DE102004019542C5

DE102004019542C5 - Vorrichtung zum Verarbeiten einer gekochten Süßwarenmasse

Info

Publication number: DE102004019542C5
Application number: DE200410019542
Authority: DE
Inventors: Johannes Gierlings; Heinz Jahnke; Hans Gerstenhöfer
Original assignee: Robert Bosch GmbH
Current assignee: Syntegon Technology GmbH
Priority date: 2004-04-22
Filing date: 2004-04-22
Publication date: 2014-09-25
Anticipated expiration: 2024-04-23
Also published as: DE102004019542A1; DE102004019542B4

Abstract

Vorrichtung (10) zum Verarbeiten einer gekochten Süßwarenmasse, mit einem einen Einlass (35) für die Süßwarenmasse aufweisenden Behälter (15), einem im Behälter (15) angeordneten, vorzugsweise trichterförmig ausgebildeten Zwischenboden (20), der den Behälter (15) in einen Ausdampfraum (17) zum Trennen gasförmiger Bestandteile aus der Süßwarenmasse und einen Sammelraum (18) für die verbleibende, flüssige Süßwarenmasse unterteilt, einem von einer Ventileinrichtung (22) verschließbaren, den Ausdampfraum (17) und den Sammelraum (18) miteinander verbindenden Durchlass (21) und einem im oberen Bereich des Ausdampfraumes (17) angeordneten Auslass (26) für die ausgedampften, gasförmigen Bestandteile der Süßwarenmasse, wobei der Einlass (35) in dem Ausdampfraum (17) vorzugsweise stutzenförmig ausgebildet ist und die Süßwarenmasse tangential an die Innenwandung (37) des Ausdampfraumes (17) strömen lässt, dadurch gekennzeichnet, dass die Innenwandung (37) zumindest im Bereich des Ausdampfraumes (17) und eines oberen Abschlussbereichs (40) des Ausdampfraumes (17) isoliert bzw. beheizbar ausgebildet ist, derart, dass durch gezieltes Überströmen der Innenwandung (37) durch die Süßwarenmasse die Innenwandung (37) eine Temperatur oberhalb der Kondensationstemperatur der gasförmigen Bestandteile der Süßwarenmasse aufweist, wobei der Einlass (35) innerhalb des Ausdampfraumes (17) einen rohrförmigen bzw. rohrschnittartigen Abschnitt (36) aufweist, wobei der Ausdampfraum (17) im Einlassbereich einen zylindrischen Querschnitt aufweist und wobei der Abschnitt (36) eine der Form der Innenwandung (37) angepasste Krümmung aufweist, wobei der Ausdampfraum (17) einen trichterförmigen bzw. gewölbten oberen Abschlussbereich (40) aufweist und wobei der Auslass (26) in dem Abschlussbereich (40) angeordnet bzw. tangential an den Abschlussbereich (40) angesetzt ist, wobei der Auslass (26) für die gasförmigen Bestandteile oberhalb des Einströmbereiches (38) der Süßwarenmasse in den Ausdampfraum (17) in etwa in Deckung mit dem Einströmbereich (38) angeordnet ist.

Description

Stand der Technik
Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Verarbeiten einer gekochten Süßwarenmasse nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1.
Eine derartige Vorrichtung ist aus der DE 40 19 916 A1 bekannt. Die Konstruktion bisheriger, zu diesem Zweck gebauter Ausdampfräume orientierte sich hauptsächlich an den Erfordernissen einer Reduzierung der Strömungsgeschwindigkeit beim Einströmen der Süßwarenmasse in den Ausdampfraum, um damit eine bessere Trennung zwischen der Flüssigphase und den gasförmigen Bestandteilen zu erreichen. Die in der Praxis verwendeten Einlässe wiesen daher insbesondere eine Querschnittserweiterung im Einlaufbereich auf. Die Anordnung der Einlassbereiche war weiterhin derart gewählt, dass eine möglichst gute Einsehbarkeit der einlaufenden Masse ermöglicht werden sollte. Dem Einfluss des Trocknungsgrades im Ausdampfraum und den sich daraus ergebenden Einflüssen auf das weiter zu verarbeitende Produkt wurde bisher jedoch im Wesentlichen keine Beachtung geschenkt. Es kam daher immer wieder zu Kondensatbildung im Ausdampfraum, d. h. die eigentlich im Ausdampfraum zu separierende gasförmige Phase kondensierte und geriet so zusammen mit der Süßwarenmasse in den sich an den Ausdampfraum anschließenden Sammelraum. Die sich daraus ergebenden negativen Einflüsse äußerten sich unter anderem in einer Inhomogenität der Masse, welche bei den nachfolgenden Verarbeitungsschritten zu Problemen führen konnte.
Aus der DE 10 33 018 B ist ein Zuckerkocher mit Kochschlange bekannt. Zur Unterbindung einer Zuckernebelbildung in einem Brüdenausdampfraum wird eine tangentiale Einführung des Kochschlangenendes in den Ausdampfraum vorgeschlagen. Dabei tritt eine bekannte Zyklonwirkung auf, die nahezu restlos die Zuckerteilchen von den Dampfteilchen trennt. Durch die beinahe stoßlose Überführung des Gemischstrahles in eine Kreislaufströmung wird eine Nebelbildung fast gänzlich unterbunden.
Aus der DE 75 14 479 U ist eine Vorrichtung zum kontinuierlichen Herstellen von Weichkaramel-, Toffee- und ähnlichen Süßwarenmassen bekannt. Aus dem Auslauf eines Zuckermassekochers fließt in einen Behälter eine im wesentlichen aus Zucker, Glukose, Milch und Fett bestehende heiße Masse. Während der Verweilzeit der Masse im Behälter karamelisieren deren Bestandteile nach dem Maillard-Prozess. Dazu wird die Temperatur der Masse während einer bestimmten Zeit, welche von der erwarteten Bräunung abhängt, von der Wärme eines durch die Heizschlange geführten Heizmittels aufrecht erhalten.
Aus der DE 3048904 A1 sind ein Verfahren und eine Vorrichtung zur kontinuierlichen Herstellung von Hartzuckermassen offenbart. Wandungen und Boden einer Ausdampfkammer bestehen aus Doppelwänden, deren Hohlräume an eine Dampfheizung anzuschließen sind.
Aufgabe der Erfindung ist, es Kondensatbildung im Ausdampfraum zu verhindern. Diese Aufgabe wird durch die Merkmale des Anspruchs 1 gelöst.
Vorteile der Erfindung
Die erfindungsgemäße Vorrichtung zum Verarbeiten einer gekochten Süßwarenmasse mit den kennzeichnenden Merkmalen des Anspruchs 1 hat den Vorteil, dass eine Kondensatbildung im Ausdampfraum weitestgehend verhindert wird, sodass keine Bestandteile einer kondensierten gasförmigen Phase in den Sammelraum gelangen und mit der Süßwarenmasse weiterverarbeitet werden. Daraus resultiert eine hohe Qualität und eine hohe Prozesssicherheit der zu verarbeitenden Süßwarenmasse. Dies wird im Wesentlichen dadurch erreicht, dass durch eine geführte Überströmung bzw. Benetzung der Innenwandung des Ausdampfraumes in Zusammenhang mit isolierten bzw. beheizten Wandungen des Ausdampfraumes eine Kondensation von gasförmigen, flüchtigen Phasen vermieden wird.
Um eine gleichmäßige geführte Überströmung der Innenwandung des Ausdampfraumes mit geringem vorrichtungstechnischem Aufwand zu ermöglichen, ist der Einlass der Süßwarenmasse im Ausdampfraum erfindungsgemäß als Rohrelement oder rohrähnliches Element ausgebildet, welches auf einfache Art und Weise durch eine entsprechende Krümmung der Form der Innenwandung des Ausdampfraumes angepasst werden kann. Erfindungsgemäß ist weiterhin ein kuppelförmiger Abschlussbereich des Ausdampfraumes, in dem auch der Auslass angeordnet ist. Durch den kuppelförmigen Abschlussbereich lassen sich die gasförmigen Bestandteile sehr leicht einfangen und können sich nicht in Toträumen festsetzen.
Zeichnung
Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung dargestellt und wird nachfolgend näher erläutert. Es zeigen:
1 eine Vorrichtung zur Verarbeitung einer gekochten Süßwarenmasse in einer vereinfachten schematischen Darstellung und
2 den oberen Bereich eines Behälters zum Trennen der flüssigen Phase von der gasförmigen Phase der Süßwarenmasse in einer perspektivischen Ansicht.
Beschreibung des Ausführungsbeispiels
In der 1 ist eine Vorrichtung 10 zum Herstellen bzw. Verarbeiten von Bonbonmassen vereinfacht dargestellt. Derartige Süßwarenmassen, wie sie beispielsweise für Bonbons verwendet werden, bestehen zunächst aus einer wässrigen Lösung, d. h. aus Zucker bzw. Glukose und Wasser, welche nach dem Ausdampfen durch Zugeben von in der Regel temperaturempfindlichen Aromen oder Farbstoffen vervollständigt wird.
Die wässrige Lösung gelangt zunächst in einen Durchlauferhitzer 11. Der Durchlauferhitzer 11 hat einen Dampfraum 12, in dem eine Rohrschlange 13 angeordnet ist. Zum Fördern der wässrigen Lösung in die Rohrschlange 13 dient eine Pumpe 14. Die so im Durchlauferhitzer 11 erhitzte und unter Druck stehende Süßwarenmasse gelangt anschließend in einen Behälter 15.
Der Behälter 15, welcher bevorzugt einen zylindrischen Querschnitt aufweist, hat in seinem oberen Bereich einen Ausdampfraum 17, welcher auch als Brüdentrennraum bezeichnet wird, und in einem unteren Bereich einen Sammelraum 18. Die Trennung zwischen dem Ausdampfraum 17 und dem Sammelraum 18 erfolgt mittels einer trichterförmigen Zwischenwand 20. Am mittig angeordneten Grund der Zwischenwand 20 ist ein Durchlass 21 ausgebildet, welcher von einem Ventil 22 verschließbar ist. Die Ansteuerung des Ventils 22 erfolgt mechanisch über eine Stange 23 und einen Betätigungsmechanismus 24.
Der Ausdampfraum 17 dient dazu, die die gasförmigen Bestandteile der Süßwarenmasse, den sogenannten aus Wasserdampf bestehenden Brüden aus der Süßwarenmasse zu separieren, um damit einen höheren Trockengehalt der Süßwarenmasse zu erhalten, damit diese weiterverarbeitet werden kann. Die gasförmigen Bestandteile der Süßwarenmasse werden über einen Auslassstutzen 26 aus dem Ausdampfraum 17 abgesaugt bzw. strömen aus dem Auslassstutzen 26 heraus. Die um die gasförmigen Bestandteile reduzierte Süßwarenmasse gelangt vom Sammelraum 18 mittels einer Austrageinrichtung 27 in einen Mischer 28. Der Mischer 28 ist mit Dosiergeräten 31, 32 verbunden, welche der Bevorratung von Aroma- und/oder Farbstoffen bzw. Säuren dienen, die im Bereich des Mischers 28 der Süßwarenmasse zugemischt werden. Zuletzt verlässt die Süßwarenmasse den Mischer 28 durch einen Auslass 33, um weiteren Bearbeitungsschritten zugeführt zu werden. Die soweit beschriebene Vorrichtung 10 ist bereits bekannt, sodass auf weitere Details nicht weiter eingegangen werden muss.
Erfindungswesentlich ist der in der 2 näher dargestellte Behälter 15 mit seinem Ausdampfraum 17.
Man erkennt einen Einlassstutzen 35, der mit dem Durchlauferhitzer 11 verbunden ist. Der Einlassstutzen 35 ist im Inneren des Ausdampfraumes 17 im Ausführungsbeispiel rohrförmig ausgebildet und weist einen Abschnitt 36 auf, welcher in etwa horizontal verläuft. Ferner ist der Abschnitt 36 gekrümmt ausgebildet, derart, dass die Krümmung in etwa der Krümmung der Innenwandung 37 des Ausdampfraumes 17 angepasst ist. Wesentlich ist weiterhin, dass der eigentliche Auslass 38 so angeordnet ist, dass die unter Druck aus dem Auslass 38 herausströmende Süßwarenmasse tangential an die Innenwandung 37 herangeführt wird, sodass sich diese in Art eines Filmes an die Innenwandung 37 anschmiegt und einen spiralförmigen Wirbel erzeugt.
Somit wird ein großflächiges geführtes Überströmen bzw. eine Benetzung der Innenwandung 37 bewirkt. Wesentlich ist weiterhin, dass die Innenwandung 37 des Ausdampfraumes 17 eine Temperatur aufweist, welche oberhalb der Kondensationstemperatur der gasförmigen Bestandteile der Süßwarenmasse liegt. Dies wird neben der kontinuierlichen Aufheizung der Innenwandung 37 mittels der geführten Überströmung auch dadurch erreicht, dass die Innenwandung 37 isoliert und/oder beheizt ausgebildet ist. Eine Isolation der Innenwandung 37 kann beispielsweise durch eine entsprechende Beschichtung oder eine entsprechende Materialstärke des Ausdampfraumes 17 erfolgen, eine Beheizung der Innenwandung 37 beispielsweise mittels in der Wandung eingelegter Heizdrähte oder Kanäle für beispielsweise ein gasförmiges Medium wie Wasserdampf. Mittels der Isolation bzw. Beheizung des Ausdampfraumes 17 soll eine Ungleichmäßigkeit der Abkühlung des überhitzten Brüdens verhindert werden, damit keine Teilbereiche des Brüdenvolumens unter die Kondensationstemperatur fallen und sich somit verflüssigen.
Der obere Abschlussbereich 40 des Ausdampfraumes 17 ist gewölbt bzw. trichterförmig ausgebildet. Man erkennt ferner, dass der Auslassstutzen 26 im höchsten Bereich des Abschlussbereichs 40 angeordnet ist und dass sich der Auslassstutzen 26 oberhalb des Auslasses 38 bzw. in Deckung mit diesem befindet. Durch die letztgenannte Ausbildung des Abschlussbereiches 40 und Anordnung des Auslassstutzens 26 wird die Strömung der Süßwarenmasse im Ausdampfraum 17 wenig gestört bzw. der Strömung wenig Widerstand entgegengesetzt, was die Gleichmäßigkeit der Wandungsüberströmung unterstützt, somit der Kondensationsbildung entgegenwirkt und letztendlich die effektive Separation der gasförmigen Phase ermöglicht.
Ergänzend wird erwähnt, dass die exakte Anordnung und Ausbildung des Einlassstutzens 35 und des Auslassstutzens 26 den jeweiligen geometrischen Erfordernissen und Vorgaben angepasst werden kann. So kann der Auslassstutzen 26 auch tangential an den Abschlussbereich 40 angesetzt sein.

Claims

Vorrichtung (10) zum Verarbeiten einer gekochten Süßwarenmasse, mit einem einen Einlass (35) für die Süßwarenmasse aufweisenden Behälter (15), einem im Behälter (15) angeordneten, vorzugsweise trichterförmig ausgebildeten Zwischenboden (20), der den Behälter (15) in einen Ausdampfraum (17) zum Trennen gasförmiger Bestandteile aus der Süßwarenmasse und einen Sammelraum (18) für die verbleibende, flüssige Süßwarenmasse unterteilt, einem von einer Ventileinrichtung (22) verschließbaren, den Ausdampfraum (17) und den Sammelraum (18) miteinander verbindenden Durchlass (21) und einem im oberen Bereich des Ausdampfraumes (17) angeordneten Auslass (26) für die ausgedampften, gasförmigen Bestandteile der Süßwarenmasse, wobei der Einlass (35) in dem Ausdampfraum (17) vorzugsweise stutzenförmig ausgebildet ist und die Süßwarenmasse tangential an die Innenwandung (37) des Ausdampfraumes (17) strömen lässt, dadurch gekennzeichnet, dass die Innenwandung (37) zumindest im Bereich des Ausdampfraumes (17) und eines oberen Abschlussbereichs (40) des Ausdampfraumes (17) isoliert bzw. beheizbar ausgebildet ist, derart, dass durch gezieltes Überströmen der Innenwandung (37) durch die Süßwarenmasse die Innenwandung (37) eine Temperatur oberhalb der Kondensationstemperatur der gasförmigen Bestandteile der Süßwarenmasse aufweist, wobei der Einlass (35) innerhalb des Ausdampfraumes (17) einen rohrförmigen bzw. rohrschnittartigen Abschnitt (36) aufweist, wobei der Ausdampfraum (17) im Einlassbereich einen zylindrischen Querschnitt aufweist und wobei der Abschnitt (36) eine der Form der Innenwandung (37) angepasste Krümmung aufweist, wobei der Ausdampfraum (17) einen trichterförmigen bzw. gewölbten oberen Abschlussbereich (40) aufweist und wobei der Auslass (26) in dem Abschlussbereich (40) angeordnet bzw. tangential an den Abschlussbereich (40) angesetzt ist, wobei der Auslass (26) für die gasförmigen Bestandteile oberhalb des Einströmbereiches (38) der Süßwarenmasse in den Ausdampfraum (17) in etwa in Deckung mit dem Einströmbereich (38) angeordnet ist.