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Verfahren und Vorrichtung zur Vorratshaltung von Schokoladenmassen
für Abform-Maschinen, insbesondere Uberziehmaschinen, sowie zu deren Beschickung
Es ist bekannt, daß sich Schokoladenmassen bei ihrer endgültigen Verarbeitung in
einem ganz bestimmten Zustand befinden müssen, wenn die aus solchen Massen hergestellte
Ware hohen Qualitätsansprüchen genügen soll. Dieser Zustand liegt vor, wenn 1. die
Schokoladenmasse eine bei etwa 31° liegende Temperatur hat und 2. die Schokoladenmasse
sich in einem Anfangsstadium der Auskristallisation von Fettbestandteilen der Kakaobutter
befindet, in welchem die Masse mit »Impfkeimen« durchsetzt ist, d. h. einen bestimmten
Gehalt von Fett-Erstarrungsprodukten aufweist.
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Sind die unter 1 und 2 genannten Bedingungen gleichzeitig erfüllt,
so nennt man die Schokoladenmasse »temperiert«. Es ist ferner bekannt, daß es nicht
möglich ist, eine Schokoladenmasse über längere Zeiträume hinweg in ihrem temperierten
Zustand zu erhalten. Zwar läßt sich die unter 1 genannte Bedingung erfüllen, die
unter 2 genannte jedoch nicht, und zwar deswegen, weil der Zustand einer anfänglichen
Auskristallisation von Fettbestandteilen bei der genannten Temperatur von Natur
aus nicht stationär ist; die Auskristallisation schreitet vielmehr ständig fort,
und die Masse weist im Laufe der Zeit zuviel Fett-Erstarrungsprodukte auf, ein Vorgang,
der durch das aus technologischen Gründen erforderliche Umrühren der Masse noch
beschleunigt wird. Hand in Hand mit der fortschreitenden Zunahme von Erstarrungsprodukten
geht eine im Sinne einer Verdickung ablaufende Viskositätsänderung, die von einem
gewissen Zustand an rapid ansteigt, weil immer mehr Erstarrungsprodukte gebildet
werden. In einem solchen verdickten Zustand nennt man die Schokoladenmasse nach
dem Sprachgebrauch »übertemperiert« (obwohl die »Temperatur« der oben unter 1 genannten
entspricht) ; eine übertemperierte Masse läßt sich nicht mehr, oder nur noch unter
großen Schwierigkeiten zu einer Ware minderer Qualität, verarbeiten.
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Mit dem aufgezeigten Problem hat man dann zu kämpfen, wenn versucht
wird, temperierte Schokoladenmasse längere Zeit auf Lager zu halten. Solange es
sich darum handelt, ständig große Mengen der Masse zu verarbeiten - wie z. B. beim
Austafeln von Schokolade -, können die Schwierigkeiten allenfalls notdürftig überwunden
werden. Das Problem tritt aber immer dann in erhöhtem Maße auf, wenn es sich um
einen Verarbeitungsprozeß handelt, bei dem Schokoladenmasse im überschuß vorhanden
sein muß und der überschüssige Teil wieder in den Massevorrat zurückfließt. Dies
aber ist bei gewissen Abformmaschinen der Fall, z. B. bei überziehmaschinen, wo
die zu überziehenden Gegenstände, z. B. Kekse, nur einen geringen Teil der ihnen
zugeführten Masse festhalten, der Rest aber abfließt. Man hat sich bemüht, die aufgezeigten
Nachteile auszuschalten; eine bekanntgewordene Maßnahme sieht vor, der temperiert
auf Vorrat gehaltenen Masse von Zeit zu Zeit warme Kakaobutter zuzusetzen. Dadurch
wird zwar erreicht, daß die Masse jeweils dünnflüssiger wird, gleichzeitig aber
ändert sich ihre Zusammensetzung, und noch dazu schubweise, was nicht im Sinne einer
kontinuierlichen gleichmäßigen Verarbeitung liegt.
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Es ist weiterhin ein Zulauf-Verfahren (das sogenannte »dripfeeding«)
vorgeschlagen worden, bei welchem während des Verarbeitungsprozesses dem Vorrat
an temperierter Schokoladenmasse ständig untemperierte Schokoladenmasse zufließt
(d. h. eine Masse, deren Temperatur so hoch ist, daß eine Impfkeimbildung nicht
möglich ist). Es soll damit erreicht werden, daß die zufließende Masse die temperierte
Masse daran hindert, in den übertemperierten Zustand überzugehen, dabei aber gleichzeitig
selbst temperiert wird, so daß die aus dem Vorratsbehälter an den Arbeitspunkt beförderte
Masse stets gleichmäßig temperiert ist. Das Verfahren mag theoretisch richtig sein,
jedoch stellen sich seiner Durchführung nicht zu überwindende Schwierigkeiten entgegen,
insbesondere dann, wenn das Verhältnis von verbrauchter Masse zu abfließender Masse
(welches bei Überzugsmaschinen den Wert von 1 :6 unterschreiten kann) ungünstig
ist.
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Es ist außerdem durch die USA.-Patentschrift 1687 947 eine Vorrichtung
bekanntgeworden, mit deren Hilfe die sich beim Hand-Tunkv erfahren abspielenden
Vorgänge möglichst genau kopiert und mechanisiert werden sollen. Es ist dabei ein
großer Behälter für einen untemperierten Schokoladenmassevorrat und ein kleinerer
Zwischenbehälter
vorgesehen, in welchem durch Mischung der gesamten an der Abformstelle nicht verarbeiteten,
temperierten oder bereits übertemperierten Masse mit aus dem großen Behälter angeförderter
Masse derjenige Temperierungszustand aufrechterhalten werden soll, in dem sich beim
Handtunkverfahren die auf dem Kühltisch liegende, gerade zur Verarbeitung kommende
Masse befindet. Die Menge der in den Zwischenbehälter geförderten untemperierten
Masse wird durch eine Viskositätsmessung bestimmt und ist der Menge der in den Zwischenbehälter
fließenden temperierten Masse proportional: Wenn viel temperierte Masse in den Zwischenbehälter
fließt, wird auch viel untemperierte Masse zugefördert, so daß der Zwischenbehälter
schließlich überläuft und die Mischung in den Vorratsbehälter zurückfließt, genauso,
wie beim Handtunkverfahren die Masse vom Kühltisch in den Vorratsbehälter zurückbefördert
wird, wenn sie in den übertemperierten Zustand übergegangen ist. In der erwähnten
Vorrichtung ist hinter dem Zwischenbehälter eine Kühlvorrichtung vorgesehen, die
gegebenenfalls benutzt werden kann, die in der Förderpumpe erwärmte Schokoladenmasse
wieder zu kühlen. Aber auch diese analog zum Hand-Tunkverfahren arbeitende Vorrichtung
kann gerade dann nicht zufriedenstellend arbeiten, wenn der an der Abformstelle
nicht verarbeitete Masseanteil groß ist, weil dann außer diesem vollständig in den
Zwischenbehälter fließenden temperierten Masseanteil zwangläufig auch noch große
Mengen untemperierter Masse in den Zwischenbehälter gefördert werden, so daß dieser
in kürzester Zeit überläuft; von diesem Augenblick an wird aus dem Vorratsbehälter
nicht mehr untemperierte Schokoladenmasse in den Zwischenbehälter -gefördert, wie
es erforderlich wäre, sondern es wird die aus dem Zwischenbehälter in den Vorratsbehälter
überlaufende Mischung selbst in den Zwischenbehälter zurückbefördert, so daß dort
der gewollte Temperierungszustand nicht aufrechterhalten werden kann.
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Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die den bekannten Verfahren
und Vorrichtungen anhaftenden Mängel zu beseitigen und es zu ermöglichen, die Abformmaschine
ständig- mit einer richtig temperierten Schokoladenmasse zu beschicken, ganz unabhängig
davon, ob es sich um eine ohne Überschußförderung arbeitende Abtafelanlage oder
um eine mit großem Überschuß arbeitende Überziehmaschine handelt. Es wird ein Verfahren
2.ur Vorratshaltung von Schokoladenmassen für Abformmaschinen sowie zu deren Beschickung
vorgeschlagen, bei dem Teilmengen einer untemperiert auf Vorrat gehaltenen Schokoladenmasse
mit an der Abformstelle nicht verarbeiteter, temperierter oder übertemperierter
Schokoladenmasse gemischt werden, zu welchem Zweck letztere gesondert vom untemperierten
Schokoladenmassevorrat zur Verfügung gestellt wird, wobei die Besonderheit darin
besteht, daß nur ein Teil der gesondert vom untemperierten Vorrat zur Verfügung
gestellten Masse mit untemperierter Masse gemischt wird, während ein verbleibender
Überschuß ungemischt dem untemperierten Vorrat zugeführt wird, und daß die Mischung
temperiert wird, bevor sie der Abformstelle zugeführt wird.
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Zur Durchführung des Verfahrens wird eine Vorrichtung, nämlich eine
Überziehmaschine, vorgeschlagen, welche in an sich bekannter Weise mit einem Vorratsbehälter
und einer oberhalb desselben über einem V4'arentransportband angeordneten Aufgabevorrichtung
versehen ist und bei welcher gemäß der Erfindung zwischen dem Warentransportband
und dem eine untemperierte Schokoladenmasse enthaltenden Vorratsbehälter eine Auffangvorrichtung
vorgesehen ist, welche die von der Aufgabevorrichtung bzw. dem Warentransportband
abfließende, temperierte Masse ganz oder teilweise auffängt; ferner sind Förderelemente
vorgesehen, welche kontinuierlich unabhängig voneinander wählbare Teilmengen, sowohl
der abfließenden als auch der auf Vorrat gehaltenen Masse, einem Mischraum zuführen,
von dem aus die Mischung nach Durchlaufen einer Kühlvorrichtung der Aufgabevorrichtung
zugeführt wird.
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Weitere Besonderheiten des Verfahrens und der Vorrichtung nach der
Erfindung werden am Ausführungsbeispiel einer Überziehmaschine erläutert, welche
in der Zeichnung dargestellt ist.
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Fig.1 zeigt einen Schnitt durch eine Überziehinaschine; Fig. 2 zeigt
einen Schnitt entlang der Linie I-I aus Fig.1.
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Eine überziehmaschine 1 ist mit einem Vorratsbehälter 2 ausgestattet,
der eine doppelte Wand 3 aufweist und mit Dampf beheizbar ist. Im Vorratsbehälter
2 ist ein Rührwerk 4 vorgesehen. Über dem Vorratsbehälter 2 ist ein endloses Band
5 angeordnet, dem von einem weiteren endlosen Band 6 die mit Schokoladenmasse zu
überziehenden Gegenstände 7 zugeführt werden. Ein drittes endloses Band 8 sorgt
für den Abtransport der Gegenstände aus der Maschine. Oberhalb des endlosen Bandes
5 befindet sich eine Aufgabevorrichtung 9. Zwischen dem endlosen Band 5 und dem
Vorratsbehälter 2 ist eine Auffangvorrichtung 10 angeordnet, welche zu einem Sammelraum
11 führt. Der Sammelraum 11 steht über ein Förderelement 12 mit einem Mischraum
13 in Verbindung, der über ein weiteres Förderelement 14 (Fig. 2) auch mit dem Vorratsbehälter
2 in Verbindung steht. An den Mischraum 13 schließt sich eine Kühlvorrichtung 15
an, welche an ihrem Ende über eine Rohrleitung 16 mit der Aufgabevorrichtung 9 in
Verbindung steht. In der Nähe der Kühlvorrichtung 15 ragt ein Steuerelement 17 in
die Rohrleitung 16 hinein.
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Die Wirkungsweise der beschriebenen Vorrichtung ist wie folgt: Es
ist zunächst dafür gesorgt, daß sich die im Vorratsbehälter 2 befindende, mit a
bezeichnete Schokoladenmasse auf einer Temperatur von etwa 36 bis 40° C befindet,
so daß die Masse a untemperiert ist. Wie sich aus der Fig. 1 ergibt, tropft bzw.
läuft derjenige Anteil b der von der Aufgabevorrichtung 9 abgegebenen Masse, der
nicht auf dem zu deckenden Gut7 haften bleibt, zu einem Teil b" in den Vorratsbehälter2
zurück. Da dieser sich auf einer Temperatur von 36 bis 40° C befindet, werden die
in der zufließenden Masse b" befindlichen Erstarrungsprodukte aufgeschmolzen, so
daß - abgesehen von kurz andauernden Zwischenzuständen - die ganze im Vorratsbehälter
2 befindliche Masse a dauernd untemperiert, d. h. frei von Impfkeimen, ist.
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Der Rest b' der Masse b, die vom zu deckenden Gut 7 abfließt, gelangt
über die Auffangvorrichtung 10 in den Sammelbehälter il.
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Die dort befindliche Masse ist also temperiert; sie kann sich in Sonderfällen
sogar schon in einem Übergangsstadium zum übertemperierten Zustand befinden. Dem
Mischraum 13 werden nun dauernd sowohl kontinuierlich Teilmengen untemperierter
Schokoladenmasse a aus dem Vorratsbehälter 2 als auch Teilmengen temperierter Schokoladenmasse
b' aus dem Sammelbehälter 11 zugeführt. Da - wie erwähnt - die Förderleistung beider
Förderelemente 12, 14 unabhängig voneinander regelbar ist, läßt sich erreichen,
daß sich die Mischung fortwährend entweder im temperierten
Zustand
befindet oder im Übergang vom untemperierten zum temperierten Zustand begriffen
ist. Durch die nachfolgende Abkühlung in der Kühlvorrichtung 15 wird - wenn erforderlich
- vollends der temperierte Zustand hergestellt, zu welchem Zweck das Steuerelement
17 vorgesehen ist. Die somit frisch temperierte Masse wird der Aufgabevorrichtung
9 zugeführt, von welcher aus der Kreislauf von neuem beginnt.
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bas Fassungsvermögen des Sammelbehälters 11 ist so bemessen, daß selbst
bei kräftiger Entnahme durch das Förderelement 12 ausreichend Masse zur Verfügung
steht. Wird wenig Masse benötigt, so läuft der Sammelbehälter 11 über und gibt die
überschüssigen Mengen an den Vorratsbehälter 2 weiter.
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Mit Hilfe der Vorrichtung bzw. des Verfahrens der Erfindung kann man
durch Befolgen eines weiteren, zur Erfindung gehörigen Verfahrensschrittes einen
zusätzlichen Vorteil erzielen. Wenn auch die sich beim Temperieren von Schokoladenmassen
abspielenden Vorgänge physikalisch wenig geklärt sind, so ist doch bekannt, daß
die bereits mehrfach erwähnten Fett-Erstarrungsprodukte in vier Modifikationen anfallen.
Man bezeichnet diese mit »Gamma-, Alpha-, Beta-I- und Beta-Form«. Die Erstarrungstemperatur
der Beta-Form liegt bei etwa 34° C, die Erstarrungstemperatur der anderen Formen
in der genannten Reihenfolge niedriger. Es hat sich gezeigt, daß das Vorhandensein
von Impfkeimen der Beta-Form für das Zustandekommen von Überzügen guter Qualität
von ausschlaggebender Bedeutung ist und daß auch die Anwesenheit der Beta-I-Form
nicht stört.
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Sind dagegen auch Impfkeime der niedrig schmelzenden Gamma- und Alpha-Form
in der temperierten Masse vorhanden, so sind die Überzüge wesentlich schlechterer
Qualität, vor allen Dingen glanzlos.
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Der Vorschlag der Erfindung geht über das oben Gesagte hinaus, dahin,
beim Mischen der aus der untemperiert auf Vorrat gehaltenen Masse a stammenden Teilmengen
mit den Teilmengen temperierter Schokoladenmasse b dafür zu sorgen, daß die Mischung
- bevor sie zur Kühlvorrichtung 15 bzw. zur Aufgabevorrichtung 9 weitergeleitet
wird - auf eine Temperatur gebracht wird, welche so hoch liegt, daß die Mischung
nur Impfkeime der Beta-Form, allenfalls zusätzlich auch noch der Beta-I-Form, keinesfalls
aber der Gamma- bzw. Alpha-Form enthält. Dies kann durch ein geeignetes Mischungsverhältnis
der Teilmengen aus untemperierter und temperierter Schokoladenmasse, gegebenenfalls
auch durch zusätzliche Beheizung des Sammelbehälters 11 erreicht werden.