摇摆式混合机(带你认识跳跳糖制作工艺)
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摇摆式混合机(带你认识跳跳糖制作工艺)
跳跳糖是流行于欧美国家的一种压片糖,产品组份含有苏打与果酸,入水后会自然产生气泡群。跳跳糖强化了人们日常所需的各种维生素、微量元素,尤其是维生素C,赋予了产品诱人的水果口味和香气,酸甜比例适中,口味多样、口感自然。
跳跳糖物料组成除一般压片糖所具有的以外,大多都配佐天然果汁粉或微胶囊果汁以及功能性物质,深受人们青睐。人们常用“便于携带的袖珍水果”来形容高雅、时尚的跳跳糖。
一、物料基本组成
甜味剂40~50%,泡腾崩解剂30~40%(其中酸味剂10~15%,小苏打20~25%),填充剂(果粉、维生素、微量元素、功能性物料)20~30%,粘合剂1~3%,润滑剂0.2~0.5%,香精、色素适量。
二、跳跳糖的制造机理
跳跳糖是压片糖类的一种特殊品种,是将压片糖组成物料中的甜味剂(蔗糖糖粉、葡萄糖糖粉、固体糖醇)与各种辅料及酸碱系统(泡腾崩解剂)以特殊技术工艺制备软材,再制成颗粒,经烘干、整粒,最后压制而成片剂。跳跳糖一旦遇到唾液或水,其中的果酸与碱性物质苏打起化学反应,产生二氧化碳气体而导致跳跳糖泡腾崩解,并形成泡沬释放出气体。
三、组成物料的作用
1.水的作用
水分对片剂的成型有着重要的作用。实践证明,完全干燥的颗粒弹性大、塑性小,难以压成片,而水分能改善这种情况,可增加塑性,减低弹性。水分能在粒子之间起特殊的桥梁作用,保证粒子间的内聚力。当加压时,颗粒的毛细管变形溢水,形成了极薄层分布于粒子间,使分子间力增大而结合成片。许多颗粒或粉末中需加粘合剂,粘合剂一般为亲水性物质或胶体,如淀粉糊(浆)、糊精、糖浆、明胶浆、羧甲基纤维素钠、褐藻酸钠等,它们需要有适当的水分才能发挥作用,所以说,水在跳跳糖制作过程中与粘性物料一道起着润湿剂的作用。
2.主要原料的作用
白砂糖为主要原料,对产品风味与色泽有重要影响。糖粉系白砂糖经粉碎而成的粉末,常用做压片糖的主要原料,具有矫味与粘合作用,所制得的泡腾片糖硬度好,外观光洁。
近年出现非糖质原料,如采用结晶糖醇类原料替代砂糖,使泡腾片糖不但增加防龋齿等功能性,而且能有效地降低产品的甜度。
葡萄糖粉在口腔中溶化时吸收热量,产生清凉的感觉,在泡腾片糖中不仅起着甜味剂、填充剂的作用,而且赋予产品良好的风味。
3.主要辅料的作用
辅料为用量不大的添加剂,但在制造糖粉过程中起至关重要的作用。
(1)粘合剂:粘合剂通常指粘性物质的溶液,由于原料本身的粘性和粘合剂的共同作用,使之能聚结成软材并制成硬度适宜的颗粒。
(2)崩解剂:制作跳跳糖时需要加入崩解剂,崩解剂应有良好的吸水性,吸水后迅速膨胀并崩解在水中。常用的崩解剂有各种干淀粉、纤维素、一些藻酸类、碳酸钠、碳酸氢钠、枸橼酸和酒石酸。而泡腾崩解剂则常用柠檬酸、苹果酸、枸橼酸和酒石酸等酸味剂,和苏打粉(碳酸氢钠)、碳酸钠等碱,共同构成跳跳糖的酸碱系统,没有它们的存在就不可能产生二氧化碳气体逸出的化学反应。
(3)润滑剂:在大多数情况下,颗粒干燥后必需加入适宜的润滑剂才能顺利压片,否则易出现片重、波动大、粘冲以及糖片与模孔壁的磨擦力大,造成压片困难等问题。
(4)调味料:香精与酸味剂赋予跳跳糖各种各样的风味个性。
四、跳跳糖各种物料的选择
1.填充料的选择
(1)糖粉:跳跳糖使用白砂糖为主要原料,一般占40~50%左右。白砂糖应符合GB317要求,纯度差的白砂糖吸湿性较强,制出的产品极易受潮,难以粉碎。糖粉在跳跳糖中单独应用较少,常与果粉等填充料以适当配比混合使用。因糖粉和果酸粉极易吸潮,而使制得的跳跳糖松软和潮解,使用时应加以注意。糖粉在跳跳糖中比例过高,产品则会随贮存时间的推移而变硬,另外,糖粉也会遇碱性物质发生褐变而成棕色。
(2)葡萄糖粉:在生产过程中,如作片剂的稀释剂时,需要更多的润滑剂,制得的跳跳糖不易脆碎。含有葡萄糖(尤其是无水葡萄糖)的跳跳糖将会随着贮存期的延长而硬度增加。
(3)糊精:兼有填充粘合作用,因粘性大,若作为粘合剂使用,用量过大会使制成的颗粒太硬,压出的糖片表面往往有印斑、麻点,也会影响跳跳糖的崩解速度。因此,较少单独使用糊精,常与淀粉或糖粉等以适当配比合并使用。或可与淀粉配合应用于容易酥松的跳跳糖,配比为:糊精:淀粉=3:4或2:3。
(4)淀粉:产量大,价廉,可作为填充、粘合、崩解剂使用。在跳跳糖中如使用玉米淀粉,含水量应为5.0~8.0%,而无潮湿感,制颗粒时易于掌握,成品色泽较好。用量一般为干颗粒重的5~20%。玉米淀粉单独使用时粘性较差,制成的跳跳糖较疏松,可与适量的糖粉和糊精合用以增加粘性,并可增加跳跳糖的硬度。
(5)乳糖:它是优良的泡腾剂的稀释剂。用喷雾干燥剂取得的乳糖粉末近于球形,流动性与可压性较好,也可用作干燥粘合剂。由于价格较贵且国内来源少,目前只用于少数品种。有时可用淀粉、糊精、糖粉三者适当的比例混合后代用。
(6)糖醇:它们的热稳定性好,但吸水汽性也强。制作跳跳糖应选择粉末状、吸水汽性相对弱、甜度低于蔗糖、热量低、防龋齿的固态糖醇品种。
2.粘合剂的选择
常用的润湿剂和粘合剂有如下品种:
(1)水与乙醇:本身无粘性,借原辅料的粘性经润湿而发挥粘合作用。如原辅料具有粘性,用蒸馏水润湿后即能粘结制粒;若主要原料与辅料遇水粘性过强,或遇水容易变质,可用乙醇作润湿剂,使用乙醇时应迅速混合搅拌,并立即制粒,以减少乙醇的挥发。
(2)淀粉浆:由淀粉和水调制成的稠厚胶体液,是广泛应用的粘合剂。应根据原料的粘性和在水中的可溶性及颗粒的松紧要求等选用不同浓度的淀粉浆。通常选用浓度如下:
①10%淀粉浆。为常用浓度,适用于可压性较好、质地不太轻的原辅料,吸浆厚容易搅拌均匀。
②15~18%淀粉浆。适用于轻质原辅料,或容易裂片的品种。
③5~8%淀粉浆。适用于原辅料润湿后具有较强粘性的品种。
此外,温度对淀粉浆的粘性也有影响,应根据原辅料不同性状选用不同温度的淀粉浆。淀粉浆的制备通常采用冲浆法,有时也可用煮浆法。
冲浆法:淀粉中加入少量冷蒸馏水,搅拌至稀薄状但不结块,然后加入一定量的沸水,随加随搅拌直至半透明糊状即可。
淀粉浆:将淀粉混悬于冷水中加热糊化制成。淀粉浆中含糊精,具良好的粘合作用。淀粉浆的长处在于能均匀润湿压片原料,不易出现局部过湿的现象。一般配制成5%左右的淀粉浆供使用。近来出现糖粉专用粘结变性淀粉,粘合效果良好。
(3)糊精:润湿后产生较强的粘性,一般配成5~10%的糊精浆与10%淀粉浆合用。
(4)糖浆:是粘性较强的粘合剂。10~20%白砂糖的水溶液或5~10%淀粉糖浆,粘性较强,适用于质地疏松、不易结颗粒的原料,有时与淀粉浆混和以增强粘结力。制得的糖片较坚硬。
(5)羧甲基纤维素纳:为白色纤维状粉末,在水中溶解,粘性较强。常以粘度大小划分:200厘泊以下的为低粘度,200~500厘泊为中粘度,500厘泊以上为高粘度。其中以中粘度为常用,配成1~2%浓度作粘合剂。配置时应先加入适量95%乙醇浸泡,到纤维透明时再加水溶解。用羧甲基纤维素纳作粘合剂可改进易粘冲品种的质量。本品的细粉也可作干燥粘合剂,用于粉末直接压片的品种。此类粘合剂对崩解和香气释放有阻碍作用。
(6)微晶纤维素:为天然纤维素的水解产物,白色或类白色晶形粉末,不溶于水,性质稳定。作为填充剂时可用5%淀粉浆为粘合剂,制成的颗粒较松细,可压性良好。干粉与原辅料混合后具有很好的粘性,是一种理想的干燥粘合剂,用于粉末直接压片,压成产品硬度较好。由于微晶纤维素吸水后能使产品迅速膨胀而崩解,所以又是良好的崩解剂。压片糖中适量加入,可减少产品压片时从模孔中顶出的力量。也可作润滑剂,克服压片时可能发生的粘冲现象。但由于吸湿性较强,可使产品在贮存期中变软,因此不宜用于涂衣产品中。
(7)凝胶类:常用5~10%的明胶溶液,粘性强,制成的糖片硬度大,适用于不易制粒的原料,但应选择高粘度低冻力的明胶。其它,如黄原胶等也可用作粘合剂。
(8)其他类:常用的润滑剂与粘合剂还有淀粉与糖浆或与阿拉伯胶的混合浆、饴糖和液体葡萄糖浆溶液等。
3.崩解剂的选择
(1)淀粉:是应用最广泛的崩解剂。因其具有吸水膨胀作用,并有较强的吸水性,故能使水分迅速进入压片糖中,将糖片全部润湿而起崩解作用。为了增强崩解效果,可将淀粉经100℃干燥至含水量5~8%的干淀粉,使吸水与膨胀速度加快,促使压片糖迅速崩解。在10%的淀粉中加入1%的海藻酸钠有助于泡腾片糖的崩解。
(2)羧甲基淀粉:是淀粉衍生物中较好的崩解剂之一,遇水后体积迅速膨胀,崩解效果比淀粉好,无引湿性,流动性好。用量约为1.5%。
(3)微晶纤维素与淀粉:采用适当比例混合,一般可在微晶纤维素中加入30~50%淀粉。混合物具有较好的崩解作用,能使泡腾片糖快速崩解,而且制成的颗粒流动性好,容易压片成型。
(4)泡腾崩解剂:一般是碳酸氢纳与酒石酸或枸橼酸混合组成的崩解剂,有的为了突显水平风味,也常用果酸中的柠檬酸、苹果酸及两者的混合与碳酸氢钠组成,遇唾液或水产生二氧化碳气体而使压片糖迅速崩解。
(5)表面活性剂:为了充分发挥水对物料的润湿作用,促进水的渗透,有时会适量加入表面活性剂来解决崩解度的问题。一般常用的表面活性剂有:吐温80(聚山梨醋80)、硬脂醇磺酸钠、溴化十六烷三甲铵、月桂醇硫酸钠等,其用量为1~3%。最好与10~15%淀粉浆混合均匀的使用。
4.润滑剂的选择
(1)润滑剂:是指能降低颗粒或片与模孔壁间的磨擦力的辅料。加入润滑剂可使压片分布及片剂的密度均匀,减小压成的糖片出模孔的推片力。如压片不加入润滑剂,压成的糖片与模孔之间有较大的磨擦力,推出的糖片常有裂纹易破碎。不同的润滑剂压片时产生不同的推片力,见表1:
表1 不同润滑剂的推片力
润滑剂
推片力(N)
润滑剂
推片力(N)
硬石蜡
150
硬脂酸钠
380
硬脂酸
220
硬脂酸钾
430
棕榈酸
240
硬脂酸钙
480
合成蜡
260
硬脂酸镁
500
油酸锌
400
不加润滑剂
3700
某些润滑剂(如硬脂酸镁)加入颗粒后,混合作用的强弱以及混合时间长短,对润滑作用有影响。在一定范围内,混合作用愈强或混合时间愈长,润滑作用愈好。
(2)抗粘剂:是用于防止压片原料粘着在冲面上的辅料。当冲面的光洁度不够、颗粒太湿、颗粒中含较多油类时,常发生粘冲现象,致片面光洁度不良。粘冲现象严重时,片剂的表面一层脱落而粘于冲上。常用的抗粘剂见表2:
表2 常用的抗粘剂
抗粘剂
玉米淀粉
硬脂酸盐类
DL_亮氨酸
用 量
1~5%
<1%
3%左右
(3)助流剂:是指能降低粒子间的磨擦力而能改善粉末流动性的辅料。在糖片生产中往往需在颗粒中加入适宜的助流剂,以改善流动性,一般淀粉类对颗粒均有助流作用。
五、工艺流程
六、工艺途经的确定
目前跳跳糖的制造工艺有制粒后压片与直接压片两类。制粒后压片的生产工艺又可分为湿法制粒与干法制粒压片两种,直接压片有粉末压片与结晶压片两种。但目前以湿法制粒压片较多。
1.制粒后压片工艺
(1)制粒的目的:
①物料的细粉流动性差,不易均匀地流入模孔中,因而影响糖片重量的准确性,制成颗粒后可克服因流动性差而造成的压片成型困难。
②物粒粉末之间的空隙存在一定量的空气,在压片成型加压时,粉末中部分空气不能及时逸出而被压在糖片内;当解除压力后,糖片内部空气膨胀造成松裂;同时粉末压片对压片机要求高,易使机械损坏。制成颗粒后压片,加压要求比粉末小,因颗粒表面不平整,有“互嵌”作用,可克服糖片松裂等质量问题。
③配料中不同原料粉末,比重差异较大,在压片成型过程汇总,由于压片机震动,使轻、重成分分层,压成糖片成分不一致,含量不匀。
④解决细粉易粘冲等质量问题,并避免粉末直接压片时的细粉飞扬。
由于以上原因,除某些结晶型原辅料可供直接压片成型外,粉末状原辅料一般均经过制粒后压片。
(2)湿法制粒工艺:
跳跳糖湿法制粒的制备方法为:将酸和碱与适宜原辅材料分组分别用粘合剂制软材、颗粒,并分组分别干燥、整粒总混后压片,或同组制粒。具体操作方法有一步法、二步法、三步法和熔合法。所谓几步法就是分几组制粒,三步法就是将原辅材料及酸碱系统适当分为三组,分别制软材、制湿颗粒三组,并分组干燥。其过程:
①原辅料的准备与预处理:制粒前各原辅料一般需要经过粉碎、过筛或干燥等处理,物料细度一般通过80~100目筛较合适。
②物料混合:按配方要求将各种物料倒入混合机混合均匀。
③制软材:将已混匀的物料置于槽型混合机,搅拌混合,加适量润湿剂或粘合剂。粘合剂的种类与用量需根据物料的性质选用,加入的温度与搅拌时间应灵活掌握,使粘合剂能均匀分布并渗透到干粉之间。待物料略粘结成块状,即成软材,可停止搅拌。软材质量一般是紧握成团块,手指轻压又散裂得开即可。
④制湿粒:将软材通过适宜的筛网即成湿颗粒。大量生产用摇摆式制粒机,制成的颗粒应完整,细粉不宜过多。过筛时若呈长条形或粗颗粒则较坚实,包含细粉的颗粒则较松。易裂片的品种应使颗粒坚实些,粘性大而且崩解困难的压片糖要制成松细的颗粒。一般过筛一次,但对有色品种或要求颗粒坚实的品种,可采用多次过筛,如用8~10目筛通过1~2次,再通过12~14目筛,能制得较好的颗粒。应根据物料的性质与品种的要求,制备粗细和松紧不同的湿颗粒。
⑤干燥:湿粒制成后,应立即进行干燥,旋转过久易受压变形或结块。干燥温度与干燥过程应注意以下几方面:一般物料干燥温度以50~60℃为宜;对热稳定的物料,干燥温度可适当提高到75~80℃,以缩短干燥时间;含结晶水过多的物料,干燥温度不宜过高,时间不宜长,以免失去过多结晶水,使颗粒松脆或影响崩解或造成压片成型困难;干燥过程中温度应逐渐升高,否则颗粒表面变黄,造成糖片有斑点;若颗粒中有糖粉、淀粉存在,升温突然可使糖熔化,淀粉糊化而致颗粒坚硬、片面有斑点,并影响糖片崩解。糖与酸共存时稍遇高温即粘结成硬块。
⑥整粒:湿粒经干燥后称为干粒。由于在干燥过程中一部分颗粒互相粘连成块,故须过筛整粒,成为大小均匀易于压片成型的颗粒。干粒经整粒机(或制粒机)过筛,防止产生过多细粉,然后加入已过筛的润滑剂,搅拌均匀。如需外加干淀粉做崩解剂时也应在整粒时加入。
⑦总混:是干颗粒处理的最后一道操作,目的是使干颗粒中的各种成分均匀一致,生产上常用V形混合器。混匀后的干颗粒即时盛于容器中,抽样待检验合格后压片成型。小量也可用手工总混。
⑧压片成型:将颗粒在压片机中加压成型的过程。压片操作步骤如下:
调整好所生产品种的片重,使其达到一致;然后加料、压片、推片,完成压片过程。
⑨拣选:剔除已成型压片中的不合格糖片。
⑩包装:用泡罩机包装或枕式包装机进行,要求密封、不透气,包装美观、完整。
通常采用的湿法制粒工艺制成的泡腾片糖最大的不足就是容易吸湿而出现裂片,
(3)流化喷雾干燥制粒法:
将原、辅料混合,加粘合剂搅拌制粒,干燥等操作步骤连在一台设备中完成,又称一步法制粒。
操作原理是利用气流使粉末悬浮,呈流态化,再间歇喷入粘合剂,使粉末先形成核粒再逐渐凝聚成大小均匀的颗粒,热气通过颗粒,动态下进行热交换,使颗粒迅速干燥。操作时先将物料置于锥形容器中,容器底部为多孔板,上铺80~100目不锈钢筛网,开动鼓风机使空气由进风口经过滤装置于加热器加热后从底部进入制粒器。制粒器成负压,物料向上移动,当达到上部时由于压力相对下降,就向下移动,如此上下翻腾形似沸腾。流化均匀数分钟,再将粘合剂液体间歇喷雾,使粉末逐渐凝聚成颗粒,由于干燥的热空气由制粒器底部向顶部流动,通过颗粒之间充分接触后,带走水分,因此热能利用率很高,湿空气经上部的袋滤器逸出。所得的干颗粒再进行整粒、总混等相同的操作。
流化喷雾干燥制粒法的优点:整个制粒操作在一台设备上完成,简化了制粒步骤,设备占地较少;制粒操作连续进行,操作过程时间很短,节省人工、生产效率高;颗粒大小均匀,流动性好并可任意调节颗粒粗细,产品质量稳定;在负压下密闭操作,可避免粉末飞扬,并可实现全自动含程序控制操作。
流化喷雾干燥制粒的关键:在工艺上是粘合剂的选用,在设备上是喷嘴的精确设计。解决以上两个关键问题,可发展更多的品种。
颗粒的干燥程度,可通过含水量测定进行控制。生产中测定一般用紧握干粒,在手放开后,颗粒不能粘结成团;也有将干颗粒置食指与拇指间捻搓,可粉碎、无潮湿感即可。
干颗粒的质量要求:含水量测定:颗粒中含水量应控制在一定范围内。干颗粒的水分按具体品种而定,通常以一定的温度、一定的干燥时间及干颗粒的得率来掌握水分;也有用水分快速测定仪测定颗粒含水量。除含水量测定外,还须掌握颗粒松紧度、粗细度与色泽等。
(4)干法制粒:
一般用滚压法,将物料混匀后通过滚压机(双滚筒炼胶机)碾压均匀并压成所需硬度与厚度的薄片,进入制粒机制粒,加入润滑剂,再经V形混合器总混后即可压片成型。但由于该法所压成的薄片易分层致压片成型时可能产生裂片,而且所用设备庞大,因此未被普遍采用。
2.直接压片工艺
系指粉末原辅料过筛混匀后,直接进行压片的方法。
粉末直接压片的优点:简化压片糖生产操作,缩短生产周期,生产设备简便,有利于自动化、连续化;不经过湿热过程。
(1)进行直接压片的物料,需具有一定的粗细度、结晶形态和可压性。
(2)为使物料粉末直接压片,需加入适当的干燥粘合剂、助流剂和崩解剂等。
(3)由于粉末中存在空气较多,压片时容易产生裂片,而且粉末飞扬较多,用加大压力方法克服裂片,用密闭方法克服粉末飞扬。
除粉末直接压片外,还有结晶直接压片工艺。某些结晶性颗粒状原料,具有较好的流动性与可压性,以及许多含有结晶水的物料,加入适量润滑剂均可直接压片。但压片过程中容易爆冲,应注意检验。
目前干法直接压片工艺还存在一定的缺陷,对压片机的要求高,这种较大的压力对压片机及冲模的磨损较为严重,会大大缩短设备的使用寿命,同时在压片过程中会粉末飞扬,既污染生产环境,又危害职工身体健康,还会造成原辅材料的浪费,提高生产成本。
3.崩解剂加入方法
(1)普通崩解剂加入方法,一般有以下三种加入方法:
①内加法:将淀粉加入原辅料中,经混合后制成颗粒,崩解作用发生在颗粒内部,压片糖大多采用此法。
②外加法:将干淀粉加入已制成的干颗粒中,加入量一般为干颗粒重量的5%。此法崩解作用发生在颗粒之间,往往在压片糖崩解发生问题时采用。
③混合加法:将配料中的适量淀粉与其它原辅料混合制粒,其余部分制成干淀粉混入干颗粒中,兼有以上两种崩解作用。
(2)泡腾崩解剂加入方法,一般有以下两种加入方法:
①内加法:将崩解剂与配方中其他物料混合均匀后制粒,崩解剂存在于颗粒内部和表面的比率分别为崩解剂用量的50~75%、25~50%,这种分两步加入的方法能使泡腾片糖立即崩裂成压片前的颗粒,同时颗粒进一步崩碎成原来的粉粒,它的崩解作用比外加法更加完全。
②外加法:即在压片前将崩解剂与颗粒混匀后进行压片成型。
七、设备的选择
1.制粒设备的选择
(1)粉碎机:粉碎机的粉碎作用有剪切、撞击、研磨、挤压、劈裂等。主要有撞击式高速粉碎机和圆筛风力高速粉碎机两类。
(2)混合机:制软材时多用槽式混合机;而压片前加入润滑剂时经常采用混合筒,例如V型混合筒,即将颗粒与辅料共置混合筒中转动混合适宜时间。
(3)颗粒机:多采用摇摆式颗粒机和旋转式颗粒机。旋转式颗粒机较好,可避免因筛网破裂而将金属带入颗粒。
2.干燥设备的选择
(1)箱式干燥器:烘箱干燥,结构简单。用这一类干燥器干燥时,颗粒中所含可溶性成份,能在颗粒之间“迁移”,使颗粒之间在可溶性成份含量上造成差异,影响糖片的均匀度,所以在干燥过程中应经常翻动盘内颗粒。这样既能减少颗粒之间可溶性成份含量的差异,又可加快干燥。用烘箱干燥,通常需2h。
(2)流化床干燥机:用热空气将湿颗粒“流化”,并使在流化状态下进行热交换并干燥的方法。多用立式沸腾干燥器,干燥速度快,一般在1h以内即可完成,可减轻劳动强度。由于干燥过程中各粒子不处于紧密接触状态,所以可溶性成份发生颗粒间迁移机会少,有利于保持均匀状态。
(3)流化喷雾制粒:又称一步制粒法,本法可将混合、制粒、干燥等并在一套设备中完成。
烘房与硫化床干燥设备的优缺点如下:
烘房优点:适用于各品种与小批量生产。缺点:干燥时间长,劳动强度大,生产效率低。
流化床优点:干燥温度低,干燥均匀,热能利用高;操作方便,产量大,劳动生产率高,适宜于同一品种连续操作。缺点:设备不易清洗。
3.压片成型机的选择
(1)单冲压片机:一般用于新产品试制或小量生产。
(2)旋转压片机:是目前广泛使用的压片机。喂料方式合理,片重差异较小,由上下两侧加压,压力分布均匀,产量高。此种机械有多种型号,按冲头数有16冲、19冲、27冲、33冲、55冲。此外,还有压制异形片冲模,如环形片、包芯片。
(3)双层及多层压片机:是双层及多层压片糖专用设备。配有相吻合的料斗和定量喂料器,结构原理与旋转压片机大同小异。
(4)GZPK3000系列高速压片机:是吸收德国先进技术的国产化设备。加料采用双室无级变速,自动计量强迫加料系统,机器控制如转速、产量、片重、剔除废次品、故障等一系列工作状态均采用自动控制系统。整台机器为封闭式结构,工作室与外部隔离,确保不被外界交叉污染。
(5)PG36A高速压片机:产量最高达216000片/h,可压制圆形片、刻字片和异形片。它采用适时数据采集、自动调速,控制系统由工业计算机、可编程控制器和各种监控、测量传感器组成,可以对压片全过程进行检测、调节、控制、显示、记录。
(6)GZPL系列双出料高速压片机:采用彩色触摸屏与PLC可编程控制器,实现人机界面控制,主电机加料电机变频调速。采取自动批量剔废、控制片重,精确度达±2%以内。压片机具有上下冲过紧保护功能与上下导轧安装保护功能,过载保护、紧急停车、故障自动报警的功能。机器采用双主压、双主压液压支撑,液压压力连续可调及自动保压功能等等。最高产量达到585000片/h。
八、包装形式及包装材料的确定
跳跳糖的包装可采取枕式热封、巻水果锡纸、金鱼折叠式、小圆柱塑料瓶等包装形式。一般来说跳跳糖最常见包装形式是采用药片的包装形式,即采用吸塑、铝箔复合包装的泡罩包装。
九、生产中的常见问题解析
1.物料选用时应注意的问题
(1)物料的流散性:跳跳糖所需的物料,必须具备流动性好、易于均匀地流入模孔内填充一定的量;具有一定的粘性,加压能成片,但不能太粘,否则脱模困难;食用后在口腔、肠胃道内能迅速溶解,易吸收而达到补充营养的效果。辅料必须具有稳定的理化性质,对人体无害,来源广,成本低,符合食品添加剂标准。辅助原料在跳跳糖中主要作为填充剂、粘合剂、润湿剂、润滑剂与崩解剂等。有些辅料往往兼有几种作用,如淀粉可作为填充剂、粘合与崩解之用。因此必须掌握各种辅料的特点,在设计配料时选择应用,既可节省辅料,又能提高跳跳糖质量。
(2)物料的吸湿性:糖粉极易吸潮,而使制得的跳跳糖松软和潮解,使用时应加以注意。
(3)粘合剂——糊精的选用:糊精用量过大会使制成的颗粒太硬,压出的糖片表面往往有印斑、麻点,并影响泡腾片糖崩解速度。生产中较少单独用糊精,常与淀粉或糖粉等以适当配比合并使用,或与淀粉配合应用于容易酥松的跳跳糖。
(4)粘合剂对质量的影响:粘合剂的选用对成品的质量有很大关系。如粘性不足或用量太少,压成的产品容易疏松、碎裂,但粘性过强或用量过多,则颗粒过坚硬,制成的跳跳糖不易溶解或崩解。糖浆是粘性较强的粘合剂,制得的糖片较坚硬。
(5)酸碱物料对泡腾效果及生产的影响:
①酸碱物料的比例对泡腾效果起着重要的作用,一般成品中的二氧化碳含量不少于8%,为了产品酸甜适中,保证使碳酸氢盐或碳酸盐中和作用完全,酸的用量一般比碱的用量略高10%。
②如果配方中一定要使用柠檬酸,生产车间的湿度和温度一定要控制在建议的湿度温度以内,否则很难做到不粘冲。
③将柠檬酸换成酒石酸或富马酸后,效果较好无沉淀现象。酒石酸代替柠檬酸,吸潮性会大大降低,但是口感不如用柠檬酸的好。
(6)硬脂酸镁对质量的影响:硬脂酸镁疏水性强,用量过多会影响片糖崩解或产生裂片。在使用压片机压片过程中大多是使用硬脂酸镁做润滑剂,但做维C泡腾片所有原料和辅料都必须是溶于水的,因为硬脂酸镁是疏水性物质,不溶于水,在维C泡腾片中使用硬脂酸镁会产生混浊沉淀现象,建议不要用或尽量少用。
(7)风味料对产品的影响:风味料在泡腾片糖中往往起着画龙点睛的作用,切不可忽视。风味料应与产品特征相吻合,同时也应该考虑与其它物料相配,以亲水性物料为佳。否则容易造成产品溶解时产生沉淀和混浊现象,入口时会有粗糙感觉。
2.制作工艺中应注意的问题
(1)采用不经制粒直接压缩成片的工艺:
虽简化了跳跳糖生产操作过程,缩短了生产周期,简便了生产设备,但是,进行直接压片的物料,需具有一定的粗细度、结晶形态和可压性。为了使物料粉末直接压片,还需加入适当的干燥粘合剂、助流剂和崩解剂等。由于粉末中存在空气较多,压片时容易产生裂片,要用加大压力方法克服裂片;而且粉末飞扬较多,必须用密闭方法克服粉末飞扬。会产生以下弊病:
①粉末装入模中不易均匀,易造成产品重量难以恒定。
②粉末中原料比重不同,在振动冲压时易使糖片的组成不均衡。
③粉内包藏有多量空气,在加压时如空气不能逸出,则糖片极易脱面而粉碎。
④粉末冲压制成的糖片不够坚实,易破碎、裂片。
⑤在冲压时,粉末极易漏入模的隙缝中,以致发生粘附现象而影响机械效率。
(2)操作程序不规范,造成质量问题:
①制成的湿粒颗粒应完整,细粉不宜过多,包含细粉的颗粒则较松,易裂片。
②干燥时,要求平铺在烘床或输送带上的湿粒厚薄均匀。烘房温度调节为50~65℃为宜,时间为1~2h。如用干燥机(流化床、气流沸腾床)则需严格按规程操作,防止积压成块,防止温度高造成焦化,否则糖片会有黑点、黑斑或发黄。
③干燥时温度不能直接升至高温,若颗粒中有糖粉、淀粉存在时,升温突然可使糖熔化,淀粉糊化而使颗粒坚硬、片面有斑点,并影响糖片崩解。糖与酸共存时稍遇高温即粘结成硬块。
④烘房干燥要保证热空气在烘房内循环加热,中途要排出烘房内湿空气,并须翻动颗粒1~2次,同时调换烘盘上下位置,否则干燥不均匀,甚至会发生焦化现象。采用流化床带负压抽湿装置的干燥机进行湿粒干燥,这些问题便能克服。
⑤干粒需经整粒机(或制粒机)过筛,防止产生过多细粉,然后加入已过筛的润滑剂,搅拌均匀。如需外加干淀粉做崩解剂时也应在整粒时加入。总混,是干颗粒处理的最后一道操作,目的是使干颗粒中的各种成分均匀一致,生产上常用V形混合器。如设备不配套将会使物料混和不均匀,香精与酸味剂等辅料分布不一致,样品的物性也不可能一致;整粒的细粉过多将会造成冲头和中模粘附,致使糖粒表面不光、不平有凹痕,刻字冲头更易发生粘冲现象。
⑥冲模的精确度直接影响压片糖的质量。冲模主要用高碳工具钢制成,表面要光滑;模孔的大小应与冲头精密配合,使冲头在模孔中能自由上下;冲头与模孔的直径公差不超过0.06mm,冲头长短的公差不应超过0.1mm。压片操作前应严格检查颗粒质量、调节车速、调节片重与压力,使糖片硬度适宜,崩解符合规定要求。压片成型操作注意以下几点:
A.上冲的颈部如有需要可套上橡皮圈或塑料圈以减少糖片的油污斑点。
B.压片机上所使用的压力,一般以能用双手盘动飞轮为安全压力。
C.颗粒粗细的幅度大,片重易变动,宜开慢车。颗粒粗细的幅度小,片重变动小,可开快车。
D.加料斗重的颗粒存量仅1/3时,应立即加料。饲粒器的前二至三格内,应保持一定量的颗粒,以减少片重变动,使片重准确。
(3)设备不配套产生的影响:
①如果不能将物料彻底混合均匀,将会发生样品组成物料不均匀等一系列的质量问题。三维V型混合机,混合效果好,物料混合均匀。
②造粒机是确保样品重量恒定、组成均匀、压片过程中不易脱面、破碎、裂片和粘模等现象出现,若设备不配套,难以消除这类质量问题。最好选择高速混合制粒机。
③压片机应视具体品种加以配套。如无双层及多层压片机,而用普通压片机来替代,样品层次不能清晰、均匀,物料组成不可能恒定,会造成样品组成物料或多或少,层次厚薄不一,外观不规范统一等现象。选择压片机以国产的GZPK3000高速系列和GZPL双出料高速系列为最佳。
④泡罩包装机是压片糖包装形式最佳的包装机器。有两种类型,一是辊筒式密封泡罩包装机,另一是平板式密封泡罩包装机,如果不配套,不能很好显示压片糖的品位。
⑤压片包装一体化是保证样品质量的重要手段之一,如不配套,半成品裸露在空气中,非常容易因吸收环境中的水汽而发生水分含量增高等质量变化。
(4)工作环境不符合要求的影响:
跳跳糖在制粒、压片过程中对生产车间的湿度、温度要求非常严格也非常重要,一般要求相对湿度在30%以下(建议20~25%)、温度在25℃以下(建议15~21℃)。建议打开空调和除湿系统,生产过程中必须严格防止水分的吸收,颗粒(如果制粒)与压片车间要控制空气的温湿度,降低相对湿度和控制温度。
如果配方中一定要使用柠檬酸,生产车间的湿度和温度一定要控制在建议的湿度温度以内,否则很难做到不粘冲。
柠檬酸工艺要求太苛刻,可改用酒石酸的,工艺要求会宽松些。润滑剂选用PEG6000,氯化钠为2:3的比例,效果也不错。酒石酸做酸源不容易吸湿,特别适合湿度较大的地区,而且崩解时限能完全符合规定,反应速度不亚于枸橼酸。只是酒石酸与钙镁离子相遇时,在水中会形成胶状沉淀。为达到溶液澄清的目的,用PEG-6000和氯化钠同时应用代替硬脂酸镁,溶液就能完全清澄。
3.成型后压片可能出现的状况
(1)松片:糖(粉)片压制成型后,硬度不够,用手指轻加压即裂碎。
原因及解决方法:
①物料粉碎细度不够,纤维性或富有弹性的物料或油类成分含量较多且混合不匀。可将物料粉碎过100目筛,选用粘性较强的粘合剂,适当增加压片力,增加油类吸收剂并充分均匀等。
②粘合剂或润湿剂用量不足或选择不当,使颗粒质地疏松或颗粒粗细分布不均,粗粒与细粒分层。应选用适当的粘合剂或增加用量;改进制粒工艺,软材多搅拌,干颗粒混匀等。
③颗粒含水量太少,过分干燥的颗粒具有较大的弹性,含有结晶水的物料的颗粒干燥过程中推出较多的结晶水,使颗粒松脆,容易松裂片。在制粒时,应按不同品种控制颗粒的含水量;如制成的颗粒太干时,可喷入适量稀乙醇(50~60%),混匀后压片。
④压片机械的因素,压力过小,多冲压片机冲头长短不齐,车速过快或加料斗中颗粒时多时少。应调节压力,检查冲模是否配套完整,调慢车速,使料斗中颗粒保持一定的存量等。
⑤已压出的跳跳糖暴露在空气中过久,会发生吸潮、膨胀现象,也会造成松片或片糖表面粗糙,故应注意跳跳糖压片成型后要及时包装密封。
(2)裂片:糖(粉)片受到震动或放置时裂片。从腰间裂开的称为腰裂;从顶部裂开的称为顶裂,总称为裂片。
原因及解决方法:
①物料中含纤维性和油性成分较多。可加入糖粉以减少纤维弹性,加强粘合作用或增加油类物的吸收剂,充分混匀后压片。
②粘合剂或润湿剂选择不当。解决方法与松片相同。
③颗粒太干、含结晶水物料失水过多造成裂片。解决方法与松片相同。
④有些结晶形物料,未经过充分的粉碎。应粉碎后再制粒。
⑤细粉过多,润滑剂过量引起的裂片。可筛去部分细粉与适当减少润滑剂用量加以克服。
⑥压片机压力过大,车速过快或冲模不符合要求,冲头的中模磨损,冲头的中部大于上下部或冲头向内卷边,均可使糖片顶出时造成裂片。可调节压力与车速,改进冲模配套,及时检查调换。
(3)粘冲与吊冲:压片成型时,糖片表面细粉被冲头和中模粘附,致使表面不光洁、不平有凹痕,刻字冲头更易发生粘冲现象;吊冲片的边缘粗糙有纹路。
原因及解决方法:
①颗粒含水量过多,含有引湿性易受潮的物料,操作室温度与湿度过高易产生粘冲。应注意适当干燥,降低操作室温湿度,避免引湿性物料、防止受潮等。
②润滑剂用量过少或混合不匀,细粉过多。应适当增加润滑剂用量或充分混合。
③冲头表面不干净,有防锈油或润滑油,新冲模表面粗糙或刻字冲头刻字太深有棱角。可将冲头擦净,调换不合格的冲模或用微量液体石蜡擦在刻字冲头表面使字面润滑。此外,如因机械发热而造成粘冲时应检查原因,检修设备。
④冲头与中模配合过紧造成吊冲。应加强冲模配套检查,防止吊冲。
还有一种解决粘模粘冲的方法在压片前,慢慢开动压片机,用大功率的红外灯烘烤压片机转盘。压片机运转一段时间后,冲头发热,上、下冲和中模温度升高,粘冲就不那么明显了。
(4)崩解延缓:指糖(粉)片不能在一定时间内完全崩解或溶解。
原因及解决方法:
①粘合剂粘性太强或用量过多,使颗粒过硕、过粗,造成崩解延缓。应选用适当的粘合剂,适量加入;粗颗粒可用摇摆式制粒机粉碎成细度适当的颗粒。
②崩解剂选择不当,用量不足,疏水性强的润滑剂用量太多,均易造成崩解延缓。可选用适当崩解剂并增加用量,适当减少润滑剂用量或选用亲水性润滑剂,加速糖(粉)片崩解。
③压片成型时压力过大,糖片过于坚硕。可在不松片的情况下减少压力解决。
④滚压法制取的颗粒往往太硬。可将粗颗粒粉碎成20~40目的颗粒,并增加崩解剂的用量和适当降低压片成型时的压片机的工作压力。
影响跳跳糖崩解的主要因素:
①主要原料与填充料的影响。应根据不同原料性质选用不同的崩解剂与其他辅料。
②生产过程的影响。如制粒的方法,崩解剂的干湿程度,压片机的压力与速度,泡腾片糖的硬度等均对崩解有不同程度的影响。
③贮存条件的影响。某些品种因贮放温度、湿度等条件不同,对崩解速度产生影响。
(5)跳跳糖变色、表面出现斑点。
原因及解决方法:
①颗粒过硬,或有色跳跳糖的颗粒松紧不匀时容易产生花斑。遇颗粒过硬时,应使所制颗粒松软一些,有色跳跳糖应采用酒精为润湿剂进行制粒,而不宜采用淀粉浆制粒,这样使制成的颗粒粗细较均匀,松紧较适当,压成的泡腾片糖不易产生花斑。
②风味物料与其它物料的色差大,在制粒前未能很好进行预处理,研磨细度不符合要求,混合时又能充分均匀,这样,极易产生花斑。此种情况只有返工。压片时用的润滑剂需经细筛筛过并与颗粒充分混匀时可以改善。
③跳跳糖中如含维C,在潮湿的环境里,与金属接触会产生变色。可使用抽湿机调控空气中的湿度,并减少与金属接触来避免。
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