Формование конфетных масс отливкой

В настоящее время отливка является наиболее распространенным методом формования. Отливкой формуют главным образом массы, обладающие низкой вязкостью (хорошей текучестью). Формование отливкой позволяет получить изделия разнообразной формы и даже состоящие из нескольких различных слоев конфетных масс. Отливку производят в разрушаемые (из крахмала) или в постоянные (из силикона) формы. Однако некоторые виды изделий формуют в формы из сахара-песка.

Формование отливкой в крахмальные формы является основным способом формования значительной части конфетных корпусов. Этим способом изготовляют корпуса помадных, молочных, фруктово-желейных, ликерных, сбивных и других конфетных масс. Сам процесс формования отливкой заключается в том, что конфетная масса отливается в специально отштампованные в крахмале ячейки, имеющие нужную форму. В крахмале масса затвердевает или покрывается достаточно прочной корочкой, так, чтобы при выборке из крахмала эта форма сохранялась. При отливке выполняют следующие операции: формование ячеек в крахмале; отливка конфетной массы; выстаивание при определенных условиях отлитой в крахмал массы; выборка из крахмала; удаление остатков крахмала с поверхности.

К крахмалу как к формовочному материалу предъявляют ряд требований:

• получение неосыпающихся форм с гладкой поверхностью при выштамповывании;

• легкое удаление его с отформованных корпусов при очистке щеткой и обдуванием воздухом;

• неприлипание к поверхности штампов;

• отсутствие постороннего запаха и вкуса.

В крахмале не должны содержаться посторонние примеси, в том числе те, которые образуются при его использовании для отливки (мелкие кусочки корпуса, волосы от щеток и т. д.). Крахмал как формующий материал должен хорошо поглощать влагу из отливаемой массы.

Кукурузный крахмал как формовочный материал имеет ряд положительных свойств при изготовлении из него форм и использовании для отливки в них конфетных масс. Размер зерен кукурузного крахмала значительно меньше, чем картофельного. Так, зерна кукурузного крахмала имеют размер 20-30 мкм, а картофельного 50-80 мкм. Следовательно, формы из кукурузного крахмала имеют более гладкую поверхность, а это положительно влияет на качество получаемых при отливке корпусов. Большое значение имеет и температура клейстеризации. Картофельный крахмал клейстеризуется уже при температуре около 65°С, а кукурузный при более высокой (64-71°С). Низкая температура клейстеризации картофельного крахмала не дает возможности отливать в формы из него конфетные массы при повышенной температуре.

Большое влияние на качество форм, а следовательно, и на качество получаемых отливкой полуфабрикатов и изделий, имеет влажность используемого крахмала. Она должна находиться в пределах 5-9%. Влажный крахмал прилипает к поверхности штампа при изготовлении форм, а также к поверхности полученных корпусов конфет. Этому явлению способствует и повышенная температура отливаемой массы. Формы из излишне сухого крахмала легко осыпаются, что не позволяет получить отлитые изделия правильной формы. Для уменьшения осыпаемости форм из крахмала и повышения связи между его частицами в крахмал вводят до 0,4 % рафинированного растительного масла (преимущественно подсолнечного, обычно 0,25 %). При увеличенном количестве введенного масла происходит комкование крахмала и снижение качества форм. Кроме того, снижается способность крахмала поглощать влагу из отформованных масс при выстойке.

При отливке конфетных масс крахмал используют многократно. При этом он систематически засоряется крошками из формуемых масс, из-за чего следует периодически (не реже одного раза в неделю) просеивать его через сито с отверстиями диаметром не более 2,5 мм. При многократном использовании в крахмале постепенно наращивается содержание сахара, который ухудшает свойства крахмала как формующего материала. Массовая доля сахара не должна превышать 5 % (для отливки ликерных масс до 10 %). Кроме просеивания, крахмал периодически подсушивают. Эту операцию производят двумя способами: в камерных сушилках в лотках, куда засыпают крахмал как можно более тонким слоем (температура 40-50°С, продолжительность 10-20 ч), и в агрегатах непрерывного действия шнекового типа при температуре 110-130°С (в этом случае крахмал подсыхает значительно быстрее).

Температура конфетной массы при формовании отливкой имеет большое значение, так как с повышением температуры уменьшается вязкость массы и она легче отливается. Однако при повышенных температурах в некоторых конфетных массах, например в помадных, после выстойки происходит образование крупных кристаллов, наличие которых обнаруживается в виде белых пятен - "зайцев". По этой причине для отливки различных конфетных масс технологические инструкции регламентируют определенную температуру. Оптимальная температура,°С, для отливки различных конфетных масс:

• для помадной (сахарная и молочная) - 65-72;

• для помадной с добавлением орехов и тому подобных продуктов -70-75;

• для фруктово-помадной - 80-85;

• для фруктовой - 96-106;

• для желейной - 70-75;

• для молочной - 100-110;

• для ликерной - 90-95.

Крахмальные формы можно заполнять как одной массой, так и двумя, тремя слоями из различных масс в зависимости от количества отливочных машин.

Установка для выстойки корпусов конфет имеет две модификации: шахтного типа и люлечного типа. У последней каждый лоток помещается в отдельную люльку и охлаждается в горизонтальной камере, последовательно проходя несколько горизонтальных рядов, расположенных над отливочным агрегатом во всю его длину.

Для конфетной массы каждого вида требуется различный режим ускоренной выстойки: для помадной массы - 32-40 мин при температуре 4- 10°С; для фруктовой - 40-50 мин при 4-10°С; для молочной - 60-90 мин при 25-28°С (в начале выстойки) и 8-10°С (в конце выстойки).

Отливочные машины могут быть оборудованы специальным устройством для подсушки крахмала. Это устройство, состоящее из системы шнеков, часть которых снабжена паровой рубашкой, выводит просеянный крахмал из отливочной машины и после подсушки в обогреваемых шнеках возвращает его в отливочную машину для заполнения лотков.

Рис. 5. Схема получения изделий методом отливки в крахмал

Схема получения изделий методом отливки в крахмал приведена на рис. 8. На конвейере 5 пустой лоток заполняется формовочным материалом. Ковши элеватора 33 насыпают с избытком просеянный формовочный материал в лоток. В конце конвейера 5 расположен разрыхлитель 7, который представляет собой доску с петельками из пружинящей проволоки. Эти петельки при прохождении под ними лотка пронизывают формовочный материал и извлекают из него комочки и инородные частицы. Затем лоток проходит под наклонно установленными деревянными выравнивателями 8, которые выравнивают формовочный материал в уровень с бортами лотка и слегка его уплотняют. При дальнейшем движении лотка его боковые поверхности и верхние грани очищаются щетками 9 и 10. Движение конвейера 14 периодическое. Когда лоток останавливается, на него опускается штамп 13, который отштамповывает в формовочном материале формы для конфет. Когда штамп находится в формовочном материале, он сотрясается от ударного механизма 12. Это необходимо для получения гладкой поверхности формы и устранения прилипания формовочного материала к поверхности штампа. После этого передающий конвейер 15 подает лоток на конвейер 18, который также движется периодически, но его движение отлично от движения предыдущих конвейеров. В одних машинах конвейер 18 подставляет каждый ряд форм в лотке под насадки отливочного механизма 17, а в других - все ряды форм одновременно. В момент остановки лотка формы заполняются порцией конфетной массы. Конфетная масса подается по трубопроводу 16 в воронку отливочного механизма 17. Когда все формы в лотке заполнены конфетной массой, конвейер 27 подает лотки на полки 26 до упора 24 в охлаждающую камеру 23. Полки закреплены на вертикальных конвейерах. Во время загрузки полок лотками цепи вертикальных конвейеров неподвижны. После загрузки партии лотков полка поднимается вверх на высоту, равную шагу между полками. Поднятые вверх лотки упорами 22 верхнего конвейера 27 передвигаются в горизонтальном коробе, который расположен над конфетоотливочной машиной, под потолком цеха. Из короба лотки поступают на полки вертикальных конвейеров в камере 7, опускаются вниз и устанавливаются на конвейер 2, загружающий лотки с затвердевшими конфетами вновь в отливочную машину. Здесь лотки с готовыми конфетами периодически подаются движущимся конвейером 3 на опрокидывающуюся рамку 4. Рамка поочередно перевертывает лотки, и их содержимое попадает на редкое колеблющееся сито 37. Через отверстия сита проходят крошки, включая ломаные конфеты, на сите остаются лишь целые конфеты. Конфеты движутся сходом по ситу. В конце сита расположена нижняя щетка 30, которая составляет одно целое с ситом, а над ней - щетка 28, к которой вентилятор 31 подводит воздух. Щетки очищают находящиеся между ними конфеты от следов формовочного материала. Ленточный конвейер 29 выводит очищенные конфеты из машины. Затем конвейер 25 подает конфеты на участок упаковки или глазирования. Формовочный материал и крошка, прошедшие через сито 37, направляются на сито 34. На нем крошка отделяется от формовочного материала и выводится из машины по желобу 35, а формовочный материал направляется по дну ситовой рамы в наполнитель. Скребковый конвейер 32 направляет в наполнитель формовочный материал, очищенный щетками 28 и 30, а также материал, сдуваемый воздухом с поверхности конфет. Козырек 36 предохраняет идущие на очистку конфеты от обсыпки их формовочным материалом, ссыпающимся с лотков. В местах наибольшего пыления формовочного материала установлены отсасывающие вентиляторы 6 и 11. Эти вентиляторы создают внутри замкнутого корпуса машины разрежение, тем самым предотвращая попадание пыли в производственное помещение. При наличии в линии нескольких отливочных механизмов можно за один проход лотка получить конфеты, состоящие из нескольких масс. В этом случае в формовочном материале, находящемся в лотке, также отштамповываются формы штампов 13. Затем форма частично заполняется массой при помощи отливочного механизма 17. Незаполненная часть формы заполняется механизмом 19 другой массой, которая поступает в воронку по трубопроводу 20. На одну менее жидкую массу наливается другая без предварительного затвердевания нижней массы.

В последнее время благодаря успехам в области создания антиадгезионных материалов стало возможным формовать помадные массы методом отливки без применения крахмала, т. е. отливкой в постоянные силиконовые формы, которые можно изгибать и тем самым легко извлекать конфеты из ячеек. На рис. 6 представлена схема формования конфет отливкой в силиконовые формы.

Рис. 6. Схема формования конфет отливкой в силиконовые формы

В пустые формы 5, повернутые механизмом 7 ячейками вверх, из отливочной головки 5 дозируется горячая жидкая конфетная масса. Затем формы люлечным конвейером 10 транспортируются в охлаждающий шкаф 9. Поворотные устройства 11 обеспечивают постоянное положение форм в процессе охлаждения. Понижение температуры приводит к выпадению кристаллов сахара из насыщенного раствора (жидкой фазы). Они образуют прочный каркас и приводят к затвердеванию конфет. Поворотное устройство 2 конвейера 10 ориентирует формы таким образом, что они ячейками прижимаются к шестиграннику 7 ротора 3 и оказываются над конвейером 4 в перевернутом состоянии. Поэтому, когда формы подвергаются прогибу в механизме 6, затвердевшие конфеты извлекаются из ячеек, падают на ленту конвейера 4 и выводятся для дальнейшей обработки. В поворотном устройстве 7 формы снова занимают нормальное положение, т. е. располагаются ячейками вверх.