DE2752400A1 - Verfahren zur herstellung von schokolade oder schokoladengeschmackzusammensetzungen und gemaess diesem verfahren hergestellte schokolade und schokoladesubstanzen - Google Patents

Description

Union Process International Inc. Akron, Ohio / USA

Verfahren zur Herstellung von Schokolade oder Schokoladengeschmack zusammensetzungen und gemäß diesem Verfahren hergestellte Schokolade und Schokoladesubstanzen

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Zerkleinerung bzw. zum Mahlen von in einer Flüssigkeit enthaltenen bzw. suspendierten Feststoffteilchen, insbesondere Schokolade und Schokolade ngeschmackzusammensetzungen.

Es sind bereits verschiedene Verfahren und Vorrichtungen zum Mahlen von in einer Flüssigkeit suspendierten Feststoffteilchen bekannt. Es handelt sich dabei um Kugelmühlen, Rohrmühlen, Walzenmühlen, Sandmühlen und Mühlen mit durch Umrühren bewegten Mahlkörpern. Zum Stande der Technik sind in dieser Hinsicht folgende Druckschriften zu erwähnen: US-PS'en 1 577 o52, 2 764 359, 3 9o3 191, 3 008 657, 3 131 875, 3 298 618, 3 149 789, 3 2o4 88o, 3 337 14o, 3 432 1o9, 3 591 349;
GB-PS'en 716 316 und 1 o38 153, und
DT-PS'en 1 214 516 und 1 233 237.

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OB»G»NAL INSPECTED

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In einer Mahlvorrichtung mit bewegten bzw. sich bewegenden Mahlkörpern werden die in einer Flüssigkeitssuspension enthaltenen Feststoffe in einen im wesentlichen willkürlichen Kontakt mit den das bewegte Mahlkörperbett bildenden Mahlkörpern gebracht. Derartige Mahlvorrichtungen haben üblicherweise einen vertikal aufgestellten Tank- oder Mahlbehälter, in dem ein um eine im wesentlichen vertikale Achse drehbares Rührwerk angeordnet ist. Das Rührwerk hat einen oder mehrere starre Arme oder Scheiben, die sich radial von der Achse des Rührwerkes nach außen in das Mahlbett aus Mahlkörpern erstrecken, bei denen es sich um Kiesel, Keramik- oder Metallkugeln handeln kann, die einen wesentlichen Teil des Mahlbehälters einnehmen können. Infolge der Rotation der Rührwerkarme durch das Mahlkörperbett wird eine scheinbare Vergrößerung des Volumens des Mahlkörperbettes gegenüber dem ruhenden Zustand hervorgerufen, ßo daß zwischen den Mahlkörpern ein freier Abstand gebildet wird und die Mahlkörper ähnlich wie Gasmoleküle in dem freien Raum zusammenstoßen können. Das Mahlgut und die als Träger- und Suspensionsmittel für das Mahlgut dienende Flüssigkeit nimmt den Raum zwischen den bewegten Mahlkörpern ein. Das Mahlgut wird innerhalb dieses bewegte Mahlkörper enthaltenen Mahlkörperbettes zerkleinert bzw. gemahlen. Gewöhnlich wird ein Pumpsystem verwendet, um während des Mahlprozesses eine Zirkulation der Mahlgutsuspension durch die Mahlvorrichtung aufrechtzuerhalten.

Es hat sich gezeigt, daß mehr Material zerkleinert werden kann, wenn die Größe der Mahlvorrichtung bzw. des Mahlbehälters gesteigert wird. Größere Mahlvorrichtungen sind jedoch in der Herstellung und im Betrieb verhältnismäßig kompliziert und aufwendig. Es wurde außerdem festgestellt, daß große teure Anlagen vermieden werden können, wenn die Mahlgutsuspension zwischen einer Mahlvorrichtung und einem großen Vorratsbehälter bzw. Vorlagebehälter im Kreislauf gefördert wird (siehe US-PS 3 2o4 880). Das Mahlen mit einer Kreislaufführung der Mahlgutsuspension zwischen einer Mahl-

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vorrichtung und einem Vorlagebehälter schien jedoch zu einer Verlängerung der Mahlzeit für die Zerkleinerung der Feststoffteilchen auf eine vorgegebene Korngröße zu führen. Die Mahlung im Kreislauf führte dazu, daß im Endprodukt noch größere Teilchen vorhanden waren, die nicht in genügendem Ausmaß zerkleinert worden waren.

Durch die Erfindung soll hier Abhilfe geschaffen und die erwähnten Schwierigkeiten und Nachteile der oben behandelten bekannten Verfahren sollen ausgeschaltet werden. Insbesondere soll erreicht werden, daß bei der Aufbereitung von Schokolade oder schokoladeähnlichen Stoffen die Feststoffteilchen in kürzester Zeit auf die vorgesehene Korngröße zerkleinert werden und dabei die gesamte Kornfraktion in einem möglichst engen Kornspektrum liegt. Dabei soll der apparative Aufwand zur Durchführung des Verfahrens möglichst gering sein.

Zur Lösung dieser Aufgabe ist das erfindungsgemäße Verfahren zur Herstellung von Schokolade oder Schokoladengeschmackzusammensetzungen dadurch gekennzeichnet, daß man eine pumpfähige Mahlgutsuspension zubereitet, die zu zerkleinernde oder zu mahlende Schokoladenfeststoffteilchen enthält, in einem Mahlbehälter befindliche Mahlkörper insbesondere durch Umrühren zur Bildung eines Mahlkörperbettes in Bewegung setzt, und die Mahlgutsuspension stetig und wiederholt mit einer Geschwindigkeit von mindestens dem 3o-fachen Volumen der im Mahlbehälter befindlichen Mahlgutsuspension pro Stunde so oft im Kreislauf mittels einer Pumpe durch den der Pumpe nachgeschalteten Mahlbehälter umumpt, bis die Schokoladenfeststoffteilchen in der Mahlgutsuspension auf die gewünschte Teilchen- bzw. Korngröße zerkleinert bzw. zermahlen sind.

Es konnte festgestellt werden, daß, im Gegensatz zu dem, was erwartet werden mußte, das Fördern der Mahlgutsuspension im Kreislauf mit einer verhältnismäßig hohen Strömungsgeschwindigkeit zu einer Verkürzung der Mahlzeit führt. Es

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konnte nicht erwartet werden, daß die Mahlzeit bei einer Mahlung im Kreislauf wesentlich kürzer sein würde als für eine gleiche Materialmenge, gemahlen in Mühlen mit einem gleichen Volumen wie das des Vorratsbehälters plus das des Mahlbehälters ohne Rückförderung, oder in einer Reihe von Mühlen mit gleichem Volumen, wie das des Vorratsbehälters und des Mahlbehälters ohne Rückförderung. Es wurde jedoch überraschenderweise festgestellt, daß die Mahlzeit für eine vorgegebenen Materialmenge durch eine verhältnismäßig hohe Ruckströmungs- bzw. Zirkulationsgeschwindigkeit gegenüber der Zeit für die Mahlung derselben Materialmenge in einer einzelnen Mahlvorrichtung oder einer Reihe von Mühlen gleichen Volumens wie des zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens benötigten Vorlage- und Mahlbehälters verringert werden kann. Die Kapazität einer Mahlvorrichtung gegebener Größe wird dadurch erhöht, ohne daß die Notwendigkeit für verhältnismäßig große und aufwendige Anlagen entsteht.

Das erfindungsgemäße Verfahren eignet sich in besonders vorteilhafter Weise zur Herstellung von Schokolade oder schoköladeähnlichen Substanzen.
Schokoladenherstellung:

Schokolade wird in der Weise hergestellt, daß verschiedene Zusammensetzungen aus Schokoladenfeststoffen in einer Flüssigkeit zerkleinert und miteinander vermischt werden. Die Bohne wird nach dem Absondern von Spreu zerkleinert oder gemahlen, um Kakaomasse oder Schokoladenflüssigkeit bzw. Flüssigschokolade, die auch als "Bitterschokolade¹¹ bezeichnet wird, herzustellen, aus der dann Kakaobutter durch Pressen extrahiert werden kann. Bei der Kakaobutterherstellung wird der Presskuchen zur Herstellung von Kakaopulver pulverisiert. Die extrahierte Kakaobutter wird für die Schokoladenherstellung verwendet, indem die Kakaobutter einer Mischung aus Zucker und Kakaostückchen und/oder Flüssigschokolade zugemischt wird, um Süßschokolade zu erzeugen; für die Herstellung von sogenannter Milch-

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schokolade wird die extrahierte Kakaobutter einer Mischung aus Zucker, Milchpulver und Kakaostückchen und/ oder Schokoladenflüssigkeit zugemischt.

Flüssigschokolade bzw. Schokoladenflüsslgkeitt Bei Kakaobohnenstückchen handelt es eich um eine Zellenmasse, die, eingeschlossen in die Zelletruktur, etwa 55% Kakaobutter (Kakaofett) enthält. Wenn die Zellenwände während des Mahl- oder Zerkleinerungsprozesses aufgebrochen werden, wird das Fett frei und gelangt, wenn es durch Reibungshitze verflüssigt wird, in den Zustand einer kontinuierlichen Phase, in der die desintegrierten Zellpartikel (die Schokoladenfeststoffteilchen) suspendiert sind. Bei fortschreitender Desintegration wird mehr und mehr Fett freigesetrt, wodurch die Viskosität der Paste herabgesetzt wird» bis diese ale FiUsBigschoko lade oder Schokoladenflüssigkeit (oder Kakaomasse) bezeichnete Paste flüssig bzw. fließfähig wird.

Für den Mahl- und Mischprozeß während der verschiedenen Stufen der Schokoladeherstellung werden verschiedene Mahl- bzw. Zerkleinerungsvorrichtungen verwendet. Für die Herstellung von Flüssigschokolade bew. Schokoladenflüssigkeit werden weitgehend kreisförmige Mühlensteine umfassende Mah!vorrichtungen verwendet, die üblicherweise drei horizontal angeordnete Steinplattenpaare enthalten; bei jedem Paar wird eine Steinplatte festgehalten, während die andere Platte dicht gegen diese stationäre Platte anliegt und in Rotation versetzt wird, wobei das zu mahlende Material durch eine Zentrumsöffnung zugeführt wird und bei der radial nach außen gerichteten Bewegung zwischen den Steinplatten zerkleinert und anschließend an der Außenperipherie derselben aufgefangen wird. Der Mahleffekt kann dabei dadurch verbessert werden, daß in die Steinplatten Nuten eingefräst bzw. eingeschnitten werden, um eine gleichmäßige Verteilung des Mahlgutes zu erreichen und die Materialgutströmung zu steuern. Diese bekannten Mühlen bzw.

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Mahlvorrichtungen sind in vielen Anlagen durch Stahlscheibenmühlen ersetzt, bei denen die Scheiben entweder horizontal oder vertikal montiert sind, und wobei eine zentrale Stahlscheibe mit hoher Geschwindigkeit zwischen zwei benachbarten stationären Stahlscheiben rotiert, wobei sämtliche Stahlscheiben in geeigneter Weise mit Nuten versehen sind. Das zu mahlende Material wird auch hier im Zentrumsbereich zugeführt und bewegt sich nach außen, so daß es an der Außenperipherie aufgefangen werden kann. Flüssigschokolade oder Schokoladenflüssigkeit wird auch mit zylindrischen Vier- und Fünf-Stahlwalzenaggregaten aufbereitet. In jedem Fall ist die Kontrolle der Feinheit und der Korngrößengleichmäßigkeit der Schokoladenfeststoffe in der Flüssigkeit (ebenso wie die weiter unten noch diskutierte Temperatur während des Mahlprozesses) für die weitere Verarbeitung, den Geschmack und das Aussehen des fertigen Flüssigschokoladeproduktes von kritischer Bedeutung.

Bei der Zerkleinerung bzw. beim Mahlen von Flüssigschokoiade bzw. Schokoladenflüssigkeit wird eine beträchtliche Wärme erzeugt, und die Temperatur kann auf 1o5 - 11o C ansteigen. Die beim Mahlprozeß erzeugte Reibungswärme beeinträchtigt die Möglichkeit einer leichten Röstung bei der Herstellung von Süßschokolade, so daß gewöhnlich eine Wasserkühlung für Stahlscheibenmühlen und sonstige Mahlvorrichtungen vorgesehen ist. Auf diese Weise kann durch Steuerung der Mahlgeschwindigkeit und durch die Kühlung die Temperatur der Flüssigschokolade während des Mahlprozesses kontroliert und im allgemeinen zwischen 38 und 1o5 C gehalten wwerden. Während des Mahlprozesses sind keine chemischen Veränderungen erwünscht oder treten im allgemeinen auch nicht auf, obwohl die Möglichkeit besteht, daß aus der Mahlgutmasse Feuchtigkeit und Essigsäuredämpfe abgeschieden werden.

Kakaobutter und Kakaopulver:

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Die Feinheit und Gleichförmigkeit der Schokoladenfeststoffteilchen in der Flüssigkeit ist ebenfalls für alle Schokoladenprodukte sehr wichtig, wobei diesbezüglich jedoch graduelle Unterschiede vorhanden sind. Wenn die Flüssigkeit direkt für die Herstellung von Süß- oder Milchschokolade verwendet wird, ist der Feinheitsgrad und die Gleichmäßigkeit der Teilchengröße nicht so wesentlich, und zwar aufgrund der weiteren Verarbeitung mit Zuckerpartikeln oder Zucker- und Milchpartikeln. Für die Kakaopulver- oder Kakaobutterproduktion ist es jedoch wünschenswert, daß die Schokoladenfeststoffteilchen in der Flüssigkeit möglichst fein und mit gleichmäßiger Korngröße vorliegen. Dadurch wird eine maximale Extraktion der Kakaobutter gewährleistet. Eine große Feinheit und eine gleichmäßige Teilchengröße ist außerdem für die Herstellung einer Dispersion förderlich, wobei außerdem auch der Geschmack und die Farbe des hergestellten Kakaopulvers verbessert wird, wenn dieses Pulver beispielsweise bei der Herstellung von Getränken, Puddings, Eiskrem, Sirup und Soßen verwendet wird. Die Teilchen- bzw. Korngröße der Schokoladenfeststoffteilchen in der Flüssigkeit werden während des Mahlprozesses gewöhnlich mittels Mikrometer, Testsiebung und Sedimentationsmethoden gemessen.

Kakaopulver wird aus Flüssigschokolade bzw. Schokoladenflüssigkeit in der Weise hergestellt, daß daraus ein gewisser Anteil der Kakaobutter entfernt wird, gewöhnlich durch hydraulisches Pressen und Mahlen und Pulverisieren des resultierenden Preßkuchens. Die Herstellung von Kakaopulver aus dem Preßkuchen wirft gewisse Probleme auf, die ansonsten nicht bei Mahl- und Pulverisierungsprozessen auftreten. Die verbleibende Kakaobutter führt dabei zu den größten Problemen. Eine Temperaturerhöhung, die auf der während des Mahl- und Pulverisierungsprozesses erzeugten Wärme resultiert, auf über 3o°C führt zu einer Erweichung der Kakaobutter und über 34°C zum Schmelzen derselben. Die

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Kakaobutter überzieht dann die Oberflächen der Kakaopulverpartikel mit einer dünnen Schicht, so daß diese zusammenkleben und dadurch gegenüber dem Pralleffekt innerhalb der Mahlvorrichtung abgepuffert bzw. abgepolstert werden. Zum Ableiten der während des Mahlens erzeugten Wärme ist daher eine ausreichend große Menge an kalter und trockener Luft erforderlich, um das Pulver zu kühlen, so daß die Butter innerhalb bzw. zwischen den Kakaopartikeln eine feste stabile Phase bildet. Wenn dieses nicht erreicht wird, wird an Stelle eines feinen hinsichtlich der Farbe einwandfreien Kakaopulvers, der beim Verpacken seine freie Ströumgs- bzw. Fließfähigkeit beibehält, ein Pulver erzeugt, das eine unansehnliche Farbe hat und mehr einem Kuchen ähnelt. Kakaopulver werden häufig im Laufe ihrer Verarbeitung einer Alkalibehandlung unterworfen, um ihre Farbe, den Geschmack und ihr Dispersationsvermögen zu verbessern. Für eine wirksame Alkalisierung ist eine feine und gleichmäßige Korngröße der Schokoladenpartikel außerordentlich bedeutungsvoll.

Es sind verschiedene Arten von Schlag- bzw. Hammermühlen, Stoßmühlen und Mühlen mit bewegten Mahlkörpern zum Mahlen und Pulverisieren von Preßkuchen bei der Herstellung von Kakaopulver verwendet worden. Derartige Mühlen haben häufig verschiedene Klassiereinsätze wie Maschensiebe, Konusse oder sonstige Klassierer, um den erwünschten Feinheitsgrad und Gleichmäßigkeitsgrad zu gewährleisten. Um gröbere Partikel zu entfernen und weiter aufzubereiten, werden auch Kreislaufsysteme benutzt. Beim Mahlen von Kakaopulver werden gewöhnlich Siebe und Klassifizierer mit Öffnungsgrößen zwischen 1oo - 25o Mikron verwendet. Die Feinheit und gleichmäßige Korngröße von Kakaopulver ist für alle Kakaoprodukte wesentlich, da dadurch nicht nur der Geschmack sondern auch die Dispersionsgeschwindigkeit, die Farbgleichmäßigkeit und die Sedimentationsgeschwindigkeit der Schokoladenpartikel in Flüssigkeiten beeinflußt werden.

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Raffinierte Schokolade;

Ein Grunderforderniss an raffinierte Schokolade, und zwar Bitter-, Süß- oder Milchschokolade, besteht darin, daß bei Genuß nicht der Eindruck bzw. das Gefühl einer "Rauhheit¹¹ des Materials entsteht. Der Gaumen kann nicht zwischen Einzelpartikeln unter etwa 3o Mikron Korngröße unterscheiden, so daß es wesentlich ist, daß die Vereinigung und Aufbereitung von Zucker- und Schokoladenpartikeln so weit gehen muß, daß nur ein kleiner Anteil der Partikel über dieser Korngröße liegt, siehe H.M. Mason, Analyst 58, 444, (1933). Es ist andererseits bei der Schokoladenverarbeitung außerordentlich kritisch, insbesondere beim Gießen, Extrudieren und Herstellen von Schokoladenüberzügen, daß die Viskosität der Schokolade relativ hoch gehalten wird, so daß eine kontrollierte und weitgehende Korngrößengleichheit über etwa Io Mikron notwendig ist. Diese Erfordernisse führen zu einer primären Kontrolle und Aufrechterhaltung einer kleinen und im wesentlichen gleichmäßigen Korn- bzw. Teilchengröße der Schokolade.

Eine völlige Zerkleinerung läßt sich durch lang andauerndes Vermischen von Kakaobohnenstttckchen mit Granulatzucker und Kakaobutter in sogenannten "Melangeuren" des Mortar-Mühlentyps erreichen, bei denen schwere Granitwalzen innerhalb eines rotierenden Granitbettes laufen. Für die Herstellung von ausreichend feiner Schokolade werden dabei mehrere Tage benötigt. In neuerer Zeit wird nach einem kurzen anfänglichen Vormischen in dem Melangeur oder einem anderen geeigneten Mixer die Grobpaste durch mehrere Walzenraffineure geschickt. Diese Zerkleinerungs- bzw. Mahlmaschinen können zwischen drei bis sechs wassergekühlte und übereinander angeordnete Stahlhohlwalzen umfassen, wobei zum Erreichen der notwendigen Feinheit mehrere, d.h. bis zu vier derartige Raffineüre benötigt werden. Da die Gesamtoberfläche der Feststoffe während des Mahlprozesses anwächst, wird eine ständig wachsende Fettmenge benötigt, um die Fluidität der Paste während des Mahlens aufrecht-

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zuerhalten. Es sind daher Vorkehrungen getroffen, in der erforderlichen Weise zwischen den einzelnen Mahlstufen weitere Kakaobutter zuzumischen. Moderne Raffineure haben Kapazitäten bis zu etwa 82o kg/std., wobei diese Maschinen mit Hydraulikeinrichtungen versehen sind, um einen kontrollierten Druck zwischen den einzelnen Walzen aufrechtzuerhalten.

Es ist mehr und mehr Praxis geworden, bei der Vormixstufe bereits vorher fein gemahlene Ingredenzien zu verwenden, so daß die Anzahl der raffinierenden Mahlstufen reduziert werden kann. Wenn man von einer Mischung aus Flüssigschokolade und in geeigneter Weise pulverisiertem Zucker ausgeht, ist es möglich, ein ausreichend gleichmäßiges Endprodukt zu erhalten, selbst wenn das Mahlgut nur einmal den Walzenraffineur passiert.

Konchieren:

Abgesehen vom Mischen mit mehr Kakaobutter, um die richtige Konsistenz zum Formen und zum Herstellen von Überzügen zu erhalten, und abgesehen von der Zugabe von bestimmten Würz- bzw. Geschmacksstoffen, wird bei der Zubereitung von einigen billigeren Schokoladen keine zusätzliche Aufbereitung durchgeführt. Alle höher qualiöativen Schokoladen werden jedoch einer sogenannten "Konchierbehandlung" unterworfen, um die Schokolade der Luft auszusetzen und unerwünschte Bestandteile, etwa Essigsäure, zu entfernen. (Der Ausdruck "Konchierbehandlung" ist abgeleitet von dem englischen Wort "Chonching", das wiederum abgeleitet ist von der muschelähnlichen Form der ursprünglichen, für diese Behandlung vorgesehenen Schienen). Die früheste Form einer derartigen Maschine, und vom Standpunkt der GeschmacksaufSchließung wahrscheinlich auch die beste Form, ist die sogenannte Längskonchiermaschine (Längsreibemaschine), die im wesentlichen aus einem Behälter mit einem Granitbett besteht, auf dem Schokolade von einer sich oszillierend vor- und rückwärts

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bewegenden Rolle hin- und hergedrückt wird. Das Ende der Konchiermaschine ist so gestaltet, daß Schokolade, die dagegen gedrückt wird, über die Walze zurück in den Maschinenraum gelangt. Die Temperatur der Schokolade liegt während der Konchierbehandlung für gewöhnliche Schokolade bei 55 - 85°C, während die Temperatur für Milchschokolade niedriger ist, gewöhnlich im Bereich von 45 - 55°C; höhere Temperaturen werden manchmal zur Entwicklung eines karamelähnlichen Geschmackes angewandt. Die Konchierzeit liegt bei 12 Stunden oder weniger, insbesondere für Milchschokolade. Die Viskosität der Schokolade wird während der anfänglichen Stufen der Konchierbehandlung reduziert.

Durch das erfindungsgemäße Verfahren werden die bekannten Verfahren anhaftenden Schwierigkeiten und Nachteile überwunden. Durch die Erfindung ist ein Universalverfahren zur Herstellung von Flüssigschokolade bzw. Schokoladenflüssigkeit, Schokoladenbutter, Kakaopulver und raffinierter Schokolade geschaffen, wobei mit herabgesetztem Energieverbrauch Schokoladenprodukte besserer Qualität als bisher erhalten werden können. Bei Anwendung des erfindungsgemäßen Verfahrens entfällt häufig die Notwendigkeit einer Wasserkühlung während des Mahlprozesses, der im übrigen auch einen Konchiereffekt haben kann. Bei der Herstellung von halbsüßer und Milchschokolade wird der Verbrauch an Kakaobutter herabgesetzt. Die Teilchen erfahren eine bessere Zerkleinerung und erhalten auch eine gleichmäßigere Korngröße, was insbesondere für Süß- und Milchschokolade und auch für Kakaopuder bedeutungsvoll ist.

Bei Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens werden Schokoladenfeststoffteilchen mit wesentlich niedrigerem Aufwand als bisher in einer Flüssigkeit suspendiert, zermahlen bzw. gemahlen, indem die die Schokoladenfeststoffteilchen enthaltende Mahlgutsuspension mittels einer Pumpe wiederholt durch eine Mahlvorrichtung gepumpt wird,

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die im wesentlichen aus einem Mahlbehälter besteht, in dem sich insbesondere durch ein Rührwerk od.dgl. bewegte bzw. aufgewirbelte Mahlkörper befinden. Die Mahlgutsuspension strömt vorzugsweise mit einer Geschwindigkeit durch den Mahlbehälter, die mindestens dem 3o-fachen, vorzugsweise dem 5o- bis 5oo-fachen des im Mahlbehälter befindlichen Volumens der Mahlgutsuspension pro Stunde entspricht. Anders ausgedrückt bedeutet dieses, daß mindestens das 3o-fache Volumen der Mahlgutsuspensionskapazität des Mahlbehälters je Stunde durch die Mahlvorrichtung strömt. Die Aufnahmekapazität des Mahlbehälters für die Mahlgutsuspension beträgt vorzugsweise etwa 35 - 5o% des Gesamtvolumens des Mahlbehälters. Der übrigbleibende Volumenteil des Mahlbehälters wird von den Mahlkörpern und dem Rührwerk eingenommen. Die Mahlkörper müssen auf jeden Fall in einer solchen Menge vorliegen, daß ein effektiver Mahlprozeß durchgeführt wird und der im folgenden noch zu beschreibende "dynamische Siebeffekt" auftritt.

Bei einigen Formen des Verfahrens kann die Mahlgutsuspension direkt zwischen einer Pumpe und der Mahlvorrichtung umgepumpt werden, wobei sich der Hauptteil der Mahlgutsuspension innerhalb der Mahlvorrichtung befindet, während eine Restmenge der Mahlgutsuspension sich im Auslaßbereich oder einer Rückhaltekammer der Mahlvorrichtung, der Pumpe und dem Leitungssystem zwischen der Pumpe und der Mahlvorrichtung befindet.

Bei der Schokoladenaufbereitung ist es jedoch vorteilhaft, die Mahlgutsuspension mittels der Pumpe zwischen mindestens einem Vorlagebehälter und der Mahlvorrichtung im Kreislauf mehrfach umzupumpen. Dabei kann der Vorlagebehälter oder auch die Rückhaltekammer unterschiedliche Größen und Formen haben und einen integrierten oder getrennten Bestandteil von der Mahlvorrichtung und/oder der Pumpe bilden. Wenn der Vorlagebehälter oder die Rückhaltekammer einen integrierenden Bestandteil der Mahlvor-

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richtung bildet, kann eine Doppelkesselanordnung mit zwei ineinander gesetzten Behältern vorgesehen sein, von denen der innere Behälter den Mahlbehälter bildet, während der äußere Behälter, d.h. der Ringraum zwischen dem inneren und dem äußeren Behälter, den Vorlagebehälter bildet, oder die Rückhaltekammer bzw. der Vorlagebehälter und der Mahlbehälter können in einem Behälter bzw. Kessel untergebracht sein und durch ein Rückhaltesieb od.dgl. voneinander getrennt sein. Das Gesamtvolumen der Mahlvorrichtung ist vorzugsweise um ein Vielfaches kleiner als das Volumen der Rückhaltekammer oder des Vorlagebehälters, wobei jedoch auch Fälle möglich sind, bei denen der Mahlbehälter und der Vorlagebehälter bzw. die Rückhaltekammer gleiche Voluminar haben, oder bei denen die Mahlbehälterkapazität größer ist als die Vorlagebehälter- bzw. Rückhaltekammerkapazität.

Für die Endzerkleinerung von Schokoladenfeststoffteilchen werden zuerst Schokoladenfeststoffe oder schokoladegeschmackartiges Material in einer pumpfähigen Masse suspendiert, und zwar insbesondere durch Erwärmen und Mischen der Suspensionsflüssigkeit in einem Vorlagebehälter, durch dessen Heizmantel Dampf zirkuliert. Bei der Herstellung von Süßschokolade, Milchschokolade und Schokoladengeschmackbzw. Schokoladenwürzmaterialien wird die Mahlgutflüssigkeit direkt durch Schmelzen von Flüssigschokolade und durch flüssige Pflanzenfette hergestellt, die in die flüssige Phase übergehen können. Wenn Schokoladenflüssigkeit aus Bohnen oder Bohnenstückchen hergestellt werden soll, werden diese zur Herstellung der Mahlgutsuspension in einer Schlag- oder Hammermühle einer Vorzerkleinerung unterworfen. Zum Mahlen von Schokoladenwürz- bzw. Schokoladengeschmackzusammensetzungen wird eine gesonderte Trägerflüssigkeit, beispielsweise in Form von Pflanzenfetten, benötigt, in der das Kakaopulver suspendiert werden kann.

Unabhängig von der Art und Weise der Mahlgutsuspension

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oder der verwendeten Trägerflüssigkeit läßt man diese mittels einer Pumpe mit der oben angegebenen Geschwindigkeit durch die Mahlvorrichtung strömen bzw. im Kreislauf zirkulieren, die aus einem Bett von aufgewirbelten bzw. in Bewegung versetzten Mahlkörpern gebildet ist. Die in der Trägerflüssigkeit suspendierten Schokoladenfeststoffteilchen werden, wenn sie mit der Flüssigkeit den Mahlbehälter durchströmen, entweder durch direktes Mahlen oder durch Entflockung zerkleinert; die Mahlgutsuspension wird dem Mahlbehälter an seinem einen Ende zugeführt und verläßt den Mahlbehälter mit der gleichen Geschwindigkeit an dem entgegengesetzten Ende. Die den Mahlbehälter verlassende Mahlgutsuspension wird dann in Kreislauf von der Pumpe wieder in den Mahlbehälter, zurück- oder einem weiteren Vorlagebehälter zugeführt, derart, daß die Mahlgutsuspension mehrfach im Kreislauf durch den Mahlbehälter strömt.

Diese Kreis laufführung durch den Mahlbehälter wird so lange fortgesetzt, bis die Feststoffteilchen und gegebenenfalls zugesetzte weitere Ingredienzien, etwa Zucker und Milchpulver od.dgl., auf eine im wesentlichen einheitliche feine Korngröße zerkleinert und homogen in der Trägerflüssigkeit dispergiert sind. Der Mahlgutsuspension können intermittierend oder kontinuierlich während des Mahlprozesses weitere Schokoladenfeststoffteilchen, Flüssigschokoladenteilchen, Kakaobutter und andere Ingredienzien zugesetzt werden, überlicherweise wird eine einmal zubereitete Charge insbesondere während eines Mahlprozesses nicht durch weitere zu zermahlende Stoffe ergänzt; bei Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens können jedoch in vorteilhafter Weise auch zusätzliche Schokoladenfeststoffe, etwa Kakaobohnenstückchen, Zucker, Milchpulver usw., in einer bereits gebildeten Charge dispergiert werden, so daß in einem einzigen Mahlprozeß verschiedenartige Materialien aufbereitet werden können, die an sich unterschiedliche Mahlzeiten benötigen.

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Die Mahlgutsuspension strömt vorzugsweise in vertikaler Richtung entlang der Achse eines Rührwerkes durch den Mahlbehälter. Am Auslaß des Mahlbehälters befindet sich vorzugsweise eine Rückhaltekammer, die von dem eigentlichen Mahlraum durch ein Rückhaltesieb od.dgl. getrennt ist, das einerseits ein Austreten der Mahlkörper aus dem Mahlbehälter verhindert, und andererseits das Ausströmen der Mahlgutsuspension ermöglicht. Die Rückhaltekammer trägt in der Weise zu dem Mahlprozeß bei, daß sie die Strömung der Mahlgutsuspension durch die Mahlvorrichtung vergleichmäßigt. Innerhalb der Rückhaltekammer ist vorzugsweise eine weitere Pumpe angeordnet, um insbesondere die Strömung hochviskoser Mahlgutsuspensionen bzw. Mahlgutflüssigkeiten zu unterstützen.

Die Strömung der Mahlgutsuspension durch den Mahlbehälter kann nach oben oder nach unten gerichtet sein, wobei jedoch in den meisten Fällen eine vertikal nach oben gerichtete Strömung der Mahlgutsuspension durch den Mahlbehälter bzw. das Mahlkörperbett zu bevorzugen ist. Die vertikale Strömungsgeschwindigkeit durch den Mahlbehälter beträgt mindestens 2 mm/sek, vorzugsweise mindestens 5 mm/sek.

Bei Anwendung des erfindungsgemäßen Verfahrens lassen sich in vorteilhafter Weise Schokoladenzusammensetzungen mit einer gesteuerten und sehr kleinen Korngröße der Feststoffteilchen und einer im wesentlichen gleichmäßigen Korngröße herstellen, woraus sich hinsichtlich der Konsistenz und des Geschmacks des fertigen Produktes verschiedene Vorteile ableiten. Das erfindungsgemäße Verfahren ist auch insoweit vorteilhaft, als häufig keine oder nur eine sehr geringe Kühlung mittels einer durch den Kühlmantel des Vorlagebehälters und/oder des Mahlbehälters strömender Kühlflüssigkeit notwendig ist.

Bei Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens lassen sich weiterhin auch in vorteilhafter Weise unerwünschte

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Komponenten, beispielsweise Essigsäure, aus dem Schokoladenmaterial austreiben, während die erwünschten Bestandteile, insbesondere Würz- und Geschmacksstoffe, in der Zusammensetzung verbleiben. Dieses beruht darauf, daß einige unerwünschte Bestandteile, beispielsweise Essigsäure, bei Temperaturen verdampfen, die niedriger liegen als die Verflüchtigungstemperaturen oder Verdampfungstemperaturen der erwünschten Bestandteile. Die Zirkulation durch die Mahlvorrichtung wird in einer solchen Weise gesteuert, daß, kombiniert mit einer Heizung oder Kühlung des Vorlagebehälters, des Mahlbehälters oder beider Behälter, die Verfahrenstemperatur auf einem bestimmten Wert gehalten wird, bei dem unerwünschte Komponenten verdampfen oder in anderer Weise freigesetzt werden, während die erwünschten Komponenten in der Schokoladenzusammensetzung verbleiben.

Die Erfindung wird im folgenden an Hand der beiliegenden Zeichnung näher beschrieben. Es zeigen:

Fig. 1 teilweise im Schnitt eine Seitenansicht einer Mahlvorrichtung zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens;

Fig. 2 eine Draufsicht auf einen Teil der Rückhaltekammer mit zugeordneter zusätzlicher Pumpe;

Fig. 3 in schematischer Darstellung eine Seitenansicht des Rückhaltesiebes;

Fig. 4 teilweise im Schnitt eine abgewandelte Ausführungsform einer Mahlvorrichtung zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens, und

Fig. 5 in schematischer Darstellung einen Teilausschnitt des Mahlkörperbettes, an Hand dessen Überlegungen zu der Wirkungsweise des erfindungsgemäßen Verfahrens angestellt werden.

Die in Fig. 1 dargestellte Vorrichtung zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens umfaßt einen relativ großen Vorlagebehälter 1 und eine demgegenüber verhältnismäßig kleine,

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mit bewegten Mahlkörpern gefüllte Mahlvorrichtung 2, die in dem Mahlbehälter 2A untergebracht ist. Das Volumen des Mahlbehälters 2A ohne Mahlkörper kann beispielsweise 5 - 1o mal kleiner sein als das Volumen des Vorlagebehälters 1. Die bewegte Mahlkörper enthaltende Mahlvorrichtung kann z.B., gefüllt mit den Mahlkugeln, eine Kapazität zur Aufnahme von etwa 11o Liter der Mahlgutdispersion haben, und der Vorlagebehälter 1 demgegenüber ein mehr als das 33-fache Volumen.

Der Vorlagebehälter in seiner Anordnung und Form und der Volumenunterschied zwischen dem Mahlbehälter und dem Vorlagebehälter sind jedoch nicht auf die dargestellten und beschriebenen Angaben beschränkt. Der Vorlagebehälter kann beispielsweise gleich groß sein oder auch ein kleineres Volumen haben als der Mahlbehälter. Im Gegensatz dazu ist die Form des Mahlbehälters 2A zur Erzielung der erwünschten Strömungsverhältnisse von wesentlicher Bedeutung. Der Durchmesser des Mahlbehälters 2A soll vorzugsweise etwa gleich groß sein wie die Höhe des Mahlbehälters, um den Strömungswiderstand durch die Mahlvorrichtung 2 zu reduzieren.

Die Mahlvorrichtung 2 enthält Mahlkugeln 12, vorzugsweise Stahlkugeln, deren Durchmesser vorzugsweise unter 12,7 mm liegt, insbesondere bei etwa 6,35 mm. Als Mahlkörper können auch Kugeln, Kiesel, Perlen u.dgl. aus Glas, Keramik, Stein, Wolframcarbit, Titandioxid, Sillimanit u.dgl. in Betracht kommen, und zwar mit einem Durchmesser weniger als 12,7 mn. Die Mahlkörper bzw. Mahlkugeln haben vorzugsweise einen Durchmesser zwischen 3,2 mm und 8,ο mm, vorzugsweise 6,35 mm.

Im unteren Abschnitt 4 des Mahlbehälters 2A ist eine geeignete Einrichtung, beispielsweise in Form eines Rückhaltesiebes 13A, vorgesehen, um zu verhindern, daß Mahlkörper 12 in die die beiden Behälter verbindende Leitung 3 gelangen können. Ein ähnliches Rückhaltesieb 13B ist im oberen Abschnitt des Mahlbehälters 2A vorgesehen, um am Auslaß des Mahlbehälters 2

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eine von dem eigentlichen Mahlraum getrennte, jedoch mit der Mahlvorrichtung 2 und dem Mahlbehälter 2A integrierte Rückhaltekammer 1o zu bilden. Gemäß Fig. 3 besteht das Rückhaltesieb 13B vorzugsweise aus einem speichenradförmigen Stützrahmen 23, zwischen dessen Speichenarmen Siebstäbe 22 befestigt sind. Die Siebstäbe 22 lassen einen verhältnismäßig großen Strömungsquerschnitt frei, um eine möglichst ungehinderte Strömung der Mahlgutdispersion durch die Mahlvorrichtung 2 zu gewährleisten. Durch die Rückhaltesiebe 13A und 13B bleibt die Bewegung der Mahlkörper 12 auf den Raum innerhalb des Mahlbehälters 2A beschränkt, so daß eine ausreichende Mahl- und nachfolgend erläuterte dynamische Siebwirkung auf die Schokolade bzw. die Schokoladenpartikel ausgeübt wird, ohne daß dadurch der Durchfluß der die Schokoladenpartikel enthaltenden Flüssigkeit durch die Mahlvorrichtung beeinträchtigt wird. Der Speicher- und Vorlagebehälter 1 ist mit einem zur Behälterachse hin konisch abfallenden Boden versehen und einem niedertourig umlaufenden Ankerrührer 24, um eine nicht erwünschte Akkumulation von Feststoffteilchen an den Innenwänden des Behälters 1 zu verhindern und die notwendigen StrömungsVerhältnisse aufrechzuerhalten.

Im Betrieb befindet sich in dem Vorlagebehälter eine Mahlgutsuspension bzw. -dispersion, die aus einem Flüssigkeitskörper, insbesondere aus Kakaobutter oder Pflanzenfett, mit darin suspendierten Schokoladepartikeln besteht. Wenn schokoladengeschmackartige Partikel behandelt bzw. gemahlen werden sollen, werden als Flüssigkeitskörper bzw. Trägerflüssigkeit vorzugsweise Pflanzenfette benutzt. Der Vorlagebehälter 1 ist mit einem Wassermantel 23' und einem hochtourigen Mischer 28 ausgerüstet, um die in den Behälter eingefüllte Mahlgutdispersion bzw. Mahlgutsuspension zu erwärmen und umzurühren, so daß eine pumpfähige Flüssigkeit gebildet wird, und um in die Schokoladenpartikel enthaltende Mahlgutdispersion bzw. -suspension vor oder während des Mahlprozesses Zusatzstoffe einmischen zu können. Der Mischer 28 wird vorzugsweise von einem Elektromotor 2 7 angetrieben, der über ein Getriebe 26

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lind die Welle 25 auch den Ankerrührer 24 antreibt.

Die die Schokoladenfeststoffe enthaltende Flüssigkeitssuspension wird gegebenenfalls zusammen mit Zucker und anderen flüssigen und festen Zusatzstoffen von dem Bodenabschnitt des Vorlagebehälters 1 mittels der Pumpe 5 durch die Leitung 3 in den unteren Abschnitt 4 der Mahlvorrichtung 2 mit einer Strömungsgeschwindigkeit gepumpt, die mindestens dem 3o-fachen, vorzugsweise 5o - 5oo-fachen des in der Mahlvorrichtung befindlichen Volumens der Mahlgutsuspension pro Stunde entspricht. Im Mahlbehälter 2A werden die Schokoladenfeststoffe der Mahlgutsuspension durch die Einwirkung der bewegten Mahlkörper zerkleinert, wenn die Mahlgutsuspension ständig aufwärts durch den Mahlbehälter 2A strömt. Der Mahlgutbehälter 2A kann ebenfalls in nicht dargestellter Weise mit einem Kühl- oder Heizmantel umgeben sein, um die Mahlgutsuspension während des Mahlprozesses auf einer bestimmten Temperatur zu halten. Von dem oberen Abschnitt der Mahlvorrichtung 2 wird die Schokoladenfeststoffe enthaltende Mahlgutsuspension im wesentlichen ohne Behinderung durch das Rückhaltesieb 13B bzw. die Siebstäbe 22 durch die Rohrleitung 9 wieder in den Vorlagebehälter 1 ζ urückge führt.

Diese Zirkulation und dieser Mahlprozess werden so lange durchgeführt, bis die Schokoladenfeststoffe in der Mahlgutsuspension auf die gewünschte Korngröße zerkleinert sind. Falls erwünscht können der Mahlgutsuspension während des Mahlprozesses weitere Schokoladenfeststoffe, beispielsweise Kakaopulver, und andere Zusatzstoffe, etwa Zucker, zugesetzt werden. Nach Beendigung des Mahlprozesses wird die gesamte Charge aus dem Mahlsystem entnommen, und es kann eine neue pumpfähige Masse für die Durchführung des nächsten Mahlvorganges zugeführt werden. In bestimmten Fällen, etwa bei der Behandlung einer Schokoladenflüssigkeit, kann eine Mutterflüssigkeit in dem System verbleiben, um den Flüssigkeitskörper bzw. die Trägerflüssigkeit für das Mahlen von Kakaopulver und dgl. zu bilden.

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Die Mahlgeschwindigkeit und die Qualität der behandelten bzw. gemahlenen Schokoladenfeststoffe hängen direkt von der Strömungsgeschwindigkeit der die Feststoffe enthaltenden Mahlgutsuspension durch die Mahlvorrichtung 2 ab. Die Mahlkörper nehmen (zusammen mit dem Rührwerk 6) vorzugsweise mindestens 5o % des Volumens der Mahlvorrichtung 2 ein, um dann, wenn die Mahlkörper sich in bewegtem Zustand befinden, ein möglichst dichtes Mahlbett zu erhalten. Die Mahlkörper 12 füllen den Mahlbehälter 2A vorzugsweise in einem solchen Umfang, daß der freie Raum innerhalb des Mahlbehälters 2A oberhalb der Mahlkörper bei nicht bewegten Mahlkörpern weniger als 15% des Volumens des Mahlbehälters 2A ausmacht, so daß der von den Mahlkörpern eingenommene Raum sich nicht mehr als etwa um 15 % vergrößern kann, wenn die Mahlkörper sich in bewegtem Zustand befinden. Wenn die Mahlkörper sich in unbewegtem Zustand befinden, wird von den sich zwischen den einzelnen Mahlkörpern befindenden Zwischenräumen ein Volumen von etwa 36 4o% eingenommen. Die Mahlkugeln sind vorzugsweise bis zu einer Höhe von etwa 9o% des Mahlbehälters, jedoch nicht mehr als etwa 95%, eingefüllt, um einen zu schnellen mechanischen Verschleiß der Mahlvorrichtung während des Mahlvorganges zu vermeiden. Die optimale Dichte des Mahlkörperbettes hängt jedoch von der Viskosität der Mahlgutsuspension, der Größe und Form der Mahlkörper und der Rotationsgeschwindigkeit des Rührwerkes ab.

Wenn die Mahlkörper sich in bewegtem Zustand befinden, befinden sich die Vorsprünge oder Rührarme 19 des Rührwerkes 6 innerhalb des Mahlkörperbettes. Die Welle des Rührwerkes 6 wird mittels des Motors M in Richtung des Pfeiles 18 angetrieben, wodurch die nach außen gerichteten Rührarme 19 des Rührwerkes schnell durch die Mahlkörper 12 bewegt werden, die dadurch aufgewirbelt werden, wodurch das Volumen des Mahlkörperbettes gegenüber dem Ruhezustand vergrößert wird.

Gemäß Fig. 1 ist der Vorlagebehälter 1 durch geeignete Ver-

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bindungsleitungen mit der Mahlvorrichtung 2 verbunden, so daß die Schokoladenfestteile enthaltende Mahlgutsuspension aus dem Vorlagebehälter 1 in und durch die Mahlvorrichtung zurück in den Vorlagebehälter 1 im Kreislauf umgepumpt werden kann. Gemäß Fig. 1 ist eine Leitung 3 zwischen dem unteren Ende des Vorlagebehälters und dem Boden 4 der Mahlvorrichtung 2 vorgesehen, um die Mahlgutsuspension in den Mahlbehälter fördern zu können. In der Leitung 3 liegt die Pumpe 5, mit der die Mahlgutsuspension aus dem Vorlagebehälter 1 durch die Leitung 3 in die Mahlvorrichtung 2 mit einer Strömungsgeschwindigkeit gepumpt werden kann, die mindestens das 3o-fache und vorzugsweise das 5o- bis 5oo-fache des im Mahlbehälter 2Ά befindlichen Volumens der Mahlgutsuspension pro Stunde beträgt.

Die Leitung 3, die vorzugsweise einen Durchmesser von 1oo - 125 mm hat, mündet in den unteren Teil 4 der Mahlvorrichtung 2 unterhalb der Achse des Rührwerkes 6, so daß die Mahlgutsuspension in Richtung des Pfeiles 7 durch die Leitung 3 strömt. Die Strömung der Mahlgutsuspension durch die Mahlvorrichtung verläuft somit vorzugsweise ständig senkrecht nach oben. Durch die Leitung 9, die zwischen dem oberen Ende 1o der Mahlvorrichtung 2 und dem oberen Ende 11 des Vorlagebehälters 1 liegt, wird die Mahlgutsuspension nach dem Durchströmen der Mahlvorrichtung 2 in den Vorlagebehälter 1 zurückgefördert. Die Strömungsgeschwindigkeit wird primär durch die Pumpleistung der Pumpe 5 bestimmt. Eine hohe Viskosität (beispielsweise 60.000 Centipoise) der Mahlgutsuspension und die Dichte des Mahlkörperbettes beeinflussen jedoch auch die Strömungsgeschwindigkeit aufgrund des dadurch bedingten Strömungswiderstandes. Zu positiven Beeinflussungen der Strömungsgeschwindigkeit ist in der RUckhaltekammer 1o eine Pumpe angeordnet, die ein Pumpenrad 2o aufweist, das mittels einer Halterung 21 an der Rührwerkwelle 6 befestigt ist; in dem Mahlbehälter 2A sind weiterhin Rührarme 19A direkt unterhalb des Rückhaltesiebes 13B angeordnet. Auf diese Weise wird die Strömung der Mahlgutsuspension durch das Rück-

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haltesieb 13B in die Riickhaltekanuner 1o und aus dieser Kammer durch die Leitung 9 in den Vorlagebehälter 1 verbessert. Die Dichte des Mahlkörperbettes hängt in erster Linie von der in der Mahlvorrichtung vorhandenen Mahlkörpermenge ab und zu einem geringeren Umfang von der Größe und Form der Mahlkörper und der Rotationsgeschwindigkeit des Rührwerkes 6, das vorzugsweise mit 1oo - 4oo U/min umläuft.

In die Leitung 9 sind aus einem paramagnetischen Material bestehende Stäbe 9A eingesetzt, die magnetisiert worden sind. Die Stäbe 9A fangen die während des Mahlprozesses von den Mahlkörpern od.dgl. abgesprungenen Metallspäne unmittelbar nach ihrem Entstehen auf. Die Mahlgutsuspension bzw. die Schokoladenzusammensetzung wird dadurch nicht durch Eisenoxid verunreinigt bzw. vergiftet, das von den bei dem Mahlprozess entstehenden Metallspänen stammt. Durch die Verwendung der Magnetstäbe 9A kann der Eisenoxidgehalt unter 1oo Teilen je Million gehalten werden.

In Fig. 4 ist eine abgewandelte Ausführungsform zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens dargestellt. Diese abgewandelte Ausführungsform ist zwar apparativ aufwendiger und teurer, sie führt jedoch zu einem verbesserten Mahleffekt als die Anordnung gemäß den Fig. 1 bis 3. Bei der Ausführungsform gemäß Fig. 4 wird insbesondere die Möglichkeit herabgesetzt, daß ein bestimmtes Teilchen der Feststoffe während des ganzen Mahlprozesses oder während eines größeren Teiles des Mahlprozesses ständig in dem Vorlagebehälter 1 verbleit. Die Vorrichtung gemäß Fig. 4 ist in wesentlichen Teilen der Vorrichtung gemäß den Fig. 1 bis 3 ähnlich. Zu diesem Zweck tragen vergleichbare Bauteile jeweils die gleiche mit einem Indexstrich versehene Ziffer und zusätzlich, infolge der Zweifachanordnung noch die Buchstaben "a" und "b". Die mit der Ausführungsform gemäß Fig. 1 übereinstimmenden Bauelemente werden im folgenden in einer weniger ausführlichen Weise behandelt.

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Die Vorrichtung gemäß Fig. 4 umfaßt mehrere Vorrats- bzw. Vorlagebehälter, etwa die dargestellten Behälter 1a und 1b. Die Mahlvorrichtung 2' ist durch Leitungen 3a¹, 3b¹, 3c¹ und 9a', 9b¹ mit diesen Vorlagebehältern 1a und 1b verbunden. Es besteht damit die Möglichkeit, einmal die Schokoladenfestteile enthaltende Mahlgutsuspension aus dem Vorlagebehälter 1a durch die Mahlvorrichtung 2* in den Vorlagebehälter 1b zu fördern, und zum anderen nach Entleerung des Vorlagebehälters 1a und Füllung des Vorlagebehälters 1b die Förderrichtung umzukehren, so daß die Mahlgutsuspension aus dem Vorlagebehälter 1b durch die Mahlvorrichtung 2* in den Vorlagebehälter 1a zurückgefördert wird. Dabei sind die Leitungen so angeordnet, daß sowohl bei der Förderung aus dem Vorlagebehälter 1a durch die Mahlvorrichtung 2¹ in den Vorlagebehälter 1b als auch in umgekehrter Richtung die Mahlvorrichtung 2¹ jeweils von unten nach oben entlang der Achse des Rührwerkes 6' von der Mahlgutsuspension durchströmt wird.

Die Leitung 3* der Vorrichtung gemäß Fig. 4 weist Leitungsabschnitte 3a¹, 3b* und 3c* auf, wie mittels eines Dreiwegeventils 31' miteinander verbunden sind, welches in der Weise regelbar ist, daß die Mahlgutsuspension wahlweise aus dem unteren Abschnitt des Vorlagebehälters 1a* oder aus dem unteren Abschnitt des Vorlagebehälters 1b¹ in den unteren Abschnitt 4* des Mahlbehälters 2A¹ gefördert werden kann. In entsprechende Weise sind Ventile 29* und 3o* in den Leitungen 9a' und 9b¹ vorgesehen, um die Mahlgutsuspension wahlweise aus der oberen Rückhaltekammer 1o* der Mahlvorrichtung 2* durch die angeschlossene Leitung 9a¹ oder 9b¹ entweder in den Vorlagebehälter 1a* oder 1b* zu fördern. Zur automatischen Regelung bzw. Betätigung der Ventile 29', 3o* bzw. 31' sind (nicht dargestellte) elektrische Regelelemente vorgesehen. Mittels dieser Regelelemente kann das Dreiwegeventil 31' automatisch geöffnet werden, um eine Strömung durch die Leitungsabschnitte 3b¹ und 3c¹ zu der Mahlvorrichtung 2' zu ermöglichen, wobei die Ventile 29/ bzw. 3o* automatisch geschlossen oder geöffnet werden können, um eine Strömung

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durch die Leitung 9b¹ aus dem Mahlbehälter in den Vorlagebehälter 1b' zu ermöglichen. Wenn der Vorlagebehälter 1a¹ leer ist, wird durch die Regelelemente das Dreiwegeventil 31' umgesteuert, wobei das Ventil 9a¹ geöffnet und das Ventil 9b¹ geschlossen wird, um eine Strömung durch die Leitungsabschnitte 3b¹ und 3c¹ zum Bodenabschnitt 4' der Mahlvorrichtung 2' und dann aus der Mahlvorrichtung 2¹ durch die Leitung 9a¹ zurück zum Vorlagebehälter 1a¹zu ermöglichen. Diese Zirkulation, d.h. dieses Umpumpen von einem Vorlagebehälter in den anderen, und zwar jeweils durch die Mahlvorrichtung hindurch, wird so lange fortgesetzt, bis das zu mahlende Schokoladenprodukt auf die gewünschte Korngröße bzw. Korngrößenverteilung zerkleinert ist.

Es müßte erwartet werden, daß die Mahlwirkung oder Mahlgeschwindigkeit der an dem oben beschriebenen Mahlprozess beteiligten gesamten Schokoladenmasse in erster Linie von den Volumenverhältnissen zwischen Mahl- und Vorlagebehältern abhängig ist. Es wurde jedoch festgestellt, daß die Mahlwirkung oder -geschwindigkeit nicht nur davon abhängt, wie lange ein bestimmter Teil der Schokoladenmasse im Mahlbehälter bleibt, sondern wie oft und wie schnell dieser Teil durch die Mahlvorrichtung 2" hindurchströmt.

Wenn eine Mahlvorrichtung 2 bzw. 2' ein Volumen vom 1/N-fachen des Volumens N des Vorlagebehälters 1 oder 1a¹ hat, und wenn zum Mahlen einer Materialmenge vom Volumen des Mahlbehälters auf eine vorgegebene Teilchengröße unter Anwendung der Anordung gemäß der US-PS 2 764 339, d.h. ohne Zirkulation durch einen Vorlagebehälter, die benötigte Zeit gleich t ist, so wurde festgestellt, daß bei Anwendung des erfindungsgemäßen Verfahrens anstatt der ansonsten benötigten Zeit N χ t eine bedeutend geringere Mahlzeit benötigt wird. Wie groß die Zeitersparnis ist, hängt hauptsächlich von dem Volumen der Mahlgutsuspension bzw. -dispersion ab, die mittels der Pumpe 5 oder 5' während einer bestimmten Zeit durch die Mahlvorrichtung 2 bzw. 2' gefördert wird. Diese Größe kann als

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"Strömungsgeschwindigkeit" bezeichnet werden. Je höher die Strömungsgeschwindigkeit in einem System mit vorgegebenem Volumen ist, desto höher wird die Frequenz sein, mit der jeder Teil bzw. jede Teilmenge durch die Mahlvorrichtung 2 bzw. 2¹ hindurchgeht und desto schneller wird die gesamte Schokoladenmasse auf eine gewünschte Teilchengröße zerkleinert. Dazu muß die Strömungsgeschwindigkeit aber mindestens das 3o-fache des Volumens der im Mahlbehälter befindlichen Mahlgutsuspension je Stunde betragen.

Da der Mahleffekt erfindungsgemäß abhängig ist von der Strömungsgeschwindigkeit durch die Mahlvorrichtung, ergibt es sich, daß der Vorlagebehälter klein sein kann, oder mit dem Pumpensystem oder der Mahlvorrichtung oder mit beiden einen integrierenden Teil bildet. Unter Umständen kann, obwohl dieses für die Behandlung von Schokolade nicht besonders vorteilhaft ist, der Vorlagebehälter auf das Auslaßsystem, etwa die oberen Vorlage- oder Ruckhaltekammern 1o bzw. 1ο¹ (Fig. 1 und 4) der Mahlvorrichtung reduziert sein, wobei die für einen optimalen Mahlprozess notwendige Strömungsgeschwindigkeit dadurch erreicht werden kann, daß man die Schokoladenpartikel enthaltende Mahlgutsuspension einfach von dem einen Ende des Mahlbehälters durch die Pumpe zurück zum anderen Ende des Mahlbehälters zirkulieren läßt.

Die in den Fig. 1 bis 4 dargestellten Mahlanlagen arbeiten jeweils mittels bewegter bzw. aufgewirbelter Mahlkörper. Die vorliegende Erfindung betrifft dabei eine bevorzugte Verwendung derartiger Anlagen zum Aufbereiten bzw. Mahlen von Schokolade und schokoladengeschmackartigen Materialien. Diese Stoffe können in außerordentlich schneller Weise auf eine geringe Korngröße innerhalb eines bisher als unerreichbar angesehenen engen Korngrößenverteilungsbereich zerkleinert werden. Bei Anwendung des erfindungsgemäßen Verfahrens läßt sich weiterhin die Qualität der aufbereiteten bzw. gemahlenen Schokoladenmasse bzw. schokoladengeschmackartigen Masse verbessern, wobei der Verbrauch an Kakaobutter auf optimale Mengen

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von 27 - 29 % herabgesetzt werden kann, d.h. weniger, als es bisher für den Weinerprozess (GB-PS 1 251 o43 und US-PS 3 229 7o1) charakteristisch gewesen ist, nämlich 32 - 34 %, und mehr als bei üblichen Mahlprozessen (maximal 24 - 25%) erzielt, bei denen mit Drei-, Vier- und Fünfwalzenaggregaten gearbeitet wird, und zwar aufgrund des Schlupfes der Walzen. Die Kühlung kann bei der erfindungsgemäßen Schokoladenaufbereitung wesentlich reduziert werden oder sogar entfallen, wodurch für das Mahlen bzw. Aufbereiten einer bestimmten Materialmenge auch der Energieverbrauch herabgesetzt wird.

Bei dem erfindungsgemäßen Prozess kann auch die Temperatur durch Veränderung der Zirkulationsgeschwindigkeit und der Mahlgeschwindigkeit, durch Erwärmen oder Abkühlen des Mahlbehälters, des Vorlagebehälters oder beider Behälter reguliert werden. Das Erwärmen oder Kühlen erfolgt mittels durch die Behältermäntel des oder der Behälter strömenden Dampfes oder Wassers. Die Temperatur wird so ausgewählt, daß unerwünschte Bestandteile verdampfen oder vergast werden, und war insbesondere die Essigsäure aus den Schokoladenzusammensetzungen, während die erwünschten Bestandteile und insbesondere die Geschmacksstoffe beibehalten werden.

Die für die Verfahrensdurchführung bevorzugte Temperatur hängt von dem Charakter des zu mahlenden Schokoladenmaterials oder schokoladengeschmackartigen Materials ab. In der folgenden Tabelle O sind die für jede Materialart geeigneten und bevorzugten Temperaturen angegeben.

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Tabelle O

Zusammensetzung Temperaturbereich

geeignet (°C) bevorzugt (⁰C)

Flüssigschokolade

(aus Geschmacks- oder Würzbohnen) 43-65 52-57

Flüssigschokolade

(aus Füllmassebohnen) 43 - 11o 71-93

halbsüße Schokolade

(aus Geschmacksbohnenstückchen) 43 - 6o 52 - 6o

halbsüße Schokolade 43-93 65-82

(aus Füllmassebohnen)

Milchschokolade 37-52 43 - 52

Material mit Schokoladengeschmack

(Pflanzenfett mit Zucker) 37-52 43-52

Material mit Schokoladengeschmack

(Pflanzenfett mit künstl. Süßstoff)37 - 52 43 -52

Die Erfindung wird nunmehr an Hand der folgenden Beispiele näher beschrieben, ohne daß diese Beispiele einen die Erfindung einschränkenden Charakter haben.

Beispiel 1

Zu Vergleichszwecken wurde eine Dispersion einer vorher zubereiteten Flüssigschokolade in einer chargenweise arbeitenden Pilotmühle mit bewegten bzw. aufgewirbelten Mahlkörpern gemahlen. Es wurde eine mit einem Wassermantel versehene Mühle des Typs S-1 Attritor (Warenzeichen) der Firma Union Process, Inc., Akron, Ohio, verwendet. Die Mühle war mit einem Elektromotor (Motorleistung 1,5 oder 1,85 kWh) ausgerüstet, um ein Rührwerk mit etwa 3oo U/min anzutreiben. Der Mahlbehälter war etwa zu 3/5 mit Mahlkörpern gefüllt, d.h. bei sich in Ruhe befindlichen Mahlkörpern machte der freie Raum etwa 2/5 des Mahlbehälterinhaltes aus. Als Mahlkörper wurden Stahlkugeln mit einem Durchmesser von etwa 6,35 mm verwendet. Die Flüssig schokoladendispersion bzw. Dispersion von flüssiger Schokolade wurde bei 65°C geschmolzen, und die Korngröße (d.h. Feinheit) wurde auf übliche Weise mittels Mikrometers gemessen, um

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eine Korngröße von 4o Mikron zu erhalten. Eine Charge der Flüssigkschokolade von 3,6 kg wurde in den Mahlbehälter eingefüllt, und die mittels Wasser gekühlte Charge wurde gemahlen. Nach Mahlzeiten von 15, 2o, 2 5 und 45 Minuten wurden jeweils Proben entnommen und die Korngröße wurde mittels Mikrometers gemessen. Die Ergebnisse sind in Tabelle I enthalten.

	Tabelle I	Korngröße (Mikron)
Mahlzeit (min)		25
15		17
2o		15
25		12
45
Beispiel 2

In einem verbereitenden Versuch wurde eine Dispersion der vorher gemäß Beispiel 1 aufbereiteten Schokoladenflüssigkeit verwendet. Die Dispersion wurde in einer Pilotanlage der in Fig. 1 dargestellten Art gemahlen, wobei jedoch in der Rückhaltekammer des Mahlbehälters kein Pumpenrad benutzt wurde. Es wurde eine mit einem Wasserkühlmantel versehene Mahlvorrichtung des Typs Q-1 Attritor der Firma Union Process Inc. verwendet. Die Mahlvorrichtung war mit einem elektromotor (1,85 kWh) zum Antrieb eines mit 3oo U/min umlaufenden Rührwer^kes und einer Pumpe (o,37 kWh) zur Förderung der Mahlgutdispersion ausgerüstet. Der Mahlbehälter hatte ein Gesamtvolumen von etwa 5,7 Liter. Der Mahlbehälter war im Ruhezustand der Mahlkörper bis etwa 7o% mit diesen Mahlkörpern gefüllt, bei denen es sich um Stahlkugeln mit einem Durchmesser von 6,35 mm handelte; der Mahlbehälter hatte auf diese Weise eine Aufnahmekapazität für das Mahlgut in der Größenordnung von etwa 2,36 Liter. Das Rückhaltesieb wies kreisförmige öffnungen auf und hatte einen freien Durchlassquerschnitt von

2 etwa 26 cm .

Die im Beispiel 1 benutzte Flüssigschokolade wurde bei etwa

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6 5°C geschmolzen, wobei von einer Korngröße von 4o Mikron ausgegangen wurde. Eine Charge von etwa 14,5 kg wurde in den Vorlagebehälter der Mahlanlage gefüllt. Während des Mahlprozesses wurde mit Wasser gekühlt, um eine genaue Temperatur zu gewährleisten, und der Mahlprozess dauerte 25 Minuten. Am Ende des Mahlprozesses betrug die gemessene Korngröße 13 Mikron.

Verglichen mit dem Beispiel 1 führte die Kreislaufführung der Flüssigschokolade durch die Mahlvorrichtung zu einer beträchtlichen Herabsetzung der Mahlzeit.

Beispiel 3

Eine Dispersion einer vorgemahlenen Schokoladenflüssigkeit wurde in einer Hammer- bzw. Schlagmühle aus Füllmassebohnenstückchen gestellt. Die Dispersion wurde in der im Beispiel 2 beschriebenen Mahlanlage gemahlen.

Die vorgemahlene Schokoladenflüssigkeit mit einem Gewicht von ca. 16 kg (13,25 Liter) wurde in dem Vorlagebehälter bei ca. 6o C geschmolzen. Die ursprüngliche Feinheit des Materials betrug 135 Mikron, gemessen in der üblichen Weise mittels Mikrometer. Die Flüssigkeit wurde dann während der ersten 5 Minuten des Mahlprozesses mit einem Durchsatz von 454 Liter je Minute im Kreislauf durch die Mahlanlage geschickt, und die Durchsatzmenge bzw. Zirkulationsgeschwindigkeit wurde anschließend jeweils nach 5 Minuten in der in Tabelle II beschriebenen Weise verändert. Nach jeweils 5 Minuten wurde die Temperatur und Durchsatzmenge außerdem auch in dem Vorlagebehälter ermittelt, und es wurden Proben genommen und die Feinheit gemessen. Die Ergebnisse sind in Tabelle II enthalten.

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	Teilchen größe (Mikron)	Tabelle II
Prozeß zeit (min)	1oo	Tempera tur (0C)
5	8o	49
1o	62,5	49,5
15	55	49,5
2o	55	52
25	45	54,5
3o	54,5

Durchsatzmenge od. Strömungsgeschw. (l/min)

757 757 6o5 6o5 662 662

Die Schokoladenflüssigkeit wurde dann bei hoher Strömungsgeschwindigkeit weiter gemahlen, wobei die Temperatur bei leichtem Kühlen oder ohne Kühlung des Kühlmantels des Vorlagebehälters oder des Mahlbehälters gleichmäßig gehalten wurde. Obwohl eine Verbesserung zu beobachten war, war die Mahlgeschwindigkeit nicht so schnell und das erhaltene Produkt war nicht so fein, wie es zur Herstellung einer hochqualitativen Schokolade benötigt wird.

Beispiel 4

In einer Schlag- oder Hammermühle wurde eine zweite Dispersion einer vorgemahlenen Schokoladenflüssigkeit bzw. Flüssigschokolade aus Füllmassebohnenstückchen hergestellt. Die Dispersion wurde in der gemäß Beispiel 2 benutzten Mahlanlage aufbereitet, wobei der Mahlbehälter jedoch zu 9o % mit Mahlkörpern, d.h. 1o % Freiraum über den sich in Ruhe befindlichen Mahlkörpern, gefüllt, und das aufzubereitende Materialvolumen proportional auf etwa 1,9 Liter reduziert war, um die Dichte des Mahlkörperbettes zu erhöhen; die Rührarme des Ankerrührers waren mit Teflon (Warenzeichen) beschichtet, um den Schabeeffekt in dem Vorlagebehälter zu erhöhen. Der Feinheitsgrad der mit der Flüssigschokolade in den Vorlagebehälter eingefüllten Schokoladepartikeln betrug 114 Mikron. Die Flüssigschokolade bzw. Schokoladenflüssigkeit mit einem Gewicht von ca. 16 kg (13,25 Liter) wurde bei etwa 6o C in dem Vorlagebehälter

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geschmolzen und kontinuierlich mit einer Durchsatzmenge bzw. Strömungsgeschwindigkeit von ca. 454 l/min im Kreislauf durch die Mahlanlage geführt. Die Temperatur und die Strömungsgeschwindigkeit wurden während des Mahlprozesses alle 5 Minuten gemessen und es wurden zur Feststellung der Feinheit ebenfalls alle 5 Minuten Proben entnommen. Die Ergebnisse sind in Tabelle III enthalten.

	Teilchen größe (Mikron)	Tabelle III	Durchsatzmenge od. Strömungsges chw. (l/min)
Prozeß zeit (min)	62	Tempera tur (0C)	454
5	35	49	454
1o	3o	51,5	454
15	23	53,5	454
2o	2o	55,5	454
25	57,8

Tabelle III zeigt, daß die Mahlgeschwindigkeit gegenüber der Behandlung einer Flüssigschokolade mit einem 1-S Attritor wesentlich höher liegt, und auch verglichen mit anderen Vier- und Fünf-Walzenmühlen und auch gegenüber dem Weiner-Prozeß (siehe GB-PS 1 251 o43), wobei die Temperatur mit nur geringer oder überhaupt keiner Kühlung des Vorlagebehälters oder des Mahlbehälters im wesentlichen gleichförmig gehalten wurde. Gegenüber dem Beispiel 3 wurde die Mahlgeschwindigkeit erhöht.

Beispiel 5

Mit einer Schlag- oder Hammermühle wurde eine gröbere Dispersion einer vorgemahlenen Schokoladenflüssigkeit bzw. Flüssigschokolade aus Füllmassebohnenstückchen hergestellt und in die im Beispiel 2 beschriebene Mahlanlage unter Berücksichtigung der im Beispiel 4 beschriebenen Varianten eingefüllt. Die Flüssigschokolade wurde in dem Vorlagebehälter bei einer Temperatur von 57,8°C geschmolzen. Die

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2752A00

ursprüngliche Korngröße der Feststoffe betrug 212 Mikron und die Strömungsgeschwindigkeit betrug während der ersten 5 Minuten 227 l/min und wurde anschließend erhöht. Die Temperatur und die Strömungsgeschwindigkeit wurden jeweils nach 5 Minuten gemessen, und es wurden Proben genommen und Messungen der Korngröße mit einem Mikrometer durchgeführt. Die Ergebnisse sind in Tabelle IV enthalten.

	Teilchen größe (Mikron)	Tabelle	IV	Durchsatzmenge od. Strömungsgeschw. (l/min)
Prozeß zeit (min)	1o5	Tempera tur (0C)	454
5	1oo	5o,5	53o
1o	57.5	56	6o5
15	37.5	6o	6o5
2o	25	63.5	946
25	25	68,5	946
3o	2o	69	946
35	12.5	69	946
4o	7.5	71	9 46
45	71

Tabelle IV zeigt, daß die Flüssigschokolade schnell auf eine sehr geringe Teilchengröße zermahlen wurde, wobei die Temperatur relativ niedrig blieb, obwohl den Kühlmänteln des Vorlagebehälters oder des Mahlbehälters kein Kühlwasser zugeführt wurde.

Beispiel 6

In einer Schlag- oder Hammermühle wurde eine weitere gröbere Dispersion aus vorgemahlener Schokoladenflüssigkeit aus Füllmassebohnen hergestellt, und diese Flüssigkeit wurde in die im Beispiel 2 beschriebene Mahlanlage unter Berücksichtigung der im Beispiel 4 behandelten Varianten gefüllt. Zusätzlich wurde ein Rückhaltesieb der in Fig.

beschriebenen Art verwendet, um den freien Durchströmungs-

2
querschnitt auf ca. 11 ο cm zu erhöhen, so daß die Flüs-

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sigkeit dieses Rückhaltesieb praktisch in einer ungehinderten Strömung durchfließen konnte. Die Dispersion der Schokoladenflüssigkeit wurde in einer Menge von 16 kg (13,25 Liter) in dem Vorlagebehälter bei einer Temperatur von 71⁰C geschmolzen. Die Teilchen- bzw. Korngröße wurde mittels Mikrometer gemessen und betrug 17o Mikron. Anschliessend wurde 25 Minuten lang mit einer Strömungsgeschwindigkeit bzw. Durchsatζmenge von 454 l/min gemahlen. Die Temperatur und die Strömungsgeschwindigkeiten wurden nach jeweils 5 Minuten gemessen und es wurden außerdem alle 5 Minuten Proben entnommen, um die Teilchengröße, d.h. den Feinheitsgrad, zu ermitteln. Die Ergebnisse sind in Tabelle 5 enthalten.

	Teilchen größe (Mikron)	Tabelle V	Durchsatzmenge od. Strömungsgeschw. (l/min)
Prozeß zeit (min)	51	Tempera tur (0C)	454
5	36	71	454
1o	2o	7o.5	454
15	15	66.5	454
2o	12	68	454
25	68

Die Schokoladenflüssigkeit bzw. Flüssigschokolade wurde somit in einer verhältnismäßig kurzen Zeit auf eine sehr feine Korngröße zermahlen, kleiner als es bisher bei den bekannten Aufbereitungsverfahren für Schokoladenflüssigkeit möglich gewesen ist. Es wurde außerdem nur sehr wenig Kühlwasser innerhalb der Kühlmäntel des Vorlagebehälters und des Mahlbehälters verwendet, um die Temperatur der Flüssigkeit während des Mahlprozesses zwischen 66,5°C und 71⁰C zu halten.

Beispiel 7

In einer Schlag- bzw. Hammermühle wurde eine weitere gröbere Dispersion vorgemahlener Schokoladenflüssigkeit aus

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- 4ο -

Füllmassebohnenstücken hergestellt und in eine im Beispiel 2 beschriebene Mahlanlage eingefüllt, die gemäß den Beispielen 4 und 6 modifiziert war. In dem Vorlagebehälter wurde die Charge mit einem Gewicht von 16 kg (13,25 Liter) bei einer Temperatur von 59,5 C geschmolzen. Die Korngröße der Schokoladenpartikel betrug 12o Mikron. Der Mahlprozeß dauere 35 Minuten bei einer Strömungsgeschwindigkeit bzw. Durchsatζmenge von 454 l/min. Die Temperatur und die Strömungsgeschwindigkeit wurden alle 5 Minuten gemessen und es wurden Proben zur Bestimmung der Korngröße bzw. des Feinheitsgrades genommen. Die Ergebnisse sind in Tabelle VI enthalten.

	Teilchen größe (Mikron)	Tabelle VI	Durchsatzmenge od. S t römun gs ge s chw. (l/min)
Prozeß zeit (min)	8o	Tempera tur (0C)	454
5	3o	62	454
1o	16	69.5	454
15	12	65.5	454
2o	12	69	454
25	1o	68	454
3o	8	66.5	454
35	66.5

Auch hier zeigte es sich, daß sich zum Erhalten einer sehr feinen Korn- bzw. Teilchengröße der Mahlvorgang beschleunigen läßt, wobei die Temperatur mit nur geringer oder überhaupt keiner Kühlung der Flüssigschokolade bzw. Schokoladenflüssigkeit innerhalb enger Grenzen gehalten werden kann.

Beispiel 8

Eine Dispersion einer teilweise raffinierten Geschmack- bzw. Würzbohnenschokolade wurde in die im Beispiel 2 beschriebene und gemäß Beispiel 4 modifizierte Anlage gefüllt. Der freie Durchströmungsquersuhnitt durch das Rückhaltesieb wurde auf

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etwa 26 an beschränkt. Diese Art einer Flüssigschokolade bzw. Schokoladenflüssigkeit muß bei einer Temperatur unterhalb von 6o - 6 5°C bearbeitet v/erden, um ihren charakteristischen Geschmack bzw. ihre charakteristische Würze aufrecht zu erhalten. Eine Charge von 16 kg (13,25 Liter) wurde in dem Vorlagebehälter bei 48°C geschmolzen. Die mittels Mikrometer gemessene Teilchen- bzw. Korngröße betrug 8o Mikron. Der Mahlprozeß wurde mit einer Strömungsgeschwindigkeit bzw. Durchsatζmenge von 34o l/min begonnen und nach 5 Minuten auf eine Strömungsgeschwindigkeit von 454 l/min erhöht. Die Temperatur und die Strömungsgeschwindigkeit wurden nach jeweils 5 Minuten gemessen, und es wurden ebenfalls alle 5 Minuten Proben genommen und die Feinheit der Partikel gemessen. Die Mahlzeit betrug 3o Minuten. Die Ergebnisse sind in Tabelle VII enthalten.

	Tabelle VII	Tempera tur (0C)	Durchsatζmenge od. Strömungsgeschw. (l/min)
Prozeß zeit (min)	Teilchen größe (Mikron)	53.5	454
5	55	52	454
1o	46	51.5	454
15	36	51.5	454
2o	3o	51.5	454
25	25	51.5	454
3o	2o

Tabelle VII zeigt, daß keine Schwierigkeiten bestanden, die Flüssigkeit schnell auf einen ausreichenden Feinheitsgrad, d.h. 2o Mikron, zu zerkleinern, wobei die Temperatur infolge einer Kühlwasserzirkulation durch die Kühlmantel des Vorlagebehälters und des Mahlbehälters nur innerhalb eines Bereiches von etwa 2°C schwankte.

Beispiel 9

Aus Geschmack- bzw. Würz^akaobphryan«(Ekuador) wurde eine

2752Λ00

Schokoladenflüssigkeitsdispersion hergestellt und in die im Beispiel 2 beschriebene und gemäß den Beispielen 4 und 6 modifizierte Mahlanlage gefüllt. Die Durchströmungsfläche des Rückhaltesiebes war im wesentlichen nicht ein-

2 geschränkt und betrug etwa 11o cm . Die Charge mit einem Gewicht von 16 kg (13,25 Liter) wurde in dem Vorlagebehälter bei 51,5 C geschmolzen, wobei die Feinheit (d.h. die Kornbzw. Teilchengröße), gemessen mit einem Mikrometer, bei 8o Mikron lag. Auch diese Schokoladenbohne muß bei einer Temperatur unterhalb von 6o°C aufbereitet werden, um ihre Geschmacks- bzw. Würzeigenschaften beizubehalten. Der Mahlprozeß wurde mit einer Strömungsgeschwindigkeit von 35o l/min begonnen, und die Strömungsgeschwindigkeit wurde nach 5 Minuten auf 454 l/min erhöht, und es wurde 2 5 Minuten lang mit dieser Strömungsgeschwindigkeit gearbeitet. Die Temperatur und die Strömungsgeschwindigkeit wurden alle 5 Minuten lang gemessen, und es wurden Proben zur Korngrössenbestimmung entnommen. Die Ergebnisse sind in Tabelle VIII enthalten.

	Teilchen größe (Mikron)	Tabelle	VIII	Durchsatzmenge od. Strömungsgeschw. (l/min)
Prozeß zeit (min)	54	Tempera tur ( C)	454
5	33	59	454
1o	26	6o	454
15	2o	6o	454
2o	17	6o	454
25	13	6o	454
3o	6o

Gemäß Tabelle VIII konnte die Flüssigkeit sehr schnell auf eine sehr feine Korngröße zerkleinert werden, wobei die Temperaturschwankung bei einer mit geringer Strömungsgeschwindigkeit durch den Kühlmantel des Vorlagebehälters strömenden Flüssigkeit nur 2°C betrug.

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Beispiel 1o

In einer Hammer- oder Schlagmühle wurde eine Schokoladenflüssigkeitsdispersion aus Füllmassebohnenstückchen hergestellt, und diese Dispersion wurde in die im Beispiel 2 beschriebene und gemäß dem Beispiel 4 modifizierte Mahlanlage gefüllt. Die freie Strömungsfläche des Rückhalte-

2
Siebes war auf etwa 26 cm beschränkt. Eine Charge von

16 kg (13,25 Liter) wurde in dem Vorlagebehälter bei 55°C geschmolzen, wobei die mittels Mikrometers gemessene Feinheit etwa 14o Mikron betrug. Bei diesem Beispiel wurde die Strömungsgeschwindigkeit bzw. Durchsatzmenge variiert, und die Mahlzeit wurde auf das zweifache gegenüber den vorangegangenen Beispielen erhöht, nämlich auf 1 Stunde. Der
Mahlprozess begann bei einer Strömungsgeschwindigkeit von 113 l/min, nach 1o Minuten wurde die Strömungsgeschwindigkeit auf 2 27 l/min erhöht, und nach wiederum 15 Minuten
wurde die Strömungsgeschwindigkeit nochmals auf 454 l/min erhöht. Eine Kühlung erfolgte nur während der 25. und der 35. Minute des gesamten Mahlprozesses. Die Temperatur und die Strömungsgeschwindigkeit wurden alle 5 Minuten gemessen, und es wurden zur Bestimmung der Korngröße jeweils Proben entnommen. Die Ergebnisse sind in Tabelle IX enthalten.

Tabelle IX

Prozeß zeit (min)	Teilchen größe (Mikron)	Tempera tur (0C)	Durchsatzmenge od. Strömungsgeschw. (l/min)	454	454
5	93	5o.5	113.5	5o.5Kühlungs- 454 ende	0660
1o	9o	53.5	227	5o
15	64	55	454	809825/
2o	51	56.5	454
25	42	59 Kühlungs- 454 beginn
3o	3o	56.6
35	23
4o	18

Prozeß zeit (min)	Teilchen größe (Mikron)	Tempera tur (0C)
45	14	52
5o	12	54
55	12	55.5
6o	12	58

Durchsatzmenge od. Strömungsgeschw. (l/min)

454 454 454 454

Tabelle IX zeigt, daß die Flüssigschokolade bzw. Schokoladenflüssigkeit schnell auf eine sehr geringe Korn- bzw. Teilchengröße zerkleinert werden konnte, wobei die Temperatur während des Mahlprozesses innerhalb eines relativ engen Bereiches gesteuert werden konnte. Es zeigt sich, daß die Temperaturkontrolle bzw. Temperatursteuerung um so schwieriger wird, je kleiner die Korngröße ist, wobei es sich jedoch herausgestellt hat, daß eine Erhöhung der Strömungsgeschwindigkeit dazu beiträgt, die erforderliche Temperatur mit nur geringer oder überhaupt keiner Kühlung aufrechtzuerhalten.

Beispiel 11

Eine weitere Charge der im Beispiel 1o benutzten Schokoladendispersion wurde in die im Beispiel 2 beschriebene und gemäß den Beispielen 4 und 6 modifizierte Mahlanlage gefüllt. Der freie Strömungsquerschnitt des Rückhaltesiebes

2 war im wesentlichen unbeschränkt und betrug etwa 11o cm .

Die Charge mit einem Gewicht von 16 kg (13,25 Liter) wurde bei 54,5°C geschmolzen und die Korngrößenmessung ergab eine Korngröße von 14o Mikron. Der Mahlprozeß dauerte 45 Minuten mit einer konstanten Strömungsgeschwindigkeit von 454 l/min. Alle 5 Minuten lang wurden die Temperatur und die Strömungsgeschwindigkeit gemessen, und es wurden zur Bestimmung der Korngröße Proben entnommen. Die Ergebnisse sind in Tabelle X enthalten.

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Tabelle X

Prozeß zeit (min)	Teilchen größe (Mikron)	Tempera tur (0C)	Durchsatzmenge od. Strömungsges chw. (l/min)
5	92	65.5	454
1o	7o	68	454
15	35	65.5	454
2o	27	62	454
25	16	61	454
3o	14	6o	454
35	1o	6o	454
4o	8	58.5	454
45	7	59	454

Tabelle X zeigt, daß die Schokoladenflüssigkeit wiederum relativ schnell auf eine sehr sehr kleine Korngröße zerkleinert werden konnte, wobei die Temperatur innerhalb eines sehr engen Bereiches, etwa 7 C, schwankte, wenn 1o Minuten nach Beginn des Mahlprozesses eine kleine Menge Kühlwasser durch den Kühlmantel des Vorlagebehälters zirkulierte. Ein Vergleich mit Beispiel 1o zeigt, daß der Mahlprozeß beschleunigt und eine feine Korngröße und eine bessere Temperaturkontrolle erreicht werden konnten, wenn man den freien DurchStrömungsquerschnitt durch das Rückhaltesieb praktisch nicht einschränkte.

Beispiel 12

In einer Schlagmühle wurde eine weitere Schokoladenflüssigkeitsdispersion aus Füllmassebohnenstückchen hergestellt. Diese Schokoladenflüssigkeit wurde in der im Beispiel 11 beschriebenenen und gemäß den Beispielen 4 und 6 modifizierten Mahlanlage gemahlen. Eine Schokoladenflüssigkeitscharge mit einem Gewicht von 16 kg (13,25 Liter) wurde in dem Vorlagebehälter der Mahlanlage bei 51⁰C geschmolzen, indem man wie in den vorangegangenen Beispielen, Heißdampf durch den Wassermantel 23' schickte. Die Korn- bzw. Teilchengröße der Schokoladenflüssigkeit betrug 21o Mikron.

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Der Mahlprozeß wurde mit einer Strömungsgeschwindigkeit von 113,5 l/min begonnen, und die Strömungsgeschwindigkeit wurde nach 1o Minuten für einen zusätzlichen Zeitraum von 2 5 Minuten auf 227 l/min erhöht. Die Temperatur und die Strömungsgeschwindigkeit wurden alle 5 Minuten gemessen, und es wurden Proben zur Korngrößenmessung entnommen. Die Ergebnisse sind in der Tabelle XI enthalten.

	Teilchen größe (Mikron)	Tabelle XI
Prozeß zeit (min)	75	Tempera tur (0C)
5	67.5	48,5
1o	5o	5o,5
15	35	49
2o	37.5	57
25	25	6o
3o	2o	61,5
35	64,5

Durchsatzmenge od. Strömungsgeschw. (l/min)

113,5 227 227 227

227 227 227

Tabelle XI zeigt, daß die Schokoladenflüssigkeit sehr schnell ohne irgendeine Kühlung auf eine gut handelsfähige Korngröße zerkleinert wurde, nämlich 2o Mikron. Der Temperaturanstieg während des Mahlprozesses war größer als bei den vorhergehenden Beispielen, bei denen gegebenenfalls eine Kühlung stattfand, wobei dieser Temperaturanstieg jedoch noch innerhalb akzeptabler Grenzen lag und damit eine Beeinträchtigung der Schokoladenqualität nicht stattfand; das gemäß Tabelle XI erhaltene Ergebnis ist auf jedenfall wesentlich besser als bei solchen Prozeßabläufen, bei dene^n keine Kühlung stattfand.

Beispiel 13

In einer üblichen Schlag- oder Hammermühle wurde eine Schokoladenflüssigkeitsdispersion aus Füllmassebohnenstückchen hergestellt. Die Schokoladenflüssigkeit wurde in der im Beispiel 2 beschriebenen und gemäß den Beispielen 4 und 6 modifizierten 3lahlanLaae behandelt. Eine

Schokoladenflüssigkeitscharge von 16 kg (13,25 Liter) wurde in dem Vorlagebehälter bei einer Temperatur von 55,5°C geschmolzen. Die mittels Mikrometer gemessene Korngröße betrug 17o Mikron. Der Mahlprozeß begann mit einer Strömungsgeschwindigkeit von 12o l/min, und die Strömungsgeschwindigkeit wurde nach 5 Minuten in der in der folgenden Tabelle XII beschriebenen Weise erhöht. Die Temperatur und die Strömungsgeschwindigkeit wurden alle 5 Minuten gemessen und es wurden zur Korngrößenbestimmung Proben entnommen. Die Ergebnisse sind in Tabelle XII enthalten.

	Tabelle XII	Tempera tur (0C)	Durchsatzmenge od. S trömungs ge s chw. (l/min)
Prozeß zeit (min)	Teilchen größe (Mikron)	49	454
5	12o	53,5	87o
1o	55	55,5	946
15	42	57	946
2o	25	57,5	946
25	2o	6o	946
3o	2o

Tabelle XII zeigt, daß die Schokoladenflüssigkeit ohne irgendeine Wasserkühlung schnell auf einen guten handelsfähigen Feinheitsgrad (d.h. 2o Mikron) zerkleinert werden konnte.

Beispiel 14

Es wurde eine für Schokoladenüberzüge vorgesehene Dispersion aus Geschmacks- bzw. Würzbohnen hergestellt, wobei die folgendem Ingredienzien benutzt wurden: Puderzucker, Pflanzenfett, Trockenmilch, Kakaopuder, Lecithin, Salz und Würzbzw. Geschmacksstoff. Der Kakaopulveranteil betrug 7 - 9 % und der gesamte Fettanteil 29,4 %. Die Mischung wurde in eine im Beispiel 2 beschriebene und gemäß Beispiel 4 modi— fizierte Mahlanlage gefüllt. Der freie Strömungsquerschnitt

2 des Rückhaltesiebes war auf etwa 26 cm beschränkt. Eine Mischungscharge mit einem Gewicht von 16 kg wurde bei 4o C

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zu einer pumpfähigen Masse verarbeitet, und zwar durch Mischen und Erhitzen in dem Vorlagebehälter der Mahlanlage, und die Korngröße wurde mittels Mikrometers gemessen und betrug 9o Mikron. Der Mahlprozeß wurde mit einer Strömungsgeschwindigkeit von 5 3o l/min begonnen, und die Strömungsgeschwindigkeit wurde nach 2o Minuten auf 49 2 l/min reduziert. Die Temperatur und die Strömungsgeschwindigkeiten wurden alle 5 Minuten gemessen, und es wurden zur Korngrößenbestimmung Proben entnommen. Die Ergebnisse sind in Tabelle XIII enthalten.

	Teilchen größe (Mikron)	Tabelle XIII
Prozeß zeit (min)	46	Tempera tur (0C)
5	37	46
1o	31	48,5
15	29	49,5
2o	26	49,5
25	23	51,5
3o	2o	51,5
35	51

Durchsatzmenge od. Strömuugsgeschw. (l/min)

5 3o 5 3o 53o 492 492 492 492

Tabelle XIII zeigt, daß dieses Verfahren zur schnellen Zerkleinerung einer Schokoladengeschmack- bzw. Schokoladenwürzmischung auf eine ausreichende und im Handel übliche Feinheit bzw. Korngröße in der Lage ist, wobei ohne übermäßige Kühlung die Temperatur innerhalb eines sehr engen Bereiches von ca. 5,5 C schwankte. Während des Mahlprozesses zirkulierte nur eine sehr kleine Kühlflüssigkeitsmenge durch den Wassermantel bzw. Kühlmantel des Mahlbehälters.

Eeispiel 15

Eine für Schokoladenüberzüge vorgesehene Schokoladenwürzmischung wurde im wesentlichen in der im Beispiel 14 beschriebenen Weise vorgemahlen. Die Mischung wurde in der im Beispiel 2 beschriebener und gemäß Beispiel 4 modifi-

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zierten Mahlanlage gemahlen. Der freie Strömungsquer-

2 schnitt des Rückhaltesiebes war auf ca. 26 cm beschränkt. Eine Mischungscharge mit einem Gewicht von 16 kg wurde durch Erwärmen und Mischen in dem Vorlagebehälter zubereitet, um eine pumpfähige Masse bei einer Temperatur von 53°C zu erhalten. Die Korngröße betrug 75 Mikron. Der Mahlprozeß wurde mit einer Strömungsgeschwindigkeit von 492 l/min 25 Minuten lang durchgeführt. Alle 5 Minuten wurden Temperatur und die Strömungsgeschwindigkeit gemessen, und es wurden zur Korngrößenbestimmung Proben entnommen. Die Ergebnisse sind in der Tabelle XIV enthalten.

Tabelle XIV

Prozeß zeit (min)	Teilchen größe (Mikron)	Tempera tur (0C)	Durchsatzmenge od. S trömungsgeschw. (l/min)
5	45	48	492
1o	34	49	492
15	31	51,5	492
2o	28	53,5	492
25	24	54,5	492

Tabelle XIV zeigt, daß die Schokoladenmischung mit nur geringen Kühlmittelmengen schnell auf eine gute und für den Handel ausreichende Feinheit zerkleinert worden war. Während des Mahlprozesses schwankte die Temperatur zwischen 48°C und 54,5°C, wobei nur eine kleinere Kühlwassermenge dem Wassermantel des Vorragebehälters zugeführt wurde.

Beispiel 16

Daa Beispiel 15 wurde mit der gleichen für Überzüge vorgesehenen Schokoladenmischung und unter Verwendung der gleichen Mahlanlage wiederholt, wobei jedoch der freie Strömungs-

2 querschnitt des Rückhaltesiebes auf etwa 11o cm vergrößert wurde, um eine möglichst ungehinderte Strömung durch das Rückhaltesieb zu gewährleisten, und es wurden nur kleine Unterschiede der Strömungsgeschwindigkeiten festgestellt. Die Strömungsgeschwindigkeit betrug anfänglich 227 l/min

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- 5ο -

und wurde nach 5 Minuten auf 454 l/min erhöht. Alle 5 Minuten wurden die Temperatur und die Strömungsgeschwindigkeit gemessen, und zur Korngrößenbestimmung wurden Proben entnommen. Die Ergebnisse sind in der Tabelle XV enthalten.

	Teilchen größe (Mikron)	Tabelle XV	Durchsatzmenge od. Strömungsgeschw. (l/min)
Prozeß zeit (min)	75	Tempera tur (0C)	227
Start	36	46	454
5	26	49	454
1o	21	49	454
15	16	5o	454
2o	49

Tabelle XV zeigt, daß die Schokolademischung schnell auf eine feine Partikelgröße zerkleinert worden war, wobei die Temperatur der Mischung bei einer nur sehr geringen durch den Kühlmantel des Mahlbehälters zirkulierenden Kühlwassermenge nur innerhalb eines engen Bereiches von etwa 4°C schwankte. Im Vergleich mit Beispiel 15 wird zusätzlich der Effekt der Vergrößerung der Durchströmungsöffnung des Rückhaltesiebes deutlich.

Beispiel 17

Es wurde eine Milchschokoladendispersion folgender Zusammensetzung hergestellt: 55 % Puderzucker, 19 % Kakaobutter, 13 % Trockenmilch, 11% Flüssigschokolade und als Rest Lecithin, Salz und Würz- bzw. Geschmacksstoffe. Der Gesamtfettgehalt der Milchschokolade betrug 29% mit etwa 4% Milchfett und einem Rest von Kakaobutter.

Die Milchschokolade wurde in der im Beispiel 2 beschriebenen und gemäß Beispiel 6 modifizierten Mahlanlage gemahlen. Der freie Strömungsquerschnitt des Rückhaltesiebes war auf

2
etwa 26 cm beschränkt. In den Vorlagebehälter wurde 16 kg

(13,25 Liter) Milchschokolade gefüllt und durch Erhitzen

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auf 41 C und durch Mischen zu einer pumpfähigen Konsistenz verarbeitet. Der Mahlprozeß wurde dann während eines Zeitraumes von 5 Minuten mit einer Strömungsgeschwindigkeit von 227 l/min begonnen und anschließend mit einer Strömungsgeschwindigkeit von 113,5 l/min fortgesetzt. Die Temperatur und die Strömungsgeschwindigkeit wurden alle 5 Minuten gemessen, und es wurden zur Bestimmung der Korngröße ebenfalls alle 5 Minuten Proben entnommen. Die Ergebnisse sind in der Tabelle XVI enthalten.

Tabelle XVI

Prozeß zeit (min)	Teilchen größe (Mikron)	Tempera tur (0C)	Durchsatζmenge od. St römungsge s chw. (l/min)
Start	1o7,5	41	227
5	65	52	113,5
1o	45	53,5	113,5
15	4o	53,5	113,5
2o	35	53,5	113,5
25	27,5	53,5	113,5
3o	25	53,5	113,5

Tabelle XVI zeigt, daß Milchschokolade ohne wesentliche KühlvLjig schnell innerhalb eines engen Temperaturbereiches auf eine handelsübliche feine Korngröße zerkleinert bzw. gemahlen werden kann. Bei diesem Beispiel ließ man nur etwa 1o Minuten nach Prozeßbeginn etwas Wasser in den Kühlmantel des Mahlbehälters eintröpfeln.

Beispiel 18

Das Beispiel 17 wurde mit im wesentlichen der im Beispiel 17 beschriebenen Milchschokoladenzusammensetzung wiederholt. Es wurde die gleiche Mahlaulage verwendet wie im Beispiel 17, wobei jedoch der freie Durchschnittsquerschnitt des Rückhaltesiebes im wesentlichen nicht eingeschränkt war

und bei etwa 11o cm lag, während außerdem noch eine geringfügig höhere Strömungsgeschwindigkeit bzw. Durchsatzmenge angewandt wurde. In den Vorlagebehälter wurden 16 kg

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(13,25 Liter) der Milchschokoladenmischung gefüllt, in dem die Masse auf 38 C erwärmt und zu einer pumpfähigen Konsistenz gemischt wurde. Der Mahlprozeß wurde während der ersten 5 Minuten mit einer Strömungsgeschwindigkeit von 454 l/min durchgeführt und anschließend mit einer Strömungsgeschwindigkeit von 34o l/min fortgesetzt. Die Temperatur und die Strömungsgeschwindigkeit wurden alle 5 Minuten gemessen, und es wurden zum Zwecke der Kornbzw. Teilchengrößebestimmung Proben entnommen. Die Ergebnisse sind in der Tabelle XVII aufgeführt.

	Tabelle XVII	Tempera tur (0C)
Prozeß zeit (min)	Teilchen größe (Mikron)	38
Start	80	54,5
UI	5o	54,5
1o	37	53
15	3o	53
2o	25

Durchsatzmenge od. Strömungsgeschw. (l/min)

454 34o 34o 34o 34o

Wie es Tabelle XVII zeigt, kann eine MiIchscnoköladenmischung bei minimaler Kühluug ohne wesentliche Temperaturschwankung schnell auf eine handelsfähige Teilchengröße zerkleinert werden. Bei diesem Beispiel wurde nach den ersten 1o Minuten bis zum Prozeßende Kühlwasser in den Wasser- bzw. Kühlmantel des Mahlbehälters eingeträufelt. Verglichen mit Beispiel 17 ist zu erkennen, daß die Mahlzeit wesentlich durch Erhöhung der Strömungsgeschwindigkeit und durch die Vergrößerung des freien Durchlaßquerschnittes des Rückhaltesiebes reduziert werden kann.

Beispiel 19

Es wurde eine Dispersion für eine halbsüße Schokolade aus folgenden Ingredienzien hergestellt: Zucker, Flüssigschokolade (hergestellt aus Füllmassebohnenstückchen), Kakaobutter, Lecithin und Geschmack- bzw. Würzstoffen. Der gesamte Fettgehalt betrug etwa 29 %, wobei es sich ausschließ-

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lieh um Kakaobutter handelte. Dabei ist zu erwähnen, daß typischerweise der Kakaobuttergehalt einer halbsüßen Schokolade, ebenso wie bei einer Milchschokolade, über 3o% liegt, und zwar gewöhnlich zwischen 32 - 34% Kakaobutter. Der Mahlprozeß fand in der in Beispiel 2 beschriebenen und gemäß Beispiel 4 modifizierten Mahlanlage statt. Der freie Durchlaßquerschnitt des Rückhaltesiebes war

2
auf etwa 26 cm beschränkt. In den Vorlagebehälter wurde

eine Dispersionscharge von 16 kg gefüllt und bei 49⁰C geschmolzen. Die Teilchengröße betrug 1oo Mikron. Der Mahlprozeß dauerte 3o Minuten und wurde mit einer Strömungsgeschwindigkeit von 113,5 l/min durchgeführt. Die Temperatur und die Strömungsgeschwindigkeit wurden alle 5 Minuten gemessen, und zum Zwecke der Bestiiranung der Teilchen- bzw. Korngröße wurden Proben entnommen. Die Ergebnisse sind in Tabelle XVIII enthalten.

	Teilchen größe (Mikron)	Tabelle	XVIII
Prozeß zeit (min)	1oo	Tempera tur (0C)	Durchsatzmenge od. Strömungsgeschw. (l/min)
Start	8o	49	113,5
5	5o	49	113,5
1o	32.5	55	113,5
15	3o	64,5	113,5
2o	27.5	66,5	113,5
25	25	71	113,5
3o	71	113,5

Gemäß Tabelle XVIII kann ohne irgendeine Kühlung während des Mahlprozesses die Zusammensetzung bzw. Mischung für eine halbsüße Schokolade schnell auf eine im Handel übliche Teilchengröße zerkleinert werden, wobei die Temperatur innerhalb eines akzeptablen Schwankungsbereiches gehalten wurde. Es wurde eine hochqualitative Zusammensetzung bzw. Mischung für eine halbsüße Schokolade hergestellt, wobei weniger Kakaobutter als bisher verwendet wurde, wobei selbst kleinere Mengen an Kakaobutter, beispielsweise

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27%, ohne wesentlichen Einfluß auf die Qualität der endgültigen Zusammensetzung bzw. Mischung sind.

Beispiel 2o

Eine der dem Beispiel 19 ähnliche Dispersion für eine halbsüße Schokolade wurde in der im Beispiel 2 beschriebenen und gemäß den Beispielen 4 und 6 modifizierten Mahlanlage aufbereitet. Der Durchlaßquerschnitt des Rückhalte-

2
Siebes betrug etwa 11 ο cm . In den Vorlagebehälter wurden 16 kg der Schokoladenzusammensetzung bzw. -mischung eingefüllt und bei 46°C zur Bildung einer pumpfähigen Masse geschmolzen. Der Mahlprozeß wurde mit einer Strömungsgeschwindigkeit von 113,5 l/min 1o Minuten lang durchgeführt. Alle 5 Minuten wurden die Temperatur und die Strömungsgeschwindigkeit gemessen, und es wurden zur Bestimmung der Teilchengröße Proben entnommen. Die Ergebnisse sind in Tabelle XIX enthalten.

	Teilchen größe (Mikron)	Tabelle XIX	Durchsatzmenge od. Strömungsgeschw. (l/min)
Prozeß zeit (min)	8o 4o 25	Tempera tur (0C)	113,5 113,5 113,5
Start 5 1o	46 61 68

Die gemäß Beispiel 19 erhaltenen Ergebnisse wurden dadurch bestätigt. Ein Vergleich mit Beispiel 19 zeigt weiterhin den Einfluß des größeren freien Durchlaßquerschnittes des Rückhaltesiebes und der erhöhten Strömungsgeschwindigkeit.

Um die Vorteile des erfindungsgemäßen Verfahrens weiter deutlich zu machen, wurden die Produktionskapazitäten und der Energieverbrauch verschiedener Aufbereitungsanlagen für Schokolade mit denjenigen einer erfindungsgemäßen Anlage verglichen. Es wurde insbesondere eine erfindungsgemäße Mahlanlage mit einem Mahlgutbehälter mit einem

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Fassungsvermögen von 95 Liter mit einer üblichen Dreiwalzen- oder Fünfwalzen-Zerkleinerungsanlage verglichen und eine erfindungsgemäße Anlage mit einer Kapazität von 15o Liter mit einer Dreifach-Carborundum-Mühle, wie sie in "Chocolate Production and Use" von L. Rüssel, Cook (1963) beschrieben ist, und/oder mit dem Weiner-Prozeß, einschließlich einer 38o-Liter-Mühle mit kontinuierlich bewegten Mahlkörpern. Obwohl hier nicht tatsächliche Versuche durchgeführt wurden, handelt es sich hierbei um Rückschlüsse, die auf Mahlprozeßerfahrungen beruhen. Die Ergebnisse sind in den Tabellen XX und XXI enthalten.

Tabelle XX Schokolade- und Uberzugsmischung Mahlen (Raffinieren)

5 Walzen-Mühle

spez. Korngrößenbereich

3o-4o Mikron
2o-3o Mikron
1o-2o Mikron

Wiener Prozeß neues Verfahren Cloo-S Attritor) 95-Liter-Mahlbehälter

55,9 kW 22,5 kW

454 kg/std. 2o4 kg/std.

34o kg/std. 163 kg/std.

263 kg/std. 118 kg/std.

22,5 kW
816 kg/std. 544 kg/std. 363 kg/std.

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Tabelle XXI

Schokoladenf lüssigkeitir.ahlen (Raffinieren) (vorgemahlen auf 2oo - 25o Mikron)

3-Walzen-Mühle

Mühle mit kontinuierlich aufgewirbeltem Mahlkörperbett (Kapazität von 151 Liter) vorliegendes Verfahren (Mahlbehälterkapazität von 95 Liter)

	I VO	Korngröpen- bereich	3 ο kW
O co	LD	3o-4o Mikron	454 kg/std.
OO K. %	I	2o-3o Mikron	272 kg/std.
0/9<		1o-2o Mikron	nicht mög lich
099		Dreifach-Carbo rundum-Mühle

3 ο kW

635 kg/std. 363 kg/std.

nicht möglich

Mühle mit kontinuierlich aufgewirbeltem Mahlkörperbett (Kapazität von 151 Liter) und Wiener-Prozeß (Kapazität von 38o Liter) 2 2,5 kW

9o7 kg/std. 68o kg/std. 454 kg/std.

vorliegendes Verfahren (Mahlbehälterkapazität von 95 Liter)

kW

1o-2o Mikron 272 kg/std.

gesamt 48,5 kW 295 kg/std.

22,5 kW

454 kg/std.

.57-

Die Tabellen XX und XXI zeigen in einer groben Übersicht die Überlegenheit des erfindungsgemäßen Verfahrens hinsichtlich eines erhöhten Durchsatzes bei niedrigerer installierter Leistung und geringerem Energieverbrauch. Grundsätzlich brauchen die Schokoladenstückchen auch nicht vor Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens mittels eines Schlagprozesses, beispielsweise in einer Schlag- oder Hammermühle, auf eine feine Teilchengröße vorzerkleinert zu werden, was auch zu einer Senkung der Verfahrenskosten führt.

Das nach dem erfindungsgemäßen Verfahren hergestellte Produkt hat weiterhin bessere Geschmackseigenschaften und auch eine bevorzugte Struktur mit verbesserten Viskositätseigenschaften. Dies beruht nicht nur darauf, daß während des Mahlprozesses ein Kon„chieren unter Freisetzung von Essigsäure und Feuchtigkeit stattfindet, sondern auch aufgrund der größeren Teilchenuniformität und der verbesserten Teilchenfeinheit.

Der Grund für diese außerordentlich überraschenden Ergebnisse ist noch nicht ganz klar. Eine Deutungsmöglichkeit besteht darin, daß die relativ hohe Strömungsgeschwindigkeit zu einer laminaren Strömung durch die Mahlvorrichtung führt, was zu einer beträchtlichen Reduzierung von Turbulenzen und UmlaufStrömungen der Mahlgutsuspension innerhalb des Mahlbehälters führen kann. Wenn dieser Sachverhalt zutreffend ist, wird die gesamte Mahlgutsuspensionscharge fortschreitend durch die Mahlvorrichtung geführt und in der Weise behandelt, als wenn die Charge sich insgesamt innerhalb des eigentlichen Mahlraumes befindet.

Die wahrscheinlichste Erklärung ist jedoch die, daß ein "dynamischer Siebeffekt" vorliegt. Dies soll an Hand von Fig. 5 erläutert werden. Zwischen den Rückhaltesieben 13A und 13B einer Mahlvorrichtung 2 sind die Mahlkörper 12 in

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ORIGINAL INSPECTED

bewegtem Zustand dargestellt, wobei die Siebe die Bewegung der Mahlkörper 12 begrenzen und eine bestimmte Mahlkörperdichte innerhalb des Mahlraumes aufrechterhalten. Zur erläuternden Darstellung sind die Wege eines größeren Schokoladenteilchens 13o und eines kleineren Scholadenteilchens 131 durch das aufgewirbelte Mahlkörperbett durch Pfeile 132 und 133 angedeutet.

Die Zwischenräume zwischen den aufgewirbelten bzw. bewegten Mahlkörpern 12 wirken wie ein sich ständig veränderndes kinetisches Sieb. Das große Schokoladenteilchen 13o hat eine höhere Kollisionswahrscheinlichkeit mit den Mahlkörpern 12 als das kleinere Schokoladenteilchen 131 und benötigt daher einen längeren Weg durch das Mahlkörperbett als das kleinere Schokoladenteilchen 131. Daraus resultiert für größere Schokoladenteilchen eine längere Mahlzeit als für die kleineren Schokoladenteilchen und zwar jeweils während eines Durchlaufes durch das Mahlkörperbett. Die größeren Teilchen werden daher schneller bzv/. mehr gemahlen als die kleineren Teilchen.

Dies ist aber nur eine Möglichkeit einer Erklärung. Es kann sein, daß die Laminarströmung und der "dynamische Siebeffekt" zusammen zu dem überraschend vorteilhaften Ergebnis führen. Unabhängig von der der Erfindung zugrundeliegenden Theorie führt das erfindungsgemäße Verfahren zu solchen Ergebnissen, die bisher nicht als möglich angesehen worden sind.

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Claims (8)

1. Patentansprüche

   Verfahren zur Herstellung von Schokolade oder Schokoladengeschmackzusammensetzungen, dadurch gekennzeichnet, daß man

   A. eine pumpfähige Mahlgutsuspension zubereitet, die zu zerkleinernde oder zu mahlende Schokoladenfeststoff teilchen enthält,

   B. in einem Mahlbehälter befindliche Mahlkörper insbesondere durch Umrühren zur Bildung eines Mahlkörperbettes in Bewegung setzt, und

   C. die Mahlgutsuspension stetig und wiederholt mit einer Geschwindigkeit von mindestens dem 3o-fachen Volumen der im Mahlbehälter befindlichen Mahlgutsuspension pro Stunde so oft im Kreislauf mittels einer Pumpe durch den der Pumpe nachgeschalteten Mahlbehälter umpumpt, bis die Schokoladenfeststoffteilchen in der Mahlgutsuspension auf die gewünschte Teilchen- bzw. Korngröße zerkleinert bzw. ze mahlen sind.
2. 2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß man die Mahlgutsuspension mit einer Geschwindigkeit von mindestens dem 5o- und 5oo-fachen des im Mahlbehälter befindlichen Volumens der Mahlgutsuspension pro Stunde umpumpt.
3. 3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Mahlbehälter Mahlkörper, insbesondere Mahlkugeln, bis zu einer solchen Höhe enthält, daß darüber weniger als 15 Vol.-% des Mahlbehältervolumens bei nicht bewegten Mahlkörpern frei ist.
4. 4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß man die Mahlgutsuspension den Mahlbehälter in vertikaler Richtung von unten nach oben durchströmen läßt.

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5. 5. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß man die Mahlgutsuspension mit einer Strömungsgeschwindigkeit von wenigstens 2 mm/sek. durch den Mahlbehälter strömen läßt.
6. 6. Verfahren nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Strömungsgeschwindigkeit durch den Mahlbehälter mindestens 5 mm/sek. beträgt.
7. 7. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Mahlgutsuspension den Mahlbehälter in einer im wesentlichen ungehinderten Strömung durch ein Rückhaltesieb verläßt.
8. 8. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß man die Mahlgutsuspension im Kreislauf aus einem Vorlagebehälter oder einer Rückhaltekammer an

   einem Ende in den Mahlbehälter hinein und am anderen Ende aus ihm wieder heraus in den Vorlagebehälter bzw. die Rückhaltekammer pumpt usw..

   9. Verfahren nach einen der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Mahlgutsusρension aus einem ersten Vorlagebehälter in und durch den Mahlbehälter und aus diesem in einen zweiten Vorlagebehälter gepumpt wird, bis der erste Vorlagebehälter geleert und der zweite gefüllt ist, daß die Mahlgutsuspsension anschließend aus dem zweiten Vorlagebehälter in und durch den Mahlbehälter in einen dritten Vorratsbehälter, der vorzugsweise der erste Vorratsbehälter gepumpt wird, und daß dieses so oft wiederholt wird, bis die Feststoffteilchen in der Suspension auf die gewünschte Teilchengröße zerkleinert sind.

   1o. Verfahren zur Herstellung von Flüssigschokolade bzw. einer Schokoladenflüssigkeit, insbesondere nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß man

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   eine pumpfähige Flüssigschokolade bzw. Schokoladenflüssigkeit herstellt und diese mit einer Geschwindigkeit von mindestens dem 3o-fachen des Volumens der in einem Mahlbehälter befindlichen Mahlgutsuspension pro Stunde so oft im Kreislauf durch den Mahlbehälter umpumpt, bis die Feststoffteilchen in der Flüssigschokolade bzw. Schokoladenflüssigkeit auf die gewünschte Korngröße zerkleinert sind.

   11. Verfahren nach Anspruch 1o, dadurch gekennzeichnet, daß man der Schokoladenflüssigkeitscharge vor und/oder während des Mahlprozesses Kakaobohnenstückchen zusetzt.

   12. Verfahren zur Herstellung von süßer Schokolade, insbesondere nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß man eine pumpfähige Masse aus Schokoladenflüssigkeit und Zucker wiederholt im Kreislauf mit einer Geschwindigkeit von mindestens dem 3o-fachen des Volumens der im Mahlbehälter befindlichen Flüssigkeit pro Stunde so oft im Kreislauf durch den Mahlbehälter umpumpt, bis die Feststoffteilchen in der Schokoladenflüssigkeit auf die gewünschte Korngröße zerkleinert sind.

   13. Verfahren nach Anspruch 12, daß man der Schokoladenflüssigkeit vor und/oder während des Mahlprozesses Kakaobohnenstückchen zusetzt.

   14. Verfahren nach Anspruch 12 oder 13, dadurch gekennzeichnet, daß man während des Mahlprozesses Zucker oder Flüssigschokolade bzw. Schokoladenflüssigkeit zusetzt.

   15. Verfahren zur Herstellung von Kakaopulver, insbesondere nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß man eine pumpfähige Schokoladenflüssigkeitsmasse wiederholt mittels einer Pumpe mit einer Geschwindigkeit von mindestens dem 3o-fachen des Volumens der im Mahlbe-

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   hälter befindlichen Schokoladenflüssigkeitsmasse durch den bewegte Mahlkörper enthaltende Mahlbehälter so oft im Kreislauf durch den Mahlbehälter umpumpt, bis die Feststoffteilchen der Mahlgutcharge auf die gewünschte Korngröße zerkleinert sind, und daß man aus der Mahlgutcharge gewisse Kakaobuttermengen abtrennt, die zu Kakaopulver verarbeitet werden.

   16. Verfahren nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, daß man vor und/oder während des Mahlprozesses Kakaobohnenstückchen zusetzt.

   17. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß man eine Schokoladenzusammensetzung oder eine schokoladenähnliche Zusammensetzung zubereitet, aus der mindestens eine unerwünschte Komponente eliminiert werden soll, die bei einer niedrigeren Temperatur

   verdampft als die beizubehaltenden erwünschten Komponenten, und daß man diese Zusammensetzung aus einem Vorlagebehälter oder einer Rückhaltekammer der Mahlvorrichtung mit einer solchen Geschwindigkeit durch die Mahlvorrichtung umpumpt, daß, kombiniert mit einem Erwärmen oder Abkühlen mindestens des Vorlagebehälters oder der Mahlvorrichtung die Temperatur auf einer solchen Höhe gehalten wird, daß die unerwünschten Komponenten im wesentlichen verdampfen, während die erwünschten Komponenten im wesentlichen unverdampft in dem Mahlgut verbleiben, und daß man den Mahlprozeß so lange fortsetzt, bis die erwünschte Qualität des Mahlgutes erreicht ist.

   18. Verfahren nach Anspruch 17, dadurch gekennzeichnet, daß es sich bei der Schokoladenzusammensetzung um Flüssigschokolade bzw. Schokoladenflüssigkeit handelt, die aus Geschmacks- bzw. Würzbohnenstückchen hergestellt sind, und daß die Temperatur während des Mahlprozesses auf einen Wert unterhalb von 6o°C gehalten wird.

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   19. Verfahren nach Anspruch 18, dadurch gekennzeichnet, daß man die Temperatur während des Mahlprozesses im wesentlichen unter 43,5°C hält.

   20. Verfahren nach Anspruch 17, dadurch gekennzeichnet, daß die Schokoladenzusammensetzung, Schokoladenflüssigkeit bzw. Flüssigschokolade aus Füllstoffbohnenstückchen besteht, und daß die Temperatur während des Mahlprozesses unter 11o°C gehalten wird.

   21. Verfahren nach Anspruch 2o, dadurch gekennzeichnet, daß die Temperatur unter 43,5°C gehalten wird.

   22. Verfahren nach Anspruch 17, dadurch gekennzeichnet, daß man als Schokoladenzusammensetzung eine halbsüße Schokolade verwendet, und daß man die Temperatur während der Mahlstufen zwischen 43,5°C und 93,5°C hält.

   23. Verfahren nach Anspruch 22, dadurch gekennzeichnet, daß man die halbsüße Schokoladenzusammensetzung aus Geschmacks bzw. Würzbohnenstückchen herstellt und die Temperatur während des Mahlprozesses zwischen 4^⁰C und 6o°C hält.

   24. Verfahren nach Anspruch 22, dadurch gekennzeichnet, daß man die halbsüße Schokoladenzusammensetzung aus Füllstoffbohnenstückchen herstellt und die Temperatur während des Mahlprozesses zwischen 65,5°C und 82°C hält.

   25. Verfahren nach Anspruch 17, dadurch gekennzeichnet, daß die Schokoladenzusamnensetzung Milchpulver, Kakaopulver, Pflanzenfett und Zucker enthält, und daß die Temperatur während des 1
   halten wird.

   während des Mahlprozesses zwischen 43,5°C und 52°C ge-

   26. Verfahren nach Anspruch 17, dadurch gekennzeichnet, daß die Schokoladenzusammensetzung Milchpulver, Kakaopulver, Pflanzenfett und künstlichen Süßstoff enthält, und daß

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   man die Temperatur während des Mahlprozesses zwischen 37,5° und 52°C hält.

   27. Verfahren nach Anspruch 17, dadurch gekennzeichnet, daß die Schokoladenzusaitimensetzung Kakaobutter, Milchpulver und Flüssigschokolade bzw. Schokoladenflüssigkeit enthält, und daß die Temperatur während des Mahlprozesses zwischen 43,5°C und 52°C gehalten wird.

   8. Schokoladensubstanz die nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 27 hergestellt ist.

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