Очистка и сортировка какао-бобов
Какао-бобы, поступающие в производство, содержат различные зарязнения и посторонние предметы (камешки, кусочки земли, волокна мешковины, металлические частички и т. п.). Эти посторонние примеси удаляют, так как они не только ухудшают качество получаемых полуфабрикатов и готовых изделий, но могут вызвать поломку машин и другого оборудования. Кроме того, посторонние примеси, попав в готовую продукцию, могут быть опасными для здоровья потребителя.
Кроме посторонних предметов, какао-бобы обычно содержат раздробившиеся при перевозке бобы, кусочки шелухи и т. п. Их также отделяют от целых бобов.
Какао-бобы разных партий и товарных сортов значительно различаются по массе и линейным размерам. Какао-бобы различных размеров для получения шоколада и какао-порошка высокого качества надо подвергать термической обработке в различных режимах. Для этого их предварительно сортируют на группы по размерам. Эту операцию обычно совмещают с очисткой какао-бобов.
Операцию очистки и отделения от посторонних примесей, дефектных бобов и грязи производят на сортировочно-очистительных машинах, в которых совмещены операции по очистке бобов от пыли и посторонних примесей, отделению ломаных, тощих, недоразвитых бобов и сортировке нормальных на две основные фракции (крупные и обыкновенные). Кроме того, современные машины отделяют слипшиеся и сдвоенные бобы, которые также подвергают дальнейшей переработке (обжарке) отдельно. Процесс очистки и сортировки в связи с большим разнообразием посторонних примесей и посторонних предметов, засоряющих какао-бобы, в большинстве случаев не может ограничиваться только лишь механической очисткой, а требует дополнительного отбора примесей вручную на специальных транспортерах, которыми оборудовано для этой цели большинство сортировочно-очистительных машин.
На крупных предприятиях при бестарном хранении какао-бобов в складах большой вместимости проводят их предварительную очистку. Перед заполнением силоса какао-бобы очищают от примесей для лучшего их сохранения. Эту очистку осуществляют на складах, и она получила название первичной. Очистку и сортировку поступающих в производство какао-бобов перед их непосредственной переработкой называют вторичными. Для первичной очистки используют специальные машины, имеющие высокую производительность (до 9 т/ч). При хранении какао-бобов в мешках очистку и сортировку их производят непосредственно перед обжаркой. В последние годы применяют современные сепарационные очистительно-сортировочные машины, которые позволяют провести полную очистку и сортировку какао-бобов без ручной обработки.
На рисунке изображена схема воздушно-ситовой очистительной машины MTRA фирмы «Бюлер» (Швейцария). Предназначена для скоростной очистки какао-бобов перед подачей их в силосы для длительного хранения и очистки какао-бобов перед обжариванием (сушкой). Качество очистки достигается за счет замены сит с отверстиями различной конфигурации и диаметра. Сита могут иметь круглые, продолговатые или треугольные отверстия, а также комбинации из таких отверстий, собранные в группы с различно ориентированными осями.
Машина (рис. а) состоит из следующих основных узлов: приемного бункера 7, ситового кузова 3 и вертикального воздушного сепаратора 4. Ситовый кузов опирается на гибкие опоры-пружины 5, установленные на раме 8. К кузову с двух сторон планшайбами 7 крепятся мотор- вибраторы 6. Изменяя наклоны мотор-вибраторов, можно подобрать оптимальный режим колебаний ситового кузова, обеспечивающий хорошую очистку какао-бобов при максимальной производительности машины. Для контроля за состоянием сит предусмотрена съемная крышка 2. При необходимости (замена сит и др.) можно откинуть шарнирно закрепленный к ситовому кузову приемный бункер /.
Машина работает следующим образом (рис. б). Поступающие на очистку какао-бобы через приемный патрубок 9 по гибкому рукаву 8 поступают на распределительные поверхности 7, расположенные в приемном бункере 6. Спиральная форма выходного отверстия приемного патрубка 9 способствует расширению выходящего потока. Падая на поверхности 7, загрязненные какао-бобы распределяются по всей ширине сита 4 движутся по нему за счет вибрации ситового кузова 2. Толщина слоя поступающих на очистку какао-бобов регулируется заслонкой 5. Сходом по ситу 4 идут крупные камни, веревки, ветки и другие примеси, имеющие большие размеры, чем какао-бобы. Крупные примеси собираются в лотке 11 и выводятся из кузова. Проход через сито 4 попадает на сито 3, отверстия которого (8-9 мм) меньше диаметра какао-бобов. Поэтому они движутся сходом по ситу 3 и ссыпаются в вертикальный канал воздушного сепаратора 12. Идущие проходом через сито 3 мелкие примеси (песок и др.) собираются на днище ситового кузова и через канал 1 выводятся из машины.
Очищенные от крупных и мелких примесей какао-бобы, падая вниз в вертикальном канале воздушного сепаратора 12, обдуваются воздухом, который подхватывает пыль, листья, частицы оболочки и другие легкие примеси. Воздухом примеси отделяются от какао-бобов и уносятся по каналу 14 из воздушного сепаратора. Качество очистки какао- бобов от легких примесей определяется скоростью воздуха, которая регулируется заслонкой 13 и положением передвижной стенки 15.
Расположенные в ситовом кузове два сита крепятся к деревянным рамам, которые продольными и поперечными брусками (перегородками) делят подситовое пространство на ячейки. В каждой ячейке находятся свободно перемещающиеся по сетчатому поддону резиновые или пластмассовые шарики 10. Ударяясь при вибрации об основные сита, они очищают их от прилипших частичек, уменьшающих размер отверстий.
Выпускаемые фирмой «Бюлер» воздушно-ситовые очистительные машины имеют производительность 20-100 т\час, если они устанавливаются перед силосами, и 5-24 т/ч, если они устанавливаются в цехе перед обжарочными аппаратами.
Отсортированные по размеру и очищенные какао-бобы хранят в отдельных емкостях. Так же отдельно хранят разные сорта какао-бобов. Склеенные и ломаные бобы накапливают и подают на обжарку отдельно, а после нее добавляют к обжаренным целым бобам и вместе с ними направляют на дальнейшую переработку.
Обычно запас отсортированных бобов в цехе для бесперебойной работы оборудования и правильной термической обработки составляет трех-шестидневную выработку.
Сортировку какао-бобов, отделение их от пыли и посторонних примесей производят в отдельных, изолированных от основного производства помещениях.
В целях улучшения качества выпускаемого шоколада и какао- порошка при использовании низкосортных какао-бобов их после очистки и сортировки подвергают мойке водой комнатной температуры. Вымытые бобы сушат в специальных сушилках при температуре 80-90° С в течение 35-40 мин до влажности 3-4%.
Разные партии бобов в зависимости от засоренности после сортировки и очистки дают неодинаковый выход. Выход какао-бобов составляет в среднем 97%; при этом 2,7% составляют склеенные и ломаные, которые используют в производстве. Неиспользованные отходы составляют 0,3-1,0%. На дальнейшую переработку какао-бобы подают отдельными сортами или в определенных композициях разных сортов в соответствии с действующими рецептурами. Это обусловлено тем, что какао-бобы разного происхождения имеют значительные различия по качеству (вкусовым и ароматическим показателям).
Можно получить шоколад особо высокого качества, используя не один какой-либо вид бобов, а их композицию, обычно из двух-пяти сортов. Так, например, рецептурой шоколада «Золотой ярлык» и «Наша марка» предусмотрено введение какао тертого, полученного из смеси специально подобранных в различных соотношениях следующих сортов какао-бобов: Арриба, Гренада, Тринидад, Аккра.
Смесь какао-бобов составляют различными способами: смешивание какао-бобов до обжарки, смешивание полуфабрикатов какао-крупки или какао тертого. Проще всего первый способ, но при его использовании приходится смешивать какао-бобы и зачастую разных размеров, для которых требуются различные режимы обжарки. Смешивание какао- крупки затруднено вследствие ее гигроскопичности и невозможности поэтому накопления в цехе больших ее количеств необходимых для композиции. Лучше смешивать какао тертое, но для его хранения требуется большое число дорогостоящих температурных сборников. Практически в производстве используют чаще всего первый способ, пренебрегая его недостатками. .
Сортировку и очистку различных ореховых ядер производят также, как и сортировку и очистку какао-бобов, иногда для их сортировки заменяют сита в сортировочно-очистительной машине.