Аппараты для термической обработки какао-бобов и орехоплодных ядер
При термической обработке жиросодержащего сырья происходят удаление влаги и летучих кислот, улучшение вкуса, аромата и окраски. Ядра какао-бобов, орехи и семена становятся хрупкими и легко дробятся и измельчаются.
Для термической обработки применяются цилиндрические и шаровые (сферические) обжарочные аппараты периодического действия и сушилки непрерывного действия.
Шаровой обжарочный аппарат типа «Сирокко». Внутри шарообразного кожуха 8 (рис. 2.1) на горизонтальном валу 17 вращается полый сварной шар 4. Спицами 18 шар крепится к двум полым цапфам 16 и 26, которые свободно вращаются на валу 17. На одном конце вала расположена звездочка 14 цепной передачи, а на другом — штурвал 28 с фиксирующим штифтом 29, который входит в отверстие сектора 27, закрепленного на полой цапфе 26 шара 4. Таким образом, вращение от вала 17 передается шару 4 через штифт 29 и сектор 27. Стенки шара имеют отверстия для выгрузки продукта, закрытые шиберными заслонками 5, расположенными на стенках 6, которые закреплены на валу 17.
Сырье (какао-бобы или орехи) загружают в воронку 3. При открывании шиберной заслонки оно попадает во внутреннюю полость шара 4. Для перемешивания служат лопасти 7. Аппарат работает на газе.
Рис. 2.1. Шаровой обжарочный аппарат типа «Сирокко»
Вентилятор 1 засасывает через полость шара смесь воздуха и топочных газов, получаемых при сжигании кокса или газа в топке 15.
Одновременно вентилятор удаляет из аппарата пары влаги и газообразные продукты, выделяемые из какао-бобов или орехов. Воздух засасывается через патрубок 13. Количество горячей воздушно-газовой смеси, поступающей в аппарат, регулируется шиберными заслонками 11 и 12. Температура газов, выходящих из аппарата, контролируется термометром 2. Отсасываемые вентилятором газы поступают в циклон 25, где происходит отделение частиц оболочки какао-бобов.
После обжаривания продукта аппарат останавливают, штифт 29 оттягивают, поворачивают штурвал 28 так, чтобы заслонки 5 открыли отверстия в стенке шара 4, и отпускают штифт 29, который входит в соответствующее отверстие сектора 27.
После этого включают привод и продукт при вращении шара высыпается в коническую часть 19 кожуха, откуда через шиберную заслонку 20 поступает в приемник 21 охлаждающего устройства. Здесь продукт перемешивается вращающимися лопастями 22. Вентилятор 24 просасывает воздух через слой какао-бобов или орехов, находящихся на сетчатом дне 23 приемника 21.
При разгрузке аппарата шиберы 11 и 12 закрыты, а шибер 10 открыт. Горячие газы из топки проходят по трубопроводу 9, минуя обжарочный аппарат.
Аппарат снабжен устройством для автоматического контроля процессов обжаривания. Один из подшипников вала 17 опирается на весовое устройство, которое фиксирует массу внутреннего шара с находящимся в нем продуктом. По мере удаления влаги масса какао-бобов или орехов уменьшается. Когда она уменьшится до заданной величины, весовое устройство подает сигнал об окончании процесса обжаривания.
В последнее время аппараты снабжают приборами для контроля и регулирования температуры, расхода газа и массы продукта при его обжаривании.
Шаровые аппараты выпускаются вместимостью 160, 250, 400 и 750 кг.
Вертикальная одноканальная сушилка STT фирмы «Бюлер» (Швейцария). Предназначена для предварительной сушки и обжаривания целых какао-бобов и какао-крупки, ядер лесного ореха, миндаля, арахиса и т.п.
Сушилка (рис. 2.2) представляет собой вертикальную рамную конструкцию 17, на которой крепятся необходимые узлы. Сушилка имеет три зоны, причём в зонах I и II происходит сушка или обжаривание продукта, а в зоне III продукт охлаждается. Соответственно зоны снабжены фильтрами 1, 2, 10, паровыми или масляными нагревателями 3 и 9, шнеками 4, 12, 15 для отвода пыли и отводными патрубками 5, 11 и 14. Зоны II и III разделены заслонкой 13.
Продукт поступает в бункер 8, снабженный заслонкой 7 с пневматическим приводом. Пройдя в щель заслонки, продукт попадает
Ширину канала, а следовательно и толщину слоя можно менять. Продукт опускается по каналу постепенно и равномерно, оставаясь рыхлым благодаря свободному перемещению частиц продукта. Поскольку нет соударений и вибрации, удается избежать повышенного сдавливания и образования крошки.
В I и II зонах воздух всасывается через фильтры 10 и 2, очищается от пыли, нагревается в калориферах 9 и 3, отдает теплоту обрабатываемому продукту и выбрасывается из сушилки через патрубки 5 и 11. Прошедший через продукт воздух уносит пыль, которая после прохождения через канал оседает и шнеками 4 и 12 выводится наружу. Таким же образом происходит движение воздуха в зоне III, только в ней воздух не подогревается. Если прекратить подачу в неё воздуха, то в этой зоне можно дополнительно обжаривать продукт.
Обжаренный и охлажденный продукт выводится из сушилки через разгрузочное устройство 16 (роторный шлюзовой затвор). Изменяя время обжаривания, можно регулировать производительность разгрузочного устройства.
Установленные на входе в сушилку между зонами обжаривания и охлаждения секторные заслонки 7 и 13 облегчают запуск и работу сушилки на холостом ходу (в это время заслонки находятся в закрытом состоянии).
Подача воздуха в сушилку, его дополнительная очистка после сушилки осуществляются тремя отдельно стоящими циклонами-осадителями и тремя вентиляторами. Воздушно-очистительная система работает под разрежением. Таким образом, отсутствие в конструкции сушилки вентиляторов значительно снижает опасность возгорания.
Производительность выпускаемых фирмой «Бюлер» сушилок (по какао-бобам) составляет 200...2000 кг/ч.
В некоторых типах сушилок какао-бобы движутся самотеком в вертикальной шахте с неподвижными наклонными полками. Какао-бобы, пересыпаясь с полки на полку, проходят через три горячие зоны, а затем поступают в зону охлаждения. Нагретый паровыми калориферами воздух при помощи вентиляторов поступают в зазоры между полками шахты, осуществляя таким образом поперечное продувание какао-бобов.
