DE2619881A1

DE2619881A1 - Verfahren zur herstellung von kohlesaeurehaltigen bonbons

Info

Publication number: DE2619881A1
Application number: DE19762619881
Authority: DE
Inventors: Paul Anthony Kirkpatrick
Original assignee: General Foods Corp
Current assignee: General Foods Corp
Priority date: 1975-10-01
Filing date: 1976-05-05
Publication date: 1977-04-14
Also published as: JPS5244269A; NL7604963A; SE7605159L; FR2326151A1; DE2619881C2; AU1375976A; JPS5851740B2; CA1061168A; LU74957A1; IE43371B1; CH607891A5; IE43371L; SE429089B; US3985910A; FR2326151B1; ES452040A1; IT1061292B; BE841984A

Description

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Dr.!w?.\v.^f:-rAb«z 5. Mai 1976

Or. Dietc-ϊ r. Morf 2^35 (GFE)

Dr. Hans-A. Breuna " ^ -

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GENERAL FOODS CORPORATION 250 North Street, White Plains, N.Y., V.St.A.

Verfahren zur Herstellung von kohlesäurehaltigen

Bonbons

Die Erfindung betrifft die Herstellung von kohlesäurehaltigen Bonbons, das heisst von harten Bonbons, welche Kohlendioxidgas enthalten, entsprechend US-PS 3 012 893. Nach diesem Verfahren werden solche Bonbons hergestellt, indem man einen schmelzbaren Zucker schmilzt, den geschmolzenen Zucker mit einem Gas bei einem überdurck

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von 3j5 bis 70 kg/cm eine ausreichende Zeit bis zur Absorption von 0,5 bis 15 ml des Gases pro Gramm des Zuckers in Berührung bringt, die Temperatur des genannten Zuckers während dieser Absorption oberhalb der Verfestigungstemperatur des genannten geschmolzenen Zuckers hält und den genannten Zucker unter Druck auf

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eine Temperatur kühlt, welche unterhalb der Schmelztemperatur liegt, wodurch man einen Gas enthaltenden Feststoff gewinnt.

Typiseherweise wird das vorgenannte Verfahren in einem PARR-Reaktor (einem dickwandigen Druckgefäss mit einem Rührer) durchgeführt. Die Temperatur der Mischung in dem PARR-Reaktor wird im allgemeinen oberhalb 100⁰C gehalten. Kohlendioxid, welches das bevorzugte Gas ist, wird in den Reaktor mit einem Überdruck von 42 kg/cm aufgepresst. Die Mischung wird dann 5 bis 10 Minuten gerührt. Der überdruck von 42 kg/cm wird im Reaktor aufrechterhalten und dann kühlt man auf etwa 21 C ab. Der PARR-Reaktor wird dann geöffnet und das Produkt darin muss entfernt werden.

Die Entfernung des Produktes ist jedoch keine einfache Aufgabe. Das Produkt besteht aus einer festen Masse und innerhalb dieser Kasse ist der Rührer eingebettet, welcher gebraucht wurde, um das Produkt zu vermischen als es noch im flüssigen Zustand war. Das Produkt wird manuell durch Zerbrechen in kleine Stücke mit Vorrichtungen, wie einem Eiszerkleinerer, entfernt. Die so entfernten Stücke aus kohlesäurehaltiger Bonbonmasse sind sehr unterschiedlich in der Grosse. Man erhält aber nicht nur durch diese manuelle Verfahrensweise Stücke verschiedener Grossen, sondern durch die Art der kohlesäurehaltigen Bonbons neigt das Gas darin dazu, bei Stoss zu explodieren, wodurch Teilehengrossen gebildet werden, die ganz unterschiedlieh gross sind. Darüberhinaus bleiben Mengen des Produktes an den Wandungen

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des Reaktors hängen und solche Produkte müssen zum Entfernen abgekratzt oder wieder aufgeschmolzen werden. Es wurde weiterhin festgestellt, dass es 1 1/2 bis 2 1/2 oder mehr Stunden in Anspruch nimmt, um das Produkt auf 21,1°C zu kühlen. Das Reaktionsgefäss, welches den Hauptteil der bei diesem Verfahren benötigten Ausrüstung darstellt, könnte 15 bis 25 mal mehr Produkt innerhalb einer gegebenen Zeit erzeugen, wenn es nicht notwendig wäre» das Produkt in dem Reaktor abzukühlen« Deshalb haben die vorgenannten Verfahrensweisen und Ergebnisse einen negativen Einfluss auf alle Versuche gehabt, welche die Herstellung von kohlesäurehaltigen Bonbons in grossen Mengen beinhalteten.

Es wäre darum äusserst wünschenswert, eine einfache Verfahrensweise zur Verfügung zu haben zum Abkühlen der kohlesäurehaltigen Bonbons in einem Gefäss, das getrennt von dem Gefäss ist, in welchem die Bonbonmasse ursprünglich mit dem Gas versehen wurde. Es würde auch sehr wünschenswert sein, wenn man das Produkt aus dem Gefäss in verhältnismassig gieiehmässigen Teilchengrössen entfernen könnte. Schliesslich wäre es auch wünschenswert, wenn nur ein Minimum an Produkt an den inneren Wandungen des genannten Gefässes hängenbliebe«

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung von teilchenförmigen, kohlesäurehaltigen Bonbons. Eine heisse Bonbonschmelze wird in einem ersten Druckgefäss begast. Anschliessend, während die Schmelze noch bei erhöhter Temperatur und unter erhöhtem Druck sich befindet, wird sie in ein zweites Druckgefäss überführt.

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Das Produkt wird von dem ersten Druckgefäss durch eine Leitung in den Boden des zweiten Druckgefässes überführt, welches anfangs auf der Temperatur und dem Druckäquivalent des ersten Druckgefässes gehalten wird. Diese überführung wird bewirkt, indem man den überdruck in dem zweiten Druckgefäss auf einem Wert hält, der unterhalb des Überdruckes in dem ersten Druckgefäss liegt

\pi r|p Belüf tUHf

und indem man am oberen Teil des zweiten Druck ge fassesV^ ^:-^Ä

gegenüber der Atmosphäre vorsieht. Wenn die überführung vollständig verlaufen ist, wird das Luftloch geschlossen und das zweite Druckgefäss wird vom ersten Druckgefäss abgetrennt. Anschliessend wird das zweite Druckgefäss auf eine Temperatur unterhalb 21,1°C gekühlt, wobei man überdruck innerhalb des Gefässes aufrechterhält, so dass die Gas enthaltende, heisse Schmelze ein Gas enthaltender, fester Stoff wird. Dann wird das zweite Druckgefäss Stössen ausgesetzt, so dass die Gas enthaltende feste Masse in Bruchstücke zerspringt. Der Druck im zweiten Druckgefäss wird entspannt und man lässt das Produkt herausfallen.

Gemäss dem erfindungsgemässen Verfahren wird ein erstes Druckgefäss mit der heissen Bonbonschmelze gefüllt. Die Schmelze wird auf eine Temperatur oberhalb 93,3°C und vorzugsweise zwischen 157*2 und 162,8 C gehalten. In dem Kopfraum zwischen dem oberen Teil des Druckgefässes und dem Flüssigkeitsniveau der Bonbonschmelze und am oberen Ende des Druckgefässes wird ein Gas mit überdruck zwischen 3*5 und 70 kg/cm und vorzugsweise

p
zwischen 38,5 und ^5^5 kg/cm aufgepresst. Durch das Rühren der Schmelze und den Druck des Gases, vorzugs-

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weise Kohlendioxid, wird das Gas in der Bonbonschmelze festgehalten. Ein zweites Druckgefäss ist mit dem ersten Druckgefäss durch eine Leitung oder durch mehrere Leitun gen verbunden, wobei die Leitung oder die Leitungen Vorrichtungen haben, um die beiden Gefässe voneinander zu trennen, üblicherweise wird ein Kugelventil in eine Leitung, welche die beiden Gefässe verbindet, eingebaut. Das Ventil ist geschlossen, während die Bonbonschmelze im ersten Druckgefäss begast wird. Ein Gas, vorzugsweise das gleiche wie im ersten Gefäss, wird in das zweite Gefäss eingeleitet, so dass kein Druckunterschied zwischen den beiden Gefassen vorliegt. Zusätzlich wird das zweite Gefäss und die überführungsleitung annähernd auf die gleiche Temperatur wie das erste Gefäss geheizt. Am Ende der Mischzeit, wenn das Ventil in der die beiden Gefässe verbindenden Leitung geöffnet wird, findet kein übergang statt.

Die Gaseinlässe bei beiden Gefässen werden am obersten Ende angebracht. Die überführungsleitung geht vom Boden des ersten Gefässes zum Boden des zweiten Gefässes. Man verwendet Regelventile an den Gasleitungen, um die jeweiligen Drücke aufrechtzuerhalten. Das zweite Gefäss hat eine Entlüftungsvorrichtung am obersten Ende. Um den übergang zwischen den Gefässen zu bewirken, wird der Regulator am ersten Gefäss auf einen Wert eingestellt, der etwas höher ist als beim zweiten Gefäss, das heisst auf ^5,5 kg/cm überdruck gegenüber 42,0

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kg/cm überdruck, und das Entlüftungsventil im zweiten Gefäss wird geöffnet. Die genau gewählte Druckdifferenz

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kann natürlich variieren und liegt üblicherweise im Bereich von etwa 0,7 bis 10,5 kg/cm überdruck. Die Druckdifferenz und das Entlüften bewirkt die überführung der Bonbons chine Ize vom ersten Gefäss in das zweite Gefäss.

Bei der bevorzugten Ausführungsform dieser Erfindung hat das zweite Druckgefäss die Form einer zylindrischen Röhre oder Leitung mit einem Durchmesser im Bereich von 5>O8 bis 30,48 cm und einer Länge von 61 bis 183 cm. Es ist so konstruiert, dass es einem überdruck von

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wenigstens 70 kg/cm bei einer Temperatur von bis zu etwa 204 C standhalten kann. Das Xussere des Druckgefässes ist ummantelt, um ein geeignetes Kühlmedium, wie Wasser, Propylenglykol oder flüssigen Ammoniak, darin zirkulieren zu lassen. Am oberen Ende und am Boden des Rohres sind Flansche angebracht, um den Zutritt und die Entfernung des Produktes und das anschliessende Reinigen des Rohres zu ermöglichen. Weitere Kühlvorrichtungen können im Inneren des Rohres vorgesehen sein, um ein schnelleres Abkühlen des Produktes zu erleichtern.

Es ist wichtig, dass die Drücke zwischen den beiden Rohren gleich eingestellt sind vor dem öffnen des Ventiles und der sie verbindenden Leitung. Dadurch wird ein Verspritzen der Schmelze oder ein Kochen der Mischung verhindert. Während der ganzen Zeit muss die Bonbonlösung vor dem Kühlen und dem damit verbundenen Kristallisieren der Schmelze unter überdruck gehalten

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werden. Bevorzugt hält man den Druck in dem Kühlrohr auf einem konstanten Wert vor dem Entfernen des gekühlten Produktes aus dem Rohr. Besonders bevorzugt ist es, den Druck in dem Kühlrohr wenigstens so hoch aufrechzuerhalten, wie er dem ursprünglichen Begasungsdruck entspricht. Wird dies nicht getan, so verlievt das Produkt das eingeschlossene Gas. Durch die Überführungsleitung kann die Bonbonschmelze das erste Gefäss am Boden verlassen und am Boden des zweiten Gefässes eintreten. Die Belüftungsvorrichtung besteht üblicherweise aus einem Nadelventil oder einer ähnlichen Vorrichtung, durch Vielehe man eine genaue Kontrolle über das austretende Gas hat. Die Menge des austretenden Gases ist äquivalent dem Volumen der überführten Bonbonschmelze. Nach Beendigung des Überführungs vorganges wird das Ventil in der Verbindungsleitung zwischen den Gefässen geschlossen. Der Druck im ersten Gefäss kann nun entspannt werden und das erste Gefass kann nun zum Begasen eines weiteren Ansatzes der Bonbonschmelze verwendet werden. Ein Misch-Druckgefass kann so verwendet werden, um das begaste Produkt einer Anzahl von Kühlrohren zuzuführen.

Die Bonbonschmelze im zweiten Druckgefäss lässt man auf eine Temperatur unterhalb 37_}8°C und vorzugsweise unterhalb 21,1 C abkühlen, wobei während dieser Zeit der Druck in der Höhe des ursprünglichen Begasungsdruckes, das heisst auf 42 kg/cm Überdruck, aufrechterhalten wird. Wenn die Abkühlung vollständig ist, wird

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das Ventil wiederum geöffnet, um alles freie Gas abzulassen. Das Produkt liegt jetzt in dem Kühlrohr als eine feste, Gas enthaltende Masse vor. Anschliessend wird das Kühlrohr einer Schlagbehandlung unterworfen, wodurch die Gas enthaltende feste Masse in Teile zerspringt. Wenn die Seitenwandungen des Kühlrohres mit Schlägen versehen werden, bilden sich Sprünge innerhalb der Kristallstruktur der Bonbonmasse. Dadurch brechen die Wandungen der Zellen, welche viele Blasen von unter Druck eingebrachtem Kohlendioxid enthalten, vollständig auf und das Gas explodiert darin. Die Kombination von Schlag und explodierenden Blasen aus Kohlendioxid zerkleinert die feste Masse innerhalb des Rohres zu vielen kleinen Teilchen. Der Boden des Kühlrohres kann dann geöffnet werden und das Produkt wird entfernt.

Beispiel

Eine Bonbonschmelze wird hergestellt, indem man 16230 g Glukose, 87^0 g Maissirup, 5902 g V/asser und 8 g eines für Nahrungsmittel verwendeten Farbstoffes in ein 56,7-l~Gefäss einbringt. Die Mischung wird auf 151»7 bis etwa l62,8°C erhitzt, um das Wasser bis zu einer Menge unterhalb etwa 2 % zu entfernen. Die Schmelze wird in einen vorgeheizten Autoklaven gegeben und dazu gibt man 31_S5 ml eines künstlichen Geschmacksstoffes. Der Autoklav wird verschlossen und Kohlendioxid wird

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mit einem überdruck von 42 kg/cm in den Kopf raum zwischen dem Flüssigkeitsniveau der Bonbonschmelze und dem oberen Ende des Autoklaven aufgepresst. Ein Rührer ist vertikal durch den oberen Teil des Autoklaven angebracht und wird 5 Minuten betrieben. Ein ummanteltes Kühlrohr mit einem Durchmesser von 15,24 cm und einer Höhe von 152,4 cm wird vertikal neben dem Autoklaven aufgestellt. Eine ummantelte, 2,54 cm-Leitung mit einem Kugelventil in der Mitte verbindet den Boden des Autoklaven mit dem Boden des Kühlrohres. Das Kugelventil ist geschlossen. In das Rohr wird CO₀ mit einem über-

druck von 42 kg/cm gepresst. Während beide Gefäss

2 unter einem überdruck von 42 kg/cm gehalten werden und nach vollständiger Vermischung, wird das Kugelventil geöffnet. Anschliessend wird der Druck im Autoklaven auf 45,5 kg/cm überdruck erhöht und ein Nadelventil, durch welches der obere Teil des Kühlrohres zur Atmosphäre geöffnet werden kann, "wird langsam geöffnet. Nachdem die ganze Bonbonschmelze in das Kühlrohr überführt worden ist, werden das Kugelventil und das Nadel-Entlüftungsventil geschlossen. Man lässt Wasser von 15,6 C in der Wandung des Kühlrohres drei Stunden zirkulieren, wodurch die Temperatur des Produktes auf 21,1 C vermindert wird. Bei dieser Temperatur ist das Produkt eine Gas enthaltende feste Masse.

Die verbindenden Wasser- und Gasleitungen werden von dem Kühlrohr abgetrennt und alles freie Gas in dem Rohr wird durch die öffnung des Entlüftungsventils abgelassen. Anschliessend werden die Seitenwandungen

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des Rohres mit einem Vorschlaghammer bearbeitet und der untere Auslass des Kühlrohres wird geöffnet und das Produkt wird herausfallen gelassen.

Das erhaltene Produkt ist eine feste Bonbonmasse, wel che Kohlendioxidgas enthält und welche beim Lutschen ein angenehmes erfrischendes, kribbelndes Gefühl ergibt. Die Teilchen sind granular und von verhältnismässig einheitlicher Grosse.

Zusammenfassung:

Die Erfindung betrifft somit das Einführen von Gas in eine heisse Bonbon-(Zucker)-Schmelze in einem Druckgefäss unter Überdruck. Die begaste heisse Schmelze wird aus dem Druckgefäss in ein Kühlrohr überführt mittels einer Leitung oder mehreren Leitungen, welche den Boden des Druckgefässes mit dem Boden des Rohres verbinden, wobei diese Überführung durch eine Druckdifferenz zwischen dem Kühlrohr und dem Druckgefäss bewirkt wird, während das obere Ende des Rohres zur Atmosphäre hin geöffnet wird. Wenn die Überführung vollständig ist, wird das Kühlrohr abgetrennt und unter Aufrechterhalten des Überdrucks darin kühlt man auf eine Temperatur unterhalb 21,1 C, wodurch die heisse, begaste Schmelze in eine Gas enthaltende, feste Masse überführt wird. Anschliessend wird das Kühlrohr Stössen ausgesetzt, so dass die Gas enthaltende feste Masse in kleine Teile.zersplittert.

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Claims

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Patentansprüche

I. Verfahren zur Herstellung von CO^-enthalt enden Bonbons» dadurch gekennzeichnet, dass man

Ca) eine heisse Bonbons chsielse herstellt»

(b) die heisse Bonbonschmelze in ein erstes Bruckgefäss einfüllt,

(c) ein Gas unter !überdruck In. das erste Bruekgefäss einführt, so dass sich das Sas In der heissen Schmelze dlsperglert»

Cd) ein Gas unter überdruck In ein zweites Bruekgefäss einführt» wobei der Druck äquivalent Ist dem Druck Im ersten Druekgefäss, wobei das erste und das zweite Bruekgefäss durch eine ein Ventil enthaltende Yerblndungsleitung zwischen dem Boden des ersten Druckgefässes und dem Boden des zweiten Druckgefässes verbunden sind,

Ce) dass man die begaste heisse Schmelze In das zweite Druckgefäss durch die Yerblndungsleitung überführt, indem man das Ventil öffnet und dadurch eine Druckdifferenz zwischen den beiden Gefässen erzeugt, dass die erwähnte Druckdifferenz bewirkt wird durch Einregeln des Überdrucks Im zweiten Gefäss auf einen niedrigeren Wert als er dem !fberdruck in dem ersten Druckgefäss entspricht und durch Entlüften am oberen Ende des zweiten Druckgefässes,

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Cf) dass man das zweite Bruekgefäss abtrennt und
dabei den öberdruek aufrechterhält»

Cg) dass man das zweite Bruckgefäss kühlt, wobei

die begaste Schmelze In einen Gas enthaltenden Feststoff übergeht,

(h) dass man das zweite Druckgefäss Schlägen aussetzt, wodurch die Gas enthaltende feste Masse in Teile zerspringt,

(i) dass man den Druck im zweiten Druckgefäss entspannt und

Cj) dass isan das zweite Druckgefäss öffnet und das Produkt entfernt.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Gas Kohlendioxid Ist«

3. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet,

2
dass der Überdruck Im Bereich von 3,5 kg/era bis

70 kg/cm aufrechterhalten wird.

k. Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass der während des fiberführens aufrechterhaltene

2
Druckunterschied G,f bis 10,5 kg/cm beträgt.

5« Verfahren nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass die
beträgt.

dass die Temperatur der Schmelze wenigstens 100 C

S* Verfahren nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Menge des dlspergierten Gases pro Gramm der Schmelze 0,5 ml bis 15,ö ml beträgt.

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7. Verfahren nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Schlagbehandlung des zweiten Druckgefässes so bewirkt wird, dass die Gas enthaltende feste
Masse in granuläre Teilchen von verhältnismässig ein heitlicher Teilchengrösse zerspringt.

8. Verfahren nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass das zweite Druckgefäss auf Atmosphärendruck entspannt wird mittels einer Vorrichtung, die eine genaue Kontrolle des austretenden Gases ermöglicht.

9. Verfahren nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass der Druck im zweiten Druckgefäss während der Stufen (d) bis (f) auf konstantem Wert gehalten
wird.

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