DE4139817C2 - Vollkontinuierliches Verfahren zur Gewinnung von Kakaobutter und Kakaopulver aus Kakaomasse - Google Patents
Vollkontinuierliches Verfahren zur Gewinnung von Kakaobutter und Kakaopulver aus KakaomasseInfo
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Description
Die Erfindung betrifft ein vollkontinuierliches Verfahren zur
Gewinnung von Kakaobutter und Kakaopulver aus Kakaomasse, bei
dem die Kakaobohnen in bekannter Weise geröstet und durch
Feinzerkleinern zu einer flüssigen Kakaomasse verarbeitet
werden.
Die Kakaobohne enthält als Ölfrucht zwischen 52 und 58%
Fettbestandteile. Für die Herstellung von Schokolade reicht
jedoch in der Regel dieser hohe Fettanteil nicht aus, um
nach der Zugabe von Zucker und gegebenenfalls Milchpulver,
Nüssen und anderen Zutaten eine geschmeidige, in der Wärme
flüssige Masse zu erhalten, wie diese aus technischen, aber
auch aus organoleptischen Gründen benötigt wird.
Aus diesem Grund hat man in Analogie zur Gewinnung von Fett
aus anderen Ölsaaten ein Preßverfahren entwickelt, bei dem
die flüssige Kakaomasse in über- oder nebeneinander
liegenden, topfähnlichen Formen mit Siebböden gebracht wird,
wobei durch einen Stempel in der Masse ein hoher Druck
erzeugt wird, welcher bewirkt, daß die Kakaobutter sich von
den festen Kakaobestandteilen trennt und über die Siebböden
abfließt.
Auf diese Weise erhält man in der Anfangsphase der Pressung
eine Kakaobutter von hoher Qualitätsgüte.
Dieses Verfahren des Standes der Technik hat jedoch zwei
Nachteile:
Preßt man die Kakaobutter bei relativ niedrigem Druck ab, so verbleibt in dem sogenannten Preßkuchen (= Summe der nicht in der Wärme flüssigen Kakaobohnenbestandteile) noch ein erheblicher Fettanteil zwischen 24% bis 40% zurück. Erhöht man den Druck auf die Masse, so kann man zwar mit modernen Hochleistungspressen den im Preßkuchen verbleibenden Fettrest bis auf 6 bis 8% senken, doch ergeben sich bei dieser Arbeitsweise mehrere Nachteile. Zum einen erhöht sich die benötigte Zeit für den Preß vorgang; ferner erhöht sich auch die benötigte Energie unverhältnismäßig immer mehr, so daß die Kosten für die Gewinnung der letzten 2 bis 4% der abgepreßten Butter sehr hoch sind.
Preßt man die Kakaobutter bei relativ niedrigem Druck ab, so verbleibt in dem sogenannten Preßkuchen (= Summe der nicht in der Wärme flüssigen Kakaobohnenbestandteile) noch ein erheblicher Fettanteil zwischen 24% bis 40% zurück. Erhöht man den Druck auf die Masse, so kann man zwar mit modernen Hochleistungspressen den im Preßkuchen verbleibenden Fettrest bis auf 6 bis 8% senken, doch ergeben sich bei dieser Arbeitsweise mehrere Nachteile. Zum einen erhöht sich die benötigte Zeit für den Preß vorgang; ferner erhöht sich auch die benötigte Energie unverhältnismäßig immer mehr, so daß die Kosten für die Gewinnung der letzten 2 bis 4% der abgepreßten Butter sehr hoch sind.
Aber gleichzeitig sinkt dabei auch die Qualität dieser
letzten besonders teuer erkauften Fettmengen. Dabei werden
auch unerwünschte Kakaobestandteile, Geschmackstoffe,
adstringierende und fettlösliche Verbindungen von der
Kakaobutter aufgenommen, welche Verbindungen auch nach
aufwendigen Reinigungsverfahren, z. B. Dämpfung, nicht
vollständig aus der Kakaobutter entfernt werden können.
Ein weiteres Verfahren zur Kakaobuttergewinnung besteht darin,
daß man geröstete oder nur getrocknete, zerkleinerte Kakaobohnen
mit einem Lösungsmittel versetzt, wobei sich die Fettbestandteile
(die Kakaobutter) in dem Lösungsmittel auflösen, mit ihnen aber
auch eine Reihe von unangenehm riechender Verbindungen.
Nach dem Abdestillieren des Lösungsmittels bleibt eine
Kakaobutter zurück, welche eine mindere Qualität aufweist
und daher noch einer Reinigung durch Adsorptionsmittel
bedarf; zwar ist es bei dieser Arbeitsweise möglich, die
Kakaobutter bis auf nur geringe Reste aus den Kakaobohnen zu
eliminieren, doch ist es nicht zu vermeiden, daß zunächst in
den geringen Resten der Kakaobutter Extraktionsmittel
(besonders niedrigsiedende Petroläther) gelöst und im
Rückstand, aus dem das verzehrfähige Kakaopulver gewonnen
wird, verbleiben. Diese gesundheitsschädlichen
Lösungsmittelreste müssen deshalb durch verschiedene Ver
fahren mit zum Teil erheblichen Kosten aus dem
Extraktionsrückstand entfernt werden.
Vor langer Zeit, d. h. am Beginn der Schokoladenproduktion
hat man schon einmal mit sehr geringer Ausbeute durch
Auskochen von Kakaomasse in Wasser Kakaobutter erhalten. Man
ließ die ausgekochte Wasser-Kakaomischung erkalten und
schöpfte dann die auf der Wasseroberfläche schwimmenden
Fettpartikel ab. Dieses Verfahren wurde aber aus mehreren
Gründen bald wieder aufgegeben: 1. war nämlich die
Fettausbeute sehr gering (10-12% Fettanteile), zweitens
war die gewonnene Kakaobutter nicht wasserfrei und dadurch
in der Lagerfähigkeit eingeschränkt, wobei beim Lagern
häufig hohe Kakaobutteranteile verloren gingen.
Demgegenüber liegt vorliegender Erfindung die Aufgabe zugrunde,
eine Kakaobutter zu gewinnen, deren Fettanteil möglichst hoch
ist und die frei von unerwünschten Inhaltsstoffen, die den
Geschmack beeinträchtigen könnten, ist. Gleichfalls soll das
erfindungsgemäße Kakaopulver besonders rein, bekömmlich und
geschmacklich hervorragend sein.
Diese Aufgabe wird bei einem Verfahren der eingangs genannten
Gattung erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß die flüssige Kakaomasse
in eine wäßrige Emulsion überführt, die Emulsion in
einer schnellaufenden Zentrifuge mit Dickstoffabzug in die
drei Komponenten Kakaobutter, Waschflüssigkeit und Dickschlamm
zerlegt und der Dickschlamm zur Gewinnung von Kakaopulver
getrocknet wird.
Bevorzugte Ausführungsformen sind in den Unteransprüchen geoffenbart.
Zum Stand der Technik ist ferner die US-PS 3985 607 zu nennen,
die ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Beseitigung von unerwünschten
Geschmacksträgern oder Geruchsträgern aus Kakaopulver
und Kakaobutter beschreibt, wobei bei dieser Feinreinigung
genügend Wasser zur Kakaomasse hinzugegeben wird, um eine
emulgierte Form der Kakaomasse in fließfähigem Zustand zu erreichen,
wonach sodann diese Emulsion in eine Dünnschichtform übergeführt
und heiße Luft durch die Masse zum Zweck der Abführung
der unerwünschten Inhaltsstoffe geführt wird. Die Kakaomasse
hat dabei einen maximalen Wassergehalt von 2,5%.
Bei dem erfindungsgemäßen Verfahren, bei dem kleinste
Kakaobutterkügelchen, welche daher eine relativ hohe
Oberfläche pro Teilchen besitzen in Wasser "gewaschen
werden" die wasserlöslichen unerwünschten Inhaltsstoffe, wie
z. B. die bei Fehlfermentierung entstehende, schlecht
riechende Buttersäure und auch freie Fettsäuren, welche die
Haltbarkeit der Kakaobohnenbestandteile und den Geschmack
negativ beeinflussen, eliminiert.
Gibt man die aufbereitete Masse in horizontale, sehr rasch
laufende Zentrifugen, mit z. B. 27 000 bis 30 000
Umdrehungen/min mit kontinuierlichem Dickstoffaustrag, so
kann man die wäßrige Emulsion in drei Fraktionen zerlegen.
Dabei wird 1. das spezifisch leichte Fett, 2. die
Waschflüssigkeit und 3. der Restschlamm, der z. B. bis auf
30% Feuchtigkeit abgeschleudert wird, voneinander
separiert. Dieser "Schlamm" besteht, nachdem das Fett
abgetrennt wurde, zu einem erheblichen Teil aus der
fettfreien Trockenmasse der Kakaobohnen und entspricht in
der Zusammensetzung etwa dem Kakaopreßkuchen. Der
Restfettgehalt kann ohne besonders aufwendige
Verfahrensschritte bis auf 3 bis 5% gesenkt werden.
Der Dickschlamm mit ca. 30% Restfeuchtigkeit wird in einem
nächsten Schritt entweder auf Vakuumwalzentrocknern entfeuch
tet, wobei gleichzeitig eine schwache Röstung, unter Bildung
von Karamelgeschmack stattfinden kann oder in Wirbelschicht
trocknern getrocknet.
Das so gewonnene Kakaopulver weist einen besonders milden,
angenehm aromatischen Geschmack auf. Der größte Teil der
adstringierenden Stoffe ist entfernt, aber z. B. auch das
Theobromin, welches aus der Waschflüssigkeit abgeschieden
werden kann. Das so gewonnene Kakaopulver ist bekömmlich und
für Kinder besonders geeignet.
Die erhaltene Kakaobutter wird aus Sicherheitsgründen
vorzugsweise anschließend noch einmal durch eine schnellaufende Zen
trifuge mit z. B. 30 000 Umdrehungen/min gegeben um letzte Feuch
tigkeitsreste zu entfernen.
Bei einem Großversuch, mit einer Tonne Kakaobohnen hat sich
gezeigt, daß die Lagerfähigkeit der erfindungsgemäß
hergestellten Kakaobutter ausgezeichnet ist.
Die daraus hergestellten Schokoladenprodukte wurden von den
Verbrauchern als erstklassige Qualität bezeichnet.
Da das erfindungsgemäße Verfahren gegenüber den bisherigen
Arbeitsweisen eine sprunghafte Qualitätsverbesserung gerade
auch beschädigter und überlagerter Kakaobohnen erreicht,
empfiehlt es sich besonders zur Verarbeitung von auf dem
Transport beschädigten Kakaobohnen und vor allem auch für
die Aufarbeitung der in großen Mengen zur Preisregulierung
in sogenannte Bufferstocks jahrelang eingelagerten
Kakaobohnen. Diese zur Preisregulierung mehrere Jahre einge
lagerten, oft viele 100 000 Tonnen Kakaobohnen betragenden
Läger, belasten allein schon durch die Zinsen die Erzeuger-
und die Verbraucherländer sehr stark, mit bis zu dreistelligen
DM-Millionenbeträgen pro Jahr.
Durch das neue erfindungsgemäße, vollkontinuierliche Ver
fahren kann in kurzer Zeit der wertvollste Bestandteil der
Kakaobohnen, nämlich die Kakaobutter, die etwa 70-80% des
ökonomischen Werts der Bohnen ausmacht, bei überlagerten Kakao
bohnen in erstklassiger Qualität bei gleichzeitig höherer
Ausbeute als bei der Pressung gewonnen werden.
Das Wesen vorliegender Erfindung wird nun anhand eines
Ausführungsbeispiels weiterhin erläutert.
Eintausend kg fein zerkleinerte Kakaomasse aus gerösteten
und geschälten Kakaobohnen der Marke Ghana good fermented
Haupternte hergestellt, wurden bei einer Temperatur der
flüssigen Kakaomasse von 65°C innerhalb von 15 Minuten in
ein V2A-Edelstahl-Gefäß mit 7500 Litern Fassungsvermögen,
welches mit 5000 l auf 75°C erwärmten Wassers gefüllt war,
innerhalb 15 Minuten eingegeben.
Ein Turbomischer mit 3000 Umdrehungen/min stellte innerhalb
von 10 min nach Beendigung des Einfüllvorgangs durch hohe
Verwirbelung eine Fett-in-Wasser-Emulsion des Fettanteils
der Kakaomasse her.
Am Ende des Misch-Emulsionsvorgangs wurde die Emulsion in
einen V2A-Edestahltank mit einem langsam laufenden
Blattrührwerk von 60 Umdrehungen/min gegeben.
Aus diesem Tank wurde die Emulsion kontinuierlich innerhalb
von 30 Minuten in eine raschlaufende
(32 000 Umdrehungen/min) Horizontal-Zentrifuge mit
kontinuierlichem Dickstoffabzug gegeben.
Die in die oberste Schicht aufsteigende und so abgetrennte
Kakaobutter wurde abgezogen und kontinuierlich in einen
Zwischentank abgepumpt.
In der zweiten Schichtebene trennte sich das Wasser mit den
darin gelösten Stoffen wie Theobromin, den wasserlöslichen
Gerbstoffen, den wasserlöslichen niederen Fettsäuren, z. B.
der bei Fehlgärungen und auch bei Schimmelbefall
entstehenden Buttersäure und anderen unangenehm riechenden
Substanzen. Außerdem werden wasserlösliche Kohlehydrate,
Pentosen, Pentosane, Xylan, Galaktane, Araban usw.
ausgewaschen.
Der kontinuierlich ausgetragene Dickstoffanteil wurde auf
einem V2A-2 Walzen-Edelstahl-Vakuumtrockner bei einer
Temperatur von 75°C bis auf eine Restfeuchte von 2,9%
getrocknet.
Das anfallende feinschuppige, angenehm leicht karamelartig
riechende Pulver enthielt einen Restfettgehalt von 3,1% und
wurde in einer Menge von 412,8 kg gewonnen.
Die in das Zwischenlagergefäß eingegebene Kakaobutter von
546,5 kg wurde aus Sicherheitsgründen noch durch eine
raschlaufende sogenannte "Schmelzbutterzentrifuge", die
speziell für die Abtrennung kleiner Wassermengen aus Fetten
ausgelegt war, gegeben.
Die so behandelte Kakaobutter wurde nach fachgerechter
Temperierung (Vorkristallisierung) in Blockformen
abgekühlt.
Im Geschmackstest erwies sich die so hergestellte
Kakaobutter als äußerst mild, dabei fein aromatisch wie
beste Kakaopreßbutter sogenannter erster Pressung.
Im Lagerversuch parallel zu bester Preßbutter wurde bei
Dunkellagerung die gleiche Lagerfähigkeit wie bei bester
Kakaopreßbutter festgestellt.
Eine Vorrichtung, in der das erfindungsgemäße Verfahren
durchführbar ist, ist in der beiliegenden Fig. 1
dargestellt.
Mit dem Bezugszeichen 1 ist der Lagerbehälter für die
Kakaomasse, mit 1a die Dosierpumpe, mit 2 der
Emulsionsbehälter mit Turborührer, mit 3 die liegende
schnellaufende Zentrifuge, mit 4 der Zweiwalzen-
Vakuumtrockner, mit 4a der Dickstoffaustrag, mit 5 der
Zwischenbehälter für Kakaobutter, mit 5a der Lagertank für
das "Waschwasser", wobei gegebenenfalls eine
Theobromingewinnung stattfindet) mit 6 die
"Schmelzbutterzentrifuge", mit 7 der Lagertank für die
gereinigte Kakaobutter, mit 8 die Leitung zur Abfüllstation,
mit 9 der Austrag des Trockenguts, mit 10 eine
Vakuumschleuse und mit 11 der Auffangbehälter für das
Trockengut bezeichnet.
Die in Fig. 1 dargestellte Vorrichtung zur Durchführung des
erfindungsgemäßen Verfahrens hat rein beispielhaften
Charakter.
Nach einer besonders bevorzugten Ausführungsform des
erfindungsgemäßen vollkontinuierlichen Arbeitens sind alle
Lagertanks in doppelter Ausfertigung vorhanden.
Bezugszeichenliste
1 Lagerbehälter für Kakaomasse
1a Dosierpumpe
2 Emulsionsbehälter mit Turborührer
3 Liegende, schnellaufende Zentrifuge
4 Zweiwalzen-Vakuumtrockner
4a Dickstoffaustrag
5 Zwischenbehälter für Kakaobutter
5a Lagertank für das "Waschwasser" (eventuell Gewinnung von Theobromin)
6 "Schmelzbutterzentrifuge"
7 Lagertank der gereinigten Kakaobutter
8 Leitung zur Abfüllstation
9 Austrag des Trockengutes
10 Vakuumschleuse
11 Auffangbehälter für Trockengut
1a Dosierpumpe
2 Emulsionsbehälter mit Turborührer
3 Liegende, schnellaufende Zentrifuge
4 Zweiwalzen-Vakuumtrockner
4a Dickstoffaustrag
5 Zwischenbehälter für Kakaobutter
5a Lagertank für das "Waschwasser" (eventuell Gewinnung von Theobromin)
6 "Schmelzbutterzentrifuge"
7 Lagertank der gereinigten Kakaobutter
8 Leitung zur Abfüllstation
9 Austrag des Trockengutes
10 Vakuumschleuse
11 Auffangbehälter für Trockengut
Claims (8)
1. Vollkontinuierliches Verfahren zur Gewinnung von Kakaobutter
und Kakaopulver aus Kakaomasse, bei dem die Kakaobohnen in bekannter
Weise geröstet und durch Feinzerkleinern zu einer
flüssigen Kakaomasse verarbeitet werden,
dadurch gekennzeichnet,
daß die flüssige Kakaomasse in eine wäßrige Emulsion überführt wird,
daß die Emulsion in einer schnellaufenden Zentrifuge mit Dickstoffabzug in die drei Komponenten Kakaobutter, Waschflüssigkeit und Dickschlamm zerlegt wird, und
daß der Dickschlamm zur Gewinnung von Kakaopulver getrocknet wird.
daß die flüssige Kakaomasse in eine wäßrige Emulsion überführt wird,
daß die Emulsion in einer schnellaufenden Zentrifuge mit Dickstoffabzug in die drei Komponenten Kakaobutter, Waschflüssigkeit und Dickschlamm zerlegt wird, und
daß der Dickschlamm zur Gewinnung von Kakaopulver getrocknet wird.
2. Verfahren nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet,
daß geschälte Kakaobohnen zum Einsatz gelangen.
3. Verfahren nach Anspruch 1-2,
dadurch gekennzeichnet,
daß der Dickstoffabzug kontinuierlich durchgeführt wird.
4. Verfahren nach Anspruch 1-3,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Kakaobutter zur Abtrennung von Restwasser nachzentrifugiert wird.
5. Verfahren nach Anspruch 1-4,
dadurch gekennzeichnet,
daß die schnellaufende Zentrifuge 30 000 Umdrehungen pro Minute ausführt.
6. Verfahren nach Anspruch 1-5,
dadurch gekennzeichnet,
daß der Emulgiervorgang durch eine hohe Verwirbelung mittels eines
Turbomischers mit 3000 Umdrehungen pro Minute eine Fett-In-Wasser-
Emulsion des Fettanteils der Kakaomasse erreicht wird.
7. Verfahren nach Anspruch 1-6,
dadurch gekennzeichnet,
daß die in die oberste Schicht aufsteigende und so abgetrennte
Kakaobutter abgezogen und kontinuierlich in einen Zwischentank
abgepumpt wird.
8. Verfahren nach Anspruch 1-7,
dadurch gekennzeichnet,
daß der kontinuierlich ausgetragene Dickstoffanteil auf einem
Zweiwalzen-Vakuum-Trockner bei einer Temperatur von 75°C bis auf
eine Restfeuchte von 2,9% getrocknet wird.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| DE19914139817 DE4139817C2 (de) | 1991-12-03 | 1991-12-03 | Vollkontinuierliches Verfahren zur Gewinnung von Kakaobutter und Kakaopulver aus Kakaomasse |
Applications Claiming Priority (1)
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