DE4009733A1 - Verfahren und vorrichtung zum herstellen staerkehaltiger zuckermassen - Google Patents
Verfahren und vorrichtung zum herstellen staerkehaltiger zuckermassenInfo
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Description
Die Erfindung geht aus von einem Verfahren zum Herstellen stärke
haltiger Zuckermassen nach der Gattung des Anspruchs 1. Bei einem
bekannten Verfahren zum Herstellen von Zuckermassen aus Kristall
zucker, Glukosesirup und Stärke werden zunächst die Bestandteile
zusammen mit dem Lösungswasser zu einer Slurry vermischt. Darauf
wird das Gemisch zum Lösen des Kristallzuckers und zum Aufschließen
der Stärke durch Röhren eines Wärmetauschers gepumpt. In dem auf die
Aufschließungstemperatur der Stärke erhitzten Wärmetauscher lösen
sich die Zuckerkristalle im Lösungswasser auf und die Stärke
kristalle oder -körnchen quellen bei Erreichen der Aufschließungs
temperatur zu einer hochviskosen Masse. Durch das Ansteigen der
Viskosität der Zuckermasse bei zunehmendem Aufschließen der Stärke
entsteht im Wärmetauscher ein hoher Druckaufbau, so daß der Wärme
tauscher auf eine hohe Festigkeit ausgelegt und die Pumpe zum Durch
drücken der Slurry bzw. der Zuckermasse durch den Wärmetauscher mit
großer Leistung angetrieben werden muß.
Das erfindungsgemäße Verfahren zum Herstellen stärkehaltiger Zucker
massen mit den kennzeichnenden Merkmalen des Anspruchs 1 hat demge
genüber den Vorteil, daß der Wärmetauscher nur für einen relativ
geringen Systemdruck ausgelegt sein muß, da der Viskositätsanstieg
durch das verzögerte Aufschließen der Stärke im zweiten, nachge
schalteten Wärmetauscher entsteht. Da die Masse im zweiten Wärme
tauscher nur um eine geringe Temperaturdifferenz erhitzt wird, kann
der zweite Wärmetauscher sehr klein dimensioniert sein. Bedingt
durch den kurzen Weg und die kurze Verweilzeit der Masse ist der
Druckanstieg im zweiten Wärmetauscher sehr gering. Mit dem er
findungsgemäßen Verfahren ist es daher möglich, Stärkesorten für die
Herstellung von Zuckerwaren zu verwenden, die beim Aufschließen
einen hohen Anstieg der Viskosität der Masse bewirken. Außerdem ist
es möglich, Rezepturen zu fahren, bei denen nur so viel Wasser zu
gesetzt wird, wie das Endprodukt aufweisen soll. Dadurch ist es
möglich, die Trockenraumkapazität zu verringern und die Trockenzeit
von Zuckerwaren drastisch zu senken, die aus einer nach dem er
findungsgemäßen Verfahren hergestellten Zuckermasse gegossen werden.
Eine Vorrichtung zum Durchführen des Verfahrens nach Anspruch 1
oder 2 mit den Merkmalen des Anspruchs 3 ist in einfacher Weise
aufgebaut und läßt sich leicht bedienen.
Das erfindungsgemäße Verfahren zum Herstellen stärkehaltiger Zucker
waren und eine Vorrichtung zum Durchführen dieses Verfahrens sind
anhand eines Ausführungsbeispiels in der Zeichnung vereinfacht dar
gestellt und werden im folgenden näher beschrieben.
Zum Erzeugen einer stärkehaltigen Zuckermasse, die zum Herstellen von
gelierten Süßwaren, wie Geleefrüchten, Weingummi, Lakritzwaren oder
dgl. dienen, werden die Grundbestandteile wie Kristallzucker,
Glukosesirup, Stärke, Gelatine und Lösungswasser in einem Dosierbe
hälter 11 gewichtsmäßig zusammengestellt und gemischt. Jeweils eine
Charge wird darauf in einen Vorratsbehälter 12 gegeben, der als
Pufferbehälter für das Gemisch - Slurry genannt - dient.
Zum Lösen der Kristalle des Zuckers und zum Aufschließen der Körner
oder Kristalle der Stärke wird die Slurry mittels einer Pumpe 13 mit
gleichförmiger Rate durch einen ersten Wärmetauscher 14 und einen
zweiten, diesem nachgeschalteten Wärmetauscher 15 gefördert. Mit
einem einstellbaren Druckhalteventil 16 hinter dem zweiten Wärme
tauscher 15 wird in dem System ein bestimmter Überdruck aufrechter
halten. Dem Druckhalteventil 16 ist ein nicht dargestellter Auffang
behälter nachgeordnet. Die beiden Wärmetauscher 14 und 15 haben je
eine von der Slurry durchflossene Rohrschlange 21, 22 und sind je
von einem Kessel 23, 24 umgeben, durch den zum Beheizen Dampf ge
leitet wird. Außerdem sind in den Rohrschlangen 21, 22 Misch- oder
Wirbelelemente eingebaut, welche die Wärmeübertragung und die
Kristallauflösung fördern.
Unter der Einwirkung von Wärme und der wiederholten Zerstörung der
Grenzschichten der Zuckerkristalle wird der Zuckeranteil der Slurry
in dem beigegebenen Lösungswasser und dem Wasseranteil des Glukose
sirups im ersten Wärmetauscher 14 gelöst. Der Stärkeanteil wird an
schließend im zweiten Wärmeaustauscher 15 aufgeschlossen. Dazu wird
der zweite Wärmetauscher 15 auf eine Temperatur eingestellt, die der
Aufschließungstemperatur der verwendeten Stärke entspricht. Je nach
Stärketyp liegt diese Temperatur im Bereich von 120° bis 160°C. Die
Temperatur des ersten Wärmetauschers 14 wird dagegen auf ein Niveau
eingestellt, das wenige Grade, beispielsweise 3 bis 5° unterhalb der
Betriebstemperatur des zweiten Wärmetauschers 15 liegt. Das Druck
ventil 16 wird je nach Rezeptur der herzustellenden Masse auf einen
Druck von 3 bis 6 bar eingestellt.
Beim Durchdrücken der Slurry durch die Rohrschlange 21 des ersten
Wärmetauschers 14 lösen sich die Zuckerkristalle unter der Wirkung
der Wärme und der Wirbelelemente schnell auf, wobei sich die Visko
sität des Gemisches nur wenig ändert, da die Stärkekörner erhalten
bleiben. Erst in der Rohrschlange 22 des als Nacherhitzer wirkenden
zweiten Wärmetauschers 15 quellen die Körner der Stärke unter der
Einwirkung der Aufschließungstemperatur, wobei die Viskosität der
Masse stark ansteigt. Da das im ersten Wärmetauscher 14 auf eine nur
wenige Grade unterhalb der Aufschließungstemperatur der Stärke vor
erhitzte Gemenge im zweiten Wärmetauscher 15 sehr schnell auf die
Aufschließungstemperatur erhitzt wird, kann die Rohrschlange 22 des
zweiten Wärmetauschers 15 sehr kurz sein. Dies bedeutet, daß durch
die Viskositätserhöhung beim Aufschließen der Stärke nur ein un
wesentlicher Durckanstieg im zweiten Wärmetauscher stattfindet.
Aufgrund dieser Tatsache können die beiden Wärmetauscher 14 und 15
auf einen niedrigen Druckbereich ausgelegt sein und die Pumpe 13
kann mit niedriger Leistung betrieben werden.
Beim Herstellen einer als Beispiel angeführten stärkehaltigen
Zuckermasse, die als Teppich vergossen wurde, wurde eine Slurry
aus 36 Gewichtsanteilen Kristallzucker, 48 Gewichtsanteilen Glukose
sirup, 10 Gesichtsanteilen Stärke und 5 Gewichtsanteilen Wasser vor
bereitet. Die Betriebstemperatur des ersten Wärmetauschers 14 wurde
auf 132°C, die Betriebstemperatur des zweiten Wärmetauschers auf
136°C entsprechend der Aufschließungstemperatur des verwendeten
Stärketyps und der Systemdruck mit dem Druckhalteventil 16 auf 3 bar
eingestellt. Durch die Druckverluste im System wurde am Eingang des
ersten Wärmetauschers 14 ein Druck von 5 bar gemessen. Nach einer
Durchlaufzeit von ca. 2 Minuten hatte sich eine klare Masse ge
bildet, in der die Zuckerkristalle vollständig aufgelöst und die
Stärkekörner vollständig aufgequollen waren.
Bei dem erfindungsgemäßen Verfahren wird kein Wasser verkocht. Dem
Gemisch wird lediglich so viel Wasser zugesetzt, daß der gewünschte
Wassergehalt für die Gießmasse erreicht wird. Dadurch ist beim
Durchführen des erfindungsgemäßen Verfahrens der Aufwand an
Wärme-Energie auf das Nötige beschränkt. Außerdem wird nur eine
geringe Trockenraum-Kapazität zum Trocknen der hergestellten Ware
benötigt. Eine Nachverdampfung tritt lediglich beim Entspannen der
Masse hinter dem Druckhalteventil ein, wobei ca. 2-3% Wasser
verdampft.
Claims (3)
1. Verfahren zum Herstellen stärkehaltiger Zuckermassen, bei dem
Kristallzucker, Glukosesirup, Stärke und Wasser zu einem Gemenge
vermischt, darauf das Gemenge kontinuierlich durch einen Wärme
tauscher unter Zufuhr von Wärme hindurchgeführt wird, wobei der
Zucker mit Wasser in Lösung übergeht und die Stärke mit Wasser auf
geschlossen wird, dadurch gekennzeichnet, daß das Gemenge zunächst
durch einen ersten Wärmetauscher kontinuierlich hindurchgeführt
wird, in dem es unter Einwirkung von Druck und Wärme auf eine
Temperatur wenig unterhalb der Aufschließungstemperatur der Stärke
erwärmt wird, wobei der Zucker in Lösung übergeht, und daß an
schließend das die Zuckerlösung enthaltende Gemenge durch einen
zweiten Wärmetauscher kontinuierlich hindurchgeführt wird, in dem es
unter Einwirkung von Druck und Wärme auf eine Temperatur ent
sprechend der Aufschließungstemperatur der Stärke erwärmt wird, so
daß die Stärke aufgeschlossen wird.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Druck
im ersten und im zweiten Wärmetauscher durch ein dem zweiten Wärme
tauscher nachgeschaltetes Druckhalteventil auf einem bestimmten
Niveau gehalten wird.
3. Vorrichtung zum Durchführen des Verfahrens nach einem der An
sprüche 1 oder 2 zum Herstellen stärkehaltiger Zuckermassen, gekenn
zeichnet durch einen wenig unterhalb der Aufschließungstemperatur
der Stärke erhitzten ersten Wärmetauscher (14) und einen diesem
nachgeschalteten, auf eine Temperatur im Bereich der Aufschließungs
temperatur der Stärke erhitzten zweiten Wärmetauscher (15) sowie
durch ein dem zweiten Wärmetauscher nachgeschaltetes Druckhalte
ventil (16).
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