Обробка какао-бобів складається з таких процесів, як очистка і сортування, обсмажування і дроблення.
Надійшли на фабричні склади какао-боби спочатку очищають від сторонніх домішок у вигляді пилу, камінців, волокон мішковини, паперу і т. П. І сортують за розмірами для отримання рівномірно обсмажених какао-бобів *.
Після очищення і сортування какао-боби обсмажують, а потім подають на дробарку.
Устаткування для очищення какао-бобів. Робочим органом обладнання для очищення какао-бобів від домішок є система рухомих або нерухомих сит.
Рухливі сита можуть здійснювати зворотно-поступальний, обертальний і вібраційне рух. Зворотно-поступальний рух сит в горизонтальній або похилій площині здійснюється кривошипно-шатунними, ексцентриковими
Спосіб поділу частинок за розмірами за допомогою сит називається ситовим. Однак розмір багатьох домішок може відповідати розмірам основної сировини і тоді такі домішки не можна відокремити ситовим способом. Тому для відділення домішок, що відрізняються від сировини по аеродинамічним ознаками, при-
Основним параметром, що визначає можливість відділення сировини від домішок по аеродинамічним ознаками, є швидкість витання, т. Е. Швидкість повітря, при якій частка буде перебувати в рівновазі. При великій величині швидкості витання частка буде рухатися разом з потоком повітря, а при невеликій - впаде на дно пневмосепаратуючих пристрою.
Спосіб повітряної сепарації часто комбінується з способом поділу частинок за розмірами (ситовий спосіб). Найбільшого поширення набули машини з плоскими вібруючими ситами, але застосовуються також і машини з циліндричними ситами.
Перераховані машини за конструктивною ознакою можна поділити на ситові (з плоскими і циліндричними ситами)
На рис. 5.26 зображена повітряно-ситова очисна машина МТЛА фірми «Бюлер» (Швейцарія), призначена для швидкісної очищення какао-бобів перед подачею їх в силоси для тривалого зберігання, а також для очищення какао-бобів перед обсмажуванням (сушінням). Якість очищення досягається за рахунок використання сит з отворами різної конфігурації і діаметра. Сита можуть мати круглі, довгасті або трикутні отвори, а також комбінації з таких отворів.
Машина (див. Рис. 5.26, а) складається з наступних основних вузлів: приймального бункера 1, ситового кузова 3 і вертикального повітряного сепаратора 4. Ситовий кузов спирається на гнучкі опори-пружини 5, встановлені на рамі 8. До кузову з двох сторін планшайбами 7 кріпляться мотор-вібратори 6. Змінюючи нахили мотор вібраторів, можна підібрати оптимальний режим коливань ситового кузова, що забезпечує хорошу очистку какао-бобів при максимальній продуктивності машини. Для контролю за станом сит передбачена знімна кришка 2. При необхідності (заміна сит і ін.) Можна відкинути шарнірно закріплений до ситова кузову приймальний бункер 7.
Мал. 5.26. Повітряно-ситова очисна машина МТІА: а - загальний вигляд; 6 - схема очищення
Машина працює наступним чином (див. Рис. 5.26, б). Какао боби через приймальний патрубок 9 по гнучкого рукава 8 надходять на розподільні поверхні 7, розташовані в приймальному бункері 6. Вихідний отвір приймального патрубка 9 має спіральну форму, що сприяє розширенню виходить потоку. Падаючи на поверхню 7, неочищені какао-боби розподіляються по всій ширині сита 4 і рухаються по ньому за рахунок вібрації ситового кузова 2. Заслінка 5 регулює товщину шару надходять на очистку какао-бобів. Сходом по ситу 4 йдуть великі камені, мотузки, гілки та інші домішки, що мають великі розміри, ніж какао-боби. Великі домішки збираються в лотку 77 і виводяться з кузова. Прохід через сито 4 потрапляє на сито 3, отвори якого (8 ... 9 мм) менше діаметра какао-бобів. Тому вони рухаються сходом по ситу 3 і зсипаються в вертикальний канал повітряного сепаратора 12. Ті, що йдуть проходом через сито 3 дрібні домішки (пісок і ін.) Збираються на днище ситового кузова і через канал 7 виводяться з машини.
Очищені від великих і дрібних домішок какао-боби, падаючи вниз в вертикальному каналі повітряного сепаратора 72, обдуваються повітрям, який підхоплює пил, листя, частинки оболонки і інші легкі домішки. Разом з повітрям домішки відділяються від какао-бобів і несуться по каналу 14 з повітряного сепаратора. Якість очищення какао-бобів від легких домішок визначається швидкістю повітря, яка регулюється заслінкою 13 і положенням пересувний стінки 15.
Розташовані в ситова кузові два сита кріпляться до дерев'яних рам, які поздовжніми і поперечними брусками (перегородками) ділять подсітовое простір на комірки. У кожному осередку знаходяться вільно переміщаються по сітчастому піддону гумові або пластмасові кульки 10. Вдаряючись при вібрації про основні сита, вони очищають їх від прилиплих частинок, що зменшують розмір отворів.
Випускаються фірмою «Бюлер» повітряно-ситові очисні машини мають продуктивність 20 ... 1000 т / год, якщо вони встановлюються перед силосами, і 5 ... 24 т / год, якщо вони встановлюються в цеху перед сушильними апаратами.
Після монтажу машини під час пробних пусків визначають раціональне положення заслінок, що знаходяться всередині аспіраційних каналів. Необхідно підібрати також такі швидкості повітря, які забезпечили б максимальний винесення домішок і мінімальний - основної сировини.
Мал. 5.27. Схема вертикальної одноканальній обсмажування.
Устаткування для обсмажування какао-бобів. До обладнання для обсмажування какао-бобів відноситься вертикальна одноканальна установка БТТ фірми «Бюлер» (Швейцарія), яка призначена як для попереднього сушіння, так і для обсмажування цілих какао-бобів і какао-крупки, ядер лісового горіха, мигдалю, арахісу і т. п.
Установка (рис. 5.27) являє собою вертикальну рамну конструкцію 77, на якій кріпляться необхідні вузли, і має три зони, причому в зонах / і // відбувається сушка або обсмажування продукту, а в зоні /// продукт охолоджується. Відповідно зони забезпечені фільтрами 7, 2, 10, паровими або олійними калориферами 3 і 9, шнеками 4, 12, 15 для відводу пилу і відвідними патрубками 5, 77 і 14. Зони // і /// розділені заслінкою 13.
Продукт надходить в бункер 8, забезпечений заслінкою 7 з пневматичним - приводом. Пройшовши в щілину заслінки, продукт потрапляє у вузький вертикальний установки 8ТТ готівка 6, сторони якого утворені гратами, обтягнутими дротяною сіткою. Грати вільно висуваються по напрямних планок, що полегшує їх очищення. Ширину каналу і тим самим товщину шару можна міняти. Продукт опускається по каналу поступово і рівномірно, залишаючись пухким завдяки вільному переміщенню частинок продукту. Оскільки немає зіткнень і вібрації, вдається уникнути підвищеного здавлювання і утворення крихти.
У зонах 1 і 2 повітря всмоктується через фільтри 7 (9і 2, очищається від пилу, нагрівається в калорифери 9 і 3, віддає теплоту обробляється продукту і викидається з сушарки через патрубки 5 і 77. Минулий через продукт повітря забирає пил, яка після проходження через канал осідає і шнеками 4 і 12 виводиться назовні. Таким же чином відбувається рух повітря в зоні III, тільки в ній відсутній підігрів повітря. Якщо припинити подачу в неї повітря, то в цій зоні можна виконувати
Обсмажений і охолоджений продукт виводиться із сушарки через розвантажувальний пристрій 16 (роторний шлюзовий затвор). Час обсмажування можна регулювати зміною виробляй-
Розташовані на вході в установку і між зонами обсмажування і охолодження секторні заслінки 7 і 13 полегшують запуск і роботу установки на холостому ходу (в цей час заслінки знаходяться
Подача повітря в установку, його додаткове очищення після сушарки здійснюються трьома окремо стоячими циклонами-осаджувачами і трьома вентиляторами. Повітряно-очисна система працює під розрідженням. Таким чином, відсутність в конструкції сушарки вентиляторів значно знижує небезпеку.
Продуктивність випускаються фірмою «Бюлер» установок (по какао-бобів) становить 200 ... 2000 кг / год.
У деяких типах установок какао-боби рухаються самопливом в вертикальної шахті з нерухомими похилими полицями. Какао-боби, пересипаючи з полиці на полицю, проходять через три гарячі зони, а потім надходять в зону охолодження. Нагріте паровими калориферами повітря за допомогою вентиляторів надходить в зазори між полицями шахти, здійснюючи, таким чином, поперечне продування какао-бобів.
Обсмажені какао-боби надходять на дроблення, в результаті чого утворюються какао-крупка та какаовелли (оболонка какао),
Устаткування для дроблення какао-бобів. До обладнання для дроблення какао-бобів відноситься дробильно-сортувальна машина (рис. 5.28), що складається з ковшового елеватора, корпусу, размольного механізму ударної дії, ситового блоку КАСКАД-
Мал. 5.28. Дробильно-сортувальна машина
ного типу, системи повітряної сепарації з осаджувальної камерами, вентилятором і циклоном, електродвигунів-вібраторів.
З воронки 7, забезпеченою струшувати механізмом, що запобігає зависання продукту, обсмажені какао-боби надходять в ковшовий елеватор 2. При русі по малому віброситами 3 від какао-бобів відділяється дрібна фракція, яка, минаючи дробильний механізм, подається на верхню сито 6 ситового блоку 15.
Дробильний механізм складається з двох шестигранних валків 4 і двох відбійних рифлених грудня 5, одна з яких розташована горизонтально, а інша - вертикально. Потрапляючи на межі швидкообертаючих валків, какао-боби розганяються і вдаряються об нерухомі деки, розколюючи на шматки. Суміш крупки, оболонки і неразбітие какао-бобів надходить на одне з п'яти сит - сито 6, крізь яке проходять крупка та оболонка, а неразбітие какао-боби по каналу 77 повертаються в черевик елеватора 2 на повторне подрібнення.
З п'яти сит сито 6 - найвище в ситова блоці 75, який пружинами 13 і 19 спирається на корпус 18. Всі п'ять сит розташовані в блоці каскадом; розмір отворів в ситах в міру пересипання (просіювання) суміші зменшується.
В кінці кожного сита зверху розташований вертикальний аспіраційний канал 7, під яким переміщаються частинки какао крупки і оболонки, які не пройшли крізь відповідне сито (сход). Потік повітря підхоплює оболонку і по каналу забирає її в осадительную камеру 8. Камера має великий обсяг, швидкість повітря тут різко знижується, оболонка падає вниз і шнеком 9 виводиться з машини в збірний жолоб, розташований з правого боку ситового блоку. Запилений повітря з осаджувальних камер через канали з регулювальними заслінками 11 відсмоктується вентилятором 12 і направляється в циклон для відділення від найдрібніших частинок крупи і какаовелли.
Фракції крупки, очищені від какаовелли, в кінці кожного сита збираються в розвантажують пристроях 10 і по ним виводяться з машини в похилий віброжелоб 14 (показаний пунктирною лінією), розташований з лівого боку сітовода
Сход крупки по нижньому ситу містить паростки (зародки) какао-бобів. Паросток має довжину 4 мм і ширину 1 мм. У обсмажених какао-бобах зміст паростка в середньому не перевищує 0,8 ... 0,9%. Він володіє значно більшою твердістю, ніж крупка, і набагато гірше, ніж вона, подрібнюється на вальцьових млинах. Вміст жиру в паросток не перевищує 3,5%, і в порівнянні з крупкою він є малоцінної і засмічує частиною. Для видалення паростка фракцію крупки, відокремлену на ситі з осередками 4 ... 5 мм, пропускають через трієр (очисний механізм).
Ступінь очищення фракцій крупки від оболонки залежить від швидкості і кількості повітря, що проходить через аспіраційні канали 7 з регулювальними заслінками 11. Регулювання повітря ведеться за допомогою рукояток, встановлених на корпусі 18
Частинки крупки великих розмірів очищаються краще і тому йдуть на виготовлення шоколаду вищих сортів. Найбільш дрібна крупка містить домішки какаовелли і використовується для рецептурних сумішей нижчих сортів шоколаду або начинок.
Ситовий блок 75 отримує коливальний рух від двох електродвигунів-вібраторів.
Існують аналогічні машини з валковим або дисковим дробить пристроєм, де сита коливаються в вертикальній площині. Ситовий блок може отримувати коливальний рух від ексцентрикового механізму, а кріпитися до корпусу машини на ресорних стійках або підвісках.
Для тонкого подрібнення какао-крупки використовуються розмельні агрегати. Розмір частинок какао-крупки, цукру-піску і т. П. В шоколаді не повинен перевищувати 30 ... 60 мкм. Тому очищена від оболонки какао-крупка та цукор-пісок подрібнюються, для чого застосовується спеціальне обладнання, зокрема розмельні агрегати. До складу розмельних агрегатів входять молоткові, штифтові, дискові, кулькові і інші млини.
Комбінований розмольно агрегат (рис. 5.29) складається з молоткової млини 5, дискової млини 14, контрольного
Мал. 5.29. Комбінований розмольно агрегат
ситового фільтра 77, кульковою млини 23, перекачувальних насосів, дозаторів і системи водяних комунікацій.
Молоткова млин 3 забезпечена вібродозатором 6, за допомогою якого шляхом зміни амплітуди коливань регулюють подачу какао-крупки в млин. При русі какао-крупки по поверхні 7 з регульованим нахилом магнітом 8 витягуються ферропримесей. Шнек 5 подає продукт всередину млина. У корпусі обертається ротор 4 з шарнірно закріпленими на ньому чотирма молотками 10, які розганяють какао-крупку і вдаряють її про рифлену поверхню 9. В результаті какао-крупка подрібнюється, відбуваються розрив клітин і виділення з них какао масла. Частинки какао-крупки, що мають розмір менший, ніж отвори в сітці 2, проходять крізь нього разом з вільним какао-маслом. Отримана в результаті дроблення рідка суспензія насосом 7 перекачується в прийомну лійку дискової млини 14. Шнек 77 подає суспензію в зазор між обертовими в одному напрямку, але з різною швидкістю дисками 13 і 75. Ступінь подрібнення крупи в млині регулюється шляхом зміни зазору між дисками. Диски виконані з корунду і укріплені на металевих підставах 12 і 16.
Минулий подрібнення суспензія випливає з млина 14 і надходить на ситовий фільтр 77. Фільтрація прискорюється завдяки тому, що сито вібрує. Відфільтрована суспензія стікає по похилій поверхні 18 і збирається в проміжному збірнику 19, звідки насосом 20 перекачується в кулькову млин 23.
Кулькова млин 23 є вертикальний циліндр з водяною сорочкою, всередині якого обертається вал 25 з горизонтальними дисками 24. Внутрішній об'єм циліндра заповнений металевими кульками діаметром 4 ... 6 мм. Рухомі крізь шар перемішуються кульок частки какао-крупки остаточно подрібнюються. Отримане какао терте проходить через
дисковий фільтр 26, що перешкоджає виходу кульок, стікає в накопичувальний збірник 27 і насосом 28 подається на по-
Для прокачування суспензії через кулькову млин необхідно створити тиск до 0,25 МПа. Тиск контролюється манометром 21. Після закінчення роботи суспензія з кульковою млини і проміжного збірника випускається через триходовий кран.
Розглянутий розмольно агрегат являє собою комбінацію з трьох подрібнюючих установок. Залежно від виробничих завдань можуть застосовуватися молоткова дробарка в поєднанні з дисковою або кульковою млином або дискова з кульковою млином. Агрегат може бути використаний для подрібнення не тільки какао-бобів, а й інших жиросодержащих