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Cioccolato e cacao

Attrezzature per la lavorazione delle fave di cacao.

L'elaborazione delle fave di cacao consiste in processi come la pulizia e la cernita, la torrefazione e la frantumazione.

Le fave di cacao arrivate nei magazzini della fabbrica vengono prima pulite dalle impurità sotto forma di polvere, ciottoli, fibre di tela, carta, ecc., E ordinate per dimensione per ottenere fave di cacao uniformemente tostate *.

Dopo la pulizia e l'ordinamento, le fave di cacao vengono fritte e quindi alimentate al macinacaffè.

Attrezzature per la pulizia delle fave di cacao. Il corpo di lavoro dell'attrezzatura per la pulizia delle fave di cacao dalle impurità è un sistema di setacci mobili o fissi.

Gli schermi mobili possono contraccambiare, ruotare e vibrare. Il movimento alternativo dei setacci su un piano orizzontale o inclinato viene effettuato tramite manovella, biella, eccentrico 

Il metodo di separazione delle particelle per dimensione usando i setacci si chiama setaccio. Tuttavia, la dimensione di molte impurità può corrispondere alla dimensione della materia prima principale e quindi tali impurità non possono essere separate con un metodo di setacciatura. Pertanto, per la separazione delle impurità che differiscono dalle materie prime per caratteristiche aerodinamiche,

Il parametro principale che determina la possibilità di separazione delle materie prime dalle impurità per caratteristiche aerodinamiche è la velocità di movimento, cioè la velocità dell'aria alla quale la particella sarà in equilibrio. Con un grande valore della velocità di impennata, la particella si muoverà insieme al flusso d'aria e con un piccolo valore cadrà sul fondo del dispositivo di separazione dell'aria.

Il metodo di separazione dell'aria è spesso combinato con il metodo di separazione delle particelle per dimensione (metodo del setaccio). Le più diffuse sono le macchine con schermi vibranti piatti, ma vengono utilizzate anche macchine con schermi cilindrici.

Le macchine elencate possono essere divise in setaccio (con setacci piani e cilindrici) in base alla progettazione

Nella fig. 5.26 è un pulitore a filtro d'aria MTLA Buhler (Svizzera), progettato per la pulizia ad alta velocità delle fave di cacao prima di servirle in silos di stoccaggio a lungo termine, nonché per la pulizia delle fave di cacao prima della torrefazione (essiccazione). La qualità della pulizia si ottiene attraverso l'uso di setacci con fori di varie configurazioni e diametri. I setacci possono avere fori rotondi, oblunghi o triangolari, nonché combinazioni di tali fori.

La macchina (vedi fig. 5.26, a) è composta dalle seguenti unità principali: tramoggia di ricezione 1, corpo dello schermo 3 e separatore d'aria verticale 4. Il corpo dello schermo è supportato da supporti a molla flessibili 5 montati sul telaio 8. I vibratori del motore 7 sono fissati al corpo su entrambi i lati con piastre frontali 6. Modificando le inclinazioni dei vibratori motore, è possibile scegliere la modalità di oscillazione ottimale del corpo dello schermo, che garantisce una buona pulizia delle fave di cacao alle massime prestazioni della macchina. Per monitorare lo stato dei setacci, viene fornito un coperchio 2 rimovibile. Se necessario (sostituzione di schermi, ecc.), La tramoggia di ricezione 7 fissata in modo girevole al corpo dello schermo può essere ripiegata.

Fig. 5.26. Pulitrice a filtro aria MTIA: a - vista generale; 6 - circuito di pulizia

La macchina funziona come segue (vedere la figura 5.26, b). Le fave di cacao attraverso il tubo di aspirazione 9 attraverso il tubo flessibile 8 arrivano alle superfici di distribuzione 7 situate nella tramoggia di ricezione 6. La porta di uscita dell'ingresso 9 ha una forma a spirale, che contribuisce all'espansione del flusso di uscita. Quando cadono sulla superficie 7, le fave di cacao non lavate sono distribuite su tutta la larghezza del setaccio 4 e si muovono lungo di esso a causa della vibrazione del corpo del setaccio 2. L'ammortizzatore 5 controlla lo spessore della fava di cacao che entra per la pulizia. Proprio sul setaccio 4 ci sono grosse pietre, corde, rami e altre impurità più grandi delle fave di cacao. Grandi impurità vengono raccolte nel vassoio 77 e rimosse dal corpo. Il passaggio attraverso il setaccio 4 cade sul setaccio 3, le cui aperture (8 ... 9 mm) sono più piccole del diametro delle fave di cacao. Pertanto, si muovono insieme sullo schermo 3 e cadono nel canale verticale del separatore d'aria 12. Piccole impurità (sabbia, ecc.) Che attraversano il setaccio 3 vengono raccolte sul fondo del setaccio e rimosse dalla macchina attraverso il canale 7.

Le fave di cacao sgomberate da impurità grandi e piccole, che cadono nel canale verticale del separatore d'aria 72, vengono soffiate con aria, che raccoglie polvere, foglie, particelle di guscio e altre impurità leggere. Insieme all'aria, le impurità vengono separate dalle fave di cacao e trasportate lungo il canale 14 dal separatore d'aria. La qualità della pulizia delle fave di cacao dalle impurità leggere è determinata dalla velocità dell'aria, regolata dallo sportello 13 e dalla posizione della parete mobile 15.

Due setacci collocati nel corpo del setaccio sono fissati su telai di legno, che dividono lo spazio del sottosviluppo in celle mediante barre longitudinali e trasversali (partizioni). Ogni cella contiene gomma 10 o sfere di plastica che si muovono liberamente attorno al vassoio mesh. Colpendo con vibrazioni sul setaccio principale, le puliscono dalle particelle aderenti, riducendo le dimensioni dei fori.

Le macchine lavacristallo prodotte da Bühler hanno una capacità di 20 ... 1000 t / h, se sono installate davanti ai silos, e 5 ... 24 t / h, se installate nell'officina davanti all'apparecchio di asciugatura.

Dopo l'installazione della macchina durante l'avvio della prova, determinare la posizione razionale delle valvole situate all'interno dei canali di aspirazione. È inoltre necessario selezionare velocità dell'aria che garantiscano il massimo trascinamento di impurità e minimo - la principale materia prima.

Fig. 5.27. Schema di frittura verticale a canale singolo.

Attrezzatura per arrostire fave di cacao. L'attrezzatura per la torrefazione delle fave di cacao è l'impianto monocanale verticale BTT dell'azienda Buhler (Svizzera), destinato sia all'essiccazione preliminare che alla torrefazione di fave e fave di cacao intere, nocciole, mandorle, arachidi, ecc. n.

L'installazione (Fig. 5.27) è una struttura verticale del telaio 77 su cui sono montati i componenti necessari e presenta tre zone, inoltre, nelle zone / e //, il prodotto viene essiccato o arrostito e nella zona /// il prodotto viene raffreddato. Di conseguenza, le zone sono dotate di filtri 7, 2, 10, riscaldatori a vapore o olio 3 e 9, viti 4, 12, 15 per l'aspirazione della polvere e tubi di derivazione 5, 77 e 14. Le zone // e /// sono separate da un otturatore 13.

Il prodotto entra nel bunker 8, dotato di cancello 7 con azionamento pneumatico. Dopo aver attraversato la fessura della serranda, il prodotto entra in una stretta installazione verticale 8ТТ nal 6, i cui lati sono formati da grate ricoperte di rete metallica. Le griglie scorrono liberamente lungo le guide per una facile pulizia. La larghezza del canale e quindi lo spessore dello strato possono essere modificati. Il prodotto scende attraverso il canale gradualmente e in modo uniforme, rimanendo sciolto a causa del libero movimento delle particelle di prodotto. Non essendoci urti o vibrazioni, si evitano schiacciamenti e sbriciolamenti eccessivi.

Nelle zone 1 e 2, l'aria viene aspirata attraverso i filtri 7 (9 e 2, viene pulita dalla polvere, riscaldata nei generatori di aria 9 e 3, trasferisce il calore al prodotto trasformato e viene scaricata dall'essiccatore attraverso gli ugelli 5 e 77. il canale si deposita e viene scaricato dalle viti 4 e 12. Allo stesso modo l'aria si muove nella zona III, solo non c'è riscaldamento dell'aria in essa. Se si interrompe la fornitura di aria, quindi in questa zona è possibile eseguire

Il prodotto fritto e refrigerato viene scaricato dall'essiccatore attraverso un dispositivo di scarico 16 (blocco rotante). Il tempo di frittura può essere regolato cambiando la produzione

Gli ammortizzatori di settore 7 e 13 situati all'ingresso dell'unità e tra le zone di cottura e raffreddamento facilitano l'avvio e il funzionamento dell'unità a regime minimo (in questo momento

L'alimentazione dell'aria all'installazione, la sua ulteriore pulizia dopo che l'essiccatore viene effettuata da tre precipitatori a ciclone posizionati separatamente e tre ventole. Il sistema di purificazione dell'aria funziona sotto vuoto. Pertanto, l'assenza di ventole nella progettazione dell'essiccatore riduce significativamente il pericolo.

La produttività degli impianti prodotti da Bühler (per le fave di cacao) è 200 ... 2000 kg / h.

In alcuni tipi di piante, le fave di cacao si muovono per gravità in un albero verticale con ripiani inclinati fissi. Fave di cacao, versate da una mensola all'altra, passate attraverso tre zone calde e quindi entrate nella zona di raffreddamento. L'aria riscaldata dai riscaldatori a vapore con l'aiuto dei ventilatori entra negli spazi tra gli scaffali della miniera, effettuando così la soffiatura trasversale delle fave di cacao.

Le fave di cacao tostate vengono alimentate allo schiacciamento, con conseguente formazione di cacao e cacao (guscio di cacao),

Attrezzatura per la frantumazione delle fave di cacao. L'attrezzatura per la frantumazione delle fave di cacao comprende una macchina di frantumazione e vagliatura (Fig. 5.28), costituita da un elevatore a tazze, un alloggiamento, un meccanismo di macinazione di percussione, una cascata di blocchi di setaccio.

Fig. 5.28. Frantumazione e vagliatura

tipo di sistema di separazione dell'aria con camere di precipitazione, un ventilatore e un ciclone, motori elettrici, vibratori.

Dall'imbuto 7, dotato di un meccanismo di scuotimento per evitare l'incollaggio del prodotto, le fave di cacao tostate entrano nel secchio 2. Quando si sposta lungo un piccolo schermo vibrante 3, una piccola frazione viene separata dai semi di cacao, che, bypassando il meccanismo di frantumazione, viene alimentata al setaccio superiore 6 del setaccio 15.

La frantumatrice è composta da due rulli esagonali 4 e due decking ondulato 5, uno dei quali è orizzontale e l'altro è verticale. Arrivando sul punto di rotoli a rotazione rapida, le fave di cacao accelerano e colpiscono il ponte fisso, dividendosi in pezzi. Una miscela di grani, conchiglie e fave di cacao ininterrotte viene alimentata in uno dei cinque schermi: uno schermo 6 attraverso il quale passano granelli e gusci e le fave di cacao ininterrotte vengono restituite tramite 77 alla scarpa dell'ascensore 2 per la rettifica.

Dei cinque setacci, i setacci 6 sono i più alti nell'unità di setacciatura 75, supportata dal corpo 13 con le molle 19 e 18. Tutte e cinque le schermate sono collegate in cascata in un blocco; la dimensione dei fori negli schermi quando si versa (setacciando) la miscela diminuisce.

Alla fine di ogni schermata, sopra c'è un canale di aspirazione 7 verticale, al di sotto del quale si muovono particelle di pennino e gusci di cacao che non sono passati attraverso lo schermo corrispondente (discesa). Il flusso d'aria raccoglie l'involucro e lo trasporta lungo il canale verso la camera di precipitazione 8. La camera ha un grande volume, la velocità dell'aria qui diminuisce bruscamente, il guscio cade e la coclea 9 viene estratta dalla macchina nello scivolo di raccolta situato sul lato destro del blocco del setaccio. L'aria polverosa dalle camere di sedimentazione attraverso i canali con gli ammortizzatori di regolazione 11 viene aspirata dalla ventola 12 e inviata al ciclone per separare i più piccoli granelli e particelle di cacao.

Le frazioni di groppa, pulite dai gusci di cacao, vengono raccolte all'estremità di ciascun setaccio negli scaricatori 10 e attraverso di esse vengono rimosse dalla macchina in una grondaia vibrante 14 inclinata (mostrata da una linea tratteggiata) situata sul lato sinistro del filtro

La raccolta di cereali sul setaccio inferiore contiene germogli (germe) di semi di cacao. Il germoglio ha una lunghezza di 4 mm e una larghezza di 1 mm. Nelle fave di cacao tostate, il contenuto di germi in media non supera 0,8 ... 0,9%. Ha una durezza molto maggiore rispetto ai cereali, e molto peggio di quanto non sia schiacciato nei mulini a rulli. Il contenuto di grasso nel germoglio non supera il 3,5% e, rispetto ai grani, ha un valore basso e una parte intasante. Per rimuovere il germe, la frazione di grani si è separata su un setaccio con le cellule 4 ... 5 mm è passato attraverso un trier (meccanismo di pulizia).

Il grado di purificazione dei granuli dal guscio dipende dalla velocità e dalla quantità di aria che passa attraverso i canali di aspirazione 7 con alette di regolazione 11. L'aria è regolata usando le maniglie montate sul corpo 18.

Le particelle di grani grossi sono meglio pulite e quindi vanno per la produzione di cioccolato di alta qualità. I chicchi più pregiati contengono impurità di gusci di cacao e sono usati per miscele con prescrizioni di cioccolati o farciture di qualità inferiore.

L'unità schermo 75 riceve un movimento oscillatorio da due motori a vibrazione elettrica.

Esistono macchine simili con un dispositivo di frantumazione a rulli o dischi, in cui i setacci oscillano su un piano verticale. Il blocco del setaccio può ricevere un movimento oscillatorio dal meccanismo eccentrico ed essere fissato al corpo della macchina su supporti o sospensioni a molla.

Per la macinazione fine di pennini di cacao, vengono utilizzate unità di macinazione. La dimensione delle particelle di pennini di cacao, zucchero semolato, ecc. Nel cioccolato non deve superare i micron 30 ... 60. Pertanto, le punte di cacao e lo zucchero semolato purificato dal guscio vengono frantumati, per cui vengono utilizzate attrezzature speciali, in particolare le unità di macinazione. Le unità di macinazione includono martello, perno, disco, palla e altri mulini.

L'unità di macinazione combinata (figura 5.29) è composta da un mulino a martelli 5, un mulino a dischi 14, un controllo

Fig. 5.29. Unità di macinazione combinata

Filtro a setaccio 77, mulino a sfere 23, pompe di trasferimento, distributori e sistemi di comunicazione dell'acqua.

Il mulino a martelli 3 è dotato di un tamburo vibrante 6, mediante il quale i grani di cacao vengono immessi nel mulino variando l'ampiezza dell'oscillazione. Quando i chicchi di cacao si muovono lungo la superficie 7 con un'inclinazione regolabile del magnete 8, vengono estratte le impurità ferrose. La coclea 5 alimenta il prodotto all'interno del mulino. Il corpo ruota il rotore 4 con quattro martelli 10 incernierati su di esso, che accelerano il pennino di cacao e lo colpiscono sulla superficie scanalata 9. Di conseguenza, i pennini di cacao vengono schiacciati, le cellule vengono rotte e il deflusso del burro di cacao da esse. Le pepite di cacao, che sono di dimensioni più piccole rispetto ai fori nella rete 2, passano attraverso di essa insieme al burro di cacao libero. La pompa di sospensione liquida di schiacciamento risultante 7 è stata pompata nel mulino a dischi ad imbuto ricevente 14. La vite 77 alimenta la sospensione nello spazio tra i dischi 13 e 75 ruotando nella stessa direzione, ma a velocità diverse. Il grado di macinatura nel mulino è regolato cambiando lo spazio tra i dischi. I dischi sono fatti di corindone e sono fissati su basi metalliche 12 e 16.

Il liquame macinato fluisce dal mulino 14 e viene alimentato al filtro del setaccio 77. La filtrazione viene accelerata a causa del fatto che il setaccio vibra. La sospensione filtrata scorre lungo la superficie inclinata 18 e viene raccolta in un collettore 19 intermedio, dal quale viene pompata la pompa 20 nel mulino a sfere 23.

Il mulino a sfere 23 è un cilindro verticale con una camicia d'acqua, all'interno del quale ruota l'albero 25 con dischi 24 orizzontali. Il volume interno del cilindro è riempito con sfere di metallo con un diametro di 4 ... 6 mm. Le particelle di pennini di cacao che si muovono attraverso uno strato di sfere agitate sono finalmente macinate. La massa di cacao risultante passa attraverso

il filtro a disco 26, che impedisce l'uscita delle sfere, scorre nel serbatoio di raccolta 27 e viene pompato verso

Per pompare la sospensione attraverso un mulino a sfere, è necessario creare una pressione fino a 0,25 MPa. La pressione è controllata da un manometro 21. Alla fine del lavoro, la sospensione dal mulino a sfere e dal collettore intermedio viene scaricata attraverso una valvola a tre vie.

L'unità di macinazione considerata è una combinazione di tre impianti di macinazione. A seconda delle attività di produzione, è possibile utilizzare un mulino a martelli in combinazione con un mulino a dischi o a sfere o un mulino a dischi con un mulino a palle. L'unità può essere utilizzata per macinare non solo fave di cacao, ma anche altre sostanze grasse

 

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