DE102005029210B4

DE102005029210B4 - Verfahren zur Herstellung von Schokolade

Info

Publication number: DE102005029210B4
Application number: DE200510029210
Authority: DE
Inventors: Eberhard Dipl.-Ing. Lipp (FH)
Original assignee: Lipp Mischtechnik GmbH
Current assignee: Lipp Mischtechnik GmbH
Priority date: 2005-06-22
Filing date: 2005-06-22
Publication date: 2009-10-22
Anticipated expiration: 2025-06-23
Also published as: DE102005029210A1

Abstract

Verfahren zur Herstellung von Schokolade mit einer ein Conchiermischwerk aufweisenden Conche, in der Produktmasse durch Mischen geschert und erwärmt wird, dadurch gekennzeichnet, dass die Drehzahl des Conchiermischwerks so gewählt wird, dass sich im eigentlichen Mischvorgang eine Froudezahl ergibt von Fr = 2,0 bis Fr = 9,0, vorzugsweise von Fr = 3 bis Fr = 7 und wobei das Mischen erfolgt mit einer über dem Conchiermischwerk eingebrachten Leistungsdichte von 60 bis 200 kW/t Produktmasse, vorzugsweise 80 bis 120 kW/t.

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung von Schokolade mit einer ein Conchies mischwerk aufweisenden Conche, in der Produktmasse durch Mischen geschert und erwärmt wird.
Das Verfahren zur Herstellung von Schokolade mit einer Conche ist allgemein bekannt. Hierbei wird eine Charge aus Kakaomasse, Fett (insbesondere Kakaobutter) sowie Zucker und gegebenenfalls Milchpulver gemischt, anschließend zerkleinert und schließlich in der Conche unter Temperatursteuerung conchiert, wobei flüchtige Bestandteile der Produktmasse in Form von Wasser und organischen Säuren mittels eines durch die Conche geleiteten Gases (insbesondere Luft) entfernt werden, wobei Reaktionen zwischen den organischen Bestandteilen und den reaktiven Kohlehydraten der Kakaomasse bzw. der Milch zur Geschmacksentwicklung beitragen. Abschließend werden Fett und Emulgatoren, insbesondere in Form von Kakaobutter und Lecithin zugegeben und dispergiert sowie gegebenenfalls auch noch Geschmacksstoffe.
Nach den bisherigen Erkenntnissen sind die Temperatur- und sonstigen Arbeitsbedingungen genau zu steuern, die für den Prozess der Bearbeitung der Produktmasse in der Conche Voraussetzung sind. Dabei hat insbesondere die Temperaturführung einen Einfluss auf die Trocknungsgeschwindigkeit der Produktmasse und auch auf die Geschmacksnote der zu erreichenden Schokolade.
Im Wesentlichen wird bei dem Conchieren das im Wesentlichen pulverige Rohmaterial mit einer Partikelgröße von ca. 20 bis 40 μm in eine fließfähige Masse überführt. Dabei ist die Viskosität dieser Masse im Wesentlichen be stimmt durch den Fettgehalt, die Menge an Emulgator und auch den Wassergehalt.
Das Wasser wird vor allem durch der Schokoladenmasse zugesetztes Milchpulver eingetragen, woraus folgt, dass die Rohprodukte für „dunkle” Schokolade je nach Milchgehalt weniger Wasser enthalten und bei Produkten ohne Milchanteil der Wassergehalt vernachlässigbar ist und bei diesen Qualitäten dann das Entfernen von Wasser beim Conchieren entfällt.
Somit werden durch die Temperatur und die beim Conchieren entstehende Scherung die Fette freigesetzt und die Feststoffpartikel in der Fettmatrix dispergiert. Je stärker geschert wird, desto mehr Fett steht zum Dispergieren zur Verfügung und desto niedriger wird am Ende die Viskosität der Produktmasse sein.
Um die gewünschte Geschmacksqualität zu erhalten, wurde bisher insbesondere eine lange Conchierdauer als vorteilhaft angesehen. Allerdings ist für die Wirtschaftlichkeit der Schokoladenherstellung diese notwenige Conchierzeit von erheblicher Bedeutung: Bei üblicher Vollmilchschokolade wird zwischen 6 und 12 h conchiert und bei dunkler Schokolade zwischen 8 und 16 h. Um hier einen entsprechenden Durchsatz zu erreichen, werden Conchen in erheblicher Größe gebaut. Ein Fassungsvermögen von 6 t Schokolade ist üblich, allgemein gibt es Conchen mit einem Fassungsvermögen zwischen 1 t bis 12 t Inhalt.
In der DE 693 31 468 T2 wird z. B. ein Verfahren zur Herstellung von Schokolade beschrieben, bei dem in einem Conchiervorgang eine vorbestimmte Leistungszufuhr konstant gehalten wird. Dabei wird ein Gesamtenergieeintrag von etwa 80 Kilowattstunden pro Tonne (kWh/t) Produkt in die Schokolade eingebracht.
Dies wird mit einem Motor mit etwa 110 kW betrieben, wobei in dieser Anmeldung außerdem eine Masse von 6,62 t angegeben wird, die mit einer entsprechenden Anlage bearbeitet werden sollen. Damit ergibt sich eine mögliche maximale Leistungsdichte von unter 17 kW/t.
In der DE 195 22 845 A1 wird beschrieben, den Antriebsmotor einer Conche mit konstanter Leistung zu betreiben. Wird ein Maximalwert der benötigten Leistung überschritten, wird Flüssigkeit zugesetzt, um eine Verdünnung des conchierten Materials zu erreichen und damit eine Absenkung der für den Antrieb des Motors benötigten Leistung.
In der DE 42 21 315 A1 wird eine spezielle Form für ein Versalbungswerkzeug in einer Conche beschrieben.
In der DE 35 02 446 A1 wird ein Verfahren beschrieben, um Crumb herzustellen. Dabei sollen Wasser und Wärme in Form von Dampf zugeführt werden.
In der EP 0 476 376 B2 wird ausgeführt, dass unterschiedliche Schokoladeneigenschaften und -qualitäten praktisch ausschließlich durch einen unterschiedlichen Energieeintrag während der zäh-plastischen Phase der Schokolademasse bestimmt sind. Unter diesem Aspekt wird auch der Energiesummenwert, der während der zäh-plastischen Phase der Conche zugeführten Energie gebildet. Es werden aber keine konkreten Angaben gemacht, für die in eine zu conchierende Schokoladenmasse einzuleitende Energiemenge bzw. die hierfür notwendige Leistungsdichte.
Bei der US 41 51 308 A wird die Herstellung eines Weichbonbons beschrieben. Dies ist grundsätzlich nicht mit dem erfindungsgemäß beanspruchten Verfahren zur Herstellung von Schokolade zu vergleichen.
Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, ein Verfahren anzugeben, mit dem die Conchierzeit erheblich verkürzt werden kann.
Diese Aufgabe wird mit den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst. Verkaufte Ausgestaltungen sind in den Unteransprüchen genannt.
Erfindungsgemäß ist es, dass das Mischen in der Conche mit einer eingebrachten Leistungsdichte erfolgt von 60 bis 200 kW/t Produktmasse, vorzugsweise mit einer Leistungsdichte von 80 bis 120 kW/t.
Der Erfindung liegt jetzt die Erkenntnis zugrunde, dass für die Endqualität der Schokolade im Wesentlichen die Feinstverteilung der Feststoffpartikel in der Fettmatrix von Bedeutung ist. Die chemischen Prozesse während des Conchierens sind demgegenüber von nachgeordneter Wichtigkeit. Die überraschende Erkenntnis der Erfindung liegt darin, dass die Feinverteilung der Feststoffpartikel in der Fettmatrix in erster Linie abhängig ist von der Leistungsdichte, mit der die Produktmasse in der Conche gemischt wird. Je höher die Leistungsdichte, desto feiner werden die Feststoffe letztlich in der Fettmatrix verteilt. Bisher ging man allgemein davon aus, dass lediglich die eingebrachte Energiemenge von Relevanz ist.
Sehr gute Ergebnisse hat man bei dem Verfahren gemäß der Erfindung erzielt mit den eingebrachten Leistungsdichten von 60 bis 200 kW/t Produktmasse, wobei sich die besten Ergebnisse zeigten bei einer Leistungsdichte von 80 bis 120 kW/t Produktmasse.
Es sei noch mal darauf hingewiesen, dass nach dem bisherigen Stand der Technik Leistungsdichten von lediglich etwa 25 kW/t vorgeschlagen werden, denn die bisher üblichen Conchen haben bei einem Fassungsvermögen von etwa 6 t Schokolade eine installierte Leistung für das Mischen von ca. 160 kW und bei Conchen mit einem Fassungsvermögen von ca. 12 t von etwa 300 kW.
Weiterhin hat sich herausgestellt, dass bei einer derart hohen eingebrachten Leistungsdichte, wie sie jetzt erfindungsgemäß vorgeschlagen wird, der Gesamtenergieeintrag beschränkt werden kann auf einen Bereich zwischen 60 bis 200 kWh/t Produktmasse, vorzugsweise etwa 70 bis 90 kWh/t.
Auch hier ist der Vergleich zu den bisher bekannten Gesamtenergieeinträgen zu sehen, die bis zu 300 kWh/t und mehr betragen haben.
Mit dem hier beschriebenen erfindungsgemäßen Verfahren sind somit nicht nur höhere Durchsätze möglich, sondern auch geringere Energiekosten je Tonne Fertigschokolade realisierbar. Dies bedeutet einen erheblichen Kostenvorteil.
Bei dem erfindungsgemäßen Verfahren ist die Drehzahl des Conchiermischwerkes so zu wählen, dass sich im eigentlichen Mischvorgang eine Froudezahl ergibt von Fr = 2,0 bis Fr = 9,0, vorzugsweise von Fr = 3,0 bis Fr = 7,0, besonders bevorzugterweise von mindestens Fr = 5.
Die Froudezahl ermittelt sich dabei nach folgender Formel:
mit

v: = Umfangsgeschwindigkeit [m/s]
R: = Radius [m]
g: = Erdbeschleunigung [m/s²]

Während im Stand der Technik sich die Mischorgane der Conche während des Befüllvorganges, bis die gewünschte Maximalbefüllung erreicht ist, mit einer Drehzahl bewegen, die bei einer Größenordnung von Fr = 0,2 bis Fr = 1,0 liegt, wird für den erfindungsgemäßen Mischvorgang vorgeschlagen, dass das Mischwerk von Beginn an mit höheren Drehzahlen arbeitet, so dass bereits während des Befüllvorganges Fr = 2,0 bis Fr = 9,0, vorzugsweise Fr = 3,0 bis Fr = 7,0 erreicht wird. Die sich daraus ergebende hohe Scherkrafteinleitung ist für die gewünschte eingebrachte Leistungsdichte von Vorteil.
Grundsätzlich ist es natürlich auch notwendig, die in die Produktmasse eingebrachte Energie wieder abzuführen, ohne dass es zu unerwünschten geschmacklichen Veränderungen kommt. Die Energieabfuhr wird somit außer durch den während des Conchiervorganges abgeführten Wasserdampf auch über eine Kühlung der Conchenwände erreicht.
Damit sich an den Conchenwänden bildende Grenzschichten abgelöst werden, werden am Conchiermischwerk entsprechende Abstreifer angebracht, die einen entsprechenden Energieaustrag aus der Produktmasse gewährleisten können. Diese Abstreifer sind vorzugsweise direkt an den Mischschaufeln des Mischers befestigt. An dieser Stelle sei noch einmal darauf hingewiesen, dass der Energieeintrag als solcher grundsätzlich über das Mischwerkzeug in die Produktmasse eingebracht wird, also nicht über die Conchenwand.
Dabei können die die Produktmasse bildenden Feststoffteilchen von Zucker, Kakaomasse und Milchpulver insbesondere bereits während des Befüllvorganges der Conche mit in dieser angeordneten Rotor-Stator-Mühlen intensiv in der Fettmatrix dispergiert werden. Hierdurch wird während des Befüllvorganges schnell eine hohe Homogenität der Produktmasse erzielt, die dann die besten Voraussetzungen bietet, um bei den erfindungsgemäß eingebrachten hohen Leistungsdichten die gewünschten Produkteigenschaften zu erreichen.

Claims

Verfahren zur Herstellung von Schokolade mit einer ein Conchiermischwerk aufweisenden Conche, in der Produktmasse durch Mischen geschert und erwärmt wird, dadurch gekennzeichnet, dass die Drehzahl des Conchiermischwerks so gewählt wird, dass sich im eigentlichen Mischvorgang eine Froudezahl ergibt von Fr = 2,0 bis Fr = 9,0, vorzugsweise von Fr = 3 bis Fr = 7 und wobei das Mischen erfolgt mit einer über dem Conchiermischwerk eingebrachten Leistungsdichte von 60 bis 200 kW/t Produktmasse, vorzugsweise 80 bis 120 kW/t.
Verfahren gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Gesamtenergieeintrag zwischen 60 bis 200 kWh/t Produktmasse beträgt, vorzugsweise 70 bis 90 kWh/t.
Verfahren gemäß einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Drehzahl des Conchiermischwerks während des Befüllens der Conche so gewählt wird, dass sich im Mischvorgang eine Froudezahl ergibt von Fr = 2,0 bis 9,0, vorzugsweise von Fr = 3,0 bis Fr = 7,0.
Verfahren gemäß einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass mit am Conchiermischwerk angebrachten Abstreifern Grenzschichten an der Conchenwand abgelöst werden.
Verfahren gemäß einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass in der Conche mit Rotor-Statormühlen Feststoffteile von insbesondere Zucker, Kakaomasse oder Milchpulver intensiv in eine Fettmatrix dispergiert werden.