6. MAŞINI , APARATE ŞI INSTALAŢII ÎN INDUSTRIA

AMIDONULUI, GLUCOZEI ŞI DEXTRINEI

6.1. FABRICAREA AMIDONULUI BRUT

Consideraţii generale. Procedeele de fabricare a amidonului, glucozei şi dextrinei se pot

caracteriza prin fazele de bază redate în schema de principiu a prelucrării materiilor prime.

- Secţia de amidon brut (denumit în termeni uzuali amidon crud, amidon lapte) este dotată

cu un proces de fabricaţie specifice materiei prime care se prelucrează. Ea cuprinde în

general aceleaşi operaţiuni principale, de extracţie şi de purificare din care se obţine

suspensia de amidon;

- Secţiile de amidon uscat, şi respectiv de glucoză, folosesc ca materie primă suspensia

rezultată din faza precedentă;

- Secţia de dextrină utilizează ac materie primă amidonul uscat.

Aceste ultime două secţii au procese tehnologice comune, indiferent de materiile prime folosite. Din

aceste considerente procesele tehnologice se vor descrie separat – în fazele amidonului brut- pentru

fiecare materie primă în parte, iar descrierea fabricării amidonului uscat, a glucozei şi dextrinei se

va face unitar pentru toate materiile prime.

Fig. 1 Schema de principiu a prelucrării materiilor prime

112

Utilaje în industria amidonului.

Amidonul (C6H10O5) este format din amiloză şi aminopectină. Materiile prime pentru industrializare

sunt:

- cereale (ore, porumb, grâu) conţinând amidon cu granule de dimensiuni

10-30μ;

- cartofi, manioc, sago conţinând feculă cu granule de dimensiuni 1-120μ.

6.1.1. Maşini pentru prelucrarea cartofilor şi porumbului.

a. Mijloace de transport , încărcare descărcare pentru depozitare.

Acestea includ mijloacele de transport auto sau vagoanele de cale ferată, respectiv mijloace de

transport tractate cu descărcare prin basculare. Mijloacele de încărcare-descărcare sunt de tipul

transportoarelor continue cu bandă melc, încărcătoare frontale autodeplasabile, pentru transportul pe

orizontală, respectiv elevatoarele cu bandă şi cupe pentru transportul pe verticală. Pentru cartofi se

foloseşte şi transportul hidraulic.

La transportul hidraulic, cartofii sunt antrenaţi cu ajutorul apei, realizându-se concomitent şi

prespălarea. Energia necesară este , în care Q – debitul de apă (6-7 m3/t); W – viteza apei

iniţială 2,5 m/s şi viteza minimă pe canal de 0,6 m/s. Canalele au dimensiuni 200-300 mm X 600-

700 mm cu panta 10-15 mm/m. de-a lungul canalelor sunt prevăzute guri de hidrant din loc în loc

unde apa este pompată sub presiune de 4-6 atunci. şi capcane pentru prinderea pietrelor (fig. 2, A şi

B) respectiv prinzătoare de paie (fig. 3). Din canal cartofii sunt preluaţi cu transportoare melc sau

elevatoare cu cupe.

A B

Fig. 2-A Prinzător de pietre tip ciclon; 1-canal de transport; 2-corp ciclon; 3-conductă pt jet de apă;

4-robinet evacuare pietre;

113

Fig. 2-B Prinzător de pietre tip Starcosa; 1-canal hidraulic pt cartofi; 2-canal de evacuare cartofi; 3-separator ciclon pietre; 4-conductă de alimentare apă; 5-transportor de pietre; 6-gură

descărcare pietre;

Fig. 3 Prinzător mecanic pentru paie

1-roti dintate; 2-ax; 3-lanţ; 4-greble oscilante în jurul axului; 5-canal transport hidaulic cartofi; 6-role descărcare paie prin lovire; 7-schelet metalic;

6.1.2. Utilaje şi instalaţii pentru curăţire a materiilor prime în vederea utilizării şi a procesării.

Spălarea este operaţia de curăţire a cartofilor şi se realizează în utilaje cu funcţionare continuă (fig.

4) prevăzută cu compartimente umede şi uscate şi cu ax cu

Fig. 4 Spălător cartofi cu palete înecate, cu compartimente umede şi uscate

Zona A: spălare + separare paie şi pietre.Zona B: zona activă de spălare 1. gură de alimentare; 2. preaplin pentru îndepărtarea paielor; 3.

grătar de reţinere a pietrelor; 4 roată cu cupe pentru trecerea cartofilor din compartimentul A în B;

5 ax cu palete cu turaţia de 7-8 rot/min.; 6. compartiment umed; 7. compartiment uscat; 8 –jgheab

de evacuare; 9. clape de evacuare apă murdară; 10. canal colector.

Productivitatea şi dimensionarea spălătorului:

[kg/min]

în care:

V –volumul util m3; (0,6-0,7 m3/t cartofi)

- masa specifică a amestecului cartofi-apă (270 kg/m3)

t – durata de şedere a cartofilor în spălător (10-15 minute)

114

Consumul de apă este de 5 m3/ t cartofi; consumul de energie 4-5 kw/100t cartofi.

Cântărirea cartofilor trecuţi în fabrici se măsoară cu cântare automate cu cupă basculantă şi se

calculează cu formula:

Q= q · n · 60 · 24 [kg/h] în care:

q – masa unei şarje basculate (100kg)

n –numărul de basculări pe minut.

Pentru porumb curăţirea se face pe cale uscată folosind tararul-aspirator.

6.1.3. Utilaje pentru măcinarea materiei prime.

Măcinarea porumbului.

La porumb înaintea procesului de măcinare, după curăţire şi cântărire, acesta este supus unui proces

complex de înmuiere.

Înmuierea se face cu soluţii de bioxid de sulf, în concentraţie de 0,15-0,25 %, care asigură umflarea

bobului, ruperea legăturilor dintre substanţele celulozice, germeni şi endosperm, oprirea

fermentaţiei butirice.

Temperatura optimă de înmuiere este de 48-52 °C pe o durată de 48-72 ore.

Instalaţiile de înmuiere a porumbului constau din bazine (linuri) şi dispozitivele de încălzire a apei

pompate pentru recircularea acestora (fig. 5).

Fig. 5 Căzi pentru pentru preîncălzirea apelor de înmuiere a porumbului

a-cadă cu preaplin; b-cadă cu compartimente; c-vedere de sus la b;

1-corp; 2-conductăde alimentare cu apă de înmuiere; 3-preaplin; 4-ştuţ de golire; 5-conductă de

abur; 6-serpentină încălzire; 7-termometru; 8-pereţi despărţitori; 9a,b-orificii pt dirijarea apei

recirculate;

115

Fig.6 Schema tehnologică de înmuiere a porumbului

1-5-căzi de înmuiere; 1a-5a-căzi de recirculare a apei de înmuiere; 6-7-jgheab pt dirijarea apelor

recirculate; 8-bazin colectare ape concentrte; 9-cadă pt acid sulfuros; 10-cadă pt apă caldă;

Procesul tehnologic de înmuiere se poate desfăşura prin metoda staţionară, în circuit deschi, în care

apele se recirculă continuu în bazinul respectiv până la scurgerea timpului, concentraţia apelor

rezultate fiind de 3-5 ° Bx sau prin metoda în contracurent. În fig. 8 se poate vedea schema de

principiu a procesului de înmuiere în contracurent, la care apele de înmuiere, după o recilare internă

în bazinul respectiv, sunt trecute succesiv în bazinele următoare până se evacuează din circuit.

Concentraţia apelor în substanţe solubile extrase din masa bobului, la sfârşitul circuitului este de 7-

10 ° Bx.

Transportul porumbului muiat la măcinare se poate face cu transportoare melc sau hidraulice.

Măcinarea porumbului se desfăşoară în mai multe trepte în trebuie care se intercalează şi fazele de

separare a germenilor.

a) Măcinarea grosieră se face în mori cu discuri metalice dispuse vertical sau orizontal care

sparg boabele fără să sfărâme germenii. Odată cu materialul în maşină se introduce şi un

curent de apă, pentru a preveni lipirea porumbului de proeminenţa discului.

b) Măcinarea fină se realizează în mori cu discuri abrazive sau metalice verticale sau

orizontale rezultând "tărâţa mare şi măruntă".

c) Degerminarea se face cu scopul eliminării germenilor care sunt în proporţie de 6-8% în

boabe. Germenii se recuperează şi se folosesc pentru obţinerea de uleiuri, măcinişul

rămas asigurând o calitate superioară pentru produsul finit. Degerminarea se face pe cale

uscată şi pe cale umedă.

Degerminarea pe cale uscată, se bazează pe principiul separării germenilor prin cernerea pe site

după o prealabilă spargere a boabelor şi trecere pe valţuri, unde germenii care prezintă o plasticitate

mai mare - se aplatizează, fiind reţinuţi pe suprafaţa sitei. Principiul care stă la baza degerminării

116

umede stă separarea germanilor din masa de măciniş din cauza diferenţei de masă specifică,

germenii fiind mai uşori.

Degerminarea pe cale umedă se poate realiza în căzi sau cu ajutorul hidrocicloanelor.

La degerminarea în căzi (fig. 7), după ce porumbul a trecut prin moara pentru măciniş grosieră se

introduce în cadă cu o concentraţie de 13-17° Bx în soluţia de apă şi amidon.

În cadă germenii fiind mai uşori vor fi evacuaţi prin preaplin de către rotoarele cu palete.

Fig. 7 Cadă de degerminare pe cale umedă a porumbului

a) vedere laterală; b)vedere din faţă

1. cuvă; 2. ax; 3. palete dispuse elicoidal; 4. palete pentru antrenarea

germanilor; 5. preaplin; 6. gură de evacuare a terciului de amidon; 7. grup de acţionare a

motorului electric-reductor.

În fig. 8 este redată schema tehnologică de degerminare în căzi.

Degerminarea pe cale umedă cu ajutorul hidrocicloanelor respectă schema tehnologică redată în fig.

8.

Fig. 8 Schema tehnologică de degerminare în căzi pe cale umedă a porumbului

1-bazin de înmuiere porumb; 2-şnec; 3-elevator; 4-moară pt prima măcinare; 5,8-degerminator

treapta I; 6,9,12-sită plană oscilantă; 7-moară grosieră treapta II; 10-moară măcinare finală; 11-

bazin colector germeni;

117

Măcinarea cartofilor.

Măcinarea cartofilor este procesul de sfărmare în particule de fineţe diferită , însoţit de o rupere a

pereţilor celulelor în care se găsesc granule de amidon. Obţinerea unui grad avansat de măcinare se

realizează în două sau mai multe trepte de lucru, între care se intercalează şi o treaptă de extracţie a

amidonului.

Utilajul specific este moara de răzuire (fig. 9) cu tambur (fig. 10).

Fig. 9 Moară răzuitoare (raibă)

Fig. 10 Tambur de raibă

6.1.4. Îndepărtarea sucului celular.

Sucul celular constând din substanţe proteice în procent de 60 % albumine, în contact cu aerul

spumează înglobând şi granule de amidon din amestecul rezultat la răzuirea cartofilor. Utilajul

folosit este separatorul centrifugal cu ax orizontal (fig. 11).

118

Fig. 11 Separatorul centrifugal cu ax orizontal pentru îndepărtarea sucului celular

6.2. Extracţia amidonului din măciniş.

Extracţia este procesul prin care se separă prin operaţia de cernere, faza grosieră (substanţe

celulozice), da faza fină (granule de amidon şi alte substanţe).

Instalaţiile de extracţie sunt: cu site cilindrice (fig. 12); cu site rotative cu jet, tip Starcosa- (fig. 13)

sau cu site curbate tip Dorr-Oliver (fig. 14).

Fig. 12 Site cilindrice extractoare (Bing)

Fig. 13 Site rotative cu jet tip Starcosa

119

Fig. 14 Site curbate tip Dorr-Oliver

În fig. 15 este redată schema tehnologică de extracţie a amidonului din cartofi cu ajutorul sitelor

Dorr-Oliver.

Fig. 15 Schemă tehnologică pt extracţia amidonului din cartofi cu ajutorul sitelor curbate

Caracteristicile diferenţiale ale măcinişului de porumb faţă de cel de cartofi stau în: existenţa unui

component nou, glutenul, care impune măsuri speciale pentru separare, şi granulele de amidon cu

dimensiuni mai mici impun utilizarea unor site cu ochiuri mai fine.

6.3. Instalaţii de purificare şi concentrare a suspensiei de amidon.

Suspensia de amidon din porumb se purifică cu ajutorul jgheaburilor (flute)- vezi fig. 16, sau cu

ajutorul separatoarelor centrifugale concentratoare de gluten (fig. 17) sau pentru amidonul din

cartofi pot fi utilizate lamelatoarele (fig. 18) şi separatoarele centrifugale cu ax vertical tip Alfa-

Laval (fig. 19)

120

Fig. 16 Schema unei instalaţii pt descărcarea hidraulică a amidonului de flute

Fig. 17 Schema funcţională a unui concentrator de gluten

Fig. 18 Lamelator pt purificarea şi concentrarea suspensiei de amidon din cartofi

121

Fig. 19 Separator centrifugal cu ax vertical tip Alfa-Laval – detalii ale separatorului

a-secţiune prin tambur; b-fluxul procesului de separare; c-secţiune printr-o duză de evacuare; 1-corp

tambur; 2-ax motor; 3-suport talere; 4-talere; 5-spaţiu central de alimentare; 6-duze; 7-ţevi

alimentare cu apa a duzelor; 8-cap conic

6.4. Utilaje pentru fabricarea amidonului uscat.

Fazele de fabricaţie se bazează pe procese de îndepărtare a apei până la limita de conservabilitate a

amidonului (20% în cazul amidonului din cartofi şi 13-15% la amidonul din porumb).

Suspensia de amidon se deshidratează prin două căi:

a)Deshidratarea mecanică care poate fi realizată prin centrifugare sau filtrare. Utilajele folosite sunt:

centrifuga filtrantă cu ax vertical, respectiv filtrul celular rotativ sub depresiune.

1.8. Uscarea se realizează în uscătoare cu bandă sau în uscătoare pneumatice. În fig. 20 se prezintă

schema tehnologică de uscare cu bandă, respectiv în fig. 21, schema tehnologică cu uscare

pneumatică.

122

Fig. 20 Schema tehnologică uscare cu instalaţii cu bandă

1-cadă cu suspensie de amidon; 2-centrifugă; 3-şnec; 4-elevator; 5-distribuitor; 6-uscător cu benzi; 7-şnec de răcire cu aer; 8-moară cu perii; 9-burat; 10-morişcă pt griş;

Fig. 21 Schema tehnologică cu uscare pneumatică

1-filtru rotativ cu vid; 2-şnec pt amidon deshidratat; 3-pompă de vid; 4-filtru de aer; 5-ventilator; 6-

încălzitor de aer; 7-conductă transport şi uscare; 8-cicloane; 9-colector amidon uscat; 10-conductă

transport amidon uscat; 11-buncăr; 12-şnec; 13-site plane; 14-exhaustor; 15-dozatoare;

6.5. Utilaje pentru cernerea amidonului uscat.

Pentru a putea fi livrat, amidonul uscat trebuie supus unor operaţii de finisare prin mărunţirea şi

îndepărtarea aglomeratelor şi separarea amidonului pulverizat.

Mărunţirea aglomeratelor se realizează în mori cu discuri, asemănătoare celor folosite la măcinarea

grosieră a porumbului.

Cernerea asigură separarea, prin intermediul unei site a granulelor pulverulente de amidon, de restul

aglomeratelor care constituie aşa-numitul griş.

Cernerea se face prin două tipuri de site: centrifugale (burate) sau site plane cu mişcare de rotaţie

(plan siclitere).

6.6.UTILAJE FOLOSITE ÎN INDUSTIA GLUCOZEI LICHIDE

Materia primă pentru fabricarea glucozei lichide aste suspensia de amidon purificat.

6.6.1. Utilaje şi instalaţii pentru hidroliza amidonului (zaharificare).

Hidroliza amidonului se poate face pe cale acidă sau enzimatică.

a) Instalaţiile de hidroliză acidă.

Fazele principale de lucru sunt pregătirea suspensiei de amidon în cade cu dispozitiv de amestecare,

pregătirea soluţiei de acid clorhidric şi zaharificarea propriu-zisă.

Instalaţiile de hidroliză sunt cu funcţionalitate în cicluri (hidroliza discontinuă) fig. 22 ,(sau în flux

continuu) după procedeul K. Knoyer fig. 23.

123

Fig. 22. Zaharificator cu funcţionare discontinuă pt hidroliza amidonului

În hidroliza discontinuă, se introduce apa în aparat, încălzită cu abur, după care acidul clorhidric sau

sulfuric şi se adaugă treptat suspensia de amidon. Presiunea în aparat este de 2-3 atunci. Ciclul

complet este de 60-80 min. pentru glucoza lichidă, sau de 100-120 min. în cazul glucozei tehnice.

Fig. 23. Hidroliză in flux continuu după procedeul K. Knoyer

Procedeul K. Knoyer de hidroliză în flux continuu se desfăşoară în două etape distincte: faza de

cleificare (fluidizare a amidonului) şi faza de zaharificare propriu-zisă.

În suspensia de amidon încălzită de dozează automat acidul şi cu o pompă cu membrană se împinge

la o presiune de 6-12 atm atunci. în instalaţia de hidroliză, apoi zaharificare. Schimbul de căldură

abur-soluţie se realizează în schimbătorul de căldură cu 3 tuburi concentrice, prin două circulând

124

abur iar prin al treilea central, soluţia. la ieşirea din reactor siropul de glucoză pătrunde apoi în

ciclonul de separare (expansiune).

Deoarece acidul adăugat nu se consumă în reacţie având doar rol catalizator, rămâne în siropul de

glucoză şi trebuieşte neutralizat. În procedeul de hidroliză discontinuă pentru operaţia de

neutralizare se folosesc căzi. (fig. 24)

Fig. 24 Cadă pentru neutralizare

Hidrolizantul se descarcă prin presiune proprie în cadă. Aburul separat din sirop se evacuează prin

coş după trecerea prin prinzătorul de picături. În cadă se dozează Carbonat de sodiu şi prin agitare

se ajunge de la 140 ° C la 80°C şi pH 4,8-5.

Siropul de glucoză obţinut după neutralizare este supus operaţiei de purificare şi decolorare.

Purificarea se face în separatoare statice sau centrifugale.

Separatorul static este un recipient paralelipipedic prevăzut cu şicane verticale care imprimă

siropului brut parcurgerea unui drum cât mai lung. Astfel precipitatul se ridică la suprafaţă fiind

colectat.

Separatoarele centrifugale sunt de tipul cu ax vertical, deschis la separatoarele de amidon.

Decolorarea siropului de glucoză se realizează prin tratarea cu Kieselger, diatonit sau cărbune activ

după care se filtrează în filtre presă cu rame şi plăci, filtre rotative cu vid , filtre ceramice.

Concentrarea siropului neutralizat şi decolorat se realizează prin evaporarea în instalaţii de

evaporare du simplu efect, cu filtru ascendent sau cu mai multe (trei) efecte.

După concentrare siropul atinge 83-84° Bx şi este răcit în răcitoare cu apă cu plan înclinat sau cu

serpentine interioare apoi este ambalat în butoaie de 200 l capacitate din lemn sau din tablă zincată.

Se poate obţine şi dextroză-glucoză solidă cristalizată.

125

6.7. UTILAJE PENTRU FABRICAREA DEXTRINEI PE CALE ACIDĂ

Fazele de fabricaţie sunt: acidulare, preuscare, tonifiere, răcire şi finisare.

Instalaţiile pentru acidulare, asigură dozarea clorhidric acidului clorhidric sau mai rar azotic 2-3 kg

pentru o tonă de dextrină.

Amidonul este încărcat în şarje de 100-300 kg. Prin malaxare cu palete care se rotesc cu turaţia de

15-20 rot/min masa de amidon în mişcare vine în contact cu soluţia de acid pulverizată şi după o

oră de amestecare se depozitează în buncăre de odihnă pentru de 16-24 ore vezi fig. 26.

Fig. 26. Buncăre de odihnă pt amidon acidulat

a,b-buncăre;

1-depozitul; 2-alimentare; 3-şubăre; 4-dispozitiv de amestecare; 5-cuţit de răzuire; 6-colector; 7-

evacuare;

După odihnă, amidonul acidulat este supus preuscării în uscătoare cu funcţionare continuă cu

tambur rotativ.

126

Fig. 25. Instalaţie pentru acidularea amidonului

a-acidulator cu ax orizontal; b-cu ax vertical1-recipient; 2-amestecător; 3-gura de

alimentare; 4-gura de evacuare; 5-

roţi de curea; 6-vas pt soluţie de acid;

7-pulverizator de acid; 8-compresor

de aer;

Torefierea (prăjirea) amidonului se face în cazane pentru torefiere, folosind gaze de ardere fig. 27,

sau în instalaţii cu abur fig. 28. Temperatura de prăjire este de peste 130-180 °C în funcţie de

fiecărui sortiment.

Fig. 27 Bateria de cazane pt torefierea cu gaze de ardere

1-cazan de torefiere; 2-amestecător cu palete; 3-mecanism de acţionare; 4-capac rabatabil; 5-buncăr

distribuitor; 6-burlan mobil pt încărcarea cazanelor; 7-focar pt arderea combustibil; 8-canal

distribuţie gaze de ardere;

Fig. 28 Prăjitor cu abur pt fabricarea dextrinei

1-cazan; 2-manta de abur; 3-capac; 4-gură alimentare cu amidon; 5-jgheab de descărcare; 8-

amestecător cu palete; 15-manometru;

Dextrina se răceşte: pe arii de răcire, cu instalaţii cu şnec cu manta dublă (fig. 29) sau cu aer (fig.

30) după care se umectează, cerne şi se ambalează.

127

Fig. 29 Răcitor cu manta dublă, răcită cu apă1-cuvă; 2-manta dublă; 3-ax; 4-paletele şnecului cu dublu sens; 5-gură de intrare; 6-gură evacuare

dextrină; 10-hotă; 11-prinzător de praf;

128

Fig. 29 Răcitor cu aer pt dextrină1-prinzător de pulbere; 2-cap distribuitor;

3-coloane verticale; 4-şicane; 5-gura de evacuare;

7. MAŞINI ŞI UTILAJE PENTRU OBŢINEREA PRODUSELOR

ZAHAROASE

7.1. Utilaje şi aparate pentru obţinerea produselor de caramelaj

Materia primă, zahărul tos, se fierbe cu apă în cazane-duplicat. Acestea sunt prevăzute cu agitatoare

cu braţ tip ancoră, încălzirea şi fierberea siropului se face cu abur viu la presiunea de 4-5 at în

manta. Temperatura de fierbere a siropului este de 110-114ºC. Cazanul este prevăzut cu dispozitiv

de basculare pentru golirea şarjei astfel preparate.

Siropul de zahăr este supus concentrării după trecerea prin filtru cu cartuş, având dimensiunea

ochiurilor de 1 mm2 la temperatura siropului de 90ºC.

Aparatele de concentrare asigură fierberea sub vid a siropului pentru obţinerea unei mase vâscoase

de caramel.

Aparatele de fierbere sub vid pot fi cu o cameră (tip INDEPENDENŢA) sau cu camera de vid

separată de coloana de fierbere (fig. 1).

Camera de fierbere este prevăzută cu o serpentină prin care trece siropul, agentul termic fiind aburul

care aduce la temperatura de fierbere siropul care va ieşi sub formă de masă caramel în camera de

vid. Camera de vid este racordată la o pompă de vid cu care este aspirat aburul secundar.

În figura 1, camera de vid are două compartimente despărţite printr-o clapetă care se manevrează

din exterior.

Fig. 1. Aparat de fiert sub vid cu cameră de vid separată

1-clapetă despărţitoare;2-compartimentul superior al camerei de vid; 3-masa de caramel; 4-compartimentul inferior; 5-clapeta de golire.

Scopul împărţirii camerei de vid în două compartimente este de a menţine vidul în aparat prin

descărcarea masei de caramel.

În timpul funcţionării aparatului, clapeta despărţitoare 1 este deschisă şi masa de caramel se

colectează în compartimentul inferior. Când se face descărcarea şarjei, o dată la 5 minute, se închide

clapeta 1 şi se trece compartimentul inferior la presiunea atmosferică printr-un robinet cu 5 căi.

Masa care continuă să iasă din serpentină se colectează în compartimentul superior pe durata golirii

şarjei, în acest fel aparatul nu a pierdut vidul şi funcţionarea lui continuă.

129

După golire, se închide clapeta 5 şi prin intermediul robinetului cu 3 căi se face legătura între cele

două compartimente. După egalizarea presiunii se deschide clapeta 1 şi masa de caramel trece din

compartimentul 2 în cel inferior.

În vederea prelucrării mecanice ulterioare, şarja de caramel este supusă răcirii pe o masă rece (fig.

2).

Fig. 2 Masă rece pentru şarja de caramel

1-faţă metalică; 2-ramă; 3-şicane pentru circulaţia apei de răcire.

Masa de răcire este formată dintr-o ramă metalică placată cu feţe metalice, fiind rabatabilă cu 180º.

Răcirea mesei se face cu apă de la reţea (12 – 20º).

Pentru menţinerea la o temperatură şi vâscozitate convenabilă a masei de bomboane se foloseşte

masa caldă, asemănătoare constructiv cu masa rece, doar că într-o serpentină amplasată în ramă

circulă abur la o presiune de 1,5 at. Masa caldă este nerabatabilă.

În liniile de caramelaj moderne cu funcţionare continuă, în locul mesei reci se foloseşte o maşină de

răcit (fig. 3). care realizează operaţia de răcire a masei de caramel şi dozare de ingrediente (arome

etc.).

Fig. 3 Maşina continuă de răcit masa de caramel tip K-5

1-buncăr de alimentare cu masa de caramel; 2, 3-valţuri de răcire şi laminare a masei de caramel; 4-

plan înclinat; 5-dispozitiv de dozare a ingredientelor; 6-fante de pliere a panglicii de caramel; 7-

pinioane de presare a masei pentru înglobarea ingredientelor dozate; 8 – 12-grup de acţionare şi

transmisie a organelor active ale maşinii.

130

Masa de caramel laminată de valţurile răcite la interior cu apă, ''curge'' pe planul înclinat la 12,5º

răcit şi acesta la interior cu apă şi după plierea cu fantele este presată de către pinioanele prin care

se înglobează ingredientele dozate pe panglică.

Temperatura la care este răcită masa de caramel este de 90ºC.

Pentru frământarea masei de caramel, operaţie începută manual pe masa rece, pentru amestecarea

adaosurilor şi eliminarea bulelor de aer rămase în masa de bomboane, se folosesc maşini de

frământat cu braţe de frământare sau cu masă rotativă (fig. 4).

Fig. 4 Maşină de frământat masa de caramel cu funcţionare periodică tip Independenţa

1-masă rotundă cu pereţi dubli; 2 – 5-grup de acţionare şi angrenaj conic; 6-tăvălug rifluit gol la

interior; 7-pârghii cu braţ dublu de sprijinire a tăvălugului, 8-arc de presare a tăvălugului înspre

masa de caramel; 9-jgheab de răsturnare şi împăturire a masei de caramel laminate de tăvălug.

131

Şarja de caramel destinată frământării se aşează pe masa circulară care prin rotire o aduce sub

tăvălugul rifluit 6 unde este laminată. Prin laminare ingredientele sunt încorporate şi se elimină

bulele de aer conţinute. Masa este rotită cu 15 – 20 rot/min.

Maşina de rolat (fig. 5) este folosită pentru obţinerea fitilului din masa pentru bomboane.

Fig. 5 Maşina de rolat

1-batiu; 2-serpentină pentru abur; 3-grup de acţionare; 4-schimbător de turaţie; 5-contragreutate; 6-

capac; 7-manivelă de reglare a grosimii fitilului; 8-coş; 9-roată dinţată care angrenează cu o

cremalieră; 10-role tronconice rifluite.

Masa de bomboane prin mişcarea rolelor rifluite 10 ia forma unui con cu vârful orientat spre locul

de ieşire a fitilului din maşină. Baza conului poate fi ridicată sau coborâtă prin deplasarea coşului cu

mecanism cu cremalieră acţionat de roata (9).

Pentru ca masa de bomboane să nu se răcească, coşul este acoperit cu un capac şi maşina este

prevăzută cu o serpentină de încălzire a abur (2). Grosimea fitilului este reglabilă prin apropierea

capului rolelor rifluite cu ajutorul manivelei 7.

Pentru obţinerea bomboanelor umplute se adaptează la maşina de rolat o pompă pentru dozat

umpluturi. Pompa este de tipul cu piston, care printr-o conductă împinge umplutura în interiorul

conului format din masa de bomboane care se găseşte în maşina de rolat.

Maşina de egalizat fitilul din masa de bomboane serveşte la alungirea şi calibrarea fitilului obţinut

de la maşina de rolat.

Principalele părţi ale maşinii sunt o pereche de role care primeşte fitilul brut şi trei perechi de role

de calibrare cu turaţii crescătoare de la o pereche de role la alta, astfel încât la ultima pereche viteza

132

fitilului să fie egală cu cea din maşina de format bomboane. Distanţa dintre role este reglabilă la

fiecare pereche cu ajutorul unor mecanisme cu excentric.

Rolele sunt menţinute la o temperatură constantă cu ajutorul unor rezistenţe electrice montate sub

fiecare rolă.

Maşini de ştanţat bomboane

Pentru formarea bomboanelor de caramelaj se folosesc diferite tipuri de maşini de ştanţat: cu

valţuri, cu lanţ sau maşini de ştanţat rotative.

Maşina de ştanţat cu valţuri (fig. 6) se foloseşte pentru ştanţarea bomboanelor simple sticloase fără

umplutură (dropsuri).

Masa de bomboane aşezată pe planul (10) este presată de valţurile 2 şi 3 pe suprafaţa cărora sunt

practicate alveolele (negativele) care se vor umple. La ieşire banda de caramel conţinând

bomboanele presate este împinsă pe planul 11 şi de aici trece pe transportorul răcitor unde se răcesc

şi ca urmare marginile subţiri dintre bomboanele rămase la formare se rup şi bomboanele rămân

independente.

Valţurile sunt răcite în interior cu apă şi la exterior prin insuflare cu curent de aer rece produs de un

ventilator.

Maşinile de ştanţat cu lanţ asigură ştanţarea fitilului cu sau fără umplutură cu un lanţ tăietor ce se

deplasează în sens invers cu al unui alt lanţ. Maşinile de ştanţat rotative au în componenţă discuri

perforate prin orificiile cărora un ansamblu de poansoane împing bomboanele.

133

Fig. 6 Dropsiera cu valţuri

a-vedere din faţă;

b-vedere laterală.

1-corpul maşinii;

2,3-valţuri;

5-roţi dinţate de

antrenare a valţurilor;

10-planul de dirijare a

masei de bomboane

spre valţuri.

7.2. Utilaje pentru fabricarea fondantelor, jeleurilor şi baghetelor trase în ciocolată

Fondantiera este maşina cu ajutorul căreia se obţine masa de fondant din siropul de zahăr. În

principiu fondantiera este un agregat acţionat electric, format din rezervorul de alimentare cu sirop

şi doi cilindri răciţi în manta cu apă, primul pentru o primă răcire a siropului care este deplasat cu

un şnec în cilindrul bătător cu ax cu palete montate elicoidal care provoacă o batere a siropului şi o

spumare a siropului răcit până la 50ºC fără cristalizarea zahărului din soluţie.

În cazane de fierbere vidate prevăzute cu agitator se prepară siropul de zahăr cu adaos de pectină

sau agar-agar şi aromatizanţi pentru obţinerea jeleurilor.

Fondantul fluid şi cald sau siropul pentru jeleuri se toarnă şi se divizează în diferite forme în maşina

de turnat bomboane în pudră de amidon. În figura 7 se prezintă schema de principiu a maşinii de

turnat în pudră de amidon a bomboanelor.

1-transportor pentru forme cu bomboane uscate şi întărite; 2-forme; 3-răsturnător de forme; 4-

jgheab oscilant în plan transversal; 5, 16, 23-ventilator; 6-transportator pentru forme goale; 7, 10,

11, 12-perii de îndepărtare a pudrei de amidon de pe forme; 8-elevator cu cupe pentru amidon; 9-

dozator de pudră de amidon în forme; 13-transportor de forme; 14-pârghii de batere; 15-cap de

imprimare a negativului în pudra de amidon; 17, 19-transportoare; 18-dispozitive de turnare a

siropului; 20 – 22-perii de bomboane; 23-redler transportor pentru pudra de amidon; 25, 28-site; 27-

scut.

Formele pline cu bomboane întărite (2) se aşează manual pe transportorul (1) care le deplasează la

răsturnătorul (3), masa de pudră şi bomboane căzând în jghebul oscilant 4 şi se descarcă pe rama cu

sită 28 care execută o puternică mişcare oscilatorie. Prin sita 28 trec toate corpurile mai mici decât

bomboanele.

Bomboanele, datorită înclinării sitei şi mişcării ei oscilatorii ajung în dreptul dispozitivului cu perii

20 şi 22, unde se îndepărtează pudra de amidon aderentă. Ventilatorul 23 trimite un curent de aer

peste perii, îmbunătăţind procesul de curăţire a bomboanelor.

134

Fig. 7. Maşina de turnat în pudră de amidon

În continuare, bomboanele cad pe banda transversală 21 care le transportă în afara maşinii. Pudra de

amidon şi corpurile mai mici care care au trecut prin sita 28, cad pe sita 25 care permite trecerea

numai a pudrei de amidon. Fragmentele mici de pe sita 25 cad pe planul înclinat 26 şi se elimină în

afara maşinii.

Pudra de amidon cernută cu sita 25 este îndreptată pe planul înclinat al acestuia în depozitul de

amidon în care se află elevatorul cu cupe 8. Tot în acest depozit este adusă cu redlerul 24 pudra ce a

rezultat la perierea bomboanelor.

Pudra din zonele de prăfuire mai mare este aspirată de exhaustoarele 5 şi 16 şi trece la un sistem de

filtre cu saci care reţin amidonul.

După răsturnare formele sunt trecute de transportorul 6 la umplerea cu pudră de amidon. În

continuare forma trece pe transportorul 13, pe care se face imprimarea negativului în masa de pudră

de amidon, înainte de care sunt periate lateral cu periile 11 şi 12. Deasupra transportorului 13 se

găseşte dispozitivul de imprimare 15 care este sincronizat cu transportorul 13 în aşa fel încât în

momentul când forma a ajuns complet sub acest dispozitiv, transportorul 13 se opreşte, iar

dispozitivul de imprimare execută o mişcare în două etape, imprimând în masa de pudră negativele

bomboanelor. Forma este preluată în continuare de transportorul 17, şi 19 deasupra căruia se află

plasat dispozitivul de turnare a siropului 18 cu posibilitatea de turnare în alveole a unuia sau a două

straturi suprapuse.

După ce toate alveolele au fost umplute cu masa de fondant sau jeleu, forma este luată manual de pe

transportorul 19 şi este depozitată în stivă pentru uscarea şi întărirea bomboanelor.

Maşina de extrudat batoane

Compoziţia obţinută într-un malaxor cu braţe este alimentată în pâlnia extruderului de unde este

presată cu ajutorul a doi melci spre capul de extrudare.

Benzile de compoziţie sunt transportate cu o bandă textilă deasupra căreia acţionează un dispozitiv de tăiere în bucăţi a benzilor de material. Un transportor cu bandă având viteza liniară mai mare asigură distanţarea batoanelor astfel obţinute şi le introduce în maşina de acoperit cu ciocolată a batoanelor.Maşina de acoperit corpurile bomboanelor în ciocolată (fig. 8)

135

Fig. 8. Schema de principiu a maşinii de acoperit cu ciocolată corpuri de bomboane

1-transportor de alimentare; 2-transportor din plasă de sârmă de oţel; 3-şubăr; 4-pompă de

recirculare a ciocolatei fierbinţi; 5-bazin de dozare a ciocolatei; 6-ventilator; 7-carcasa; 8-

transportor scurt din plasă de sârmă; 9-ax de răzuire a tălpii bomboanelor; 10-banda transportoare în

tunelul de răcire; 11-rezervor de temperare a ciocolatei; 12-ax cu palete.

Pe transportorul 1 sunt aduse bomboanele sau batoanele şi introduse în interiorul maşinii unde sunt

preluate de transportorul 2 a cărui viteză este mai mare cu scopul distanţării bomboanelor. Pe acest

transportor bomboanele ajung sub bazinul 5 alimentat cu ciocolată cu ajutorul pompei 4 din bazinul

de temperare 11. Debitul de ciocolată care curge este reglat cu şubărul 3.

Pentru a se acoperi şi talpa bomboanelor, sub transportorul 2 se plasează un transportor scurt 8 care

are o viteză diferită de transportorul 2.

În continuare bomboanele ajung sub un curent de aer generat de ventilatorul 6 care uniformizează

stratul de ciocolată de pe bomboane şi elimină surplusul de ciocolată. Un răzuitor 9 debavurează

ciocolata de pe marginile inferioare ale bomboanelor care sunt trecute de către transportorul cu

bandă din material textil prin tunelul de răcire.

136

7.3. Utilaje pentru obţinerea drajeurilor

Nucleele de drajeuri sunt uscate în uscătoare tip tunel (fig. 9).

Nucleele pe site sunt stivuite în secţie şi după o uscare naturală pe o durată de 10 – 24 ore sunt

introduse în uscătorul prevăzut cu sectorul de uscare realizat din 5 – 8 zone şi sectorul de răcire cu

una sau două zone. Zonele sunt parcurse prin deplasarea pe şinele 9 a cărucioarelor cu stivele de

nuclee.

Drajarea se realizează cu ajutorul turbinelor de drajat (fig. 10).

Fig. 10 Turbina de drajat

1-cazan din tablă de cupru; 2-corpul grupului de angrenaje pentru acţionare; 9-cuplaj; 10-pârghie de

pornire şi oprire a turbinei.

137

Fig. 9 Schema uscătorului pentru nuclee de drajeuri1-ventilator; 2-calorifer; 3-camera de

uscare; 4-conducta de refulare; 5-

distribuitor de aer cald; 6-colector de

aer; 7-site cu nuclee; 8-dispozitive

de dirijare a aerului cald; 9 – 11-coş

de evacuare a aerului uzat.

4.4. Utilaje pentru fabricarea ciocolatei

1. Maşini pentru curăţirea boabelor de cacao: selectoare cu benzi de sortare sau cu site înclinate

la 10º şi având 200 oscilaţii/sec.

2. Prăjitoare

sferice SIROCCO cu o capacitate de 150 – 250 kg/şarjă;

turn continuu care are o temperatură maximă de 140 – 180ºC şi o durată de 12 –15 min.;

cilindrice cu o capacitate de 300 kg/şarjă.

3. Concasoare şi decorticatoare cu 7 – 8 zone.

4. Mori

mori cu discuri şi 3 valţuri;

mori cu 8 valţuri.

5. Tancuri cu agitator pentru prepararea masei de cacao (la 80 – 85ºC).

6. Prese mecanice pentru untul de cacao. Ele funcţionează timp de 20 – 25 min. la o presiune de

300 – 400 atm.

prese verticale;

prese orizontale.

7. Melanjor discontinuu sau continuu.

8. Broeze cu 5 valţuri verticale pentru rafinarea ciocolatei. Temperatura valţurilor este de 35 –

40ºC, iar q = 200 – 300 kg/h.

9. Conşe cilindrice sau longitudinale cu tăvălugi pentru finisare. Temperatura este de 45 – 65ºC,

iar durata de 10 – 24 – 72 h.

10. Maşini de temperat ciocolata cu 3 zone, cu temperatura finală de 30 – 32ºC şi o vâscozitate de

80 – 150.

11. Maşini de turnat în forme cu mai multe pistoane.

12. Tuneluri de răcire continue

durata: 25 – 35 min.;

temperatura: 8 – 12ºC.

Utilaje

138

Broeza cu 5 valţuri

reglarea distanţei între valţuri;

injectarea de apă rece în interiorul valţurilor pentru răcire.

Prăjitor vertical

139

Fig.11 Broeza cu 5 valţuri

Fig.11 Prăjitor vertical

1-plan înclinat din tablă perforată; 2-baterii de

încălzire (abur-aer); 3-şubăr; A-zona de

încălzire; B, C, D-zone de prăjire; E-zona de

răcire.