DE2729669A1

DE2729669A1 - Verfahren zum herstellen eines mit kohlensaeure versetzten bonbons

Info

Publication number: DE2729669A1
Application number: DE19772729669
Authority: DE
Inventors: Joseph Leo Hegadorn
Original assignee: General Foods Corp
Current assignee: General Foods Corp
Priority date: 1976-07-01
Filing date: 1977-06-30
Publication date: 1978-01-05
Also published as: NL7706947A; IE44994L; LU77665A1; IE44994B1; JPS536462A; FR2356377A1; US4001457A; AU511605B2; SE7707624L; BE856329A; CH622288A5; CA1070549A; AU2658577A; IT1079728B; ES460324A1; GB1540515A

Description

Henkel, Kern, Feiler fr Hänzel PntnwiH» General Foods Corporation Möhlstraß. 37 White Plains, N.Y., V.St.A. D-8000München80

Tel.: 089/982085-87 Telex: 0529802 hnkld Telegramme: eUipsoid

Dr.F/mi

30. JUMl 1977

Verfahren zum Herstellen eines mit Kohlensäure versetzten Bonbons

Die Erfindung bezieht sich auf die Herstellung eines mit Kohlensäure versetzten Bonbons, das ein hartes Bonbon ist, das Kohlendioxidgas enthält, wie in US-PS 3 012 893 geoffenbart ist. Ein derartiges Bonbon wird durch ein Verfahren hergestellt, das die nachfolgenden Verfahrensschritte aufweist: Schmelzen eines schmelzfähigen Zuckers, Zusammenbringen eines derartigen schmelzfähigen Zuckers mit Gas unter einem Druck von 3,5 bis 70 kg/cm² überdruck für einen Zeitraum, der hinlänglich ist, um die Absorption von 0,5 bis 15 ml Gas pro Gramm Zucker im Zucker zuzulassen, Aufrechterhalten der Temperatur des Zuckers während der Absorption oberhalb der Verfestigungstemperatur des geschmolzenen Zuckers und Abkühlen des Zuckers unter Druck auf eine Temperatur, die geringer als seine Schmelztemperatur ist, wodurch man einen Gas enthaltenden Feststoff erhält.

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In US-PS 3 012 893 wird das Verfahren innerhalb einer Parr-Bombe (einem dickwandigen Druckgefäß mit einem Rührer) durchgeführt. Die Temperatur des Gemische in der Parr-Bombe wird im allgemeinen oberhalb von 100⁰C gehalten. Kohlendioxid, das bevorzugte Gas, wird in die Bombe eingelassen, um sie unter einen Oberdruck von 4 2 kg/cm² zu setzen. Das Gemisch wird dann 5 bis 10 Minuten lang gerührt. Der Oberdruck von 42 kg/cm² wird innerhalb der Bombe aufrechterhalten, und sie wird auf etwa 21⁰C abgekühlt. Die Parr-Bombe wird nun geöffnet, und das Erzeugnis muß von Hand entfernt werden, indem man es in kleine Abschnitte mit einer Einrichtung wie beispielsweise einem Eispickel bricht. Die Stücke des mit Kohlensäure angereicherten Bonbons, die somit entfernt werden, variieren in ihrer Abmessung in weitem Umfang.

Ein Alternativverfahren liegt darin, daß man die heiße Schmelze in einem getrennten Druckgefäß abkühlt. Das Entfernen der verfestigten Bonbonmasse ist jedoch immer noch eine schwierige Angelegenheit. Der Kühlbehälter muß Stößen ausgesetzt werden, um die verfestigte Masse loszubrechen. Ein derartiger Stoß veranlaßt üblicherweise einen Hauptteil der festen Matrix, in körnige Form bzw. Granulatform überführt zu werden. Allerdings bleibt viel Material an den Wänden des Druckgefäßes haften. Gelegentlich verbleiben große Mengen des Erzeugnisses in Segmente geteilt oder isoliert innerhalb des Rohres. Es ist dann notwendig, das verfestigte Erzeugnis von Hand aus dem Rohr zu entfernen. Oftmals ist das Erzeugnis so eng im Rohr gepackt, daß das einzig brauchbare Verfahren zur Entfernung das Auswaschen bzw. Herunterwaschen des gesamten Kühlrohres ist. Die oben erwähnten Probleme führen zu einer ungleichmäßigen Qualität und Größe des Erzeugnisses und natürlich zu viel Verschwendung und Verlust in der Produktion.

Deshalb würde es höchst wünschenswert sein, wenn ein einfaches Verfahren entwickelt würde, das das vollständige gleichförmige Entfernen des Erzeugnisses aus dem Kühlrohr gestatten würde.

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Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zum Herstellen eines granulierten bzw. gekörnten Bonbons. Eine heiße Bonbonmasse wird in einem ersten Druckbehälter

aufgegast. Als nächstes wird die Schmelze, während sie sich noch immer unter erhöhter Temperatur und erhöhtem Druck befindet, zu einem zweiten Druckbehälter überführt, der polierte Innenoberflächen aufweist. Das Erzeugnis wird vom ersten Druckbehälter durch eine Leitung zum Boden des zweiten Druckbehälters hindurchgeführt, der eingangs unter einer Temperatur und einem Druck äquivalent zum ersten Behälter gehalten wird. Die Überführung wird dadurch bewirkt, daß man den Überdruck im zweiten Druckbehälter unter einem Wert hält, der niedriger ist als der Überdruck im ersten Druckbehälter, und daß man die Oberseite des zweiten Druckbehälters zur Umgebungsluft hin entlüftet. Wenn die Überführung abgeschlossen ist, dann wird die Entlüftung geschlossen und der zweite Druckbehälter wird isoliert. Als nächstes wird der zweite Druckbehälter auf eine Temperatur unterhalb 21⁰C abgekühlt, während man den Überdruck innerhalb des Behälters aufrechterhält, so daß die aufgegaste heiße Schmelze eine gashaltige feste Matrix wird. Als nächtes wird der zweite Druckbehälter zur Umgebungsluft entlüftet, so daß der plötzliche Druckwechsel die gashaltige feste Matrix veranlaßt, in vielfache Fragmente zu zerbrechen und von der inneren polierten Oberfläche des Kühlbehälters freizukommen.

Ein besonderer Gedanke der Erfindung liegt in einem Verfahren zum Einbringen von Gas in eine heiße Kandis- bzw. Bonbon-(Zucker)-Schmelze innerhalb eines Druckbehälters unter Überdruck bzw. unter einem über dem Atmosphärendruck liegenden Druck. Die aufgegaste heiße Schmelze wird vom Druckbehälter in ein Kühlrohr überführt, das eine polierte Innenoberfläche aufweist, und zwar durch eine Leitung oder Leitungen, die den Boden des Druckbehälters mit dem Boden des Rohres verbinden, indem man einen Druckunterschied zwischen dem Kühlrohr und dem Druckbehälter erzeugt, während man die Oberseite des Rohres

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zur Atmosphäre bzw. zur UmgebungsIuft hin entlüftet. Wenn die überführung abgeschlossen ist, dann wird das Kühlrohr isoliert, der Druck in seinem Inneren wird unter einem überdruck gehalten und es wird auf eine Temperatur unterhalb 21⁰C abgekühlt, wobei die aufgegaste heiße Schmelze eine gashaltige Feststoffmatrix wird. Als nächstes wird das Kühlrohr bis auf Umgebungsbedingungen entlüftet.

Gemäß dem erfindungsgemäßen Verfahren wird ein erster Druckbehälter mit heißer Bonbonschmelze beladen. Die Schmelze wird unter einer Temperatur oberhalb 93⁰C und vorzugsweise zwischen 157⁰C und 163⁰C gehalten. In den Behälter wird ein Gas unter einem überdruck von 3,5 bis 70 kg/cm² und vorzugsweise zwischen 39 kg/cm* bis 46 kg/cm² eingelassen. Das Durchrühren der Schmelze zusammen mit dem Druck des Gases, vorzugsweise Kohlendioxid, veranlaßt das Gas, innerhalb einer Bonbonschmelze aufgenommen zu werden. Ein zweiter Druckbehälter, der polierte Innenoberflächen aufweist, wird mittels einer Leitung oder einer aus Leitungen bestehenden Verrohrung an den ersten Druckbehälter angeschlossen, wobei die Leitung oder die Leitungen eine Einrichtung zum Isolieren der Behälter untereinander aufweist. In typischer Weise wird ein Kugelventil in einer Leitung angeordnet, die die beiden Behälter miteinander verbindet. Während die Bonbonschmelze im ersten Druckbehälter aufgegast wird, befindet sich das Ventil in der geschlossenen Stellung. Ein Gas, vorzugsweise dasselbe wie im ersten Behälter, wird in den zweiten Behälter eingelassen, so daß dort kein Druckunterschied zwischen den beiden Behältern besteht. Somit findet am Ende des Mischzyklus, wenn das Ventil und die Leitung, die die beiden Behälter miteinander verbindet, geöffnet werden, keine überführung statt.

Der Gaseinlaß ist bei beiden Behältern in ihrem obersten Abschnitt angeordnet. Die Verbindungsleitung verläuft vom Unterteil bzw. Boden des ersten Tanks zum Unterteil bzw. Boden des zweiten Tanks. Regulierventile werden an den Gasleitungen verwendet, um spezielle Drücke aufrechtzuerhalten.

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Der zweite Behälter weist eine Belüftungseinrichtung an seinem obersten Abschnitt auf. Um die überführung zwischen den Behältern zu bewerkstelligen, wird die Reguliereinrichtung am ersten Behälter auf einen Wert eingestellt, der ein wenig größer ist als beim zweiten Behälter, d.h. 4 6 kg/cm² überdruck gegenüber 42 kg/cm² überdruck, und die Entlüftung am zweiten Behälter wird geöffnet. Der genaue, gewählte Druckunterschied kann natürlich variieren und liegt typischerweise innerhalb des Bereiches von beispielsweise 0,35 kg/cm² bis 10,5 kg/cm². Der Druckunterschied und das Entlüften veranlaßt die Bonbonschmelze, vom ersten Behälter in den zweiten Behälter überzuströmen.

Bei dem bevorzugten Ausführungsbeispiel dieser Erfindung ist die Ausbildung für den zweiten Druck eine zylindrische Röhre oder ein Rohr mit einem Durchmesser von 114,3 mm und einer Längs von 3,66 m. Die Ausbildung ist derart aufgebaut, daß sie Drücken von mindestens 70 kg/cm² überdruck bei Temperaturen bis zu etwa 206⁰C standhält. Die Außenseite ist ummantelt, um eine Vorkehrung für den Umlauf eines geeigneten Kühlmittels wie etwa Wasser, Propylenglykol oder flüssigen Ammoniak zu bilden. Die Ober- und Unterseite des Rohres sind mit Flanschen versehen, um einen Zugang vorzusehen und um das Entfernen des Erzeugnisses zu gestatten. Die Innenwände sind vernickelt und als glatte Oberfläche poliert.

Die Politur des Itohres wird als gehonte Oberfläche definiert,die eine Oberflächenabweichung von 3,175 μ (4-32 micro inches) auf weist,gemessen mit einem Profilmeßinstrument und durch Radizieren des Mittels der Quadrate der gemessenen Abweichungen (Root Mean Square Method), wie in "Product Engineering" (16. August 1965) beschrieben ist, das von Penton Publications Co., Cleveland, Ohio, U.S.A., veröffentlicht wurde.

Es ist wesentlich, daß die Drücke zwischen den beiden Rohren ausgeglichen werden, bevor das Ventil geöffnet wird und die Leitung sie verbindet. Dies verhindert das Herausschießen der

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Schmelze oder das Kochen des Gemische. Zu jeder Zeit muß die Bonbonlösung vor dem Kühlen und dem nachfolgenden Umwandeln der Schmelze in eine Kristallstruktur unter Überdruck gehalten werden. Es wird bevorzugt, den Druck im Kühlrohr tinter einem konstanten Wert vor dem Entfernen des gekühlten Erzeugnisses aus dem Rohr zu halten. Es wird am meisten bevorzugt, den Druck im Kühlrohr mindestens so hoch wie den ursprünglichen Aufgasungsdruck zu halten. Wird dies nicht gemacht, dann wird das Erzeugnis das eingeschlossene Gas verlieren. Die übertragungsleitung läßt die Bonbonschmelze den Boden des ersten Behälters verlassen und beim Boden des zweiten Behälters einströmen. Die Entlüftungseinrichtung ist in typischer Weise ein Nadelventil oder eine andere derartige Einrichtung, die eine genaue Steuerung und Überwachung des austretenden Gases zuläßt. Die abgelassene Gasmenge ist gleich dem Volumen der Bonbonschmelze, die überführt wird. Somit ist am Ende des Überführungszyklus das Ventil in der verbindenden Leitung zwischen den Behältern geschlossen. Der Druck des ersten Behälters kann nun abgelassen werden, und der Behälter kann verwendet werden, um mit dem Aufgasen einer anderen Ladung an Bonbonschmelze zu beginnen. Ein Druckmischbehälter kann somit verwendet werden, um aufgegastes Erzeugnis einer Anzahl von Kühlrohren zuzuführen.

Die Zuckerschmleze im zweiten Druckbehälter läßt man auf eine Temperatur unterhalb von 38⁰C und vorzugsweise unterhalb von 21⁰C abkühlen, währenddessen man den Druck beim ursprünglichen Aufgasungsdruck, d.h. bei 42 kg/cm²beläßt. An dieser Stelle des Verfahrensablaufes würden nun Fachleute nach dem Stande der Technik das Kühlrohr entlüften bzw. ablassen und als nächstes versuchen, das Erzeugnis aus dem Inneren des Rohres zu entfernen und die Matrix in vielfache Bruchstücke zu zerkleinern, indem sie gegen die Seitenwände des Rohres in typischer Weise mit einem Vorschlaghammer schlagen. Das Erzeugnis haftet hartnäckig an der Innenoberfläche des Kühlrohres. Das Entfernen des gesamten Erzeugnisses ist schwierig und oftmals unvoll-

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ständig. Die übermäßig starke Erschütterungsbehandlung, die notwendig ist, um die Bonbonmasse zu entfernen, hat eine zerstörerische Wirkung auf die Qualität des Erzeugnisses. In typischer Weise sind 50 bis 60 % des Erzeugnisses, wenn Stoßbehandlung verwendet wird, Grus (Partikelgrößen, die zu klein sind, um zum Endprodukt mit herangezogen zu werden).

Gemäß des Verfahrens der vorliegenden Erfindung gestatten die polierten Innenoberflächen des Kühlrohres, daß das Erzeugnis unmittelbar von den Seitenwänden freigegeben wird und in vielfache Bruchstücke zerbricht, indem man einfach das Rohr in die Atmosphäre abläßt. Der Aufbau des Kühlrohres sollte so gewählt sein, daß das Verhältnis zwischen Breite und Länge mindestens 20 : 1 ist. Verhältnisse zwischen 20 : 1 und 60 : 1 können verwendet werden, wobei der bevorzugte Bereich zwischen 40 : 1 und 50 : 1 liegt. Die Innenoberflächen des Rohres sind mit einer Metallschicht überzogen und poliert, so daß sie glatt und frei von Unregelmäßigkeiten sind. Der Anteil an Grus beim fertiggestellten Erzeugnis ist in hohem Umfang gemäß des Verfahrens der vorliegenden Erfindung verringert.

Beispiel

Geschmolzene Bonbonmasse wird vorbereitet, indem man 16,2 kg Sucrose bzw. Rohrzucker, 8,7 kg Getreide- bzw. Maissirup, 5,9 kg Wasser und 8 g Speisefarbe in einem 56,8 Liter fassenden Kessel mischt. Das Gemisch wird auf eine Temperatur zwischen 157°C und 163°C erhitzt, um das Wasser bis auf einen Anteil von weniger als 2 % zu entfernen. Die Schmelze wird in einen vorgeheizten "Dependable Welding Service"-Autoklaven eingegeben und 31,5 ml künstliche Geschmacksstoffe werden zugegeben. Der Autoklav wird abgedichtet ,und Kohlendioxid unter einem Druck von 42 kg/cm² wird in den Kopfraum zwischen dem Flüssigkeitsoberspiegel der Bonbonmasseschmelze und der Oberseite des Autoklaven eingeleitet. Ein Rührer, der durch den oberen Abschnitt des Autoklaven hindurchgehend vertikal

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angebracht ist, wird für 5 Minuten betätigt. Ein ummanteltes Kühlrohr, das 114,3 nun Durchmesser und 4,318 m Höhe aufweist, ist neben dem Autoklaven vertikal angebracht. Eine ummantelte, 25,4 mm weite Leitung mit einem Kugelventil an ihrem Mittelpunkt verbindet den Boden des Autoklaven mit dem Boden des Kühlrohres. Das Kugelventil befindet sich in einer geschlossenen Stellung. Das Rohr wird mit CO _ bis auf 42 kg/cm² unter Druck gesetzt. Während sich beide Behälter bei einem Druck von 42 kg/cm^a befinden und nachdem der Mischvorgang abgeschlossen ist, wird das Kugelventil geöffnet. Als nächstes wird der Druck im Autoklaven erhöht auf 45,7 kg/cm², und ein Nadelventil, das einen Ablaß an der Oberseite des Kühlrohres zur Umgebungsluft hin bildet, wird langsam geöffnet. Wenn die gesamte Bonbonschmelze zum Kühlrohr überführt ist, dann wird zuerst das Kugelventil und dann das Entlüftungsnadelventil geschlossen. Wasser wird unter einerTemperatur von 15,5°C im Mantel des Kühlrohres 3 Stunden lang umgepumpt, um die Temperatur des Erzeugnisses auf 21⁰C abzusenken. Das Erzeugnis liegt bei dieser Temperatur als eine gashaltige Feststoffmatrix vor.

Die Kühlwasser- und Gasleitungsanschlüsse werden getrennt und das Kühlrohr wird zur Umgebungsluft hin abgelassen. Dieser plötzliche Druckwechsel im Rohr veranlaßt die Matrix, in granulatartige Teilchen zu zerbrechen, die verhältnismäßig gleichförmig in ihrer Abmessung sind.

Das sich ergebende Erzeugnis ist ein hartes Bonbon, das Kohlendioxidgas enthält und, wenn es in den Mund genommen wird, ein unterhaltsames prickelndes Gefühl erzeugt. Die Partikel bzw. Einzelstücke sind kornartig bzw. granulatartig geformt und verhältnismäßig gleichmäßiger Abmessung.

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Claims

Ansprüche

Verfahren zum Herstellen eines mit Kohlensäure versetzten Donbons, gekennzeichnet durch die folgenden Schritte:

a) Gewinnen einer heißen Bonbonschmelze,

b) Einleiten der heißen Schmelze in einen ersten Druckbehälter,

c) Einleiten von Gas unter überdruck in den ersten Druckbehälter, so daß das Gas innerhalb der heißen Schmelze dispergiert wird,

d) Einleiten eines Gases unter Oberdruck in einen zweiten Druckbehälter, der polierte Innenoberflächen aufweist, und zwar unter einem Druck, der zum Druck innerhalb des ersten Behälters gleichwertig ist,wobei der erste und der zweite Behälter eine Verbindungsleitung mit einer Ventileinrichtung zwischen dem ersten Behälter und dem Boden des zweiten Behälters aufweisen,

e) überführen der aufgegasten heißen Schmelze auf den zweiten Druckbehälter durch die Verbindungsleitung, indem man die Ventileinrichtung öffnet und dann einen Druckunterschied zwischen den beiden Behältern erzeugt, wobei der Unterschied dadurch bewirkt wird, daß man den überdruck im zweiten Druckbehälter auf einen Wert

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einstellt, der niedriger ist als der Überdruck im ersten Druckbehälter, und indem man die Oberseite des zweiten Druckbehälters entlüftet,

f) Isolieren des zweiten Druckbehälters, während man den Überdruck aufrechterhält,

g) Kühlen des zweiten Behälters, so daß die aufgegaste heiße Schmelze eine gashaltige Feststoffmatrix wird,

h) Entlüften des zweiten Druckbehälters, was die Matrix veranlaßt, in viele Bruchstücke zu zerspringen, und

i) öffnen des zweiten Druckbehälters, um die Entnahme des Erzeugnisses zuzulassen.
2. Verfahren nach Anspruch 1,dadurch gekennzeichnet , daß das Gas Kohlendioxid ist.
3. Verfahren nach Anspruch 2,dadurch gekennzeichnet , daß der über dem Umgebungsdruck liegende Druck bei einem Wert von 3,5 bis 7 0 kg/cm² aufrechterhalten wird.
4. Verfahren nach Anspruch 3,dadurch gekennzeichnet , daß der Druckunterschied, der zwischen der Überführung aufrechterhalten wird, 0,35 bis 10, 5 kg/cm² beträgt.
5. Verfahren nach Anspruch 4,dadurch gekennzeichnet , daß die Temperatur der Schmelze mindestens 100⁰C beträgt.
6. Verfahren nach Anspruch 5,dadurch gekennzeichnet , daß die Gasmenge, die innerhalb eines jeden Gramms der Schmelze dispergiert ist, 0,5 bis 15 ml beträgt.

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7. Verfahren nach Anspruch 6,dadurch gekennzeichnet , daß die Stoß- bzw. Schockbehandlung
des zweiten Druckbehälters das Zerspringen der gashaltigen Feststoffmatrix in granulatartige Partikel bewirkt, die in ihrer Abmessung verhältnismäßig gleichförmig sind.
8. Verfahren nach Anspruch 7,dadurch gekennzeichnet , daß der zweite Druckbehälter in die
Umgebungsluft durch eine Einrichtung entlüftet wird,
die eine genaue überwachung bezüglich des auftretenden
Gases zuläßt.
9. Verfahren nach Anspruch 8,dadurch gekennzeichnet , daß der Druck im zweiten Druckbehälter während der Verfahrensschritte d) bis f) unter einem
konstanten Wert gehalten wird.