Когда речь заходит о производстве изделий из слоеного теста, воображение сразу же рисует аппетитные рассыпчатые круассаны, которые так и хочется попробовать. В этой связи возникает вопрос, а реально ли изготавливать в промышленных условиях слоеные изделия, напоминающие домашнюю выпечку? Ответ утвердительный. Но для этого в промышленном оборудовании должен быть реализован принцип бесстрессовой обработки теста, близкий по сути к ручным процессам изготовления хлеба и мучных кондитерских изделий. Компания Fritsch стала пионером в области разработки бесстрессовых технологий переработки теста, которые сегодня получили свое развитие в новейших решениях Fritsch.
Автоматизация & ручной труд
Вместе с тем, когда сегодня речь заходит о промышленном оборудовании, все чаще на передний план выходиттткой важный аспект, как автоматизация производства. Общая проблема дефицита рабочих кадров вносит свои коррективы в процессы модернизации производств. По этой причине все более востребованными становятся промышленные решения, которые способны обеспечить высокий уровень автоматизации производства и при этом сохранить возможность интеграции отдельных ручных операций с учетом специфики выпускаемой продукции и экономической целесообразности тотальной автоматизации. Что особенно важно на начальном этапе производства.
В компании Fritsch всеобщий тренд на автоматизацию уже не один десяток лет закладывается в основу перспективных разработок оборудования для хлебопекарной и кондитерской отраслей. Отличный пример реализации автоматизированных технологий Fritsch, в частности, — производство круассанов и других изделий, в которых реализуется сходный принцип сворачивания теста. Рассмотрим несколько основных технологических этапов производства популярных слоеных изделий.
Выработка слоеного теста
В зависимости от целевой производительности участка предлагается два основных варианта организации выработки слоеного теста: полуавтоматический процесс производства конечных отрезков тестового полотна и автоматизированное изготовление непрерывного тестового полотна.
Индустриальный участок ламинирования невысокой производительности (300-500 кг теста в час) обычно комплектуется полуавтоматическим оборудованием: тестораскаточными машинами с реализацией автоматизированных алгоритмов раскатки (машины с механическим управлением оставим за скобками данного материала). В этом случае многочисленные итерации раскатки теста по мере увеличения количества слоев реализуются в автоматическом режиме, тогда как операции выкладывания тестового блока на транспортер, закладка маргарина, складывание теста, поперечное перекладывание, установка/ снятие скалки выполняются оператором вручную.
В частности, тестораскаточная машина Fritsch Rollfix 700 обеспечивает высокий уровень производительности и одновременно привносит собственный машинный интеллект в процесс ламинирования теста. Продвинутое, но дружелюбное к пользователю электронное управление практически полностью освобождает человека от проявления своей квалификации: достаточно лишь выбрать на сенсорном дисплее нужную программу раскатки (в данном случае пиктограмму с круассаном) и соответствующую рецептуру переработки. После этого машина уже сама будет подсказывать оператору, что и на каком этапе ему делать.
Напомним, что вначале на ленту транспортера тестораскаточной машины помещается стандартная порция теста, которую Rollfix 700 последовательно раскатывает до определенной толщины. По завершении предварительной раскатки оператору остается подравнять кромки тестового пласта, после чего, по соответствующей анимированной подсказке на дисплее, поместить маргарин в центр тестового пласта, а затем запечатать его тестом в виде конверта. Тестораскаточная машина снова начинает раскатывать тесто со слоем маргарина внутри. Затем оператор увеличивает количество слоев теста, сложив раскатанное полотно дважды внахлест и снова передает инициативу тестораскаточной машине. При этом в соответствии с выбранной программой умная машина автоматически посыпает мукой раскатываемое тестовое полотно и ленту транспортера. Оператор последовательно проделывает описанные операции складывания и поперечного разворота сложенного теста в соответствии с программой ламинирования и заданным количество слоев.
По завершении программы ламинирования теста машина Fritsch Rollfix 700 обеспечивает автоматическую намотку раскатанного теста на установленную оператором скалку. Подготовленное таким образом тестовое полотно готово для передачи на формовочную линию. Закончив работу, оператор производит сухую очистку оборудования: в тестораскаточной машине Rollfix, как и в остальных решениях Fritsch, реализован принцип гигиеничного инжиниринга, что существенно упрощает оператору процесс чистки оборудования.
Полностью в автоматическом режиме
Однако рано или поздно наступает момент, когда уже нецелесообразно обеспечивать растущие потребности производства в слоеном тесте (свыше 800 кг теста в час) посредством кратного увеличения персонала и числа задействованных тестораскаточных машин. Возникает необходимость в выработке бесконечного тестового полотна для его непрерывной подачи на автоматическую линию формования. В этом случае имеет смысл модернизировать участок выработки слоеного теста с помощью установки полноценной автоматической линии слоения.
Отличным примером такого решения является линия Fritsch Laminator 3000, которая обеспечивает надежную выработку слоеного теста в диапазоне от 500 кг до 7 тонн теста в час. Ей под силу перерабатывать широкий спектр рецептур: от сдобного песочного, слоеного, слоено-дрожжевого и дрожжевого теста до мягкого и влажного теста для «деревенской» выпечки типа багетов или чиабатты. Каждый компонент линии Laminator 3000 вносит свой значимый вклад в обеспечение высочайшего качества будущего конечного продукта, начиная с формования тестового полотна, слоения, щадящего раскатывания и до передачи сформированного тестового полотна в перерабатывающую линию.
Важная особенность Laminator 3000 -бесстрессовый характер переработки теста, аналогичный тому, что реализуется в ручном производстве артизанского хлеба. Этому, в частности, способствует сателлитный узел раскатки, который обеспечивает более плавное изменение толщины тестового клина в процессе уменьшения толщины тестового полотна. Одновременно применение ленточных транспортеров для выполнения этапов слоения исключает сдавливание теста и стрессовое воздействие на него.
Формование скатанных тестовых изделий
Если сделать круассан руками довольно просто, то автоматизация этого процесса потребовала от инженеров-машиностроителей решения целого ряда нетривиальных задач: получить одинаковые заготовки, правильно их позиционировать, а потом скрутить все до единой одинаковым образом, чтобы на выходе получить много аккуратных, идеально выполненных круассанов. Также необходимо помнить о принципах бережливого производства, а следовательно, стремиться свести образование отходов формования к нулю. И с этой задачей инженеры компании Fritsch справились на отлично. Венцом их усилий стала уникальная формовочная линия Fritsch Multiflex M700.
Обладая всеми преимуществами модульной компоновки, линия Fritsch Multiflex M700 предлагает множество вариантов компоновки. Каждая формовочная линия собирается на производстве в соответствии с конкретным техническим заданием. Например, в случае дискретной подачи тестовых полотен в начальной секции линии предусматривается приемный участок для установки скалки с тестом и дополнительный модуль — калибратор, который призван обеспечить требуемую равно-толщинность тестового полотна перед его подачей к формующим агрегатам. Часть модулей линии имеет стационарное исполнение. Другие функциональные компоненты предлагаются в мобильном исполнении (например, дозатор начинки), что предполагает возможность их удаления из линии, когда они не используются.
Одновременно модульная конструкция формовочной линии Fritsch Multiflex M700 предусматривает возможность интеграции соответствующей рабочей зоны для выполнения ручных операций: сложные варианты формования или декорирования изделий, выкладки цельных ингредиентов (шоколада, мармелада, фруктов, цельных орехов, ломтиков ветчины, сыра, тефтелей, котлет, сосисок и т. д.), ручного дозирования жидких и вязких ингредиентов. Например, при производстве сосисок в слоеном тесте в линии можно предусмотреть соответствующий участок ручной загрузки, на котором оператор вручную выкладывает сосиски на тестовое полотно по специальным меткам, наносимым на него автоматически.
Вместе с тем поточный принцип работы линии позволяет эффективно автоматизировать большую часть формовочных операций.
Для автоматической отсадки начинок предлагаются мобильные дозаторы в различных вариантах исполнения. Точное дозирование гомогенных масс (шоколадного крема, джема) осуществляется посредством начиночных станций, в основе которых используются поршневые дозаторы. Данный вид оборудования обеспечивает высокую точность отсадки начинки как с точки зрения объема, так и позиционирования на тестовом полотне с учетом последующей порционной резки. Шнековые дозаторы в свою очередь применяются для прецизионной отсадки начинок с цельными включениями в виде ягод, орехов, фрагментированных продуктов и фарша. Дозирование с помощью шнека позволяет предотвратить нежелательное перетирание цельных продуктов и их фракций.
Особого упоминания заслуживает гильотинный модуль Fritsch, который демонстрирует много талантов автоматизированного производства. В нем осуществляется продольная нарезка тестового полотна на равные полосы посредством дисковых ножей. Далее особый поворотный штамп производит последовательную вырубку треугольных заготовок из тестовых полос. Причем он позволяет делать как простые поперечные резы, в результате которых образуются заготовки прямоугольной или квадратной формы, так и косые резы без образования отходов для формирования заготовок для круассанов, багетов и рогаликов. В простейшем случае штамп способен обеспечить скорость работы до 45 тактов в минуту. Причем, несмотря на высокий темп, штамп работает в предельно щадящем режиме порционирования теста, что позитивно отражается на качестве готового изделия. Формование треугольных заготовок под круассаны или рогалики требует от гильотинного модуля куда более продвинутой кинематики. Безотходный раскрой тестового полотна на треугольные заготовки создает определенные вызовы для автоматизации последующей операции скручивания круассанов, поскольку при таком раскрое заготовки размещаются, чередуясь навстречу друг другу. Для надежного автоматического свертывания их необходимо сориентировать единообразно.
С этой целью высечной штамп гильотинного модуля проделывает последовательно несколько операций. Каждый раз он попеременно производит косой рез полос теста для вырубки треугольных заготовок из слоеного теста. Одновременно умный механизм осуществляет захват первой образованной шеренги треугольников, после чего разворачивает их на 90° и укладывает обратно на ленту. Таким образом, после поворота треугольные тестовые заготовки располагаются на транспортере продольно в один ряд, широкой стороной вперед. В этом случае максимальный темп порционирования может достигать 20 тактов в минуту.
Однако, прежде чем дорожка из треугольных заготовок поступает в модуль скручивания, необходимо обеспечить определенную одинаковую дистанцию между заготовками, что достигается посредством разгонного транспортера.
Завершающие операции формовки осуществляются в не менее уникальном модуле скручивания Fritsch CSV. Стабильное сворачивание изделий в нем обеспечивается благодаря надежной фиксации заготовки посредством вакуума. Причем за счет применения специальных сменных кассет вакуум обеспечивается локально, непосредственно в зоне под тестовой заготовкой, что позволяет минимизировать энергозатраты. Сворачивание тестовых заготовок происходит при их движении вперед широкой частью относительно неподвижного сетчатого полотна, расстеленного над транспортером. Более того, вакуумный принцип фиксации делает модуль CSV универсальным, позволяя тому справляться с широким ассортиментом изделий: с начинкой и без, с плотной закруткой или более свободно свернутых, при неизменно высоком качестве реализации процесса.
Особые знаки качества
В заключение добавим несколько финальных штрихов к описанию линии Fritsch Multiflex M700. Максимальная производительность линии Fritsch Multiflex M700 может достигать 3600 изделий в час (один круассан в секунду). При этом длина типовой линии составляет всего 7 метров. Это обстоятельство существенно облегчает возможности по интеграции оборудования с учетом возможных ограничений по доступной площади.
Благодаря равнотолщинности подаваемого на формовку тестового полотна и высокоточному процессу порционирования теста на выходе из линии образуются одинаковые по размеру и массе готовые изделия, что впоследствии минимизирует торговые потери и облегчает формирование стандартных по массе упаковок.
Продуманная модульная конструкция линии Fritsch Multiflex M700 в сочетании с совершенной системой управления обуславливает минимальное время и легкий процесс переналадки на производство других ассортиментных позиций — хлебных палочек, багетов, рогаликов и иных изделий с начинками или без. Например, на этой же линии можно в автоматизированном режиме производить сосиски в слоеном тесте, которые буквально сами продают себя благодаря необычайно аппетитному внешнему виду.
С учетом широкого распространения и развития современных стандартов обеспечения пищевой безопасности (ХАССП, ISO/FSSC 22000) к современному промышленному оборудованию предъявляются соответствующие строгие требования. Линия Fritsch Multiflex M700 является отличным примером реализации стандартов гигиеничного дизайна в оборудовании. Во-первых, в транспортерах реализован механизм быстрого ослабления натяжения конвейерной ленты для облегчения сухой уборки соответствующих опорных поверхностей транспортера. Во-вторых, конструкцией функциональных модулей предусмотрен облегченный доступ ко всем экранированным полостям; широко применяются быстросъемное крепление оснастки и элементов, предусматривающих обслуживание. Причем демонтаж съемных элементов может производиться без использования специальных инструментов и больших усилий. В-третьих, изготовление всех компонентов линии из нержавеющей стали и пластмасс, допущенных для применения в пищевом оборудовании, создает необходимые предпосылки для надежного обеспечения самых жестких гигиенических требований, предъявляемых сегодня к пищевому оборудованию.