MAQUINARIA Y EQUIPOS PARA LA PRODUCCIÓN DE CHOCOLATE
REALIZADO POR:
LEIDY CRISTINA CAMARGO JENNY ALEXA CARVAJAL CARLOS ENRIQUE POSADA ANYI KATHERINE TORRES
SENA (C.A.S.A) TECNÓLOGOS EN CONTROL DE CALIDAD DE ALIMENTOS PIEDECUESTA 2009
CONTENIDO INTRODUCCION INTRODUCCION .................... ................................ .................... .................... ........................ ................. .....44 OBJETIVOS .................... ............................... ...................... .................... .................... ..................... ............ ..55 PROCESAMIENTO PROCESAMIENTO DEL CACAO........................... CACAO.................................... ..................... ................. .....66 1. RECOLECCION: ...................... ................................ .................. .................... ....................... .............. ...66 2. APERTURA DE LA MAZORCA: ..................... ............................... .................... .................. ........77 3. EXTRACCIÓN EXTRACCIÓN DE HABAS: ...................... ............................... ................... ..................... ............. ..88 4. FERMENTACIÓN: FERMENTACIÓN: ....................... .................................. .................... ..................... .................... ........99 5. SECADO: ..................... ............................... .................... .................... ..................... ..................... .......... 11 6. SELECCIONADO DEL GRANO:............ GRANO: ....................... .................... ..................... ............... ... 13 7. TORREFACCIÓN O TUESTE: ...................... ............................... .................... .................. ....... 16 8. TRILLADO O DESCASCARILLADO: ..................... ................................. ..................... ......... 18 9. MOLIENDA:.......... MOLIENDA: ...................... ...................... .................. ................... ....................... .................. ...... 20 11. MEZCLADO, REFINADO Y CONCHADO .................... ................................ ............... ... 22 12. PRENSADO:....................... PRENSADO:.................................. ................... .................. ...................... ............... ... 26 13. ATEMPERADO: ..................... ................................ ................... .................... ....................... ............. 28 14. RECUBRIMIENTO RECUBRIMIENTO O BAÑADO:............................ BAÑADO:....................................... .................. ....... 30 15. RECUBRIMIENTO RECUBRIMIENTO DE LAS GRAJEAS CON CON CHOCOLATE CHOCOLATE ................. ................. 32 16. DOSIFICACIÓN DE COBERTURA COBERTURA DE CHOCOLATE CHOCOLATE .................... ....................... ... 33 17. ENFRIAMIENTO: ..................... ............................... ................... .................... .................... ......... 34 18. CUARTO DE ENFRIAMIENTO ..................... ............................... .................... ................ ...... 36 PLANO DE DISTRIBUCIÓN DE LOS EQUIPOS EN LA PLANTA DE CHOCOLATE ..................... ............................... ..................... .................... .................... ..................... .......... 38 MANTENIMIENTO MANTENIMIENTO GENERAL DE LAS MAQUINARIAS Y EQUIPOS EN LA INDUSTRIA DEL CHOCOLATE CHOCOLATE ..................... .............................. ................... ..................... ........... 39 LIMPIEZA INTEGRAL DE LAS MAQUINARIAS, EQUIPOS, Y UTENSILIOS ...................... ................................. ..................... ................... .................... ..................... ..................... .............. ... 43 MEDIDAS DE SEGURIDAD ..................... ............................... ...................... ...................... ............ .. 45 GLOSARIO................................ GLOSARIO..................... ..................... .................. .................... ....................... ............. 46 BIBLIOGRAFÍA................... BIBLIOGRAFÍA.............................. ..................... ..................... ....................... .................. ...... 48
CONTENIDO INTRODUCCION INTRODUCCION .................... ................................ .................... .................... ........................ ................. .....44 OBJETIVOS .................... ............................... ...................... .................... .................... ..................... ............ ..55 PROCESAMIENTO PROCESAMIENTO DEL CACAO........................... CACAO.................................... ..................... ................. .....66 1. RECOLECCION: ...................... ................................ .................. .................... ....................... .............. ...66 2. APERTURA DE LA MAZORCA: ..................... ............................... .................... .................. ........77 3. EXTRACCIÓN EXTRACCIÓN DE HABAS: ...................... ............................... ................... ..................... ............. ..88 4. FERMENTACIÓN: FERMENTACIÓN: ....................... .................................. .................... ..................... .................... ........99 5. SECADO: ..................... ............................... .................... .................... ..................... ..................... .......... 11 6. SELECCIONADO DEL GRANO:............ GRANO: ....................... .................... ..................... ............... ... 13 7. TORREFACCIÓN O TUESTE: ...................... ............................... .................... .................. ....... 16 8. TRILLADO O DESCASCARILLADO: ..................... ................................. ..................... ......... 18 9. MOLIENDA:.......... MOLIENDA: ...................... ...................... .................. ................... ....................... .................. ...... 20 11. MEZCLADO, REFINADO Y CONCHADO .................... ................................ ............... ... 22 12. PRENSADO:....................... PRENSADO:.................................. ................... .................. ...................... ............... ... 26 13. ATEMPERADO: ..................... ................................ ................... .................... ....................... ............. 28 14. RECUBRIMIENTO RECUBRIMIENTO O BAÑADO:............................ BAÑADO:....................................... .................. ....... 30 15. RECUBRIMIENTO RECUBRIMIENTO DE LAS GRAJEAS CON CON CHOCOLATE CHOCOLATE ................. ................. 32 16. DOSIFICACIÓN DE COBERTURA COBERTURA DE CHOCOLATE CHOCOLATE .................... ....................... ... 33 17. ENFRIAMIENTO: ..................... ............................... ................... .................... .................... ......... 34 18. CUARTO DE ENFRIAMIENTO ..................... ............................... .................... ................ ...... 36 PLANO DE DISTRIBUCIÓN DE LOS EQUIPOS EN LA PLANTA DE CHOCOLATE ..................... ............................... ..................... .................... .................... ..................... .......... 38 MANTENIMIENTO MANTENIMIENTO GENERAL DE LAS MAQUINARIAS Y EQUIPOS EN LA INDUSTRIA DEL CHOCOLATE CHOCOLATE ..................... .............................. ................... ..................... ........... 39 LIMPIEZA INTEGRAL DE LAS MAQUINARIAS, EQUIPOS, Y UTENSILIOS ...................... ................................. ..................... ................... .................... ..................... ..................... .............. ... 43 MEDIDAS DE SEGURIDAD ..................... ............................... ...................... ...................... ............ .. 45 GLOSARIO................................ GLOSARIO..................... ..................... .................. .................... ....................... ............. 46 BIBLIOGRAFÍA................... BIBLIOGRAFÍA.............................. ..................... ..................... ....................... .................. ...... 48
LISTADO DE FOTOGRAFÍAS DE MÁQUINAS Y EQUIPOS Fotografía 1. Recolección de mazorcas ............................... ............................................... .............................6 .............6 Fotografía 2. Apilamiento de mazorcas............................... ............................................... .............................6 .............6 Fotografía 3. Apertura de las mazorcas ................................ ............................................... ..........................7 ...........7 Fotografía 4. Extracción manual de las habas ................................................8 Fotografía 5. Fermentador tipo escalera. ............................. ............................................ ........................10 .........10 Fotografía 6. Secadores rotatorios con aire caliente .................................11 Fotografía 7. Seleccionadora Penagos Clausen. ............................................13 Fotografía 8 y 9. Tostadora y aireadora Penagos Penagos Clausen. ........................16 Fotografía 10. Trilladora Penagos Clausen. ............................. ............................................. ......................18 ......18 Fotografía 11. Molino de martillo. ................................ .............................................. .............................. ......................20 ......20 Fotografía 12 y 13. Unidad CHOCOEASY (Mezcladora, (Mezcladora, refinadora y conchadora) ............................... ............................................... .............................. .............................. ................................ .............................22 .............22 Fotografía 14. Prensa hidráulica. ............................. ............................................. ................................ ........................26 ........26 Fotografía 15. Atemperadora (Unitemper). ............................. ............................................. ......................28 ......28 Fotografías 16, 17 y 18. Recubridora o bañadora de chocolate .................30 Fotografía 19. Grajeadora ............................... ............................................... ................................ .............................. ..................32 ....32 Fotografía 20. Dosificadora neumática. .............................. .............................................. ...........................33 ...........33 Fotografía 21, 22 y 23. Túnel de enfriamiento. ............................................34 Fotografía 24 y 25. Cuarto de enfriamiento .................................................36
LISTADO DE CUADROS Cuadro 1. Características organolépticas de las habas fermentadas ......9 Cuadro 2. Defectos del atemperado mal realizado...................................29
LISTADO DE FIGURAS Figura 1. Almendras de cacao en diferentes estados ............................9 Figura 2. Proceso de limpieza de los granos ............................................14 Figura 3. Partes de la CHOCOEASY (vista lateral) ..............................24 Figura 4. Partes de la CHOCOEASY (vista superior) ...........................25 Figura 5. Formato de reportes de anomalías ..........................................42
INTRODUCCION Este manual muestra claramente la maquinaria y equipos para la producción de chocolates dando a conocer el manejo y el uso adecuado de estos equipos con el fin de aportar a los aprendices sena una guía para tener en cuenta a la hora de necesitarlos. Estos equipos son adecuados para la fabricación de productos a partir del cacao, los cuales disponen de unidades aptas para realizar ciertas gamas o líneas de chocolatería fina. Tenemos como privilegio un equipo con ciertas características que disponen de menor tiempo y mayor producción tal como es la CHOCOEASY (mezcladora, refinadora y conchadota), siendo un equipo compacto y de muy buena tecnología. Con el pasar de los tiempos, el avance tecnológico ha permitido desarrollar diferentes tipos de equipos que cumplen las especificaciones técnicas de desarrollo de la producción de chocolates.
OBJETIVOS •
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Capacitar a los operarios de la maquinaria de chocolatería para garantizar al manejo seguro y eficiente. Dar a conocer el tipo de mantenimiento adecuado según el tipo de equipo que se maneje. Dar a conocer las acciones y condiciones inseguras de la operación de los equipos para disminuir accidentes.
PROCESAMIENTO DEL CACAO 1. RECOLECCION: La recolección de las mazorcas consiste en cortar el pedúnculo leñoso, ya sea con cuchillo o tijeras podadoras, para las mazorcas que están más altas se emplea un cuchillo atado a una vara de madera o de metal larga, no se recomienda el uso de machete ya que podría causar algunas herida al árbol o a la mazorca, se debe tener cuidado de no arrancar la mazorca, ni de retorcerla, ya que esto ocasionaría un daño a los brotes de flores y a la planta en si.
Fotografía 1. Recolección de mazorcas
Fotografía 2. Apilamiento de mazorcas
2. APERTURA DE LA MAZORCA: Esta operación se realiza manualmente ya que las maquinas pueden dañar la semilla y ocasionar perdidas poscosecha, entonces se debe evitar al máximo causar algún daño mecánico a las habas, esto ocasionaría el ataque de hongos y de insectos, al igual que las habas que terminan el proceso van a presentar un aspecto desagradable que influye en la calidad del producto. La apertura de las mazorcas consiste en dar un golpe en sesgo sobre la mazorca con machete o con un mazo de madera.
Fotografía 3. Apertura de las mazorcas
3. EXTRACCIÓN DE HABAS: Abierta la mazorca se procede a retirar con los dedos la semilla y la pulpa que se encuentra en el interior de la mazorca, teniendo precaución de no retirar la vena central de la mazorca, ya que puede ocasionar perdida de la calidad del producto. A esta operación también se le denomina desgrane.
Fotografía 4. Extracción manual de las habas
4. FERMENTACIÓN: El proceso ocurre en el interior del haba gracias a los azúcares que contiene la pulpa. Durante la fermentación se cumple con varios objetivos: • •
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Impedir que el haba germine. Retirar la pulpa del haba, la cual se transforma en un líquido y se elimina. Destruir las antocianinas produciendo taninos, es decir convertir el color púrpura del haba en un marrón o canela, este último característico del cacao fermentado. Producir aminoácidos, que tienen que ver con el flavor del producto final. Eliminar sustancias de sabor y aroma naturales que son desagradables como lo es la astringencia
Cuadro 1. Características organolépticas de las habas fermentadas
Figura 1. Almendras de cacao en diferentes estados
Fotografía 5. Fermentador tipo escalera.
FUNCIONAMIENTO: Es necesario medir la temperatura, pasadas las 48 horas, esta debe ser superior a los 40 ºC, para los cacaos trinitarios. Volteos periódicos de la masa, aproximadamente cada 48 horas como mínimo, facilitándose entonces la aireación requerida. Los fermentadores deben poseer drenajes que permitan la salida de los líquidos que se desprenden durante el proceso, lo cual permite una aireación y un incremento en la temperatura.
5. SECADO: Proceso que consiste en bajar el % de humedad de 56-60% a 6-7%, siempre < 8% para mantener adecuadas condiciones de almacenamiento y evitar el crecimiento de hongos y ataques de insectos. Es muy importante que la humedad disminuya lentamente, para favorecer las reacciones de oxidación, responsables del sabor y aroma del cacao, determinantes de la calidad del producto. La temperatura óptima del secado es de 35 °C (No sobrepasar los 50°C). Durante el secado disminuye el amargor y la astringencia de los polifenoles Se completan los cambios de color en las almendras, dando un color pardo o canela en los cotiledones.
Fotografía 6. Secadores rotatorios con aire caliente
FUNCIONAMIENTO: Son secadoras en forma cilíndrica horizontal la cual gira alrededor de su eje. Mantiene el producto en su interior, al cual se le inyecta aire caliente por el centro (eje), con un tiempo de secado que puede durar aproximadamente 2 horas, dependiendo de las características organolépticas de las habas de cacao, del flujo de aire caliente Componentes: • • • •
Tanque cilindro Tolva aérea de carga Elevador mecánico Inyector de aire
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Horno generador de calor
FICHA TÉCNICA • •
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Marca: Carlin Modelo 99 FRD Fuentes de Energía: Electricidad de 220voltios y combustible Diesel. Tipo: Guardiola o Tambor rotatorio. Capacidad: 1150 Kilogramos húmedo. Tiempo de secado: 24 horas promedio. Fuente de Calor: Quemador diesel con capacidad de 1 galón por hora, Impulsor de aire: Ventilador tipo turbina de 14" de diámetro accionado por un motor eléctrico de 3 HP 220voltios, marca Baldor. Tambor: para 1150 Kilogramos de granos húmedos, con un sistema reductor de velocidad a 2 revoluciones por minuto accionado por un motor eléctrico de 2 HP 220 voltios, marca Baldor. Controles: un sistema de control térmico acolado al quemador para encendido y apagado automático. Un termómetro exterior para control de la temperatura del aire de secado en grados centígrados.
6. SELECCIONADO DEL GRANO: Este proceso se pasa a la selección del grano el cual se tamiza para de esta forma retirar las impurezas y las semillas rotas o las de mala calidad, además de clasificar los granos según su tamaño. Para ello es necesario el empleo de unas mallas dispuestas en series por las cuales los granos pasan a través de ellas mientras que unas corrientes de aire eliminan las impurezas.
Fotografía 7. Seleccionadora Penagos Clausen.
FUNCIONAMIENTO: El grano que llega después de la fermentación y el secado, es puesto sobre unas cribas, la cual presenta unos orificios por los cuales pasarán los granos, tratando de evitar en lo posible que pasen piedras, hojas, y otros materiales grandes diferentes a los granos de cacao. Luego este grano es transportado a través de un elevador de canjilones, la cual lleva el grano hasta una tolva ubicada sobre la seleccionadora, la cual posee tres series de tamices con diámetros diferentes que me selecciona o clasifica los granos de acuerdo a su forma y tamaño; por último estos granos ya seleccionados son transportados mecánicamente a través de tres elevadores de canjilones hacia tres tolvas (cada una con los granos de tamaños correspondientes).
Figura 2. Proceso de limpieza de los granos
FICHA TÉCNICA: • • • • • • • • •
Marca: Penagos Clausen Modelo: M600 Voltaje: 220 voltios Corriente: 5 Amperios Potencia: 1,5 HP Velocidad: 1600 r.p.m Presenta tres tamices Está conectada a tres tolvas. Motor: Peso (9,5 Kg), potencia (1,6 HP), velocidad (1650 r.p.m).
7. TORREFACCIÓN O TUESTE: Una vez terminada la fase de Limpieza, procedemos al Tostado con el objetivo de obtener el sabor adecuado para cada producto. Otros objetivos del tostado son: • • •
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Secar los cotiledones Definir el sabor y aroma típico del chocolate Continuar la eliminación de aromas y sabores indeseables, que ya había iniciado con la fermentación y el secado Facilitar la separación de la cascarilla Reducir el contenido de agua Proporcionar el color final del cacao
Las altas temperaturas que se emplean en el tostado permiten que haya destrucción de microorganismos patógenos principalmente de la salmonella.
Fotografía 8 y 9. Tostadora y aireadora Penagos Clausen.
FUNCIONAMIENTO: El haba de cacao se eleva hasta la parte superior del tostador de forma que se va tostando por medio de vapor de agua o por aire caliente por convección procedente de la parte inferior del mismo. El tostador continuo funciona en tres etapas: precalentamiento, tostado y enfriamiento. En el precalentamiento se desprenden parte de las cubiertas del cacao (la temperatura no supera los 100 ºC). Las temperaturas máximas se alcanzan
durante la fase de tostado, generalmente entre 125 ºC y 130 ºC. El tiempo de tostado dura generalmente 45 minutos. Es en esta fase es donde se producen los cambios físicos y químicos del tostado. Una vez que el cacao está tostado se conduce hasta una tolva de espera (aireadora), donde se enfría rápidamente para no perder su aroma, luego este grano es llevado a la fase de descascarillado o trillado. El equipo presenta una serie de controles: Control de parada de emergencia (botón rojo), quemador (perilla negra), tostadora (on/off), enfriador (on/off), ventilador enfriador (on/off) controlador digital de temperatura.
FICHA TECNICA: • • • • • • • •
Marca: Penagos clausen. Modelo: T 120 Voltaje: 220v Corriente: 20A Velocidad: 1720rpm Medidor de temperatura: de 0 a 300ºC Aireados en acero inoxidable Motor con bomba hidráulica(Ramfè), potencia 2hp, velocidad(1700rpm)peso(41kg)
8. TRILLADO O DESCASCARILLADO: Las habas tostadas enteras se pasan a las descascarilladoras, con el fin de eliminar la cascarilla y separar los cotiledones de la semilla. A las habas sin cascarilla y sin cotiledones se les llama almendras .
Fotografía 10. Trilladora Penagos Clausen.
FUNCIONAMIENTO: El proceso consiste en pasar las habas primero por una máquina que estruja la semilla para que libere la cascarilla, estas máquinas impulsan las habas sobre placas de impacto a grandes velocidades, provocando la ruptura; pasan luego a una criba o tamices giratorios vibratorios, en donde es separada la cascarilla del haba. En el momento del tamizaje por vibración la cascarilla debido a su composición fibrosa es mucho mas liviana que la almendra siendo succionada hacia arriba a través de una corriente de aire, se muele y se empaca para ser vendida, mientras que las almendras que son más pesadas por su contenido de grasa cae para ser enviadas al proceso de molienda.
FICHA TÉCNICA: • • • • • • • • • • •
Marca: Penagos clausen. Modelo: DC 150 Voltaje: 220v Corriente: 7A Velocidad: 1660rpm Potencia: 1 ¾ hp Presenta tres tamices Presenta tres juegos de polea Presenta una tolva de entradas Un tornillo sinfín Motor: potencia (1 hp), peso (8.1 kg), velocidad 1600 RPM, 60 Hz
9. MOLIENDA: El fin de este proceso es el de extraer una cantidad considerable de grasa del interior de las células del cotiledón, con el fin de que esta pueda recubrir las partículas no grasas del chocolate. La molienda se realiza a través de molinos de impacto esto se conoce como triturado.
Fotografía 11. Molino de martillo.
FUNCIONAMIENTO: El funcionamiento de estos molinos es a través de martillos o palas que golpean los granos contra tamices. Aquí la manteca de cacao se funde por la temperatura de fricción, pasando el grano fino y la grasa liberada a través de los tamices o cribas, mientras que el grano grueso pasa nuevamente por otra serie de martillos. Por último se realiza la molturación, donde la masa gruesa se tritura, empleándose molinos de rodillos, discos o bolas liberándose entonces toda la grasa, obteniéndose al final la pasta de cacao., que no es más que partículas de cacao suspendidas en la manteca de cacao. El producto de la molienda de cacao es la pasta o licor de cacao.
FICHA TÉCNICA: • •
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Polea: Aluminio. Estos molinos son construidos en acero inoxidable 304, acero inoxidable 316 e hierro. Velocidad de molido: 190 rpm. Motor eléctrico : Potencia (1/2 hp), energía (220 voltios), Productividad de Moler: 30 kilos por hora. Recipiente de Entrada de los granos. Frecuencia de 50 Hz.
11. MEZCLADO, REFINADO Y CONCHADO Mezclado: Aquí
se combinan los distintos ingredientes hasta formar una pasta homogénea, que varía de acuerdo al tipo de chocolate que se desea elaborar. Refinado: Es
una de las fases más importantes. Entre los cilindros de la refinadora se transporta y lamina la pasta de cacao para reducir sus partículas y hacerlas imperceptibles al paladar. Conchado: Es
el proceso de refinación de varias horas donde la pasta adquiere fluidez en virtud de un amasado constante y del calor creado por la fricción. Esta operación sirve para eliminar la humedad, el exceso de acidez y de sabor amargo.
Fotografía 12 y 13. Unidad CHOCOEASY (Mezcladora, refinadora y conchadora)
FUNCIONAMIENTO: El equipo está basado en la combinación de dos sistemas complementarios como son la mezcladora, refinadora y conchadota “Universal” y los molinos de bolas “MB”. La universal es un equipo idóneo para el mezclado y pre-refinado de los ingredientes, mientras que el molino MB realiza ala perfección el refinado final. Combinando ambas unidades, y añadiendo el tanque conchador con su acelerador de conchado y automatizando el proceso se logra gran eficiencia en la planta. Se dosifican los ingredientes: pasta de cacao, manteca de cacao y/o lecitina, azúcar y leche, en función del producto que se vaya a elaborar. Se mezclan en la amasadora para que se produzca un contacto íntimo entre los diferentes ingredientes. Todos ellos (cacao, azúcar y cualquier sólido de la leche) deben estar convenientemente triturados de forma que las partículas sean suficientemente pequeñas para que no sean detectadas por la lengua. Para conseguirlo se procede al refinado.
El cacao, junto con el resto de ingredientes, pasa entre cilindros (molino de bolas “MB” cuya presión aplasta y reduce el tamaño de las partículas hasta 25-30micras. Las conchas agitan la masa por medio de brazos mecánicos y el acelerador de conchado, lo que produce un calentamiento por fricción que evapora la humedad y ácidos volátiles que pueda contener el producto. El conchado se prolonga durante horas y horas según la calidad del producto que se desea elaborar. La temperatura se programa entre 70 y 80 °C por un programador PCL.
Partes de la CHOCOEASY: 12345678-
Mezcladora/Refinadora/Concha “Universal” Bomba de descarga Tanque intermedio Bomba de alimentación del molino Molino de bolas “MB” Grupo receptor producto, bomba de descarga Válvula de tres vías, recirculación – descarga Acelerador de conchado
Figura 3. Partes de la CHOCOEASY (vista lateral)
Figura 4. Partes de la CHOCOEASY (vista superior)
FICHA TÉCNICA: • • • • • • •
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Mezcladora/Refinadora/Concha “Universal” Molinos de bolsas “MB” Tanque conchador intermedio “ARCX” (versión unicom – 2) Acelerador de conchado(instalado en el “ARCX” versión unicom– 2) Lecitinador automático Bombas de trasiego con regulación de velocidad Sistemas de tuberías intermedias a doble fondo con control de temperatura y calefacción centralizada con programador. Panel de control con programa PLC, para todos los parámetros y procesos.
12. PRENSADO: Es el proceso mediante el cual de la pasta de cacao se extrae la manteca de cacao. La Pasta de Cacao se puede utilizar tal y como se presenta para obtener chocolate o se puede seguir el tratamiento para separar la grasa. Una buena parte de grasa se extrae por presión obteniendo la manteca de cacao, que se utiliza para la elaboración del chocolate y de paneles u hogazas duras y compactas que pasando por las relativas máquinas se convierten en cacao en polvo.
Fotografía 14. Prensa hidráulica.
FUNCIONAMIENTO: La pasta de cacao se prensa, para extraer la manteca de cacao, este proceso se realiza en prensas hidráulicas horizontales con filtros, en donde se separa la manteca de los sólidos del cacao, estos últimos se extraen en forma de torta prensada de cacao, mientras la manteca de cacao es filtrada, atemperada y moldeada en bloques. La presión a que es sometida la pasta de cacao es de 900Kg/cm2 y la temperatura del prensado debe ser de 45 °C como máximo, esto con el fin de obtener una manteca de cacao clara y sin sabor a quemado.
FICHA TÉCNICA: - Capacidad de 8 Ton/día (200 Kg/h a 500 Kg/h) - Presión de extracción: 900 Kg/cm 2 - Calentador de tres pisos - Velocidades de trabajo: 8 rpm a 12 rpm - Manómetros: rango › 900 Kg/cm2 - Tablero de control: controlador de velocidad, controlador de presión, controlador de temperatura. - Filtros de placa - Motor: Potencia 30 HP, velocidad 1170 rpm, voltaje 220 v, frecuencia 60 ciclos. - Sistema de poleas: Bandeja para la recolección de licor, descarga de sólidos, cuchilla de descarga.
13. ATEMPERADO: Consiste en una serie de calentamientos y enfriados. El brillo y la untuosidad son las características básicas que adquiere el chocolate en este proceso. Fotografía 15. Atemperadora (Unitemper).
FUNCIONAMIENTO: El Unitemper reúne depósito de reserva y columna de atemperación en una sola máquina, posibilitando la precristalización en el más pequeño espacio. Las máquinas, refrigeradas por freón, disponen ya de un compresor integrado y son por lo tanto flexibles para su instalación en cualquier lugar. A petición podemos ofrecer también máquinas refrigeradas por agua. Todas las temperadoras pueden ser equipadas con una bomba integrada para poder transportar la masa allí donde es requerida. Cada máquina está provista de una unidad de control central. Esto facilita considerablemente el intercambio de aparatos adicionales como pueden ser un cabezal bañador o un dispositivo rellenador.
FICHA TÉCNICA: • • • • • • • •
Capacidades entre 100 – 300 kg/h Refrigeración por gas de freón Compresor integrado Bomba integrada Unidad de control Central Cabezal bañador (dispositivo rellenador). Tamiz oscilatorio. Acero inoxidable.
Cuadro 2. Defectos del atemperado mal realizado
14. RECUBRIMIENTO O BAÑADO: Fotografías 16, 17 y 18. Recubridora o bañadora de chocolate
FUNCIONAMIENTO: El producto a recubrir entra a la recubridora mediante una banda transportadora de rejillas, luego esta pasa por una cámara de esterilización que funciona con una lámpara de luz ultra violeta, luego el chocolate pasa a través de un rodillo de teflón y recubre el producto, este sigue su recorrido por la banda y pasa a través por una cámara de enfriamiento o calentamiento inyectado por medio de una manguera de aire caliente, tibio o frío; por último pasa nuevamente por una segunda cámara de esterilización empleando luz U.V..
FICHA TÉCNICA: - Marca: Dedy GMBH - Banda transportadora desmontable: La banda se recubre con papel parafinado. - Rodillo y ruedas de teflón, desmontables. - 2 lámparas U.V esterilizada - Ventilador - Cable PCL - Manguera para flujo de aire - Controles: Parada de emergencia, perilla de temperatura, 2 perillas noche y día para el control de la luz U.V., 2 programadores digitales para luz U.V., 2 perillas para el sistema de velocidad (una de encendido y apagado y la otra control de velocidad), 2 perillas para el sistema de ventilación (una de encendido y apagado y la otra para el control del ventilador), 2 perillas para el sistema de onda eléctrica (una de encendido y apagado, y la otra para el control de onda eléctrica), swiche de los equipos. - Llave de salida para el lavado del equipo. - Voltaje: 220 v
15. RECUBRIMIENTO DE LAS GRAJEAS CON CHOCOLATE Fotografía 19. Grajeadora
FUNCIONAMIENTO: Se adicionan manualmente las grajeas y el chocolate en la grajeadora, la cual mediante un movimiento de rotación y dirección y un sistema de aire caliente se recubren de chocolate las grajeas, esta manguera cambia el aire caliente por aire frío para endurecer la cobertura.
FICHA TÉCNICA: - Controles: Velocidad de la bola, ventilador, ON/Off, Swiche, botón de seguridad, botón de dirección y rotación. - Manguera de aire caliente - Motor: Potencia ½ HP, velocidad 1660 rpm, voltaje 220 v.
16. DOSIFICACIÓN DE COBERTURA DE CHOCOLATE Fotografía 20. Dosificadora neumática.
FUNCIONAMIENTO: El chocolate ingresa por la tolva la cual presenta un filtro en la parte superior de la tapa para filtrar las emisiones de vapor. La dosificadora cuenta con un sistema de mangueras, las cuales transmiten la presión de aire a los dosificadores que cuentan con una serie de bridas y mariposas, las cuales permiten la regulación de la dosificación. El equipo funciona por medio de un sistema neumático empleando un pedal; este equipo puede estar conectado a la Chocoeasy.
FICHA TÉCNICA: Marca: Universal Controles: Swiches ON/OFF y controles de calibración para la dosificación. Cuerpo en acero inoxidable Bridas y mariposas de acero inoxidable Mangueras: Diámetro entre 0,8 a 1,0 mm Válvulas de paso Pedal de control neumático
17. ENFRIAMIENTO: Fotografía 21, 22 y 23. Túnel de enfriamiento.
FUNCIONAMIENTO: En todos los modelos se puede regular la temperatura del aire y la velocidad. Opcionalmente se puede utilizar agua fría circulante para el enfriamiento de la base. El enfriamiento por aire puede ser concebido como enfriamiento por radiación o convección. Una combinación de ambos métodos de refrigeración hace que el canal sea universalmente aplicable. Las chapas de revestimiento en el bloque de accionamiento así como en los módulos inferiores de frío se pueden retirar fácilmente de cualquier lado para fines de limpieza y mantenimiento. Regulación automática de la cinta para mayor seguridad de producción y larga durabilidad de las cintas de transporte. Enfriamiento intensivo por contacto en la base, a opción por aire frío o agua fría circulantes.
Para fines de limpieza, las cubiertas de poliuretano libres de CFC pueden retirarse fácilmente sin necesidad de herramientas.
FICHA TÉCNICA: • • •
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Longitud: 10 metros Altura operativa de entrada/salida: 100 cm. Puede instalarse tras una máquina de rueda de 100 Kg. dotada de unidad de recubrimiento. Pueden fabricarse todas las medidas: por defecto con anchos de 40 cm. / 80 cm. / 100 cm. / 120. Temperatura: 10°C Elaboración integral en acero inoxidable Cubierta de plastisol de alta resistencia, grosor: 60 mm., excelente aislamiento. Con velocidad variable de forma continua, desde 30 cm. por minuto hasta 1 metro por minuto como máximo. Con 1 unidad de enfriamiento, enfriamiento indirecto, termostato electrónico. Con accionamiento electro-neumático de la banda.
18. CUARTO DE ENFRIAMIENTO Fotografía 24 y 25. Cuarto de enfriamiento
FUNCIONAMIENTO: El equipo contiene una cortina cortafrío para conservar la temperatura. En el caso de las chocolatinas y los chocolates, se podrá conservar a una temperatura entre 4ºC y 10ºC (temperatura de refrigeración). En la puerta existe un dispositivo de seguridad para la entrada y salida del producto. Presenta un sistema de resistencias que mantienen temperatura de calor para evitar la formación de escarcha en las puertas. Presenta en la parte de afuera un tablero de control de encendido y apagado, el control de las resistencias de la puerta y la temperatura de refrigeración.
FICHA TÉCNICA: Dimensiones en cuarto frío: Las dimensiones del cuarto frío serán en base al proyecto o las necesidades del cliente. El espesor en muros dependerá de la temperatura que se requiera dentro del cuarto frío, ya sea un cuarto con temperatura de confort, cuarto conservador o cuarto congelador.
Barrera de vapor: La barrera de vapor es una membrana impermeable al vapor de agua que debe instalarse en la cara más caliente del aislamiento. Esta barrera evita el paso del vapor de agua contenido en el aire al interior del aislamiento; de ocurrir esta penetración, el aislamiento perdería eficiencia y en el caso de operar la cámara a temperaturas inferiores a la de congelación se formaría hielo que al acumularse destruiría el aislamiento.
Requisitos térmicos La transmisión térmica a través de los paneles entre el lado interior y el lado exterior no deberá exceder de 10W/m2 (Hacemos notar que este es un dato que nos ayuda a determinar el espesor de los paneles y no para determinar la capacidad de refrigeración.
Unidades incorporadas o a control remoto: Control de temperaturas Cubierta: Los paneles serán forrados en amabas caras (exterior e interior) con lámina de acero galvanizado calibre 24. Puertas: En acero inoxidable, con herrajes especiales para trabajo pesado, con dispositivos para abrir desde el interior. Con sistema de corredera o según su necesidad. Aislamiento: Los paneles de las cámaras serán aislados con poliuretano inyectado de densidad 35 kg/mt cúbico. Ensamble: Se pueden instalar modularmente, de fácil desarme y transporte
PLANO DE DISTRIBUCIÓN DE LOS EQUIPOS EN LA PLANTA DE CHOCOLATE
MANTENIMIENTO GENERAL DE LAS MAQUINARIAS Y EQUIPOS EN LA INDUSTRIA DEL CHOCOLATE A manera de establecer un mantenimiento general preventivo, de las maquinarias y equipos empleados en la elaboración de chocolate de mesa y chocolatería fina, de definió lo 1- Antes de poner en funcionamiento cualquier equipo o maquinaria, será imprescindible realizar una inspección interna y externa, registrando la información en las listas de chequeo; las revisiones a efectuar son las siguientes: a. Revisión general del aspecto físico: - Si se detectan posibles impactos físicos, maltratos o golpes, - Corrosión de la carcasa, accesorios, cordones de soldadura, tornillos, tuercas, pernos, entre otros. - Se incluye la falta de señalizaciones, la falta de componentes y accesorios. b. Revisión de los componentes mecánicos: - Falta de lubricación, desgaste de piezas, sobrecalentamientos, roturas, etc., por ejemplo: En los sistemas de poleas y engranajes, accesorios de protección acondicionados para los equipos y máquinas con el fin de proteger a los operarios, los acoples, las bandas transportadoras, los tamices, las astas, discos y cuchillas de corte, ventiladores, dosificadores, tornillo sinfín, empaques, etc. - La lubricación y engrase: Lubricar y/o engrasar ya sea en forma directa o a través de un depósito, motores, y cualquier otro mecanismo que lo necesite. Puede ser realizado en el momento de la inspección, y deben utilizarse lubricantes recomendados por el fabricante o sus equivalentes. El aceite mineral se cambia cada 2000 horas. El aceite sintético se cambia cada 12000 horas. - Identificar ruidos y vibraciones inusuales, También se incluyen los sistemas neumáticos e hidráulicos, en los cuales se detectan posibles fugas de agua, aceite, vapor, gases, combustibles líquidos, etc.
c. Revisión de componentes eléctricos, para determinar falta o deterioro del aislamiento de los cables internos, conectores, etc., que no hayan sido verificados en la revisión externa del equipo, revisando cuando sea necesario, el adecuado funcionamiento de éstos con el multímetro. - El cable de alimentación debe estar íntegro, sin dobleces ni roturas, cualquier signo de deterioro de aislamiento, el toma deberá ser adecuado al tipo y potencia demandada por el equipo y debe hacer buen contacto con el toma de pared. Hacer mediciones con un multímetro si es necesario acerca de la conductividad del mismo, estado de portafusibles, etc. - Los elementos, componentes y cableados deberán estar identificados y señalizados ya sea por numeración, etiquetas, colores normalizados, etc), siempre en concordancia con el esquema. d. Revisión de los componentes electrónicos: Tanto tarjetas como circuitos integrados, inspeccionando de manera visual y táctil si es necesario, el posible sobrecalentamiento de éstos. Cuando se trata de dispositivos de medición (amperímetros, voltímetros, etc.) se debe visualizar su estado físico y comprobar su funcionamiento con otro sistema de medición que permita verificarlo con adecuada exactitud. - Periódicamente se revisarán los tableros de control de temperatura, velocidad de funcionamiento de los equipos y accesorios, caudal o flujo, tiempos, presión, parada de emergencia, contador, peso, entre otros. e. Reemplazo de accesorios, piezas o de ciertas partes: La mayoría de los equipos tienen partes diseñadas para gastarse durante el uso o funcionamiento del equipo, de modo que prevengan el desgaste en otras partes o sistemas del mismo. Por ejemplo: los empaques, los dispositivos protectores, pernos y tornillos, chumaceras, correas para las poleas, cadenas, cableado, entre otros. El reemplazo de éstas, puede ser realizado en el momento de la inspección. Es importantísimo leer las especificaciones técnicas de los accesorios, piezas, demás elementos que hacen parte de los equipos y maquinarias, en la cual se establece el tiempo de vida útil de éstos. Las piezas o equipos se disponen y ordenan adecuadamente en función de la secuencia de montaje. Es indispensable contar con los planos de diseño y especificaciones técnicas.
Las protecciones físicas de las partes con movimiento de la maquinaria que supone riesgo de accidente para las personas, se colocan y aseguran antes de la puesta en servicio del equipo. 2- El ajuste y calibración: Es necesario ajustar y calibrar los equipos, ya sea ésta una calibración o ajuste mecánico, eléctrico, o electrónico. Para esto deberá tomarse en cuenta lo observado anteriormente en la inspección externa o interna del equipo, y de ser necesario poner en funcionamiento el equipo y realizar mediciones de los parámetros más importantes de éste, de modo que éste sea acorde a normas técnicas establecidas, especificaciones del fabricante, o cualquier otra referencia para detectar cualquier falta de ajuste y calibración. Luego de esto debe realizarse la calibración o ajuste que se estime necesaria, poner en funcionamiento el equipo y realizar la medición de los parámetros correspondientes, estas dos actividades serán necesarias hasta lograr que el equipo no presente signos de desajuste o falta de calibración. Entre los equipos a calibrar tenemos: Los manómetros, las termocuplas, básculas, los dosificadores, los PCL, los programadores digitales análogos para el control de variables como: tiempo, caudal o flujo, contadores, volumen, área, temperatura, velocidad, presión, etc. 3- Realizar pruebas de funcionamiento de rutina, mejorando la comunicación entre el técnico y el operador, éste último aprenderá más acerca del funcionamiento del equipo, además habrá más confianza para que el operario llene el formato de reporte de anomalías con más facilidad y precisión.
Figura 5. Formato de reportes de anomalías
LIMPIEZA INTEGRAL DE LAS MAQUINARIAS, EQUIPOS, Y UTENSILIOS Después de terminado la producción diaria se recomienda realizar la inspección de la limpieza y desinfección de la maquinaria, equipos y utensilios. Antes de iniciar operaciones se verificará nuevamente la limpieza y desinfección de estos equipos.
a- Limpieza integral interna: El objetivo, es eliminar cualquier vestigio de suciedad, desechos, polvo, moho, hongos, etc., en las partes internas que componen al equipo, mediante los métodos adecuados según corresponda. Esto podría incluir: - Limpieza de superficie interna utilizando limpiador de superficies líquido, lija, limpiador de superficies en pasta (robbin), etc. - Limpieza de tabletas electrónicas, contactos eléctricos, conectores, utilizando limpiador de contactos eléctricos, aspirador, brocha, etc.
b- Limpieza integral externa: Cuando se trate de limpieza y desinfección de equipos y utensilios fabricados en acero inoxidable, donde el tipo de suciedad sea la grasa vegetal y proteínas, se deberán emplear detergentes y desinfectantes alcalinos (pH mayor de 8) que no generen olor y sabor. Estos pueden ser detergentes carbonatados, silicatos, fosfatos y quelatos (EDTA). El método de limpieza puede ser mecánico cuando sea para tanques, cadenas transportadoras, paredes, pisos. El método de limpieza manual implica el remojar, cepillar y lavar; se emplea para maquinarias y equipos complejos, donde sea necesario desmontar diferentes piezas y accesorios. Las piezas del conjunto de discos (cilindro, discos, corona y tornillo sinfín) deben ser lavadas primero con agua tibia jabonosa para quitar todo el exceso de chocolate. También se recomienda la utilización de un desinfectante luego de lavar las piezas.
Los residuos gruesos se retirarán con agua a presión. El método de limpieza automatizado, empleados en la limpieza de tuberías y conductos y equipos sin desmontar. Aplicar desinfectante después de la limpieza y antes de usar los equipos. El desinfectante más común a emplear es el hipoclorito de sodio al 5% de concentración. Tener en cuenta al momento de la limpieza que el agua y detergente no entre en contacto con la mesa de tablero de control, tampoco con el motor y el sistema eléctrico. De todas maneras de deberán emplear instalaciones y conectores tipo explosión plus como los utilizados en el taller de cárnicos.
MEDIDAS DE SEGURIDAD - Antes de realizar limpieza y desinfección, se debe verificar que los equipos y maquinarias estén desconectados. - Al finalizar la producción diaria, se desconectarán los equipos y maquinarias, y se bajarán los tacos, teniendo siempre la precaución de no bajar los tacos de los cuartos fríos. - Verificar antes de iniciar la operación de los equipos, que éstos funcionen con sistemas de poleas y engranajes, y que realicen operaciones de corte, además de las cajas y tableros eléctricos, deberán estar con los respectivos elementos o accesorios de seguridad. - Es necesario la ubicación de extintores tipo ABC, cercano a las máquinas y equipos, para el control oportuno de posibles incendios. - Será necesario contar con un plan de evacuación donde se identifiquen las rutas de evacuación, y señalizaciones preventivas. - Es importante capacitar al personal en cuanto al mantenimiento, limpieza y desinfección de las máquinas y equipos. Estos además deberán conocer las normas de seguridad en el lugar de operación de maquinarias. - Capacitación y entrenamiento del personal en BPM. - El personal debe contar y portar con la dotación adecuada para la operación de los equipos.
GLOSARIO Almacenamiento: El grano del cacao se resguarda en depósitos bien ventilados y frescos a una temperatura estable. Se revisan y seleccionan los mejores granos. Amasado: se unen todos los ingredientes para hacer el chocolate, mezcla de cacao, leche, azúcar y manteca de cacao. Atemperamiento y enfriado: El atemperamiento es una etapa necesaria para asegurar que el chocolate tenga el tiempo de vida en anaquel requerido. Este proceso es llevado a cabo de manera continua, durante el cual el chocolate se enfría y la manteca de cacao forma los núcleos o semillas de cristales estables e inestables. Con el propósito de mantener solamente las formas de cristales beta deseados, el chocolate es calentado a una temperatura intermedia entre los puntos de fusión de las dos formas de cristales, esto es entre 31 y 32 °C para el chocolate de leche y entre 32 y 33 °C para el chocolate semidulce. Cacao en grano: Semilla completa y fermentada de la especie Theobroma cacao L, limpia y seca Cacao en polvo (cocoa): producto obtenido por reducción hasta polvo, mediante procesos mecánicos, de la semilla tostada de cacao descascarillado y parcialmente desengrasado. Conchado: La mezcla pasa a grandes pailas donde se pueden procesar hasta 6.000 kilos de chocolate. Aquí se añaden sustancias aromáticas como vainilla y lecitina. Es una manera de cocinar el chocolate. Empacado: El empaque protege al producto, conserva su aroma y especifica datos de interés para el comercializar. Fermentación de cacao: proceso adecuado al cual se somete al grano de cacao para mejorar el sabor, el aroma y para facilitar su secado. Manteca de cacao: Materia grasa extraída por procedimientos mecánicos de las semillas tostadas de cacao, previamente descascarilladas y desgerminadas, o de la pasta del caco.
Masa o pasta o licor de caco: El producto obtenido por desintegración mecánica del grano de cacao descascarillado y sin germen, sin quitar ni añadir ninguno de sus componentes. Moldeado: Se lleva a los vaciados para obtener las diferentes formas del chocolate. Se añaden frutas secas, avellanas y almendras. Molienda: La mezcla pasa por molinos, dando como resultado una pasta con alto contenido de manteca de cacao. Por ser fluida recibe el nombre de licor de cacao. Prensado: Este licor, expuesto a una gran presión en prensas hidráulicas, se convierte en manteca de cacao (ésta le da consistencia y brillo al chocolate) y en polvo de cacao (destinado a la preparación de bebidas, helados y postres). Torrefacción: Proceso de tostado y descascarillado de las habas. Se realiza a una temperatura entre 100 y 150 grados centígrados. "De esta manera se desarrollan todas las cualidades aromáticas y de sabor del cacao". Trituración: La almendra se muele, eliminándose la cascarilla y el germen de las semillas.
