DE3624392C2

DE3624392C2 -

Info

Publication number: DE3624392C2
Application number: DE3624392A
Authority: DE
Inventors: Georg-Wilhelm Prof. Ddr 3010 Magdeburg Dd Werner; Reiner-Rudolf Ddr 3706 Schierke Dd Hochapfel; Dieter Ddr 3700 Wernigerode Dd Runge
Original assignee: Nagema VEB
Current assignee: Nagema VEB
Priority date: 1985-09-17
Filing date: 1986-07-18
Publication date: 1989-06-15
Also published as: DE3624392A1; IT8648440A0; DK346986A; IT1196616B; DD241008A1; DK346986D0

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur meßtechnischen Erfas sung des teilkristallinen Zustands von Schokoladenmassen, welche in kontinuierlich arbeitenden Temperiermaschinen behan delt werden. Derartige Schokoladenmassen müssen temperiert den nachfolgenden Schokoladenverarbeitungsmaschinen, wie Überzieh anlagen, Gießmaschinen, Hohlkörperanlagen u. ä. zur Verfügung gestellt werden. Der teilkristalline Zustand bestimmt solche Eigenschaften, wie Fließfähigkeit, Verarbeitbarkeit oder Fett reifbildung nach dem Erstarren.

Bei allen bisher bekanntgewordenen Temperierverfahren wird der Temperierprozeß über ein Temperatur-Zeit-Regime gesteuert. Beispielgebend soll hier die DD-PS 1 36 570 genannt werden. Bei dieser Lösung wird die erwärmte Masse von einer über ihrer höchsten Schmelztemperatur liegenden Temperatur mittels Kühl wasser in einer Vorkühlzone bis zum Erreichen der Kristallbil dungstemperatur gekühlt, auf dieser Temperatur gehalten und danach auf Verarbeitungstemperatur gebracht. Das erfolgt, indem die Masseteilchen durch einen kombinierten Förder- und Misch vorgang zwangsweise und kontinuierlich durch die einzelnen Temperaturstufen hindurchgeführt werden. Im Temperaturbereich, wo ein Gleichgewichtszustand zwischen kristalliner und flüssi ger Fettphase erreicht ist, muß die Schokoladenmasse 1 bis 3 Minuten verharren. Das wird durch die Verlangsamung des Förder stromes und/oder der Verlängerung der Förderstrecke erreicht. Ausschlaggebend für die Durchführung des Verfahrens ist immer der teilkristalline Zustand, d. h. die Anzahl der Kristalle pro Masseeinheit. Eine direkte Messung ist nicht möglich, so daß das oben beschriebene Temperatur-Zeit-Regime auf Erfahrungs werten beruht. Die Ergebnisse sind ungenau, da bereits geringe Temperaturunterschiede großen Einfluß auf die Kristallbildung haben. Besonders in dem für die Verfahrensführung relevanten Übergangsbereich zwischen flüssiger Phase und Kristallisation kann der teilkristalline Zustand nur sehr unvollkommen erfaßt werden. Weiterhin können Änderungen der Stoffparameter und der Zusammensetzung, die ebenfalls Einfluß auf das teilkristalline Verhältnis haben, nicht berücksichtigt werden. Die Ursache be steht darin, daß die Temperaturmessung infolge des schlechten Wärmeüberganges zwischen Schokoladenmasse und Temperaturmeß fühler um mehrere Sekunden verzögert ist. Der teilkristalline Zustand ist über die Temperatur nicht zu erfassen, weil zwi schen beiden Größen kein physikalischer Zusammenhang existiert. Zwar ist bereits auf die Abhängigkeit der Kristallinität von den dielektrischen Eigenschaften in der DE-OS 30 06 696 hinge wiesen worden, eine praktische Anwendung dieses Zusammenhanges beim Temperieren von Schokoladenmassen ist jedoch bisher noch nicht bekannt.

Aufgabe der Erfindung ist es, ein Meßverfahren zu entwickeln, durch das unabhängig von Erfahrungswerten ein optimaler Ver lauf des Temperierverfahrens erreichbar ist, und das in Bruch teilen von Sekunden an den für das Temperierverfahren relevan ten Stellen einen Zustandswert mit ausreichender Genauigkeit liefert.

Die Aufgabe wird dadurch gelöst, daß die Messung des teilkri stallinen Zustands dort erfolgt, wo die Kristallbildung ein setzt und ein Endzustand der Kristallbildung erreicht ist, mindestens eine elektrische Zustandsgröße der Schokoladenmasse als Meß- und Regelgröße verwendet wird, indem durch Messung der elektrischen Zustandsgröße als Differenzmessung zum Aus gangszustand auf den teilkristallinen Zustand der Schokoladen masse geschlossen wird. Die elektrische Zustandsgröße wird an einen Regler gegeben, der die Differenz zum Ausgangszustand ermittelt und den ermittelten teilkristallinen Zustand mit dem rezepturbedingten Sollwert vergleicht und eine Korrekturgröße ausgibt. Als elektrische Zustandsgröße wird die Dielektrizitäts konstante und/oder der elektrische Widerstand der Schokoladen masse angewendet. Das erfindungsgemäße Verfahren hat den Vor teil, daß der Gleichgewichtszustand zwischen kristalliner und flüssiger Phase genauer einzustellen ist. Damit kann gleich bleibendes teilkristallines Verhältnis erhalten werden. Die Verarbeitbarkeit der Schokoladenmasse und deren Qualität ver bessert sich. Die Temperiermaschine kann insgesamt wirtschaft licher betrieben werden. Der Energieaufwand reduziert sich.

Nachfolgend soll die Erfindung anhand eines Ausführungsbei spiels näher erläutert werden. Die Zeichnungen haben folgende Bedeutung

Fig. 1 schematische Darstellung eines dreistufigen Wärmetauschers,

Fig. 2 Schnittdarstellung des Gebers,

Fig. 3 Seitenansicht zu Fig. 2.

Aus einem in Fig. 1 nur angedeuteten Vorrats- und Mischbehälter 1 gelangt die erwärmte und flüssige Schokoladenmasse in den Wärme tauscher. Der Wärmetauscher ist hier dreistufig aufgebaut. Er be steht aus einer Kühlstufe (erste Stufe) einer Haltestufe (zweite Stufe) und einer Anwärmstufe (dritte Stufe). Der Wärmetauscher ist mit einem Doppelmantel 2 umgeben, in dem ein Kühlmittel zir kuliert. Als Kühlmittel findet in der Regel Wasser Anwendung. Jede Stufe weist einen separaten Kühlmittelkreislauf auf. In der Kühlstufe und in der Haltestufe besteht dieser aus einem Lei tungssystem 3, in das eine Kühlmittelpumpe 4, ein Regler 5 und eine mit dem Regler 5 verbundene, aber hier nicht näher darge stellte, Kühlung eingebunden ist. In der Anwärmstufe ist dem Leitungssystem 3.3 zusätzlich ein Temperaturmeßgeber 6 zugeord net, der mit einer Temperaturanzeige ausgestattet ist. Zwischen Kühlstufe und Haltestufe, zwischen Haltestufe und Anwärmstufe und am Ausgang des Wärmetauschers sind elektrische Meßwertgeber 7 angeordnet. Den Aufbau der elektrischen Meßwertgeber zeigen die Fig. 2 und 3. Daraus ist ersichtlich, daß im Doppelmantel 2 des Wärmetauschers ein rohrförmiger Durchbruch angeordnet ist. Die Wandung 8 des Durchbruchs weist einen Flansch 9 auf, der mit einem Deckel 10 versehen ist. Durch den Deckel 10 führen zwei elektrische Leitungen 11, an denen je eine plattenförmige Meß sonde 12 befestigt ist. Die Meßsonden 12 befinden sich inner halb des Durchbruches und liegen sich flächig gegenüber. Der elektrische Meßwertgeber 7 nutzt den Effekt aus, daß durch die Veränderung des teilkristallinen Verhältnisses elektrische Zustandsgrößen der Schokoladenmasse verändert werden. Als elek trische Zustandsgröße sind insbesondere die Dielektrizitätskon stante oder der elektrische Widerstand gut geeignet. Der durch den elektrischen Meßwertgeber 7 gewonnene Wert wird auf den Regler 5 gegeben. Dieser führt einen Vergleich der elektrischen Meßgröße des Ausgangszustandes, d. h. also der Meßgrößen der untemperierten Masse, die unter definierten konstanten Bedin gungen ermittelt werden, mit dem durch den elektrischen Meßwert geber ermittelten Wert durch. Die elektrische Meßgröße ist rezepturbedingt und wird dem Regler 5 als Festwert vor Beginn des Temperierens eingegeben. Diese Differenzmessung wird der weiteren Steuerung zugrundegelegt. Der Regler 5 führt nun einen Sollwert-Istwert-Vergleich durch. Der Sollwert ist rezeptur abhängig. Die ermittelte Korrekturgröße wird der Kühlung über mittelt, so daß der Kühlmittelkreislauf auf eigene Art und Weise geändert wird. In der Anwärmestufe erfolgt die Regelung des Kühlmittelstromes auf konventionelle Weise, d. h. ein Temperaturmeßgeber 6 gewinnt den Wert für den Sollwert-Istwert- Vergleich im Regler 5.3. Der elektrische Meßwertgeber 7.3 ist am Ausgang des Wärmetauschers angeordnet, so daß hier eine nochmalige Kontrolle der temperierten Schokoladenmasse erfol gen kann.

Claims

1. Verfahren zur meßtechnischen Erfassung des teilkristallinen Zustands von Schokoladenmassen beim Temperierungsprozeß, wobei

· die Temperiermaschine in kontinuierlicher Arbeitsweise betrieben wird,

gekennzeichnet dadurch, daß

· die Messung des teilkristallinen Zustands dort erfolgt, wo
- ·· die Kristallbildung einsetzt und
- ·· ein Endzustand der Kristallbildung erreicht ist,
· mindestens eine elektrische Zustandsgröße der Schokoladen masse als Meß- und Regelgröße verwendet wird, indem
- ·· durch Messung der elektrischen Zustandsgröße als Differenz messung zum Ausgangszustand auf den teilkristallinen Zustand der Schokoladenmasse geschlossen wird.

2. Verfahren zur meßtechnischen Erfassung des teilkristallinen Zustands von Schokoladenmassen beim Temperierprozeß nach Anspruch 1, gekennzeichnet dadurch, daß die elektrische Zu standsgröße an einen Regler (5) gegeben wird, der die Diffe renz zum Ausgangszustand ermittelt.

3. Verfahren zur meßtechnischen Erfassung des teilkristallinen Zustands von Schokoladenmassen beim Temperierprozeß nach Ansprüchen 1 und 2, gekennzeichnet dadurch, daß der Regler (5) den ermittelten teilkristallinen Zustand mit dem rezep turbedingten Sollwert vergleicht und eine Korrekturgröße ausgibt.

4. Verfahren zur meßtechnischen Erfassung des teilkristallinen Zustands von Schokoladenmassen beim Temperierprozeß nach Anspruch 1, gekennzeichnet dadurch, daß als elektrische Zustandsgröße die Dielektrizitätskonstante und/oder der elektrische Widerstand der Schokoladenmasse angewendet wird.