Nowoczesna linia do produkcji mas czekoladowych

Grupa WOLFF

Skontaktuj się z naszym inżynierem


KRZYSZTOF WNĘK
Nowoczesna linia do produkcji mas czekoladowych

Młyny perełkowe od wielu lat stosowane są do produkcji proszków w skali mikro i nano, które następnie wykorzystywane są do produkcji farb, lakierów, tuszy, produktów farmaceutycznych i kosmetycznych, a nawet ceramiki. W ostatnim czasie młyny perełkowe zyskują na znaczeniu również w branży spożywczej, gdzie z powodzeniem stosowane są do produkcji mas czekoladowych. Dowiedz się dlaczego wypierają one inne rozwiązania i technologie, w tym zasłużone dla branży młyny walcowe. 

Masy czekoladowe

Pod pojęciem mas czekoladowych kryją się następujące wyroby: kuwertury, polewy, nadzienia czy kremy do smarowania pieczywa. Masy czekoladowe, w porównaniu do czekolady, charakteryzują się wyższą zawartością tłuszczu. Ponadto część masła kakaowego zastępuje się różnymi tłuszczami roślinnymi. Wyższa zawartość tłuszczu oraz dodatek tłuszczów roślinnych wpływają na lepkość masy czekoladowej, jej smak, charakterystykę topnienia i konsystencję. Dzięki temu produkcja i przetwarzanie mas czekoladowych są łatwiejsze. Niższa lepkość pozwala również na eliminację czasochłonnego procesu konszowania na sucho i mokro.

Znaczenie cukru

W produkcji mas czekoladowych wyróżniamy następujące etapy: przygotowanie produktów (wstępne mielenie cukru, topnienie masła kakaowego i tłuszczów), magazynowanie i mieszanie przygotowanych produktów oraz mielenie na mokro masy czekoladowej.

Przygotowanie produktów sypkich i płynnych odbywa się równolegle. Tłuszcz w blokach jest roztapiany w odpowiednio skonstruowanych mieszalnikach. Czynnikiem kluczowym dla wydajności procesu jest wielkość ziaren cukru – podstawowego składnika masy czekoladowej. Im jest ona mniejsza, tym wydajność procesu jest wyższa. W praktyce, zakłady wyrabiające masę czekoladową kupują droższy cukier o pożądanym rozdrobnieniu lub decydują się na zakup surowca o większym ziarnie, który następnie mielą w technologii na sucho w młynie wstępnym (w tym przypadku należy zwrócić uwagę na niepożądane zjawiska związane z tym procesem, tj. karmelizację cukru oraz możliwość wystąpienia wybuchu pyłu cukrowego).

Czy drogi cukier jest konieczny

Rzadziej stosowanymi, aczkolwiek ciekawymi urządzeniami są młyny ze zintegrowanym układem mielenia wstępnego. Rozwiązanie to pozwala stosować tańszy cukier gruboziarnisty, a ponieważ cały proces prowadzony jest w technologii na mokro, zjawisko karmelizacji oraz zagrożeniw wybuchem jest praktycznie wyeliminowane. Przykładem takiego rozwiązania może być perełkowy młyn poziomy typu LME NETZSCH ze zintegrowanym układem mielenia wstępnego Samba (Rys. 1).

Rys. 1. Szczelina rozgraniczająca układ mielenia wstępnego Samba od właściwego młyna tyu perełkowego

Ostateczną decyzję odnośnie wyboru technologii mielenia (zakup tańszego cukru gruboziarnistego i mielenie go we własnym zakresie, czy też zakup znacznie droższego cukru o pożądanym uziarnieniu) należy jednak poprzedzić analizą finansową, która w szczególności uwzględni:

  • koszty zakupu surowca (cukier gruboziarnisty / cukier drobnoziarnisty);
  • spadek wydajności instalacji wynikający ze stosowania cukru gruboziarnistego;
  • koszty zakupu młyna wstępnego w wykonaniu przeciwwybuchowym oraz młyna właściwego;
  • koszty zakupu młyna właściwego wraz ze zintegrowanym systemem mielącym.

Uziarnienie cukru a wydajność produkcji

W Tabeli 1 przedstawiono szacunkowe wydajności mielenia w zależności od początkowego oraz pożądanego, końcowego rozdrobnienia cukru w masie czekoladowej. Dane zostały opracowane na podstawie testów w perełkowym młynie typu LME (cukier drobnoziarnisty: d97<100 μm oraz d97<250 μm) oraz młynie tego samego typu ze zintegrowanym systemem mielenia wstępnego Samba (cukier kryształ: Φ<1,5 mm).

tab. 1. Projektowa wydajność młyna perełkowego LME w zależności od początkowego uziarnienia cukru oraz jakości końcowej produktu

Tab. 1. Projektowa wydajność młyna perełkowego LME w zależności od początkowego uziarnienia cukru oraz jakości końcowej produktu

Analizując te dane, łatwo można wywnioskować, iż przy takim samym końcowym rozdrobnieniu cukru w masie, wydajność instalacji może się znacząco różnić w zależności od uziarnienia cukru wsadowego. Przykładowo, porównując wydajność mielenia dla cukru o uziarnieniu d97<100μm (młyn bez systemu samba) oraz Φ<1,5mm (młyn z systemem Samba) różnica ta wynosi 40%. W pierwszej chwili może się wydawać, iż spadek wydajności jest znaczący, a tym samy stosowanie układu mielenia wstępnego Samba nie znajduje uzasadnienia. Należy jednak zwrócić uwagę, iż w opisanym przypadku różnica w uziarnieniu cukru wsadowego jest aż pietnastokrotna (1,5mm do 100µm). Gdy porównamy natomiast wydajność młynów bez systemu Samba, zauważymy że zaledwie 2,5-krotny wzrost uziarnienia początkowego, z d97<100 μm do d97<250 μm, spowodował spadek wydajności instalacji aż o 28%.

Podsumowanie analizy:

  • 2,5-krotny wzrost uziarnienia z d97<100 μm na d97<250 μm powoduje spadek wydajności mielenia masy czekoladowej o 28% (dwa młyny LME bez systemu Samba);
  • 15-krotny wzrost uziarnienia z d97<100 μm na Φ<1,5 mm powoduje spadek wydajności mielenia masy czekoladowej zaledwie o 40% (młyny LME bez systemu Samba wobec młyna LME z systemem Samba).

Młyny perełkowe kontra walcowe

Opisane powyżej młyny perełkowe stanowią alternatywę dla stosowanych od lat młynów walcowych. Te ostatnie, choć zasłużone, posiadają wiele wad. Wymagają dużo przestrzeni pod montaż, są droższe w eksploatacji, a przede wszystkim – ze względu na otwarty charakter procesu – stwarzają ryzyko zanieczyszczenia produktu. Dlatego coraz częściej w nowo powstających liniach produkcyjnych stosuje się poziome młyny perełkowe z mieszadłem. Kluczem do ich bezproblemowej pracy jest wydajny system separacji mielników. Co ważne, młyny perełkowe gwarantują wysoką wydajność oraz umożliwiają kontrolę temperatury masy czekoladowej, co z kolei pozytywnie wpływa na jej smak i aromat. Dzięki zintegrowanemu z młynem LME NETZSCH systemowi mielenia wstępnego Samba, w procesie można stosować tańszy cukier kryształ. System Samba znacząco niweluje spadek wydajności instalacji wynikający ze stosowania cukru gruboziarnistego. Ponadto eliminuje on konieczność zakupu wstępnego młyna w wykonaniu przeciwwybuchowym, który dodatkowo obarczony jest ryzykiem karmelizacji cukru. Młyny perełkowe w porównaniu do młynów walcowych są tańsze w eksploatacji oraz mogą być myte metodą CIP. Umożliwiają również produkcję różnego rodzaju mas czekoladowych czy nadzień na jednej linii produkcyjnej. Młyny perełkowe są również łatwiejsze w obsłudze i nie wymagają zmian w ustawieniach urządzenia przy zmianie receptury.

Młyny perełkowe stosuje się także w Polsce

Ze względu na zalety młynów perełkowych jedna z polskich firm poszukująca urządzeń do produkcji kremu czekoladowego zdecydowała się na zakup kompaktowej linii firmy NETZSCH. Jej nominalna wydajność to 300-400 kg/h. Klientowi, ze względu na małą ilość dostępnego miejsca, zależało przede wszystkim na niewielkich rozmiarach urządzenia oraz kompaktowej konstrukcji. Ponieważ zarówno receptura, jak i technologia produkcji kremu była na etapie dopracowywania, istotna także była elastyczność instalacji, która umożliwiłaby szybkie zmiany parametrów pracy oraz receptury. W skład linii produkcyjnej wchodził mieszalnik do homogenizacji składników uwzględnionych w recepturze oraz poziomy młyn perełkowy LME z pompą. Aby dodatkowo zmniejszyć ilość urządzeń w ciągu produkcyjnym, młyn perełkowy został wyposażony w zintegrowany system wstępnego mielenia Samba. Dodatkowym atutem tego rozwiązania jest możliwość stosowania tańszego gruboziarnistego cukru (o średnicy mniejszej niż 1,5 mm).

Nowoczesna linia do produkcji mas czekoladowych

Autor artykułu: Anna Drabik, GRUPA WOLFF

SPRAWDŹ OFERTĘ

Realizujemy dostawy zarówno pojedynczych urządzeń, jak również w oparciu o własne biuro projektowe i dział montażowy wykonujemy kompletne instalacje stosowane przy produkcji proszków, granulatów, cieczy i past. Nasze prace obejmują zarówno dobór urządzenia (który może być realizowany w oparciu o testy z rzeczywistym produktem), jak również jego montaż, uruchomienie oraz serwis.

WYŚLIJ ZAPYTANIE

Grupa WOLFF

Skontaktuj się z naszym inżynierem


KRZYSZTOF WNĘK

Imię i nazwisko (wymagane)

Firma (wymagane)

E-mail (wymagane)

Telefon (wymagane)

Temat wiadomości

Treść wiadomości

Załącz plik

Odbierz rabat -10%
Na szkolenia i konferencję nt. bezpieczeństwa wybuchowego i procesowego (zniknę za 10 sek.)