Расчет полуфабрикатов при переработке орехов и какао-бобов

При производстве многих кондитерских изделий (конфет, карамели, халвы, начинок для различных изделий и др.) используются полуфабрикаты из орехового сырья - орехи, семена кунжута, подсолнечника подсушенные, обжаренные, дробленые, тертые; жареный измельченный кофе и др. При этом возникает необходимость рассчитать количество исходного сырья - сырых орехов, сырого кофе и др. для получения этих полуфабрикатов.
При производстве халвы (кунжутной, подсолнечной, арахисовой и др.) готовят тертую массу из ядер масличных семян, орехов.
Расчет выхода Всв %, тертых масс из кунжутных и подсолнечных семян производится по сухому веществу:

где П - общие потери сухих веществ, %.
Общие потери сухих веществ рассчитывают по формуле

(1.20)

где Do - массовая доля оболочки, %;
Dсп - массовая доля сорной примеси, %;
Dмп - массовая доля масличной примеси, %;
Нтм - норма технологических потерь при получении тертой массы, %.
Пример. Рассчитать выход кунжутной массы из 1 т кунжутных семян со следующими показателями: %: массовая доля влаги - 6; содержание оболочки - 8; содержание сорной примеси - 2; масличной примеси - 0,5. Технологические потери при получении тертой массы - 10%.
В 1 т кунжута влажностью 6% содержится 940 кг сухих веществ.
Определяем потери сухих веществ П, %, по форм. 1.20:

Выход сухих веществ Всв, %, составит Всв= 100-20,25=79,75.

1т сырого кунжута с учетом потерь сухих веществ содержится кунжутной массы Gсв, кг:

Количество тертой массы Gтм, кг, влажностью 1% составит

Следовательно, из 1 т сырого кунжута влажностью 6% выход кунжутной массы влажностью 1 % составляет 757,2 кг.
Расчет расхода другого вида орехового сырья на различные полуфабрикаты производится аналогично, но потери сухих веществ при этом могут отличаться.
В таблице 3 представлен расход сырья на 1 т полуфабриката из растительного орехового сырья.

Таблица 3. Расход сырья на 1 т полуфабриката из орехового сырья

Расчет расхода полуфабрикатов при первичной переработке какао-бобов
Первичная переработка какао-бобов включает ряд стадий, на каждой из них происходят неизбежные потери продукта, которые снижают выход какао, тертого из сырых какао-бобов. Исходя из опыта работы передовых предприятий, сложились средние нормы потерь на отдельных стадиях производства, %:

очистка и сортировка - 1-1,5;
термическая обработка - 4,5-5,5;
дробление (получение какао-крупки) - 11,0-11,5;
измельчение (получение какао тертого) - 0,1-0,3.

Таким образом, суммарные потери составляют 16,6-18,8%, а выход какао тертого - 83,3-81,2% из сырых какао-бобов.
Количество какао тертого, получающегося из 1000 кг сырых какао-бобов (выход), является одним из главных технико-экономических показателей шоколадного производства. Этот показатель зависит как от качества поступивших на переработку какао-бобов, так и от условий переработки.
Расчет выхода какао тертого из 1000 кг сырых какао-бобов в производится следующим образом:

Определяем количество сортированных какао-бобов у1 кг, если потери при очистке и сортировке составили 1,0%:

Находим количество обжаренных какао бобов из сырых сортированных y2, кг, если потери при обжарке составили 5, 0%:

Рассчитываем количество какао-крупки y3, кг, если потери при дроблении обжаренных какао-бобов составили11,5%:

Определяем количество какао, тертого из какао-крупки y4, кг, если потери при измельчении крупки составили 0,3%:

Таким образом, из 1000 кг сырых несортированных какао-бобов получается 829,84 кг какао тертого.
При необходимости можно определить расход сырых какао-бобов на 1000 кг какао тертого следующим образом:

Определяем количество какао-крупки x1 кг, необходимое для получения 1000 кг какао тертого, если потери при измельчении составляют 0,3%:

Рассчитываем количество обжаренных какао-бобов х2, кг, необходимое для получения 1003 кг крупки. Отходы и потери при дроблении составили 11,5%:

количество какао-бобов для крупки.png

Находим количество сырых сортированных какао-бобов х3, кг, необходимое для получения 1133,3 кг обжаренных какао-бобов, если потери при обжарке составили 5,0%:

Определяем количество сырых несортированных какао-бобов х4, кг, необходимое для получения сортированных бобов, если потери при сортировке составили 1,0%:

Таким образом, для получения 1000 кг какао тертого необходимо 1205, 03 кг сырых какао-бобов. В таблице 4 приведены расчетные данные при первичной переработке сырых какао-бобов.

Таблица 4. Расход сырья и полуфабрикатов при переработке сырых какао-бобов в какао-тертое

таблица 1.4.png

Расчет выхода какао-масла

В шоколадном производстве при переработке какао-бобов и получении какао-масла очень важным технико-экономическим показателем производства является количество какао-масла, которое можно получить из 1 т какао тертого.
Выход какао-масла при прессовании какао тертого зависит от ряда технологических факторов - физико-химических показателей какао тертого и технологических параметров процесса прессования.
Основным показателем, определяющим выход какао-масла при прессовании, является его содержание в какао тертом. Определив его и задавшись остаточным содержанием масла в жмыхе, выход какао-масла Vкм, %, подсчитывают по форм. 1.21:

1.21

(1.21)

где Мm - массовая доля какао-масла в какао тертом, %;
Мж- массовая доля какао-масла в какао-жмыхе, %.

Фактически выход какао-масла получается несколько ниже, так как форм. 1.21 не учитывает неизбежные безвозвратные потери, которые в соответствии с рецептурами не должны превышать 0,3%.
Иногда требуется вычислить расчетную массовую долю какао-масла, остающегося в жмыхе, Мж, %, в зависимости от заданного выхода какао-масла Вкм,%, и массовой доли жира в какао тертом Mm, %:

(1.22)

Для кондитерских фабрик, перерабатывающих какао-бобы, выход какао-масла в зависимости от остаточной массовой доли жира в какао-жмыхе регламентирован специальной инструкцией
и составляет при массовой доле жира в какао-жмыхе 15% -45,9%, а при 12% -47,7%.
Для получения большего выхода какао-масла и, следовательно, меньшего содержания жира в жмыхе приходится значительно увеличивать продолжительность процесса прессования. Так, если в жмыхе осталось 16-18% жира, то прессование продолжают всего 12-13 мин, если 10-12%, то 20-22 мин, а для того чтобы довести остаточную долю жира в жмыхе до 8-10%, требуется уже около 30 мин. Производительность пресса при этом снижается более чем в два раза.
Расчет соотношения основных рецептурных компонентов в шоколадной массе
Шоколадные массы, которые готовят на кондитерских фабриках, можно разделить на два типа: без добавлений (в состав рецептуры входит сахар-песок, какао тертое, какао-масло, разжижитель и ароматические вещества) и с добавлениями (кроме указанного сырья вносят молочные продукты, кофе, орехи и др.).
Для шоколадной массы без добавлений, если пренебречь сравнительно малой долей разжижителя и ароматизатора, справедливо уравнение

уравнение

(1.23)

где Gкт, Gкм, Gсп - рецептурное количество какао тертого, какао-масла, сахара-песка или сахарной пудры соответственно.
При разработке рецептур на шоколадные изделия без добавлений соотношение основных компонентов с учетом форм. 1.23 рассчитывается следующем образом. Допустим, что необходимо приготовить смесь основных рецептурных компонентов для шоколада, содержащего 55% сахара (Gсп) и 33% какао-масла (Gкм), которое суммируется из масла, вносимого с какао тертым, и масла в "чистом" виде. Содержание какао тертого и какао-масла (Gкт + Gкм) в готовом шоколаде в этом случае составляет 45% (100- Gсп), а количество какао-масла в чистом виде (Gкм) будет (45 - Gкт), при этом необходимо иметь данные о содержании какао-масла в какао тертом.
Например, по данным лабораторного анализа массовая доля какао-масла в какао тертом составляет 56%.
Количество какао-масла, вносимого в рецептурную смесь с какао тертым, можно обозначить как (Gкт ⋅ 0,56), то есть можно составить уравнение

решая которое, находим

На основании проведенных расчетов получаем соотношение рецептурных компонентов (кг) на 100 кг шоколада:

итого