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Verfahren zum Herstellen von vorzugsweise zum bforen oder Überziehen
geeigneter Schokoladenmasse Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung
von vorzugsweise zum Abformen oder Überziehen geeig neter Schokoladenmasse, insbesondere
für Qualitätsschokoladenerzeugnisse, durch Zerkleinern von en.thülsten, gegebenenfalls
vorgetrockneten, gebrochenen und/oder entkeimten, rohren Kakaobohnen zu einer pumpbareu
Masse (flüssige rohe Kakomasse), gegebenenfalls Homogenisieren dieser Masse, Rösten
der rohen Kakao masse durch Erhitzen auf eine Temperatur im Bereich von etwa 100°C
bis 150°C. Entfernen der beim Rösten
entstandenen bzw. freigesetzten
unerwünschten flüchtigen Bestandteile, Vermischen der so behandelten Kakaomasse
mit den übrigen Bestandteilen der fraglichen Schokoladenmassenrezeptur, vorzugsweise
in fein und insbesondere bereits auf Endfeinheit zerkleinerten Form und Homogenisieren
des gegebenenfalls vorher gewalzten Gemisches zur fertigen Schokoladenmasse.
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Bei der Schokoladenherstellung spielen das Rösten des rohen Kakao
und das sog. "Conchieren'l der Schokoladenmasse eine wesentliche Rolle bezüglich
der Qualität des Endprodukts, insbesondere hinsichtlich dessen +4roma- und Geschmackseigenschaften.
Da das Gonchieren ein sehr zeitaufwendiger Vorgang ist, der in der Regel zwischen
etwa 12 und etwa 78 Stunden in Anspruch nimmt, und zudem nicht kontinuierlich durchgeführt
werden kann, wurde in der Schokoladenindustrie seit einiger Zeit mit erheblichem
Aufwand versucht, Möglichkeiten zu finden, die es gestatten, das Conchieren beträchtlich
abkürzen oder ganz entfallen lassen zu können. Wie beispielsweise aus der deutschen
Offenlegungsschrift 1 919 870 bekannt ist, glaubte man in letzter Zeit dieses Problem
durch eine spezielle, im Prinzip seit langem bekannte Art der Röstung von Kakao
lösen zu können. Beim sog. Rösten von Kakao werden in der Praxis bis heute nahezu
ausschließlich ungeschälte ganze oder nur grob gebrochene Kakaobohnen geröstet,
d. h. zur Aronaelltwicklung eine gewisse Zeit au.f Temperaturen von bis zu etwa
150°C erhitzt, obwohl seit langem bekannt ist, daß bei diesen Röstzerfahren, also
auch bei sog. Bruchröstung, infolge der uneinheitlichen Deilchengröße des Röstgutes
und des sich aufgrund der relativ großen Röstgutteilchendurchmesser ergebenden Temperaturgefälles
zwischen den Oberflächen der Röstgutteilchen und den zentrumsnahen Teilen, Über-
und/oder Unterröstungen nicht vermeiden lassen. Dieses bei. den in der Praxis heute
noch nahezu ausschließlich angewandten Röstverfahren auftretende
Problem
wurde, wie beispielsweise aus der deutschen Patentschrift 297 888 bekannt ist, schon
vor mehr als einem halben Jahrhundert klar erkennt und durch den in seiner technischen
Grundkonzeption überzeug-enden und. im Prinzip sicherlich richtigen Vorschlag gelöst,
die geschälten, rohen Kakaobohnen zu einer breiigen oder flüssigen Masse zu zerkleinern
und in dieser Form auf glatten, bewegten, auf Rösttemperatur erhitzten Flächen i.n
dünner f3icht- auszubreiten und durch Erhitzen auf etwa 100 bis 1500C zu rösten.
tin ähnliches Verfahren empfiehlt auch die französische Patentschrift 715 347, nach
der die Röstung unter normalem oder vorringertem Druck in doppelwandigen, mit einem
Rührwerk ausgerüsteten Röstkammern vorgenommen werden soll, sowie die bereits erwähnte
deutsche Offenlegungsschrift 1 919 870, die vorschlägt, die Röstung der flüssigen
Kakaomasse unter Rühren und bei erhöhtem Druck durchzuführen und die geröstete Kakaomasse
zur Entfernung unerwünschter, beim Rösten entstandener bzw. freigesetzter flüchtiger
Bestandteile in eine ventilierte Sammelkammer auszustoßen.
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Mit auf diese Weise gerösteter Kakaomasse bzw. Flüssigkeit soll es
nun, wie ebenfalls aus der bereits erwähnten Offenlegungsschrift bekannt ist, möglich
sein, bei der Herstellung von Schokolade das sog. Conchieren er heblich. abzukürzen
oder ganz entfallen zu lassen.
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Versuche haben jedoch mittlerweile ergeben, daß weder dieses bekannte
Röstverfahren, noch das in der deutschen Offenlegungsschrift 2 036 202 vorgeschlagene
und-demgegenüber weiter verbesserte Röstverfahren, bei dem die
rohe
Kakaomasse während des Röstensentgast und nach dem Rösten rasch auf eine Temperatur
unter etwa 800C abgekuhlt wird, so daß man eine definierte Röstzeit erhält, eine
Kakaomasse bzw. -flüssigKeit liefern, aus der sich ohne Conchieren höheren Qualitätsansprüchen
genugende Schokoladenmasse herstellen lassen.
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Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren der
eingangs bezeichneten Art so zu verbessern, daß sich danach tatsächlich ohne Conchieren
oder zumindest mit erheblich abgekürztem Conchieren Schokoladenmassen herstellen
lassen, deren Qualität derjenigen von in üblicher Weise lange Zeit conchierten Schokoladeneassen.in
nichts nachsteht.
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Es wurde nun im Rahmen der Erfindung gefunden, daß sich diese Aufgabe
im Prinzip dadurch lösen läßt, daß man die zumindest verhältnismäßig grob zerkleinerten
oder bereits zu einer flüssigen Kakaomasse mit der für die Röstung erforderlichen
Feinheit vermahlenen Kakaobohnen - vor dem eigentlichen Rösten - bei erhöhter i'empe.ratur,
die jedoch nicht so hoch sein darf, daß bereits Röstvorgänge einsetzen, unter vermindertem
Druck entgast und dann, gegebenenfalls nach weiterer Feinvermahlung, unter einem
den Atmosphärendruck nicht übersteigenden Druck röstet und dabei gleichzeitig oder
anschließend einer weiteren Entgasung unterwirft.
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Gemäß der Erfindung wird in diesem Sinne ein Verfahren der eingangs
bezeichneten Art so weitergebildet, daß die Eakaobohnen bzw. der Kakaobohnenbruch
vor dem Rösten in Form der flüssigen rohen Kakaomasse oder in verhältnismäßig grob
zerkleinerter Form durch Erwärmen unter vermindertem Druck von höchstens etwa 0,5
kp/cm² auf eine Temperatur von höchstens etwa 950C entgast und das entgaste Gut,
erforderlichenfalls
nach weiterer Zerkleinerung zu flüssiger roher
.Eakaomasse und gegebenenfalls nach einem Homogenisierungsvorgang, unter einem den
Normaldruck nicht übersteigendem Druck und unter Einhaltung eines sehr engen Temperaturbereiches
geröstet wird, wobei man die Kakaomasse gleichzeitig und/oder anschließend einer
zweiten Entgasung unterwirft.
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Warum durch die erfindungsgemäß vorgeschlagenen Maßnahmen eine flüssige
Kakaomasse erhalten wird, die durch einfaches Vermischen mit den übrigen Bestandteilen
der jeweiligen Schokoladen.assenrezeptur und einfaches Homogenisieren des so erhaltenen,
gegebenenfalls vorher in an sich bekannter Weise gewalzten Gemisches, also ohne
Gonchieren, zu einer fertigen Schokoladenmasse von einwandfreier Qualität verarbeitet
werden kann, ist zwar noch nicht in allen Einzelheiten geklärt, jedoch ist vom Erfinder
bereits festgestellt, daß der fermentierte Rohkakao einerseits Verbindungen enthält,
die als solche oder in Form daraus beim Rösten entstehender bzw. frei werdender
Stoffe die Aroma- und/oder Geschmacksqualität def fertigen Schokoladenmasse beeinträchtigen
und nach dem Rösten nur noch durch anhaltendes Oonchieren und bei gleichzeitiger
teilweiser Entfernung der sich beim Rösten bildenden bzw. freigesetzten Aromastoffe
ausreichend entfernt werden können, sowie Aromavorstufen enthält, die verhältnismäßig
schwer flüchtig sind, und daher bei der Entgasung des zerkleinerten Rohkakaos vor
dem Rösten unter den erfindungsgemaß vorgeschlagenen Bedingungen nicht verloren
gehen.
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Die positive Wirkung eines Homogenisierens der flüssigen rohen Kakaomasse
1ä13t sich durch die innige Vermischung derReaktionspartner erklären, die den folgenden
Röstvorgang vermutlich unterstützt.
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Besonders zweckmäßig ist es, mindestens eine der beiden erfindunrrsgemäß
vorgesehenen Entgasungen in einer fließenden Atmosphäre aus einem in Bezug auf das
Röstgut inerten Gas oder Luft und/oder Wasserdampf durchzuführen, das vorzugsweise
im Gegen strom zu dem zu entgasende Gut geführt wird, da auf diese Weise eine besonders
intensive und gründliche Entgasung erreicht werden kann.
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Bei der erfindungsgemäß vor dem Rösten durchzuführenden Entgasung
der zerkleinerten Kakaobohnen empfiehlt es sich, eine Uer.peratur von etwa 95°C
nicht zu überschreiten und zweckmäßig bei einer Temperatur im Bereich von etwa 50
bis 90°C zu arbeiten, da einerseits zwar mit steigender Temperatur eine zunehmend
intensivere Entgasung erreicht werden kann, andererseits aber bei der Anwendung
zu hoher Temperaturen in dieser Verfahrensstufe die Gefahr besteht, daß die Qualität
des Endproduktes leidet. Die Ursachen für diese erfahrungsgemäß festgestellte Beei.nträchtigung
der Qualität des Endproduktes bei der Anwendung zu hoher Temperaturen in der dem
Rösten vorgeschalteten Entgasungsstufe.
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ist zwar noch nicht restlos geklärt, jedoch wird angenommen, daß bei
zu hohen Temperaturen einerseits bereits Röstreaktionen einsetzen, durch die verhältnismäßig
schwerflüchtige Kakaoaromavorstufen in Aromastoffe umgewandelt werden, die verhältnismäßig
leichtflüchtig sind und bei der Entgasung zwangsläufig zumindest teilweise mitentfernt
werden, während andererse.its verhältnismäßig leichtflüchtige unerwünschte Geschmacks-
und/oder Geruchsstoffe bzw.
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deren Vorstufen bei zu hohen Temperaturen in verhältnismäßig schwerflüchtige
Stoffe, z. B. durch Polymerisation bzw. Polykondensation, umgewandelt werden, die
sich unter den angewandten Bedingungen nicht mehr entfernen lassen und die Geschmacks-
und Aromaqualität des Endproduktes nachteilig beeinflussen
Um eine
besonders gründliche Entgasung vor dem Rösten zu erzielen, empfiehlt es sich dabei
unter einem Druck von etwa 5 bis etwa 100 und insbesondere etwa.10 bis etwa GO Torr
zu arbeiten. Dabei erzielt man bereits bei verhält-.
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nismäßig niedrigen Temperaturen eine wünschenswert gründliche Entgasung.
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Um einen besonders intensiven Wärme- und Stoffaustausch zu erreichen,
werden beim Verfahren der Erfindung die zerkleinerten Kakaobohnen bzw die flüssige
rohe Kakaomasse vorzugsweise in dünner Schicht oder in einer Wirbelschicht entgast
und/oder geröstet, wobei man sie beim Arbeiten in dünner Schicht vorzugsweise durch
indirekten Wärmeaustausch an einer Heizfläche auf die gewünschte Temperatur bringt
und bei dieser Temperatur hält.
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Die entgaste, flüssige, rohe Kakaomasse wird beim Verfahren der Erfindung
vorzugsweise bei einer Rösttemperatur von etwa 1000 bis 1400C und insbesondere einer
Temperatur von etwa 1150 bis 13000 geröstet, wobei für jede Kakaosorte die optimale
Rösttemperatur empirisch ermittelt werden muß.
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Diesbezüglich ;rurde festgestellt, daß eine opt:i.male Aromaentwicklung
bei den sog. Edelkakaosorten in der Regel bei einer im unteren Teil des erfindungsgemäß
vorgeschlagenen Rösttemperaturbereiches liegenden Temperatur erzielt wird.
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Weiterhin wurde festgestellt, daß es sich empfiehlt, die Rösttemperatur
möglichst genau einzuhalten und insbesondere so zu arbeiten, daß während des Röstens
Temperaturschwankungen von mehr al-s + 1,5°C vermieden werden. Daß das Einhalten
eines engen Temperaturbereiches im allgemeinen beim Rösten Vorteile bringt, ist
in der Fachwelt bekannt.
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Die Röstzeit ist im Vergleich zur Rösttemperatur von sekundärer Bedeutung,
jedoch sollte man auch hinsichtlich der Röstzeit möglichst genau definierte Bedingungen
einhalten, um mit Sicherheit ein einwandfreies Ergebnis zu erzielen Die Röstzeit
beträgt bei dem erfindungsgemäßen Verfahren
etwa 0,5 bis 12 Minuten.
Vielfach werden die günstigsten Ergebnisse mit Röstzeiten von etwa 2 bis 6 Minuten
erzielt. Besonders einfach und exakt läßt sich eine bestimmte Röstzeit einhalten,
wenn man die flüssige rohe Kakaomasse auf -einem Band- oder Walzentrockner röstet.
Um eine exakte Röstzeit einzuhalten und Nachröstungen zu vermeiden, wird gemäß einer
bevorzugten Ausführungsform der Erwindung die geröstete Kakaomasse rasch abgekühlt.
Zweckmäßig geht man bei der Abkühlung möglichst rasch unter eine Temperatur von
etwa 80°C. Dies wird vorzugsweise dadurch erreicht, daß man die von der Röstvorrlchtung
abgenommene flüssige Kakaomasse sofort in dünner Schicht über eine Kühlfläche führt.
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Die erfindungsgemäß entgaste und geröstete Kakaomasse bzw.
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-flüssigkeit wird, wie bereits erwähnt, dann in beliebiger herkömmglicher
Weise mit den übrigen Bestandteilen der jewelligen Schokolademnassenrezeptur versetzt
und vermischt, gegebenenfalls z. B. durch Walzen auf di.e gewünschte Endfeinheit
zerkleinert und dann, vorzugsweise durch Einwirkung hoher Scherkräfte, homogenisiert.
Das bei der herkömmlichen Schokoladenherstellung übliche und notwendige abschließende
Conehieren karin dabei auch bei der Herstellung von Qualitätsschokolade ganz entfallen
oder zumindest erheblich abgekürzt werden.
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Beim abschließenden Homogenisieren der Schokoladenmasse werden im
wesentlichen zwei Effekte erzielt. So werden zum einen durch die Einwirkung von
Scherkräften Grenzflächen in der Masse aktiviert, wodurch Aromareaktionen ablaufen.
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Zum anderen wird die Masse verflüssigt, wobei die flüssige Fettphase
zur durchgehenden bzw. kontinuierlichen Phase wird. Beim bisher erforderlichen Conch.ieren
wird unter erheblich
mehr Zeitaufwand der gleiche Effelrt erzielt.
Zusätzlich müssen durch das Conchieren jedoch unerwunscilt;e Stoffe entfernt werden,
was, aus den vorstehend erläuterten Gründen, beim Verfahren der Erfindung nicht
notwendig ist. Der erfindungsgemäß statt des Conchierens angewandte Homogenisiervorgang
erfordert erhebl.i.ch weniger Zeit. Bin teilweiser oder völliger Ersatz des Conchierens
durch Ho mogenisieren, wie er erfindungsgemäß vorgeschlagen wird, ist nur dann möglich,
wenn die vorhergehenden Verfahrensschritte so geführt werden, daß eine Entfernung
unerwünschter Stoffe bei dieser abschließenden Behandlung nicht.mehr erforderlich
ist.
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Die Homogenisierung kann durchgeführt werden, indem man die zu homogenisierende
und vorher pumpfähig gemachte Masse durch einen oder mehrere enge Spalte drückt,
mit Ultraschall beaufschlagt oder zwischen Flächen mit hoh.er Relativgeschwindigkeit
führt Für die nicht-Newton'schen Schokoladenmassen, die im we-.sentlichen aus flüssiger
Fettphase und einer Restphase aus Zucker und Kakaobestandteilen sowie eventuell
Milchpulver bestehen, eignen sich zum Homogenisieren insbesondere Geräte, die nach
dem letztgenannten Prinzip arbeiten.
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Homogenisiervorrichtungen, bei denen die zu hor-logenisierende Masse
durch enge Schlitze gedrickt wird, neigen zum Verstopfen, während mit Ultraschall
arbeitende Vorrichtunggen aufgrund der Dämpfung des Ultraschalls durch die hochviskose
Masse zuweilen nicht betriedigend arbeiten. Erfindungsgemäß ist eine Verbesserung
des Ergebnisses zusätzlich dadurch zu erzielen, daß die Behandlung in der Homogenisiervorrichtung
vorzugsweise im Gleichstrom mit Gasen, vorzugsweise Stickstoff oder Luft, erfolgt.
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Die nachfolgenden Ausführungsbeispiele und Vergleichsversuche erläutern
die Erfindung. Zum leichteren Verständnis sind in der beiliegenden Zeichnung das
konventionelle Verfahren und in einem Ausführungsbeispiel das erfindungsgemäße (kontinulierliche)
Verfahren schematisch dargestellt.
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Beispiel 1 Kakaobohnen werden in üblicher Weise von Steinen, Staub,
Holzteilen und anderen Verunreinigungen befreit Dann werden die rohen Bohnen in
einem Brecher grob zerkleinert und durch anschließendes Sieben und Sichten n Schalen
und Kakaokernbruch (sog. Nibs) getrennt. Hierauf werden die Keimwürzelchen entfernt,
ein Arbeitsgang, der gegebenenfalls auch entfallen kann. Der so vorbereitete Kakaokernbruch
wird dann in einer Mühle, z. B. einer Schneidmühle, weiter zu einem Granulat mit
einer korngröße von etwa 2 mm zerkleinert. Dieses Granulat wird unter einem Druck
von 30 Torr auf beheizten Flächen ausgebreitet und durch Erhitzen auf 800C von möglichst
allen flüchtigen Stoffen befreit.
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Dabei entweichen neben erheblichen Mengen an Wasser Essigsäure und
eine Reihe von Stoffen, die beim Fermentieren gebildet wurden uni nicht zum kakospezifischen
Aroma beitragen.
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Das entgaste Granulat wird dann iri einer Vormühle verflüssigt und
in einer Kugelmühle zu Kakaomasse mit einer Teilchengröße von etwa 20 µm vermahlen.
Beim Vermahlen müssen Temperaturen von über 80°C sorgfältig vermieden werden, um
keinen unkontrollierten Röstprozess einzuleiten.
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Die so vorbereitete und homogenisierte Kakaomasse wird dann bei einer
Temperatur von 130°C und unter atmosphärischem Druck in einem Dünnschichtverdampfer
mit einer Verweilzeit
von 1 - 2 Minuten geröstet, wobei sich das
typische, kakaospezifische Aroma entwickelt. Dabei werden die gebildeten Röstgase
zusammen mit anderen leichtflüchtigen Stoffen, die sich ebenfalls beim Rösten bilden,
durch im Gegenstrom in den Dünnschichtverdampfer eingeführte Luft entfernt.
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Di.e so geröstete Kakaomasse wird beim Verlassen des Dünnschichtverdampfers
durch Führen über eine gekühlte Fläche in dünner Schicht innerhalb von 0,5 - a Min.
auf eine Temperatur von unter 80°C abgekühlt, worauf man sie in einem Kneter mi.t
auf die gewünschte Endfeinheit vermahlenem Zucker sowie gegebenenfalls Milchpulver
und den iibrigen Rezeptbestandteilen-, insbesondere Kakaobutter, Lecithin, Gewürze
usw., vermischt. Nach eine Knetzeit von 20 Minu.-ten wird die nun fertig gemischte
Schokoladenmasse verflüssigt und in einem Honogenisator unter Einleitung von Stickstoff
hohen Scherkräften unterworfen und dadurch homogenisiert.
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Eine wie vorbeschrieben hergestellte miichfreie Schokolade weist,
außer der sensorisch besseren Qualität, im Vergleich zu konventionell hergestellte
Schokoladen folgende analytischen Daten auf: Versuchsschoko- koventionelle laden
Schokoladen Wassergehalt 0,2 - 0,4 % 0,4 - 0,6 % Casson-Viskosität 18 - 20 Poise
20 - 23 Poise Casson-Fließgrenze 130 - 150 dyn/cm² 150 - 170 dyn/cm2 Die Werte besagen,
daß die Verscuhsschokoladen au.ch in ihren physikalischen Eigenschaften besser als
konventionell hergestellte Schokoladen abschneiden. Besonders bemerkenswert wa.r
ihr besseres Schmelzverhalten bein Verzehr.
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Als Beispiel für die Auswirkung von,Abweicliungen von den vorbeschriebenen
Verfahrensstufen mögen nachfolgende Daten dienen. Als Maßstab dafür sei zum einen
der Wassergehalt und zum anderen die gaschromatografische Kopfraumanalyse gewählt.
Zu letzterem ist aus der einschlägigen Literatur bekannt, daß der Gehalt an Isopentanal,
einem leichtflüchtigen Aldehyd, mit Zunahme der Röstzeit und der Rösttemperatur
in der Kakaosubstanz abnimmt. Somit kann Isopentanal mit gewissen Einschränkungen
als Beitsubstanz für den Röstvorgang dienen. Aus Gründen der Untersuchungsmethodik
wurden nur die Kakaomassen analytisch geprüft. Eine Auswahl aus den vorhandenen
Ergebnissen stellt die folgende Tabelle dar: 1 sopent anal Probe bzw. Variante Peakfläche
in So Wasser-(Kakaomasse) der Gesamtpeakfläche gehalt % roh 24,6 4,9 konventionell
behandelt 22,8 3,7 ohne Trocknung und Entgasung geröstet 12,6 3,1 unter Normaldruck
entgast und dann geröstet 14,2 2,0 nach dem vorgeschlagenen Verfahren geröstet 7,1
1,5 Die Auswertung läßt klar erkennen, daß jegliche Abweichung vom vorgeschlagenen
Verfahren eine Verschlechterung der Werte nach sich zieht. Dies konnte jeweils durch
chiffrierte sensorische Vergleichsprüfungen an den Kakaomassen sowie an den aus
diesen Kakaomassen hergestellten Schokoladen bestätigt werden.
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Xhnliche Unterschiede werden erzielt, wenn man von den vorgeschlagenen
Röstbedingungen abweicht, die beispielsweise für einige Kakaosorten wie folgt lauten:
Ghana
- im Durchschnitt 130°C Heizmitteltemperatur Arriba - im Durchschnitt 12500 Heizmitteltemperatur
Venezuela - im Durchschnitt 1200C Heizmitteltemperatur.
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Die nachstehende Tabelle macht den Einfluß der Abweichung von der
optimalen Rösttemperatur am Beispiel Ghana-Kakaomasse deutlich: Probe bzw. Variante
Isopentanal Wassergehalt geröstet bei Peakfläche in % % der Gesamtpeakfläche 125°C
10,0 1,7 1300C 8,8 1,5 13500 9,7 1,5 140°C 15,7 1,3 Die wieder ansteigenden Werte
ab 13500 weisen auf eine durch zu hohe Erhitzung hervorgerufene Zersetzung von Aromabestandteilen
und Bildung von Isopentanal hin. Das Optimum der Aromaausbildung befindet sich im
Minimum der Isopentanal-Kurve.
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Besonders hervorzugheben ist, daß das erfindungsgemäße Verfahren kontinuierlich
durchgeführt werden kann, weil die Verfahrensstufen dies mit den Fachleuten bekannten
Techniken zulassen.
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Bisher war eine kontinulierliche Herstellung solcher Schokoladenmassen
von hoher Geschmacksqualität unmöglich, weil der Conchiervorgang nicht kontinuierlich
durchgeführt werden kann.