Verfahren und Vorrichtung zur Herstellung von Schokolade-Grundmasse
Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung von Schokoladen-Grundmasse aus den Grundstoffen Kakaomasse, Kakaobutter, Milchpulver, Kristallzucker und Lecithin sowie eine Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens, insbesondere zur Herstellung von Tafelschokolade.
Gemäss dem im Schweizer Patent Nr. 490 810 bereits beschriebenen Verfahren und der Vorrichtung zur Herstellung von Schokoladen-Grundmasse kann auf den früher stets notwendigen Einsatz von Walzen für die Zerkleinerung der Schokoladen-Komponenten und ferner von Conchen für den ziemlich zeitaufwendigen, abschliessenden Veredelungsprozess verzichtet werden, was durch die Anwendung von Methoden möglich wurde, bei denen die Zerkleinerung der Komponenten ohne unerwünschte Veränderungen hindichtlich des Geschmackes usw., hervorgerufen durch die mit der Walzenbearbeitung einhergehende intensive Wechselwirkung zwischen Luft/Sauerstoff und der benachbarten Masse, zustande kommt. Die für das bislang übliche Walzen zwecks Zerkleinerung der Komponenten aufgewendete kinetische Energie ist in ihren Umwandlungsformen: Schallenergie, Wärme usw.
Ursache für die Qualitätsverschlechterung, die durch den zeitraubenden Conchierprozess wieder zu beheben war; und es kann daher darauf an, das Energieproblem in dem Sinne richtig zu lösen, dass unter Verzicht auf die für die Zerkleinerung eingesetzten, von den Walzen dargestellten schweren Massen hohen Energiebedarfes schnell rotierenden Zertrümmerungsaggregaten der Vorzug gegeben wird, deren Energiebedarf wesentlich geringer ist.
In konsequenter Verfolgung dieses Gedankens setzt sich die vorliegende Erfindung zum Ziel, dass auch auf die im oben genannten Schweizer Patent beschriebene relativ langsam rotierende und in ihrer Durchsatzleistung beschränkte Kugelmühle verzichtet werden kann, für die eine wesentlich grössere Energie aufzuwenden ist als für schnell rotierende Zertrümmerungsaggregate, um sie durch eine Mikromühle als Zertrümmerungsaggregat zu ersetzen, die hochtourig in ähnlicher Weise arbeitet wie das Schweizer Patent Nr. 490 810 genannte Veredelungsaggregat, und die dadurch die beiden Aufgaben der Zerkleinerung und der Veredelung gleichzeitig auszuführen vermag.
Das Verfahren zur Herstellung von Schokoladen Grundmasse aus den Rohstoffen Kakaomasse, Kakaobutter, Milchpulver, Kristallzucker und Lecithin ist daher erfindungsgemäss dadurch gekennzeichnet, dass das Milchpulver nach dem Abwiegen der für eine Charge erforderlichen Menge einem Trocknungsprozess unterworfen und der Kristallzucker nach dem Abwiegen dem getrockneten Milchpulver zugemischt wird, und dass anschliessend dem getrockneten Zucker-Milch-Gemisch Kakaomasse zugesetzt wird, die während des Zulaufs veredelt wird, und ferner Kakaobutter und Lecithin zugesetzt und alle Komponenten vermischt werden;
worauf die flüssige, grobdisperse Schokoladenmasse in einem weiteren Prozess dispergiert und entlüftet wird, und nachfolgend die entlüftete und dispergierte Schokoladenmasse auf 20 Mikron Teilchengrösse durch Mahlen unter Luftabschluss in mindestens 2 Durchgängen unter Kühlung der Masse mikronisiert wird.
Die Veredelung der Kakaomasse erfolgt dabei zweckmässig in der gleichen Weise, wie sie im Schweizer Patent Nr. 490 810 bereits beschrieben wurde, unter Verwendung eines Druckwellen erzeugenden Rotors, der bei mindestens 1000 U./Min. in einem rohrförmigen Stator umläuft, wobei der Abstand zwischen Stator und Rotor mindestens 2000 Mikron betragen soll. Der Rotor besitzt Mitnehmerleisten, welche das Gut in Drehbewegung versetzen, während an der Innenseite des Stators Rillen vorgesehen sind, durch deren Zusammenwirken mit den Mitnehmerleisten Druckwellen von absoluter Wirkungskonstanz hervorgerufen werden.
Die Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens ist dadurch gekennzeichnet, dass zur aufeinanderfolgenden Behandlung der Rohstoffe und der daraus gebildeten Zwischenprodukte an die Rohstoffbehälter für Zucker und Milchpulver anschliessend eine Waage angeordnet ist, und ferner ein Trockner vorgesehen ist.
der einerseits eine Zuführeinrichtung für das Milchpulver und anderseits eine Zuführeinrichtung für den Zucker aufweist, und der ferner mit einer Veredelungseinrichtung für die Kakaomasse und mit den Rohstoffbehältern für Kakaobutter und Lecithin in Verbindung steht, welcher Trockner ausserdem ein Mischaggregat zum Vermischen von Milchpulver, Zucker sowie Kakaomasse, Kakaobutter und Lecithin enthält; und dass an den Trockner anschliessend ein Entlüfter-Dispergator angeordnet ist und diesem mindestens zwei Mikromühlen nachgeschaltet sind.
Die Mikromühle ist hier bevorzugt eine kontinuierlich und unter Luftabschluss arbeitende Kolloidmühle, die ähnlich ausgebildet ist wie das Veredelungsgerät, jedoch statt der Rollen im Stator vorzugsweise Messer oder Korundsplitter besitzt, wodurch das Gut gleichzeitig gemahlen und veredelt wird. Sie ist selbst mit einer Kühleinrichtung ausgestattet. Dadurch können die beim vorbekannten Verfahren benötigten Behälter zur Zwischenkühlung wegfallen. Ihre Durchsatzleistung kann etwa 4000 kg/h und mehr betragen, gegenüber 1250 kg/h einer Kugelmühle.
Das erfindungsgemässe Verfahren und eine Vorrichtung zur Durchführung desselben werden anhand der Zeichnung in einem Ausführungsbeispiel näher erläutert, wobei die Zeichnung ein Fliessbild des kontinuierlichen Herstellungsverfahrens von Schokoladen-Grundmasse darstellt.
Gemäss der Zeichnung befindet sich in einem Vorratsbehälter 20 das Milchpulver, in einem Vorratsbehälter 21 der Kristallzucker, der Vorratsbehälter 22 enthält die Kakaomasse und der Vorratsbehälter 23 Kakaobutter und Lecithin. Das Milchpulver wird in der für eine Charge erforderlichen Menge auf einer Waage 24 abgewogen und dann einem Trockner 25 zugeleitet. In gleicher Weise wird der Kristallzucker in der für eine Charge erforderlichen Menge abgewogen und ebenfalls dem Trockner 25 zugeleitet.
Dieser Trockner mit einer beheizten Doppelwand für eine Aufheizung auf etwa 90 bis 950 C enthält ein Mischaggregat zur Vermischung des Milchpulvers und des Kristallzuckers und der ebenfalls dem Trockner 25 zugeleiteten weiteren Komponenten, und zwar der Kakaomasse, die aus dem Vorratsbehälter 22 über eine volumetrische Dosiereinrichtung 26 und eine Veredelungseinrichtung 27 dem Trockner zugeführt wird sowie ferner der Kakaobutter und dem Lcithin, die aus dem Vorratsbehälter 23 über eine Dosiervorrichtung 28 in den Trockner gelangen.
Die in dem Trockner 25 miteinander vermischten Komponenten werden nachfolgend in einen zwecks Kühlung doppelwandigen Behälter 29 abgelassen, in welchem Behälter ein Dispergator 30 exzentrisch angeordnet ist, durch den innerhalb weniger Minuten eine ausreichende Entlüftung der Masse erfolgt.
Aus dem Behälter 29 gelangt die entlüftete und dispergierte Schokoladenmasse anschliessend in eine Kolloid-Mühle 31, in welcher der Kristallzucker auf eine Teilchengrösse von etwa 20 Mikron zerkleinert wird und ferner auch die Kakaopartikel auf die gleiche Grö sseneinheit reduziert werden, wobei unter Luftabschluss gearbeitet wird. Mit einer solchen Kolloid-Mühle ist es auch möglich, den Kakao von der Bohne aus zu zertrümmern und in dem gleichen Aggregat zu veredeln.
Wegen der Erwärmung der Masse durch diesen Mahlvorgang ist die Kolloid-Mühle selbst mit einer Kühleinrichtung ausgestattet. Die Masse passiert zweckmässig mehrere gleich ausgebildete Kolloid-Mühlen, im zeichnerisch dargestellten Beispiel die weiteren Kolloid-Mühlen 32 und 33, wodurch eine entsprechend erhöhte Gesamtleistung der Anlage erreichbar ist. Da diese Kolloid-Mühlen eine Kühleinrichtung besitzen, ist eine Weiterförderung der Masse in besondere Behälter zwischen den Mühlen für ein Herunterkühlen nicht erforderlich. Eine innige Geschmacksverbindung der einzelnen Komponenten der Schokoladen-Grundmasse wird bereits in der hochtourig arbeitenden Kolloid-Mühle erreicht, so dass keine weitere Veredelungseinrichtung erforderlich ist.
Mit der beschriebenen Anlage ist durch Wegfall der im vorbekannten Verfahren notwendigen Zuckermühle, des Endveredlers sowie auf der Aggregate zur Zwichenkühlung eine weitere Vereinfachung und damit Senkung der Anlagekosten erzielt und ferner auch der Zeitaufwand für eine bestimmte Leistungseinheit erheblich gemindert.
Method and device for the production of chocolate base
The present invention relates to a method for producing a chocolate base from the raw materials cocoa mass, cocoa butter, milk powder, granulated sugar and lecithin, and to a device for carrying out the method, in particular for producing chocolate bars.
According to the method and device for the production of chocolate base already described in Swiss Patent No. 490 810, the previously always necessary use of rollers for comminuting the chocolate components and also of conches for the rather time-consuming, final refinement process can be dispensed with This was made possible by the use of methods in which the components are comminuted without undesirable changes in taste, etc., caused by the intensive interaction between air / oxygen and the neighboring mass that goes along with the roller processing. The kinetic energy used for the previously common rolling for the purpose of comminuting the components is in its transformation forms: sound energy, heat, etc.
Cause of the deterioration in quality, which had to be remedied by the time-consuming conching process; and it can therefore be a matter of solving the energy problem correctly in the sense that preference is given to rapidly rotating fragmentation units, whose energy consumption is significantly lower, without the heavy masses used for the comminution and high energy requirements, which are represented by the rollers.
In consequent pursuit of this idea, the present invention aims to dispense with the ball mill, which rotates relatively slowly and has a limited throughput rate, as described in the above-mentioned Swiss patent, and for which a significantly greater energy is required than for rapidly rotating fragmentation units, in order to replace it with a micro mill as a smashing unit, which works at high speed in a similar way to the finishing unit called Swiss Patent No. 490 810, and which is thus able to carry out the two tasks of crushing and finishing at the same time.
The process for the production of chocolate base mass from the raw materials cocoa mass, cocoa butter, milk powder, granulated sugar and lecithin is therefore characterized according to the invention in that the milk powder is subjected to a drying process after the amount required for a batch has been weighed and the granulated sugar is added to the dried milk powder after weighing is, and that then cocoa mass is added to the dried sugar-milk mixture, which is refined during the inflow, and also cocoa butter and lecithin are added and all components are mixed;
whereupon the liquid, coarsely dispersed chocolate mass is dispersed and deaerated in a further process, and subsequently the deaerated and dispersed chocolate mass is micronized to a particle size of 20 microns by grinding in the absence of air in at least 2 passes while cooling the mass.
The refinement of the cocoa mass is expediently carried out in the same way as has already been described in Swiss patent no. 490 810, using a rotor that generates pressure waves and operates at at least 1000 rpm. rotates in a tubular stator, the distance between stator and rotor should be at least 2000 microns. The rotor has driver strips, which set the product in rotary motion, while grooves are provided on the inside of the stator, through whose interaction with the driver strips pressure waves of absolute constancy are caused.
The device for carrying out the method is characterized in that a scale is arranged next to the raw material container for sugar and milk powder for the successive treatment of the raw materials and the intermediate products formed therefrom, and a dryer is also provided.
which on the one hand has a feed device for the milk powder and on the other hand a feed device for the sugar, and which is also connected to a refining device for the cocoa mass and with the raw material containers for cocoa butter and lecithin, which dryer also has a mixing unit for mixing milk powder, sugar and cocoa mass , Contains cocoa butter and lecithin; and that a deaerator-disperser is arranged next to the dryer and at least two micro-mills are connected downstream of this.
The micromill is preferably a colloid mill that works continuously and with exclusion of air, which is designed similarly to the refining device, but instead of the rollers in the stator preferably has knives or corundum splinters, whereby the material is ground and refined at the same time. It is itself equipped with a cooling device. As a result, the containers for intermediate cooling required in the known method can be omitted. Their throughput can be around 4000 kg / h and more, compared to 1250 kg / h of a ball mill.
The method according to the invention and a device for carrying out the same are explained in more detail with reference to the drawing in an exemplary embodiment, the drawing representing a flow diagram of the continuous production method for chocolate base mass.
According to the drawing, the milk powder is in a storage container 20, the granulated sugar is in a storage container 21, the storage container 22 contains the cocoa mass and the storage container 23 contains cocoa butter and lecithin. The milk powder is weighed out on a scale 24 in the amount required for a batch and then fed to a dryer 25. In the same way, the granulated sugar is weighed in the amount required for a batch and also fed to the dryer 25.
This dryer with a heated double wall for heating to around 90 to 950 C contains a mixing unit for mixing the milk powder and the crystal sugar and the other components that are also fed to the dryer 25, namely the cocoa mass, which is extracted from the storage container 22 via a volumetric metering device 26 and a refining device 27 is fed to the dryer as well as the cocoa butter and the lcithin which pass from the storage container 23 via a metering device 28 into the dryer.
The components mixed with one another in the dryer 25 are then drained into a double-walled container 29 for the purpose of cooling, in which container a disperser 30 is arranged eccentrically, through which the mass is adequately vented within a few minutes.
From the container 29, the vented and dispersed chocolate mass then passes into a colloid mill 31, in which the granulated sugar is crushed to a particle size of about 20 microns and the cocoa particles are also reduced to the same size unit, working in the absence of air. With such a colloid mill it is also possible to smash the cocoa from the bean and refine it in the same unit.
Because the mass is heated by this grinding process, the colloid mill itself is equipped with a cooling device. The mass expediently passes several identically designed colloid mills, in the example shown in the drawing, the further colloid mills 32 and 33, whereby a correspondingly increased overall performance of the system can be achieved. Since these colloid mills have a cooling device, it is not necessary to convey the mass into special containers between the mills for cooling down. An intimate taste connection of the individual components of the chocolate base mass is already achieved in the high-speed colloid mill, so that no further refinement equipment is required.
With the system described, a further simplification and thus lowering of the system costs is achieved by eliminating the sugar mill, the final refiner and the units for intermediate cooling required in the previously known process, and also the time required for a certain power unit is considerably reduced.