DE10217984C1 - Verfahren und Vorrichtung zur kontinuierlichen Herstellung einer Süßwarenmasse - Google Patents
Verfahren und Vorrichtung zur kontinuierlichen Herstellung einer SüßwarenmasseInfo
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Abstract
Es wird ein Verfahren und eine Vorrichtung zur kontinuierlichen Herstellung einer Süßwarenmasse aus einer wässrigen Lösung von Rohstoffen, die Zucker oder Zuckeraustauschstoffe enthalten, aufgezeigt. Es ist ein Behälter (9) zur Aufnahme der rezeptgetreu zusammengestellten Lösung, ein über eine Leitung (11) an den Behälter (9) angeschlossener Wärmetauscher (12) für die kontinuierliche thermische Behandlung der Lösung und eine von dem Wärmetauscher (12) zu einem Abscheideraum führenden Ausgangsleitung (16, 20) vorgesehen, von der über ein Ventil (17) eine Rückführleitung (25, 33) zu dem Behälter (9) abzweigt. In der Rückführleitung (25, 33) ist ein Behälter (28) für die thermische Rückbehandlung der rückgeführten Lösung vorgesehen.
Description
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur kontinuierlichen
Herstellung einer Süßwarenmasse aus einer wässrigen Lösung von
Rohstoffen, die Zucker oder Zuckeraustauschstoffe enthalten,
indem die Lösung während der kontinuierlichen Herstellung der
Süßwarenmasse rezeptgetreu in einen Behälter überführt, in einem
Wärmetauscher kontinuierlich thermisch behandelt und die so
behandelte Lösung weiterverarbeitet wird, während zu Beginn der
kontinuierlichen Herstellung und/oder bei Produktionsunter
brechungen die thermisch behandelte Lösung in den Behälter rück
geführt wird. Es wird auch eine Vorrichtung zur kontinuierlichen
Herstellung einer Süßwarenmasse aus einer wässrigen Lösung von
Rohstoffen, die Zucker oder Zuckeraustauschstoffe enthalten,
insbesondere nach einem Verfahren der vorangehenden Ansprüche,
aufgezeigt, mit einem Behälter zur Aufnahme der rezeptgetreu
zusammengestellten Lösung, einem über eine Leitung an den
Behälter angeschlossenen Wärmetauscher für die kontinuierliche
thermische Behandlung der Lösung und einer von dem Wärmetauscher
zu einem Abscheideraum führenden Leitung, von der über
ein Umschaltventil eine Rückführleitung zu dem Behälter abzweigt. Die
Erfindung bezieht sich insbesondere auf das Kochen von Süßwaren
massen in einem weitgehend kontinuierlichen Prozess, der frei
lich zu Produktionsbeginn begonnen und in Produktionspausen oder
beim Auftreten von Schwierigkeiten in weiterverarbeitenden
Anlagen für eine gewisse Zeit unterbrochen werden muss. Die
Erfindung läßt sich aber auch ganz allgemein bei der thermischen
Behandlung von Massen anwenden, z. B. beim Erwärmen und/oder
Behandeln von Füllmassen, die einem in einem anderen Anlagen
zweig erstellten Produkt hinzugefügt werden.
Aus der EP 1 062 875 A1 ist ein Verfahren zur kontinuierlichen
Herstellung einer Süßwarenmasse aus einer wässrigen Lösung von
Rohstoffen bekannt. Während der kontinuierlichen Herstellung der
Süßwarenmasse wird die Lösung zunächst in einen Behälter über
führt und aus diesem einem als Vorheizer ausgebildeten Wärme
tauscher zugeführt. Die Lösung wird dann in einem weiteren
Kocher kontinuierlich thermisch behandelt und die so behandelte
Lösung während der kontinuierlichen Herstellung ausgedampft und
weiterverarbeitet, beispielsweise durch Ausformung. Um das Lösen
der festen Bestandteile in der wässrigen Lösung zu vereinfachen,
wird ein Teil der wässrigen Lösung aus dem Vorheizer und/oder
aus dem nachgeschalteten Kocher abgezweigt und in den Vorlage
behälter zurückgeführt. Auf diese Weise wird die Temperatur der
wässrigen Lösung in dem Vorlagebehälter kontinuierlich ange
hoben. Eine Rückbehandlung des kontinuierlich rückgeführten
Teils der wässrigen Lösung findet nicht statt. Es ist weiterhin
nicht erkennbar, wie das Verfahren zu Beginn einer kontinuier
lichen Herstellung und/oder bei Produktionsunterbrechungen
geführt wird.
Aus der EP 0 202 575 A2 ist ein Verfahren und eine Vorrichtung
zum Aufbereiten und zum Bereitstellen von Nougatmasse für die
Weiterverarbeitung bekannt. Die Nougatmasse wird mit erhöhter
Temperatur über eine regelbare Pumpe aus einem Vorratsbehälter
abgezogen, in einem nachfolgenden Mischer gekühlt und so einer
mehrstufigen Temperiereinrichtung zugeführt. Am Ausgang der
Temperiereinrichtung ist ein Umschaltventil vorgesehen, von dem
eine Rückführleitung abzweigt, die direkt in einen Aufgabe
behälter der Temperiereinrichtung führt. Während des Anfahr
vorgangs zu Beginn einer kontinuierlichen Herstellung wird so
die gesamte Nougatmasse ohne Rückbehandlung rückgeführt, bis die
Nougatmasse am Ende der Temperiereinrichtung die gewünschte
Temperatur aufweist. Dann wird das Umschaltventil umgeschaltet,
so dass keine weitere Masse in die Rückführleitung abgegeben
wird. Die Ausgangsleitung zwischen der Temperiereinrichtung und
einer Formstation weist eine Verzweigungsstelle auf, von der
eine weitere Rückführleitung mit einer regelbaren Pumpe
abzweigt, die zunächst zu dem Mischer zurückführt. Dieser
kontinuierlich rückgeführte Teil der Masse wird während der
kontinuierlichen Herstellung mit Frischmasse in dem Mischer
zusammengeführt. Diese Masse wird gekühlt der Temperier
einrichtung zugeleitet. Während der kontinuierlichen Herstellung
wird also ein Teil der Masse durch Kühlung thermisch so rück
behandelt, dass sie nach ihrer Rückführung in die Temperier
einrichtung die gewünschte Eingangstemperatur am Anfang der
Temperiereinrichtung aufweist. Während dieser Rückführung und
Rückbehandlung eines Teils der Masse wird ein anderer Teil der
Masse kontinuierlich ausgeformt, also aus diesem Teil der Masse
der kontinuierliche Produktionsstrom gebildet. Es ist nicht
erkennbar, wie das Verfahren bei Produktionsunterbrechungen
geführt wird.
Anlagen, die nach einem solchen Verfahren arbeiten, wie es ein
gangs beschrieben ist, sind bekannt. In ihnen werden die Süßwa
renmassen auf der Basis von Zucker oder Zuckeraustauschstoffen
üblicherweise aus Rohstoffen gemischt, und zwar je nach dem
angewendeten Rezept, wobei auch die Zuschlagsstoffe, wie bei
spielsweise Aromen o. dgl., hinzugefügt werden. Es findet eine
Verwiegung oder eine Einwiegung der Rohstoffe statt. Aus diesen
Rohstoffen wird eine wässrige Lösung gebildet, die in einem
Behälter bereitgestellt bzw. bevorratet wird. Die Lösung wird
dann mit Hilfe einer Pumpe über eine Leitung einem Wärmetauscher
kontinuierlich zugeführt und in dem Wärmetauscher thermisch
behandelt, insbesondere erwärmt oder gekocht. Je nach der Art
der Masse und dem daraus herzustellenden Erzeugnis kann die
thermische Behandlung unter atmosphärischem Druck, unter
Überdruck oder unter Unterdruck erfolgen. Dem Wärmetauscher ist
ein Abscheideraum nachgeschaltet, den die thermisch behandelte
Lösung wiederum über eine Ausgangsleitung erreicht. In dem
Abscheideraum wird das ausgekochte Wasser als Wasserdampf aus
der Lösung entfernt. Die auf diese Weise behandelte Lösung oder
Masse wird dann Weiterverarbeitungseinrichtungen zugeführt. Als
Weiterverarbeitungseinrichtungen kommen insbesondere Misch-,
Temperier- und Gießmaschinen und -anlagen in Frage, ebenso
nachgeschaltete Verpackungsmaschinen.
Je nach der Störanfälligkeit der Weiterverarbeitungseinrich
tungen, den einzuhaltenden Produktionszeiten usw. muss die
kontinuierliche thermische Behandlung unterbrochen werden. Die
meist erwärmte thermisch behandelte Masse darf in diesem Zustand
meist nicht bevorratet werden, da sonst die Masseeigenschaften
leiden würden. Bei einer Unterbrechung der kontinuierlichen
thermischen Behandlung soll eine Reinigung des Wärmetauschers
nicht erforderlich werden, andererseits aber der schnelle
Einsatz und die Verfügbarkeit der Masse nach einer Unterbrechung
wieder möglich sein. Es ist nicht akzeptabel, dass die thermisch
zu behandelnde Lösung ohne Strömung im Wärmetauscher verbleibt.
Auch dies würde zu einer Beeinträchtigung der Masseeigenschaften
und damit zu Ausschuss führen.
Es ist bekannt, eine solche Vorrichtung mit einem Behälter zur
Aufnahme der rezeptgetreu zusammengestellten Lösung, einem über
eine Leitung an den Behälter angeschlossenen Wärmetauscher für
die kontinuierliche thermische Behandlung der Lösung und einer
von dem Wärmetauscher zu einem Abscheideraum führenden Ausgangs
leitung mit einer Rücklaufleitung zu versehen, die von einem in
der Ausgangsleitung angeordneten Ventil abzweigt und zu dem
Behälter zurückführt. Wenn dann bei einer Störung oder Betriebs
unterbrechung die Zufuhr der Wärmeenergie zu dem Wärmetauscher
abgeschaltet wird, jedoch weitere Lösung durch den Wärmetauscher
gepumpt wird, nimmt deren Temperatur ab und diese Masse wird
thermisch nicht korrekt behandelt. Vermittels des Ventils und
unter Benutzung der Rücklaufleitung wird dann die nicht korrekt
thermisch behandelte Masse in den Behälter zurückgeführt. Diese
rückgeführte Masse ist zwar nicht korrekt thermisch behandelt,
befindet sich jedoch in der Regel auf einer höheren Temperatur
als es der Temperatur der verwogenen Rohstoffe im Behälter ent
spricht. Durch die Rückführung vergleichsweise wärmerer Masse
wird die Temperatur im Behälter in ungünstiger Weise erhöht,
wobei nicht nur die Masse Schaden nehmen kann, sondern auch die
Eingangstemperatur der in den Wärmetauscher geförderten Lösung
zu hoch liegt. Damit besteht wiederum die Gefahr, dass der
normal betriebene Wärmetauscher die Lösung thermisch nicht in
der richtigen Weise behandelt. Bei Produktionsbeginn befindet
sich im Behälter kalte Lösung, so dass während einer Anfahrphase
diese Lösung im Wärmetauscher nicht präzise kontinuierlich
thermisch behandelt wird. Die Lösung oder Masse erreicht im
Wärmetauscher erst nach einer gewissen Anlaufzeit die vorge
sehene Solltemperatur in der Ausgangsleitung. Wenn während
dieser Anfahrphase die Lösung aus dem Wärmetauscher über die
Rückführleitung rückgeführt wird, erhöht sich die Temperatur der
Lösung im Behälter. Dies trägt zwar zu einer Verkürzung der
Anlaufphase bei, jedoch ergeben sich auch hier Schwierigkeiten,
die gewünschten Bedingungen der thermischen Behandlung korrekt
einzuhalten. Der thermische Prozess wird in solchen Fällen
instabil. Das sich einstellende und schwankende Temperaturprofil
der Lösung kann Einfluss auf einen Teil oder alle Rohstoffe
haben. So tritt beispielsweise ein Verlust an Gelierkraft bei
Gelee-Rezepturen ein.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren und eine
zur Durchführung des Verfahrens geeignete Vorrichtung der ein
gangs beschriebenen Art aufzuzeigen, bei denen die aufgezeigten
Probleme nicht auftreten. Es soll insbesondere erreicht werden,
dass die Lösung bzw. Masse unter konstanten Bedingungen
thermisch behandelt werden kann.
Erfindungsgemäß wird dies bei einem Verfahren der eingangs
beschriebenen Art dadurch erreicht, dass die thermisch behan
delte Lösung zu Beginn der kontinuierlichen Herstellung und/oder
bei Produktionsunterbrechungen vor ihrer Rückführung in den
Behälter thermisch so rückbehandelt wird, dass nach ihrer Rück
führung in den Behälter die Temperatur der Lösung in dem Behäl
ter und die Trockensubstanz konstant bleibt.
Die Erfindung geht von dem Gedanken aus, die rückgeführte Masse
oder Lösung so thermisch rückzubehandeln, dass sie im Wesent
lichen die gleiche Temperatur aufweist wie etwa die nicht rück
geführte Masse im Behälter. Auf diese Weise werden im Behälter
größere Temperaturunterschiede vermieden und die kontinuierliche
Zuführung dieser Mischmasse oder Mischlösung in den Wärme
tauscher setzt reproduzierbare Anfangsbedingungen für die ther
mische Behandlung der Masse. Insbesondere wird die rückgeführte
Masse in einem zur Rückleitung parallel geschalteten Kühlbehäl
ter gesammelt, dort auf eine der Lösung im Behälter entsprechen
de Temperatur gekühlt und erst dann dem Behälter wieder zuge
führt. Wenn die thermische Behandlung im Wärmetauscher zu einer
Erwärmung bzw. einem Kochen der Lösung eingesetzt wird, wird die
rückgeführte Masse vor ihrer Rückführung in den Behälter ge
kühlt. In der rückgeführten Lösung enthaltener Wasserdampf kann
dabei nicht entweichen, sondern wird durch die Kühlung konden
siert. Der Wasseranteil der Lösung bleibt damit konstant. Damit
besteht ein vorteilhafter Verfahrensschritt darin, dass die aus
dem Behälter in den Wärmetauscher überführte Lösung gekocht wird
und die gekochte Lösung zu Beginn der kontinuierlichen Herstel
lung und/oder bei Produktionsunterbrechungen vor ihrer Rück
führung in den Behälter gekühlt wird.
Das Verfahren ist unabhängig von den im Wärmetauscher angewen
deten Drücken. So kann die thermische Behandlung in dem Wärme
tauscher unter atmosphärischem Druck, Unterdruck oder Überdruck
durchgeführt werden.
Im Einzelnen besteht die Möglichkeit, dass die Temperatur der
thermisch behandelten Lösung am Ausgang des Wärmetauschers
kontinuierlich überwacht und die thermische Rückbehandlung der
rückgeführten Lösung in Abhängigkeit hiervon gesteuert wird. Es
ist aber auch möglich, dass die rückgeführte Lösung in einem
zusätzlichen Behälter für die thermische Rückbehandlung gesam
melt und erst nach der thermischen Rückbehandlung in den Behäl
ter zur Aufnahme der Lösung überführt wird. Es versteht sich,
dass der Wärmetauscher zur Herbeiführung einer Produktionsunter
brechung auf seiner aktiven Seite abgeschaltet wird. Wenn in dem
Wärmetauscher eine Beheizung mit Dampf stattfindet, wird also zu
diesem Zeitpunkt die Dampfzufuhr unterbrochen, bis die Schwie
rigkeiten an den Weiterverarbeitungseinrichtungen behoben sind
und eine kontinuierliche Herstellung wieder eingeleitet werden
kann.
Die Vorrichtung der eingangs beschriebenen Art kennzeichnet sich
erfindungsgemäß dadurch, dass in der Rückführleitung ein Behäl
ter für die thermische Rückbehandlung der rückgeführten Lösung
vorgesehen ist. Der vorgesehene Behälter dient zur zeitlich
befristeten Aufnahme von rückgeführter Masse bzw. Lösung. Dieser
zusätzliche Behälter erbringt zunächst einmal einen Temperatur
ausgleich in der rückgeführten Masse selbst, die bei fortschrei
tender Zeit ohnehin geringer wird, weil der Wärmetauscher ausge
schaltet ist. Der zusätzliche Behälter erlaubt darüber hinaus
eine aktive Kühlung der aufgenommenen Masse, so dass in ver
gleichsweise kurzer Zeit die Anlage wieder in einen kontinuier
lich arbeitenden Zustand verbracht werden kann. Wenn Massen ver
arbeitet werden, die ausgedampft werden, wird ein geschlossener
Behälter eingesetzt, sodass ein insgesamt geschlossenes System
entsteht. Die Brüden sollen aufgefangen werden bzw. im System
verbleiben, damit sich der Trockensubstanzgehalt nicht ändert.
Eine bevorzugte Möglichkeit der Ausbildung der Vorrichtung
besteht darin, dass in der Rückführleitung vor dem Behälter für
die thermische Rückbehandlung der rückgeführten Lösung ein
Umschaltventil vorgesehen ist, von dem eine den Behälter für die
thermische Rückbehandlung der rückgeführten Lösung überbrückende
und zu dem Behälter für die Lösung führende Parallelleitung
abzweigt.
Der zusätzliche Behälter ist in einem parallelen Zweig zu der
Parallelleitung angeordnet. Damit besteht auch die Möglichkeit,
einen Teil der rückgeführten Masse bzw. Lösung in dem zusätz
lichen Behälter zwischenzulagern und thermisch rückzubehandeln,
während ein anderer Teil direkt in den Behälter für die Bevor
ratung überführt werden kann.
Die Vorrichtung lässt sich steuerungstechnisch in verschiedener
Weise ausbilden und handhaben. Eine Möglichkeit besteht darin,
dass in der Ausgangsleitung ein Temperatursensor angeordnet ist,
der die thermische Rückbehandlung steuert. Mit Hilfe des Signals
dieses Temperatursensors kann die Kühlwirkung in dem zusätz
lichen Behälter gesteuert werden. In der Regel ist der Behälter
für die thermische Rückbehandlung als Kühlbehälter ausgebildet.
Der Behälter für die thermische Rückbehandlung sollte ein
solches Volumen aufweisen, dass er zur Zwischenspeicherung und
Behandlung der rückzuführenden Masse ausreicht. Insbesondere
sollte der Behälter für die thermische Rückbehandlung ein Auf
nahmevolumen aufweisen, das mindestens doppelt so groß wie das
Volumen des Wärmetauschers ist.
Die Erfindung wird anhand mehrerer Ausführungsbeispiele weiter
erläutert und beschrieben. Es zeigen:
Fig. 1 ein Fließschema einer ersten Ausführungsform der
Vorrichtung, und
Fig. 2 ein Fließschema einer zweiten Ausführungsform der
Vorrichtung.
Es ist ein Wiegebehälter 1 vorgesehen, an den verschiedene
Leitungen 2, 3, 4 für unterschiedliche Rohstoffe und/oder
Zuschlagsstoffe herangeführt sind. Der Wiegebehälter 1 ist mit
einer Wiegeeinrichtung 5 versehen, um die Rohstoffe rezeptgetreu
abwiegen und zusammenführen zu können. Der Wiegebehälter 1 ist
mit einem Rührwerk 6 versehen. Von dem Wiegebehälter 1 führt
über ein Ablassventil 7 eine Leitung 8 zu einem Behälter
9, in welchem eine Süßwaren-Grundmasse 10 angedeutet ist. Von
dem Vorlagebehälter 9 führt eine Leitung 11 zu einem Wärme
tauscher 12, der auch als Kocher bezeichnet werden kann. In der
Leitung 11 ist eine Pumpe 13 angeordnet, mit der die Grundmasse
10 durch den Wärmetauscher 12 hindurchgeführt wird. Der Wärme
tauscher 12 dient zu einer thermischen Behandlung der Grundmasse
10. Er wird beispielsweise mit Dampf über eine Leitung 14
beheizt. In der Leitung 14 ist ein Ventil 15 vorgesehen, um die
Dampfzufuhr zu steuern und abzusperren. Von dem Wärmetauscher 12
führt eine Leitung 16 zu einem Umschaltventil 17. In der Leitung
16 ist ein Temperaturfühler 18 und ein Druckhalteventil 19 vor
gesehen. Das Druckhalteventil 19 kann als Quetschventil ausge
bildet sein. Am Umschaltventil 17 zweigt eine Leitung 20
ab, die zu einem Abscheidebehälter 21 führt. Der Abscheideraum
des Abscheidebehälters 21 besitzt eine Leitung 22 zum Abführen
der Brüden. Die Masse wird weiter über eine Leitung 23 mit Pumpe
24 der Weiterverarbeitung, beispielsweise Ausformung, zugeführt.
Damit ist der Weg gezeigt, den normalerweise die Süßwarenmasse
während der kontinuierlichen Produktion nimmt. Die Zuschlags
stoffe werden über die Leitungen 2, 3 und 4 in den Wiegebehälter
1 eingeführt und dort verwogen. Es erfolgt eine satzweise Über
führung in den Behälter 9 über die Leitung 8. Die im
Behälter 9 befindliche Grundmasse 10 wird kontinuierlich
über die Leitung 11 und die Pumpe 13 durch den Wärmetauscher 12
geführt und dort gekocht. Das Druckhalteventil 19 gestattet die
Aufrechterhaltung eines Überdruckes zwischen Pumpe 13 und Druck
halteventil 19, also im Wesentlichen im Wärmetauscher 12. Das
Umschaltventil 17 ist so geschaltet, dass es die Leitung 16 mit
der Leitung 20 verbindet, so dass die Grundmasse 10 im Abschei
debehälter 21 ausgedampft und sodann der Weiterverarbeitung
zugeführt wird.
Von dem Umschaltventil 17 zweigt andererseits eine Rückführ
leitung 25 ab. Die Rückführleitung 25 endet zunächst an einem
weiteren Umschaltventil 26. Von dem Umschaltventil 26 führt eine
erste Leitung 27 zu einem Behälter 28, der hier als Kühlbehälter
ausgebildet ist. Während der Wärmetauscher 12 eine Erhöhung der
Temperatur der Masse bewirkt, bewirkt der Behälter 28 eine
Kühlung. Es versteht sich, dass der Wärmetauscher 12 bei Ausbil
dung in anderer Weise und der Behälter 28 aufeinander abgestimmt
sind, und zwar so, dass der Behälter 28 die thermische Rück
behandlung der rückgeführten Masse durchführen kann, die zuvor
von dem Wärmetauscher 12 oder einer sonstigen thermischen
Behandlungseinrichtung an dieser Stelle bewirkt worden ist. Der
Behälter 28 weist ein Belüftungsventil 29 auf, so dass in ihm
die Möglichkeit besteht, einen Überdruck aufzubauen. Der Behäl
ter 28 ist mit einem Rührwerk 30 ausgestattet. Die Wandung des
Behälters 28 ist zweckmäßig als Doppelmantel ausgebildet, das
beispielsweise von einem Kühlmedium über eine Leitung 31 durch
strömt wird, wenn der Behälter 28 zu Kühlzwecken benutzt wird.
Es ist natürlich auch möglich, eine Masse in dem Behälter 28 auf
andere Art zu kühlen.
Der Behälter 28 weist ein Auslassventil 32 auf, von dem eine
Leitung 33 ausgeht, die zu dem Behälter 9 führt.
Parallel zu der Leitung 27 zweigt von dem Umschaltventil 26 eine
zweite Leitung 34 ab, die sich parallel zu der Leitung 27 dem
Behälter 28 und der Leitung 33 erstreckt. Auch die Leitung 34
endet an dem Behälter 9.
Der Behälter 28 ist mit einem Temperaturfühler 35 versehen, von
dem eine elektrische Leitung 36 zu einem Steuergerät 37 führt.
Auch der Behälter 9 weist einen Temperaturfühler 38 auf,
von dem eine elektrische Leitung 39 ebenfalls zu dem Steuergerät
37 führt. Der am Ausgang des Wärmetauschers 12 angeordnete
Temperaturfühler 18 ist über eine elektrische Leitung 40 an das
elektronische Steuergerät 37 angeschlossen. Von diesem Steuer
gerät 37 führt eine erste Steuerleitung 41 zu dem ersten
Umschaltventil 17 und eine zweite Steuerleitung 42 zu dem
zweiten Umschaltventil 26. Weitere Steuerleitungen führen zu
einem Ventil in der Leitung 31, zu dem Auslassventil 32, zu
einem Ventil in dem Kühlkreislauf des Behälters 9 und zu
dem Ventil 15 in der Leitung 14. Alle diese Ventile und Elemente
können durch das Steuergerät 37 angesteuert werden.
Wenn in der Weiterverarbeitung der Süßwarenmasse auf der Basis
von Zucker oder Zuckerersatzstoffen Störungen und Schwierig
keiten auftreten, muss der kontinuierliche thermische Prozess
unterbrochen werden. Die im Wärmetauscher 12 erwärmte Grundmasse
10 soll dabei möglichst nicht bevorratet werden und insoweit
auch nicht in dem Wärmetauscher 12 stillgesetzt werden, um die
insbesondere empfindliche Grundmasse nicht zu schädigen. Dies
zielt auch darauf ab, eine Reinigung des Wärmetauschers 12 nach
einer solchen Unterbrechung nicht nötig werden zu lassen und
andererseits eine schnelle Verfügbarkeit nach der Unterbrechung
mit Übergang in den kontinuierlichen Produktionsprozess wieder
zu ermöglichen.
Bei einer Störung in der Weiterverarbeitung wird über das
Steuergerät 37 das erste Umschaltventil 17 umgeschaltet, so dass
die Leitung 16 mit der Rückführleitung 25 verbunden wird.
Gleichzeitig bzw. in Abstimmung darauf wird die Zufuhr der
Wärmeenergie zum Wärmetauscher 12 abgestellt, jedoch die Grund
masse 10 weiterhin kontinuierlich durch den Wärmetauscher 12
hindurchgeführt. Der dadurch resultierende Temperaturabfall am
Ausgang des Wärmetauschers 12 wird über den Temperaturfühler 18
registriert und dem Steuergerät 37 kontinuierlich mitgeteilt.
Das Umschaltventil 26 steht dabei in der Stellung, in der es die
Rückführleitung 25 mit der Leitung 27 verbindet. Die noch
erwärmte Grundmasse wird somit in den Behälter 28 überführt,
gespeichert und dort gekühlt. Der Behälter 28 ist so ausgelegt,
dass er die rückgeführte Masse über einen der Kühlung entspre
chenden Zeitraum aufnehmen kann, bevor sie über die Leitung 33
wieder dem Behälter 9 zugeführt wird. Es ist auch
möglich, nach einer Teilabkühlung der Grundmasse das Auslassventil 32,
welches ebenfalls von dem Steuergerät 37 angesteuert werden
kann, bereits zu öffnen, um teilweise herabgekühlte Masse in den
Behälter 9 zu überführen. Die Temperatur der Masse im
Behälter 28 wird dabei kontinuierlich über den Temperaturfühler
35 erfasst und im Steuergerät 37 überwacht.
Nachdem die Masse im Behälter 28 thermisch rückbehandelt worden
ist, so dass sie die gleiche Temperatur aufweist wie die Grund
masse 10 im Behälter 9, wird das Auslassventil 32 geöff
net und die Masse in den Behälter 9 überführt. Es ist
auch möglich, diese gekühlte Masse im Behälter 28 zwischenzu
speichern und zu bevorraten und über die Leitung 34 die Masse
während der Unterbrechung im Kreislauf zu fördern, so dass die
Masse gleichsam kalt im Kreis geführt wird.
Wenn die Unterbrechung in der Weiterverarbeitung behoben worden
ist, besteht zunächst die Möglichkeit, den Wärmetauscher 12
wieder zu beheizen und die Grundmasse für einen gewissen Zeit
raum über die Rückführleitung 25 und die Leitung 27 in den
Behälter 28 zu führen, bis die erforderliche Anwärmung der Masse
am Temperaturfühler 18 erreicht ist. Über die Überwachung der
Temperatur der Masse am Temperaturfühler 18 erfolgt dann
gesteuert das Umschalten des Umschaltventils 17, so dass die
Leitung 16 mit der Leitung 20 verbunden wird. Die Masse wird
dann wieder kontinuierlich der Weiterverarbeitung zugeführt. Im
Behälter 28 zwischengespeicherte kalte Masse kann während des
Produktionsprozesses durch Öffnen des Auslassventils 32 in den
Behälter 9 überführt und dann weiterverarbeitet werden.
Es ist auch möglich, neue Masse über die Leitung 8 und
rückgeführte abgekühlte Masse über die Leitung 33 zeitlich
parallel oder versetzt hintereinander in dem Behälter 9
aufzunehmen, thermisch zu behandeln und der Weiterverarbeitung
zuzuführen.
Die Erwärmung der Grundmasse 10 im Behälter 9 ist zu
vermeiden, weil sonst bei Einsatz eines offenen Behälters
9 ein Austreten von Wasserdampf die Folge wäre. Der thermische
Prozess wird hierdurch unstabil. Die höhere Temperatur der Masse
soll erst im Wärmetauscher 12 erreicht werden. Dies ist durch
den Behälter 28 möglich. Die über die Rückführleitung 25 und die
Leitung 27 rückgeführte Masse kann im Behälter 28 auf die
übliche Weise im Behälter 9 abgekühlt werden, so dass die
Masse die gleiche Temperatur aufweist wie neue Masse, die über
die Leitung 8 zugeführt wird.
Der Behälter 28 ist als geschlossener Behälter ausgebildet. Es
wird damit vermieden, dass Wasserdampf aus der erwärmten rück
geführten Masse austreten kann, wodurch sich deren Trocken
substanzgehalt verändern würde. Der enthaltene Wasserdampf wird
durch die Kühlung kondensiert und der Wasseranteil der Masse und
der Trockensubstanzanteil bleiben somit konstant.
Das Volumen des Behälters 28 muss mindestens so groß sein, dass
das doppelte Volumen des Wärmetauschers 12 aufgenommen werden
kann. Bei besonders störanfällen Produktionsanlagen, die
empfindliche Massen verarbeiten, empfiehlt es sich, das Volumen
des Behälters 28 noch größer zu gestalten. Damit ist es zugleich
möglich, die erwärmte Masse schonend rückzukühlen. Durch das im
Behälter 28 angeordnete Rührwerk wird die Masse bei ihrer
Temperaturerniedrigung immer wieder durchmischt, so dass eine
unter Umständen schädliche zu niedrige Temperatur auf die Masse
vermieden wird. Isolierende Grenzschichten werden somit immer
wieder abgebaut.
Fig. 2 zeigt eine weitere Ausführungsmöglichkeit anhand eines
Fließschemas, welches ganz ähnlich ausgebildet ist wie dasjenige
der Fig. 1. Auf die dortige Beschreibung kann deshalb hinge
wiesen werden. Es fehlt hier lediglich die parallele Leitung 34
und das zweite Umschaltventil 26 sowie dessen Steuerleitung 42,
so dass damit die über die Rückführleitung 25 rückgeführte
Masse zwangsweise in dem zusätzlichen Behälter 28 aufgenommen
und gekühlt wird. Das Volumen des Behälters 28 ist hier größer
als bei der Ausführungsform der Fig. 1, weil die Leitung 34
fehlt. Das Volumen des Behälters 28 kann dem Vierfachen des
Volumens des Behälters 9 oder mehr entsprechen. Das
elektronische Steuergerät 37 kann so ausgebildet sein, dass es
auch ein Ventil in der Leitung 31 steuert, so dass die nach
einer Produktionsunterbrechung kalte Masse zunächst über eine
gewisse Zeit im Kreislauf geführt werden kann, dabei erwärmt
wird und schließlich durch Umschalten des Umschaltventils 17 die
normale Produktion wieder eingeschaltet wird. Es ist auch
möglich, bei einem erneuten Produktionsstart zunächst frische
Masse aus dem Wiegebehälter 1 weiterzuverarbeiten und die im
Behälter 28 gespeicherte Masse dann über einen längeren Zeitraum
mit kleinem Volumenstrom zuzumischen.
Der Behälter 9 kann auch geschlossen ausgebildet sein.
Dies erlaubt es, die Masse in einem Anfahrvorgang bereits
teilerwärmt, bzw. nur teilabgekühlt aus dem Behälter 28 in den
Behälter 9 und dann in den Wärmetauscher 12 zu schicken
und so einen erneuten Produktionsbeginn schneller zu erreichen.
Das Druckhalteventil 19 ist erforderlich, wenn die Masse unter
Unter- oder unter Überdruck thermisch behandelt wird. Bei
Behandlung unter Normaldruck kann das Druckhalteventil 19 bei
den Vorrichtungen gemäß Fig. 1 und 2 auch fehlen. Eine solche
Vorrichtung ist dann allgemein für eine thermische Behandlung
geeignet, z. B. zur Erwärmung von Füllungsmassen, zum Erwärmen
zum Lösen von Zuckerkristallen, zum Kochen aller Arten von
Süßwarenmassen, insbesondere auch von Hartkaramellmassen.
1
Wiegebehälter
2
Leitung
3
Leitung
4
Leitung
5
Wiegeeinrichtung
6
Rührwerk
7
Ablassventil
8
Leitung
9
Behälter
10
Grundmasse
21
Abscheidebehälter
22
Leitung
23
Leitung
24
Pumpe
25
Rückführleitung
26
Umschaltventil
27
Leitung
28
Behälter
29
Belüftungsventil
30
Rührwerk
41
Steuerleitung
42
Steuerleitung
11
Leitung
12
Wärmetauscher
13
Pumpe
14
Leitung
15
Ventil
16
Leitung
17
Umschaltventil
18
Temperaturfühler
19
Druckhalteventil
20
Leitung
31
Leitung
32
Auslassventil
33
Leitung
34
Leitung
35
Temperaturfühler
36
el. Leitung
37
Steuergerät
38
Temperaturfühler
39
el. Leitung
40
el. Leitung
Claims (11)
1. Verfahren zur kontinuierlichen Herstellung einer Süßwaren
masse aus einer wässrigen Lösung von Rohstoffen, die Zucker oder
Zuckeraustauschstoffe enthalten, indem die Lösung während der
kontinuierlichen Herstellung der Süßwarenmasse rezeptgetreu in
einen Behälter (9) überführt, in einem Wärmetauscher (12)
kontinuierlich thermisch behandelt und die so behandelte Lösung
ausgedampft und weiterverarbeitet wird, während zu Beginn der
kontinuierlichen Herstellung und/oder bei Produktionsunter
brechungen die thermisch behandelte Lösung in den Behälter (9)
rückgeführt wird, dadurch gekennzeichnet, dass die thermisch
behandelte Lösung zu Beginn der kontinuierlichen Herstellung
und/oder bei Produktionsunterbrechungen vor ihrer Rückführung in
den Behälter (9) thermisch so rückbehandelt wird, dass nach
ihrer Rückführung in den Behälter (9) die Temperatur der Lösung
in dem Behälter (9) und die Trockensubstanz konstant bleibt.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass
die aus dem Behälter (9) in den Wärmetauscher (12) überführte
Lösung gekocht wird und die gekochte Lösung zu Beginn der
kontinuierlichen Herstellung und/oder bei Produktionsunter
brechungen vor ihrer Rückführung in den Behälter (9) gekühlt
wird.
3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet,
dass die thermische Behandlung in dem Wärmetauscher (12) unter
atmosphärischem Druck, Unterdruck oder Überdruck durchgeführt
wird.
4. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die
Temperatur der thermisch behandelten Lösung am Ausgang des
Wärmetauschers (12) kontinuierlich überwacht und die thermische
Rückbehandlung der rückgeführten Lösung in Abhängigkeit hiervon
gesteuert wird.
5. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die
rückgeführte Lösung in einem zusätzlichen Behälter (28) für die
thermische Rückbehandlung gesammelt und erst nach der
thermischen Rückbehandlung in den Behälter (9) zur Aufnahme der
Lösung überführt wird.
6. Vorrichtung zur kontinuierlichen Herstellung einer Süß
warenmasse aus einer wässrigen Lösung von Rohstoffen, die Zucker
oder Zuckeraustauschstoffe enthalten, insbesondere nach einem
Verfahren der vorangehenden Ansprüche, mit einem Behälter (9)
zur Aufnahme der rezeptgetreu zusammengestellten Lösung, einem
über eine Leitung (11) an den Behälter (9) angeschlossenen
Wärmetauscher (12) für die kontinuierliche thermische Behandlung
der Lösung und einer von dem Wärmetauscher (12) zu einem
Abscheideraum führenden Leitung (16, 20), von der über
ein Umschaltventil (17) eine Rückführleitung (25, 33) zu dem Behälter
(9) abzweigt, dadurch gekennzeichnet, dass in der Rückführ
leitung (25, 33) ein Behälter (28) für die thermische Rück
behandlung der rückgeführten Lösung vorgesehen ist.
7. Vorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass
in der Rückführleitung (25) vor dem Behälter (28) für die
thermische Rückbehandlung der rückgeführten Lösung ein Umschalt
ventil (17) vorgesehen ist, von dem eine den Behälter für die
thermische Rückbehandlung (28) der rückgeführten Lösung über
brückende und zu dem Behälter (9) für die Lösung führende
Parallelleitung (34) abzweigt.
8. Vorrichtung nach Anspruch 6 oder 7, dadurch gekennzeichnet,
dass in der Leitung (16) ein Temperaturfühler (18)
angeordnet ist, der die thermische Rückbehandlung steuert.
9. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 6 bis 8, dadurch ge
kennzeichnet, dass der Behälter (28) für die thermische Rückbehand
lung als Kühlbehälter ausgebildet ist.
10. Vorrichtung nach Anspruch 6 oder 9, dadurch gekennzeichnet,
dass der Behälter (28) für die thermische Rückbehandlung ein
Aufnahmevolumen aufweist, das mindestens doppelt so groß wie das
Volumen des Wärmetauschers (12) ist.
11. Vorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass
der Behälter (28) die thermische Rückbehandlung der rückge
führten Lösung geschlossen ausgebildet ist.
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Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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DE2002117984 DE10217984C5 (de) | 2002-04-23 | 2002-04-23 | Verfahren und Vorrichtung zur kontinuierlichen Herstellung einer Süßwarenmasse |
Applications Claiming Priority (1)
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Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
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DE10217984C1 true DE10217984C1 (de) | 2003-12-11 |
DE10217984C5 DE10217984C5 (de) | 2006-09-28 |
Family
ID=29432098
Family Applications (1)
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DE2002117984 Expired - Lifetime DE10217984C5 (de) | 2002-04-23 | 2002-04-23 | Verfahren und Vorrichtung zur kontinuierlichen Herstellung einer Süßwarenmasse |
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DE10217984C5 (de) | 2006-09-28 |
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