Оборудование для производства карамели

В современном карамельном  производстве массовые виды леденцовой карамели и карамели с жидкими  начинками  вырабатывают на механизированных поточных линиях. Розничный ассортимент  карамели производят на линиях, требующих  частичного применения ручных операций.

Механизированное производство карамели отличается высокой интенсивностью процессов. При формовании карамели производительность достигает 1800-2200 изделий в минуту. Такие условия производства предъявляют высокие требования в точности геометрических размеров, формы и прочностных характеристик изделий.

Карамельную массу получают путём уваривания водного раствора сахарозы и антикристаллизатора до остаточной влажности 2-4 %. В качестве антикристаллизатора используют крахмальную патоку, которую частично можно заменить инвертным сиропом.

Процесс обработки карамельной  и изготовления из неё изделий  обусловлен физическим состоянием и  механическими характеристиками массы, которые прежде всего зависят  от температуры. Карамельная масса  при температуре выше 100 °С представляет собой вязкую жидкость. Вязкость массы при охлаждении увеличивается в десятки раз, а при температуре 65-75   °С она переходит в пластичное состояние, т.е. обретает способность принимать под давлением любую форму и сохранять её. При дальнейшем охлаждении ниже 35-40 °С масса переходит в стекловидное аморфное состояние. Она становится твердой и хрупкой.

Особенности технологического процесса производства карамели обусловлены  тем, что карамельная масса является весьма неустойчивой системой: сахар (сахароза) стремится принять свойственное ему кристаллическое состояние. Продукты такого изменения отличаются высокой гигроскопичностью, ухудшают внешний вид изделия и сокращают  срок хранения карамели. Поэтому на всех стадиях технологического процесса требуется создание условий, обеспечивающих высокую стойкость карамельной массы. В частности, для снижения температуры и сокращения продолжительности удалении влаги из рецептурной смеси её уваривают под вакуумом. Вкусовые добавки, содержащие кислоту, вводят после предварительного охлаждения карамельной массы. Необходимым условием при изготовлении карамели является охлаждение уваренной карамельной массы в возможно более короткие сроки, так как скорость кристаллизации сахарозы зависит от скорости охлаждения и с понижением температуры быстро падает из-за резкого повышения вязкости массы.

Поверхность готовой карамели должна обязательно защищаться от влияния  окружающего воздуха. Незащищённая карамель, поглощая влагу из воздуха, быстро увлажняется, слипается и  теряет товарный вид. Наиболее распространённым способом защиты является завертка карамели во влагонепроницаемую этикетку.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

5. Машинно-аппаратная  схема производства.

Машинно-аппаратная схема  производства представлена на рисунке 2 (прил. 1).

Аппараты предназначены  для варки, уваривания, выпаривания  под вакуумом различных кондитерских смесей (начинок, мармелада, желе и т.п.) Вакуум-аппарат представляет собой  цилиндрический корпус с эллиптической  крышкой и днищем, снабженный теплоизолированной паровой рубашкой и перемешивающим устройством. Внутренняя поверхность  аппарата изготовлена из пищевой  нержавеющей стали. Наружная – нержавеющая  или крашенная. Аппарат оснащен  люком для внутреннего обслуживания, манометром для измерения давления пара в рубашке, предохранительным  клапаном, штуцерами для загрузки и выгрузки продукта, а также смотровым  окном. Дополнительно поставляются вакуум-насосы для создания разряжения в аппарате. Вакуум-аппарат представляет собой трехстенный, цилиндрический сосуд, установленный вертикально на опорах;

Между внутренней и средней  стенкой создана паровая камера. Пространство между средней и  наружной стенками заполнено пористым термоизолирующим материалом, предохраняющим обслуживающий персонал от ожогов.

Все соприкасающиеся с  продуктами детали выполнены из пищевой  нержавеющей стали;

Вакуум-аппарат оснащен  мешалкой рамного типа (по желанию  заказчика возможна установка фторопластовых скребков), мотор-редуктором, дисковым затвором Ду-50;

Вакуум-аппарат имеет  коническое днище, это решает проблему застойных зон и гарантирует  полный слив продукта;

Оборудование комплектуется  блоком управления с кнопками включения/выключения перемешивающего устройства.

В крышке вакуум-аппарата располагается  люк для загрузки ингредиентов вручную, патрубки для подачи продукта (Ду50) ,форсунка для автоматической циркуляционной мойки, а так же патрубком для  подсоединения вакуумного насоса;

Возможно изготовление аппаратов  с электрическим нагревом рабочим  до 0,5 м3.

Ленточные конвейеры предназначены  для перемещения сыпучих, кусковых и штучных грузов в горизонтальном и наклонном направлениях. Ленточные  конвейеры представляют собой транспортирующие устройства непрерывного действия, несущим  и тяговым органом которых  является гибкая бесконечная лента. Транспортер состоит из станины, двух концевых барабанов и собственно приводного и натяжного устройства. Приводной барабан приводится во вращение электродвигателем через  редуктор.

Лента по всей ее длине опирается  на образующие желоб или прямые роликоопоры, которые могут быть заменены на сплошной настил желобчатой или ровной формы  или прямые направляющие. Желобчатая форма роликоопор и настила удобна для перемещения насыпных грузов на значительные расстояния.

Трехроликовый транспортер  предназначен для перемещения больших  масс сыпучего продукта с большой  нагрузкой на ролики (цемента, песка  и т.п.)

Двухроликовый транспортер  предназначен для перемещения сыпучего продукта с умеренной нагрузкой  на ролики. Холостая ветвь ленты  во всех случаях поддерживается прямыми  роликоопорами. Конвейер может быть изготовлен в закрытом кожухе для  транспортировки груза на открыты  площадках. Возможно изготовление плоского транспортера с разделением потоков  перемещаемой продукции, а также  с плужковыми сбрасывателями. Возможно изготовление транспортера с регулируемыми  по высоте опорами и регулировкой угла наклона. Изготавливаются транспортеры как стационарные, так и передвижные.

Транспортер ленточный двухроликовый, передвижной, наклонный, с регулируемым углом наклона при помощи лебедки (КЛП).  Предназначен для штамповки карамели различных форм и размеров. Применяется на предприятиях кондитерской промышленности.

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

 

 

6.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.

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°С (температура инвертного сиропа не должна превышать 40°С). В смесителе 4 рецептурная смесь обрабатывается в течение 3-3,5 мин и нагревается до 65°С. 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°С. 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.