус по длине разделен на несколько секций: две опорных 10и 18,приемную 11 и три рабочих 13,16 и 17.

Рисунок 3. Помадосбивальная машина ШАЕ

Внутри секций проходит полый шнек, в который по трубе 7 подается охлаждающая вода. Шнек вращается с частотой 344 об/мин от двигателя 2 клиноременной передачей 3. Секция 11 предназначена для приема уваренного сиропа из пароотделителя, а секции 13,16 и 17 - для интенсивного его охлаждения. Эти секции имеют водяные рубашки, изготовленные в виде спиральных каналов. Вода в рубашки подается по трубопроводу 6, а нагревшаяся вода отводится через патрубки 15 по трубопроводу 4. Вода из шнека сливается в воронку 5. В секции 17 закреплены 30 стальных пальцев 20. При вращении шнека концы пальцев входят в углубления 3 зубчатых полос шнека и интенсифицируют перемешивание. Помада выходит из машины через отверстие 19. Процесс кристаллизации сахарозы в помадосбивальной машине протекает следующим образом. Поступающий в приемную секцию машины уваренный сироп захватывается витками вращающегося шнека и передается в секцию 13, где быстро охлаждается. В течение индукционного периода пересыщение достигает максимального значения, если оно достигает лабильной зоны (а >1,3) в сиропе спонтанно образуются центры кристаллизации.

Рисунок 4. Изменение концентрации, температуры и пересыщения в помадном сиропе во времени в зависимости от режимов охлаждения

Они сразу начинают расти, что вызывает уменьшение концентрации сахарозы в сиропе и прекращение первой стадии процесса. Чтобы этого не допустить, а создать условия для непрерывного, в течение всего периода пребывания сиропа в машине образования центров кристаллизации, необходимо усилить охлаждение сиропа в секциях 16 и 17. Степень охлаждения сиропа в помадосбивальной машине должна нарастать по мере продвижения сиропа для выкристаллизовывания из него сахарозы, чтобы обеспечить постоянство коэффициента пресыщения, а выше границы метастабильной зоны. Качество готовой помады зависит не только от соотношения твердой и жидкой фазы, но и размеров кристалликов твердой фазы. Поэтому в помадообразовании первостепенное значение имеет первая стадия процесса кристаллизации - образование центров новой фазы. Чем больше их возникает в единичном объеме сиропа за данное время, тем больше суммарная поверхность кристаллизации и тем мельче будут выросшие кристаллы. При регулировании степени пересыщения за счет охлаждения сиропа необходимо учитывать возможные изменения начальной влажности и содержания в нем патоки. Чем выше влажность сиропа и больше в нем патоки, тем ниже должна быть температура. Чтобы обеспечить максимальный выход твердой фазы, необходимо создать условия, при которых процесс кристаллизации завершался бы достижением в жидкой фазе равновесной концентрации сахарозы С при температуре помады на выходе ее из машины. Если охлаждение в машине недостаточное или решено неправильно, то образуется лишь небольшое количество центров кристаллизации с малой суммарной поверхностью. Кристаллизация будет протекать за счет роста кристаллов и, как правило, не успевает закончиться в машине, а избыток растворенной сахарозы переходит в жидкую фазу. В помаде хорошего качества содержание твердой фазы должно быть 60-55%, жидкой - 40-45%, а размер кристаллов не превышать 20нм.

Подготовка помадных масс к формованию.

В зависимости от способа формования помадные массы подвергаются различной подготовке и обработке. При формовании отливкой помаду из промежуточного сборника насосом подают в темперирующую машину МТ - 250. После помадосбивальной машины помаду можно передать также шнеком. Темперирующая машина МТ-250 предназначена для смешивания помады с необходимыми по рецептуре изделия вкусовыми, ароматическими и красящими веществами при заданной температуре. При непрерывном перемешивании в помаду добавляют: подварки, припасы высокоароматных ягод, кислоты, сливочное масло, а в конце вымешивания - спирт, коньяк, вино, эссенции, красящие вещества.

Рисунок 5. Темперирующая машина МТ-250

Машина представляет собой цилиндрическую емкость 1, оборудованную пароводяной рубашкой и планетарной комбинированной мешалкой с частотой вращения 16; 25 об/ мин. Сверху емкость закрывается крышкой 2. В рубашку машины через вентили 3 и 4 подаются пар и вода. В зависимости от вида кондитерской массы и способов ее формования масса может нагреваться или охлаждаться. Контроль температуры в рубашке осуществляется термометром. Оттемперированная конфетная масса через патрубок 6, снабженный затвором, выгружается из машины. При формовании методом отливки температура конфетных масс выдерживается в следующих пределах (в °С):

помадные сахарные 70-75.

помадные молочные, сливочные, крем-брюле 65-80.

помадные фруктовые 80-85.

помадные с добавлением орехов и какао продуктов 70-75.

Такую же температуру должны иметь помадные массы, формуемые методом размазки с последующей резкой пласта на отдельные изделия. А при формовании прокаткой массы охлаждают до температуры 60°С. При формовании помадных корпусов конфет методом выпрессовывания с последующей резкой массы необходимо охладить до 18-25°С. Для этого используется миксмашина с водяной рубашкой или охладитель марки ШШО. Машина состоит из корпуса 1 с двумя полыми самоочищающимися шнеками 9, шестеренчатого или лопастного насоса-нагнетателя 2, конической воронки 3 с вертикальным шнековым питателем, редуктора привода 4, электродвигателя 5 и отводящего транспортера 6. Конфетная масса поступает в коническую воронку 3 с вертикально вращающимся пером, выполняющим роль шнекового питателя, откуда поступает в шестеренчатый нагнетатель 2, а из него в корпус 1.

Рисунок 6. Охладитель конфетных масс

При вращении шнеков 9 масса перемешается в межвитковом пространстве между впадинами шнеков и корпусом. Скорость вращения шнеков, размеры впадины межвиткового пространства и количество витков шнеков подобраны таким образом, чтобы градиент скорости перемещения массы в межвитковом пространстве охладителя не превышал 3,7 с1. Только в этом случае в процессе охлаждения происходит разрушение структуры кондитерских масс в допустимых для формования методом выпрессования пределах. Для охлаждения массы в рубашку корпуса машины и в полые шнеки подается рассол температурой 10... 14 °С. Время пребывания конфетной массы в охладителе - 4-5 мин. Температура массы на выходе из охладителя 20...24 °С. Ленточным транспортером 6 охлажденная помадная масса передается на формование.

Рекристаллизация сахарозы при темперировании помадных масс. Помадные массы являются высокодисперсными системами, в которых первоначальный размер кристаллов не превышает 10 4 см. Такие системы, обладая избытком свободной поверхностной энергии, термодинамически неустойчивы и стремятся самопроизвольно уменьшить дисперсность частиц путем коагуляции или переконденсации-перетока вещества дисперсной фазы от малых к более крупным частицам через дисперсионную среду. В производственных условиях процесс рекристаллизации усиливается колебаниями температуры, а, следовательно, и пересыщения жидкой фазы, так как темперирование помадных масс осуществляется в большом объеме в цилиндрических емкостях, оборудованных пароводяной рубашкой и мешалкой. Большая вязкость массы, незначительная разница в плотности кристаллов и жидкой фазы, малая подвижность кристаллов относительно межкристального раствора не позволяют быстро и равномерно выравниваться концентрации по всему объему массы даже при медленных скоростях изменения температуры.

Передаваемая теплота от поверхности нагрева к помадной массе не успевает мгновенно отвестись и равномерно распределиться по всей массе. Таким образом, несмотря на перемешивание, в массе возникает температурный градиент. Изменение концентрации жидкой фазы, растворимости в ней сахарозы может также происходить при введении в помаду различных рецептурных добавок (подварок, припасов, масла сливочного, спирта, эссенций и др.). При колебаниях температуры или концентрации жидкой фазы периодически происходит то растворение, то рост кристаллов.

Но так как крупные кристаллы растут быстрее, а растворяются медленнее, чем маленькие, то после многократных колебаний в итоге крупные кристаллы вырастают, а мелкие уменьшаются и затем полностью растворяются. Скорость рекристаллизации возрастает с увеличением амплитуды и частоты колебания температуры, повышением дисперсности кристаллов, с уменьшением содержания твердой фазы и не зависит от количества суспензии. Отсюда следует, что процесс темперирования должен быть кратковременным и проводиться в тонком слое, а помада на выходе из помадосбивальной машины должна иметь температуру, близкую к температуре ее формования. Перегрев помадной массы усиливает процесс рекристаллизации, повышает растворимость сахарозы, что снижает содержание твердой фазы за счет растворения самых маленьких кристаллов. Качество помадной массы при этом ухудшается.

Сироповарочная установка ШСА.

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 б, снабженная расширителем 7, пароотделитель 8, вентилятор 11, сборник готового сиропа 9 с сетчатым фильтром и шестеренный насос 10.

Рисунок 7. Сироповарочный агрегат ШСА

Принцип действия сироповарочной установки ШСА основан на растворении сахара в патоке под давлением с добавлением воды, что обеспечивает наиболее короткий производственный 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 приемную воронку смесителя-растворителя 4. В эту же воронку дозатором из бункера 3 подается сахар-песок. Температура патоки и воды, подаваемых в смеситель, 65.. .70 °С (температура инвертного сиропа не должна превышать 40.. .50 °С). В смесителе 4 рецептурная смесь обрабатывается в течение 3,0.. .3,5 мин и нагревается до 65.. .70 °С. Эта смесь имеет влажность 17... 18 % и представляет собой кашицу с не полностью растворенными кристаллами сахара.

Плунжерным насосом 5 кашицеобразная смесь подается в змеевик варочной колонки 6. На выходе из колонки змеевик соединен с расширителем 7, внутри которого установлен диск с отверстием диаметром 10... 15 мм. Диск оказывает сопротивление, потоку движущейся рецептурной смеси, обеспечивая тем самым избыточное давление в змеевике 0,17.. .0,20 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... 125 °С. В результате повышения температуры происходит более быстрое 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 снабжен фильтром с ячейками диаметром 1 мм. По мере необходимости готовый карамельный сироп перекачивают к местам потребления шестеренным насосом 10.

2. Тестомесильные машины: стадии смешения теста, их характеристика, классификация машин, конструкции машин и особенности их работы

Приготовление теста, его разделка, расслойка и выпечка являются основными производственными процессами хлебопечения, предопределяющими качество готовой продукции. Оборудование для этих технологических процессов составляет производственную линию. Состав и компоновка тестоприготовительных агрегатов и тесторазделочных линий, принцип действия и конструкции тестомесительных, делительных и формовочных машин зависят от выбранных технологических схем производства и свойств перерабатываемого сырья. Как правило, хлебопекарное оборудование, имеющее одинаковое функциональное назначение, но обрабатывающее ржаные или пшеничные полуфабрикаты, существенно отличается по конструкции и характеру движения рабочих органов.

В производственных линиях хлебозаводов все большее распространение получают машины и аппараты периодического действия, позволяющие четко реагировать на колебания спроса и оперативно изменять ассортимент вырабатываемой продукции. Оборудование производственных линий должно обеспечивать возможность регулирования технологических параметров полуфабрикатов в широких пре делах, так как значительное количество поступающего на предприятия основного сырья характеризуется пониженными хлебопекарными качествами.

Особое место в хлебопекарном производстве занимают печи, являющиеся ведущим оборудованием, от которых зависит производственная мощность и экономические показатели предприятия. Создание новых технологий производства хлебных изделий является основой совершенствования технической базы хлебопекарной отрасли, что приводит к повышению качественных показателей выпускаемых машин и аппаратов, расширению номенклатуры оборудования и приборов.

Назначение и классификация тестомесильных машин.

Замес хлебопекарного теста заключается в смешивании сырья (муки, воды, дрожжей, соли, сахара и других компонентов) в однородную массу, придании этой массе необходимых структурно-механических свойств, насыщении ее воздухом и создания, таким образом, благоприятных условий для последующих технологических операций. Замес не простой механический процесс, он сопровождается биохимическими и коллоидными явлениями, повышением температуры замешиваемой массы. Тестомесильные машины в зависимости от рецептурного состава и особенностей ассортимента должны оказывать различное воздействие на тесто и последующее его созревание. От работы тестомесильных машин зависит в итоге качество готовой продукции.

В зависимости от структуры рабочего цикла тестомесильные машины делят на машины периодического действия и машины непрерывного действия. Машины периодического действия снабжают стационарными месильными емкостями (дежами) или сменными (подкатными дежами) дежи бывают неподвижными, со свободным или принудительным вращением. По интенсивности воздействия рабочих органов на обрабатываемую массу месильные машины делятся на три группы: тихоходные, с усиленной механической проработкой и интенсивные. При этом величина удельной энергии, расходуемой на замес, возрастает от 2…4 до 25…40 Дж/г.

Конструкция тестомесильной машины во многом определяется свойствами замешиваемого сырья. Эластично-упругое тесто требует более интенсивного проминания, чем пластичное. Для замеса теста из пшеничной муки высшего и 1 сортов, проявляющего выраженную упругость и эластичность, следует применять машины со сложной траекторией движения месильного органа в одной плоскости или с пространственной траекторией лопасти, а также машины с двумя вращающимися месильными органами. Для замеса пластичного теста (из пшеничной обойной или ржаной муки) можно использовать машины более простой конструкции, например, с вращающимся месильным органом. В зависимости от траектории месильных органов выделяют тесто месильные машины с простым, вращательным, планетарным и пространственным движением. По расположению оси месильного органа различают машины с горизонтальной, наклонной и вертикальной осями. По виду получаемых полуфабрикатов различают машины для замеса густых опар и теста влажностью 30…50%, для приготовления жидких опар, заквасок и питательных смесей влажностью 60…70%.

В зависимости от используемой системы управления тестомесильные машины бывают с ручным, полуавтоматическим и автоматическим управлением. Процесс замеса хлебопекарного теста состоит из трех последовательных стадий: механического смешивания, образования структуры и пластификации. Механическое смешивание завершается образованием трехфазной смеси с высокой равномерностью распределения компонентов, В процессе перемешивания происходит увлажнение сухих компонентов, их диспергирование, агрегация. Эту стадию следует проводить как можно быстрее. В этом случае можно достичь равномерного смешивания компонентов с минимальными затратами энергии.

Вторая стадия - образование структуры - характеризуется выравниванием влагосодержания, диффузией влаги внутрь частиц муки, набуханием белков и переходом в раствор водорастворимых компонентов муки. Здесь заметно возрастает усилие сдвига массы и, следовательно, потребление энергии на привод месильной машины. При набухании большую часть влаги впитывают белковые вещества. Водопоглощение крахмала муки достигает 30%, однако скорость поглощения влаги крах - малом выше, чем белками. Вязкость теста увеличивается. На скорость течения второй стадии оказывают влияние свойства муки, степень измельчения крахмальных зерен, температура и рецептурные добавки, вносимые в тесто. При поглощении влаги белки сильно увеличиваются в объеме, образуя клейковинный скелет, скрепляющий набухшие крахмальные зерна и нерастворимые частицы муки. Вторая стадия замеса не требует энергичной проработки.

Третья стадия - пластификация - сопровождается структурными изменениями крахмальных зерен и образованием клейковинной решетки, связывающей крахмальные зерна. При этом они частично измельчаются и обволакиваются белковыми пленками, которые также претерпевают структурные изменения. Спиралеобразные молекулы полипептидов раскалываются и разрыхляют структуру белков, образуя клейковинные пленки. Такие структурирование пленки создают хороший газоудерживающий скелет теста. Третья стадия требует усиленного механического воздействия, поскольку с образованием клейковинных пленок одновременно разрушаются молекулы клейковины. На третьей стадии происходят выравнивание структуры теста и ее измельчение, что в дальнейшем при брожении способствует образованию равномерной мелкопористо.

При сравнительной оценке эффективности работы месильных органов необходимо учитывать, что механизм структурообразования при реализации разных видов деформации в процессе замеса существенно различается. При деформации растяжения происходит вытягивание белковых цепей и их ориентация в направлении деформирующих сил. Растяжение обеспечивает получение значительного количества длинных цепей, которые меньше рвутся на отдельные фрагменты, уменьшают количество узлов сетки полимера и вытягиваются на большую длину. Та кой клейковинный каркас обеспечивает большую растяжимость и малую упругость теста.

При сдвиговой деформации механическая деструкция полимера протекает более интенсивно, цепи рвутся на относительно короткие фрагменты, которые при взаимодействии образуют достаточно частую сетку, приобретающую большую упругость (прочность) и меньшую растяжимость. Учитывая малые размеры и относительно редкое расположение белковых макромолекул в частицах муки, без приложения деформаций сжатие-сдвиг при замесе макромолекулы развертываются медленно и менее полно, что должно уменьшить долю цепей белка, участвующих в структурообразовании, что особенно наглядно видно при уменьшении количества белка в муке. Таким образом, деформация сдвига в большей степени повышает вязко-упругие свойства тестовых полуфабрикатов, а растяжения-де формационные. Рациональное сочетание таких воздействий обеспечивает улучшение качества хлеба, в частности, его формоустойчивость, особенно при переработке слабой муки.

Пластификация должна происходить при таких скоростях сдвига материала, когда не нарушается его сплошная среда, а скольжение и трение по рабочим поверхностям сведены к минимуму, исключено значительное перемещение (перебрасывание) рабочими органами пластификатора отдельных объемов теста внутри месильной камеры. Перспективным является такой способ пластификации, когда рабочие органы не скользят в массе обрабатываемого материала, а прокатываются и при защемлении деформируют его. Увеличение степени механической обработки ускоряет процесс созревания теста, улучшает его реологические свойства и газоудерживающую способность. Это связано с более быстрым образованием клейко вины, накоплением коллоиднорастворимой фазы белков и их водорастворимой фракции.

Механическая обработка сказывается также и на свойствах крахмала, связывающего около половины влаги теста. Экспериментально доказано, что механическое воздействие на крахмал, при водящее к повреждению и измельчению крахмальных зерен, значительно усиливает процессы гидролиза крахмала под воздействием кислот и амилолитических ферментов. Интенсивный замес оказывает положительное влияние на водопоглотительную способность муки, обеспечивает возможность выдерживания нормированной влажности теста из муки разного хлебопекарного достоинства и, соответственно, соблюдения установленных норм выхода изделий. В качестве показателя, характеризующего степень механической обработки теста при замесе, принято использовать величину удельной работы замеса

a=А/m

А - работа замеса, кДж;

m - масса теста в деже, кг;

А=Nj/n

N - мощность электродвигателя тестомесильной машины, кВт;

j - продолжительность замеса, с;

n - КПД привода;

a=N/(nП),

П - производительность машины, кг/с.

По величине удельной работы все тестомесильные машины можно разделить на следующие группы: для обычного замеса а = 2…4 Дж/г; для усиленной механической обработки а = 9…11 Дж/г; для интенсивного замеса а = 25…40Дж/г. В качестве дополнительных характеристик используют показатель интенсивности замеса.

q=N/(nm)

n - частота вращения (качания) лопасти.

Установлено, что усиленную механическую обработку целесообразно использовать в сочетании с большими густыми опарами, а интенсивный замес - с жидкими тестовыми полуфабрикатами. Интенсивная механическая обработка теста при замесе позволяет сократить продолжительность брожения теста перед разделкой до 20…30 мин вместо 1,5…2,0 ч при обычном замесе. Это дает в среднем 1% экономии сухих веществ муки на брожение. Кроме того, удельный объем хлеба повышается на 15…20%, улучшаются структура пористости, цвет и эластичности мякиша. Исследования технологической эффективности интенсивной механической обработки теста в зависимости от качества муки, наличия рецептурных добавок, различного рода улучшителей и схемы тестоприготовления показали, что степень интенсивности механической обработки должна варьировать в широких пределах в зависимости от количественных и качественных показателей клейковины муки.

Так, для теста муки со слабой клейковиной оптимальный уровень энергозатрат на замес при мерно в 3 раза меньше, чем для теста из муки с сильной клейковиной. Машины для интенсивного замеса отличаются высокой энергоемкостью, поэтому в условиях значительного роста стоимости электроэнергии их использование целесообразно только после учета всех существующих факторов. Эффективным методом снижения энергоемкости является двухстадийный способ приготовления теста с выдержкой между стадиями. Сначала необходима гомогенизация компонентов в скоростном смесителе путем быстрого контакта дисперсных частиц муки с дисперсионной средой жидкого полуфабриката. На стадию гомогенизации затрачивается сравнительно небольшая доля энергии. После гомогенизации проводят механическую обработку теста - пластификацию, обеспечивающую максимальный расход энергии на де формацию полуфабриката. Брожение между стадиями не только существенно улучшает технологические свойства теста и качество хлеба, но и вследствие интенсивного протекания биохимических и коллоидных процессов значительно снижает расход энергии на замес.

Тестомесильная машина периодического действия ТММ-1М.

Особенностью работы тестомесильных машин периодического действия с подкатными дежами является то, что перед замесом в дежу загружают определенную порцию компонентов, дежу подкатывают и фиксируют на фундаментной площадке тестомесильной машины. После замеса дежу с тестом помещают в камеру брожения, где происходит его созревание в течение нескольких часов. К месильной машине в это время подкатывается следующая дежа, и цикл повторяется. На одну месильную машину приходится от 5 до 12 дежей в зависимости от производительности линии. Поскольку масса дежи с тестом достигает 300-500 кг полы тестомесильных отделений выкладывают плитками. Перемещение дежей требует применения физического труда, поэтому в отдельных конструкциях тестоприготовительных агрегатов используются специальные конвейеры (кольцевые, цепные) для механизации перемещения дежей.

В тестомесильных машинах со стационарными дежами замешенное тесто сразу же поступает в специальные емкости для брожения. Влажностью не менее 39% при выработке различных сортов сдобных булочных изделий на хлебопекарных предприятиях малой мощности и в кондитерских цехах.

Тестомесильная машина ТММ-1М с подкатной дежой

Рисунок 8. а - общий вид; б - подкатная дежа

Машина состоит из станины 7, рычага 2 с месильным органом 13 и направляющей лопаткой 17, ограждения 1 месильного органа и при вода. Месильный рычаг опирается на шарнирную вилку 3. Хвостовик рычага вставлен в подшипник, укрепленный в кривошипе 4, который смонтирован на ступице звездочки 5. Замес теста производится в подкатной деже емкостью 140 л. дежа (рисунок 8) состоит из трехколесной каретке 18, на которой установлена сварная емкость 19. К днищу емкости приварен фланец 21 со шлицевой втулкой 20, укрепленной в ступице 23 каретки. В этой ступице расположен шлицевой валик с квадратным хвостовиком 22. дежа накатывается на площадку 14 при этом квадратный хвостовик шлицевого валика дежи входит в квадратное гнездо диска 16. После автоматического фиксирования в дежу поступают мука и жидкие компоненты.

Машина приводится в движение от электродвигателя 8 через главный редуктор 11. Вал червячного колеса имеет два выходных конца. На одном конце укреплена звездочка 10 цепной передачи 9, вращающая звездочку 5, которая приводит в движение месильный рычаг. Другой конец вала через муфту и соединительный валик 12 передает движение червячному редуктору 15. На валу червячного редуктора 15 расположен диск 16, на котором вращается дежа. Для проворачивания месильного рычага вручную на противоположном конце вала электродвигателя за креплен маховик 6. Освобождение дежи после замеса производится при помощи специальной педали.

Тестомесильная машина Т2-М-63.

Применяется для замеса высоковязких полуфабрикатов (бараночного и сухарного теста).

Рисунок 9. Тестомесильная машина Т2-М-6З со стационарной дежой

Машина (рисунок 9) состоит из металлической корытообразной емкости 18 объемом 0,38 м которая закрыта стационарной крышкой 10. Внутри емкости расположены два месильных лопастных органа 11, укрепленных на двух параллельных валах - переднем 1 7и заднем 12, установленных в горизонтальной плоскости. Месильные органы вращаются навстречу друг другу с частотой 38 мин - от электродвигателя 7 через клиноременную передачу и две пары косозубых зубчатых передач. Подача муки и жидких компонентов для замеса теста производится через горловину 4 и патрубок З при вращении месильных органов.

Замес теста производится путем обработки компонентов между вращающимися лопастями и стенками емкости. По окончании замеса емкость поворачивается на угол 800 вокруг оси переднего вала и выходит из-под стационарной крышки 10. Одновременно открывается откидная крышка 9, и тесто выгружается через люк. Поворот емкости для выгрузки теста осуществляется от реверсивного электродвигателя 8, который через клиноременную передачу вращает винт 13. Этот винт перемещает гайку которая входит двумя штифтами в продольные пазы рычага 16, укрепленного на днище емкости. В результате рычаг поворачивает емкость для выгрузки теста. Выключение электродвигателя в крайних положениях емкости осуществляется автоматически с помощью конечных выключателей 14. Месильная емкость и все элементы машины смонтированы на станине 15. Электрооборудование смонтировано в шкафу 2 Элементы привода машины, представляющие опасность для обслуживающего персонала, за крыты ограждениями 1, 5 и 6.

Тестомесильная машина А2-ХТМ с планерном движения рабочего органа.

Тестомесильная машина А2-ХТМ с планетарным движением рабочего органа обеспечивает усиленную механическую обработку теста. Эта подкатная дежа емкостью 140 л в процессе замеса неподвижна. Машина состоит из фундаментной плиты, станины, траверсы, с установленными на ней механизмом поворота, и приводом, месильного органа, крышки, месильного органа, ограждения, поддон, и электрооборудования, встроенного в станину. На фундаментной плите расположены направляющие пальцы, отверстия для установки и фиксации подкатной дежи в рабочем положении, а также электроблокировки фиксации дежи. На фундаментной плите закреплена станина с направляющими, на которые устанавливается выдвижной блок с электрооборудованием.

Траверса шарнирно соединена с неподвижной осью станины, что обеспечивает возможность ее поворота на угол 60° относительно неподвижной оси. Механизм поворота траверсы состоит из электродвигателя, клиноременной передачи и винтовой пары. Корпус гайки имеет две оси с сухарями, соприкасающимися с рабочей поверхностью упора стойки. Вращение от электродвигателя посредством клиноременной передачи передается на винт, которое преобразуется во вращательное движёние траверсы, так как корпус гайки винтовой пары неподвижен.

Привод месильного органа состоит из электродвигателя, клиноременной передачи и планетарного редуктора. Вращение от электродвигателя посредством клиноременной передачи и планетарного редуктора передается месильному органу. Месильный орган совершает вращательное движение вокруг собственной оси и планетарное вокруг оси дежи. Аналогичную конструкцию имеет машина А2-ХТ2-Б для замеса теста в дежах емкостью 330 л. Планетарное движение рабочего органа может использоваться при замесе тестовых полуфабрикатов влажностью от 35 до 54%. для мало вязких полуфабрикатов вместо Ф-образной месильной лопасти применяется спиралевидная конструкция, которая вызывает линии тока, чрезвычайно благоприятные для их перемешивания, поскольку весь объем обрабатываемого материала находится в движении.

Тестомесильная машина ХПО-З со стационарной дежой.

Рисунок 10. Тестосмесительная машина ХПО/3

Тестомесильная машина ХПО/З со стационарной дежой скомпонована в единый агрегат с подъемоопрокидывателем. Машина (рисунок 10) состоит из следующих основных узлов: колонны 1, каретки 2, электрооборудования З, тестомесильного устройства 4, стационарной дежи 5. Колонна 1 служит в качестве направляющей для каретки 2 при подъеме дежи 5. Внутри колонны смонтирован ходовой винт. Колонна монтируется на основании сварной конструкции, на верхнюю поверхность которой устанавливают электродвигатель привода вращения ходового винта.

Тестомесильное устройство 4 предназначено для двухскоростного замеса теста и представляет собой сварную станину, на которой расположены траверса, приводы вращения рабочего органа и дежи, дежа и ограждения. Траверса представляет собой сварную коробку, в которой смонтированы подшипниковые опоры вертикального вала, рабочего органа и дежа. На траверсе находится ограничительная поворотная рамка, обеспечивающая остановку приводов вращения рабочего органа и дежи в случае ее подъема, дежа емкостью 360 л выполнена из нержавеющей стали с полированной внутренней поверхностью. Монтируется на вращающемся столе. Каретка 2 представляет собой коробку, которая крепится болтами к сварному корпусу. На двух боковых щеках корпуса расположены ролики, необходимые для перемещения каретки по направляющим колонны. Внутри корпуса установлена гайка, обеспечивающая вертикальное перемещение тесто месильного устройства по ходовому винту. Процесс двухскоростного замеса теста осуществляется в ручном и автоматическом режимах работы. Установка времени замеса теста на первую и вторую скорости, пуск машины, выбор высоты подъема и опускания осуществляются вручную, включение второй скорости замеса те ста - автоматически.

Пределы влажности замешиваемого теста - 30…45%. В процессе замеса дежа вращается с частотой 11,5 мин. а рабочий орган - на первой стадии замеса с частотой 81,5 мин. на второй - с частотой 163 мин. Выгрузка теста осуществляется с пульта управления и заключается в подъеме и опрокидывании тестомесильного устройства, которое поворачивается в одно из четырех положений - на двух уровнях влево и вправо. Угол поворота дежи при выгрузке теста составляет 90°. Скорость подъема и опускания дежи равна 0,2 м/с.

Машина Ш2-ХТ2-И для интенсивного замеса теста.

Рисунок 11. Тестомесильная машина Ш2-ХТ2-И

Тестомесильная машина Ш2-ХТ2-И для интенсивного замеса пшеничного и ржано-пшеничного теста (рисунок 11) может использоваться в агрегатах для приготовления теста ускоренным способом, а также работать автономно. Машина состоит из стационарной месильной емкости 5 с полуцилиндрическим днищем, изготовленной из нержавеющей стали. Внутри емкости расположен месильный орган из двух крестовин 6, соединенных между собой штангой 7. Каждая из крестовин укреплена на отдельном шлицевом валу 2, который расположен в опорах З и поворотных цапфах 4. Каждая крестовина месильного органа имеет самостоятельный при вод и вращается от трехскоростного электродвигателя 9 через клиноременную передачу, цилиндрический редуктор 10 и зубчатую цепную передачу. Натяжение цепи осуществляется с помощью натяжного устройства. Благодаря принятой конфигурации месильного органа, тесто в процессе замеса перемещается по сложной траектории, в результате чего обеспечивается его интенсивная механическая обработка. Над месильной емкостью 5 на кронштейне закреплена неподвижная крышка. Для обеспечения герметизации крышка и месильная емкость имеют совместное лабиринтное уплотнение. В крышке расположены патрубок 8с шибером для загрузки муки и два штуцера с кранами для подачи в емкость жидких компонентов.

Подача муки и жидких компонентов в емкость прекращается поворотом шибера и кранов через систему рычагов. Выгрузка теста по окончании замеса осуществляется путем поворота месильной емкости вокруг горизонтальной оси на угол 120°.В процессе замеса теста емкость закрепляется в горизонтальном положении фиксатором при помощи рукоятки. Все элементы машины смонтированы на станине 1, состоящей из двух стоек и основания. Управление работой машины осуществляется от отдельно стоящего блока управления, смонтированного в правой стойке станины.

Замес теста в машине осуществляется в трех режимах движения месильного органа по заранее заданной программе в зависимости от хлебопекарных свойств муки. Частота вращения месильного органа соответственно равна 60, 90, 120 мин Продолжительность работы на каждой скорости обусловливается свойствами сырья. Суммарное время замеса на трех скоростях варьирует от 2,5 до З мин. При необходимости замес может осуществляться в автоматическом режиме на двух скоростях. Необходимое время обработки на соответствующей скорости устанавливается при помощи реле, расположенного на панели пульта управления. 7.3. Тестомесильные машины непрерывного действия. Тестомесильные машины непрерывного действия входят в состав тестоприготовительных агрегатов и имеют стационарную емкость в виде одной или двух рабочих камер с месильными органами разнообразной формы, вращающимися на горизонтальном валу.

Тестомесильная машина Х-26А.

Рисунок 12. Тестосмесительная машина Х-25А

Тестомесильная машина Х-26А относится к тихоходным машинам и используется в бункерном тестоприготовительном агрегате. Машина (рисунок 12) состоит из станины 7, месильной емкости 6, питателя 1 с ворошителем и сигнализаторами уровня муки 8, барабанного дозатора муки 2. Месильная емкость сверху закрыта двумя крышками 4 и 5 из органического стекла. Крышка 4 укреплена на съемной крышке З, выполненной из нержавеющей стали. В крышке З имеются отверстия для подачи жидких компонентов и опары. Замешанная опара или тесто выгружаются через отверстие 9. Электродвигатель и все приводные механизмы закрыты ограждениями 10, в которых имеются двери. Управление работой машины осуществляется с пульта управления 11. Месильная емкость 11 (рисунок 5-б) имеет корытообразную форму и выполнена из нержавеющей стали. Внутри емкости в выносных подшипниках качения 1 и 9 расположены два параллельных вала 8, на которых укреплены съемные месильные лопасти 10. Каждая лопасть расположена под углом к оси вала. С целью регулирования интенсивности замеса, а также производительности машины угол между осью месильного вала и касательной к поверхности лопасти можно изменять при помощи гаек 6. После установки вручную необходимого угла лопасть фиксируют с помощью втулки 7. Втулка имеет коническое отверстие с одной стороны, совпадающее с криволинейной поверхностью вала. После установки лопасти гайки затягивают.

В торцевых стенках емкости имеются уплотнения. Уплотняющими элементами являются торцевые поверх скребка 5 и кольца 4, которое поджимается к поверхности прижимной гайкой 2 через рези новое демпфирующее кольцо 12. Прижимная гайка фиксируется винтом З. Регулирование количества под муки осуществляется изменением угла поворота дозировочного барабана. Для контрольного отбора муки в боковой части корпуса машины имеется окно, которое закрывается откидной крышкой.

Тестомесильная машина А2-ХТТ для усиленной механической обработки полуфабриката.

Рисунок 13. Тестомесильная машина А2-ХТТ

Тестомесильная машина А2-ХТТ предназначена для замеса опары и теста из пшеничной и ржаной муки в широком диапазоне влажности 33-54% и обеспечивает усиленную механическую обработку полуфабриката. Рабочая камера машины (рисунок 13) представляет собой корытообразный корпус 8, изготовленный из нержавеющей стали, внутри которого расположен центральный вал 10. На валу закреплены месильные элементы. Первые по ходу движения теста три элемента выполнены в виде винтовых крыльчаток 9 (зона смешивания), остальные четыре - в виде плоских дисков 7 (зона пластифицирования). Съемный блок З состоит из шести перегородок по одной между двумя соседними подвижными элементами. Сверху корпус закрыт перфорированной крышкой 4, позволяющей наблюдать за процессом замеса.

Жидкие компоненты поступают через патрубок 1, структурированные (закваски, заварки) - через патрубок 2. Мука из дозатора направляется в переднюю часть рабочей камеры, где она смешивается винтовыми крыльчатками с жидкими компонентами при одновременном перемещении вдоль вала. Вращающиеся плоские диски обеспечивают усиленную обработку и пластификацию массы. Неподвижный скребок 5, установленный между валом и разгрузочным патрубком, способствует ускоренной выгрузке готового теста. Готовое тесто выгружается через патрубок 6. Для эффективного замеса большое значение имеют скорость и траектория движения месильного органа, количество увлекаемого им тес та, форма дежи и физико-механические свойства полуфабриката. Чем меньше теста захватывается месильным органом, тем лучше оно разминается и растягивается, тем лучше и быстрее происходит замес теста. Однако слишком малое количество полуфабриката, увлекаемое месильным органом, также нежелательно. При наличии двух месильных органов обеспечивается более интенсивный замес теста.

Тестомесильные машины непрерывного действия при определенных условиях могут деформировать колебания при подаче компонентов и сне жать тем самым влияние погрешности дозирования на реологические и технологические свойства тестовых полуфабрикатов. При анализе влияния объема у перемешивания тестомесильной машины непрерывного действия на ее способность выравнивать исходные колебания влажности полуфабриката была установлена зависимость следующего вида

А - амплитуды колебаний влажности теста на выходе и входе тестомесильной машины;

р - плотность теста, кг/м.

II - производительность.

w - частота колебаний.

Если ввести в рассмотрение время Т распределения какой-либо фазы смеси в объеме всего материала, то при О) < влажность теста на выходе точно повторяет возмущения на входе, при О)> 1 затухание всех возмущений, пропорциональное их частоте. При работе машин непрерывного действия это свойство проявляется в том, что определенная периодичность в подаче дозировочными станциями.

Список литературы

тестомесильный машина сироповарочный помадный

1. Общая технология пищевых производств. / Под ред. Л.П. Ковальской. - М.: Колос, 1997.-751 с.

2. Стабников В.Н., Остапчук Н.В. Общая технология пищевых продуктов. - К.: Вища школа, 1980.-304 с.

3. Хромеенков В.М. Технологическое оборудование хлебозаводов и макаронных фабрик: учеб. Изд. / В.М. Хромеенков. - СПб: ГИОРД, 2004. - 496 с.

4. Цыганова Т.Б. Технология хлебопекарного производства: учеб. изд. / Т.Б. Цыганова. - М.: ПрофОбрИздат, 2002. - 428 с.

5. Машины и аппараты пищевых производств: учеб. для вузов/С.Т. Антипов [и др.]; под ред. Акад. РАСХН В.А. Панфилова. - М.: Высшая школа, 2001.-680 с.

6. СТП ИрГТУ 05-04. Стандарт предприятия. Система качества подготовки специалистов./ Введен 2005-01-01.

Размещено на Allbest.ru