硬糖加工装备
出处：按学科分类—工业技术 中国轻工业出版社《中国食品与包装工程装备手册》第291页（4198字）
1 概述
硬糖加工装备用以糖类和调味调色为原料进行硬糖生产。加工硬糖的设备国内均能制造供应。其中熬糖设备是提高糖膏品质和增产的关键设备之一。
2 加工工艺
硬糖属于高温糖果，在常温下是一种坚硬带脆性的糖果。按工艺条件的不同分为透明硬糖、丝光硬糖、膨松硬糖与结晶硬糖。尽管品种不同，其生产过程的某些细节也不相同。但是，硬糖的整个工艺流程基本包括：熬糖、成形、包装三个重要部分。熬糖是制造硬糖过程中的关键环节，熬糖分有常压与真空熬糖。无论何种熬糖，其最终目的是将糖溶液内的大部分水分重新蒸发掉，使硬糖膏达到很高的浓度。
2．1 常压熬制硬糖工艺
常压熬糖就是在正常大气压下熬糖，其配料中蔗糖约占总干固物的80%以上，其余为淀粉糖浆或饴糖等。当糖液浓度为94．9%时，其沸点为130℃，浓度为98%时，其沸腾温度约为160℃左右。为此要获得水分为2%的硬糖，糖液需要熬至160℃出锅。
2．2 真空熬制硬糖工艺及说明
真空熬制硬糖工艺与常压熬制硬糖工艺基本相同(图1－11－1)。不同处是在过滤后进行预热，经真空蒸发后，再真空浓缩，然后再冷却。以下的工艺与常压硬糖工艺相同。
图1－11－1 常压熬制硬糖工艺流程图
真空熬糖的优点是利用真空降低糖液的沸点，在低温下蒸发掉多余的水分，避免糖在高温下分解变色，以提高产品质量，缩短熬糖时间，提高生产效率。
3 关键装备
3．1 熬糖装备
3．1．1 常压熬糖设备 常压熬糖设备的热源主要有以木材、炭、煤或煤气为燃料的直接明火燃烧和蒸汽两种。
明火熬糖设备是一口直径约700mm，深度约500mm的锅和一只炉子。此法在缺乏水蒸气为热源的条件下是一种简单易行的方法。其缺点是劳动强度大，工作环境差，产品质量不易控制，不卫生等。由于明火熬糖适合于某些特殊花式硬糖，因此国内一些糖果厂仍然采用这种设备熬糖或化糖。
目前国内多数糖果厂家熬糖设备是利用蒸汽加热，常用的是夹层锅，它与明火熬糖相比具有热效率高、温度易控制、生产能力大等优点。其结构：上半截为圆柱形，底部半球形，内胆与外壳之间形成夹层，是用来通蒸汽的。其容量约50～600L型式分为固定式和倾斜式。工作压力一般为392kPa，搅拌速度一般在25～60r／min。这种设备也可用于化糖。
3．1．2 真空熬糖设备 真空熬糖设备目前有间歇式、连续式真空熬糖及连续真空薄膜熬糖设备。由于间歇式的真空熬糖设备在操作中程序较复杂，加热过程长，因此国内外已陆续使用连续真空熬糖设备。与间歇式真空熬糖设备比较，它具有作业连续化、生产周期短、生产率高等优点。
(1)连续真空熬糖设备(图1－11－2) 工作过程：经过溶化的物料通过定量泵1输入到加热器3，此时加热器管壁受蒸汽加热将热量传给流动中的物料，在短时间内温度升高，其中水分汽化，从而使加热器出口处充满了物料的二次蒸汽，此蒸汽由二次排放系统6排出。与此同时，加热器管出口处的物料温度达到140℃左右，浓度接近96%。物料流入上真空室7(真空度为28～35kPa左右)形成沸腾状态。带入的蒸汽被继续排除。
图1－11－2 连续真空熬糖设备示意图
1－定量泵 2－加热室 3－加热器 4－糖浆入口 5－放料阀 6－二次排放系统 7－上真空室 8－真空系统 9－下真空室 10－转锅 11－卸料系统
当上真空室糖浆流入一定量后，再打开放料阀5，糖浆流入下真空室9进一步浓缩，下真空室底部与1只空的盛糖的转锅10吻合。下真空室底部又与真空泵连接，使底部形成真空状态(真空度达93kPa左右)。此时物料继续真空沸腾，水分进一步蒸发，物料温度下降至112～115℃。然后破坏底部真空状态，并将另一只空转锅与装满物料的转锅交替转换。如此周而复始地工作。
(2)连续真空薄膜熬糖设备(图1－11－3) 该设备适用于各种类型的高温或低温熬煮糖果，其热交换速度快，熬糖周期更短，加工出的产品质量更好，生产率更高。
图1－11－3 连续真空薄膜熬糖设备示意图
1－贮料罐 2－预热器 3－糖浆泵 4－薄膜熬糖装置 5－真空系统 6－混合器 7－着色剂、香料计量泵 8－卸料泵
工作过程：将达到相当浓度的物料送入到薄膜熬糖装置4的加热蒸发室中，该装置中装有高速旋转的刮板，物料从顶部沿着加热壁面以1mm厚度的薄膜流下，形成的湍流状液层薄膜与加热壁面进行迅速的热交换，物料迅速汽化(其传热系数可达2268W／(m2·K)。物料的二次蒸汽由蒸发室顶部的风扇排除，经浓缩的物料落到底部，并进入与其连接的混合室，物料在真空作用下去除大量水分，随后吸入适量的色素及酸溶液混合，最后物料经泵输送到混合器，与香料混合。
该设备的特点是：熬糖周期短(蒸发周期约为8～10s)，体积小，生产率是连续真空熬糖设备的2倍以上。它可连续熬煮硬糖、奶油咸味糖、牛奶糖等糖料。同时也是糖果浇注成型机的理想配套设备。
3．2 保温辊床拉条机(图1－11－4)
图1－11－4 保温辊床拉条机主要结构及传动示意图
1－机架 2－升降机构 3－保温传动机构 4－电器装置 5－大锥辊 6－小锥辊 7－拉条传动机构 8－拉盘
保温辊床拉条机由保温辊床机和拉条机两部分组成。
保温辊床是为使糖膏在拉条及匀条过程中保持一定的温度，既易于拉条、匀条，又便于成型、定型。它用于硬糖的生产。若生产胶质奶糖应在拉条机后加一匀条机。目前有的厂家将拉条与匀条两部分合为一体，称为匀条机。
工作过程：由电动机驱动经传动部分，使2对锥辊同相旋转。此时糖团在锥辊不断地搓动下，被拉延伸长成为糖柱，糖柱的一端在辊床上不断转动，另一端进入拉条机。拉条机主要由拉盘、机身及传动部分组成。
拉条机在糖果生产中起着承上启下的作用。为确保拉条机的运转速度与前保温辊床及后成型设备同步，在拉条机的输出端装有无级变速装置通过调节可改变4对拉盘的速度，以达到出糖量的速度大致平衡。此外拉条机上装有可改变每对拉盘间距的调节装置，通过调节，从而改变糖条的直径。
3．3 成型设备
硬糖成型主要有辊压、冲印、浇注三种方法。其中冲印成型与辊压成型相比，前者比后者成型整齐美观。而浇注成型法与前两者相比，又具有简化加工工艺、连续生产、效率高、占地面积小且又较卫生的特点，目前越来越受到重视与应用。
3．3．1 冲糖成型机(图1－11－5) 冲糖成型机的轮转头4是直接完成硬糖成形操作的主要执行机构。冲糖成型机主要由糖模轮、冲糖模、凸轮组、长短冲杆等组成。冲糖模的形状按糖果的外型可制成圆形、椭圆形、矩形和三角形等。
图1－11－5 冲糖成型机示意图
1－糖条 2－进糖辊 3－压糖轮 4－轮转头 5－卸糖装置 6－卸糖铲刀 7－糖屑铲刀 8－糖屑盘
冲糖成型原理：来自拉条机的糖条在进糖辊2的作用下进入压糖轮3与轮转头4的糖模轮凹槽之间。随着轮转头转动，冲模在凸轮的推动作用下，将凹槽间糖条切断推入模腔内；然后在两侧冲模的共同压印作用下，成形糖块。最后短杆冲模复位，成形后的糖块由长杆冲模从糖模内推出，经卸糖装置落入下道工序。
3．3．2 浇模成型机(图1－11－6) 浇模成型机用于连续生产可塑性好、透明度高的硬糖或软糖的成型。它简化了硬糖的加工工艺，将传统的生产糖果工艺中的混料、冷却、保温、成型、输送等工序一起完成。这种浇模成型生产线生产率高、占地面积小且又卫生，由于是浇模成型，糖块的规格尺寸统一便于机械包装。在整个生产过程中，可以方便地调节生产量、真空度、熬糖温度、冷却温度和时间等。其工作原理是：当熬好的糖膏还处于流变状态的液体，将液态糖浆定量地浇注入连续运行的模型盘内，然后予以迅速冷却和定型，最后从模盘内脱落分离。
图1－11－6 浇模成型生产设备示意图
1－化糖锅 2－糖浆贮锅 3－糖浆泵 4－真空熬糖室 5－香料混和室 6－卸料泵 7－酸、香料、色素液容器 8－计量泵 9－吸入头 10－模盘 11－脱模点 12－模盘上方气流 13－模盘下方气流 14－润滑剂喷雾器