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Die
vorstehende Erfindung betrifft ein Verfahren, welches umfasst:
- a) die Herstellung einer gekühlten, aber
noch flüssigen
Schokoladenmasse, die umfasst i) ein Fett, ausgewählt aus
Kakaobutter und Kakaobutteräquivalenten
(CBE), und wenigstens eine Komponente, ausgewählt aus a) Zucker, b) Kakaomasse
und c) Kakaopulver,
- b) Mischen der flüssigen
Schokoladenmasse mit einem Impfmaterial und
- c) Abkühlen
lassen der Mischung auf eine erste Temperatur unterhalb der Schmelztemperatur
von Schokolade unter Herstellung fester Schokolade, wobei das in
Schritt b) verwendete Impfmaterial gekühlte Mischung ist.
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Solch
eine Methode ist bekannt aus der europäischen Patentanmeldung 0 765
606. Diese beschreibt, wie eine Schokoladenmasse aus einem Gefäß einer
Ultraschallbehandlung unterzogen wird, um stabile β-polymorphe
Kristalle zu formen. Ein Teil dieser so behandelten Masse wird gekühlt und
in das Gefäß zurückgegeben.
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Der
Nachteil dieser Methode ist, dass für die Entfernung mit dieser
Methode gebildeter instabiler polymorpher Kristalle ein Gerät zur Erzeugung
von Ultraschall benötigt
wird, während
zusätzlich
zu diesem Aufwand auch die Energiekosten des Herstellungsprozesses
eines Schokoladenprodukt gesteigert werden.
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Aufgabe
dieser Erfindung ist die Bereitstellung eines Verfahrens gemäß dem Oberbegriff,
womit die Nachteile weitgehend eliminiert werden. Insbesondere ist
es Aufgabe der Erfindung, ein Verfahren zur Herstellung einer solchen
Schokolade, was ein Schokoladenprodukt einschließt, welche während anhaltender
Lagerung keine oder nur eine geringe Menge an weißen Ausblühungen entwickelt
(wird weniger oder keine Fettschleier zeigen), bereitzustellen.
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Zu
diesem Zweck ist das Verfahren gemäß der vorliegenden Erfindung
dadurch gekennzeichnet, dass die flüssige Schokoladenmasse bei
der Herstellung auf oberhalb der kritischen Temperatur aufgewärmt wird und
anschließend
auf eine zweite Temperatur, welche zwischen der ersten Temperatur
und der kritischen Temperatur liegt, abgekühlt wird, die derart abgekühlte Schokoladenmasse
mit dem Impfmaterial gemischt wird, wobei das verwendete Impfmaterial
gekühlte
Mischung mit einer Temperatur von über 30 °C ist, aber welche flüssige Substanz
die kritische Temperatur nicht überschritten
hat, und welche kein kristallines Material in der β'-Phase enthält, und
dadurch, dass zur Herstellung fester Schokolade die Mischung anschließend auf
die erste Temperatur abgekühlt
wird.
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Demnach
wird eine vereinfachte Methode zur Herstellung von Schokolade, welche
während
längerer Lagerung
weniger oder überhaupt
keinen Fettschleier zeigt, bereitgestellt. Verglichen mit der bekannten
Methode, ist der Energieverbrauch begrenzt. In der vorliegenden
Anmeldung ist die kritische Temperatur diejenige Temperatur, bei
der alle Formen kristallinen Fetts in den geschmolzenen Zustand übergegangen
sind. Diese Temperatur kann durch Schmelzen einer Probe bestimmt
werden, deren Fett im β-Zustand
ist (erhalten z. B. durch Aufbewahrung geschmolzener Schokolade
wenigstens drei Tage lang bei einer Temperatur von 22 °C), und sie
auf eine Temperatur X zu heizen und eine Minute lang auf dieser
Temperatur zu halten. Die Masse wird nachfolgend auf 23 °C mit einer
Rate von 1 °C/min.
abgekühlt
(wobei vermieden wird, dass die flüssige Schokoladenmasse in Kontakt
mit einer Oberfläche
gerät,
deren Temperatur mehr als 3 °C
niedriger ist als die der Schokoladenmasse), und untersucht, um
zu sehen, ob sich die β- oder β'-Phase entwickelt.
Diese Untersuchung erfolgt mechanisch-statisch. Die Temperatur X
ist die kritische Temperatur, mit der sich nach erneutem Abkühlen feste
Schokolade ergibt, deren Kristallisationsphase im Wesentlichen β' ist. Der Schmelzpunkt
von Schokolade hängt
zu einem gewissen Grade von der Kühlrate während der Herstellung ab. Darüber hinaus
ist der Schmelzpunkt kein singulärer
Wert, da Schokolade einen Schmelzbereich von einigen Grad hat. Temperaturangaben
bezogen auf die Schmelztemperatur beziehen sich in der vorliegenden
Anmeldung auf den niedrigsten Wert des Schmelzbereiches. Für einen
betriebssicheren Prozess wird die flüssige Schokoladenmasse generell
auf wenigstens 2 °C,
bevorzugterweise wenigstens 5 °C, über die
kritische Temperatur erhitzt. Eine höhere Temperatur verkürzt die
Zeit, während
der die Schokoladenmasse über
die kritische Temperatur erhitzt werden muss. In der vorliegenden
Anmeldung wird die erste Temperatur als diejenige Temperatur verstanden, bei
der geschmolzene Schokoladenmasse fest wird. Diese Temperatur liegt
unterhalb der Schmelztemperatur der Schokolade. Die zweite Temperatur,
welche auch Mischtemperatur genannt werden kann, liegt günstiger Wei se
wenigstens 2 °C
unterhalb der kritischen Temperatur und wenigstens 2 °C oberhalb
der ersten Temperatur, günstiger
Weise oberhalb der Schmelztemperatur der Schokolade. Kakaobutter
wird bevorzugterweise bei einer Temperatur im Bereich von Topt, welche sich nach der (empirischen) Formel: Topt = 1.44*[St] – 3.3*[Ar] – 6ergibt,
gemischt, wobei [St] die Konzentration der Stearinsäure und
[Ar] die Konzentration der Arachinsäure, wie frei und in Esterform
in Kakaobutter vorhanden, bezeichnet. Wenn in der vorliegenden Anmeldung
bezug genommen wird auf eine Substanz, welche die kritische Temperatur
nicht überschritten
hat, so bezieht sich dies darauf, dass von dem letzten Zeitpunkt,
zu dem die Substanz wenigstens teilweise in kristalliner (β-)Phase vorlag,
gezählt
wird.
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Als
Alternative zur Ultraschallbehandlung ist es nach dem Stand der
Technik bekannt, einer flüssigen Schokoladenmasse
Impfkristalle zuzufügen
(Hachiya, I. et al. in Seeding Effects on Solidification Behaviour
of Cocoa Butter and Dark Chocolate. II. Physical Properties of Dark
Chocolate, in J. Amer. Oil Chem. Soc. 66:1763–1770 (1989)).
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Solch
eine Methode hat einige Nachteile. Erstens muss feste Schokolade
in (vorzugsweise die kleinst Möglichen)
Impfkristalle gemahlen werden. Zweitens sollten die genannten Impfkristalle
so homogen wie möglich
mit der flüssigen
Schokoladenmasse vermischt werden. Bisher haben diese Nachteile
die Anwendung des Verfahrens in der Großproduktion von Schokolade,
womit in der vorliegenden Erfindung auch Schokolade enthaltene Produkte,
wie Kekse mit Schokolade und derartiges bezeichnet seien, verhindert.
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WO
98/30108 offenbart ein Verfahren zu Herstellung von Schokolade mit
Impfstoffen wie Pulver von stabilen Kristallen aus Fett oder Öl, SOS,
BOB, SSS, Kakaobutter oder Extrakten daraus, und anderen natürlich vorkommenden
oder synthetischen Triglyceriden.
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Bevorzugterweise
ist die Temperatur der Wand (das ist sozusagen die Innenwand) während der
Kühlschritte
günstiger
Weise höchstens
5 °C niedriger
als die Temperatur der wahlweise geimpften oder ungeimpften flüssigen Schokoladenmasse,
bevorzugterweise höchstens
3 °C niedriger,
und am besten höchstens
2 °C.
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Dies
stellt sicher, dass das Fett in der festen Schokolade nicht in der
unerwünschten β'-Phase vorliegt.
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Die
Herstellung von Schokolade ist weitgehend erforscht worden. Dies
hat auch zu grundlegender Forschung über das Verhalten ihrer Komponenten,
wie das Kristallisationsverhalten von Kakaobutter, geführt. Schlichter-Aronhime,
J. et al. (Veröff.
1) haben die Bildung eines stabilen kristallinen Impfmaterials in
einer Schmelze beschrieben. Dies kann erreicht werden durch Alternieren
der Temperatur, wodurch die niedrig schmelzenden Kristalle sich
wieder lösen,
während
die stabileren Kristalle bleiben. Daher bezieht sich das in der
genannten (u. a.) Veröffentlichung
beschriebene Verfahren auf Kakaobutter unter nicht gerührten (statischen)
Bedingungen. Die obige Publikation betrifft nicht eine flüssige Schokoladenmasse,
welche zusätzlich einen
Süßstoff wie
Zucker und wahlweise Kakaopulver enthält. Nach dem Stand der Technik
ist wohl bekannt, dass diese Faktoren das Kristallisationsverhalten
(von Fett) in der Schokolade beeinflussen. Veröff. 2 beschreibt beispielsweise
die Unterschiede zwischen statischer und dynamischer Bildung von
Schokolade. Veröff.
3 und Veröff.
4 beschreiben die Effekte anderer Komponenten auf die Bildung von
Schokolade und insbesondere, dass diese einen erheblichen Einfluss
auf dieselbe haben können.
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Um
den Prozess einer kontinuierlichen Produktion zu starten, kann,
gemäß Veröff. 5 hergestellte
Kakaobutter, als Impfmaterial verwendet werden, während nachfolgend,
ungefähr
auf die erste Temperatur abgekühlte,
mindestens eine Temperatur von 30 °C aufweisende Mischung als Impfmaterial
verwendet wird.
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Folglich
ist das Impfmaterial in großen
Mengen verfügbar,
sobald die Produktion einmal gestartet wurde, da es kurz vor dem.
Kühlen
der Mischung unter die erste Temperatur erhalten werden kann. Gemäß einer alternativen
Ausführung,
kann eine Mischung, welche unter die erste Temperatur abgekühlt wurde,
wieder geschmolzen werden, wobei beachtet werden muss, dass die
kritische Temperatur nicht überschritten
wird. In jedem Fall wird das Impfmaterial bei einer Temperatur unterhalb
der kritischen Temperatur und einer Temperatur von mindestens 30 °C, wie zweckmäßig wenigstens
32 °C, beigefügt. In der
Praxis wird das Impfmaterial bei einer Temperatur, welche gleich
oder unterhalb der zweiten Temperatur liegt, beigefügt. Die
Temperatur kann vorteilhafterweise so gewählt werden, dass sie zu dem
weiteren Abkühlen
der flüssigen
Schokoladenmasse beiträgt.
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Die
Menge an flüssiger
Substanz, welche zugefügt
wird, beträgt
vorzugsweise 10–20
Vol.-% des Fettgehaltes
der fertigen Mischung.
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Obwohl
die als Impfmaterial beigefügte
Menge an flüssiger
Substanz in großem
Umfang variieren kann, z. B. zwischen 5 und 90 %, wird der oben
genannte bevorzugte Prozentbereich eine Verfahren ermöglichen,
welches ein großes
Produktionsvolumen mit begrenzter Empfindlichkeit gegen Variationen
in den Produktionsbedingungen, wie Änderungen in der Zusammensetzung
der Komponenten und Temperaturschwankungen der Anlage, in welcher
das Verfahren angewendet wird, verbindet.
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Bevor
die flüssige
Schokoladenmasse mit dem Impfmaterial gemischt wird, ist es von
Vorteil, wenn sie auf eine zweite Temperatur von wenigstens 4 °C unterhalb
der kritischen Temperatur abgekühlt
wird.
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Dies
ermöglicht
ein stabiles Verfahren, welches weniger empfindlich auf Temperaturabweichungen
ist.
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Vorteilhafterweise
wird die Abkühlung
auf die erste Temperatur anschließend an die Zugabe des Impfmaterials
mit einer Geschwindigkeit von 0,2–3 °C/min. durchgeführt.
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Bevorzugt
wird das Verfahren als kontinuierliches Verfahren durchgeführt.
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Ein
kontinuierlicher Prozess vereinfacht das Verfahren in erheblichen
Maße,
besonders da Impfmaterial in einfacher Weise von nachgeschalteten
Produktströmen
zugeführt
werden kann.
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Gemäß einer
bevorzugten Ausführung
wird die Mischung geteilt in einen ersten, vergleichsweise kleinen
Strom und einen zweiten, vergleichsweise großen Strom, wobei der erste
Strom langsamer als der zweite Strom gekühlt und nachfolgend als Impfmaterial
verwendet wird, während
der zweite Strom gekühlt
wird, um feste Schokolade zu ergeben.
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Das
langsamere Abkühlen
des kleinen Stroms, welcher als Impfmaterial verwendet wird, stellt
sicher, dass qualitativ hochwertiges Impfmaterial erhalten wird,
und ermöglicht
es, den zweiten Strom vergleichsweise schnell abzukühlen, wobei
sich feste Schokolade in der gewünschten
Qualität
ergibt.
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Die
vorliegende Erfindung wird nun erläutert mit Bezug auf die folgenden
exemplarischen Ausführungsformen.
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Beispiel
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Für alle Experimente
und Kontrollexperimente wurde Schokolade, bestehend aus 9,0 entfettetem
Kakaopulver (natürlicher
Fettgehalt < 0,5
%), 35,0 % Kakaobutter (weiche Butter aus Bahia, Jodwert 41, mit
der Fettzusammensetzung wie gezeigt in Tabelle I), 55,5 % feinem
Puderzucker und 0,5 % Lecithin, hergestellt.
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Der
Jodwert wurde bestimmt durch die Wijs-Methode (IUPAC-Methode 2.205).
Die Triglycerid-Zusammensetzung wurde bestimmt mit GLC (IUPAC-Methode
2.323), und die Fettsäurezusammensetzung
wurde bestimmt mit Hilfe der GLC über Fettsäuremethylester (IUPAC-Methoden 2.301 und
2.302).
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Beispiel I
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Für die Herstellung
von 750 g Schokolade wurden Kakaopulver und Zucker gemischt und
in einem Ofen auf 60 °C
erhitzt. Zu dieser Mischung wird ein Teil der warmen Kakaobutter
gemischt, wodurch sich eine Schokoladenmasse mit einem Fettgehalt
von 25 % ergibt. Diese Schokoladenmasse wird gewalzt mit 700–800 kPa/cm2 bei ca. 30 °C um die Kakaopartikel und Zucker
abzubauen, und wieder erhitzt auf 60 °C und gemischt und wieder gewalzt,
nun mit 900-1000
kPa/cm2 bei ungefähr 30 °C. Mehr Kakaobutter wird zugefügt, so dass die
Mischung 80 der Gesamtmenge an Kakaobutter enthält. Sofort nach dem Walzen
und der Beigabe von mehr Kakaobutter wird die Schokoladenmasse 30
Min. lang auf 60 °C
erhitzt, wobei sich eine flüssige
Schokoladenmasse ergibt. Die Temperatur von 60 °C liegt 20–22 °C oberhalb der kritischen Temperatur.
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Die
verbleibende Kakaobutter (die verwendete Kakaobutter hatte sich
aufgrund natürlicher
Abkühlung verfestigt
und war sicherlich mehr als 3 Tage gelagert) wird zusammen mit dem
Lecithin geschmolzen und unter Rühren
auf 34 °C
erwärmt.
Dies wird in einem Gefäß durchgeführt, welches
eine Wandtemperatur von 35 °C
hat, um sicherzustellen, dass keine Kakaobutter eine Temperatur über der
kritischen Temperatur erreicht.
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Die
flüssige
Schokoladenmasse wird auf 34 °C
abgekühlt
(Wandtemperatur oberhalb 26 °C),
und die Mischung aus Kakaobutter und Lecithin wird der flüssigen Schokoladenmasse
beigemischt. Die so erhaltene Mischung wird unter Rühren auf
26 °C abgekühlt in einem
Gefäß mit einer
Wandtemperatur von 26 °C.
Diese Temperatur liegt unterhalb der Schmelztemperatur der Schokolade
(Schmelzbereich 30.1–34.5 °C). Die so
abgekühlte
Schokolade wird sofort in Gussformen gefüllt, welche auf 26 °C geheizt
wurden und geschüttelt
werden, um Luftblasen zu entfernen, und nachfolgend bei 26 °C für 1,5 Std.
gehalten. Die gefüllten
Gussformen werden 30 Min. lang bei 10 °C aufbewahrt, um das Entfernen
der Schokolade aus den Gussformen zu erleichtern. Nach dem Entfernen
wird die Schokolade in Aluminiumfolie gewickelt.
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Beispiel II
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Eine
Menge zu walzendes Material (Zusammensetzung: minimaler Gesamtgehalt
an Kakao 25 % (davon wenigstens 6,7 % entfetteter trockener Kakao
und wenigstens 18 % Kakaobutter), wenigstens 21,5 % Milchbestandteile
(davon wenigstens 7,5 % Milch und wenigstens 46 Saccharose)) wird
in einem Ofen auf 55–60 °C erhitzt
(Mischung A). Anschließend
wird sie in einem Wasserbad von 36 °C abgekühlt auf 36 °C.
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Separat
werden 65,8 g Kakaobutter und 2,5 % Lecithin gemischt und auf 36 °C erhitzt
(Mischung B).
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Mischung
A und 54 g der Mischung B werden bei 36 °C vereinigt und auf 25 °C abgekühlt. Nach
30 Min. wird das in Gussformen gegossene Material abgekühlt auf
10 °C.
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Die
Zugabe von teilweise abgekühlter
Mischung B (oder wieder geschmolzenem Produkt bei wenigstens 30 °C) zu einer
Mischung A führt
zu Schokoladenprodukten, welche die selben wünschenswerten Fettschleier-Charakteristika
zeigen wie Schokolade, welche direkt aus Mischung A und Mischung
B erhalten wurde.
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Veröffentlichungen
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- 1) Schlichter-Aronhime, J. et al. Solidification and Polymorphism
in Cocoa Butter and the Blooming Problems, in Crystallization and
Polymorphism of Fats and Fatty Acids, Surfactant Science Series,
Bd. 31, Hrsg.: N. Garti and K. Sato , Marcel Dekker Inc., New York,
S. 363-393, (1988)
- 2) Loisel, C. et al. Dynamic Crystallization of Dark Chocolate
as Affected by Temperature and Lipid Additives in Journal of Food
Science 63 (1), S. 73–79,
(1998)
- 3) Seguine, E. S., Tempering, the inside story, Manufact. Conf.
71:117–125
(1991)
- 4) Bricknell J. et al. Relation of Fat Bloom in Chocolate to
Polymorphic Transition in Cocoa Butter, JAOCS, Bd. 75, Nr. 1, S.
1609–1615,
(1998)
- 5) Adenier, H. et al., Solidification and Polymorphism in Cocoa
Butter and the Blooming problems, Ind. Aliment. Bd. 4, S 315 (1978)
