3.5. ТЕХНОЛОГИЧЕСКАЯ ЛИНИЯ ПРОИЗВОДСТВА КАРАМЕЛИ Характеристика продукции, сырья и полуфабрикатов. Карамель представля¬ет собой сахарные кондитерские изделия, состоящие в основном из твердого аморф¬ного вещества—карамельной массы. Ассортимент карамели насчитывает более 200 наименований и делится на две основные группы: леденцовая карамель, изготовлен¬ная целиком из карамельной массы (изделия овальной и прямоугольной формы, фи¬гурная карамель, монпансье и др.); карамель с начинкой, состоящая из наружной оболочки, изготовленной из карамельной массы, и начинки (изделия с фруктово-ягодными, молочными, шоколадными, масляно-сахарными и другими начинками). По внешнему оформлению карамель выпускают завернутую или открытую. Кара¬мель поштучно заворачивается во влагонепроницаемую этикетку. Открытая карамель фасуется в разнообразную герметичную тару либо поверхности карамели подвергают защитной обработке. Ее покрывают тонким влагонепроницаемым слоем воско-жиро-вой глазури или обсыпают сахаром-песком либо смесью какао-порошка и сахарной пудры. Сырьем для приготовления карамели служит сахар, крахмальная патока и разнооб¬разные заготовки и полуфабрикаты для начинок (фруктово-ягодные подварки и пюре, молочные и какао-продукты, жиры, орехи и др.). Широко используются пищевкусо¬вые добавки (пищевые кислоты и ароматические эссенции, красящие вещества и др.). Особенности производства и потребления готовой продукции. В современ¬ном карамельном производстве массовые виды леденцовой карамели и карамели с жидкими начинками (фруктово-ягодными, молочными, помадными) вырабатывают на механизированных поточных линиях. Розничный ассортимент карамели произво¬дят на линиях, требующих частичного применения ручных операций. Механизированное производство карамели отличается высокой интенсивностью процессов. При формовании карамели производительность достигает 1800...2200 изделий в минуту, а современные заверточные машины имеют производительность до 1000... 1200 изделий в минуту. Такие условия производства предъявляют высокие требования к точности геометрических размеров, формы и прочностных характери¬стик изделий. Карамельную массу получают путем уваривания водного раствора сахарозы и антикристаллизатора до остаточной влажности 2.. .4 %. В качестве антикристаллиза¬тора используют крахмальную патоку, которую частично можно заменить инверт-ным сиропом. Процесс обработки карамельной массы и изготовления из нее изделий обуслов¬лен физическим состоянием и механическими характеристиками массы, которые прежде всего зависят от температуры. Карамельная масса при температуре выше 100 °С представляет собой вязкую жидкость. Вязкость массы при охлаждении увеличивает¬ся в десятки раз, а при температуре 65... 75 °С она переходит в пластичное состояние, т. е. обретает способность принимать под давлением любую форму и сохранять ее. При дальнейшем охлаждении ниже 35...40 °С масса переходит в стекловидное аморфное состояние. Она становится твердой и хрупкой. Особенности технологического процесса производства карамели обусловлены тем, что карамельная масса является весьма неустойчивой системой: сахар (сахаро¬за) стремится принять свойственное ему кристаллическое состояние. Кроме того, при нагревании рецептурной смеси происходит химическое изменение сахарозы. Продукты такого изменения отличаются высокой гигроскопичностью, ухудшают внешний вид изделий и сокращают срок хранения карамели. Поэтому на всех стади¬ях технологического процесса требуется создание условий, обеспечивающих высо¬кую стойкость карамельной массы. В частности, для снижения температуры и сокращения продолжительности удаления влаги из рецептурной смеси ее уваривают под вакуумом. Вкусовые добавки, содержащие кислоту, вводят после предваритель¬ного охлаждения карамельной массы. Необходимым условием при изготовлении ка¬рамели является охлаждение уваренной карамельной массы в возможно более короткие сроки, так как скорость кристаллизации сахарозы зависит от скорости ох¬лаждения и с понижением температуры быстро падает из-за резкого повышения вяз¬кости массы. Поверхность готовой карамели должна обязательно защищаться от влияния ок¬ружающего воздуха. Незащищенная карамель, поглощая влагу из воздуха, быстро увлажняется, слипается и теряет товарный вид. Наиболее распространенным спосо¬бом защиты является завертка карамели во влагонепроницаемую этикетку. Стадии технологического процесса. Производство карамели разделяется на следующие стадии и операции: — подготовка сырья к производству: освобождение от тары и хранение сахара, патоки, заготовок и полуфабрикатов; просеивание сыпучих продуктов и фильтрация жидких компонентов, десульфитация, темперирование, растворение или расплавле¬ние сырья для начинок; — приготовление карамельного сиропа: дозирование сахара-песка, патоки (ин-вертного сиропа) и питьевой воды, растворение сахара, смешивание с патокой и ува¬ривание рецептурной смеси; — приготовление карамельной массы путем уваривания карамельного сиропа под вакуумом; — обработка карамельной массы: охлаждение массы, дозирование карамельной массы, кислоты, эссенции и красителя, смешивание массы с добавками, выравнива¬ние температуры по всему объему массы путем проминки или вытягивания (с одно¬временным насыщением массы пузырьками воздуха); — приготовление начинок: дозирование, смешивание и уваривание рецептурных компонентов, дозирование вкусовых добавок, смешивание и темперирование ува¬ренной рецептурной смеси; — формование карамели: дозирование карамельной массы, обкатывание кара¬мельного батона, дозирование начинки, калибрование карамельного жгута с начин¬кой, формование изделий определенной формы способами штампования или резания; — охлаждение отформованной карамели: предварительное охлаждение на узком конвейере, окончательное охлаждение в охлаждающем агрегате; — завертка карамели, фасование завернутой карамели в пакеты, упаковка паке¬тов (или завернутой карамели) в картонные короба. Характеристика комплексов оборудования. Начальные стадии технологиче¬ского процесса производства карамели с жидкими начинками выполняются при по¬мощи комплексов оборудования для приготовления карамельного сиропа и начинки. В состав этих комплексов входят емкости для хранения и устройства для дозирова¬ния рецептурных компонентов, смесители и варочные аппараты. Ведущий комплекс оборудования линии предназначен для приготовления кара¬мельной массы, формования и охлаждения карамели. В его составе находятся доза¬торы карамельного сиропа, вкусовых добавок и красителей, вакуум-аппарат, охлаждающая и тянульная машины, темперирующая машина и дозатор для начинки, п™еЛе° .аточная> жгутовытягивающая и формующая машины, а также узкий ох¬лаждающий конвейер и охлаждающий ахрегат РУдован1^аЮЩИе °Перации производства карамели выполняются комплексом обо-с^те1^т^°СТ?ЯЩИМ из завеРточных, фасовочных и упаковочных машин, а также нГис 3 ИеР°В' ИХ соедиштои^ с жип™!» "5 ПОКазанамашинн°-аппаратурная схема линии производства карамели ^ жидкими начинками. Устройство и принцип действия линии. В состав линии входит сироповавоч ная установка ШСА, предназначенная для получения карамельного сиропа. Она со стоит из блока рецептурных сборников, двух сироповарочных агрегатов и шито* управления. Блок рецептурных сборников включает в себя сборники 2 для патоки инвертного сиропа и воды, а также два плунжерных насоса 7. ' В сироповарочный агрегат входит сборник 3 с дозатором сахара, смеситель 4 плунжерный насос 5, змеевиковая варочная колонка 6, снабженная расширителем 7 пароотделитель 8, вентилятор 77, сборник готовсшЬ сиропа 9 с сетчатым фильтром и шестеренный насос 10. Принцип действия сироповарочной установки ШСА основан на растворении са¬хара в патоке под давлением с добавлением воды, что обеспечивает наиболее корот¬кий производственный цикл и сокращает продолжительность температурного воздействия на сахарозу. Это позволяет получить карамельный сироп более высоко¬го качества и повысить стойкость карамели. Установка ШСА работает следующим образом. Из рецептурных сборников 2 на¬сосы-дозаторы 7 подают жидкие компоненты: патоку (или инвертный сироп) и воду в приемную воронку смесителя-растворителя 4. В эту же воронку дозатором из бун¬кера 3 подается сахар-песок. Температура патоки и воды, подаваемых в смеситель, 65.. .70 °С (температура ин¬вертного сиропа не должна превышать 40.. .50 °С). В смесителе 4 рецептурная смесь обрабатывается в течение 3,0...3,5 мин и нагревается до 65...70 °С. Эта смесь имеет влажность 17... 18 % и представляет собой кашицу с не полностью растворенными кристаллами сахара. Плунжерным насосом 5 кашицеобразная смесь подается в змеевик варочной ко¬лонки 6. На выходе из колонки змеевик соединен с расширителем 7, внутри которого установлен диск с отверстием диаметром 10... 15 мм. Диск оказьюает сопротивление потоку движущейся рецептурной смеси, обеспечивая тем самым избыточное давле¬ние в змеевике 0,17.. .0,20 МПа. Благодаря этому давлению смесь нагревается до бо¬лее высокой температуры, чем при атмосферном давлении без повышения концентрации раствора. При избыточном давлении греющего пара в варочной ко¬лонке в пределах 0,45.. .0,55 МПа температура сиропа на выходе из змеевика дости¬гает 120... 125 °С. В результате повышения температуры происходит более быстрое растворение кристаллов сахара в несколько меньшем количестве воды, чем принято обычно при других способах уваривания. Образовавшийся в сиропе вторичный пар удаляется в пароотделителе 8 и вместе с воздухом вентилятором 77 выводится наружу. Готовый сироп собирается в нижней конической части пароотделителя 8 и отво¬дится в сборник сиропа 9. Сборник снабжен фильтром с ячейками диаметром 1 мм. По мере необходимости готовый карамельный сироп перекачивают к местам потреб¬ления шестеренным насосом 10. В состав линии входит установка для приготовления жидких начинок. Она состо¬ит из блока рецептурных сборников с дозирующими устройствами, двух начиноч¬ных вакуум-аппаратов, сборника начинки и щитов управления. Блок рецептурных сборников 14 включает в себя сборники для сахарного сиропа, патоки, фруктово-ягодной пульпы, молочных продуктов и др., а также дозирующие устройства для этих компонентов. Начиночные вакуум-аппараты 13 имеют паровую рубашку, механическую ме¬шалку и спускной штуцер с затвором. Рабочий объем аппарата через трубопровод на верхней крышке соединен с мокровоздушным вакуум-насосом 72, снабженным кон¬денсатором смешения. Приемный сборник начинки 15 имеет водяную рубашку, механическую мешалку и спускной штуцер, соединенный через трубопровод с шестеренным насосом 10. При работе установки исходные компоненты дозируют и загружают в начиноч¬ный вакуум-аппарат в соответствии с рецептурой. После герметизации варочного объема включают вакуум-насос и подают греющий пар. При уваривании начинки поддерживают избыточное давление греющего пара в пределах 0,4.. .0,6 МПа, а оста¬точное давление (разрежение) в варочном объеме 65...75 кЛа. Рецептурная смесь уваривается в течение 30...45 мин до влажности 16... 19 %. Готовая начинка по направляющим желобам перетекает в приемный сборник 15, охлаждается до температуры 80... 85 °С и насосом 10 перекачивается в темперирую¬щую машину 29. Сюда же дозирующими устройствами 27 подаются кислота и аро¬матическая эссенция, которые перемешиваются с начинкой. Готовая начинка"* перекачивается насосом 26 в начинконаполнитель 28. Наличие пары варочных аппаратов в установке позволяет организовать бесперебой¬ное приготовление начинки: пока в одном аппарате уваривается начинка, в другом про¬изводят вспомогательные операции, и наоборот. Уваривание карамельного сиропа для получения карамельной массы осуществ¬ляется в змеевиковом вакуум-аппарате непрерывного действия. Он состоит из грею¬щей части — змеевиковой варочной колонки 19, выпарной части — вакуум-камеры 21 с разгрузочным механизмом 22 и сепаратора-ловушки 20, соединенного через конденсатор смешения с мокровоздушным насосом 18. При работе вакуум-аппарата карамельный сироп из расходного сиропного бака 16 плунжерным насосом-дозатором 17 непрерывно нагнетается в змеевик колонки 19 под избыточным давлением 0,08.. .0,15 МПа. Одновременно в корпус колонки по¬дается греющий пар под давлением 0,4.. .0,6 МПа. Проходя через змеевик, сироп на¬гревается, закипает и, смешиваясь с выделившимся из него паром, поступает в вакуум-камеру 21. Остаточное давление (разрежение) в вакуум-камере поддерживается в пределах 85...95 кПа, поэтому в ней продолжается процесс уваривания массы благодаря ин¬тенсивному самоиспарению влаги в разреженном пространстве. Вторичный пар, вы¬деляющийся из сиропа при его уваривании, и воздух проходят через сепаратор-ловушку 20, в которой задерживаются частицы карамельной массы. Далее вторичный пар охлаждается, конденсируется и вместе с воздухом удаляется вакуум-насосом 18. Уваренный карамельный сироп накапливается в вакуум-камере 21 и при помощи разгрузочного устройства 22 выгружается из нее порциями по 15.. .20 кг че¬рез 1,5...2,0 мин. Процесс уваривания сиропа в змеевиковом вакуум-аппарате протекает в течение >5...2,0 мин. Готовая карамельная масса остаточной влажностью 2,0...3,5 % при -мпературе 110... 130 °С поступает в приемную воронку охлаждающей машины 23. двум 3 ПрИемной В0Р0НКИ карамельная масса выходит непрерывной лентой между рет^РаЩШОЩИМИСЯ польши барабанами, которые охлаждаются изнутри водой, Пе-лой п ЯСЬ П° нижнемУ баРабану, она попадает на наклонную плиту, охлаждаемую во-охлажГ™аССЫ толщиной 3-6 мм и шириной 0,4...0,6 м быстро теряет тепло на панию к1тм^Ве?ХН0СТЯХ' °бразуя таердую К0Р0ЧКУ> кото*™ препятствует прили-пЛ^^!Гп МаССЫ К ^Р^^Щимся поверхностям оборудования. Из-за медлешТо?хоГеТ "^ ЛСЯШ ™*ш™™°* массы температура снижается и сохраняется жидкое состояние продукта. После предварительного охлаждения при продвижении массы по наклонной плите на поверхность ленты из дозаторов 24 подаются краситель, кислота и эссен¬ция. В нижней части плиты карамельная лента проходит между подвертывателями, которые свертывают ленту в трубу таким образом, чтобы добавки попали внутрь. Да¬лее лента прокатывается валками и превращается в многослойный пласт. На охлаж¬дающей машине 23 карамельная масса в течение 20...25 с охлаждается до средней температуры 80...90 °С. Затем лента карамельной массы загружается конвейером на рабочие органы тя¬нульной машины 25, которые растягивают и складывают пряди карамельной массы. В результате такой обработки в течение 1,0... 1,5 мин карамельная масса перемеши¬вается с добавками, температура массы выравнивается по всему объему, а также мас¬са насыщается пузырьками воздуха, теряет прозрачность и приобретает шелковистый блеск. Карамельные изделия формуются комплексом оборудования, состоящим из трех машин, работающих синхронно: карамелеобкаточной 30 с начинконаполнителем 28, жгуговытягивающей 31 и карамелештампующей 32. Внутри корпуса карамелеобкаточной машины 30 расположено шесть вращаю¬щихся рифленых веретен. Они образуют конусообразный желоб, на который конвей¬ером загружают тянутую карамельную массу температурой 70...80 °С. Масса обертывается вокруг трубки начинконаполнителя 28 и по мере накопления порции (батона) до 50 кг обкатывается веретенами и постепенно приобретает форму конуса. Он непрерывно вращается вокруг продольной оси, совпадающей с осью начинкона-полнительной трубки. На выходе из машины вершина карамельного батона обкаты¬вается в виде бесконечного жгута. При нагнетании начинки в наполнительную трубку центральная полость жгута наполняется начинкой. Количество начинки до¬зируется в зависимости от вида карамели и составляет от 23 до 33 % от общей массы изделия. Из обкаточной машины карамельный жгут непрерывно проходит в жгутовытяги-вающую машину 31. Жгут последовательно проходит через три пары калибрующих роликов, при этом диаметр жгута уменьшается от 45.. .50 мм до 14... 16 мм. Оконча¬тельный размер диаметра жгута зависит от вида вырабатываемой карамели. Откалиброванный карамельный жгут непрерывно поступает в карамелештам-пующую машину 32, которая формует и разделяет его на отдельные изделия соответ¬ствующей длины и формы с рисунком на поверхности. Обычно вырабатывают карамель длиной 30 или 38 мм овальной или удлиненно-овальной формы. Отформованная карамель температурой 60.. .70 °С непрерывной цепочкой с тон¬кими перемычками между изделиями поступает на узкий ленточный охлаждающий конвейер 33 и в течение 12... 15 с обдувается воздухом, имеющим температуру 8... 12 °С. За этот промежуток времени на поверхности изделий образуется твердая корочка ох¬лажденной массы, что исключает деформацию карамели при более продолжитель¬ном окончательном охлаждении в охлаждающем агрегате. Этот агрегат состоит из загрузочного 34 и отводящего 36 вибролотков, а также охлаждающего шкафа 35. В последнем размещен сетчатый конвейер и автономная система охлаждения и циркуляции воздуха. Шкаф 35 выполнен в виде герметичной камеры, внутри которой поддерживают температуру охлаждающего воздуха 0.. .3 °С с относительной влажностью не выше 60%. Карамельная цепочка, поступающая с конвейера 33, раскладывается вибролот¬ком 34 в виде петель по ширине сетчатого конвейера, размещенного в шкафу 35. Ка¬рамель движется под распределительным воздуховодом, через щели которого поступает охлаждающий воздух. В течение 1,5 мин температура карамели снижается до 35...40 °С, а перемычки между изделиями становятся твердыми и хрупкими. На выходе из шкафа 35 охлажденная карамель ссыпается на отводящий вибролоток 36, на котором перемычки между изделиями окончательно разрушаются, а карамельная крошка отделяется от изделий. Карамель с вибролотка 36 загружается промежуточ¬ным конвейером 37 на распределительный конвейер 38, обеспечивающий подачу из¬делий в питатели заверточных машин 39. Карамель, поступающая на завертку, должна соответствовать заданным разме¬рам и форме, не иметь деформации, открытых швов и налипших крошек. Поверх¬ность карамели должна быть сухой, нелипкой. Карамель должна быть равномерно охлаждена и обладать прочностью, исключающей ее разрушение при завертке. На машинах 39 карамель завертывается поштучно в этикетку с подверткой. Наиболее производительные заверточные машины заворачивают карамель вперекрутку с ис¬пользованием рулонных этикеток и подвертки. Завернутая карамель поступает на сборный конвейер 40 и промежуточным конвейе¬ром 41 загружается в дозирующее устройство 42 для упаковки в торговую тару — кар¬тонные короба. Далее короба передаются конвейером 43 на обандероливающую машину 44 и отгружаются в экспедицию.
