DE4341316A1 - Verfahren zum Entkeimen und Trocknen von rohen Kakaobohnen oder Kakaokernbruch - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Entkeimen und Trocknen von rohen Kakaobohnen oder Kakaokernbruch, bei dem die Bohnen oder der Kernbruch zur Sterilisierung zunächst mit Dampf beaufschlagt werden und danach mit Heißluft getrocknet werden, bevor sie im Falle von Kakaobohnen in einem nachgeschalteten Brecher zwecks Entschalung gebrochen werden und das Bruchgut durch Windsichtung getrennt wird.

Derartige Verfahren kennzeichnen sich dadurch, daß das Behandlungsgut zunächst in einen als Sterilisator ausgebildeten Behälter gefördert wird, in dem es unter ständigem Rühren mit Sattdampf beaufschlagt wird, wobei zur Verhinderung einer zu starken Abkühlung und damit Kondensation des Naßdampfes die Behälterwände dampfbeheizt werden. Nach einer vergleichsweisen kurzen Verweilzeit wird das sterilisierte Produkt aus dem Sterilisator in einen zweiten Behälter gefördert, in dem der Trocknungsvorgang stattfindet, der mit Heißluft über einen Zeitraum von etwa 6-40 Minuten betrieben wird, und zwar in Abhängigkeit von dem Feuchtegehaft des Produktes sowie der Chargen­ größe.

Somit werden die beiden Verfahrensschritte des Sterilisierens und Trocknens in zwei verschiedenen Apparaturen ausgeführt, die aufgrund der unterschiedlichen Taktzeiten, die jede Stufe erfordert, unterschiedlich lang besetzt sind, so daß eine optimale Ausnutzung der apparatetechnischen Einrichtungen einer solchen Anlage nicht erfolgen kann und damit auch der Kostenaufwand vergleichsweise groß ist.

Die Aufgabe der Erfindung besteht somit darin, das oben beschriebene Verfahren in apparatetechnischer Hinsicht zu vereinfachen und damit die Verfahrenskosten zu senken, ohne die Qualität des Endproduktes zu beeinträchtigen.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß die Sterilisierung und Trocknung der Bohnen oder des Kernbruches in ein und demselben Behälter stattfinden, dessen Wandung zur Sterilisierung zusätzlich mit Dampf beheizt wird und in dessen Inneren zur Sterilisierung Dampf und zur Trocknung Heißluft eingeblasen werden, wobei die Temperatur der dampfbeheizten Behälterwandung zur Unterstützung des Trocknungsvorgangs benutzt wird.

Wesentliches Merkmal des erfindungsgemäßen Verfahrens ist somit die Verwendung nur eines einzigen Behälters sowohl für die Sterilisierung als auch für die Trocknung des Produktes, so daß nicht nur der apparatetechnische Aufwand sondern auch der Betriebs­ kostenaufwand erheblich reduziert werden, da beispielsweise die in der Behälterwandung gespeicherte Wärme, die für die Sterilisierung des Produktes benötigt wurde, danach auch für dessen Trocknung zur Verfügung steht, so daß sich der Energiebedarf für den Trocknungsvorgang entsprechend verringert.

Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen gekenn­ zeichnet. Unter ihnen ist besonders hervorzuheben, daß nach der Sterilisierung der Kakaobohnen bzw. des Kakaokernbruchs der Behälter kurzzeitig evakuiert werden kann, um den sich anschließenden Trocknungsprozeß zu beschleunigen, da durch die Evakuierung die Restfeuchte des Behandlungsproduktes erheblich gesenkt wird, wodurch die für die Trocknung erforderliche Heißluftmenge und damit Trocknungs­ energie sich verringert. Diese Energieminderung wird dabei keinesfalls aufgewogen durch die zur Erzeugung des Vakuums benötigte Energie der Evakuierungsvorrichtung, beispielsweise einer Wasserringpumpe.

Die Erfindung wird nachfolgend anhand des in der Zeichnung dargestellten Verfahrens­ schemas beispielshalber näher erläutert.

Das Behandlungsprodukt, nämlich Kakaobohnen oder Kakaokernbruch, wird aus dem mit einem Rührwerk 10 versehenen Behälter 9, die angetriebene Förderschnecke 11 und die sich anschließende, mit dem Produktventil 12 versehene Leitung 27 dem Behälter 1 zugeführt, dessen Außenwand 28 mit einem dampfbeheizten Mantel 2 versehen ist, in den Sattdampf über die Ventilvorrichtung 5 und die Leitung 4 eingeleitet wird, der im Mantel kondensiert und dabei die Kondensationswärme an die Behälterwandung bzw. an das im Behälter befindliche Behandlungsprodukt abgibt. Das Kondensat verläßt den Mantel am unteren Behälterende durch die Leitung 29.

In den Behälter 1 erstreckt sich durch die Stopfbuchse 28 die durch den Antrieb 8 angetriebene Hohlwelle 6, die eine Wendel 13 zur Durchmischung des Behandlungs­ produktes aufweist. Außerdem ruht der gesamte Behälter 1 auf einer Waage 3, so daß Änderungen des Gewichtes des Behandlungsproduktes ständig festgestellt werden können.

Das in den Behälter 1 durch die Leitung 27 hineingeförderte Behandlungsprodukt wird zunächst sterilisiert. Zu diesem Zweck wird, wie oben ausgeführt, die Behälterwandung 28 mit Sattdampf beheizt und das Behandlungsgut unter Durchmischung mit Hilfe der Mischwendel 13 mit Naßdampf von 2,5 bar und 138°C zur Keimabtötung beaufschlagt. Der Naßdampf wird über die Ventile 21 und 31 durch die Leitungen 20 und 30 herangeführt und in die Hohlwelle 6 eingeleitet, aus der er durch die Öffnungen 7, wie durch die Pfeile gekennzeichnet, ausströmt und sich auf der Oberfläche des Behandlungs­ produktes niederschlägt. Die Sterilisationszeit beträgt etwa 1 Minute, woraufhin das Dampfeingangsventil 21 in der Leitung 20 geschlossen und das Dampfaustrittsventil 31 geöffnet wird, so daß der Restdampf bzw. das Kondensat aus dem Behälter 1 entweichen kann. Zum Zwecke der Sicherheit ist der Behälter 1 mit einem Überdruckventil 32 ausgestattet, durch das über die Leitung 22 und das Entspannungsventil 23 bei über­ schreiten des zulässigen Druckes im Behälterinnern Dampf abgeblasen werden kann.

Nach der Sterilisation des Behandlungsgutes wird dieses im Behälter 1 mittels Heißluft getrocknet. Hierzu bleibt die Behälterwandung 28 mit Hilfe des Mantels 2 im aufge­ heizten Zustand, während von dem Gebläse 17 über den Luftfilter 18 Luft angesaugt und in den Lufterhitzer 16 geblasen wird, der über die Leitung 34 und in dieser angeordnete Ventile entweder mit Dampf beheizt wird, wobei dann der Dampf die Heizspirale 35 durch die Leitung 36 den Lufterhitzer wieder verläßt, oder auch elektrisch beheizt werden könnte.

Die in dem Lufterhitzer 16 erhitzte Luft gelangt über die Leitung 19 und das Ventil 37 in die Leitung 30 und von dort aus in die Hohlwelle 6, wo sie wie vorher schon der Dampf durch die Öffnungen 7 austritt, um das zu trocknende Behandlungsgut zu beaufschlagen, wobei die Heißluft eine Temperatur von 140-150°C aufweist. Der Trocknungsvorgang, während dessen die Hohlwelle 6 mit Hilfe des Antriebs 8 ständig gedreht wird, um mit Hilfe der Wendel 13 das Behandlungsgut zu durchmischen und dadurch intensiv mit der Heißluft in Berührung zu bringen, dauert etwa 6-40 Minuten, in Abhängigkeit von der gewünschten Restfeuchte des Behandlungsguts und der Behandlungsgutmenge. Die Restfeuchte wird ständig mit Hilfe der Behälterwaage 3 ermittelt, die das Gesamtgewicht des Behälters anzeigt, so daß die mit der Heißluft abtransportierte Wassermenge des Produkts und damit auch seine Restfeuchte direkt festgestellt werden können. Die auf diese Weise mit Feuchtigkeit beladene Heißluft verläßt den Behälter 1 über die Leitung 22 und das Ventil 24 und gelangt in einen Kondensator 26, in dem sie entfeuchtet wird, um daraufhin von dem Gebläse 17 wieder angesaugt und im Lufterhitzer 16 erneut auf Heißlufttemperatur erwärmt zu werden.

Falls keine Kondensation der mit Feuchtigkeit beladenen Luft stattfinden soll, so wird der Kondensator 26 umgangen und die feuchtigkeitsbeladene Luft vom Gebläse 17 über eine hinter ihm abzweigende Abluftleitung 38 ins Freie abgelassen. In diesem Fall müßte dann eine äquivalente Frischluftmenge über den Filter 18 dem Heißluftkreislauf zugeführt werden.

Normalerweise wird nach der kurzzeitigen, wie oben erwähnt, etwa nur 60 Sekunden dauernden Sterilisierung des Behandlungsproduktes dieses nicht unmittelbar zur Trocknung mit Heißluft beschickt, sondern der Behälter 1 wird zunächst über die Leitungen 22 und 25 und eine nicht dargestellte Vakuumpumpe evakuiert, um auf diese Weise den nachfolgenden Trocknungsprozeß zu beschleunigen, da durch die Eva­ kuierung die Restfeuchte des Behandlungsproduktes gesenkt werden kann.

Das fertiggetrocknete Behandlungsprodukt wird schließlich aus dem Behälter 1 über die Schleuse 14 in den Lagerbehälter 15 entlassen, in dem gewünschtenfalls auch eine Homogenisierung stattfinden kann, falls verschiedene Produktchargen hintereinander aufgenommen werden. Nach der Entleerung des Behälters 1 ist dieser bereit, eine neue Charge Behandlungsprodukt aus dem Vorratsbehälter 9 aufzunehmen.

Claims (8)

1. Verfahren zum Entkeimen und Trocknen von rohen Kakaobohnen oder Kakao­ kernbruch, bei dem die Bohnen oder der Kernbruch zur Sterilisierung zunächst mit Dampf beaufschlagt werden und danach mit Heißluft getrocknet werden, bevor sie im Falle von Kakaobohnen in einem nachgeschalteten Brecher zwecks Entschalung gebrochen werden und das Bruchgut durch Windsichtung getrennt wird, dadurch gekennzeichnet, daß die Sterilisierung und Trocknung der Bohnen oder des Kern­ bruches in ein und demselben Behälter stattfinden, dessen Wandung zur Sterilisierung zusätzlich mit Dampf beheizt wird und in dessen Inneren zur Sterilisierung Dampf und zur Trocknung Heißluft eingeblasen werden, wobei die Temperatur der dampfbeheizten Behälterwandung zur Unterstützung des Trocknungsvorgangs benutzt wird.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß nach der mit Dampf erfolgenden Sterilisierung der Bohnen oder des Kernbruchs der Behälter kurzzeitig evakuiert wird.

3. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Evakuierung, die zur Verringerung der Restfeuchte des behandelten Produktes dient, ca. 1 Minute dauert.

4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1-3, dadurch gekennzeichnet, daß der zur Sterilisierung des Behandlungsproduktes in den Behälter eingeblasene Dampf einen Druck von ca. 2,5 bar bei einer Temperatur von 138°C hat.

5. Verfahren nach einem der Ansprüche 1-4, dadurch gekennzeichnet, daß die zur Trocknung des Behandlungsproduktes in den Behälter eingeblasene Heißluft mit Hilfe eines Gebläses über einen Zuluftfilter angesaugt und danach durch einen Lufterhitzer geschickt wird, in dem sie auf 140-150°C erhitzt wird, bevor sie in den Behälter eintritt.

6. Verfahren nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Heißluft das in dem Behälter befindliche Behandlungsgut im Kreislauf so lange durchströmt, bis dessen Feuchte auf einen gewünschten Restwert gesenkt worden ist.

7. Verfahren nach einem der Ansprüche 1-6, dadurch gekennzeichnet, daß der Trocknungsgrad des Behandlungsgutes im Behälter bzw. die in diesem Gut noch vorhandenen Restfeuchte durch Wiegen des Gewichtes des Behandlungsproduktes bestimmt wird, indem der Behälter mit dem Behandlungsprodukt auf einer Waage angeordnet wird.

8. Verfahren nach Anspruch 1-7, dadurch gekennzeichnet, daß die Trocknungsluft im Kreislauf geführt und dabei durch einen Kondensator teilweise entfeuchtet wird.