Диссертация (1152206), страница 4
Текст из файла (страница 4)
Накрупных предприятиях часто прибегают к помощи пневматической системытранспорта. Зеленые зерна кофе не имеют ни вкуса, ни аромата, вкусовойпрофиль создается во время обжарки.Обжарказернозеленогокофеявляетсяоднойизосновныхтехнологических операций при производстве натурального растворимого кофе,так как от режима обжарки кофейных зёрен зависят качественные показателиготовой продукции.
Кофе жарят, мелят, варят и сушат. На стадии обжарки вкофейныхзёрнахначинаютсясложныебиохимическиеифизическиеизменения.На стадии измельчении, обжаренный кофе из бункера направляют вгранулятор, где кофе измельчается до состояния помола (порошок). Взависимости от сорта степень помола может варьироваться, поэтомупредварительно оператор задает машине все необходимые параметры.Впроцессеконцентрации,кофеподвергаетсядлительнойвысокотемпературной обработке под высоким давлением, чтобы осуществитьмаксимальнуюэкстракцию(варка).Измельчённыйкофезагружаютвэкстрактор, где в течение 8 часов кофе экстрагирует. Для лучшей экстракции и20перехода кофе в твёрдую фазу в воду добавляют соответствующие присадки.Сушка–этосушкаэкстрактакофе, определяющийнекоторыекачественные показатели готовой продукции.
Например, влага должна бытьудалена осторожно и последовательно, не слишком быстро, но и не слишкоммедленно. Если сушка происходит слишком быстро, велика вероятность, чтоона будет неравномерной. В то же время медленная, тщательная сушкапозволяет добиться однородного содержания влаги. Слишком много тепла впроцессе сушки (от механических сушилок или прямых солнечных лучей)может повредить клеточную структуру зерна кофе.Для процесса упаковки, кофейные продукты поступает на линиюупаковки и маркировки. Фасовка в стеклянные банки и мягкую упаковкуполностью автоматизирована.
Оператор задает необходимые параметры иконтролирует процесс. Молотый кофе расфасовывается в вакуумные пачки,которые надежно сохраняет вкус и аромат, поскольку полностью исключаетконтакт кофе с кислородом [168].Рисунок 1.1. Процесс обработки кофеНачальные стадии технологического процесса ТП производства кофепродуктов выполняются при помощи комплексов оборудования для хранения,транспортирования и подготовки к производству кофе. Технологическая линияпроизводства молотого кофе на рисунке 1.2, имеет:1 – вибрационный сепаратор ; 2, 5 – бункер; 3 – обжарочный аппарат; 4 –охлаждающие чаши; 6 – фасовочный автомат; 7, 9 – камера ароматизации; 8 –гранулятор; 10 – ленточный транспортер; 12 – рассев; 13 – фасовочный21автомат; 14 – упаковочная машина.
Технологическая линия производствамолотого кофе работает следующим образом [7, 8].Рисунок 1.2. Машинно-аппаратурная схема технологической линиипроизводства молотого кофеВзвешенноекофе-сырьенагнетаютпневмотранспортеромнизкогодавления в вибрационный сепаратор (1), отделяющий примеси путемаспирации, просеивания и пропуска через магниты. Легкие примеси (пыль)отбираются вентилятором и осаждаются в съемных бочках циклонов.Вибрационный сепаратор (1) снабжен штампованными металлическими ситамис отверстиями следующих размеров (в мм): ловушка с овальными ячейками9x16 или 13 х х16, сортировочное (проходное с ромбическими ячейками) 10 х17, сходовое проволочное сито с квадратными ячейками 2x6 или 1,5 х 20.Сырой кофе из вибрационного сепаратора (1) поступает в системупневмоконвейера высокого давления и транспортируется потоком очищенноговоздуха через распределителя в четырех- или шестисекционный бункер (2).По окончании работы вибрационного сепаратора (1) убираются отходы изприемников и очищаются магниты.Очищенные зерна кофе обжаривают в барабане обжарочного аппарата (3)22(процесс длится 14-15мин при температуре от 210°С до 220°С) и охлаждают вохлаждающихчашах(4),днокоторыхвыполненоперфорированным.Холодный воздух протягивается вентилятором снизу через слой кофе, которыйблагодаря перемешивающим лопаткам и потоку воздуха находится впсевдоожиженном состоянии, охлаждаясь в течение 10 мин.Увлажнение кофе после обжаривания непосредственно в обжарочномаппарате (3), осуществляемое также автоматически по заданной программе,преследует цель — повысить влажность зерна кофе для более быстрогоохлаждения, предотвращения сгорания мелкой фракции и уменьшенияпылевидной фракции при последующем размоле.Охлажденные зерна кофе загружаются в бункере (5) по секциям взависимости от сорта и вида.
Зерна кофе в целом виде фасуют в пакеты илижестяные банки на фасовочном автомате (6).Кофе направляется в первую камеру ароматизации (7), где происходитего ароматизация с помощью основного ароматизатора на водной основе.Послезавершенияпроцессаароматизацииароматизированныйкофенаправляют для размалывания на гранулятор (8), который состоит из пятивалков, три из которых предварительно измельчают кофе, а два доводятчастицы продукта до требуемых размеров. Далее уже измельченный кофенаправляют во вторую камеру ароматизации (9), где происходит егоароматизация с помощью дополнительного ароматизатора на спиртовой основеи выдерживание для закрепления ароматических веществ.Далее кофе инспектируют на ленточном транспортере (10) и рассеиваютна рассеве (12). Готовый ароматизированный молотый кофе направляют нафасовочный автомат (13). Фасованный в пачки или банки кофе упаковывают вкоробки на упаковочной машине (14).Установленнаяароматизироватьвкофесхемевперваязернахкамерапутемароматизацииобработкизеренпозволяетосновнымароматизатором на водной основе.
Это обеспечивает закрепление частицароматизатора на поверхности частиц кофе,повышение степени его23ароматизации и получение натурального ароматизированного молотого кофевысокого качества [9-15].На рисунке 1.3., показывается схема процесса производства натуральногои зернового кофе. Когда речь не идет об огромном количестве, не требуетспециально оборудованного помещения.Однако есть свои производственные нормы, которые обязательнонеобходимо соблюдать [47, 48].
Чтобы хранить сырой кофе на 30 кг зернанеобходимо помещение в 15 метров квадратных. Помещение для фасовкиготовой продукции также должно быть не менее 15 метров квадратных.Особенное внимание тут надо уделять дозатору и упаковочному автомату.Правильность выбора того или иного упаковочного оборудования, впервую очередь, зависит от конструкции дозатора и характеристик дозатора[90, 146, 147].Рисунок 1.3.
Блок-схема процесса производства молотогообжаренного натурального и зернового кофе241.3. Анализ процесса дозирования молотого кофе.Характеристика молотого кофе. Выбор факторов,определяющих эффективность этого процессаПроцесс дозирования молотого кофе (ДМК) непосредственно зависит отего физико-механических свойств, поэтому их особенности имеют решающеезначение при выборе всего комплекса дозирующих устройств.ДМК является важней частью производства, так как от точностидозирования зависит качество продукта, очень трудно точно дозироватьвручную, поэтому на производствах применяются различные типы дозаторов.В процессах ДМК степень подвижности частиц имеет основное значениеи зависит от его характера истечения из бункера, подачи продукта на рисунке1.4., из бункера продукт вытекает в дозирующее устройство по принципудискретного дозирования.
В системе дозирования, дозаторы обеспечиваютвыдачу заданной порции молотого кофе (МК), и дозировать в заданнойвременной и логической последовательности [97].Наибольшую эффективность в процессе дозировании молотого кофе даетиспользование автоматических регуляторов, которые компенсируют влияниевнешних факторов, такие как плотность, позволяют не отклоняться от заданнойпрограммы, а так же обеспечивают интуитивно-удобное управление ипредоставление оператору отчетов о технологическом процессе дозированиямолотого кофе.Характерные недостатки при процессе дозирования молотого кофе,присущие бункерам различной формы дозатора −− это образование статическихсводов над выпускным отверстием, отложение молотого кофе на стенкахбункера и образование вертикально движущегося столба в процессе истечениянад отверстием, в то время как окружающий этот столб материал представляетсобой застойную зону. Застойная зона или сводообразование прекращаетвременно или полностью истечения молотого кофе в дозирующее устройство.Размеры и форму бункеров выбирают в зависимости от текучести25молотого кофе.
Поэтому, в ряде случаев, при проектировании выбороптимальной конструкции бункера объемного дозатора для конкретного видакофе базируется на повторении удачной конструкции, оправдавшей себя напрактике [41, 108, 111].Рисунок 1.4. Процесс дозирования МКВо многих случаях бункер рассчитывают на статические нагрузки притребующемся объеме, а форму его задают на основе технической интуиции безучета закономерностей истечения молотого кофе в процессе эксплуатации [73].Для дозирования молотого кофе применяют автоматические весы и объемныедозаторы [145].Кофе имеет определенные физические и механические свойства, и ихповедение как сыпучей массы зависит от свободы истечения, размера и формычастиц, плотности, угла естественного откоса, внутреннего и внешнего трения,сцепляемости, влажности, электрического заряда и т.д.
[6, 100, 101].Размер и форма частицЧтобы представить размер частицы неправильной формы молотого кофеодним показателем, наиболее часто используют «средний размер». Однакочастицы различного размера молотого кофе, которые имеют одинаковый«средний размер», могут проявлять совершенно, различные характеристикипри обработке и транспортировке.26Плотность и объемная плотностьПлотностьгранулированногомолотогокофепредставляетсобойплотность, определенную без учета влияния любого сжатия продукта.
Этоположение имеет место, например, при плотной укладке гранулированногомолотого кофе в небольшом контейнере. Очевидно, что объемная плотностьзависит от состояния молотого кофе, т. е. плотности частиц, формы частиц и отукладки или расположения частиц относительно друг друга. Однако современем в результате переориентации или оседания воздух выходит изсыпучеймассы,уменьшаетсяобъем,занимаемыйданноймассой,иувеличивается объемная плотность.Объемная плотность или насыпная плотность молотого кофе являетсямассой единицы объема свободно насыпанного молотого кофе в какую-либоемкость непосредственно после ее заполнения.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
