DE4311589A1 - Verfahren und Vorrichtung zum Kühlen von mit flüssiger Schokolade bzw. Kuvertüre überzogenen Nahrungsmitteln - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren nach dem Oberbegriff des Patentanspruches 1 sowie eine Vorrichtung zur Durchfüh­ rung dieses Verfahrens.

Unter Schokolade (Kuvertüre) sind hier alle Nassen gemeint, die Kakaobutter und/oder entsprechende Ersatzstoffe enthal­ ten.

Unter Überzügen sind vollständige oder teilweise, dicke oder dünne Benetzungen aus Schokolade gemeint, die vor dem Kühlkanal flüssig auf Nahrungsmittel, insbesondere Backwa­ ren und Süßwaren, aufgebracht werden. Der Kühlkanal dient nun dazu, die Überzüge abzukühlen und zur Erstarrung zu bringen. Bei diesem Vorgang kann auch das überzogene Nah­ rungsmittel, das Center, abgekühlt werden. Diese Kühlkanäle können auch Vorrichtungen, Einstellungen und/oder Regelun­ gen für die Feuchte der Kühlluft besitzen.

Bei der Abkühlung und Erstarrung des Schokoladenüberzuges handelt es sich nicht um einen Abkühlungsprozeß, der nach den Regeln der Wärmelehre frei bemessen werden kann. Da Gefüge, Glanz und Härte des Schokoladenüberzuges bestimmten Qualitätsansprüchen genügen müssen, ist die Auslegung des Abkühlvorganges bezüglich der Temperaturen und Geschwindig­ keiten der Kühlluft nach gängiger Erfahrung limitiert, damit die polimorphe Kakaobutter in der Schokolade in einer günstigen Struktur kristallisiert. Man spricht von schonen­ der Kühlung.

Kühlkanäle dieser Art können folgende Hauptkomponenten aufweisen: Einlauftisch, Kühlkanalzellen, Luftkühler, Luftfilter, Gebläse für die Kühlluft und Transportband.

Das Transportband besitzt in der Regel Bandregelungen zur Behebung von Bandwanderungen quer zur Laufrichtung. Vorrich­ tungen zur Erzeugung einer gewünschten Bandspannung, Aus­ gleichsvorrichtungen für Längungen und Kürzungen des Ban­ des, Bandreinigungen, Bandabstreifer, Umlenkrollen oder Umlenkmesserkanten, Vorrichtungen zur Verlängerung oder Verkürzung der durch das Band überbrückten Länge und einen Bandantrieb.

Das Leertrum des Transportbandes kann frei in der Raumluft, abgestützt durch sehr gut gelagerte Rollen, feste Abstrei­ fer bzw. Abstützungen, zurückgeführt werden oder in einem abgeschlossenen Raum, der gekühlt sein kann.

Die Kühlkanalfüße sind mit Verstellmöglichkeiten für die Höhe ausgestattet und stehen zur Erreichung einer guten Bodenfreiheit auf Spindeln mit oder ohne Tellerfuß. Spin­ deln und Tellerfuß werden oft nichtrostend ausgeführt.

Die Luftkühler und die Gebläse für die Kühlluft sind in der Regel in dafür speziell konstruierten sog. Kühlmodulen bzw. Kühl und Gebläseeinheiten untergebracht. Die Kühlung kann auch dadurch erfolgen, daß das Kühlmedium durch die Boden­ platten unter dem Transportband fließt. Als Kühlmedium für Luftkühler oder Bodenplatten werden verdampfende Flüssigkei­ ten, wie z. B. Kältemittel oder Ammoniak, eingesetzt oder kalte Flüssigkeiten, wie z. B. Glycol-Wassergemisch.

Es können auch kalte Gase in den Kühlkanal eingeführt werden, z. B. kalte Luft, kalter Stickstoff, besondere trockene Gase oder kaltes Kohlendioxid, im folgenden wird nur von Kühlluft gesprochen.

Bei Kühlkanälen soll Außenluft möglichst nicht in den Kühlkanal eindringen. Da der Kühlkanal aber am Ein- und Austritt offen ist für die zu kühlenden Nahrungsmittel, werden Vorkehrungen getroffen, um diese Öffnung justieren zu können, sowohl in der Höhe als auch in der Breite. Gelegentlich wird dort ein Luftschleier erzeugt. Oder der Kühlkanal arbeitet mit Überdruck gegenüber der Außenluft, damit diese an den offenen Stellen austritt und nicht eindringt. Die zum Ausgleich eindringende Luft wird an einer günstigen Stelle angesaugt oder hineingedrückt, z. B. unmittelbar vor dem Luftkühler.

Das Transportband wird in der Regel durch Hauben abgedeckt, wodurch die Kanalform des Kühlkanals entsteht. Die Hauben können aus einem einzigen Werkstoff bestehen, z. B. geschäum­ ten Kunststoffen, oder aus mehreren Werkstoffen. Mehrere Werkstoffe können z. B. als Sandwich-Bauweisen benutzt werden, z. B. aus einer metallischen Außenhaut, einer hygie­ nischen Innenhaut und Isolierung dazwischen. Die Hauben besitzen Luftführungen und/oder Staubleche. Zwischen den Hauben sind Dichtungen angebracht, z. B. Lippendichtungen.

Kühlkanäle können aus verschiedenen Zonen in Laufrichtung und/oder quer zur Laufrichtung bestehen, die sich z. B. in den Temperaturen, Feuchten und/oder Geschwindigkeiten der Luft unterscheiden. Dafür werden entsprechend viele Meßstel­ len vorgesehen.

Für Tätigkeiten zur Überwachung und Hygiene des Kühlkanals werden die Teile des Kühlkanals so gestaltet, daß sie zugänglich sind. Deshalb können die Hauben abnehmbar, von einer oder zwei Seiten aufklappbar, senkrecht hochfahrbar oder seitlich verschiebbar sein. Es werden Fenster ange­ bracht und abnehmbare oder verschiebbare Deckel oder Türen oder abnehmbare Teile. Die Reinigung erfolgt durch Wischen und Abspritzen mit Wasser bzw. Reinigungsmittel.

Kondenswasser entsteht am Luftkühler, dieses wird z. B. über einen Syphon nach außen abgeleitet. Es werden Temperatur­ und/oder Feuchteregelungen der Luft installiert, die Kon­ denswasser an anderen Stellen des Kühlkanals vermeiden sollen, insbesondere derartige Einrichtungen, die vermei­ den, daß sich die Temperatur eines Teils des Kühlkanals unter den Taupunkt der Luft absenkt, die mit diesem Teil in Berührung kommt.

Die Kühlung der überzogenen Nahrungsmittel erfolgt von zwei Seiten. Die auf dem Transportband aufliegende Boden­ fläche des Nahrungsmittels wird durch die sog. Unterkühlung erreicht. Alle anderen Flächen des Nahrungsmittels werden durch die Oberkühlung gekühlt.

Die Oberkühlung erfolgt durch einen Luftstrom, der zum Produkt im Gegen- oder Gleichstrom, als Querstrom, Kreuz­ strom oder senkrecht von oben geführt wird.

Die Unterkühlung erfolgt durch eine Bodenplatte und das Transportband hindurch. Die Bodenplatte kann durch einen Luftstrom oder durch ein flüssiges bzw. verdampfendes Kühlmedium gekühlt werden. Wenn das Transportband luftdurch­ lässig ist, wie z. B. bei Geflechtsgliederbändern, kann die Bodenkühlung auch direkt über einen Luftstrom erfolgen.

Wenn die Unterkühlung durch einen Luftstrom erfolgt, der das Nahrungsmittel durch Bodenplatte und Transportband hindurch kühlt, dann unterscheidet man Ein- und Zweikrei­ ser.

Der Zweikreiser hat zwei voneinander unabhängige Luft-Krei­ se, der Einkreiser nur einen Luftkreis für Ober- und Unter­ kühlung.

Die Oberkühlung erfolgt bei mit Schokolade überzogenen Nahrungsmitteln mit begrenzten Luftgeschwindigkeiten im Warenkanal, in dem die Nahrungsmittel auf dem Transportband gefördert werden. Nach gängiger Auffassung muß die Luftge­ schwindigkeit begrenzt werden, um Glanz, Härte und Gefüge des Überzuges qualitativ hochwertig herzustellen.

Im ersten Teil des Kühlkanals in Laufrichtung gesehen wird in der Regel ohne erzwungene Konvektion gearbeitet, also mit Strahlung und freier Konvektion, in seltenen Fällen mit erzwungener Konvektion, dann aber mit Luftgeschwindigkeiten von ca. 1-3 m/s. Im zweiten Teil wird oft ähnlich wie im ersten Teil gearbeitet, häufig auch ohne erzwungene Konvek­ tion, oder aber mit erzwungener Konvektion, dann aber mit Luftgeschwindigkeiten in der Größenordnung von 6 m/s. Nach gängiger Auffassung reduzieren höhere Luftgeschwindigkeiten die Qualität des Produktes, bringen also keinen Erfolg.

Hierdurch bedingt sind die bekannten Kühlkanäle sehr lang. Sie bestimmen die Länge der gesamten Produktionslinie ganz entscheidend. Um die Länge einer Anlage und damit auch die Länge der Produktionshalle zu reduzieren, müssen die Kühlka­ näle kürzer werden. Bei bestehenden Anlagen lassen sich die Leistungen nur erhöhen, wenn die Kühlzeiten reduziert werden.

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, ein Verfah­ ren der eingangs genannten Art und eine entsprechende Vorrichtung zu schaffen, und dadurch zu erreichen, daß die Kühlkanäle kürzer werden und mit besserem Wirkungsgrad gearbeitet wird.

Diese Aufgabe wird grundsätzlich bei einem Verfahren durch das Kennzeichen des Anspruches 1 und bei einer entsprechen­ den Vorrichtung durch das Kennzeichen des Anspruches 2 gelöst.

In überraschender Weise hat sich herausgestellt, daß im Unterschied zu der Auffassung der Fachwelt in der zweiten Zone mit einer sehr viel höheren, praktisch doppelten, Luftgeschwindigkeit gearbeitet werden kann, ohne daß die erzielten Ergebnisse verschlechtert sind.

Tests haben ergeben, daß die Temperaturen je nach Produkt nicht unter ca. 13-15°C reduziert werden dürfen. Diese Teste haben ebenfalls ergeben, daß die Erhöhung der Luft­ geschwindigkeit in kleinen Schritten nicht zum Ziel führt. Wenn die Luftgeschwindigkeit in der zweiten Zone aber entsprechend beträchtlich erhöht wird, zeigt sich überra­ schend, daß bei entsprechend guter Qualität die Kühlzeiten erheblich reduziert werden konnten.

Durch die höheren Luftgeschwindigkeiten bedingt, wurden einige konstruktive Details verbessert, auf die insbesonde­ re die Ansprüche 3 bis 6 gerichtet sind.

Im folgenden wird die Erfindung unter Hinweis auf die Zeichnung anhand verschiedener Ausführungsbeispiele näher erläutert.

Es zeigt:

Fig. 1 einen schematischen Längsschnitt durch eine Vorrichtung nach der Erfindung, d. h. einen sog. Einkreis-Kühlkanal;

Fig. 2 einen der Fig. 1 entsprechenden Längs­ schnitt, jedoch durch einen Zweikreis- Kühlkanal;

Fig. 3 eine Einzelheit im Querschnitt im Bereich der einen Seite des Transportbandes;

Fig. 4 eine weitere Einzelheit einer anderen Ausführungsform im Querschnitt im Bereich des Transportbandes; und

Fig. 5 noch eine weitere Einzelheit im Querschnitt mit bestimmten Einbauten in der zweiten Kühlzone.

In den Fig. 1 und 2 sind schematisch zwei Kühlkanäle darge­ stellt. In Fig. 1 handelt es sich um einen Einkreis-Kühlka­ nal, wohingegen in Fig. 2 ein Zweikreis-Kühlkanal darge­ stellt ist. Gleiche Teile sind mit gleichen Bezugszeichen bezeichnet.

In dem Gehäuse 1 des Kühlkanals sind nicht gezeigte Einbau­ ten vorhanden, um das Transportband 2 in Richtung des Pfeiles durch den Kühlkanal zu führen. Auf dem Transport­ band 2 befinden sich die überzogenen Nahrungsmittel 3. Der Kühlkanal ist in zwei Zonen 10 und 11 aufgeteilt. In der ersten Zone 10, in die die überzogenen Nahrungsmittel 3 zuerst eintreten, strömt die Luft verhältnismäßig langsam, vorzugsweise mit 1 bis 3 m/s. In der zweiten Zone 11, die auf die erste Zone in Transportrichtung der Nahrungsmittel 3 folgt, strömt die Luft mit sehr viel höherer Geschwindig­ keit, d. h. im Bereich von 10 bis 24 m/s. Die Nahrungsmittel treten bei 4 ein und bei 5 aus. Die Luft tritt bei 6 ein und bei 7 aus, wobei Vorkehrungen getroffen sind, daß die entsprechenden Luftgeschwindigkeiten in den beiden Zonen 10 und 11 eingehalten werden.

Die Vorrichtung nach Fig. 2 ist grundsätzlich ähnlich aufgebaut, wobei lediglich ein Zweikreis-Luftsystem vorgese­ hen ist. In dem ersten Kreis tritt die Luft bei 6 ein und bei 9 wieder aus. In den zweiten Kreis tritt die Luft bei 8 ein und bei 7 wieder aus. Grundsätzlich ist auch hier dafür gesorgt, daß die Luft in der ersten Zone 10 sehr viel langsamer als in der zweiten Zone 11 strömt. Die Geschwin­ digkeiten der Luft entsprechen derjenigen, die vorstehend in Verbindung mit Fig. 1 angegeben wurden.

In Fig. 3 ist im Querschnitt eine Seite im Bereich des Förderbandes 2 dargestellt. Hier ist ein Niederhalter 12 angeordnet, der auf einem ortsfesten Teil 13 befestigt ist. Dieser Niederhalter sorgt insbesondere im Bereich der zweiten Zone dafür, daß das Transportband sicher geführt und nicht angehoben wird. Diese Gefahr besteht bei der höheren Luftgeschwindigkeit.

Eine andere Maßnahme zum Niederhalten ist in dem Querschnitt nach Fig. 4 dargestellt. Hier sind Rollen 14 vorgesehen, durch die das Transportband 2, insbesondere in der zweiten Zone 11, niedergehalten wird, um ein Abheben von der Bodenplatte 13 zu verhindern.

Bei der Ausführungsform nach Fig. 5 befinden sich insbeson­ dere in der zweiten Zone 11 im Seitenbereich der Transport­ bänder Einbauten in Form von Leitblechen 16, die an Trägern 15 befestigt sind, und die die erhöhte Luftströmung im Seitenbereich des Transportbandes 2 ablenken, damit das Transportband hier nicht von der Bodenplatte 13 abgehoben wird. Eine Abdeckung ist mit 17 bezeichnet. Die als Einbau­ ten 16 bezeichneten Leitbleche lenken die Luftströmung auf die überzogenen Nahrungsmittel, halten sie aber von den Rändern des Transportbandes 2 fern.

Claims (6)

1. Verfahren zum Kühlen von mit flüssiger Schoko­ lade bzw. Kuvertüre überzogenen Nahrungs- oder Genußmitteln in einem Kühlkanal, der in zwei Zonen unterschiedlicher Luftgeschwindigkeit unterteilt ist, wobei die überzogenen Nahrungsmittel zuerst die Zone mit niedrigerer Luftgeschwin­ digkeit durchlaufen, dadurch gekennzeichnet, daß die Luft in der zweiten Zone (11), die die überzogenen Nahrungs­ mittel nach der ersten Zone (10) durchlaufen, mit einer deutlich höheren Luftgeschwindigkeit von 10 bis 24 m/s durchströmt.

2. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der in zwei Zonen (10 und 11) aufgeteilte Kühlkanal (1) so ausgebildet ist, daß die Luft, die in der zweiten Zone (11) strömt, durch die die überzogenen Nahrungsmittel (3) nach der ersten Zone hindurchgefördert werden, mit einer deutlich höheren Luftgeschwindigkeit von 10 bis 24 m/s strömt.

3. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekenn­ zeichnet, daß das Transportband (2), das durch die beiden Zonen (10 und 11) läuft, mechanisch (bei 12 oder 14) nieder­ gehalten wird.

4. Vorrichtung nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß an den Seiten des Transportbandes (2), das die Nahrungsmittel (3) durch die beiden Zonen (10 und 11) fördert, Einbauten (16) vorgesehen sind, die die Luft­ strömung in diesem Bereich ableiten.

5. Vorrichtung nach einem der vorstehenden An­ sprüche 2 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die zweite Zone (11) 40 bis 70% der Gesamtlänge beider Zonen aus­ macht.

6. Vorrichtung nach einem der vorstehenden An­ sprüche 2 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Kühlkanal als Zweikreis-Kühlkanal (Fig. 2) ausgebildet ist.