DE3138148C2 - Verfahren und Vorrichtung zum Gießen von Zuckerwarenlösung - Google Patents

Abstract

Gelbildner enthaltende Zuckerwarenlösung neigt beim Vergießen zur Ausbildung eines sog. Gießfadens. Diese Neigung nimmt bekanntlich mit zunehmender Temperatur der Zuckerwarenlösung ab. Als max. zulässig wurde bisher eine Temperatur von ca. 80 ° C angesehen, Temperaturen darüber führten zu Qualitätsverlust; fadenfreies Vergießen ist jedoch erst bei Temperaturen von ca. 100 ° C und mehr möglich. Um diese Temperaturen ohne Qualitätseinbuße zu erreichen, wird vorgeschlagen, die Zuckerwarenlösung nur für den Augenblick des Verlassens der Gießdüse auf solch hohe Temperatur zu erwärmen. Erreicht wird dies, indem die Zuckerwarenlösung im Vorratsbehälter auf einer Temperatur von ca. 80 ° C gehalten wird, auf dem Weg durch Dosiersystem und Austrittsdüse ihr jedoch soviel Wärmeenergie zugeführt wird, daß sie die Ausstrittsdüsen mit einer Temperatur von ca. 100 ° C verläßt.

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine zur Durchführung des Verfahrens geeignete Vorrichtung zum Gießen von Zuckerwarenlösung aus einem auf ca. 80° gehaltenen Vorratsbehälter, bei welchem Verfahren die auf ca. 80° erwärmte Zuckerwarenlösung mit Hilfe eines Dosiersystems in Teilmengen dem Vorratsbehälter entnommen, einer Düsenplatte zugeführt und durch die Düsen in Formvertiefungen von Formkästen eingeleitet wird. Insbesondere betrifft sie ein Verfahren zum Gießen von Zuckerwarenlösung mittels einer Vorrichtung, wie sie als Bestandteil einer Mogulanlage zur Anwendung gelangt.

Mogulanlagen mit Gießeinrichtungen finden bereits seit Jahrzehnten in der Süßwarenindustrie Verwendung. In dieser langen Zeitspanne hat sich eine weitgehende Standardisierung der Gießeinrichtung herausgebildet. Demnach besteht eine solche Einrichtung im wesentlichen aus einem beheizbaren Vorratskessel, einem Dosiersystem, einer Düsenplatte mit einer Vielzahl von Austrittdüsen und einem Steuerschieber. Dem Steuerschieber kommt die Aufgabe zu, das Dosiersystem abwechselnd mit dem Vorratsbehälter und der Düsenplatte in leitende Verbindung zu bringen.

Nachteilig an dieser kurz beschriebenen Standardeinrichtung ist es, daß diese nicht ohne weiteres zur Verarbeitung Gelbildner enthaltender Zuckerwaren geeignet ist. Derartige Zuckerwaren, deren wesentlicher Bestandteil zum Beispiel Arabicum, Gelatine, Agar-Agar oder andere Geldbildnern besteht, neigen dazu, nach Beendigung des Gießvorganges an der Austrittsseite der Gießdüsen einen Faden zu bilden, der nicht nur eine häßliche Formabweichung des Endproduktes bewirkt, sondern auch zur Verschmutzung der Gießformen und somit in krassen Fällen sogar zu Betriebsstörungen führt.

Es ist bekannt, daß die Neigung zur Fadenbildung unter anderem abhängig ist von der Viskosität der zu vergießenden Zuckerwarenlösung, wobei mit sinkender Viskosität, die Neigung zur Fadenbildung abnimmt. Die Viskosität der Zuckerwarenlösung läßt sich einstellen, einmal über deren Wassergehalt bzw. Gehalt an Trokkensubstanz, zum anderen über deren Temperatur. Sowohl bei steigender Temperatur als auch bei steigendem Wassergehalt sinkt die Viskosität der Zuckerwarenlösang. Eine Temperatur von ca. 80° galt bisher in der Fachwelt als maximale zulässige Obergrenze, bei höheren Temperaturen schien ein Qualitätsverlust der Zuckerwarenlösung unvermeidbar.

Durch die GB-PS 9 56 933 ist eine Gießvorrichtung bekanntgeworden, bei der sowohl Vorratsbehälter als auch Dosiersystem beheizbar ausgebildet sind. Die Vorrichtung weist eine ventilgesteuerte Membranpumpe auf, die trotz eines großvolumigen Dosiersystems, nur relativ kleine Mengen Zuckerwarenlösung aus dem Vorratsbehälter entnimmt und über die Austrittsdüsen abgibt. Die Folge dieser Wirkungsweise ist eine lange Verweilzeit der Zuckerwarenlösung im Dosiersystem, was zur Auskühlung und Klumpenbildung führen kann.

Die Beheizbarkeit des Dosiersystems erfolgt deshalb aus den gleichen Gründen wie schon bisher im Falle des Vorratsbehälters, nämlich Auskühlung und damit Klumpenbildung zu vermeiden. Eine Temperaturerhöhung, die ausreicht die gefürchtete Fadenbildung zu vermeiden, findet nicht statt.

Bisher sah man sich deshalb gezwungen, den Anteil an Trockensubstanz in der zu verarbeitenden Zuckerwarenlösung weit niedriger zu halten als es vom Markt für das Fertigprodukt verlangt wird. Dabei bewegt sich der geforderte Anteil an Trockensubstanz im Fertigprodukt — von Geliermittel zu Geliermittel verschieden — in der Größenordnung von 90%, der Anteil an Trockensubstanz in der Süßwarenlösung hingegen — ebenfalls wieder von Geliermittel zu Geliermittel verschieden — bei ca. 75%, d. h. das Fertigprodukt darf ca. 10% Wasser enthalten, die Gießlösung jedoch muß, um die erwähnte Fadenbildung auf ein erträgliches Maß zu reduzieren, einen Wassergehalt von ca. 25% aufweisen. Somit sind etwa 15%, bei manchen Rezepturen wesentlich mehr, des Gießgewichtes überschüssiges Wasser, das nach dem Gießvorgang der Lösung entzogen werden muß. Sogenannte puderlos arbeitende Mogulanlagen sind dazu nicht in der Lage. Somit ist die Verwendbarkeit dieser nach herkömmlichen Verfahren arbeitenden Gießeinrichtungen, bei Verarbeitung der genannten Zuckerwarenlösungen, auf normale Mogulanlagen, d. h. auf Mogulanlagen die in Puder eingeformte Formvertiefungen benutzen, eingeschränkt. Wohl ist in diesem Fall der in den Formkästen enthaltende Formpuder in der Lage den überschüssigen Wassergehalt aufzunehmen, jedoch ist dies mit der Inkaufnahme erheblicher Nachteile verbunden. So steht der Gelierzeit einer ohne Wasserüberschuß gegossenen Zuckerware von ca. 30 Minuten die Trockenzeit einer mit Wasserüberschuß gegossenen Ware von mehreren Tagen gegenüber. Dazu müssen die Formpuderkästen mit ihrem Inhalt über diese lange Zeitspanne hinweg in klimatisierten Räumen auf einer Temperatur in der Größenordnung von 60° gehalten

werden.

Ein Süßwarenhersteller, der Gelbildner enthaltende Zuckerwaren mittels nach herkömmlichen Verfahren arbeitenden Gießvorrichtungen verarbeiten will, muß demzufolge einen Vorrat an Formpuder und Formpuderkästen anlegen, der für die Produktion von Tagen ausreicht, er muß weiterhin über klimatisierte Räume verfügen in denen die Produktion von mehreren Tagen Platz findet, und nicht zuletzt muß er erhebliche Kosten für die Energieversorgung seiner klimatisierten Räume aufwenden.

Ein weiterer Weg zur Vermeidung der Gießschwanzbildung ist durch die DE-OS 29 37 921 bekannt Bei dieser Vorrichtung ist jede Düse als konzentrisches Düsenpaar ausgebildet Durch die äußere Ringdüse wird die Zuckerwarenlösung in die darunter hindurchbewegten Formvertiefungen eingeleitet. Zu Ende eines jeden Gießtaktes wird der inneren Düse ein kurzer Preßluftimpuls zugeführt, der den Gießkegel aufblasen und sprengen soll.

Diese Lösung ist nicht nur aufwendig, sie hat darüber hinaus den Nachteil, daß die Sprengung der Gießschwänze zur Bildung von Spritzern führt, die kaum weniger stören als die Gießschwänze selbst.

Aufgabe der Erfindung ist es daher, ein Verfahren bzw. eine zur Durchführung des Verfahrens geeignete Vorrichtung zum Gießen einer Zuckerwarenlösung in der Zusammensetzung des Fertigproduktes zu schaffen, das Gießschwanzbildung, ohne Einleitung von Preßluft in den Gießkegel, sicher vermeidet.

Die Aufgabe der Erfindung wird dadurch gelöst, daß jede für einen Gießvorgang abgezweigte Teilmenge auf ihrem Weg durch Dosiersystem und Düsenplatte eine Temperaturerhöhung erfährt.

Versuche haben gezeigt, daß der erwähnte Qualitätsverlust der Zuckerwarenlösung dann nicht eintritt, wenn die Zeitspanne, in der die Lösung erhöhten Temperaturen ausgesetzt ist, hinreichend kurz gehalten wird.

Durch das erfindungsgemäße Verfahren ist dies in einfacher Weise gewährleistet, da sich die Zuckerwarenlösung nur für die Zeitspanne im Dosiersystem bzw. in der Düsenplatte befindet, die zwischen zweier aufeinanderfolgender Gießvorgänge liegt.

Es ist somit, dank des erfindungsgemäßen Verfahrens, erstmals möglich, Gelbildner enthaltende Zuckerwarenlösung in der Zusammensetzung des Fertigproduktes zu verarbeiten.

Damit werden die vorher erwähnten Nachteile, die beim herkömmlichen Gießverfahren mit dem Entzug des überschüssigen Wassers verbunden sind, vermieden. Insbesondere ist es nunmehr möglich, Gelbildner enthaltende Zuckerwaren auf puderlosen Mogulanlagen herzustellen.

Das erfindungsgemäße Verfahren soll im folgenden anhand eines Ausführungsbeispiels näher erläutert werden.

In der schematischen Zeichnung zeigt

F i g. 1 einen Schnitt durch eine Gießvorrichtung mit beheizbarem Dosiersystem und beheizbarer Düsenplatte,

F i g. 2 einen Teilschnitt durch eine beheizbare Düsenplatte,

Fi g. 3 einen Teilschnitt durch eine Weiterbildung einer Düsenplatte nach F i g. 2.

Das erfindungsgemäße Verfahren, dessen Grundgedanke wie bereits erwähnt darin besteht, die zu vergießende Zuckerwarenlösung kurzzeitig auf eine Temperatur über 80⁰C zu erwärmen, läßt sich am besten anhand einer zur Durchführung des Verfahrens geeignete Vorrichtung erläutern. Eine solche Vorrichtung besteht, wie in F i g. 1 gezeigt im wesentlichen aus einem Vorratsbehälter 1 und einem Dosiersystem 2 an dessen Unterseite eine DDsenplatte 3 mit darain angeordneten Austrittsdüsen 4 angebracht ist Der Vorratsbehälter ist in zwei Teilbehälter 1', 1" aufgeteilt, die zur Verminderung von Wärmeverlusten entlang der Längsseiten des Dosiersystems angeordnet sind. Das Dosiersystem 2

ίο selbst besteht aus einer Vielzahl von Kolben 5, die gemeinsam über einen Balken 6 in Zylinderbohrungen 7 auf und ab bewegt werden, und einen unterhalb der Zylinderbohrungen 7 angeordneten Steuerschieber 8 der in der Zeichnungsebene vor und zurück bewegbar ist Aufgabe dieses Steuerschiebers ist es, bei Aufwärtsbewegung der Kolben 5 eine Verbindung zwischen den Zylinderbohrungen 7 und dem Vorratsbehälter 1, bei Abwärtsbewegung der Kolben eine Verbindung zwischen diesen Zylinderbohrungen und den in der Düsenplatte 3 enthaltenden Austrittsdüsen 4 herzustellen. Durch dieses Zusammenspiel von Kolben und Steuerschieber wird erreicht, daß die Zylinderbohrungen 7 bei Aufwärtsbewegungen der Kolben 5 mit Zuckerwarenlösung gefüllt werden und daß diese Zuckerwarenlösung bei Abwärtsbewegung der Kolben in nicht dargestellte, unter der Düsenplatte hindurchwandernde Formkästen mit darin eingeformten Formvertiefungen, eingeleitet wird.
Soweit wie bisher beschrieben, unterscheidet sich diese Gießvorrichtung, von der Ausbildung des Vorratsbehälters einmal abgesehen, nicht von herkömmlichen Gießvorrichtungen. Der Unterschied zu herkömmlichen Gießvorrichtungen liegt in der Beheizbarkeit von Dosiersystem und Düsenplatte. Sowohl im Dosiersystern als auch in der Düsenplatte sind Kanäle 9 bzw. 10 vorgesehen, durch die ein Wärmeträger hindurchgeleitet wird. Im hier dargestellten Ausführungsbeispiel dient Dampf, wie er bei der Herstellung von Süßwaren ohnehin für die Kocheinrichtungen benötigt wird, als Wärmeträger. Die Temperatur des Dampfes ist, über nicht dargestellte Mischventile, in gewissen Grenzen einstellbar, wobei die Erfahrung gezeigt hat, daß eine Dampf temperatur von ca. 110° C am Eingang des Dosiersystems und etwa 12O⁰C am Eingang der Düsenplatte zu optimalen Arbeitsergebnissen führt.

Die genannten Dampftemperaturen bewirken eine Erwärmung der Zuckerwarenlösung von etwa 80⁰C am Eintritt des Dosiersystems 2 auf knapp 100⁰C an der Austrittsseite der Düsenplatte 3. Diese Temperatur wird jedoch nur gegen Ende eines Gießvorganges voll erreicht. Bei Beginn eines Gießvorganges liegt die Temperatur an dieser Stelle etwas niedriger. Dieser durchaus vorteilhafte Umstand liegt in der »Sackbahnhofswirkung« des Dosiersystems begründet: Der erste Tropfen einer jeden vom Vorratsbehälter 1 abgezweigten und einer der im Dosiersystem 2 vorhandenen Zylinderbohrungen 7 zugeführten Teilmenge von Zuckerwarenlösung ist zugleich derjenige, der diese Zylinderbohrung als Letzter wieder verläßt. Er erreicht somit die längstmögliche Verweilzeit im Dosiersystem und damit auch die höchste Temperatur.

Die Düsenplatte 3 und insbesondere die in der Düsenplatte angeordneten Austrittsdüsen 4, tragen, aufgrund der hlsr etwas höheren Dampfteinperatur, ebenfalls einen wesentlichen Anteil zum Wärmeaustausch zwischen dem als Wärmeträger dienenden Dampf und der die Düsenplatte durchströmenden Zuckerwarenlösung bei. Ihrer Ausgestaltung ist daher erhöhte Aufmerksam-

keit zu schenken. In F i g. 1 sind die Düsen 4 als einfache zylinderförmige Bohrungen dargestellt. Im Prinzip ist eine solche Ausführungsform funktionstüchtig, zweckmäßigere Lösungen sind jedoch aus den Fig. 2 und 3 ersichtlich. In F i g. 2 ist die Düsenplatte 3 zusamimengesetzt aus einer an den hier nicht dargestellten Steuerschieber 8 angrenzenden Grundplatte 3' und einer darunter angeordneten Einsatz-Halter-Platte 3", in der die Kanäle 10 zum Durchleiten des als Wärmeträger dienenden Dampfes eingearbeitet sind und in den die eigentlichen Düsen in Form von Düseneinsätzen 4' angeordnet sind. Das wesentliche Merkmal dieser Ausgestaltung ist es, daß die Düseneinsätze 4' innerhalb der Einsatz-Halter-PIatte 3" zurückversetzt liegen. Dadurch stellt sich innerhalb der die Düseneinsätze 4' aufneh- !5 menden Bohrungen eine Lufttemperatur ein, die annähernd der Temperatur der Einsatz-Halter-Platte 3" entspricht. Dies führt zu einer weiteren Reduzierung der gelegentlich trotz Temperaturerhöhung von Dosiersystem und Düsenplatte noch vorhandenen Restneigung zur Fadenbildung.

Eine Weiterbildung der Düsenplatte nach F i g. 2 ist aus Fig.3 ersichtlich. Sie besteht widerum aus einer Grundplatte 3', einer Einsatz-Halter-Platte 3" mit den Düseneinsätzen 4' und einer Bodenplatte 3'" mit Einsätzen 4". Im Gegensatz zum Ausführungsbeispiel nach F i g. 2 ragt in diesem Fall der Düseneinsatz 4' über die Unterkante der Einsatz-Halter-Platte 3" hinaus und in die Einsätze 4" der Bodenplatte 3'" hinein. Der überstehende Teil des Düseneinsatzes 4' und Einsatz 4" bilden zusammen eine Ringdüse, in dessen Ringspalt über einen Kanal 10' Dampf oder heiße Luft eingeleitet wird. Durch die etwa kegelstumpfartige Formgebung des Einsatzes verengt sich dieser Heißluft- oder Dampfstrom kurz unterhalb der Austrittsöffnung des Düseneinsatzes 4' und konzentriert seine Wirkung somit auf den Bereich, in dem es gilt, einen in der Entstehung begriffenen Abreißfaden abzuschmelzen.

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Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

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Claims (4)

Patentansprüche:

1. Verfahren zum Gießen von Zuckerwarenlösung aus einem auf ca. 80° gehaltenen Vorratsbehälter, bei welchem Verfahren die auf ca. 80° erwärmte Zuckerwarenlösung mit Hilfe eines Dosiersystems in Teilmengen dem Vorratsbehälter entnommen, einer Düsenplatte zugeführt und durch die Düsen in Formvertiefungen von Formkästen eingeleitet wird, dadurch gekennzeichnet, daß jede für einen Gießvorgang abgezweigte Teilmenge auf ihrem Weg durch Dosiersystem und Düsenplatte eine Temperaturerhöhung erfährt

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Temperatur jeder Teilmenge auf eine Austrittstemperatur von ca. 100° erhöht wird.

3. Vorrichtung zum Gießen von Zuckerwarenlösung, zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 1, mit einem Vorratsbehälter, einem Dosiersystem zum Entnehmen von Teilmengen aus dem Vorratsbehälter und einer Düsenplatte, welcher die Teilmengen zuführbar sind, und mit einer Heizeinrichtung für Vorratsbehälter, Dosiersystem und Düsenplatte, dadurch gekennzeichnet, daß der Vorratsbehälter zur Aufnahme der Zuckerwarenlösung in zwei Teilbehälter (I' und 1") aufgeteilt ist, die sich entlang der Längsseiten des Dosiersystems (2) erstrecken und das Dosiersystem umschließen, und daß Dosiersystem (2) und Düsenplatte (3) Bohrungen (9) bzw. Kanäle (10) zum Durchleiten eines Wärmeträgers aufweisen.

4. Vorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Bohrungen (9) bzw. Kanäle (10) mit einer Dampfquelle in leitender Verbindung stehen.