Encabezamientos
El chocolate y el cacao

Equipos para el procesamiento de granos de cacao.

El procesamiento de granos de cacao consiste en procesos tales como la limpieza y clasificación, tostado y trituración.

Los granos de cacao que llegaron a los almacenes de la fábrica se limpian primero de impurezas en forma de polvo, guijarros, fibras de arpillera, papel, etc., y se clasifican por tamaño para obtener granos de cacao tostados de manera uniforme *.

Después de limpiar y clasificar, los granos de cacao se fríen y luego se alimentan al molinillo.

Equipos para la limpieza de granos de cacao. El cuerpo de trabajo del equipo para limpiar los granos de cacao de las impurezas es un sistema de tamices móviles o fijos.

Las pantallas móviles pueden corresponder, rotar y vibrar. El movimiento alternativo de los tamices en un plano horizontal o inclinado se realiza mediante manivela, biela, excéntrica 

El método de separación de partículas por tamaño usando tamices se llama tamiz. Sin embargo, el tamaño de muchas impurezas puede corresponder al tamaño de la materia prima principal y, luego, dichas impurezas no se pueden separar por un método de tamizado. Por lo tanto, para la separación de impurezas que difieren de las materias primas por características aerodinámicas,

El parámetro principal que determina la posibilidad de separación de materias primas de impurezas por características aerodinámicas es la velocidad de movimiento, es decir, la velocidad del aire a la que la partícula estará en equilibrio. Con un gran valor de la velocidad de vuelo, la partícula se moverá junto con el flujo de aire, y con un valor pequeño caerá al fondo del dispositivo de separación de aire.

El método de separación de aire a menudo se combina con el método de separación de partículas por tamaño (método de tamizado). Las más extendidas son las máquinas con pantallas vibratorias planas, pero también se utilizan máquinas con pantallas cilíndricas.

Las máquinas enumeradas se pueden dividir en tamices (con tamices planos y cilíndricos) por diseño

En la fig. 5.26 es un limpiador de tamiz de aire MTLA Buhler (Suiza), diseñado para la limpieza a alta velocidad de granos de cacao antes de servirlos en silos de almacenamiento a largo plazo, así como para limpiar granos de cacao antes de asarlos (secado). La calidad de la limpieza se logra mediante el uso de tamices con orificios de diversas configuraciones y diámetros. Los tamices pueden tener orificios redondos, oblongos o triangulares, así como combinaciones de dichos orificios.

La máquina (ver fig. 5.26, a) consta de las siguientes unidades principales: tolva receptora 1, cuerpo de pantalla 3 y separador de aire vertical 4. El cuerpo de la pantalla es compatible con los soportes flexibles de resorte 5 montados en el marco 8. Los vibradores del motor 7 están unidos al cuerpo en ambos lados con placas frontales 6. Al cambiar las inclinaciones de los motores-vibradores, es posible elegir el modo de oscilación óptimo del cuerpo de la pantalla, lo que garantiza una buena limpieza de los granos de cacao con el máximo rendimiento de la máquina. Para controlar el estado de los tamices, se proporciona una tapa extraíble 2. Si es necesario (reemplazo de pantallas, etc.), la tolva de recepción 7 unida de manera pivotante al cuerpo de la pantalla se puede plegar.

La figura 5.26. Máquina de limpieza con tamiz de aire MTIA: a - vista general; 6 - circuito de limpieza

La máquina funciona de la siguiente manera (ver fig. 5.26, b). Los granos de cacao a través del tubo de succión 9 a través de la manguera flexible 8 llegan a las superficies de distribución de 7 ubicadas en la tolva de recepción 6. El puerto de salida de la entrada 9 tiene una forma espiral, lo que contribuye a la expansión de la corriente de salida. Cuando caen sobre la superficie 7, los granos de cacao sin lavar se distribuyen en todo el ancho del tamiz 4 y se mueven a lo largo debido a la vibración del cuerpo del tamiz 2. El amortiguador 5 controla el grosor del grano de cacao que se va a limpiar. Justo en el tamiz 4 hay piedras grandes, cuerdas, ramas y otras impurezas que son más grandes que los granos de cacao. Las grandes impurezas se recogen en la bandeja 77 y se eliminan del cuerpo. El paso a través del tamiz 4 cae sobre el tamiz 3, cuyas aberturas (8 ... 9 mm) son más pequeñas que el diámetro de los granos de cacao. Por lo tanto, se mueven juntos en la pantalla 3 y caen en el canal vertical del separador de aire 12. Las pequeñas impurezas (arena, etc.) que pasan por el tamiz 3 se recogen en la parte inferior del cuerpo del tamiz y se eliminan de la máquina a través del canal 7.

Los granos de cacao limpiados de impurezas grandes y pequeñas, cayendo en el canal vertical del separador de aire 72, se soplan con aire, que recoge polvo, hojas, partículas de cáscara y otras impurezas ligeras. Junto con el aire, las impurezas se separan de los granos de cacao y se transportan a lo largo del canal 14 desde el separador de aire. La calidad de la limpieza de los granos de cacao de las impurezas ligeras está determinada por la velocidad del aire, que está regulada por la solapa 13 y la posición de la pared móvil 15.

Dos tamices ubicados en el cuerpo del tamiz están sujetos a marcos de madera, que dividen el espacio del sub-tamiz en celdas mediante barras longitudinales y transversales (particiones). Cada celda contiene bolas de plástico o de goma 10 que se mueven libremente alrededor de la bandeja de malla. Al golpear con vibraciones en el tamiz principal, las limpian de las partículas adheridas, reduciendo el tamaño de los orificios.

Las máquinas de limpieza de tamiz de aire fabricadas por Bühler tienen una capacidad de 20 ... 1000 t / h, si están instaladas delante de los silos, y 5 ... 24 t / h, si están instaladas en el taller frente al aparato de secado.

Después de la instalación de la máquina durante el inicio de la prueba, determine la posición racional de las válvulas ubicadas dentro de los canales de succión. También es necesario seleccionar velocidades del aire que aseguren el arrastre máximo de impurezas y el mínimo - la materia prima principal.

Fig. 5.27 Esquema de fritura vertical monocanal.

Equipo para tostar granos de cacao. El equipo para tostar granos de cacao incluye la planta vertical monocanal BTT de la compañía Buhler (Suiza), que está diseñada tanto para el secado preliminar como para tostar granos de cacao enteros y semillas de cacao, granos de avellana, almendras, maní, etc. n.

La instalación (Fig. 5.27) es una construcción de marco vertical 77 en la que se montan los componentes necesarios, y tiene tres zonas, además, en las zonas / y //, el producto se seca o se tuesta, y en la zona /// el producto se enfría. En consecuencia, las zonas están equipadas con filtros 7, 2, 10, calentadores de vapor o aceite 3 y 9, tornillos 4, 12, 15 para extracción de polvo y tubos de escape 5, 77 y 14. Las zonas // y /// están separadas por un obturador 13.

El producto entra en el búnker 8, equipado con una puerta 7 con accionamiento neumático. Tras atravesar la hendidura de la compuerta, el producto entra en una instalación vertical estrecha 8ТТ nal 6, cuyos lados están formados por rejillas cubiertas con malla de alambre. Las rejillas se deslizan libremente a lo largo de los rieles de guía para facilitar la limpieza. El ancho del canal y por lo tanto el espesor de la capa se pueden cambiar. El producto desciende por el canal de forma gradual y uniforme, quedando suelto debido al libre movimiento de las partículas de producto. Dado que no hay golpes ni vibraciones, se evita el aplastamiento y el desmoronamiento excesivos.

En las zonas 1 y 2, el aire es aspirado a través de los filtros 7 (9 y 2, se limpia del polvo, se calienta en los calentadores de aire 9 y 3, transfiere calor al producto procesado y se descarga desde el secador a través de las boquillas 5 y 77. El aire que pasa a través del producto que transporta el polvo a través de él a través de las boquillas. el canal se asienta y se descarga con los tornillos 4 y 12. De la misma manera que el aire se mueve en la zona III, solo que no hay calentamiento de aire en él. Si deja de suministrarle aire, entonces en esta zona puede realizar

El producto frito y enfriado se descarga de la secadora a través de un dispositivo de descarga 16 (bloqueo giratorio). El tiempo de fritura se puede ajustar cambiando la producción.

Los amortiguadores del sector 7 y 13 ubicados en la entrada de la instalación y entre las zonas de fritura y enfriamiento facilitan la puesta en marcha y el funcionamiento de la instalación en reposo (en este momento, los amortiguadores están

El suministro de aire a la instalación, su limpieza adicional después de que la secadora se lleva a cabo por tres precipitadores ciclónicos de pie por separado y tres ventiladores. El sistema de purificación de aire funciona bajo vacío. Por lo tanto, la ausencia de ventiladores en el diseño de la secadora reduce significativamente el peligro.

La productividad de las instalaciones fabricadas por Bühler (para granos de cacao) es 200 ... 2000 kg / h.

En algunos tipos de plantas, los granos de cacao se mueven por gravedad en un eje vertical con estantes inclinados fijos. Los granos de cacao, vertidos de estante en estante, pasan por tres zonas calientes y luego ingresan a la zona de enfriamiento. El aire calentado por calentadores de vapor con la ayuda de ventiladores entra en los huecos entre los estantes de la mina, llevando a cabo el soplado transversal de granos de cacao.

Los granos de cacao tostados se alimentan para triturar, lo que resulta en la formación de granos de cacao y cacao (cáscara de cacao),

Equipo para triturar los granos de cacao. El equipo para triturar granos de cacao incluye una máquina de trituración y cribado (Fig. 5.28), que consiste en un elevador de cangilones, una carcasa, un mecanismo de molienda de percusión, una cascada de bloques de tamiz.

La figura 5.28. Máquina de trituración y cribado

Tipo de sistema de separación de aire con cámaras de precipitación, un ventilador y un ciclón, motores eléctricos, vibradores.

Desde el embudo 7, equipado con un mecanismo de agitación para evitar que el producto se pegue, los granos de cacao tostados entran al elevador de cangilones 2. Cuando se mueve a lo largo de una pequeña pantalla vibratoria 3, se separa una pequeña fracción de los granos de cacao, que, sin pasar por el mecanismo de trituración, se alimenta al tamiz superior 6 del bloque de tamiz 15.

La máquina trituradora consiste en dos rodillos hexagonales 4 y dos plataformas corrugadas 5, una de las cuales es horizontal y la otra vertical. Al estar al borde de los rodillos de rotación rápida, los granos de cacao aceleran y golpean contra la plataforma fija, dividiéndose en pedazos. Una de las cinco pantallas alimenta una mezcla de granos, cáscaras y granos de cacao intactos: una pantalla 6, a través de la cual pasan los granos y cáscaras, y los granos de cacao intactos se devuelven a través de 77 al zapato del elevador 2 para volver a molerlos.

De los cinco tamices, los tamices 6 son los más altos en la unidad de tamices 75, que es compatible con el cuerpo de 13 con los resortes 19 y 18. Las cinco pantallas están en cascada en un bloque; El tamaño de los orificios en las pantallas a medida que se vierte (tamiza) la mezcla disminuye.

Al final de cada pantalla, hay un canal de succión 7 vertical en la parte superior, por debajo del cual se mueven las partículas de semilla de cacao y las conchas que no han pasado a través de la pantalla correspondiente (descenso). El flujo de aire recoge la carcasa y la lleva a lo largo del canal a la cámara de precipitación 8. La cámara tiene un gran volumen, la velocidad del aire aquí disminuye bruscamente, la carcasa se cae y el sinfín 9 se saca de la máquina en el conducto de recolección ubicado en el lado derecho del bloque del tamiz. El aire polvoriento de las cámaras de sedimentación a través de los canales con los reguladores de ajuste 11 es aspirado por el ventilador 12 y enviado al ciclón para separarse de los granos más pequeños y las partículas de cacao.

Las fracciones de crup, limpiadas de cáscaras de cacao, se recogen al final de cada tamiz en descargadores 10 y, a través de ellas, se retiran de la máquina en un canalón vibratorio 14 inclinado (que se muestra con una línea discontinua) ubicado en el lado izquierdo del filtro

La recolección de granos en el tamiz inferior contiene brotes (germen) de granos de cacao. El brote tiene una longitud de 4 mm y una anchura de 1 mm. En granos de cacao tostados, el contenido de gérmenes en promedio no supera 0,8 ... 0,9%. Tiene una dureza mucho mayor que los granos y mucho peor de lo que se tritura en los molinos de rodillos. El contenido de grasa en el brote no supera el 3,5%, y en comparación con los granos es de bajo valor y parte de obstrucción. Para eliminar el germen, la fracción de granos separada en un tamiz con células 4 ... 5 mm se pasa a través de un Trier (mecanismo de limpieza).

El grado de purificación de los granos de la cáscara depende de la velocidad y la cantidad de aire que pasa a través de los canales de succión 7 con las aletas de ajuste 11. El aire se regula mediante manijas montadas en el cuerpo 18.

Las partículas de granos grandes se limpian mejor y, por lo tanto, se destinan a la fabricación de chocolate de alta calidad. Los granos más finos contienen impurezas de cáscara de cacao y se usan para mezclas de prescripción de grados más bajos de chocolate o coberturas.

La unidad de pantalla 75 recibe movimiento oscilatorio de dos motores vibradores eléctricos.

Hay máquinas similares con un dispositivo de trituración de discos o rollos, donde los tamices oscilan en un plano vertical. El bloque de tamiz puede recibir movimientos oscilatorios del mecanismo excéntrico y puede unirse al cuerpo de la máquina en puntales o suspensiones de resorte.

Para la molienda fina de las semillas de cacao, se utilizan unidades de molienda. El tamaño de partícula de las semillas de cacao, el azúcar granulada, etc. en el chocolate no debe exceder 30 ... 60 micras. Por lo tanto, las semillas de cacao y el azúcar granulada purificada de la cáscara se trituran, para lo cual se utiliza un equipo especial, en particular unidades de molienda. Las unidades de molienda incluyen martillo, pasador, disco, bola y otros molinos.

La unidad de molienda combinada (fig. 5.29) consiste en un molino de martillos 5, un molino de discos 14, un control

La figura 5.29. Unidad de molienda combinada

Filtro de tamiz 77, molino de bolas 23, bombas de transferencia, dispensadores y sistemas de comunicaciones de agua.

El molino de martillos 3 está equipado con un tambor vibrador 6, por medio del cual los granos de cacao se introducen en el molino variando la amplitud de oscilación. Cuando los granos de cacao se mueven a lo largo de la superficie 7 con una inclinación ajustable del imán 8, se extraen las impurezas ferrosas. El sinfín 5 alimenta el producto dentro del molino. El cuerpo gira el rotor 4 con cuatro martillos 10 articulados, lo que acelera la semilla de cacao y lo golpea en la superficie acanalada de 9. Como resultado, las semillas de cacao se trituran, las células se rompen y la salida de la manteca de cacao de ellas. Las pepitas de cacao, que son más pequeñas en tamaño que los agujeros en la malla 2, pasan a través de ella junto con la manteca de cacao gratis. La bomba de suspensión de líquido de trituración resultante 7 se bombeó en el molino de discos de embudo de recepción 14. El tornillo 77 alimenta la suspensión en el espacio entre los discos 13 y 75 que giran en la misma dirección, pero a diferentes velocidades. El grado de molienda de los granos en el molino se regula cambiando la brecha entre los discos. Los discos están hechos de corindón y se fijan en bases metálicas 12 y 16.

La suspensión molida fluye desde el molino 14 y se alimenta al filtro de tamiz 77. La filtración se acelera debido al hecho de que el tamiz vibra. La suspensión filtrada fluye por la superficie inclinada de 18 y se recolecta en un colector 19 intermedio, desde el cual se bombea la bomba 20 al molino de bolas 23.

El molino de bolas 23 es un cilindro vertical con una camisa de agua, dentro del cual gira el eje 25 con discos 24 horizontales. El volumen interno del cilindro está lleno de bolas de metal con un diámetro de 4 ... 6 mm. Las partículas de semillas de cacao que se mueven a través de una capa de bolas agitadas se muelen finalmente. La masa de cacao resultante pasa por

El filtro de disco 26, que impide la salida de las bolas, fluye hacia el tanque de recolección 27 y se bombea hasta el fondo.

Para bombear la suspensión a través de un molino de bolas, es necesario crear una presión de hasta 0,25 MPa. La presión es controlada por un manómetro 21. Al final del trabajo, la suspensión del molino de bolas y el colector intermedio se descarga a través de una válvula de tres vías.

La unidad de molienda considerada es una combinación de tres plantas de molienda. Dependiendo de las tareas de producción, se puede usar un molino de martillos en combinación con un molino de discos o bolas o un molino de discos con un molino de bolas. La unidad se puede usar para moler no solo granos de cacao, sino también otras grasas que contienen

 

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