DE2052217A1

DE2052217A1 - Method and device for the manufacture of caramel syrup

Info

Publication number: DE2052217A1
Application number: DE19702052217
Authority: DE
Inventors: Albert Adolphe Antoine Paris Bouchon
Original assignee: Generale Sucriere S A , Paris
Priority date: 1970-04-15
Filing date: 1970-10-23
Publication date: 1971-11-04
Also published as: BE756752A; IT1050118B; FR2086963A5; NL7016810A; MC927A1; LU61786A1

Description

DR. MOLLER-BORe DIPL-PHYS. Dk. MANITZ Di PL-CHEM. DR. DEU FELDR. MOLLER-BORe DIPL-PHYS. Dk. MANITZ Di PL-CHEM. DR. DEU FEL

DIPL-ING. FINSTERWALD DIPL-ING. GRÄMKOW 9f|R9917 PATENTANWÄLTEDIPL-ING. FINSTERWALD DIPL-ING. GRÄMKOW 9f | R9917 PATENT LAWYERS

23. OKT. H7|23 OCT. H7 |

We/Sv - G 2108We / Sv - G 2108

GENERALE SUCRIERE S.A.GENERALE SUCRIERE S.A.

23, Avenue Franklin-Roosevelt23, Avenue Franklin-Roosevelt

75 Paris 8, Prankreich75 Paris 8, France

Verfahren und Vorrichtung zur Herstellung vonMethod and device for the production of

KaramelsirupCaramel syrup

Die Erfindung betrifft die Herstellung von Karamelsirup und bezieht sich zwar nicht ausschließlich, jedoch besonders auf Speisekaramelsirup-Arten, die "aromatisch" sind und wegen ihres Wohlgeschmacks und ihres Wohlgeruches mindestens ebenso wie wegen ihrer Farbe verwendbar sind. *The invention relates to the manufacture of caramel syrup and, although not exclusively, is particularly related to Table caramel syrup types that are "aromatic" and at least as well because of their good taste and smell as are usable because of their color. *

Es ist bekannt, daß unter der Wärmeeinwirkung und bei Temperaturen, welche zwischen 160 und 200⁰G liegen, die Saccharose sich physikalisch und chemisch umformt, um eine mehr oder weniger braune Hasse zu bilden, welche als "Karamel" bezeichnet wird, die gemäß der erreichten Temperatur spezifische aromatische Eigenschaften aufweist und daß man bei übermäßiger Erhitzung nur Zuckerkohle erhält.It is known that under the action of heat and at temperatures between 160 and 200 ⁰ G, the sucrose is physically and chemically transformed to form a more or less brown hat, which is referred to as "caramel", which according to the reached temperature has specific aromatic properties and that only sugar charcoal is obtained with excessive heating.

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■ Dr. MOltor-lor* Dr. Mcmltz · Dr. DwM · DipMng. FliuUfwoU Dipl.-Ing. Grtwkow■ Dr. MOltor-lor * Dr. Mcmltz · Dr. DwM DipMng. FliuUfwoU Dipl.-Ing. Grtwkow

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284 V 284 V Telefon (MII) 23SI 10, T.ltx 59030 mbpet MarkMrato3, UMon 19711) M7241Telephone (MII) 23SI 10, T.ltx 59030 mbpet MarkMrato3, UMon 19711) M7241

Es ist in gleicher Weise bekannt, daß das Vorhandensein bestimmter Säuren in der gezuckerten Masse wie Zitronensäure oder Weinsäure die Karamelisationsreaktion begünstigt, die Karamelzusammensetzung ändert und schließlich auf seine organoleptischen (geschmacklichen) Eigenschaften im erwünschten Sinne einwirken kann.It is also known that the presence of certain Acids in the sugared mass such as citric acid or tartaric acid favor the caramelization reaction Caramel composition changes and finally on its organoleptic (taste) properties in the desired Can affect the senses.

Ein bekanntes Verfahren der Karamelherstellung besteht darin, in Behältern auf offenem Feuer Mischungen mit bestimmten Mengen an Zucker, Wasser und Zitronensäure bis auf eine Temperatur im Bereich von 20O⁰C aufzuheizen und weiterhin darin, plötzlich die Auslöschung und die Verdünnung des auf diese Weise erhaltenen sehr konzentrierten Karamels durchzuführen, indem eine bestimmte Menge kaltes Wasser hineingegossen wird.A known method of caramel production consists in heating mixtures with certain amounts of sugar, water and citric acid in containers on an open fire to a temperature in the range of 20O ⁰ C and further in suddenly extinguishing and diluting the very obtained in this way concentrated caramel by pouring a certain amount of cold water into it.

Man arbeitet somit diskontinuierlich, und die Qualität des Endproduktes ebenso wie seine Regelmäßigkeit hängen stark von der Erfahrung und der Aufmerksamkeit des Ausführenden ab, welcher die optimale Auslöschtemperatur "fliegend" ablesen muß.One works discontinuously, and the quality of the end product as well as its regularity depend to a great extent the experience and the attention of the person carrying out the work, who must read the optimal extinction temperature "on the fly".

Darüberhinaus ist das Verfahren außer seinen unbequemen, ja sogar infolge des möglichen Herausspritzens während des Löschens gefährlichen Aspekten weit davon entfernt, wirtschaftlich zu sein, da unnötigerweise eine bestimmte Wassermenge verdampft wird und da gleichzeitig ein Teil der aromatischen Bestandteile verloren geht.Moreover, besides its inconvenient, the procedure is, yes even as a result of the possible splash out during extinguishing dangerous aspects far from being economical, as a certain amount of water evaporates unnecessarily and because some of the aromatic components are lost at the same time.

Ein weiteres bekanntes Verfahren sieht die kontinuierliche Herstellung von Farbkaramel aus verschiedenen Kohlehydratlösungen vor und führt zu Karamelsirup-Arten mit einer Konzentration und insbesondere mit einer Farbe, wie sie für die gewünschte Verwendung gpeignet sind. Dieses Verfahren erfordert den Einsatz von Wärmetauschern, welche mit Schabern, oder Abstreifern ausgerüstet sind und erfordert weiterhin die Durchführung des Karamelisationsprozesses unter erhöhtem Druck, um die durchAnother known process is continuous production of colored caramel from different carbohydrate solutions and leads to types of caramel syrup with a concentration and especially with a color as appropriate for the desired use are suitable. This procedure requires commitment of heat exchangers, which are equipped with scrapers or scrapers are and still requires the caramelization process to be carried out under increased pressure in order to get through

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Verdampfung hervorgerufenen Vasserverluste in dem Produkt im Laufe der Umwandlung zu vermeiden. Es erfordert daher sowohl eine verhältnismäßig kostspielige Installation als auch einen beachtlichen Energieaufwand.Evaporation caused water loss in the product to be avoided in the course of the conversion. It therefore requires both relatively expensive installation and also a considerable expenditure of energy.

Die Aufgabe der Erfindung besteht darin, die Herstellung von L-aramelsirup zu vereinfachen, d.h., die komplizierten Installationen der bekannten Art zu vermeiden und die Regelung des Karamelisationsvorganges als Funktion des Ausgangsmaterials zu erleichtern, indem ein homogenes Ausgangsprodukt mit genau bestimmtem Wassergehalt gewährleistet | ist.The object of the invention is to simplify the production of L-aramel syrup, i.e. the complicated ones Avoid installations of the known type and regulate the caramelization process as a function of the To facilitate the starting material by ensuring a homogeneous starting product with a precisely determined water content | is.

Zur Lösung dieser Aufgabe sieht die Erfindung vor, daß entlang einer Leitung mit geschlossener Kontur ein Zuckersirup in Umlauf gesetzt wird und daß auf dieser Leitung zwischen den Eingangs- und den Ausgangspunkten des Sirups eine Heizzone auf der Karamelisationstemperatur angeordnet ist, welcher eine Kühlzone auf einer Temperatur folgt, die einem Dampfdruck des Wassers unterhalb des Umgebungsdruckes am Ausgangspunkt des Karamelsirups entspricht.To solve this problem, the invention provides that a sugar syrup along a line with a closed contour is set in circulation and that on this line between the entry and exit points of the syrup a heating zone is arranged on the caramelization temperature, which is followed by a cooling zone at a temperature that one Corresponds to the vapor pressure of the water below the ambient pressure at the starting point of the caramel syrup.

Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform schafft die Erfindung ein Verfahren zur Herstellung von konzentriertem Speise-Kara- ' melsirup, welches darin besteht, einen Sirup aus invertiertem Zucker geeigneter Zusammensetzung kontinuierlich in eine Heizschlange oder in eine beliebige andere Wärmetausehereinrichtung aus Platten oder Spiralen hineinzupumpen, und zwar ohne einen anderen Druck, als demjenigen, welcher erforderlich ist, um die Druckverluste der Kreise zu überwinden und dann in eine zweite, und zwar in eine Kühlschlange oder in eine beliebige andere Kältetauscher einrichtung aus Platten oder Spiralen, welche in Reihe geschaltet sind, derart hineinzupumpen, daßAccording to a preferred embodiment, the invention provides a method for the production of concentrated food Kara- ' melsirup, which consists of a syrup of inverted sugar of suitable composition continuously in a heating coil or any other heat exchanger device from plates or spirals, without any pressure other than that which is required to to overcome the pressure losses of the circuits and then in a second, namely in a cooling coil or in any one other cold exchanger equipment made of plates or spirals, which are connected in series to pump in such that

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der Sirup, welcher unter Luftabschluß im Heizabschnitt kara- · melisiert ist, daran anschließend im Kühlabschnitt zur Abkühlung und Kondensierung gelangt, und zwar immer unter Luftabschluß, bis eine hinreichend tiefe Temperatur erreicht ist,, daß der Dampfdruck des Wassers, welcher dieser Temperatur entspricht, vernachlässigbar ist, so daß men auf diese Weise den Karamel sirup an seinem Ausgang in der Atmosphäre rückgewinnen kann, und zwar mit derselben Konzentration, die der Eingangssirup aufweist.the syrup, which is caramelized with the exclusion of air in the heating section, then in the cooling section for cooling and condensation arrives, always in the absence of air, until a sufficiently low temperature is reached, that the vapor pressure of the water, which corresponds to this temperature, is negligible, so that men in this way can recover the caramel syrup at its outlet in the atmosphere with the same concentration as the Having input syrup.

Indem der Zuckersirup in dem Rohr mit kreisförmigem oder anderem Querschnitt in Zwangsumlauf gebracht wird, wird das Rohr dazu gebracht, sich vollkommen mit einem kontinuierlich durchlaufenden Fluidstrang zu füllen, in welchem man sich damit begnügen kann, den zur Strömung erforderlichen Überdruck aufrechtzuerhalten, da der Wasserdampf, welcher sich in der Heiz- und Karamelisierzone bildet, nicht in die freie Luft entweichen kann. Darüberhinaus wird dieser Wasserdampf durch den im Umlauf befindlichen Sirup mitgenommen und innerhalb desselben in der Umgebung kondensiert, in welcher er sich gebildet hat, und zwar beim Durchgang durch die Kühlzone. Daraus ergeben sich beachtliche Vorteile in bezug auf bekannte Verfahren.By forcing the sugar syrup into circulation in the pipe of circular or other cross-section, the pipe becomes brought to fill itself completely with a continuously passing fluid strand in which one is content with it can maintain the overpressure required for the flow, as the water vapor, which is in the heating and Forms caramelization zone, cannot escape into the open air. In addition, this water vapor is circulating through the The syrup is carried along and condensed within it in the environment in which it was formed, namely when passing through the cooling zone. This results in considerable advantages in relation to known methods.

Die Erfindung umfaßt in gleicher Weise eine Vorrichtung zur Durchführung ihres Verfahrens.The invention likewise comprises an apparatus for carrying out its method.

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■ Die Erfindung wird nachfolgend beispielsweise anhand der Zeichnung beschrieben; in dieser zeigt:The invention is described below, for example, with reference to the Drawing described; in this shows:

die einzige Figur eine schematische Darstellung zur Erläuterung des erfindungsgemäßen Verfahrens.the only figure is a schematic representation to explain the method according to the invention.

In der gewählten und dargestellten Ausführungsform ist ein Versorgungsbehälter 1, welcher einen zu karamelisierenden Zuckersirup enthält, ausgestattet mit einer thermostat!sierten Heizleitung 2, welche es ermöglicht, den Inhalt auf 7O⁰O zu halten, mit einem Kontrollthermometer 3, mit einem Ein- g tauch-Lüftungsrohr 4-, um gemäß dem Mariotte'sehen Prinzip eine konstante Belastung zu gewährleisten und mit einem mit einem Absperrhahn versehenen Auslaß 5·In the selected and illustrated embodiment is a supply container 1, which contains a to caramelizing sugar syrup, equipped thermostat with a! Overbased heating cable 2, which makes it possible to keep the contents at 7O ⁰ O, with a control thermometer 3, to an input g Submersible ventilation pipe 4-, in order to guarantee a constant load according to the Mariotte principle and with an outlet provided with a shut-off valve 5

Der Auslaß 5 führt zu einer volumetrischen Pumpe 6, welche durch einen Treibriemen oder anderweitig angetrieben wird und mit einer Steuervorrichtung 7 variabler Geschwindigkeit ausgestattet ist, welche kontinuierlich (Alternostat) oder diskontinuierlich durch Impulse unterschiedlicher Frequenz und Dauer (elektronischer Generator) arbeiten kann.The outlet 5 leads to a volumetric pump 6, which driven by a drive belt or otherwise and with a variable speed control device 7 is equipped, which is continuous (alternostat) or discontinuous by pulses of different frequencies and duration (electronic generator) can work.

Die Pumpe 6 nimmt den Sirup des Behälters 1 auf und speist damit eine Leitung, welche in Reihe fortschreitend folgende | Teile aufweist;The pump 6 picks up the syrup from the container 1 and thus feeds a line which progressively follows in series Has parts;

ein Rohr 8, auf welchem ein Manometer 9 angebracht ist, eine Heizschlange 10,
ein Verbindungsrohr 11,
eine Kühlschlange 12 und
ein Auslaßrohr 13.a pipe 8 on which a manometer 9 is attached, a heating coil 10,
a connecting pipe 11,
a cooling coil 12 and
an outlet pipe 13.

Die Heizschlange 10 ist in ein thermostatisches Bad 14 mit eingebautem Heizwiderstand 15 eingetaucht, welches ein Sillkonöl enthält, das auf 25O⁰O aufgeheizt werden kann und mitThe heating coil 10 is immersed in a thermostatic bath 14 with a built-in heating resistor 15, which contains a Sillkonöl that can be heated to ^{250 0 O and with}

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einem Schraubenrührw3?k 16 ebenso wie mit einem Kontrollthermometer 17 ausgestattet ist.a screw stirrer 16 as well as a control thermometer 17 is equipped.

Das Verbindungsrohr 11, welches von der Heizschlange 10 zur Kühlschlange 12 führt, ist mit einer auf 160⁰C thermostatisierten Heizwicklung 18 umgeben und weist ein Kontrollthermometer 19 auf.The connecting pipe 11, which leads from the heating coil 10 to the cooling coil 12, is surrounded by a ^{heating coil 18 thermostated to 160 °} C. and has a control thermometer 19.

Die Kühlschlange 12 ist in ein Wasserbad 20 getaucht, welches durch einen thermostatisierten Tauchsieder 21 auf einer Temperatur von 80⁰C gehalten wird und mit einem Kontrollthermometer ebenso wie mit einem Rührwerk 22 ausgestattet ist.The cooling coil 12 is immersed in a water bath 20 which is ^{kept at a temperature of 80 °} C. by a thermostatically controlled immersion heater 21 and is equipped with a control thermometer as well as with a stirrer 22.

Die von der Kühlschlange 12 zu einem durch einen Absperrhahn gesteuerten Auslaß 24 führende Ausgangsleitung 13 weist eine auf 85 bis 90⁰C thermostatisierte Heizwicklung 25 und ein Kontrollthermometer 26 auf.The leading of the cooling coil 12 to a controlled by a stopcock outlet 24 output line 13 has a ⁰ to 90 C thermostated at 85 heating coil 25 and a control thermometer 26th

Der Ausfluß 24 mündet in freier Luft in einen Aufnahmetrog 27, der mit einem ßührwerk 28 ausgestattet ist.The outflow 24 opens into a receiving trough 27 in the open air, which is equipped with an agitator 28.

Im Betrieb läßt man in der Leitung vom Behälter 1 aus einen Zuckerßirup mit bestimmten Eigenschaften fließen (Wassergehalt, refraktometrischer Brix-Grad, Prozentsatz an Eeduktionsstoffen, usw.) und bringt ihn in der Leitung mit einer bestimmten Geschwindigkeit daart in Umlauf, um ihm eine bestimmte Aufenthaltsdauer, beispielsweise vier Minuten, in der Heizschlange 10 zu erteilen, wobei die Temperatur des Ölbades auf einer geeigneten Temperatur gehalten wird, beispielsweise auf 200°C. Die Pumpe 6 wirkt auf den Sirup in bezug auf den atmosphärischen Druck nur durch den erforderlichen Druck ein, um diesen Sirup in Umlauf zu bringen, und zwar mit einem Druck, welcher den Druekverlusten bei den gewählten Geschwindigkeiten äquivalent ißt. Man kann daher eine Verdampfung des Wassers in der Schlange 10 vermuten. Aber der so erzeugte Dampf bleibt in der Flüssigkeit eingeschlossen undIn operation, a sugar syrup is left in the line from container 1 flow with certain properties (water content, refractometric Brix degree, percentage of reductants, etc.) and brings him in the line at a certain speed daart in order to give him a certain length of stay, for example four minutes to allow in the heating coil 10, keeping the temperature of the oil bath at a suitable temperature is held, for example at 200 ° C. The pump 6 acts on the syrup with respect to the atmospheric pressure only through the necessary pressure to bring this syrup into circulation, with a pressure which the pressure losses at the selected Eats speeds equivalent. One can therefore assume that the water in the snake 10 has evaporated. But the so generated vapor remains trapped in the liquid and

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zirkuliert weiter mit dieser, um sich in der Kühlschlange 12 zu kondensieren. Das Endprodukt, welches aus dem Ausfluß 24-in den Trog 27 ausströmt, und welches durch das Rührwerk 28 homogenisiert wird, besitzt daher den gleichen Vassergehalt wie das Ausgan^sprodukt. Da der Dampf die Tendenz besitzt, in der Umgebung zu kondensieren, innerhalb derer er sich bildet, kann man andererseits in dem Medium, welches das Endprodukt am Ausgang 24 darstellt, denselben Homogenitätsgrad oder dieselben Schwankungen der Eigenschaften vermuten, wie sie das Ausgangsprodukt aufweist.continues to circulate with it to condense in the cooling coil 12. The final product that emerges from the spout 24-in the trough 27 flows out, and which is homogenized by the agitator 28, therefore has the same water content like the starting product. Since the steam tends to On the other hand, condensation in the environment within which it is formed can occur in the medium which is the end product at output 24, assume the same degree of homogeneity or the same fluctuations in properties as they do Has starting product.

Die oben beschriebene Vorrichtung ist auf Zuckersirup-Arten f oder Kohlehydrate im allgemeinen anwendbar, sie ist jedoch besonders gut für die direkte Behandlung derjenigen Zuckersirup-Jj?ten geeignet, welche besser verarbeitet sind sowie zur schnelleren Karamell sation beispielsweise der G-lukosesirup-Arten der Zuckerwarenfabrikation mit gekochtem Zucker oder der Invertsirup-Arten, deren größte Fließfähigkeit den durch die Schwerkraft hervorgerufenen Zirkulationsablauf erleichtert. Im übrigen kann es vorkommen, daß die Heizung auf erhöhte Temperatur, wenn die zur Verdampfungsunterdrückung erforderlichen Überdrücke nicht vorhanden sind, derart ist, daß noch das Produkt im Laufe der Umwandlung fluidisiert wird.The device described above is applicable to sugar syrup types or carbohydrates generally applicable, but it is particularly good for the direct treatment of those sugar syrup jets suitable, which are better processed as well as for faster caramel sation, for example the G-lucose syrup types sugar confectionery with boiled sugar or the invert syrup types, whose greatest flowability is the flow of circulation caused by gravity is facilitated. In addition, it can happen that the heater is set to an elevated temperature when the temperature required to suppress evaporation Overpressures are not present such that the product is still fluidized in the course of the conversion.

Die Vorteile, welche die Erfindung in bezug auf die obigen Vorrichtungon und Verfahren schafft, gehen aus den oben genannten Erläuterungen klar hervor. Tatsächlich erfordert die oben beschriebene Ausführungsform weder Abstreifeinrichtungen oder Schaber nocJi die Verwendung nennenswerter Überdrücke, und durch.die Verwendung eines Reaktionsapparates mit einer geschlossenen Leitung und mit einer Zwangszirkulation ermöglicht sie, Uasserverluste in Form von Dampf in dem behandelten Produkt durch einfache Anordnung eines Kühlbereiches auf einem Teil dieser Leitung zu vermeiden, welcher zwischen dem Karamelisationsbereich und dem Ausgang in freie Luft angeordnet ist. - _ΛΛ The advantages which the invention provides with respect to the above apparatus and methods are clear from the explanations given above. In fact, the embodiment described above does not require scrapers or scrapers nor the use of appreciable overpressures, and by using a reactor with a closed conduit and with forced circulation it enables water losses in the form of steam in the treated product by simply arranging a cooling area on a Avoid part of this line, which is arranged between the caramelization area and the exit in the open air. - _ΛΛ

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Andererseits ist das erfindungsgemäße Verfahren in seiner Anwendung sehr flexibel, denn für ein vorgegebenes Ausgangsmaterial hängt die Prozeßführung nur von einem Durchfluß und von Temperaturen ab, d.h., von solchen Kriterien, die leicht zu dimensionieren, zu modifizieren und auf gewünschten Werten zu halten sind.On the other hand, the method according to the invention is very flexible in its application, because for a given starting material the process control depends only on a flow rate and on temperatures, i.e. on such criteria that can easily to be dimensioned, modified and kept at the desired values.

Unter diesen Kriterien gibt es zwei, denen eine besondere Bedeutung zukommt, nämlich den Durchfluß, von welchem die Aufenthaltsdauer in der Schlange oder in dem Karamellsationsbereich abhängt und die Temperatur der Umgebung, in welcher diese Schlange eingetaucht ist.Among these criteria there are two that are of particular importance comes, namely the flow from which the length of stay in the queue or in the caramelization area depends on and the temperature of the environment in which this snake is immersed.

Die Installationskosten in mechanischer Energie sind sehr gering. Die Aufwendungen für Wärme sind diejenigen, welche durch die Karamelisation erforderlich werden. Im vorliegenden Palle ist ein Wärmewiedergewinnungskreis zwischen den Eingangs- und den Ausgangs-Durchflüssen der Karamellsationszone angeordnet.The installation costs in mechanical energy are very low. The expenses for heat are those incurred by the Caramelization may be required. In the present palle is a heat recovery circuit located between the inlet and outlet flows of the caramelization zone.

Selbstverständlich ist die Erfindung nicht auf die beschriebenen und dargestellten Anordnungen beschränkt, welche nur als Beispiel angeführt sind.Of course, the invention is not limited to the arrangements described and shown, which are only available as Example are given.

Somit ist gemäß einer Variante der Zirkulationsumlauf des zu karamellsierenden Sirups durch die Schwerkraft gewährleistet und ist vorteilhafterweiee durch eine Durohflußregelung bekannter Art unterstützt.Thus, according to one variant, the circulation of the syrup to be caramelized is ensured by gravity and is advantageously better known through a durohm flow control Kind supported.

- Patentansprüche -- patent claims -

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Claims

1. A method for producing a caramel syrup, characterized in that along a line A sugar syrup is circulated with a closed contour and that on this line a heating zone between the inlet and outlet points of the syrup is arranged on the caramelization temperature, which is followed by a cooling zone at a temperature that one Vapor pressure of the water below the ambient pressure | at the starting point of the caramel syrup.

2. The method according to claim 1, characterized in that the temperature is the Itegel parameter the heat supply source in the heating zone and / or the syrup flow along the pipe.

3- The method according to claim Ϊ or 2, characterized in that the processed syrup contains inverted components.

4. Device for performing the method according to one of the preceding claims, characterized I by the series connection of a source of the to ₍ caramelizing sugar syrups, a line which is arranged in surface heat exchange with * a heat supply source, another line, welohe in the surface Chen-heat exchange with a Kühlquellβ arranged let,! a device for receiving the product which flows out at the 'outlet j of the line and a device which ensures that the syrup is circulated in the lines.

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ORIGINAL INSPECTED

5. Apparatus according to claim 4, characterized geke η η ζ ei chnet that the device for Zirtailationsantrieb comprises a Yersorgungspump which is arranged between the source and the lines.

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