Способи і режими обжарювання бобів какао

Способи і режими обжарювання бобів какао
Для обсмажування бобів какао найбільшого поширення на наших шоколадних фабриках мають циліндричні і кульові апарати.
Циліндричний обжарочний апарат (рис. 8) обкладений цегляною кладкою. Основна частина апарату - циліндр
-снабжен дверцятами і парою внутрішніх лопатей. Утворені від спалюваного в топці палива гарячі гази, обмиваючи бічну поверхню циліндра, що обертається, йдуть в димову трубу. Боби какао завантажуються в обертовий циліндр через металеву лійку, складову одне ціле з передніми дверцятами, навішеній на петлях. У циліндр завантажується 150-200 кг бобів; вони не повинні заповнювати всього циліндра і зазвичай займають не більше 30% його обсягу, для того щоб в процесі обсмажування боби переміщалися по внутрішній поверхні циліндра, перемішуючись і пересипаючи. Таким шляхом усувається небезпека місцевого перегріву (бобів, прискорюється обмін тепла в масі бобів і прогрів кожного окремого бобу і полегшується видалення вологи і летких речовин.Способи і режими обжарювання бобів какао


Виділяються з обсмажуваних бобів водяні пари і летючі речовини в міру їх накопичення в циліндрі відсмоктуються по трубі вентилятором. За ходом обсмаження спостерігають за зразками, які періодично беруть через пророблений в дверцятах отвір за допомогою пробника-щупа.

Спостерігаючи за крихкістю, ароматом, кольором і смаком витягнутих щупом з циліндра обсмажуваних бобів, майстер визначає момент їх готовності. Занадто висока температура обсмажування і надмірно тривале її вплив призводять до ослаблення характерного аромату бобів какао і до виникнення неприємного запаху акролеина - продукту розпаду міститься в глінерідах масла-какао гліцерину. Обсмажені боби, з цих міркувань, слід після закінчення обсмажування швидко витягти з обжарочная циліндра і охолодити. З цією метою відкривається дверцята і боби какао вивантажуються для охолодження на верхнє дірчасте дно візка.
При такому охолодженні температура бобів какао через 10- 11 хв. знижується до 50-60 °, а через 15-20 хв. до 30 °.
Температурний режим процесу обсмажування бобів какао в циліндричних обжарочних апаратах вивчався кафедрою і представлений графіком на рис-10. Перший період обсмажування, що триває близько 10-20 хв, характеризується падінням температури в апараті до 30-33 °. Слідом за цим вона підвищується прмерно на 2 ° в хвилину і до кінця обсмажування досягає 130 ° С
Методи і способи обсмажування какао-бобів

Мал. 10. Графік температурного режиму при обсмажуванні бобів в циліндричному апараті:
А-момент завантаження; По-момент вивантаження бобів.

Як видно з наведеного графіка, обсмажування в обстеженій циліндричному апараті при величині кожної запрузкі 125-130 кг тривала близько 60 хв. Відповідно до цього і годинна продуктивність циліндричного обжарочная апарату дорівнює 130 кг. Для апаратів, корисна ємність яких складає 260 кг і вище, годинна продуктивність відповідно збільшуватиметься.
Така ж картина температурного режиму була встановлена ​​К. Я. Мамонтовим на підставі великої кількості випробувань, проведених при вивченні роботи циліндричного обжарачного апарату. Тривалість обсмажування бобів какао становила 50-70 хв. при величині кожного завантаження 400 кг. Витрата палива в перерахунку на умовне паливо було визначено в цих випробуваннях в 100 кг на 1 т обсмажених бобів.
Слід додати, що в топковому просторі циліндричного обжарочная апарату (див. Рис. 8) прокладені дві метталіческіе труби, в яких підігрівається повітря, не змішується з топковими газами. Останній підводиться до гратчастої задній стінці, через яку він всмоктується всередину циліндра і йде в витяжну трубу, сприяючи кращому прогріванню бобів і видалення продуктів обсмажування.
Велике поширення на наших шоколадних фабриках мають кульові обжарочние апарати, в яких боби обсмажуються в атмосфері продуктів згорання, змішаних з повітрям.
Основна частина апарату представляє собою металевий барабан, що обертається усередині нерухомого барабана. Підлягають обсмажуванні боби завантажуються в воронку і звідси при відкритті заслінки пересипаються у внутрішній обертається куля. Останній забезпечений лопатями ЛЛ, які при його обертанні піднімають боби догори, звідки вони окремими зернами знову падають вниз. Сильний вентилятор відсмоктує з внутрішнього кулі виділяються з бобів газоподібні продукти, всмоктуючи при цьому через газохід суміш продуктів горіння з повітрям, який надходить через патрубок.
Апарат забезпечений пірометром, що показує температуру в обжарочная апараті, і пробником для відбору проб обсмажуваних бобів для визначення їх готовності.
В апараті є пристосування для автоматичного контролю втрати ваги обсмажуваних бобів; воно полягає в тому, що головний вал, а отже, і укріплений на ньому внутрішній шар з містяться в ньому обсмажують бобами спирається на ваговій механізм. Останній не тільки показує втрати ваги в процесі обсмажування, а й сигналізує кінець обсмажування.
При закінченні обсмажування вивантажені з обжарочная апарату боби надходять в розташований під апаратом охолоджуючий приймач.
Як показують криві, температура в апараті знижується відразу після завантаження бобів (точка А). Однак тривалість періоду падіння температури не перевищує 6 хв При цьому температура не падає нижче 140 °.
Після цього вона швидко піднімається і після закінчення 6- 7 хв. досягає 160-170 °. Таким чином, в цьому апараті весь процес обсмажування протікає при 140-170 °
Тривалість обсмажування не перевищує 12-13 хв. Настільки різке скорочення часу обсмажування можна пояснити швидким прогріванням обсмажуваних бобів за рахунок непосредстного зіткнення їх з продуктами горіння і високою температурою (140-170 °). Крім того, швидка обжарка бобів в цих апаратах пов'язана з енергійним пересипанням обсмажуваних бобів, які то піднімаються вгору, то падають окремими зернами вниз. При цьому кожне зерно багаторазово приходить в зіткнення всією своєю поверхнею з гарячими газами.
Поставлені нами досліди показали, що при температурі навколишнього повітря, підтримуваної на рівні 145 °, температура в центрі бобу, оточеного з усіх боків бобами, досягала 100 ° після закінчення 35 хв., А якщо випробний зерно було з усіх боків оточене гарячим повітрям, то на це було потрібно тільки 6 хв., при інших рівних умовах.
Як паливо в кульових апаратах застосовується кокс, який горить в топці коротким полум'ям і майже не забруднює продуктів горіння кіптявою. Дрова як Довгополуменеве паливо при обсмажуванні бобів какао в кульових апаратах не застосовуються, а використовуються тільки при обсмажуванні в циліндричних апаратах, де димові гази не стикаються з обсмажують продуктом.
У зв'язку з повною газифікацією на ряді кондитерських фабрик застосований газ для спалювання в топках обжарочних апаратів. Поєднуючи використання газу з установкою в топках безполуменевий пальників, ми не тільки поліпшимо санітарно-гігієнічні умови роботи, але і значно підвищимо ефективність процесу обсмажування.
Витрата умовного палива на кульових апаратах становить 25-35 кг на 1 г обсмажуваних бобів.
Тривалість завантаження бобів в кульової обжарочний апарат становить 25-30 сек., А тривалість вивантаження 40-50 сек. Вага одного завантаження для апаратів з діаметром внутрішнього кулі, рівним 1000 мм, становить 160 кг, а годинна продуктивність становить 600-800 кг.
Втрати сухих речовин при обсмажуванні не перевищують 0,5%. Таким чином, загальна кількість втрат у вазі при обсмажуванні бобів какао можна прийняти рівним 4,5-5% за вагою завантажених в апарат бобів, при початковій вологості необсмажених бобів близько 6-6,5%.
Кульові обжарочние апарати при наявності відомих переваг перед циліндричними мають і ряд недоліків, пов'язаних з короткочасно діючої високою температурою
обсмаження негативно впливає на укуси аромат шоколадної маси і шоколаду.
Дані про шкідливий впливів на якість шоколадних виробів високої температури при обсмажуванні, а також прагнення зберегти ферменти, які сприяють течією окислювальних процесів при виробництві шоколаду, зумовили застосування для термічної обробки бобів какао більш м'яких режимів.
Досліди Б. В. Кафка показали, що шоколад, приготований з висушених бобів какао, володіє нормальними смаковими якостями.
І нині на фабриках частина бобів какао піддається сушінню за допомогою шахтної сушарки, Сушарка складається із сушильної камери, двох парових калориферів, нагнітального вентилятора, завантажувального механізму.
Сушильна камера, що має форму паралелепіпеда висотою 3600 мм, шириною 1350 мм і довжиною 2330 мм, по вертикалі розділена на 30 горизонтальних площин (ярусів), віддалених одна від одної на 100 мм.
Кожна площина складається з 15 пластин. Кожна пластина (довжиною 1000 мм, шириною 110 мм) може повертати навколо своєї поздовжньої осі на 90 °.
Пластини кожного ярусу за допомогою пружин утримуються в горизонтальному положенні, утворюючи площину, на якій лежить боби какао. Через певні проміжки часу за допомогою спеціального пристрою пластини повертають на 90 ° і з них продукт пересипається на наступну нижележащую площину.
Таким чином, боби какао, завантажені на верхній ярус, періодично пересипаються з одного ярусу на інший. Цикл повертиванія пластин починається по черзі з нижнього ярусу, з якого вивантажуються висушені боби.
Сушильна камера розділена на 6 зон (по 5 ярусів в кожній зоні), за якими послідовно, починаючи з нижньої зони, проходить повітря, що нагнітається вентилятором (ЦАГІ № 5) через калорифери.
Електроіндукціонний метод обсмаження
Дослідний зразок електроіндукціонного апарату для обробки бобів какао, представлений на рис. 15, виготовлений ратікамі мінської кондитерської фабрики і знаходиться в експлуатації вже уже багато років.
Кожен з двох нагрівальних барабанів являє собою сталеву трубу, обмотану по електроізоляції алюмінієвим дротом. Зверху обмотка також закрита теплоізоляцією
Коли обмотка включена в мережу, виникають вихрові струми, що нагрівають сталеву трубу, від якої тепло передається знаходиться в ній продукту.

Електроіндукціонний метод обсмаження

Мал. 15. Електроіндукціонний апарат для обсмажування бобів какао:
1-електродвигун; 2-редуктор; 3-елеватор; 4-нагрівальні барабани; 5-
шнек; 6-труба; 7-охолоджувальний пристрій; 8- циклон; вентилятор; 10-бункер.

Останній завантажується в бункер 10, звідки ковшовим елеватором 3 подається в нагрівальні барабани. Уздовж труби продукт переміщається шнеком 5.
Охолоджувальний пристрій являє собою сталеву трубу 7, по якій обсмажений продукт просувається шнеком назустріч повітрю, засмоктує вентилятором 9 і викидають через циклон 8, який затримує захоплені повітрям частки лушпиння і пилу.
Обжарка їв цьому апараті ведеться до вологості бобів какао 3%, продуктивність апарату 100 кг / год, температура бобів какао їв кінці обсмажування близько 110 °; тривалість обсмажування 30 хв
Обжарка струмами високої частоти
За останній час для рівномірного пропрева діелектрі ков і напівпровідників досить широко застосовується високочастотний спосіб нагріву, при якому молекули діелектрика або напівпровідника, поміщеного (в електричне поле, поляризуються і внаслідок цього прагнуть орієнтуватися відповідно до напряму поля.
Електричне поле, створюване високочастотної установкою, змінює свій напрямок кілька мільйонів разів на секунду, стільки ж разів змінюють свою орієнтацію і молекули В результаті внутрішньомолекулярного тертя матеріал нагрівається рівномірно по всій товщині.
Кафедрою МТІПП спільно з Енергетичним інститутом були проведені досліди по обсмажуванні бобів какао струмами високої частоти.
На базі цих дослідів, які дали позитивні результати, за завданням розроблена технічна документація виробничої установки для обсмажування бобів какао в полі струмів високої частоти.
На відміну від існуючих обжарочних апаратів періодичної дії ця установка є безперервно діючою. У ній є (можливість швидкої зміни режиму обсмажування (шляхом зміни настройки генератора), а також точного дотримання заданого режиму, що гарантує рівномірність обсмажування і виключає перевитрата обсмажуємо продукту.
Шоколад з бобів, обсмажених струмами високої частоти, відрізняється хорошими смаковими якостями
Можна вважати, що це дозволить впровадити цей метод обсмаження бобів какао найближчим часом.

Способи і режими обжарювання бобів какао: 2 коментаря

Додати коментар

Вашу адресу електронної пошти не буде опублікований. Обов'язкові поля позначені *