Оборудование для охлаждения карамельной массы и насыщения ее воздухом. Для непрерывного охлаждения карамельной массы и механизированного введения в нее предусмотренных рецептурой добавок предназначена охлаждающая машина КОМ-2, которая применяется в механизированных поточных линиях производства карамели. Машина устанавливается после змеевикового вакуум-аппарата. Насыщение карамельной массы воздухом осуществляется на тянульных машинах периодического и непрерывного действия.
Охлаждающая машина КОМ-2 (рис. 5.6) состоит из загрузочной воронки 3, вращающихся охлаждающих барабанов 5 и 6, наклонной охлаждающей плиты 7, дозаторов 8 и 9 для кристаллической кислоты, эссенции и пищевых красителей, завертывающих желобков 10, тянульных зубчаток 11. Барабаны 5, 6 и плита 7 пустотелые и непрерывно охлаждаются проточной водой температурой 12…18°С, подаваемой из водопроводной сети. Привод рабочих органов машины осуществляется от электродвигателя 1 через редуктор 2 и систему зубчатых и цепных передач.
Уваренная до содержания влаги 1,5… 3 % карамельная масса поступает из вакуум-аппарата в приемную воронку 5, проходит между вращающимися охлаждающими барабанами 5 и 6и непрерывно движется в виде калиброванной ленты толщиной 4…5 мм
Рис. 5.6. Охлаждающая машина КОМ-2
и шириной 400…500 мм по наклонной охлаждающей плите 7. За время прохождения по поверхности нижнего охлаждающего барабана на ленте карамельной массы образуется корочка, препятствующая прилипанию и способствующая лучшему движению карамельной ленты по наклонной охлаждающей плите 7, установленной под углом 12°30/. При этом угле наклона масса скользит по плите с постоянной равномерной скоростью. Зазор между барабанами 5 и 6 регулируется маховичком 4.
Над плитой 7 перед завертывающими желобками установлены дозаторы 8 и 9, из которых на поверхность ленты карамельной массы в определенных соотношениях непрерывно подаются кристаллическая лимонная кислота, красители и эссенция. Подача вкусовых и красящих добавок регулируется в зависимости от сорта карамели и производительности машины.
В нижней части охлаждающей плиты карамельная лента проходит между желобками (направляющими) 10, завертывающими края ленты охлажденной корочкой вверх, добавками внутрь. Затем масса поступает под тянульные зубчатки 11, поддерживающие равномерное движение ленты по плите и частично проминающие ее.
Производительность машины регулируется путем изменения толщины ленты карамельной массы, выходящей из загрузочной
Лента карамельной массы проходит по охлаждающей машине в течение примерно 20 с и охлаждается за это время со 125… 130 до 90…95°С. Конечная температура массы регулируется изменением подачи охлаждающей воды и толщины слоя массы.
Производительность охлаждающей машины может снижаться при уменьшении содержания патоки в карамельной массе, так как из-за увеличивающейся температуры массы при этом ее приходится подавать более тонким слоем. В летнее время, когда температура водопроводной воды достигает 20 °С, карамельная масса может прилипать к охлаждающим барабанам. Для предотвращения прилипания рекомендуется подводить артезианскую или искусственно охлажденную воду температурой 3…6°С.
Для увеличения коэффициента теплопередачи целесообразно периодически протравливать внутренние полости валков и плиту 10%-ным раствором гидроксида натрия (NаОН).
Для введения в карамельную массу кислоты, красителей и эссенции машина оснащена дозирующими устройствами.
Производительность охлаждающей машины П0 (кг/ч) опредеделяют по формуле:
П0=60BhDnρφ
где В — ширина ленты карамельной массы, м; h — зазор между охлаждающими валками, м; D — диаметр нижнего барабана, м; п — частота вращения нижнего барабана, мин’1; р — плотность карамельной массы, кг/м3 (р ~ 1500 кг/м3); ф — объемный коэффициент подачи охлаждающих валков (ф= 0,9…0,95).
Расход воды (кг/с), потребляемой для охлаждения, определяют по формуле:
Gв=Псс(t1-t2)/[CВ(tв2- tв1)]
где Пс — производительность машины, кг/с; с — удельная теплоемкость карамельной массы, Дж/кг*град); tв1 и tв2 — соответственно начальная и конечная температуры карамельной массы; св — удельная теплоемкость воды, Дж/кг*град); t1 и t2 — соответственно начальная и конечная температуры воды.
Тянульные машины предназначены для перетягивания карамельной массы, перемешивания ее с красящими и ароматизирующими веществами и насыщения воздухом. В полумеханизированных линиях карамельного производства при изготовлении карамели с непрозрачной оболочкой применяются машины периодического действия, которые устанавливают между паровыми столами и карамелеобкаточной машиной.
В механизированных поточных линиях производства карамели используют тянульные машины непрерывного действия.
В тянульной машине К-4 непрерывного действия с планетарным движением пальцев осуществляются совмещенный процесс продвижения и перетягивания карамельной массы на наклонных планетарно движущихся пальцах и ее механизированная выгрузка щелевым съемником.
Основными рабочими органами тянульной машины К-4 (рис. 5.7) являются подвижные пальцы 75, укрепленные на вращающемся двуплечем рычаге 72, и неподвижный палец 16, установленный на кронштейне 19. Подвижные и неподвижные пальцы защищены кожухом 18.
Движение рабочим органам передается от электродвигателя 7 клиноременной передачей 2 на приводной вал 3, затем через систему цилиндрических шестерен
Рис.5.7. Тянульная машина К-4
валу 6 и двуплечему рычагу 12, на котором жестко закреплены подвижные пальцы 15.
Двуплечий рычаг 12 вращается вокруг оси промежуточного вала 10 и вала 6; диск 5 с контргрузом 4 является поводком для шестерни 17. При вращении поводка эта шестерня катится по неподвижной шестерне 9, сидящей на неподвижно укрепленной втулке 8, которая крепится к корпусу машины шпонкой 7. Карамельная масса обрабатывается путем многократного растягивания и складывания. Двуплечий рычаг 12 с подвижными пальцами совершает планетарное движение вокруг неподвижной оси втулки 8.
Для обеспечения непрерывности растягивания и складывания массы корпус машины 20 и рабочие пальцы расположены под углом 9° к горизонту. Карамельная масса непрерывно выгружается
Карамельная масса ленточным транспортером 13 непрерывно подается в сборник 14, а затем на приемную рамку неподвижного пальца 16. При попеременном складывании и растягивании карамельная масса насыщается воздухом, образующим в ней тончайшие параллельные капилляры. Постепенно плотность массы уменьшается, масса теряет прозрачность и приобретает блестящий шелковистый вид
При растягивании и складывании карамельной массы на наклонных пальцах масса постепенно передвигается в осевом направлении вдоль пальцев. В стенке разгрузочного съемника 17 имеется прорезь, через которую один из подвижных пальцев переносит карамельную массу в полость съемника и одновременно вытесняет обработанную массу на ленточный транспортер, непрерывно передающий массу в карамелеобкаточную машину.
Продолжительность обработки карамельной массы на машине 1,5…2 мин.
Оборудование для формования жгута из карамельной массы
Оборудование для формования жгута из карамельной массы. Формованию карамельных и других кондитерских изделий (например, ириса) предшествует приготовление жгута и пластичной массы. При этом в зависимости от ассортимента изделий жгут готовится с прожилкой начинки внутри или без начинки.
Путем обкатки формуемой массе сначала придают форму конусного батона, который затем вытягивается, калибруется в жгут необходимого диаметра и подается на формование изделий.
Для подготовки жгутов карамельных и других масс применяются карамелеобкаточные машины, придающие массе форму конусного батона с помощью вращающихся конических рифленых веретен, и жгутовытягивающе-калибрующие устройства, вытягивающие и калибрующие из карамельного батона жгут нужных размеров с помощью системы роликов.
На рис. 5.8 показана принципиальная схема образования жгутов из кондитерских масс. Сплошной жгут без начинки внутри (см. рис. 5.8, а) готовится при формовании леденцовых сортов карамели или ириса. На рис. 5.8, б показано образование жгута с густой орехово-шоколадной или прохладительной начинкой внутри, получаемой из так называемого пирога, который готовится вручную при полумеханизированном производстве карамели типа
«Раковая шейка», «Снежок» и др.
Рис. 5.8. Принципиальная схема образования жгутов:
а — сплошной жгут без начинки; б — жгут с начинкой, полученной из «пирога»; в — жгут с жидкой начинкой
Образование жгута с механизированной подачей внутрь его жидкой начинки с помощью начинконаполнительного насоса показано на рис. 5.8, в.
К оборудованию для формования жгута относятся: горизонтальные карамелеобкаточные машины с начинконаполнителем (для карамели с начинкой) или без него (для леденцовой карамели и ириса); жгутовытягиватели для вытягивания и калибрования жгута из батона и др.
Горизонтальная карамелеобкаточная машина КПМ предназначена для обкатки карамельного батона и придания ему формы конуса; устанавливается между тянульной машиной и жгутовытягивателем.
Основным рабочим органом машины являются рифленые конические веретена. Вращение веретен осуществляется или только в одну сторону — по часовой стрелке, или с переменным переключением вращения то в одну, то в другую сторону (реверсированием).
Вращение в одну сторону придается веретенам обычно при изготовлении массовых сортов карамели в том случае, если карамельный батон формуется непосредственно в обкаточной машине и начинка вводится в батон при помощи начинконаполнителя.
Вращение с реверсированием придается веретенам, когда батон с начинкой в виде «пирога» готовится отдельно и укладывается вручную на веретена машины.
Для изменения направления вращения веретен применяется реверсирование электродвигателя.
Карамельная масса при вращении веретен приобретает форму конуса, ось которого имеет уклон к месту выхода жгута. Величина уклона может изменяться путем подъема левой части корпуса при помощи винта и маховичка. Веретена получают движение от привода через редуктор, вертикальный вал, конические и цилиндрические шестерни, насаженные на веретена.
Для предупреждения охлаждения массы во время обкатки корпус машины снабжен паровым обогревом и крышкой.
Схема привода веретен и образования карамельного конуса представлена на рис. 5.9. Веретено 14получает вращательное дви-
Рис.5.9. Принципиальная схема работы горизонтальной карамелеобкаточной машины КПМ.
жение от электродвигателя 2 через ременную передачу 8, червячную передачу 7, коническую пару 6, вертикальный вал 9 и коническую пару 10. Через систему зубчатых передач, состоящих из промежуточных («паразитных») шестерен 11 и ведомых шестерен 72, получают движение два веретена 13. Аналогично от веретена 14 вращение передается другим веретенам. «Паразитные» шестерни нужны для того, чтобы обеспечить вращение всех веретен в одном направлении.
Веретена имеют коническую форму и располагаются в корытообразном сосуде 18. При вращении веретен карамельная масса обкатывается ими и приобретает форму конуса 17. Чтобы масса при обкатке не отодвигалась назад к основанию конуса, предусмотрен грушевидный упор 16.
Внутри конуса 17 вдоль его оси располагается конец трубы 75, по которой из начинконаполнителя поступает начинка. Начинко- наполнитель представляет собой плунжерный насос 7, который приводится от общего электродвигателя 2 кривошипом 4. В случае необходимости с помощью рукоятки 5 и муфты 3 начинконаполнитель можно остановить, не прекращая работу карамелеобкаточной машины.
Начинконаполнитель имеет устройство для регулирования количества подаваемой начинки путем изменения хода плунжера.
Начинконаполнитель поставляется заводом-изготовителем как в комплекте с карамелеобкаточной машиной, так и как самостоятельный сменный узел. Кроме плунжерных бывают шестеренные начинконаполнители, но они получили меньшее распространение. Горизонтальные карамельные обкаточные машины изготовляются и без начинконаполнителя. Они поставляются в комплекте с формующе-заверточными машинами, применяемыми для производства леденцовой завернутой карамели.
Производительность карамелеобкаточной машины при непрерывной работе в линии Пн (кг/ч) определяют по формуле:
а периодически действующей при обкатке карамельного «пирога» Пп — по формуле:
где G — масса карамельного «пирога», кг; F — площадь поперечного сечения жгута, м2; V — скорость выхода жгута, м/с; ру — условная плотность жгута, кг/м3; т0 — продолжительность укладки карамельного «пирога» в машину, с.
Условную плотность жгута определяют по фомуле:
где у = Gн/Gк — соотношение соответственно массы начинки и карамельной массы в одном изделии по рецептуре; рн и рк — плотности соответственно начинки и карамельной массы, кг/м3.
Жгутовытягиватель ТМ-1 (рис. 5.10, а) предназначен для вытягивания поступающего с карамелеобкаточной машины карамельного батона в жгут и калибрования его до нужного размера перед подачей на формование; устанавливается между карамелеобкаточной и карамелеформующей машинами.
Жгутовытягиватель состоит из трех пар вертикально расположенных калибрующих роликов, которые устанавливаются на концах валиков с наружной стороны коробки передач 3. К чугунным стойкам 1 крепится коробка, заключающая в себе передаточный механизм и механизм регулирования. При помощи механизма регулирования в зависимости от требуемого диаметра жгута изменяется расстояние между центрами последней пары роликов.
Каждая пара роликов имеет различные отверстие и линейную скорость, благодаря чему достигаются неразрывность потока и равномерное вытягивание жгута и его калибрование. В промежутках между роликами смонтированы направляющие лотки 5 (рис. 5.10, б).
Ролики вращаются от привода карамелеформующей машины посредством шкива или звездочки 7, ременной передачи и системы цилиндрических шестерен б, расположенных в коробке пе-
Рис. 5.10. Жгутовытягиватель ТМ-1: а — общий вид; б — вид со снятой крышкой
редач 3. Во время работы ролики закрываются съемным ограждением 8.
Из карамелеобкаточной машины конусный батон карамельной массы в виде жгута диаметром примерно 54… 60 мм пропускается через приемный 2 и калибрующие 4 ролики, постепенно вытягивается, уменьшается в диаметре до величины, необходимой для изготовления карамели заданного сорта, калибруется и подается на карамелеформующую машину.
Частота вращения приводного шкива зависит от линейной скорости формующих цепей. Производительность жгутовытягивателя соответствует производительности формующей машины.