Модернизация оборудования для приготовления шоколадных масс

Производство шоколадных масс состоит из следующих этапов:

Смешивание рецептурных компонентов, измельчение, конширование, темперирование, формирование, охлаждение, упаковывание, и на каждой стадии используют определенное оборудование.

1.1 Технология производства шоколадной массы

Шоколадная масса - это полуфабрикат, полученный смешиванием сахарной пудры с какао-маслом, какао тертым и добавками.

Рис.1.5. Классификация шоколадных масс по видам

Из рисунка 1.5. "Классификация шоколадных масс по видам" можно сказать, что из шоколадной массы без добавок (т. е. натуральной) готовят натуральный шоколад, а с наполнителями - шоколад с добавками. Шоколад обоих видов может быть обыкновенным и десертным; в десертном дисперсность частиц большая.

Шоколадная масса в зависимости от температуры находится в твердом и жидком состоянии.

Добавки могут быть двух типов:

содержащие свободный жир, который с какао-маслом дает жировую смесь. По реологическим характеристикам такая смесь отличается от какао-масла. Добавки этого типа можно вводить в небольших количествах;

не содержащие свободного жира, их можно вводить в значительных количествах, например ореховую крупку. Это крупные добавки. За счет них значительно снижается расход какао-бобов в производстве шоколада.

Разновидностью шоколадной массы является шоколадная глазурь. Большая текучесть шоколадной глазури обусловлена повышенной жирностью.

Шоколадные массы по классификации П.А. Ребиндера являются структурированными системами. Их структурообразование происходит за счет молекулярных сил сцепления между частицами твердой фазы через тонкие прослойки дисперсионной среды - какао-масла.

Наиболее значительным фактором, обусловливающим структурообразование дисперсных систем, является размер частиц твердой фазы. Количество твердых частиц, или дисперсность (D), выражают в процентах. Например, обыкновенная шоколадная масса содержит 92 % частиц размером до 35 мкм, т. е. ее дисперсность 92 %. Дисперсность десертной шоколадной массы без добавок не менее 97 %, а с добавками 96 %. Определение дисперсности производится по методу Реутова.

Процесс приготовления шоколадных масс является весьма важным, так как их качество обусловливает качество получаемого шоколада.

При приготовлении и обработке шоколадных масс складываются вкусовые и ароматические свойства шоколада.

По принципу действия рецептурно-смесительные станции можно разделить на два вида: непрерывного действия с дозированием рецептурных компонентов в потоке и периодического действия со взвешиванием и смешиванием рецептурных компонентов и непрерывной подачей массы на дальнейшую обработку.

Процессы приготовления шоколадных масс с использованием периодически действующих машин требуют больших затрат физического труда. При перемещении масс от аппарата к аппарату возникают потери, получаемые партии смесей не вполне однородны, велики затраты времени на каждый цикл, а оборудование и инвентарь занимают значительную производственную площадь.

В 1956 г. работники фабрики «Красный Октябрь» и ВНИИ кондитерской промышленности создали первую в нашей стране механизированную линию производства шоколадных масс.

Процесс приготовления шоколадной массы на поточных линиях состоит из следующих операций:

- составление рабочей рецептуры (расчет расхода компонентов в минуту),

- дозирование компонентов шоколадной массы,

- их смешивание,

- измельчение,

- разведение какао маслом,

- введение «разжижителя» и ароматизирующих веществ,

- гомогенизация шоколадной массы.

На линии (рис. 1.6) осуществляется весовое дозирование компонентов шоколадной массы. Сахар-песок из бункера 1 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 2 из емкости 5, снабженной перемешивающим лопастным валом 4. Он предназначен для предотвращения зависания сыпучего продукта. Из темперирующих сборников 6 и 7 насосами 8 в приемники 10 я 9 подаются жидкие компоненты: какао тертое и какао-масло. 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.

Рис. 1.6. Схема поточной линии периодического действия производства шоколадных масс: 1 - загрузочная воронка с системой пневматической транспортировки сахара; 2,3 -шнек; 4 -перемешивающие лопастные валы; 5 - промежуточный бункер для сахара; 6,7 -темперирующий сборник; 8 - спаренный плунжерный насос-дозатор для какао масла и какао тертого; 9,10 -приемники; 11, 13 -приемник; 11 - пятивалковая мельница; 12 - молотковая дробилка; 14 - дозатор для «разжижителя», 15 - дозатор для эссенции; 16 - эмульсатор; 17 -смешивающие валы; 18 - сборник накопитель; 19 -закрывающиеся заслонки; 20 - коншмашины; 21 - система, состоящая из двух горизонтальных и одного вертикального шнеков; 22 - разгрузочные устройства; 23 - стальной ленточный конвейер; 24 - пятивалковые мельницы; 25 - дистанционный дозатор; 26 - ленточный транспортер; 27 - ротационные коншмашины; 28 - насосы.

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 от индивидуальных электродвигателей мощностью 29,5 кВт. Емкость смесителя имеет продолговатую форму и снабжена водяной рубашкой (температура смешивания 40--45°С). Время смешивания составляет 10--30 мин и задается реле времени.

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

Сборник-накопитель представляет собой ванну, снабженную водяной рубашкой, двумя мешалками 20 ленточного типа. Системой, состоящей из двух горизонтальных и одного вертикального шнеков 21, рецептурная смесь разгружается из сборника-накопителя 18 и подается на стальной ленточный конвейер 23, связанный с группой пятивалковых мельниц 24.

В полученной рецептурной смеси содержатся крупные частицы сахара, какао тертого и других компонентов. Для тонкого измельчения этих частиц (до размера менее 30 мкм) и придания шоколаду 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 об/мин).

Рецептурная смесь 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 в одну или несколько установленных на линии ротационных коншмашин 27. В эти же машины автоматическим дистанционным дозатором 25 подается какао-масло и разжижители. В процессе коншнрования, длящегося 4-10 ч или более, операция приготовления шоколадной массы заканчивается. Готовый продукт насосами 28 перекачивается на производственные участки.

В модернизированных поточных линиях (рис. 1.7.) дозировка жидких компонентов осуществляется не насосами, а дозаторными станциями роторного типа, а сахара и сухого молока - спаренным дозатором карманного типа.

Рис. 1.7. Модернизированная поточно-механизированная линия производства шоколадных масс: 1 - воздуходувка; 2 - электродвигатель; 3 - загрузочная воронка для сахара; 4 - эжекторный питатель; 5 - трубопровод пневматического транспорта сахара; 6 - циклон; 7 - рукавный фильтр; 8 - приемный бункер для сахара; 11, 29 - электронные сигнализаторы уровня; 10 - шнек; 12 - вал привода дозаторов; 13 - дозатор для сахара и сухого молока; 14 - дозатор карманного типа для какао тертого; 15 - электродвигатель; 16 - редуктор; 17 - первый рецептурный смеситель; 18 - дозатор для какао масла; 19 - дозатор для жира; 20 - пятивалковая мельница; 21 - второй смеситель; 22 - электродвигатель; 23 - эмульсатор; 24 - насос; 25 - сборник для готовой глазури; 26 - трубопроводы кольцевой системы; 27 - трехсекционный бак с обогревом; 28 - автоматический клапан.

Жидкие полуфабрикаты (какао тертое, какао масло и кондитерский жир) подаются насосами в закольцованную систему трубопроводов 26 и из них отбираются через автоматические клапаны 28 в бак 27, состоящий из трех секций. Из каждой секции дозаторами роторного типа 14, 18 и 19 жидкие компоненты подаются в рецептурный смеситель (жир и часть какао масла подаются во второй смеситель 21 на разведение). Сахар и сухое молоко подаются в рецептурный смеситель спаренным дозатором 13. Для подачи сахара в поточной линии используется пневматический транспорт. Подаваемый по трубопроводу 5 сахар отделяется от воздуха в циклоне 6, накапливается в бункере 8 и из него системой шнеков 10 направляется на поточные линии.

Полученная в рецептурном смесителе масса вальцуется на пятивалковой мельнице 20, разводится в смесителе 21 и, пройдя эмульсатор 23, подается в промежуточный сборник 25, из которого насосом 24 перекачивается на производственные участки.

1.2 Средства механизации при производстве шоколадных масс

Устройство (рис. 1.8.) предназначено для производства жидких и полужидких шоколадных масс, в частности для обработки какао тертого. Устройство содержит вертикальную емкость из двух пересекающихся вдоль оси цилиндров с размещенными в них валами и телами измельчения. Каждый вал снабжен эксцентрично установленными дисками с одинаковым эксцентриситетом. Два диска, расположенных в средней части вала, имеют одинаковое направление эксцентриситета. Диски, размещенные ниже, установлены с равномерным изменением угла эксцентриситета по окружности в сторону вращения вала. Диски, установленные выше средних, установлены зеркально нижним. Устройство оснащено охлаждающей рубашкой. Система загрузки обеспечивает предварительную подготовку продукта к тонкому помолу. Система разгрузки предусматривает отделение тел измельчения от продукта. В устройстве улучшены условия силового воздействия измельчающих тел на перерабатываемый продукт, повышены надежность и производительность, выравнивается гранулометрический состав продукта.

Устройство (рис.1.9.) для непрерывной подачи ингредиентов шоколада типа шоколадных хлопьев в конш-машину непрерывного действия, имеющее средства предотвращения прилипания, чтобы предотвратить прилипание ингредиентов к поверхности устройства, подвергнутой действию ингредиентов. Использование группы изобретений позволит предотвратить прилипание ингредиентов шоколада.

Рис.1.8. Устройство для обработки шоколадных масс

Рис.1.9. Устройство для непрерывной подачи ингредиентов шоколада

В области производства шоколада известны конш-машины, которые обычно эксплуатируются в периодическом режиме. Иными словами, конш-машина заполняется ингредиентами, работает в течение определенного времени и шоколадная масса может быть выгружена из конш-машины после окончания процесса.

Мельница для пищевых производств с пневматическим прижимом валков (рис. 2.0.) относится к мельничным устройствам (меланжерам) и может быть использована для измельчения, перемешивания и смешивания различных пищевых продуктов, например, крупки какао, орехов, изготовления шоколада и начинок и т.д. Одновременно с измельчением меланжер производит и смешивание различных компонентов - сухих, густых и жидких.

Для снижения энергетических затрат, повышения производительности и надежности работы мельницы подпорное (прижимное) приспособление выполнено в виде дугообразных пластин, каждая из которых установлена с зазором над столом и закреплена одним концом на оси валка с внутренней его стороны, а другим - на оси следующего валка с наружной его стороны.

Недостатком конструкции валковой мельницы является невысокая эффективность измельчения, т.к. весь материал после одного нагружения эвакуируется с размольной дорожки. За одно нагружение образуется мало мелкого (кондиционного) продукта, поэтому возрастает кратность циркуляции материала в контуре: размольная дорожка - сопловый аппарат - корпус размольной камеры, что существенно снижает эффективность измельчения продукта.

Также неэффективность конструкции подпорного (прижимного) приспособления в виде двух дугообразных пластин, которые не позволяют регулировать нагрузки давления валков на размалываемый продукт, а также регулировать скорость и качество размола, обеспечивать контроль температуры размалываемого продукта.

Рис. 2.0. Мельница для пищевых производств с пневматическим прижимом валков

Изобретение (рис.2.1.) относится к кондитерскому оборудованию для розлива жиросодержащих масс. Устройство дозированного розлив жиросодержащих материалов, в частности шоколада. Изобретение позволяет дозировать жиросодержащие массы, сокращая нежелательную капельную утечку, загрязняющую расположенные ниже формы и движущийся настил.

Рис. 2.1. Устройство дозированного розлива жиросодержащих материалов.

Формы, в которые разливается шоколадная масса, обычно находятся на конвейерной ленте, расположенной под таким устройством дозированного розлива. Скорость движения форм связана со скоростью потока разливаемого растопленного шоколада.

Однако это уже известное устройство дозированного розлива имеет ряд недостатков.

Первый недостаток заключается в том, что прохождение шоколада сквозь отверстия происходит в результате всасывания самого шоколада, вследствие чего существует риск образования углублений и последующих дефектов в литых изделиях.

Второй недостаток заключается в существовании риска капельной протечки между одним розливом и последующим розливом вследствие отсутствия средств, выполненных с возможностью всасывания шоколада, остающегося в отверстии для розлива.

Третий недостаток заключается в том, что вследствие того, что устройство дозированного розлива погружается в резервуар, его извлечение является сложным и трудоемким.

Четвертый недостаток заключается в том, что при выкачивании шоколада наружу давление оказывается на все всасываемое количество, а не на одну дозу, которая должна наливаться в каждую форму, вследствие чего дозировка в разных формах может быть разной.

Пятый недостаток связан с тем, что полый цилиндр, внутри которого скользит поворотный поршень, погружен в шоколад и частично выходит из дна содержащего его резервуара. Принимая во внимание тот факт, что цилиндр вращается, необходимо выполнить уплотняющую манжету между указанным цилиндром и дном резервуара. Указанная манжета особенно важна, когда ряд отверстий, выполненный в стенке цилиндра, расположен рядом с самой манжетой.

Изобретение (рис. 2.2.) относится к созданию усовершенствованного способа темперирования содержащей масло какао массы . Предложен бак (1) для темперирования содержащей масло какао массы, содержащий скребок (2), мешалку (5) и трубу для циркуляции продукта (10), причем мешалка (5) содержит секцию, в которой ширина лопасти или лопастей уменьшается в направлении вниз в баке и которая создает в баке направленный вниз поток содержащей масло какао массы . При этом способ темперирования содержащей масло какао массы, при котором температуру понижают от начальной температуры в диапазоне от 53°C до 57°C до конечной температуры в диапазоне от 30°C до 34°C в единственной операции, осуществляется в заявленном баке (1).

Рис. 2.2. Устройство для темперирования содержащей масло какао массы

Настоящее изобретение в общем имеет отношение к созданию усовершенствованного способа темперирования содержащей масло какао массы, в том числе массы, содержащей масло какао, шоколад, эквивалент масла какао, заменитель и заместители масла какао, смеси масла какао с обезвоженным молочным жиром и/или с улучшителем масла какао, или смесь масла какао с другим жиром, преимущественно с наполнительным жиром. В частности, настоящее изобретение имеет отношение к созданию однооперационного способа темперирования.

Используемый в механизированной линии приготовления шоколадных масс кондитерских фабрик "Красный Октябрь" дозатор сахара (рис. 2.3.) представляет собой конический бункер 2 с крышкой 6, через которую проходит вертикальный вал 3, получающий вращение через пару конических шестерен 5 и редуктор 4 от электродвигателя мощностью 0,8 кВт. На валу закреплена пластина 7, очищающая внутреннюю поверхность бункера. В торцовую часть вала на шлице вставлен шнек 1 диаметром 56 мм с тремя витками, имеющими шаг 46 мм. Шнек делает 60 оборотов и подает до 4 кг сахара в минуту. Производительность шнека определяют при регулировке линии в начале работы, взвешивая на весах пробу сахара, отобранную в течение 1 мин, и затем контролируют через каждые 1,5 ч.

Рис. 2.3. Шнековый дозатор для сахара: 1 - шнек, дозирующий сахар; 2 - бункер конической формы; 3 - вертикальный приводной вал; 4 - редуктор; 5 - коническая передача; 6 - крышка; 7 - пластина, очищающая поверхность конуса.

Плунжерный насос, дозирующий какао масло или какао тертое (рис. 2.4.), работает следующим образом: при движении поршня насоса 2 вверх открывается всасывающий клапан 4 клапанной коробки 3 и продукт из сборника поступает в цилиндр насоса 1. При движении поршня вниз под давлением сжимаемой поршнем жидкости клапан 4 опускается, плотно закрывая всасывающее отверстие. Преодолев сопротивление пружины, нагнетательный клапан 5 приподнимается и пропускает порцию массы в продуктопровод. Ход поршня, а следовательно, и дозировка продукта может изменяться с помощью специального кулисного регулировочного устройства. Возвратно-поступательное движение поршень насоса получает от связанного с кривошипным механизмом штока 6, скользящего в направляющих 7. Кривошипный механизм приводится в движение электродвигателем 9 мощностью 0,85 кВт через связанный с ним червячный редуктор 8. Цилиндр насоса и клапанная коробка обогреваются. Наиболее часто в поточных линиях применяют спаренные насосы-дозаторы (два насоса с числом ходов 48 в минуту и привод к ним размещены на одной станине). Для какао масла используют насос с плунжером диаметром 30 мм и ходом 35 мм. В этих условиях насос подает от 0,6 до 1,6 кг какао масла в минуту. Для какао тертого выбирают насос с плунжером, диаметр которого больше 40 мм и ход до 85 мм. В этих условиях насос подает от 1,4 до 3,2 кг какао тертого в минуту.

При наладке линии перед началом работы проверяют количество полуфабрикатов, подаваемых насосами, отбирая пробу в течение минуты и взвешивая ее на весах. Контрольные взвешивания делают также и во время работы поточной линии. Очень важно при эксплуатации насосов следить за работой клапанов, регулярно очищать их от загрязнений, поддерживать насосы и трубопроводы в нагретом состоянии и сливать остатки продуктов из трубопроводов после окончания работы.

Смеситель поточной линии (рис. 2.5.) состоит из корпуса, снабженного водяной рубашкой 10, образуемого из двух скрепленных накидными болтами частей: верхней 5 и нижней 11. Верхняя часть имеет смотровые люки 7 и может откидываться на петлях 13. Нижняя часть крепится к станине 12.

Рис. 2.4. Плунжерный насос-дозатор: 1 - цилиндр насоса с рубашкой; 2 - поршень (плунжер) насоса; 3 - клапанная коробка насоса; 4 - всасывающий клапан; 5 - нагнетательный клапан; 6 - шток, связанный с шатунно-кривошипным механизмом; 7 - направляющие; 8 - червячный редуктор; 9 - электродвигатель.

Через смотровые люки второго смесителя вводятся «разжижитель» и эссенция. Загрузка смесителей полуфабрикатами или провальцованной массой осуществляется через загрузочный патрубок 3. Длина смесителя 2000 мм, ширина 440 мм и емкость 162 л.

Рис. 2.5. Смеситель непрерывного действия: 1 - звездочка привода вала; 2 - шестерни, вращающие второй вал; 3-загрузочный патрубок; 4 - валы; 5 - верхняя часть корпуса; 6 - секторные лопасти; 7 - смотровые люки; 8 - шиберная заслонка; 9 - штурвал шиберной заслонки; 10 - водяная рубашка; 11 - нижняя часть корпуса; 12 - станина; 13 - петли для открывания верхней части корпуса; 14 - болты крепления.

В корпусе первого смесителя навстречу один другому вращаются два расположенных параллельно вала 4, на которых по спирали закреплены лопасти 6. Лопасти смешивают компоненты и транспортируют смесь к выходному патрубку. Установленная на нем шиберная заслонка 8, перемещаемая штурвалом 9, позволяет изменять сечение выходного патрубка и увеличивать продолжительность и интенсивность смешивания.

Движение от установленного на станине привода (электродвигателя мощностью 5 кВт и связанного с ним редуктора) через цепную передачу и звездочку 1 передается на первый вал. Второй вал смесителя получает вращение от первого через зубчатую передачу 2.

Второй смеситель устроен так же, как и первый, но он не имеет задвижки на выходном патрубке и соединяется непосредственно с эмульсатором.

Используемый в механизированной линии приготовления шоколадных масс кондитерских фабрик "Красный Октябрь" дозатор для жидких компонентов (рис. 2.6.) работает следующим образом: конический резервуар 2 заполняется нагретым полуфабрикатом до высоты, ограниченной электрическим сигнализатором уровня 1. Температура в резервуаре поддерживается постоянной благодаря наличию водяной рубашки. В нижней части резервуара на фланце закреплен корпус дозатора 9, также снабженный рубашкой. В корпусе от звездочки 5 вращается коническая пробка 8 с прорезью, которая периодически совмещается с двумя противолежащими отверстиями в корпусе. Пробка имеет внутри цилиндрическое отверстие, в которое может ввертываться на резьбе шток 6, что позволяет регулировать объем прорези, а следовательно, при постоянном числе оборотов пробки и производительность дозатора.

Рис. 2.6. Дозатор карманного типа для какао тертого, какао масла и кондитерского жира: 1 - электрический сигнализатоп уровня; 1 - резервуар конической формы с рубашкой; 3 - шкала; 4 - стрелка; 5 - звездочка; 6 - шток, ввинчивающийся в отверстие пробки; 7 - рубашка; 8 - коническая пробка с прорезью; 9 - корпус дозатора.

С помощью стрелки 4, связанной с концом штока 6 (при вращении штока вперед или назад), можно легко определить по градуированной шкале 3 производительность дозатора. Все дозаторы жидких компонентов имеют одинаковые размеры и снабжены индивидуальными муфтами включения. Различная производительность дозаторов обеспечивается изменением числа оборотов пробки. Так, пробки дозаторов для какао тертого вращаются со скоростью 11 об/мин и обеспечивают подачу за это время от 500 до 3000 г продукта. Пробки дозаторов для какао масла и жира вращаются со скоростью 5,5 об/мин и подают от 250 до 1500 г продукта.

Машины для конширования шоколадных масс. Как видно из машинно-аппаратурной схемы производства шоколадных изделий, после многократного вальцевания и смешивания с какао-маслом готовая шоколадная масса направляется на формование обыкновенных сортов шоколада. Масса, предназначенная для изготовления десертных сортов, подвергается дополнительной обработке в коншмашинах. При коншировании улучшаются вкусовые и ароматические свойства массы и достигается полная ее гомогенизация.

Коншмашины изготавливаются двух типов -- продольные и ротационные.

Продольные коншмашины. На станине (рис. 2.7.) смонтированы четыре прямоугольные емкости, дном которых служит металлическая или гранитная плита 10. Емкость имеет водяную рубашку 11 для поддержания температуры массы на уровне 60--65° С. По дну емкости совершают возвратно-поступательноедвижение катки 9, свободно вращающиеся на осях 8. Последние вмонтированы в вилки четырех шатунов 6, получающих движение от кривошипов 4. Через зубчатую передачу 13 вал кривошипа получает вращение от вала приводного шкива 3. Температура воды в рубашках контролируется термометрами 5, а температура массы -- термометрами 2. Готовая масса выпускается через патрубки 12. При работе машины емкости закрываются крышками 7.

Обработка массы длится до 72 ч.

Ротационные коншмашины. Существует ряд типов ротационных коншмашин, в которых масса обрабатывается за 6--12 ч.

Рис. 2.7. Продольная коншмашина

Ротационная коншмашина СRN (рис. 2.8.) состоит из цилиндрической емкости с водяной рубашкой; внутри которой расположены перемешивающие и измельчающие рабочие органы, способствующие интенсивной аэрации шоколадной массы.

На постаменте 1 установлена емкость 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, и 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 ножом 8.

Порошкообразная шоколадная масса после вальцевания загружается в ванну коншмашины сверху, через патрубок 10 и перемешивается фасонными мешалками 7 при температуре 50-60° С, постепенно переходя из порошкообразного в пастообразное состояние.

После этого в машину согласно рецептуре подают какао- масло, разжижители и штурвалом 2 открывают заслонку 5, соединяющую ванну корпуса с внутренним пространством гранитной чаши. Принудительной циркуляции шоколадной массы в чаше способствует шнек 16, расположенный на вертикальном валу 17. Шоколадная масса попадает в зазор между вращающимися конусами и чашей, что обеспечивает механическую обработку шоколадной массы.

Привод рабочих органов осуществляется от электродвигателя 13. Через ременную передачу 14 и редуктор 15 вращательное движение получает вертикальный вал 17, от верхнего конца которого, расположенного в планетаномредукторе 9, приводятся конуса 5, лопасти мешалок 7 и нож 8.

Рис. 2.8. Ротационная коншмашина

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

Машина снабжена пультом управления, на котором имеются приборы, показывающие нагрузку электродвигателя, температуру массы, степень закрытия заслонки 3.

На ротационных машинах этих типов возможно конширование «густых» масс с содержанием какао-масла 24-26%. При «сухом» коншировании обработка массы происходит быстрее и достигается экономия какао-масла.

Темперирующая машина с четырехзонной горизонтальной камерой. Машина (рис. 2.9.) состоит из приемной воронки, цилиндрической горизонтальной камеры, пульта управления, привода и системы трубопроводов.

В горизонтальном цилиндре, разделенном на зоны 1, находится пятизаходный шнек, приводимый во вращение от электродвигателя 4 через вариатор 3 и горизонтальный вал 2. От вала через систему цепных и зубчатых передач приводится в движение вертикальный вал 8. К вертикальному валу крепится мешалка 6, зачищающая стенки воронки 7 от шоколадной массы. Торец горизонтального цилиндра снабжен переходной камерой 16. Камера имеет крышку 15 со сливным патрубком и закрывающей его задвижкой, а также два патрубка, перекрываемых кранами 12 и 14. Через кран 14 глазурь может быть подана по вертикальной трубе 13 к глазировочному агрегату, а через кран 12 по возвратной трубе 9 может быть направлена обратно в воронку 7.

На пульте управления 10 установлено четыре (соответственно для каждой зоны) электроконтактных манометрических термометра 11, связанных капиллярными трубками с датчиками 17.

Темперирующая машина с вертикальной камерой. Машина (рис.2.10.) состоит из приемной емкости, двухзонной вертикальной трубы, системы водяных коммуникаций и пульта управления.

Рис. 2.9. Темперирующая машина с четырехзонной горизонтальной камерой

Рис. 2.10. Темперирующая машина с вертикальной камерой.

Приемная емкость 6 снабжена водяной рубашкой, в которую через вентили 32 и 33 может подаваться холодная или теплая вода. Внутри емкости на валу 7 укреплена рамная мешалка 8, которая приводится во вращение от электродвигателя -- редуктора 11. На валу 7 крепится также шнек 4, который проходит через зоны 5 и 2 машины. В конце первой зоны установлен датчик 3, а в конце второй зоны -- датчик 16.

Датчики передают сигналы на термометры 14 и 15, показывающие температуру шоколадной массы в конце зоны.

Машина снабжена бачком-смесителем 21, в который подается горячая вода и вода, поступающая из второй зоны через переливной бачок 13. В случае необходимости по сигналу от термометра 20 включается нагреватель 22. Из смесителя во вторую зону вода подается насосом 18 через обратный клапан 19.

Поступление холодной воды в зоны темперирующей машины осуществляется через фильтр 23, вентиль 24, а затем в первую зону через автоматический клапан 26 и вентиль 29, а во вторую зону -- через автоматический клапан 27 и вентиль 28. Автоматические клапаны пропускают холодную воду в соответствии с сигналами, поступающими от термометров 14 и 15.

Перед пуском машину прогревают, для чего в водяной коммуникации предусмотрено ручное управление подачей теплой воды. Через открытый вентиль 25 теплая вода поступает в рубашку приемной емкости зоны машины при открытых вентилях 30, 31 и 32. Вентили 24, 28, 29 и 33 при этом закрыты. Слив воды из зон происходит в бак 34.

После прогревания в машину подают шоколадную массу. Масса фильтруется через сетку 10, которая приводится в колебательное движение от электродвигателя-вибратора 9. Если температура шоколада выше 50 °С, вручную через вентиль 33 пускают холодную воду в рубашку емкости. При пониженной температуре в рубашку направляют теплую воду через вентиль 32. Из емкости масса последовательно проходит через зоны машины, темперируется и шнеком 4 транспортируется в трубопровод, откуда через кран 17 направляется на формование. Если расхода массы нет, она по трубе 12 возвращается в приемную емкость 6.

По окончании работы шоколадную массу сливают через отверстие в торце горизонтальной трубы, открывая заслонку 1.

На кондитерских фабриках эксплуатируются в основном горизонтальные темперирующие машины: IIITA (СССР), TAN (Италия), «Лауэнштайн» Т-500, Т-700 (ГДР), вертикальные LTS-6 (ГДР) и др.

Вывод по разделу: приведен литературный обзор на модернизацию оборудования для приготовления шоколадных масс.

шоколад поточный коншмашина

2. Описание разработки

Коншмашина периодического действия СRN-К50 фирмы "Карле и Монтанари" (Италия).

Использование: в производстве шоколадных масс: для обеспечения контроля окончания загрузки и разгрузки шоколадной массы, автоматизации управления коншмашиной.

Ротационная коншмашина состоит из цилиндрической емкости с водяной рубашкой; внутри которой расположены перемешивающие и измельчающие рабочие органы, способствующие интенсивной аэрации шоколадной массы.

Рис.2.11 Конш-машина Коншмашина периодического действия СRN-К50

На постаменте 1 установлена емкость 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 и зазор между ними регулируется.

Рис.2.12 Конш-машина Коншмашина периодического действия СRN-К50

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 ножом 8.

Порошкообразная шоколадная масса после вальцевания загружается в ванну коншмашины сверху, через патрубок 10 и перемешивается фасонными мешалками 7 при температуре 50-60° С, постепенно переходя из порошкообразного в пастообразное состояние.

После этого в машину согласно рецептуре подают какао-масло, разжижители и штурвалом 2 открывают заслонку 5, соединяющую ванну корпуса с внутренним пространством гранитной чаши. Принудительной циркуляции шоколадной массы в чаше способствует шнек 16, расположенный на вертикальном валу 17. Шоколадная масса попадает в зазор между вращающимися конусами и чашей, что обеспечивает механическую обработку шоколадной массы.

Привод рабочих органов осуществляется от электродвигателя 13. Через ременную передачу 14 и редуктор 15 вращательное движение получает вертикальный вал 17, от верхнего конца которого, расположенного в планетарном редукторе 9, приводятся конуса 5, лопасти мешалок 7 и нож 8.

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

Машина снабжена пультом управления, на котором имеются приборы, показывающие нагрузку электродвигателя, температуру массы, степень закрытия заслонки 3.

На ротационных машинах этих типов возможно конширование «густых» масс с содержанием какао-масла 24-26%. При «сухом» коншировании обработка массы происходит быстрее и достигается экономия какао-масла.

Масса обрабатывается за 6-12 ч.

Таблица 1 Техническая характеристика

Достоинства:

- при «сухом» коншировании обработка масс происходит быстрее, в результате чего достигается экономия какао-масла,

- низкие затраты и низкая стоимость оборудования,

- меньшая производственная площадь для установки оборудования,

- изобретение позволяет значительно сократить общую длительность процесса конширования шоколадной массы и улучшить конечные вкус, аромат и вязкость,

-значительно сниженная потребляемая электроэнергия,

- простая эксплуатация.

Вывод по разделу: произведен обзор Коншмашины периодического действия СRN-К50 фирмы "Карле и Монтанари" (Италия). Рабочая вместимость - 5000 кг, продолжительность конширования"сухой" массы - 3-6 ч, продолжительность конширования окончательной массы - 48 ч, мощность 47.8 кВт.

3. Расчёты

Расчет производительности коншмашины СRN-К50:

Q=G/ T · з_у,

где: Q-производительность;

G-масса сырья, полуфабрикатов, продуктов или количество изделий, обрабатываемых за определенный период времени;

T - продолжительность работы, ч;

з_у - условный коэффициент использования машины (з₌ 0,5).

Производительность коншмашины CRN-K50:

Q=5000/48*0,5=52,083 (кг/ч)

Производительность коншмашины CRN-K50М:

=5300/48*0,5=55,208 (кг/ч)

Можно рассчитать изменение производительности:

*100%= =6%

Таким образом, производительность повысилась на 6%

Расчетами установлена производительность коншмашины CRN-K50М: =55,208 кг/ч, что показывает эффективность разработки. Также были проведены расчеты прочности.

4. Мероприятия по технике безопасности

4.1. Общие требования охраны труда

4.2. Требования охраны труда перед началом работы

4.3. Требования охраны труда во время

4.3.1. Подчиняться правилам внутреннего трудового распорядка, иным документам, регламентирующим вопросы дисциплины труда.

3.2. Выполнять только ту работу, по которой пройдено обучение, получен инструктаж по охране труда и к которой допущен лицом, ответственным за безопасное выполнение работ.

4.3.3. Не допускать к эксплуатации конш-машины необученных и посторонних лиц.

4.3.4. Работать в установленной спецодежде, спецобуви, правильно применять средства индивидуальной защиты.

4.3.5. Строго соблюдать требования, изложенные в эксплуатационной документации завода-изготовителя конш-машины, обеспечивающие безопасные условия труда и нормальное ведение технологического процесса.

4.3.6. Включение конш-машины производить только при нулевом давлении прижима подвижных пластин. Перед выключением снизить давление прижима подвижных пластин до минимума.