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Die
vorliegende Erfindung betrifft die Herstellung essbarer Waren durch
Eintauchen von kalten Tauchkolben in schokoladenähnliche Masse, die unmittelbar
auf einem Transportband abgesetzt wird.
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Die
Vorrichtung gemäß der vorliegenden
Erfindung umfasst eine Halterung für wenigstens einen Kaltpresstauchkolben
mit Pressoberflächen,
wobei die Vorrichtung ein unteres Verschlussteil trägt, das nach
oben und unten relativ zum Band bewegbar ist und das ausgelegt ist,
während
des Pressens der Masse auf dem Transportband aufzuliegen und das einen
zentralen Führungskanal
für den
wenigstens einen Tauchkolben aufweist.
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Kaltpressen
von schokoladenähnlicher
Masse und Schokolade unmittelbar auf ein Transportband ist ein vergleichsweise
neues technisches Gebiet, welches zum Beispiel in
EP1356738A1 beschrieben
ist.
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Eine
der größten Herausforderungen
in diesem Gebiet betrifft die Anordnung der abgesetzten Masse auf
dem Transportband, so dass der Pressvorgang des Tauchkolbens das
best mögliche
Resultat ohne Restabfälle
auf dem Band und unter Herstellung einer vollständig geformten Ware erreicht.
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Eine
andere Herausforderung betrifft die Beherrschung des Ablegens der
Masse auf dem Transportband in dem Zeitraum nach dem Absetzen und bevor
der Tauchkolben diese in Form presst. Bis jetzt war es lediglich
möglich,
hochviskose Masse zu verwenden. Gering viskose oder flüssige Masse
verteilt sich einfach auf der Transporteinrichtung, bevor sie von
den Pressewerkzeugen erfasst wird.
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Allgemein
sind schokoladenähnliche
Massen Suspensionen nicht-fetthaltiger Partikel wie Zucker, Milchpulver
und Kakao-Feststoffe, die mit einem flüssigen Fettbestandteil verrührt sind.
Oft umfasst die Fettphase echte Kakaobutter bis zu etwa 30%, kann
aber genauso Ersatzstoffe umfassen. Solche Ersatzstoffe können in
der Form anderer Arten von fetthaltigen Ölen vorliegen. Schokoladensorten, bei
denen die Kakaobutter vollständig
oder teilweise durch andere Fette ersetzt wurde, werden handelsüblich oft
als Compound-Schokolade bezeichnet, bei der die Kakaobutter durch
Palmkernöl
ersetzt wurde. Aus 100% Fett in Form von Kakaobutter oder ähnlichem
als Verbundstoff hergestellte Masse ist ebenso möglich.
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Für die schokoladenartigen
Massen gemäß der vorliegenden
Erfindung ist es jedoch ausschlaggebend, dass die Fettphase unabhängig davon,
ob sie aus echter Kakaobutter oder Ersatzstoffen gebildet ist, in
der Lage ist, in stabile Kristallarten zu kristallisieren, wie zum
Beispiel die β-Kristalle,
die in echter Kakaobutter entstehen, wenn die Masse erstarrt.
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Die
schokoladenartige Masse wird in einen temperierten, flüssigen Zustand
gebracht und dann unmittelbar auf das Transportband aufgebracht.
Optional kann das Transportband geschüttelt werden, um eine gleichmäßigere Verteilung
der Schokoladenmasse zu erhalten.
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Wenn
die Masse eine Schokoladenmasse mit einem Anteil an echter Schokoladenmasse
ist, wird sie temperiert. Durch das Temperierverfahren wird die
Masse auf ungefähr
40–50°C gebracht,
wonach sie auf ungefähr
25–34°C gekühlt wird,
so dass die Kristallisierung ausgelöst wird. Dann wird die Masse
erneut ungefähr
0,5–2,0°C erwärmt, um
die meisten der instabilen Kristalle in der Masse wieder zu schmelzen,
wobei jedoch ein Gehalt an stabilen β-Kristallen erhalten bleibt,
die bei einer höheren Temperatur
schmelzen als die instabilen Kristalle. Die stabilen Kristalle werden
in der zum Absetzen fertigen Masse in einer Menge von typischerweise 0,01%–5%, bevorzugt
in einer Menge von 0,1%–2% bewahrt.
Die stabilen Kristalle könnten
bevorzugt von der βV-
oder der βIV-Art
sein.
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Nachdem
die Erstarrung der essbaren Waren bewirkt worden ist, können sie
mit einer zentralen Masse eines cremeartigen oder flüssigen Lebensmittels,
das sich von dem Material der Ware unterscheidet, gefüllt werden.
Die zentrale Masse könnte
eine alkoholhaltige Masse, eine zuckerhaltige Masse oder eine cremeartige
Fondantmasse sein, einfach jede zentrale Masse, die in der Schokoladenindustrie
bekannt ist. Schließlich
kann eine Schokoladendeckschicht zur Umhüllung der zentralen Masse aufgebracht
werden, wodurch eine Art von „Pralinen-ähnlicher" Ware geschaffen
wird. Falls die essbare Ware, die erfindungsgemäß hergestellt wird, flach oder plattenförmig, wie
eine Tablette, ist, könnte
ein Zentrum in der Form eines Kekses ebenso angeordnet sein.
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WO 98/30111 (Mars) offenbart
auch das Prägen
von Details oben auf überzogene
Produkte. Ein vorfabriziertes Zentrum wird durch Extrusion von Masse
und Schneiden in die gewünschte
Länge hergestellt.
Das riegelförmige
Zentrum wird dann auf einer Halterungsoberfläche angeordnet und dann mit der
Schokoladenmasse vor dem Prägen überzogen. Die
Offenbarung macht keine Angaben zu einem Absetzen von Schokolade
unmittelbar auf einem Transportband vor dem Überziehen, da die Offenbarung sich
ausschließlich
mit überzogenen
Produkten beschäftigt.
Die Offenbarung sagt auch nichts zu irgendwelchen Mitteln zum Absetzen
der Masse.
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Der
Stand der Technik äußert sich
jedoch nicht dazu, wie das Absetzen des Masseklumpens auf dem Transportband
justiert wird, so dass die Tauchkolben danach präzise den Masseklumpen umfassen
und zu gut definierten Schokoladenstücken ohne Restabfälle auf
der Transporteinrichtung pressen. Gemäß dem Stand der Technik, wie
er in
EP 1356748 A1 ,
EP 1356739 A1 ,
EP 1356740 A1 und
EP 1356741 A1 beschrieben
ist, werden die Masseklumpen auf dem Transportband mit einem wechselseitigen
Abstand abgesetzt, wonach die Transporteinrichtung sich weiter zum
Pressvorgang bewegt. Bei den vorbekannten Lösungen darf es keine Ruhestellung
geben, wenn die Kaltpresstauchkolben in Berührung mit dem Klumpen kommen
und sie in Form presst. Ansonsten wird die Restschokolade von den
Werkzeugen bei Seite gepresst und Schokoladenabfälle auf dem Band und unvollständige Waren geschaffen.
Dann kann mit diesen Verfahren des Standes der Technik lediglich
hochviskose Masse verwendet werden, ansonsten läuft die Masse einfach unkontrolliert
auf dem Transportband weg, bevor sie durch die Presswerkzeuge erfasst
wird.
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Ebenso
trifft der Stand der Technik keine Aussagen darüber, wie das Absetzen von gering
viskoser Masse oder flüssiger
Masse zu handhaben ist, so dass diese sicher durch die Presswerkzeuge
umfasst bleibt. Noch bietet der Stand der Technik Lösungen dazu
an, wie Waren mit mehr als einer Massensorte in derselben Ware hergestellt
werden.
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Die
erfindungsgemäße Lösung ist
dadurch gekennzeichnet, dass die Massenabsetzeinrichtung an der
Halterung der Vorrichtung befestigt ist und ein Düsenteil
mit einer Öffnung
zum Absetzen der Masse umfasst, wobei das Teil so ausgelegt ist,
dass es sich in der Bewegungslinie des Kaltpresstauchkolbens bewegt,
einen Klumpen der Masse an dem Band absetzt und sich danach wieder
vor dem nächsten Pressvorgang
zurückzieht.
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Hierdurch
wird erreicht, dass sowohl das Absetzen als auch das In-Form-Pressen
der Waren in derselben wechselseitigen Anordnung der Vorrichtung
und des Transportbands erreicht wird. Weder eine Verrückung noch
ein Versatz relativ zur erwünschten
Angriffslinie des Tauchkolbens zum abgesetzen Klumpen treten auf.
Die Vorrichtung verbleibt in Position während des Absetzen sowie während des
nachfolgenden In-Form-Pressens der Waren.
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Das
Verfahren ist wie folgt: das Transportband wird angehalten, und
das Düsenteil
mit der Öffnung
zum Absetzen der Masse bewegt sich in der Bewegungslinie des wenigstens
einen Kaltpresstauchkolbens, ein Klumpen der Masse wird an dem Band
angesetzt und das Düsenteil
wird wieder zurückgezogen.
Dann bewegt sich der Kaltpresstauchkolben nach unten, presst die
Masse in Form und bewegt sich wieder nach oben, so dass die Weiterbewegung
der Transportvorrichtung zur nächsten
Absetzposition eröffnet
ist.
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Gemäß einer
weiteren Ausführungsform
der Erfindung könnte
der Führungskanal
für den
wenigstens einen Kaltpresstauchkolben auch eine Öffnung in der Seite umfassen,
die für
den Durchgang des Düsenteils
in das Innere des Führungskanals
ausgelegt ist, und wobei der wenigstens eine Kaltpresstauchkolben
ausgelegt ist, dass er nach oben in eine Stellung zu bewegen ist,
in welcher die Pressoberflächen
sich über
der Öffnung
in der Seite des Kanals befinden, die für den Durchgang des Düsenteils
ausgelegt ist.
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Hierdurch
wird erreicht, dass die Masse durch das untere Verschlussteil bereits
umgeben wird, wenn sie abgesetzt wird. Dann, wenn die Masse auf
das Transportband trifft, wird ihre Bewegung außerhalb der durch das Verschlussteil
geschaffenen Begrenzung verhindert. Dann können auch stark flüssige Massen
in-Form-gepresst werden, sehr flüssige
Massensorten, bei denen es ansonsten nicht möglich wäre, diese auf sehr kleiner
Pressfläche
auf dem Transportband einzudämmen.
Diese sogenannten Ein-Schuß und
Dreifach-Schuß-Prinzipien
können
dann auch zum Absetzen der Masse verwendet werden. Dies eröffnet tatsächlich neue
Möglichkeiten bei
der Schaffung erwünschter
Waren, die mehr als eine Massesorte umfassen, für den Markt. Dies ist ein großer Vorteil,
wenn zwei oder drei verschiedene Sorten von Massen bei der Herstellung
der Waren verwendet werden sollen. Zum Beispiel wird beim Ein-Schuß-Absetzprinzip ein
großer
Tropfen an Masse mit einer äußeren, vollständig umgebenden Schicht
aus einer Massensorte und einem inneren Zentrum aus einer anderen
Massesorte in das Innere des unteren Verschlussteils vor dem Pressvorgang abgesetzt.
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Während des
Pressvorgangs behalten die Pressoberflächen ihre Temperaturen unter
der Erstarrungstemperatur der in-Form-zu-pressenden Masse bei.
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Danach
werden die Tauchkolben aus den essbaren Waren zurückgezogen,
die dann stabil in ihrer Form sind. Dass die Tauchkolben aus der
Schokolade ohne Verformung der berührten Oberflächen der
Waren herausgezogen werden können,
ist es notwendig, dass der äußere Teil
der Oberfläche,
die „Haut", der Schokoladenschicht
erstarrt ist und sich dadurch leicht zusammengezogen hat. Die Pressoberflächen sind
Hochglanzoberflächen,
welche sich dann auf die Oberflächen
der Waren übertragen,
die dann auch glänzend
sowie blank werden.
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Wenn
sie durch die Pressoberflächen
des Tauchkolbens verformt werden, sind die fertig hergestellten
Oberflächen
der Schokoladenwaren einfach ein identischer Abdruck der Geometrie
der Tauchkolbenpressoberflächen.
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Die
Schokolade erstarrt schnell unter Kristallisierung von ihrer Oberfläche, die
sich in Kontakt mit den Pressoberflächen des Presskolbens und dem unteren
Verschlussteil befindet, und nach innen durch die Schokoladenschicht.
Dadurch, dass sie in Kontakt mit den kälteren Pressoberflächen des Tauchkolbens
gezwungen wird, erstarrt die temperierte Schokolade und zieht sich
etwas an dem Teil zusammen, das sich in Kontakt mit den Pressoberflächen befindet,
wobei es sich von den Pressoberflächen löst. Entscheidend ist hierbei,
dass die temperierte Schokolade stabile Kristalle enthält, die
dazu führen,
dass sich die Schokoladenmasse nur etwas zusammenzieht, wenn sie
in Kontakt mit einer fortdauernd gekühlten Oberfläche erstarrt.
Eine erstarrte äußere „Haut" wird auf der in
Kontakt mit der Pressoberflächen
stehenden Schokolade erzeugt, wenn die Schokolade erstarrt und sich
etwas zusammenzieht, und dies reicht aus, dass sich die Schokolade
von den Tauchkolbenoberfläche
löst, wonach
der Tauchkolben zurückgezogen
werden kann. Die Pressoberflächen
sind Hochglanzoberflächen,
so dass für
eine verschwindende Reibung mit der Schokoladenmasse gesorgt ist,
wenn diese sich leicht während
des Zusammenziehens zusammenzieht. Der verbleibende oder innere
Teil der Schokoladenschicht muss dann nicht erstarrt sein, wenn
der Tauchkolben von seinem Kontakt mit der Schokolade zurückgezogen wird.
Die erstarrte „Haut" der Schokoladenschicht stellt
eine geometrisch stabile Geometrie der Ware sicher, obwohl Wärme im Innern
der Schokoladenmasse verbleibt, wenn der Tauchkolben von dem Kontakt
zurückgezogen
wird.
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Wenn
die Tauchkolben zurückgezogen
werden, bevor die Waren vollständig
erstarrt sind, dringt die von der Innenseite angelegte Wärme nicht
ganz durch die Schicht hindurch, bevor die Tauchkolben zurückgezogen
sind. Obwohl die Böden
der Waren, die in Kontakt mit dem Transportband stehen, in der äußeren „Haut" simultan mit der
erzwungenen Erstarrung von den Pressoberflächen der Waren, die in Kontakt
mit den Tauchkolben stehen, erstarrt sind, verbleibt immer noch
Wärme innen
in den Waren, wenn die Tauchkolben zurückgezogen sind. Das Innere
der Schokoladenwaren ist mehr oder weniger „lederartig", wenn die Tauchkolben
zurückgezogen sind.
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Jedoch
sollte Sorge getragen werden, dass die Wärme eingedämmt ist und dass es sicher
gestellt ist, dass das schnelle Abkühlen von den Pressoberflächen nicht
die ganzen Waren durchdringt, wie dick diese auch sein sollten.
Falls dies passiert, kann es zur Rissbildung in der Schokolade,
insbesondere an „scharfen" Ecken usw. oder
an Teilen mit variierender Dicke kommen. Die Kombination aus Temperatur
der Pressoberflächen
und deren Eintauchzeit in Kontakt mit der Schokolade bestimmt die tatsächlich durch
die Schokoladenmasse aufgenommene Wärmemenge. Offensichtlich muss
die Eintauchzeit verringert werden, wenn die Warendicke geringer
ist, wenn die Temperatur der Pressoberflächen im Wesentlichen konstant
gehalten wird.
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Die
Erfindung wird weiter anhand von bevorzugten Ausführungsformen
sowie den Figuren erläutert,
in welchen
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1 eine
schematische, perspektivische Ansicht einer Produktionslinie ist,
die die erfindungsgemäße Vorrichtung
umfasst,
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2 eine
schematische Schnittansicht des Teils der erfindungsgemäßen Vorrichtung
ist, welches die Halterung mit den Kaltpresstauchkolben und der
Massenabsetzeinrichtung umfasst,
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3 eine
schematische Schnittansicht des Teils der erfindungsgemäßen Vorrichtung
ist, welches die Halterung mit einem der Kaltpresstauchkolben und
dem Düsenteil
der Absetzeinrichtung umfasst, welches sich in zurückgezogener
Stellung befindet,
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4 der
in 3 gezeigten Ansicht entspricht, wobei die vorgerückte Stellung
gezeigt ist,
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5 der
in 4 gezeigten Ansicht entspricht, wobei Schokoladenmasse
auf dem Transportband abgesetzt wird,
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6 der
in 5 gezeigten Ansicht entspricht, wobei noch mehr
Schokoladenmasse auf dem Transportband abgesetzt ist,
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7 den
in den 5 und 6 gezeigten Ansichten entspricht,
wobei sich das Düsenteil
in der zurückgezogenen
Stellung befindet,
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8 der
in 7 gezeigten Ansicht entspricht, wobei nun der
Tauchkolben nach unten gedrückt
wurde, um das Kalt-in-Form-Pressen der Masse abzuschließen,
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9 der
in 8 gezeigten Ansicht entspricht, wobei nun die
Tauchkolben wieder angehoben sind und eine vollständig geformte
Ware sich auf dem Transportband befindet, und
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10 dieselbe
Ansicht ist, in einer Stellung nachdem eine Ein-Schuss-Ware gepresst
worden ist.
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Die
erfindungsgemäße Vorrichtung 1 ist schematisch
in 1 offenbart und zur Herstellung von Waren aus
Schokoladenmasse auf einem Transportband 2 angeordnet.
Das Transportband verläuft durch
einen Kühltunnel 3 mit
einem Eintrittsabschnitt 4. Das Transportband 2 könnte aus
einem Kunststoffmaterial oder einem Stahlmaterial hergestellt werden.
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Der
Transportgurt oder das -Band 2 verläuft durch den gesamten Kühltunnel 3 gemäß einem
bekannten „geschlossenen" oder „endlosen" Förderprinzip
und wird typischerweise durch Umlaufen von Antriebswalzen an den
Ende der Linie angetrieben.
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Eine
Kühleinheit 5 ist
zur Versorgung der Vorrichtung 1 mit gekühlter Luft
oder Kühlflüssigkeit, die
durch die Teile der Vorrichtung zirkuliert, um kalte Temperaturen
der Tauchkolben zu erreichen, vorgesehen. Ein Entfeuchter 6 ist
zur Versorgung der Vorrichtung 1 mit trockener Luft vorgesehen,
so dass eine Betauung in der Vorrichtung 1 vermieden wird.
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Die
Vorrichtung 1 umfasst eine Halterung 7 für wenigstens
einen Kaltpresstauchkolben 8 mit Pressoberflächen 9.
Die Vorrichtung trägt
auch ein unteres Verschlussteil 10, das nach oben und unten relativ
zum Band 2 bewegbar ist. Die Halterung 7 ist typischerweise
so in der Vorrichtung angeordnet, dass sie sich nach oben und unten
in Richtung des Bands von einer oberen Stellung, bei der sich das Verschlussteil 10 über dem
Band befindet und in einer untere Stellung bewegen kann, bei der
das untere Verschlussteil 10 auf dem Band 2 aufliegt.
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Das
untere Verschlussteil weist einen zentralen Führungskanal 11 für jeden
Tauchkolben 8 auf. Die Offenbarung in den 2–10 ist
einfach gehalten und von schematischer Natur, da eine große Vielfalt
an bekannten Steuer- und Verbindungsmitteln für die Anheb- und Absenkbewegungen
der Halterung 7 sowie für
die Bewegungen des Tauchkolbens 8 zur Anwendung kommen
können.
Es könnte sich
um hydraulische oder pneumatische Zylinder, Servomotoren oder mechanisch
in Eingriff stehende Zahlräder
handeln, die alle durch einen PLC oder einen Computer oder ein anderes
Steuermittel gesteuert werden.
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Die
Vorrichtung umfasst auch eine Massenabsetzeinrichtung 12,
die an der Halterung 7 befestigt ist, welche auch schematisch
in 2 offenbart ist. Die Absetzeinrichtung 12 umfasst
ein Düsenteil 13 mit
einer Öffnung 14 zum
Absetzen der Masse 15, welche auch in einem Trichter 16,
wie in 2 offenbart, oder in einem dezentral angeordneten
Behälter beinhaltet
sein könnte.
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In
den 3–10 sind
die wechselseitigen Stellungen zwischen dem unteren Verschlussteil 10 mit
den Tauchkolben 8 und der Absetzeinrichtung 12 schematisch
ohne irgendwelche Verbindungsmittel, um für die best mögliche Deutlichkeit
zu sorgen, dargestellt.
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In 3 ist
das untere Verschlussteil 10 in der oberen Stellung gezeigt,
und die Absetzeinrichtung 12 ist in der zurückgezogenen
Stellung gezeigt.
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In 4 ist
das untere Verschlussteil 10 abgesenkt, dass es auf dem
Kunststoffband 2 ruht und die Absetzeinrichtung 12 ist
in eine vorgerückte
Stellung bewegt, in welcher das Düsenteil 13 in die
Bewegungslinie des Kaltpresstauchkolbens 8 bewegt ist.
Dadurch werden das Beibehalten von wechselseitigen Stellungen zwischen
den Presswerkzeugen und der Absetzbetrieb erreicht.
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In
der Seite des Führungskanals 11,
d.h. in dem unteren Verschlussteil 10 ist eine Öffnung 17 für den Durchgang
des Düsenteils 13 in
den inneren Kanal 11, wie in 4 offenbart,
angeordnet. In der offenbarten Stellung des Düsenteils 13 ist der
Tauchkolben 8 nach oben in eine Stellung bewegt, in welcher
sich die Pressoberflächen 9 über der Öffnung 17 in
der Seite des Kanals 11 befinden.
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In 5 sind
dieselben Stellungen wie in 4 offenbart,
jedoch ist nun offenbart, dass eine Menge der Masse 15 durch
die Öffnung 14 in
dem Düsenteil 13 abgesetzt
wird. In 6 werden die wechselseitigen
Stellungen immer noch gehalten, und eine größere Menge der Masse ist auf
dem Band abgesetzt worden. Es ist immer noch deutlich offenbart,
wie die Innenoberflächen 18 des
unteren Verschlussteils 10 die Masse 15, die auf
dem Band 2 abgesetzt wurde, einhüllen und umgeben. Dann könnte die
Masse beliebige Viskosität
aufweisen und sogar Zutaten aufweisen. Die Möglichkeit, dass flüssige Masse
auf dem Band verläuft,
bevor die durch die Presswerkzeuge umgeben ist, ist vollständig eliminiert.
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In 7 wurde
die Absetzeineinrichtung 12 in die Offline-Stellung und
das Düsenteil 13 ist
aus der Öffnung 17 entfernt.
Das In-Form-Pressen der Masse kann nun durchgeführt werden.
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In 8 ist
offenbart, dass der Pressvorgang abgeschlossen ist, wenn der Tauchkolben 8 die
Masse in vollständigem
Eingriff mit den Oberflächen 18 des
unteren Verschlussteils 10 gepresst hat, so dass die Ware 19 vollständig ausgeformt
und fertig gestellt ist.
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In 9 ist
das untere Verschlussteil 10 in die obere Stellung angehoben
und die formgebenden Oberflächen 18 haben
die Ware 19 vollständig
verlassen. Das Transportband 2 bewegt die Reihe an Waren
nach links, so dass das Verfahren wieder von vorne beginnen kann
mit der Stellung, wie sie in 3 dargestellt
ist.
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In 10 ist
offenbart, wie eine Ware mit einem Ein-Schuss-Absetzverfahren hergestellt
wird. Ein Massetropfen mit einer äußeren Schicht 21 einer Massensorte
und einem inneren Zentrum 22 einer anderen Massensorte
wurde auf dem Band 2 abgesetzt, wobei danach der Pressvorgang
wie bei den vorhergehenden Figuren vonstatten ging. Der große Vorteil
ist, dass während
des Absetzen die zweischichtige Masse sicher von den formgebenden Oberflächen 18 des
unteren Verschlussteils 10 umgeben ist, auch wenn die Masse
sehr flüssig
ist. Nach dem Absetzen wird der Pressvorgang in schneller Weise
ohne irgendeine intermediäre
Positionierung durchgeführt.