DE102022116186A1 - Verfahren zur Keimreduktion von öl- und/oder fetthaltigen Trockenfrüchten sowie Veredelungs-Mahl-Anordnung - Google Patents

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Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Keimreduktion von öl- und/oder fetthaltigen Trockenfrüchten, insbesondere Kakaobohnen, wobei die Trockenfrüchte zumindest einer Temperaturbehandlung und einer Feuchtigkeitszufuhr in einer Gehäuseanordnung (4) ausgesetzt werden, wobei in einem ersten Schritt die Trockenfrüchte in ein Behandlungsgehäuseteil (14) der Gehäuseanordnung (4) gefüllt werden und das Behandlungsgehäuseteil (14) beheizt wird, in einem zweiten Schritt zumindest ein Veredelungsprozess begonnen wird, in einem dritten Schritt eine vorher festgelegte Maximaltemperatur TM≤ 110°C erreicht wird, in einem vierten Schritt Feuchtigkeit in Form von Wasser und/oder Dampf in das Behandlungsgehäuseteil (14) geleitet wird, und in einem fünften Schritt ein Veredelungsprodukt zumindest getrocknet wird. Die Erfindung betrifft ebenfalls eine Veredelungs-Mahl-Anordnung zur Durchführung des Verfahrens.

Description

  • Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Keimreduktion von öl- und/oder fetthaltigen Trockenfrüchten, insbesondere Kakaobohnen, wobei die Trockenfrüchte zumindest einer Temperaturbehandlung und einer Feuchtigkeitszufuhr in einer Gehäuseanordnung ausgesetzt werden. Außerdem betrifft die Erfindung eine Veredelungs-Mahl-Anordnung zur Durchführung eines derartigen Verfahrens.
  • Öl- und/oder fetthaltigen Trockenfrüchten müssen vorbehandelt werden. So werden zum Beispiel Kakaobohnen fermentiert und gelagert. Hierbei können die Trockenfrüchte mit Krankheitserregern kontaminiert werden, wobei dann vor allem Salmonellen als risikoreichste Kontaminationskeime für einen späteren Verzehr angesehen werden. Bei zu röstenden Produkten, wie zum Beispiel Kakaobohnen, dient der Röstprozess dann bei der weiteren Behandlung der Trockenfrüchte dazu die Keimkontamination aufgrund der Hitzeeinwirkung zu verringern, wobei jedoch angemerkt werden muss, dass eine zu intensive Hitzebehandlung zu Fehlaromen führt, die natürlich bei der Verarbeitung der Trockenfrüchte auch nicht gewünscht sind. Zur weiteren Reduzierung der Keimkontamination wurden auch Verfahren entwickelt, die eine ionisierende Strahlung oder auch Gammastrahlung verwenden. Diese Verfahren bedingen jedoch einen weiteren Behandlungsschritt und sind daher teuer und aufwändig.
  • Aus der deutschen Offenlegungsschrift DE 34 17 125 A1 ist darüberhinaus ein Verfahren zur Keimreduktion bekannt, bei dem die Trockenfrüchte bei einem Behandlungsprozess zu einer schütt- und/oder fließfähigen Masse durch eine Zufuhr von Feuchtigkeit und durch einen sprunghaften Anstieg und einer nachfolgenden sprunghaften Verringerung von Temperatur und Druck sowie einer nachfolgenden Homogenisierung unter Unterdruck eine Keimreduktion erreicht werden soll. Aber auch dieses Verfahren bedingt bei herkömmlichen Vorrichtungen einen zusätzlichen Aufwand oder grundsätzlich neue Vorrichtungen, um die Höchstwerte hinsichtlich Druck und Temperatur zu erreichen sowie den Unterdruck bereit stellen zu können. Auch birgt die hohe Hitzeeinbringung noch stets die Gefahr einer geschmacklichen Veränderung.
  • Der vorliegenden Erfindung liegt folglich die Aufgabe zu Grunde, die oben genannten Nachteile auf einfache und kostengünstige Weise zu vermeiden.
  • Diese Aufgabe wird durch ein erfindungsgemäßes Verfahren dadurch gelöst, dass in einem ersten Schritt die Trockenfrüchte in ein Behandlungsgehäuseteil gefüllt werden und das Behandlungsgehäuseteil der Gehäuseanordnung beheizt wird, in einem zweiten Schritt zumindest ein Veredelungsprozess begonnen wird, in einem dritten Schritt eine vorher festgelegte Maximaltemperatur TM ≤ 110°C erreicht wird, in einem vierten Schritt Feuchtigkeit in Form von Wasser und/oder Dampf in das Behandlungsgehäuseteil geleitet wird, und in einem fünften Schritt ein Veredelungsprodukt zumindest getrocknet wird. Unter „Veredeln“ wird in Zusammenhang mit Kakaobohnen und hieraus zu fertigender Schokolade ein „Conchieren“ verstanden, wobei die Schokolade ständig umgewälzt und geknetet wird, wobei wiederum Volatile entfernt werden. Die Maximaltemperatur TM bezieht sich hierbei auf die Temperatur in dem Behandlungsgehäuseteil.
  • Ein besonders schonendes, effektives Verfahren zur Keimreduktion wird dadurch erreicht, dass das Behandlungsgehäuseteil auf ca. TM = 90°C vorgeheizt wird.
  • Wenn zu Beginn des Veredelungsprozesses Feuchtigkeit in Form von Wasser in einer Größe von 2g/100g [Wasser/Trockenfrüchte], maximal 5g/100g, hinzugefügt wird, wobei in definierten zeitlichen Abständen weitere Feuchtigkeit hinzugefügt wird, wird eine feuchte Atmosphäre geschaffen, die eine Dekontamination deutlich unterstützt. Die Feuchtigkeitszugabe kann hierbei beispielsweise gravimetrisch oder volumetrisch überwacht werden. Auch kann die feuchte Atmosphäre überwacht werden.
  • Wenn während des Veredelungsprozesses ein Luftmassenwechsel, auch offene Prozessführung genannt, möglich ist, können Verklebungen nachhaltig, auch bei hoher Feuchtigkeit, vermieden werden. Dieser Luftmassenwechsel kann durchaus gesteuert stattfinden, um eine einfachere Überwachung der Feuchtigkeit im Behandlungsgehäuseteil zu ermöglichen. Dies kann beispielsweise durch ein Öffnen und Schließen des Behandlungsgehäuseteils oder auch durch Aspiration stattfinden.
  • Wenn neben dem Veredelungsprozess im zweiten Schritt ein zusätzlicher Mahlprozess gestartet wird, kann der Bearbeitungsablauf noch effizienter gestaltet werden, zudem kann die Keimreduktion noch einmal verbessert werden. Insbesondere dadurch, dass der Mahlprozess mit einem größtmöglichen Vermahldruck durchgeführt wird, findet eine hohe Keimreduktion bei einem bestmöglichen fliessfähigen Veredelungsprodukt statt.
  • Die Aufgabe wird ebenfalls gelöst durch eine Veredelungs-Mahl-Anordnung zur Durchführung eines derartigen Verfahrens, wobei eine Gehäuseanordnung mit einer Antriebsvorrichtung für eine Antriebswelle und eine Steuereinrichtung vorgesehen sind, die eine Behandlungstrommel aufweist, in der mehrere, über eine Antriebswelle drehbare Kneträder vorgesehen sind, wobei die Kneträder über Knetarme mit der Antriebswelle verbunden sind, wobei zwischen den Kneträdern und der Behandlungstrommel eine Mahlanordnung vorgesehen ist, wobei eine Erwärmungseinrichtung für die Behandlungstrommel vorgesehen ist, wobei eine Anschlusseinrichtung zur Feuchtigkeitszufuhr vorgesehen ist und wobei die Steuereinrichtung zwecks Keimreduktion eingerichtet ist, zumindest die Maximaltemperatur TM und die Feuchtigkeitszufuhr zu regeln. Durch eine geeignete Ansteuerung einer derartigen Veredelungs-Mahl-Anordnung ist eine sehr einfache und effiziente Keimreduktion während eine Veredelungs-Mahl-Prozesses möglich.
  • Hierbei ist es besonders vorteilhaft, wenn die Mahlanordnung einstellbar ist. Hierbei kann die Mahlanordnung aus an den Kneträdern zur Behandlungstrommel gerichteten Mahlarmen und aus an einer Innenseite der Behandlungstrommel vorgesehenen Mahlstäben aufgebaut sein, wobei die Mahlarme hinsichtlich ihres Anstellwinkels einstellbar sind.
  • In besonders vorteilhafter Weise ist ein Messsensor zur Feuchtigkeitsmessung im Behandlungsgehäuseteil vorgesehen.
  • Die Erfindung wird anhand einer Zeichnung näher erläutert, hierbei zeigt:
    • 1 eine perspektivische Schnittansicht einer erfindungsgemäßen Veredelungs-Mahl-Anordnung, und
    • 2 ein Diagramm zur Keimreduktion abhängig von einer Temperatur einer Behandlungstrommel und der Zeit.
  • 1 zeigt eine perspektivische Schnittansicht einer erfindungsgemäßen Veredelungs-Mahl-Anordnung 2. Im vorliegenden Fall soll ein Schokoladenprodukt hergestellt werden, so dass man auch von einem Conchierprozess sprechen kann. Die Veredelungs-Mahl-Anordnung 2 weist hierbei eine Gehäuseanordnung 4 mit einer schematisch angedeuteten Antriebsvorrichtung 6 für eine Antriebswelle 8 auf. Zudem ist schematisch eine Steuereinrichtung 10 dargestellt, die, wie später beschrieben wird, durch eine Regelung von bestimmten Prozessparametern eine Keimreduktion eines Conchierproduktes, hier Schokolade, beeinflußt.
  • Die Kakaobohnen werden bei der gezeigten Veredelungs-Mahl-Anordnung 2 über Trichter 12 in ein als Behandlungstrommel 14 ausgeführtes Behandlungsgehäuseteil geführt, um einem Conchier- und Mahlprozess unterzogen zu werden. Hierzu sind in der Behandlungstrommel 14 mehrere Kneträder 16, von denen hier lediglich eins dargestellt ist, vorgesehen. Diese Kneträder 16 sind über Knetarme 18 mit der Antriebswelle 8 verbunden. Die Kneträder 16 mit den zugehörigen Knetarmen sind hierbei für den Conchierprozess verantwortlich. Zwischen den Kneträdern 16 und einer Innenfläche 20 der Behandlungstrommel 14 ist eine Mahl-Anordnung 22 vorgesehen. Die Mahl-Anordnung 22 besteht hierbei im Wesentlichen aus an den Kneträdern 16 zur Behandlungstrommel 14 gerichteten Mahlarmen 24 und aus an der Innenseite 20 der Behandlungstrommel 14 vorgesehenen Mahlstäben 26. Die Mahlarme 24 sind an ihrem freien Ende mit einer Trägerplatte 28 versehen, so dass ein Vermahldruck über einen Anstellwinkel der Mahlarme 24 über eine Mahldruck-Einstelleinrichtung 30 einstellbar ist.
  • Zum Erwärmen der Behandlungstrommel ist eine Erwärmungseinrichtung 32 vorgesehen, die mit einem Heißwassermantel 34 der Behandlungstrommel 14 fluidisch verbunden ist. Über eine Anschlusseinrichtung 36 kann Feuchtigkeit der Behandlungstrommel 14 zugeführt werden. Zum weiteren grundsätzlichen Aufbau einer derartigen Veredelungs-Mahl-Anordnung wird auf die GB 2 317 840 A verwiesen.
  • Um nun bei einem möglichst schonenden Conchier-Mahl-Prozess in der oben beschriebenen Veredelungs-Mahl-Anordnung 2 eine bestmögliche Keimreduktion der zu behandelnden Kakaobohnen stattfinden zu lassen, wird nachfolgend ein bevorzugtes Verfahren zur Keimreduktion der Kakaobohnen beschrieben. Hierbei wird in einem ersten Schritt die Behandlungstrommel 14 der Gehäuseanordnung 4 auf eine Temperatur von TM = 90 ° vorgeheizt. Nach Erreichen dieser Temperatur werden in einem zweiten Schritt die Kakaobohnen über die Trichter 12 in die Behandlungstrommel 14 eingeführt. In einem dritten Schritt wird dann der Conchierprozess und der Mahlprozess begonnen, wobei in einem vierten Schritt zu Beginn der Prozesse über die Anschlusseinrichtung 36 Feuchtigkeit in Form von Wasser, hier 2 g/100 g (Wasser/Trockenfrüchte) hinzugefügt wird. In weiteren definierten zeitlichen Abständen wird dann weitere Feuchtigkeit hinzugefügt. Die Regelung der Feuchtigkeit und der Temperatur in der Behandlungstrommel 14 wird hierbei durch die Steuereinrichtung 10 durchgeführt. Dies alles geschieht bei einer offenen Prozessführung, die einen Luftmassenwechsel während des Conchier- und Mahlprozesses ermöglicht. Der Mahlprozess wird hierbei mit einem größtmöglichen Formaldruck durchgeführt, um die Fließfähigkeit des Conchierproduktes, hier Schokolade, zu gewährleisten und Verklebungen beziehungsweise ein Verklumpen der Schokolade zu vermeiden.
  • 2 zeigt nun ein Diagramm mit dem Einfluss der Manteltemperatur auf die Keimreduktion, wobei während einer offenen Systemführung eine Feuchtigkeitszugabe in Form von Wasser von 2 g/100 g durchgeführt wurde. Die Behandlungstrommel wurde hierbei in einem ersten Versuch 38 auf TM = 60 °C vorgeheizt, in einem zweiten Versuch 40 auf TM = 80 °C vorgeheizt und in einem dritten Versuch 42 auf TM = 90 °C vorgeheizt. An der rechten Y-Achse ist die Produkttemperatur in °C dargestellt, die sich im Wesentlichen unter der Temperatur der Behandlungstrommel 14 bewegt. Die Auswirkungen auf die Keimreduktion sieht man dann anhand der Kurven 44, 46 und 48, wobei die Kurve 44 der Behandlungstemperatur von 60 °C, die Kurve 46 der Behandlungstemperatur von 80 °C und die Kurve 48 der Behandlungstemperatur von 90 °C zugeordnet ist. Die stärkste Keimreduktion, ablesbar an der linken Y-Achse in logarithmischer Form (GKZ), ist bei einer Temperatur TM der Behandlungstrommel 14 mit 90 °C erreicht worden.
  • ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
  • Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
  • Zitierte Patentliteratur
    • DE 3417125 A1 [0003]
    • GB 2317840 A [0016]

Claims (10)

  1. Verfahren zur Keimreduktion von öl- und/oder fetthaltigen Trockenfrüchten, insbesondere Kakaobohnen, wobei die Trockenfrüchte zumindest einer Temperaturbehandlung und einer Feuchtigkeitszufuhr in einer Gehäuseanordnung (4) ausgesetzt werden, dadurch gekennzeichnet, dass, in einem ersten Schritt die Trockenfrüchte in ein Behandlungsgehäuseteil (14) der Gehäuseanordnung (4) gefüllt werden und das Behandlungsgehäuseteil (14) beheizt wird, in einem zweiten Schritt zumindest ein Veredelungsprozess begonnen wird, in einem dritten Schritt eine vorher festgelegte Maximaltemperatur TM ≤ 110°C erreicht wird, in einem vierten Schritt Feuchtigkeit in Form von Wasser und/oder Dampf in das Behandlungsgehäuseteil (14) geleitet wird, und in einem fünften Schritt ein Veredelungsprodukt zumindest getrocknet wird.
  2. Verfahren zur Keimreduktion von gerösteten öl- und/oder fetthaltigen Trockenfrüchten nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Gehäuseanordnung auf ca. TM = 90°C vorgeheizt wird.
  3. Verfahren zur Keimreduktion von gerösteten öl- und/oder fetthaltigen Trockenfrüchten nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass zumindest zu Beginn des Veredelungsprozesses Feuchtigkeit in Form von Wasser in einer Größe von 2g/100g [Wasser/Trockenfrüchte], maximal 5g/100g, hinzugefügt wird, wobei in definierten zeitlichen Abständen weitere Feuchtigkeit hinzugefügt wird.
  4. Verfahren zur Keimreduktion von gerösteten öl- und/oder fetthaltigen Trockenfrüchten nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass während des Veredelungsprozesses ein Luftmassenwechsel, auch offene Prozessführung genannt, möglich ist.
  5. Verfahren zur Keimreduktion von ungerösteten öl- und/oder fetthaltigen Trockenfrüchten nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass neben dem Veredelungsprozess im zweiten Schritt ein zusätzlicher Mahlprozess gestartet wird.
  6. Verfahren zur Keimreduktion von gerösteten öl- und/oder fetthaltigen Trockenfrüchten nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass der Mahlprozess mit einem größtmöglichen Vermahldruck durchgeführt wird.
  7. Veredelungs-Mahl-Anordnung zur Durchführung eines Verfahrens nach einem der Ansprüche 5 oder 6, dadurch gekennzeichnet, dass eine Gehäuseanordnung (4) mit einer Antriebsvorrichtung (6) für eine Antriebswelle (8) und eine Steuereinrichtung (10) vorgesehen sind, die eine Behandlungstrommel (14) als Behandlungsgehäuseteil aufweist, in der mehrere, über eine Antriebswelle drehbare Kneträder vorgesehen sind, wobei die Kneträder (16) über Knetarme (18) mit der Antriebswelle (8) verbunden sind, wobei zwischen den Kneträdern und der Behandlungstrommel (14) eine Mahlanordnung (22) vorgesehen ist, wobei eine Erwärmungseinrichtung (32) für die Behandlungstrommel (14) vorgesehen ist, wobei eine Anschlusseinrichtung (36) zur Feuchtigkeitszufuhr vorgesehen ist und wobei die Steuereinrichtung (10) zwecks Keimreduktion eingerichtet ist, zumindest die Maximaltemperatur TM und die Feuchtigkeitszufuhr zu regeln.
  8. Veredelungs-Mahl-Anordnung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Mahlanordnung (22) einstellbar ist.
  9. Veredelungs-Mahl-Anordnung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Mahlanordnung (22) aus an den Kneträdern zur Behandlungstrommel (14) gerichteten Mahlarmen (24) und aus an einer Innenseite (20) der Behandlungstrommel (14) vorgesehenen Mahlstäben (26) aufgebaut ist, wobei die Mahlarme (24) hinsichtlich ihres Anstellwinkels einstellbar sind.
  10. Veredelungs-Mahl-Anordnung nach einem der Ansprüche 7-9, dadurch gekennzeichnet, dass ein Messsensor zur Feuchtigkeitsmessung im Behandlungsgehäuseteil (14) vorgesehen ist.
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