Подготовка масличного сырья

До использования в производстве масличное сырье хранят в чистых и сухих складских помещениях в мешках или твердой таре. Эти помещения регулярно проветривают, поддерживая относительную влажность воздуха 70-80 % и не допуская резких колебаний температуры. Правильное хранение и приемка масличного сырья для производства халвы имеют весьма существенное значение. При этом должна быть обеспечена их сохранность от порчи вредителями и грызунами; помещения должны быть огнестойкими. До складирования сырья в хранилищах периодически проводят мероприятия по уничтожению грызунов (дератизацию) и вредных насекомых (дезинсекцию). На склады не должны поступать семена влажностью выше 11 %, зараженные плесенью, загнившие, проросшие, прелые, заплесневелые, с нехарактерным запахом. В процессе хранения масличных семян необходимо периодически проводить контроль их качества. Кунжутное семя обычно хранят в мешках, подсолнечное - навалом.

Перед подачей на переработку масличное сырье освобождают от тары, просеивают и отделяют посторонние примеси. Семена (кунжута, подсолнечника) очищают обычно на месте их сбора, но эта очистка не всегда удовлетворительна; семенная масса содержит до 10 % посторонних примесей. Различают сорную и масличную примеси семян. К сорной примеси относятся металлические предметы (гвозди, гайки, обрывки проволоки и т. п.), камни, земля, песок, солома, остатки стеблей, семенных коробочек, семена других растений и пр. Масличная примесь - это семена данной культуры, частично испорченные, битые или обрушенные, а также семена других масличных растений. Для удаления примесей на кондитерских предприятиях применяют различные зерноочистительные машины (веялки, сортировочные установки, сепараторы). Значительное место среди посторонних примесей занимают ферропримеси. Для их отделения применяют магнитные сепараторы.

Удаление примесей из кунжутного семени производят также путем промывания в промывочной машине, обеспечивающим достаточно высокую степень очистки. Во время промывки происходит частичное набухание семян, облегчающее их обрушивание.

Семена кунжута. Кунжутные семена замачивают в воде при температуре (35± 3) °С. В зависимости от сорта, степени созревания для набухания оболочки кунжутных семян требуется разное время: для легкообрушиваемых семян - от 20 до 60 мин, для труднообрушиваемых - до 2 ч и более.

Кунжутное семя при замачивании увеличивается в объеме, поэтому чан или бак заполняют кунжутом на 2/3 объема. Уровень воды в таких баках должен быть несколько выше уровня загруженных кунжутных семян. Готовность кунжута для обрушивания устанавливают по легкости отделения оболочки от ядра при растирании семян между пальцами. По окончании замачивания воду спускают через отводную трубу (патрубок) с сеткой, установленную в нижней части бака (чана). Влажность семян после замачивания 38-40 %.

В условиях поточно-механизированного производства замачивание кунжута осуществляется на замочной станции. Замоченные семена вместе с водой через выгрузочное отверстие поступают в сцеживающий аппарат, из которого излишек воды удаляется в течение 10- 15 мин, а семена влажностью 38-44% отжимным шнеком-питателем подаются в рушильную машину как непрерывного, так и периодического действия.

При периодическом обрушивании процесс ведется следующим образом. В машину типа сбивальной (частота вращения 340 - 360 об/мин) загружают половину необходимого количества кунжута, включают двигатель, затем засыпают остальную часть кунжута. Окончание обрушивания определяют по внешнему виду массы и количеству необрушенных семян. Продолжительность обрушивания 10-20 мин в зависимости от качества семени.

Непрерывный процесс обрушивания может осуществляться на машине конструкции НИИ кондитерской промышленности. Замоченные кунжутные семена поступают в машину непрерывно при скорости вращения питающего шнека 17 об/мин. Скорость вращения рабочего вала с лопатками 800 об/мин, шаг между рядами лопаток 100 мм.

Качество обрушивания характеризуется количеством недорушенных семян: для легкообрушиваемого кунжута - 2 %, для труднообрушиваемого - до 3 %. Полученная рушанка направляется на дальнейшую обработку для отделения ядра от оболочки. Повышенное содержание недорушенных семян может быть вызвано неправильным положением рабочих органов (лопаток) в рушильной машине. В этом случае для задержания семян часть лопаток необходимо повернуть.

Для отделения ядра от оболочки рекомендуется сначала рушанку промыть водой в промывочной машине. При этом удаляется около 2/3 оболочек. Подача воды в машину при ее работе до 70 л/мин.

Для окончательного отделения оболочки рушанку, выходящую из промывочной машины, направляют на обработку 17- 19 %ным раствором поваренной соли (плотность 1120-1150 кг/м³). Этот процесс называется соломурированием. Он осуществляется за счет различия в плотности оболочки и ядер кунжута (соответственно около 1500 и 1070 кг/м3). При погружении рушанки в ванну с солевым раствором ядро всплывает, а оболочка оседает на дно. Температура солевого раствора 18-22 ᵒС. Ядро может быть отделено от оболочки без предварительного промывания рушанки в промывочной машине, а только при соломурировании ее. Процесс соломурирования может быть выполнен вручную или механизированным способом при поточном производстве.

При ручном способе соломурирования ядро и оболочку рушанки кунжутного семени разделяют в круглых или прямоугольных чанах (баках) с достаточно большой площадью сечения для ускорения осаждения оболочки. Раствор соли готовят в отдельном баке или солерастворителе. Обрабатывать рушанки в соленом растворе необходимо дважды, последовательно в двух соломурных чанах. Ядра перегружают из одного чана в другой при помощи сита. В чан с солевым раствором загружают рушанку, хорошо перемешивают ее в верхнем слое раствора и оставляют на некоторое время для оседания оболочки. Продолжительность пребывания ядер в соленом растворе при двукратной обработке 15-18 мин, толщина слоя рушанки на поверхности соленого раствора около 5 мм. По мере загрязнения соленой раствор в чане сменяют. Чистые ядра выгружают при помощи сита и после стекания соленого раствора их промывают водой.

При механизированном способе ядра отделяют от оболочки в соломурной машине, где соленой раствор движется по кольцевой траектории. Из солерастворителя соленой раствор центробежным насосом через перфорированную трубу, расположенную в загрузочной части машины, непрерывно поступает в корпус машины. Затем самотеком вместе со всплывшими ядрами переливается через более низкий участок борта в сцеживающее устройство, из которого выливается через отверстия штампованного сита, вновь попадая в солерастворитель. Площадь поверхности разделения в соломурной машине 2,75 м² (1100х2500 мм). Подача соленого раствора в соломурную машину составляет 20-30 л/мин, плотность соленого раствора 1120 - 1150 кг/м³ (17- 19 %-ный раствор), температура 18 - 22 °С. Слой рушанки на поверхности соленого раствора около 5 мм в начале и около 2 мм в конце разделяющей поверхности.

Загрузка рушанки в соломурную машину осуществляется непрерывно при помощи шнека. Для выгрузки чистых ядер предусмотрено сцеживающее устройство, в котором расположен шнек с прессующим конусом (частота вращения шнека 95 об/мин).

Очищенные от оболочек ядра промывают в баках или ваннах различной вместимости (100-300 л) проточной водой или при 3- 4-кратной смене воды до исчезновения соленого привкуса. Ядра промывают порциями по 60-80 кг. Продолжительность промывания около 20 мин.

При поточно-механизированном производстве ядра промывают в моечной машине непрерывного действия, водная поверхность которой 1300х760 мм. Для удаления промывных вод и всплывших легких частиц в моечной машине смонтирован фильтр в виде вертикального цилиндрического бачка диаметром 450 мм, внутри которого размещены два сетчатых вынимающихся кармана. Ядра из выходного отверстия шнека сцеживающего устройства соломурной машины сильной струей воды направляют в приемную, а затем в промывочную часть корпуса моечной машины. Продолжительность процесса промывания 5-6 мин, расход воды около 50 л/мин. Промытые кунжутные ядра шнеком подаются к выгружающему устройству. Промытые ядра не должны быть солеными. Содержание соли в кунжутной массе должно быть не более 0,8 %, в халве - не более 0,5 %.

Для удаления влаги с поверхности ядра после промывания осуществляют центрифугирование в вертикальных центрифугах периодического действия вместимостью 80-200 л с верхней или нижней выгрузкой. Внутренний перфорированный барабан вращается с частотой 2-3 мин; загрузка центрифуги - 60-70 кг отцентрифугированного ядра, влажность его не должна превышать 30 %. При отсутствии центрифуги для удаления воды ядра оставляют на какое-то время в сетчатых ящиках.

Тепловую обработку маслосодержащих ядер проводят с целью удаления влаги. При этом ядра приобретают характерные приятные вкус, аромат и цвет, а также хрупкость, что необходимо для лучшего размола их в тертую массу. Тепловую обработку кунжутных ядер можно осуществить двумя способами: сушкой до содержания влаги 10- 14 % с последующей обжаркой до влажности 0,9±1,3 %; без предварительного подсушивания, при совмещении обоих процессов в одной тепловой установке. Кунжутные ядра сушат в сушильном барабане непрерывного действия, в который противотоком поступает горячий воздух. При отсутствии барабанной сушилки ядра подсушивают в сушилках других конструкций с циркулирующим нагретым воздухом.

Для очистки от слипшихся кусочков ядер, остатков оболочки, недоброкачественных или необрушенных семян и дополнительного охлаждения, обжаренные и охлажденные ядра кунжута, направляют на веялку с виброситами или ситовой просеиватель. Температура воздуха, поступающего в барабан, 110- 120 °С, продолжительность сушки около 15 мин. Кунжутные ядра, поступающие в сушилку, имеют влажность 28-З0 %.

При периодическом способе обжарку кунжутных ядер производят в открытых жаровнях с паровым обогревом (давление пара 0,4-0,5 МПа). Внутри жаровни имеется механическая скребковая мешалка, установленная на вертикальной оси и вращающаяся с частотой 25-40 об/мин. Температура кунжутного ядра в конце обжарки 115-120 °С.

В поточном производстве для сушки и обжарки кунжутных ядер в одной тепловой установке применяют конвективные сушилки. Температура воздуха или газовоздушной смеси, поступающих в сушильную камеру, 160-165°С.

После обжарки кунжутные ядра следует быстро охладить до 50 °С для предотвращения ухудшения их качества из-за длительного воздействия высокой температуры. Ядра охлаждают в металлических лотках или ящиках с двойным дном (внутреннее дно сетчатое или перфорированное), к которым подается холодный воздух; в охлаждающих барабанах, устроенных по принципу сушильного барабана, в которые поступает холодный воздух, или в других устройствах. Охлаждение может осуществляться при пневмотранспортировании обжаренных ядер в системе пневмоподачи за счет интенсивного продувания их воздухом.

Семена подсолнечника. Для производства халвы рекомендуется использовать крупные и средние семена подсолнечника (масса 1000 шт. не менее 65 г). Перед обрушиванием семена должны быть очищены от пыли и посторонних примесей на веялках или сепараторах воздушно-решетного типа ЗСМ. После очистки семена калибруют по размерам на II, III сорт также на сепараторах типа ЗСМ либо 2-3-решетных ситах с отверстиями диаметром 4- 10 мм. Семена, проходящие через сито 4 и 4,5 мм, не должны использоваться в производстве халвы. После этого семена обжаривают до влажности 1,3-1,6%, охлаждают и освобождают от семенной оболочки, т. е. обрушивают.

Для обрушивания подсолнечных семян применяют бичевую рушку. Крупные и мелкие семена подсолнечника обрушивают раздельно на разных рушках или на одной, регулируя зазор перед обрушиванием каждого сорта.

Очищенные от семянной оболочки ядра (рушанка) поступают на семеновеечную машину для удаления необрушенных и недорушенных семян, сечки, семянной оболочки (лузги) и масличной пыли (мучки). Аспирационная семеновеечная машина предназначена для сортирования рушанки на ситах рассева с последующим разделением ядра и лузги по их аэродинамическим свойствам. Эту машину обычно устанавливают непосредственно под обрушивающими машинами, куда ядра непрерывно поступают самотеком. Машина (например, марки М2-С-50) разделяет ядра на семь фракций. Необрушенное семя направляют на повторное обрушивание, масличная пыль (самая мелкая фракция) является отходом, передаваемым на маслозаводы. Остальные фракции поступают на дальнейшую очистку от остатков лузги.

Отделение лузги может производиться путем обработки ядра в проточной воде (мокрый способ) или повторного обрушивания после тепловой обработки с последующим измельчением и просеиванием (сухой способ).

Мокрый способ позволяет дополнительно освободить ядра от остатков лузги, необрушенного семени, посторонних примесей. Ядра промывают в баках или других емкостных устройствах. Ядра загружают в бак в количестве 1/2-2/3 его объема. Вместимость бака для загрузки 100 кг ядер должна быть примерно 300-350 л. Расход воды 100-150 л/ч, продолжительность промывания 5-7 мин. Воду из бака после промывания ядер спускают. В процессе промывания ядра периодически перемешивают, за счет этого лузга и необрушенные семена всплывают на поверхность и их удаляют сетчатым совком. Чистые ядра оседают на дно.

Ядра также промывают в сетчатой корзине, которую погружают в бак с проточной водой. После размешивания ядер, в воде всплывшие на поверхность необрушенные ядра и оболочки удаляют сетчатым совком. Корзину с промытыми ядрами поднимают вручную или тельфером и после стекания воды передают в центрифугу. При механизированном способе промывания в различных машинах и устройствах процесс длится от 2 до 6 мин. Если невозможно промыть ядра в проточной воде, воду сменяют 3-4 раза.

Центрифугируют ядра 2-3 мин, после чего их влажность составляет не более 25 %.

Тепловую обработку подсолнечных ядер, очищенных от лузги мокрым способом, проводят в два этапа: сушка ядер до влажности 12- 15%, обжарка до конечной влажности 1-1,3%. После обжарки подсолнечные ядра обладают приятными вкусом и ароматом и имеют цвет от светло-серого до светло-желтого. Ядра предварительно сушат в установках различных конструкций циркулирующим нагретым воздухом. При оптимальных условиях сушки ядра находятся во взвешенном состоянии не более 40 мин. Затем ядра обжаривают в жаровнях с огневым или паровым обогревом (давление греющего пара 0,4-0,5 МПа). Тепловая обработка подсолнечных ядер, прошедших очистку от лузги мокрым способом, может производиться и без предварительного подсушивания непосредственно в огневой или паровой жаровне при непрерывном перемешивании или обжарочных аппаратах периодического действия. Продолжительность процесса не должна превышать 1,5 ч.

Тепловая обработка ядер, освобожденных от лузги сухим способом, длится 30-40 мин. Температура ядер по окончании обжарки 110-112°С, влажность ядер 1-1,3%.

После обжарки и охлаждения ядро при необходимости подвергается повторному обрушиванию на бичевой семенорушке с меньшим числом бичей (до 10), вращающейся с меньшей частотой (около 500). Лузга удаляется воздухом, поступающим от вентилятора.

Далее ядро размалывается на двухвалковых машинах в мелкую крупку, которая затем проходит через вибросито для более полного отделения лузги.

Обжаренные подсолнечные ядра следует быстро охладить до 50 °С. Их охлаждают и отвеивают такими же способами, как и кунжутные. Кроме того, применяются вертикальные охладители разборной конструкции, состоящие из пяти коробов с лотками, загрузочной воронки с рамкой и отдельно устанавливаемого пылевого вентилятора с диффузором. Подсолнечные ядра продвигаются в охладителе сверху вниз. Охлаждающий воздух подается противоточно. При продувании ядер воздухом частично удаляется лузга. Температура охлажденных ядер 30 ᵒС.

Бобы арахиса. Арахисовую и ореховую массы готовят из очищенных обжаренных ядер орехов и бобов арахиса путем растирания.

Арахис в скорлупе очищают от пыли и механических примесей. Сита отделяют тяжелые механические примеси, а пыль и легкие частицы сдуваются воздухом в циклон. Для обрушивания арахиса (отделения ядра от скорлупы) применяют специальную арахисолущилку. Она работает по принципу бичевых рушек. Обрушенные ядра арахиса вместе со скорлупой попадают на сито, скорлупа и пыль удаляются потоком воздуха от вентилятора. Ядра, пройдя через верхние сита с отверстиями диаметром 8 мм и нижнее с отверстиями диаметром 5 мм, поступают в приемный сборник.

Часто на кондитерские предприятия поступают уже очищенные от скорлупы бобы арахиса, обычно упакованные в мешки по 50 кг. Бобы высыпают из мешков, сортируют и очищают от посторонних примесей на сепараторах или сортировочных машинах.

Арахис обладает специфическим бобовым и горьковатым привкусом, что ухудшает вкус кондитерских изделий. В целях устранения привкуса бобы арахиса рекомендуется обрабатывать поваренной солью одним из следующих способов.

1. Бобы смачивают раствором, содержащим 4-6% поваренной соли; количество раствора 6-9 % от массы арахиса. Обработку проводят во вращающихся барабанах, постепенно смачивая арахис соленым раствором температурой 35-45 °С в течение 20 мин. Арахис быстро впитывает солевой раствор, слегка увлажняясь (до 9-10 %). По окончании обработки бобы обжаривают обычным способом. Остающаяся соль в массе (0,2-0,4 %) улучшает вкус арахиса.

2. Бобы замачивают в 3%-ном растворе поваренной соли температурой 40-45 ос в течение 20 мин, после чего центрифугируют, сушат и обжаривают. При такой обработке из арахиса удаляется значительная часть веществ, придающих неприятный привкус за счет их частичного перехода в раствор и отгонки с паром при тепловой обработке после замачивания.

Бобы замачивают в замочных баках (чанах): на один объем арахиса берут около двух объемов раствора соли, который повторно (2-3 раза) используют. Замачивание можно проводить непрерывным способом в желобах с горизонтальными шнеками, а передавать бобы на центрифугирование наклонным шнеком. По окончании обработки раствором поваренной соли ядра арахиса содержат около 20 % влаги.

Поваренную соль можно также вводить в арахисовую халву вместе с отваром мыльного корня в процессе сбивания карамельной массы в количестве около 0,15 % к массе последней.

Ядра арахиса обжаривают при температуре 145- 150 °С до влажности 1- 1,3 %. Ядра арахиса после обработки поваренной солью с содержанием влаги не более 10 % могут быть обжарены в жаровне с паровым обогревом и механической мешалкой без предварительного подсушивания. Продолжительность процесса обжарки в жаровне 1,5-2 ч, температура ядер 110-120 °С, конечная влажность 1-1,3%.

Для сушки арахиса применяют сушильные барабаны и установки других конструкций с циркулирующим нагретым воздухом до содержания влаги 10-15%. В сушильной установке ядра должны находиться не более 40 мин. Степень обжарки ядер арахиса оказывает большое влияние на их вкус. Обжарку осуществляют при давлении греющего пара 400-500 кПа. Загрузка жаровен до 150 кг ядер.

Охлаждение и отвеивание обжаренных ядер арахиса производят так же, как и кунжута.

Для очистки от пленки обжаренные ядра арахиса пропускают через веялку, при этом оболочка удаляется потоком воздуха и осаждается в циклоне.