Технологическая линия по производству карамели

 

Электропарогенератор  марки ПЭ-30 предназначен для получения  технологического пара в пищевой  промышленности (производстве хлебобулочной, кондитерской, мясной, молочной, крупяной продукции), животноводстве, лёгкой промышленности (глажка тканей, производство трикотажа) и др. 

Табл. 4.7

Технические характеристики парогенераторов ПЭ:

 

Поршневые насосы, отличающиеся меньшими эксплуатационными  затратами и используемые для  дозирования и впрыскивания жидкости.

Простая и надежная конструкция для точного дозирования  и впрыскивания жидкости под давлением.

Основные преимущества

Простота и надежность

Точность дозирования +/- 0.5%

Работа при  высоким давлении

Технические характеристики:

Максимальная  подача: 1960 л/ч

Минимальная подача : 3 л/ч

Минимальная температура: - 10*С

Максимальная  температура: 150*С

Регулировка производительности: от 0 до 100%

 

Рис. 4.10 Схема плунжерный насос Р3 

Плунжерный насос  РЗ предназначен для работы с синусоидальным механизмом хода и плунжерной головкой насоса. Данное технологическое решение было выбрано с целью использования насоса для дозирования жидкостей.

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

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

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

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

Табл. 4.8

Технические характеристики темперирующей ёмкости

 

5. Характеристика и принцип действия технологического оборудования 

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

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

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

5.1 Устройство и принцип действия линии 

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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