WWW.BOOK.LIB-I.RU
БЕСПЛАТНАЯ  ИНТЕРНЕТ  БИБЛИОТЕКА - Электронные ресурсы
 


«Из книги «Шоколад, конфеты, карамель и другие кондитерские изделия». Перевод с английского под общей научной редакцией Т.В.Савенковой, СПб., ...»

Переработка какао-бобов

Автор - Б.У.Минифай

Из книги «Шоколад, конфеты, карамель и другие кондитерские изделия».

Перевод с английского под общей научной редакцией Т.В.Савенковой,

СПб., Профессия, 2008. 816с.

Содержание:

1. Дробление какао-бобов

2. Сепарирование

3. Контроль помола какао-бобов и использование получаемых продуктов

4. Измельчение какао-крупки на дисковых мельницах

5. Использование штифтовых мельниц

6. Использование роторно-вихревых мельниц «Флаттор»

Дробление какао-бобов 1.

Наиболее ценной частью какао-боба является ядро. Его оболочка (12-17% от массы боба) в настоящее время уходит в отходы производства. Однако наличие в ней, как и в лузге других зерен и бобов (рис, гречиха и т.п.), большого количества полезных компонентов (минералы, витамины) заставляет производителей искать пути переработки и ее для повышения рентабельности бизнеса и снижения расходов на утилизацию отходов производства. Задача каждого производителя — как можно лучше отделить оболочку какао-бобов от ядра с помощью оборудования для дробления и воздушного сепарирования, о котором пойдет речь в данной статье.

Состав какао-боба.

При ручном сепарировании типичный состав сырого какао-боба с содержанием влаги 6,5% является следующим: ядро какао-боба — 87,1%, оболочка какао-боба (лузга) — 12,0 %, росток — 0,9%. Содержание влаги в сырой оболочке (лузге) какао-боба может достигать 8-10%, а в сыром ядре какао-боба — 4-5%.

После обжарки содержание влаги в ядре какао-боба снижается до 1,5-3% (в зависимости от степени обжарки). В его оболочке (лузге) влажность выше — примерно до 4%. Общие потери влаги сырого какао-боба могут достигать 5%. Если предположить, что оболочка какао-боба (лузга) в процессе сепарации (веяния) отделяется полностью, общая потеря массы составит 17%. Таким образом, выход обжаренных ядер какао-бобов составит 83%. Поскольку технологии провеивания далеки от совершенства, возможная примесь оболочки в какао-крупке составляет 1-1,5%, что означает чистый выход ядра какао-боба менее 82%.

Зародыши присутствуют обычно в мелких частицах ядра какао-боба, образующихся в процессе веяния. В крупных фрагментах примесь оболочки какао-бобов составляет не более 0,5%. По некоторым данным, при надлежащем контроле обжарки и провеивания выход ядра какао-боба с содержанием влаги в 1,5% может составлять от 82,5 до 83,5%. Так как какао-масло очень дорогое, был проведен ряд исследований по увеличению выхода ядра какао-боба.

Совершенствовалось сепарационное оборудование, изучались методы предварительного нагрева и обжарки какао-бобов с тем, чтобы на стадии дробления уменьшить количество мельчайших фракций, а также снизить перенос какао-масла из ядра какао-боба в его оболочку.

Сепарирование 2.

Основной принцип, по которому осуществляется сепарирование, зависит от разницы в плотности ядра какао-боба и оболочки.

В сепарационном оборудовании используют две операции:

просеивание и воздушное сепарирование. С помощью обжарки или частичного высушивания какаобобов их оболочка отделяется, после чего какао-бобы слегка измельчают, избегая при этом образования мелких фракций и пыли. В качестве первых дробилок, с помощью которых размалывались какао-бобы, использовали зубчатые вальцы. В современных машинах применяются ударные вальцы, состоящие из двух шестигранных вальцов, которые вращаются в одном направлении и ударяют какао-бобы о металлические пластины.





Изменения коснулись также конструкции сит и методов воздушного сепарирования. В более старом оборудовании применялись вращающиеся барабаны или плоские вибросита с калиброванными ячеями — образовывался поток сломанных какао-бобов разных размеров, на который действовали встречные воздушные потоки, скорость которых могла регулироваться в зависимости от размера падающих частиц. При правильной настройке такой метод дает максимально эффективное сепарирование.

В современном оборудовании используют рамные сита с ячейками разных размеров на нескольких уровнях, причем сито с самой крупной ячеей находится сверху. Фрагменты оболочки какао-бобов удаляются пневмоотсосом с каждого сита, а оставшиеся фрагменты ядра какао-бобов направляются на лотки, установленные по бокам. Сита не засоряются благодаря вибрации и специальной системе очистки. Мелкие пылевые частицы собираются в системе циклонов, располагаемой после сепаратора. Целью сепарирования является разделение двух основных фракций: ядер какао-бобов (какао-крупки) с минимальным содержанием какаовеллы и зародышей, и частиц собственно оболочки какао-боба (лузги), которые также сортируют и очищают от примесей ядер.

Как уже отмечалось, произведенная промышленным способом какао

-крупка, может содержать 1,5% частиц какаовеллы и некоторое небольшое количество зародышей. При производстве какаопродуктов сверхтонкого помола именно частицы оболочки и зародышей дают осадок в напитке.

Некоторые сепараторы оснащены росткоотбивочными устройствами, но обычно они малоэффективны.

Чтобы получить какао-крупку с минимальным содержанием какаовеллы и зародышей, на выходе сепаратора рекомендуется избегать смешивания потоков ядер и оболочки какао-бобов. Наиболее крупные ядра какао-бобов содержат минимум какаовеллы и ростков. Ростки, как правило, очень твердые, но с помощью современных систем рафинирования их можно с успехом измельчить так, что на рецептуре большинства шоколадных изделий они не скажутся. Путем настройки сепаратора или с помощью устройства отражающих экранов для отклонения шероховатых ядер какао-бобов от первых приемных лотков можно получить какао-крупку, содержащую менее 0,5% какаовеллы и совсем небольшое количество ростков. Для производства какао-порошка сверхтонкого помола это очень важно. У машин старого образца для дальнейшей очистки материала после выхода из сепаратора зачастую применяли повторное сепарирование с другими настройками.

Принципиальная схема сепаратора Bauenneister приведна на рис. 1.

–  –  –

Замечание редакции сайта.

Как указывалось выше, к современному оборудованию, выполняющему функции просеивания и сепарирования имеются вопросы относительно его эффективности. В этом ключе интересно было бы попробовать использовать для сепарирования высокочастотный грохот израильской фирмы «Круштехнолоджиз» (www.croosh.com), дилером которой является наша компания и который имеется в нашей лаборатории.

Контроль помола какао-бобов и использование получаемых продуктов 3.

Из предыдущего описания видно, что процесс сепарирования требует регулярного и тщательного контроля. Наличие какаовеллы в какао-крупке и какао-крупки в какаовелле следует проверять несколько раз в день. Также необходимо регулярно проверять содержание какао-масла в какао-крупке в разных точках на выходе, так как эти данные позволяют судить о соотношении частиц какаовеллы и какао-крупки (исходя из того, что содержание какао-масла в какао-крупке — 54%, а в какаовелле - 2,5%).

Если технологический контроль осуществляется недостаточно, доля готовой какао-крупки может снизиться до 80% (вместо 83-84%). Установлено, что каждый процент потерь какао-крупки дает удорожание продукции на 1,25%. Кроме того, содержание фрагментов какаовеллы в какао-крупке более 1,5% может серьезно отразиться на качестве изделий. Избыток мелких фрагментов какао-крупки или какаовеллы приводит к неполному выходу. При размере частиц 2 мм и менее машина не может определить разницу между какао-крупкой и какаовеллой, в связи с чем большое значение имеют технологии обжарки и дробления какао-бобов. При хороших технологиях обжарки и сепарирования доля частиц какао-крупки размером более 3 мм должна составлять 85-90%.

Ниже мы приводим данные репрезентативных исследований фрагментов на разных выходах сепаратора. Как уже отмечалось выше, об эффективности сепарирования и предшествующих технологических операций помогает судить регулярный контроль проб.

Крупная какао-крупка:

Содержание влаги 2,0-3,5% (в зависимости от степени обжарки)

–  –  –

Содержание какао-масла 35,0-48,0%. Мелкую какао-крупку, смешанную с некоторым количеством ростков и пыли, иногда подвергают дальнейшему сепарированию. «Остатки» чистой крупки могут быть использованы в производстве второсортного шоколада или какао-продуктов, а также включаются в состав смесей для шнекового прессования и экстракции.

–  –  –

Она не пригодна для производства шоколада и какао-продуктов, содержит частицы оболочек и ростков, может содержать до 1,5% крупицы какао-крупки. Применяется в составе смесей для шнекового прессования и экстракции.

Пыль какаовеллы, циклонная пыль:

–  –  –

Содержание какао-масла (включая жир 5,0-17,0%.

какаовеллы оболочки).

Это очень неоднородный продукт, состоящий в основном из частиц какаовеллы и пыли какаокрупки, может содержать крупицу какао-крупки. Не пригодна для питания людей, но в дальнейшем может быть разделена на пыль какаовеллы и пыль какао-крупки. Пригодна для использования в смеси для шнекового прессования PI экстракции.

–  –  –

Жиры какаовеллы отличаются по составу от какао-масла. Какаовелла представляет небольшую коммерческую ценность, однако известны попытки использовать этот побочный продукт. Если учесть, что мировой урожай какао-бобов составляет около 1 200 000 т в год, то доля какаовеллы составляет до 140 000 т.

Было установлено присутствие в какаовелле витамина D. При добавлении какаовеллы в корма для коров было отмечено повышение содержания витамина D в удоях. Использование какаовеллы в кормах для животных ограничено содержанием в них ядовитого для многих животных теобромина (особенно для птицы). Содержание теобромина не должно превышать 0,027 г на 1 кг массы тела животного (птицы).

На некоторых предприятиях какаовеллу используют в качестве дополнительного топлива, а также как наполнитель для пластмасс. Какаовелла может служить компонентом удобрений, благодаря содержанию в ней азота, калия и фосфора, а также органической природе, способствующей образованию гумуса.

Долгое время считалось, что какаовелла не представляет пищевой ценности для человека, будучи практически неперевариваемой из-за высокого содержания целлюлозы. Однако в последние годы пищевую клетчатку стали ценить, как полезное для пищеварения средство.

Был описан способ утилизации какаовеллы для производства пищевой клетчатки. Содержание алкалоидов уменьшают в ходе мойки. Из-за высокого содержания целлюлозы выход клетчатки в три раза превышает содержание клетчатки в ядре какао-бобов (из расчета на обезжиренный материал).

Это важно для выявления какаовеллы в какао-порошке и в тех смесях, где она считается нежелательной.

Выжимки после шнекового пресса

Некоторые продукты сепарирования, описанные выше, подвергают воздействию шнекового (винтового) пресса, удаляя при этом часть какао-масла. В полученных выжимках содержание жира может быть снижено до 8%. Остаточный жир, содержащий малую долю жира оболочки, можно экстрагировать и использовать в производстве некоторых видов шоколада и кондитерских изделий.

Обезжиренные выжимки с остатками оболочек, как правило, уничтожают, но иногда их используют в удобрениях или для экстрагирования теобромина.

Измельчение какао-крупки на дисковых мельницах 4.

Существует много машин, перерабатывающих какао-крупку в какао тертое, которое является основой для производства шоколада. Ядро какао-боба (какао-крупка) имеет клеточную структуру, содержащую какао-масло, при этом на долю какао-масла приходится около 55% состава. В процессе измельчения стенки клеток разрушаются, тепло от трения расплавляет какао-масло, размер частиц остальных нежировых компонентов уменьшается и смесь постепенно становится более текучей.

Вязкость какао тертого зависит от степени обжарки какао-крупки перед измельчением, а также от содержания в какао-крупке влаги. Белки какао-крупки в разной степени разрушаются во время обжарки, а в процессе измельчения может уменьшиться содержание влаги.

На протяжении многих лет оборудование представляло собой жерновые мельницы с тремя парами последовательно расположенных горизонтальных каменных жерновов. В каждой паре жерновов один (нижний) был фиксированным, а другой (верхний) — вращающимся. Степень помола и выход можно было регулировать путем выбора расстояния между жерновами. Какао-крупка и частично какао тертое подавались в центр жерновов и по мере их переноса к периферии проходило измельчение. Для улучшения измельчения в жерновах проделывались «дорожки», которые приходилось постоянно обновлять.

Ситуация улучшилась с внедрением алокситовых жерновов, подверженных мень шему износу, а вскоре распространение получили специальные мельницы со стальными дисками с пазами. Первые модели представляли собой две дисковые мельницы, одна из которых предназначалась для приема и дробления какао-крупки, а вторая вырабатывала окончательный концентрат. В каждой мельнице имелся один фиксированный и один вращающийся стальной диск, а выход и степень измельчения можно было менять, регулируя расстояние между ними. В более поздней модели работали две вертикально смонтированные дисковые мельницы с двумя фиксированными и одним вращающимся диском, расстояние между которыми тоже менялось.

В первых мельницах какао тертое подвергалось воздействию очень высоких температур, в результате чего оно и извлеченное какао-масло приобретали сильно выраженные вкусоароматические свойства, что неприемлемо для изготовление шоколада с тонким ароматом, особенно молочного. Современные мельницы для производства какао тертого оснащены горизонтальными валками, расположенными в три ряда. Полностью или частично молотая какао-крупка поступает в центр верхнего валка и первая фракция размола какао тертого появляется на окружности валка. Она направляется в центр второго валка, после которого какао тертое переходит на третий валок мельницы для окончательного перемалывания. Во избежание перегрева какао тертого предусмотрено охлаждение валков мельницы, а зазор между ними может точно регулироваться. Такие трехвалковые мельницы могут перерабатывать до 1000 кг какао-бобов/ч и производить при этом какао тертое очень тонкого помола (99%). Схема такой трехвалковой мельницы приведена на рис. 2.

–  –  –

Другой метод измельчения связан с использованием ударных или штифтовых мельниц, смонтированных над трехвалковой мельницей. Фото такого агрегата приведено на рис. 3.

Ударно-штифтовая мельница состоит из двух дисков со стальными штифтами (пальцами).

Шнековый транспортер с регулируемой скоростью подает какао крупку сверху на диски, вращающиеся в противоположных направлениях. Для удаления металлических частиц, которые могут оказаться в какао-крупке, устройство снабжено магнитом-металлоуловителем.

Скорость вращения дисков и расположение штифтов выбираются так, что какао-крупка превращается в какао тертое с размером твердых частиц от 90 до120 мкм.

Затем какао тертое поступает в распределительную камеру с несколькими выпускными отверстиями, благодаря чему оно равномерно распределяется по длине питающего валка. Давление этого валка регулируется гидравлически, а охлаждающая вода для всех валков термостатируется.

Информация о работе всех элементов мельницы выводится на индикаторы, расположенные на боковой панели.

Технические аспекты измельчения какао-бобов в какао тертое подробно описаны в соответствующей литературе, где рассмотрены также преимущества комбинирования мельниц ударо-растирочного действия с последующим трёхвалковым измельчителем. Утверждается, что при этом достигается очень низкая вязкость какао тертого, которую невозможно обеспечить при одноэтапном измельчении.

Использование роторно-вихревых мельниц «Флаттор» 6.

Об использховании мельниц РВМ будет написана отдельная статья, так как в настоящее время проводятся исследования. Одно можно уже сказать. Также, как и при использовании других измельчительных устройств, решающее значение будут иметь мероприятия по снижению температуры в




Похожие работы:

«ГОСТ 2 5 4 6 1 -8 2 МЕЖГОСУДАРСТВЕННЫЙ СТАНДАРТ КОМПЛЕКТЫ УПАКОВОЧНЫЕ ТРАНСПОРТНЫЕ С ОТРАБОТАВШИМИ ТЕПЛОВЫДЕЛЯЮЩИМИ СБОРКАМИ ЯДЕРНЫХ РЕАКТОРОВ ТРЕБОВАНИЯ К МЕТОДАМ РАСЧЕТА ЯДЕРНОЙ БЕЗОПАСНОСТИ Издание официальное...»

«www.enpi-fleg.org 2017-01-12 МЕТОДИКА СОСТАВЛЕНИЕ БАЛАНСОВ ИСПОЛЬЗОВАНИЯ ДРЕВЕСИНЫ лесопользователями, лесопромышленными предприятиями, лесничествами и органами управления субъектов РФ Одной из целей разработки методики является оценка дисбаланса как косвенного показателя нелегального использования древесины Разработ...»

«УТВЕРЖДЕНЫ приказом ЗАО "МАКС" от "05" мая 2012 г. № 119-ОД (А) ПРАВИЛА страхования жилых помещений в городе Москве (вариант 2) №133.1 ОГЛАВЛЕНИЕ Стр. Общие положения 1. 2 Страхователи 2. 2 Объекты страхования 3. 2 Страховые случаи 4. 3 Страховая сумма и страхо...»

«Руководство пользователя D-500 User Manual Rev_05 Программное обеспечение Firmware V-5.4 D-500 Новейший контроллер генераторных установок Описание Обмен данными D-500 представитель нового поколения контроллеров Ethernet генераторных установок, который объединяет в себе GSM-GPRS многофункциональност...»

«241 ПРОФИЛАКТИКА СОЦИАЛЬНОГО СИРОТСТВА: ИНСТИТУЦИАЛЬНЫЕ И ДИСКУРСИВНЫЕ АСПЕКТЫ А.Ю. Рыкун, К.М. Южанинов Статья посвящена анализу факторов, определяющих причины соци ального сиротства, организационные формы и практики его профи лактики. Институциальный аспект профилактики рассматривается в двух основных измерени...»

«Тема номера: Социальные процессы в регионах России Бедность и социальное неравенство в Ростовской области Часть 2 Посухова Оксана Юрьевна – кандидат социологических наук, доцент...»

«ZESZYTY NAUKOWE UNIWERSYTETU SZCZECISKIEGO nr 830 Finanse, Rynki Finansowe, Ubezpieczenia nr 70 (2014) s. 125–134 Концепция реформирования методологии бухгалтерского учёта прибыли в контексте риск-ориентированного управления Инна Панченко Streszczenie: Цель – цель заключается в необходимости исследования конц...»

«www.tarifer.ru/corporate ™ Tarifer 4 (корпоративная версия) Руководство пользователя Москва, 2013 г. Оглавление Введение Главная форма программы Вкладка "Регистрация" Главная панель. Загрузка детализаций 3.1 Период загруженных детализаций 3.2 Формирование выборок, сводок и собственных отчетов 3.3 "В...»

«1 Договор поставки № г. Екатеринбург " 2017 г. Победителем запроса предложений № 87-16 "На поставку гидроизоляционных материалов" признано Общество с ограниченной ответственностью "Гидрозо" (протокол подведения итогов запроса предложений № 87-16 "На поставку гидроизоляционных...»

«Божество Ганеша Я выражаю глубокое почтение Трем Сокровищам: высочайшему, сострадательному Гуру, глубочайшей, непостижимой Дхарме и Священной Санге. Я выражаю глубокое почтение парампаре, линии передачи Великого Учения Адвайты, святым нашей традиции. Пусть написание данного доклада послужит благом для всех живых существ, стрем...»








 
2017 www.book.lib-i.ru - «Бесплатная электронная библиотека - электронные ресурсы»

Материалы этого сайта размещены для ознакомления, все права принадлежат их авторам.
Если Вы не согласны с тем, что Ваш материал размещён на этом сайте, пожалуйста, напишите нам, мы в течении 1-2 рабочих дней удалим его.