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Die
vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung von
Süßwaren auf
Zuckerbasis.
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Süßwaren auf
Zuckerbasis sind beispielsweise Gummis, Gelees, Hartkaramellen,
Weichzuckerprodukte, Süßwaren auf
Fett- und Milchbasis, wie beispielsweise Sahnebonbons, Fondants,
Fudges und Karamellen. Gummis und Gelees sind Süßwaren auf Hydrokolloidbasis.
Die Auswahl des Hydrokolloidsystems ermöglicht beträchtliche Texturmodifikationen.
Beispiele für
Gummis und Gelees sind: Weingummis, Hartpastillen, weiche und geschäumte Gummis,
Fruchtleder, Zitronenscheiben, Geleefrüchte, Gummibären, Geleebabies
usw..
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Herkömmlicherweise
werden Süßwaren auf Zuckerbasis
dadurch hergestellt, daß man
eine fluide Masse mit mittlerem bis hohem Feststoffgehalt von 60
bis 80 TS (TS: Gesamtfeststoffe; "total solids") aus einer Flüssigkeit oder einer Aufschlämmung von Bestandteilen
von Süßwaren einschließlich Zucker, ggf.
Hydrokolloid, Fett und Milchfeststoffen usw. herstellt und danach
die Masse in Formen gießt,
die üblicherweise
einen Puder enthalten. Die Flüssigkeit wird
aus einem Zuckersirup hergestellt. Der Zuckersirup wird beispielsweise
dadurch hergestellt, daß man
die Zutaten abmißt
und sie vermischt, um eine kaltgemischte dünne Flüssigkeit herzustellen. Die dünne Flüssigkeit
wird solange erhitzt, bis die Zutaten vollständig aufgelöst sind. Die dünne Flüssigkeit wird
eingekocht durch Kochen in einer offenen Pfanne, in einem Jet-Cooker,
in einem Rohrwendelkocher, einem Platten- oder Rohr-Wärmetauscher
oder in einem Kochextruder. In Abhängigkeit von der Kochausrüstung, der
Formulierung der Zutaten und der Konzentration bei der Formgebung
variiert der Betrieb.
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Das
Pudergießverfahren
wird dazu verwendet, den Feuchtigkeitsgehalt des Endprodukts zu
vermindern und dem Produkt seine endgültige Konfiguration zu verleihen,
nachdem die dünne
Masse gekocht wurde. Das Pudergießverfahren schließt ein: Erzeugen
von Formvertiefungen in Stärkepuder,
Eingießen
der gekochten Masse oder dünnen
Masse in die Formen, um die Süßwarenprodukte
zu formen. Anschließend
werden die Formen entfernt, und werden in einen Trockenofen gegeben,
um den gewünschten
Feuchtigkeitsgehalt zu erreichen. Die Trocknungszeit in dem Ofen
beträgt
im Allgemeinen bis zu mehreren Tagen, und zwar in Abhängigkeit
von dem zu trocknenden Produkt. Der Feuchtigkeitsgehalt der gekochten
Masse liegt wesentlich höher
als derjenige Gehalt, der für
das Endprodukt erhalten wird; typischerweise zwischen 20 bis 35
% Feuchtigkeitsgehalt, während
der endgültige
Feuchtigkeitsgehalt zwischen 10 und 20 % liegt. Diese Technik der Herstellung
ist auch allgemein bekannt als das Mogul-System. Diese Technik ist
das Herstellungsverfahren, das herkömmlicherweise für die Herstellung von
Süßwaren auf
Hydrokolloidbasis mit einem hohen Feststoffgehalt verwendet wurde;
d.h. von mehr als 80 % Feststoffe.
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Ein
Pudergießverfahren
kann auch dazu verwendet werden, andere Zuckersüßwarenmassen mit einem hohen
Feststoffgehalt zu formen, beispielsweise hoch eingekochte Zuckermassen,
typischerweise bis zu 5 % Feuchtigkeit, Zuckerfondantmassen, typischerweise
bis zu 10 % Feuchtigkeit, oder weniger stark eingekochte Karamell-,
Fudge- oder Kaumassen, typischerweise bis 12 % Feuchtigkeit.
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GB 2 249 934 A betrifft
ein Verfahren unter Verwendung der Pudergießtechnik.
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Das
herkömmliche
Pudergießverfahren,
wie es oben kurz beschrieben wurde, ist kostenaufwendig, und aufgrund
der Lagererfordernisse zeitaufwendig, energie- und arbeitsaufwendig.
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Eine
andere Technik ist als puderloses Gießen bekannt. Das puderlose
Gießen
wird manchmal dazu verwendet, unterschiedliche Typen von Süßwaren herzustellen.
Beispielsweise können
Süßwaren auf
Hydrokolloidbasis mit einem Feststoffgehalt von weniger als 85 %
hergestellt werden. Es sind auch hoch eingekochte Süßwaren mit
einem höheren Feststoffgehalt
erreichbar. Bei diesem Verfahren weist die gekochte Masse den gleichen
Feststoffgehalt auf wie das endgültige
geformte Produkt. Die Süßwarenmasse
wird in eine Reihe von Teflonbeschichteten Formen oder flexiblen
Siliconkautschuk- oder Metall-Formen gegeben, die mit einem Trennmittel
ausgesprüht
wurden. Es sind üblicherweise spezielle
Auswurfmittel erforderlich, um eine Entformung der geformten Massen
sicherzustellen. Die Formen werden dann üblicherweise durch einen Kühltunnel
geleitet. Nach diesem Verfahren kann ein weiter Bereich von Süßwaren hergestellt
werden, wie beispielsweise weiche Weingummis, Gummibären, Hartzucker-Süßwaren,
Weichzucker-Süßwaren,
Karamellen, Fondants, Fudges, usw..
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Das
puderlose Gießen
hat einen Anwendungsbereich, der auf Süßwaren beschränkt ist,
die eine begrenzte Anzahl von Hydrokolloiden mit Schnellhärt-Eigenschaften
enthalten, wie beispielsweise Pektin, um auf diese Weise eine Entformung bei
dem raschen Abkühlen
zu ermöglichen,
das in Metallformen möglich
ist. Das Verfahren ist für
eine große
Mehrzahl von Hydrokolloiden, wie beispielsweise Gelatine und Stärke, die,
wenn sie als einziges Hydrokolloid verwendet werden, nur langsam
härten, weniger
geeignet. Es ist auch schwierig, sauber in die Formen zu vergießen, und
zwar aufgrund der hohen Viskosität
dieser Hydrokolloidflüssigkeiten
von niedrigem Feuchtigkeitsgehalt. Die Entformung kann ebenfalls
ein Problem sein, es sei denn, es werden ausreichend Formtrennmittel
verwendet. Die Auswahl des Formtyps ist ebenfalls kritisch. Im Allgemeinen
sind relativ flexible Formen erforderlich, da sie die Freigabe der
geformten Masse erleichtern.
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Zusätzlich ist
das puderlose Gießen
für die Herstellung
von Süßwaren auf
Hydrokolloidbasis mit einem relativ geringen Feststoffgehalt geeignet.
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Ein
anderes Verfahren zur Herstellung von Süßwaren ist beschrieben in
US 3 908 032 A ,
bei dem im Prozeß der
Konzentrierung ein Dünnschichtkondensator
verwendet wird. Dieses Verfahren ist zur Herstellung von Weichbonbons
sehr üblich.
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Die
Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht darin, ein Verfahren
zur Herstellung von Süßwaren auf
Zuckerbasis vorzuschlagen, das die oben erwähnten Nachteile der bekannten
Verfahren überwindet.
Insbesondere ist eine Aufgabe der Erfindung, die Möglichkeit
zu schaffen, eine große
Bandbreite von Süßwaren auf
Zuckerbasis mit einem geeigneten Feststoffgehalt herzustellen, der
eine leichte Formung ermöglicht.
Eine weitere Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht darin, ein
Verfahren zur Herstellung von Süßwaren auf
Zuckerbasis aus einem weiten Bereich von Hydrokolloiden ohne besondere
Aushärtprobleme
vorzuschlagen. Eine weitere Aufgabe der Erfindung besteht darin,
ein Verfahren zur Herstellung von Süßwaren mit einem weiten Bereich
an Feststoffgehalt vorzuschlagen. Eine weitere Aufgabe der Erfindung
besteht darin, Süßwaren auf Zuckerbasis,
insbesondere Hydrokolloid-Zucker-Süßwaren, auf eine sauberere
und wirtschaftliche Weise herzustellen, wobei man gleichzeitig Energie
und Arbeitszeit einspart. Eine weitere Aufgabe der Erfindung besteht
darin, die extremen Viskositäten
zu handhaben, die während
der Einkochzeit auftreten können,
was üblicherweise
zu Fließ-
und Blockierungsproblemen führt.
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Weitere
Vorteile der vorliegenden Erfindung sind ebenfalls festzuhalten,
wie beispielsweise die Möglichkeit,
einen großen
Bereich von Rezepturen zur Anwendung zu bringen. Beispielsweise
können heilstoffhaltige
Süßwaren hergestellt
werden, ohne die Gefahr einer Kontamination aufgrund des zurückgeführten Puders,
wie es bei dem herkömmlichen Puder-Formgießverfahren
der Fall ist.
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Zu
diesem Zweck betrifft die Erfindung ein Verfahren zur Herstellung
von Süßwaren auf
Zuckerbasis, das umfaßt
- (a) ein schonendes Auflösen von Süßwarenzutaten, um eine dünne Süßwarenmasse
herzustellen,
- (b) Konzentrieren der dünnen
Masse auf Süßwarenbasis
auf unterhalb des erforderlichen endgültigen Feststoffgehalts durch
Aufbringen der dünnen
Masse auf eine erste heiße
Oberfläche
mit einer ersten Temperatur, und anschließend Bewegen der Masse auf
eine zweite heiße
Oberfläche mit
einer zweiten Temperatur unter Abstreifen der konzentrierten Masse,
bis der gewünschte
Feststoffgehalt erreicht wurde.
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Demzufolge
schlägt
das Verfahren vor, statt die Masse einer einzigen Einkochphase zu
unterwerfen, den Kochzyklus in getrennte Erhitzungsphasen aufzuteilen,
die es ermöglichen,
die Herstellung von Süßwaren mit
dem gewünschten
Feststoffgehalt zu erreichen und die Probleme zu eliminieren, die
im Allgemeinen mit dem extremen Viskositätsanstieg verbunden sind, zu
dem es kommt, wenn die Stärken
auf einen endgültigen
Gesamtfeststoffgehalt in einer einzigen Einkochstufe eingekocht
werden. Insbesondere ermöglicht
das Verfahren eine große
Auswahl von Form- und Ausbringtechniken, und das Puder-Formgießverfahren
ist nicht länger
nötig.
Die Eliminierung der Ausrüstung
zur Puder-Handhabung vermindert den Kapitaleinsatz, eine kostenaufwendige
Lagerkapazität
und gewährleistet
eine saubere staubfreie Produktion.
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Gemäß einer
bevorzugten Ausführung
ist während
des Konzentrierens die zweite Temperatur der zweiten heißen Oberfläche höher als
die erste Temperatur der ersten heißen Oberfläche.
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Phase
(a) ist eine Vorbereitungsstufe, die erforderlich ist, um die Zutaten,
d.h. Zucker und Gummi, gemeinsam aufzulösen. Diese Phase kann eine Erhitzungsstufe
beinhalten, wenn der Zucker und der Gummi schonend gemeinsam aufgelöst werden.
Gemäß einer
Alternative kann das Auflösen
unter relativ kalten Bedingungen erfolgen.
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Phase
(b) ermöglicht
es, den Feststoffgehalt der Süßwarenmasse
abgestuft zu steuern und das Geliermittel durch Hydratisierung zu
aktivieren, bevor es zur Formgebung kommt. Ein Vorkochen unter schonendem
Abstreifen wird in einer ersten Phase durchgeführt, bevor der endgültige Feststoffgehalt erreicht
wird. In dieser ersten Phase wird ein Verkochen der Feuchtigkeit
mit einer wenigstens 65 %-igen, vorzugsweise 75 %-igen Vollständigkeit
erreicht. Die Endkonzentration wird in einer zweiten Phase erhalten,
in der die Masse auf die Einkochtemperatur gebracht wird, um das
endgültige
Verkochen für
den benötigten
Festphasengehalt zu erreichen.
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Vorzugsweise
umfaßt
Phase (b) das Abziehen des Überschusses
an Feuchtigkeit durch Anlegen eines Unterdrucks. Unterdruck trägt dazu
bei, daß das
Wasser entfernt wird, d.h. die Feuchtigkeit kann abgezogen und an
die Atmosphäre
abgegeben werden. Es führt
dazu, daß die
Verweilzeit vorteilhaft verkürzt
werden kann, daß die
Temperatur genauer gesteuert werden kann und eine Zuckerinversion
vermindert werden kann. Als Zuckerinversion ist im Allgemeinen eine
Reaktion bekannt, die zum Aufbrechen einer Ose in zwei einfachere
Zucker führt.
Eine Inversion kann unerwünscht
sein, da sie die Endmerkmale modifizieren kann, die für die Süßware gewünscht werden.
Ein Vakuum hält
auch einen Abbau der Hydrokolloide minimal.
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Das
Endergebnis besteht darin, daß es
kein unbedingtes Erfordernis mehr gibt, einen Puder während der
anschließenden
Formgießstufe
zu verwenden, da die Süßwarenmasse
in der Lage ist, bei einer relativ niedrigen Temperatur bei dem gewünschten Feststoffgehalt
auszuhärten.
Das vermindert auch alle Ofen- und Speicher-Flächen und vereinfacht das Trockenkandieren
des Zuckers. Die Erfindung ermöglicht
es, den Einsatz des Pudergießens
einzuschränken
oder in gewissen Fällen
sogar ganz zu eliminieren. Wenn ein Pudergießformen noch verwendet wird,
kann eine signifikante Verminderung der Zykluszeit der Ofenbehandlung
erhalten werden. Die Probleme, auf die man bei einem einphasigen
Einkochen üblicherweise
trifft, werden ebenfalls entsprechend gelöst, wie beispielsweise diejenigen,
die mit der extremen Viskositätszunahme
verbunden sind, wenn die Stärken
auf den endgültigen
Feststoffgehalt eingekocht werden.
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Gemäß einer
bevorzugten Ausführungsform umfaßt (b) das
Anwenden eines variablen Scherens während der Abstreif- und Wischoperationen.
Diese Variation hat eine positive Wirkung auf den Grad des Wärmeaustauschs
und die Turbulenz der Süßwarenmasse
und gestattet es so, den gewünschten
Grad der Feuchtigkeitsverdampfung rascher zu erreichen.
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Gemäß einer
bevorzugten Ausführungsform umfaßt (b) das
Konzentrieren der Masse durch die gleichmäßige Verteilung der Masse auf
der ersten heißen
Oberfläche
bei Temperaturen, die zwischen 90 und 110°C liegen, wobei man ein Abstreifen
und Wischen anwendet, und dann das Bewegen der Masse auf eine zweite
heiße
Oberfläche
mit einer Temperatur, die zwischen 100 bis 120°C liegt, um so einen endgültigen Feststoffgehalt
von wenigstens 75 Gew.-%, vorzugsweise wenigstens 80 Gew.-%, zu erreichen.
Es ist darauf hinzuweisen, daß die
Temperaturbereiche weitgehend von der Rezeptur, dem gewünschten
Feststoffgehalt und Druck abhängen.
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Nach
dem erfindungsgemäßen Verfahren umfaßt (a) ein
Erhitzen der dünnen
Masse auf eine maximale Temperatur von 105°C. Ein schonendes Erhitzen ist
wichtig, um ein gutes Auflösen
der Hydrokolloide in dem flüssigen
Medium zu erhalten, während
man gleichzeitig vermeidet, daß während dieser Operation
die Stärke
verkleistert, oder vermeidet, daß wärmeempfindliche Mittel abgebaut
werden. Es ist ferner bevorzugt, insbesondere bei einer stärkehaltigen
Süßware, daß das Verfahren
außerdem
einen Schritt der Hydratisierung und des Vorkochens der dünnen Masse
unter hohen Druck beinhaltet, bevor man die dünne Masse in (b) konzentriert.
Dafür umfaßt das Vorkochen
die Injektion von Direktdampf in einer kurzen Zeit, um eine Temperatur
auf wenigstens 120°C
unter einem Druck, der von 2 bis 5 bar liegt, zu erhöhen. Die
Druck- und Temperaturniveaus sind so angepaßt, daß die Stärke ausreichend befeuchtet
wird und eine Verkleisterung der Stärkekörner bewirkt wird.
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Gemäß einer
speziellen Ausführungsform der
Erfindung umfaßt
(b) die Zugabe einer zusätzlichen
Menge an Hydrokolloid. Beispielsweise kann die Zugabe von Hydrokolloid
zwischen zwei Verdampfungsniveaus erfolgen. Gemäß einer Alternative kann die
Zugabe von Hydrokolloid zwischen dem Vorkochen und den Eindampfoperationen
erfolgen. Vorzugsweise wird Gelatine zugesetzt, da keine Notwendigkeit
besteht, daß man
die Gelatine einer Vorkochstufe unterzieht, wenn sie mit anderen
Hydrokolloiden vermischt wird. Die Zugabe von Gelatine auf dieser
späteren
Stufe löst
auch einige der Probleme eines Gelatineabbaus, zu dem es bei den
herkömmlichen
Einkochverfahren üblicherweise
kommt.
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Gemäß einer
bevorzugten Ausführungsform besteht
(b) im Konzentrieren der Zucker-Hydrokolloid-Masse bis zu einem
Grad von wenigstens 75 %, vorzugsweise zwischen 85 und 90 % an Feststoffen. So
wurde tatsächlich
gefunden, daß gemäß einem Aspekt
der vorliegenden Erfindung das Verfahren besonders geeignet war
zur Herstellung von Produkten auf Zuckerbasis, die nach irgendeiner
Gießformtechnik
geformt werden können
(Gießen,
Ablegen, Injizieren, Überschichten,
Extrusion, ...), die herkömmlicherweise
nur in Puderformen geformt wurden.
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Gemäß einer
anderen bevorzugten Ausführungsform
beinhaltet das Verfahren die anschließende Stufe der Formung der
Masse auf Zuckerbasis zu einer Vielzahl von individuellen Süßwaren dadurch, daß man sie
durch einen Satz von gekühlten
Formwalzen hindurchführt.
Es ist ein bedeutender Vorteil des erfindungsgemäßen Verfahrens, daß es eine
rasche Formgebung der Süßwaren ermöglicht,
und zwar im Gegensatz zu der langwierigen Technik mit Puderformen.
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Eine
Vorrichtung zur Durchführung
des Verfahrens wie es oben beschrieben wurde umfaßt eine Verdampfungsapparatur,
die umfaßt:
ein
internes Verdampfungsgehäuse;
eine
Zuführeinrichtung,
die dafür
sorgt, daß die
Masse innerhalb des Verdampfungsgehäuses vorliegt;
wobei das
interne Verdampfungsgehäuse
in wenigstens zwei Verdampfungsabschnitte unterteilt ist, und zwar
einen oberen Verdampfungsabschnitt und einen unteren Verdampfungsabschnitt,
von denen jeder seine eigenen spezifischen Form- und/oder Erhitzungsmerkmale aufweist
und von denen jeder einen Satz von speziellen Abstreifelementen
aufweist.
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Eine
derartige Anordnung ermöglicht
es, die Verdampfungsbedingungen, d.h. insbesondere die Bedingungen
des Erhitzens und die mechanischen Bedingungen, mit Hilfe der Apparatur
an die allmähliche
Veränderung
der Viskosität
der Süßwarenmasse anzupassen,
so daß man
sowohl Blockierungsprobleme vermeidet und ein gewünschtes
Ausmaß der Konzentration
in der Endmasse erreicht. Zu diesem Zweck sorgt die Verdampfungsapparatur
für einen schrittweise
ablaufenden Verdampfungsprozeß der Masse,
so daß der
gewünschte
Feststoffgehalt in wenigstens zwei getrennten Stufen erreicht wird,
ohne das Gelierpotential der Rezeptur zu zerstören.
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Vorzugsweise
wird der obere Verdampfungsabschnitt auf einen Temperaturbereich
eingeregelt, der niedriger ist als der Temperaturbereich im unteren
Verdampfungsabschnitt. Dadurch kann die Masse einer ersten schonenderen
Erhitzungsphase unterzogen werden, die zu einem Abführen des
Feuchtigkeitsüberschusses
an die Atmosphäre
in dem ersten Verdampfungsabschnitt führt, und dann einer zweiten
stärkeren
Erhitzungsphase, die in dem zweiten Verdampfungsabschnitt durchgeführt wird,
so daß der
gewünschte
Feststoffgehalt erreicht wird.
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Vorzugsweise
werden Mittel zum Anlegen eines Unterdrucks innerhalb des internen
Verdampfungsgehäuses
vorgesehen, so daß ein
rascheres Abführen
der Feuchtigkeit aus der Verdampfungsapparatur an die Atmosphäre gefördert wird.
Ein Unterdruck gestattet es ferner, die Verweilzeit in der Verdampfungsapparatur
zu vermindern. Er verhindert auch eine Zuckerinversion und hält den Abbau
der Hydrokolloide minimal, wenn Hydrokolloide in der Masse vorhanden
sind, wobei trotzdem die Viskositätszunahme berücksichtigt
wird.
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Vorzugsweise
sind die beiden Verdampfungsabschnitte durch einen Zwischenabschnitt
mit einer im Wesentlichen abgeschrägten Konfiguration getrennt,
der den oberen Verdampfungsabschnitt mit dem unteren Verdampfungsabschnitt
verbindet. Der Zwischenabschnitt hat die Funktion, eine Übergangsrampe
für die
Bewegung der Masse in den letzten Verdampfungsabschnitt darzustellen.
Er ist ferner der bevorzugte Ort für die Zugabe neuer wärmeempfindlicher
Zutaten und zur Kontroll-Temperaturmessung.
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Gemäß einer
spezifischen Anordnung weisen sowohl der obere Verdampfungsabschnitt
als auch der untere Verdampfungsabschnitt im Wesentlichen zylindrische
Konfigurationen auf, wobei der untere Verdampfungsabschnitt einen
Durchmesser aufweist, der geringer ist als der Durchmesser des oberen
Abschnitts. Diese Verminderung der Größe im unteren Teil der Verdampfungsapparatur
ermöglicht
ein kontinuierlicheres und wirksameres Abstreifen dadurch, daß man das
Drehmoment begrenzt, das auf die zentral angetriebenen Abstreifelemente durch
das Produkt ausgeübt
wird, während
das Produkt zunehmend dicker wird.
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Vorzugsweise
umfaßt
die Verdampfungsapparatur außerdem
einen vierten untersten Abschnitt, der sich direkt an den unteren
Verdampfungsabschnitt anschließt,
der eine abgeschrägte
Konfiguration aufweist; dieser untere Abschnitt weist ein schraubenförmiges rotierendes
Teil auf, das im Hinblick auf eine Ausgabe der konzentrierten Masse
aus dem Verdampfer wirkt. Eine derartige Anordnung am Ende des Verdampfers
nimmt Teil am kontinuierlichen Transport des Produkts in Richtung
der Formvorrichtung und vermindert die Probleme eines Blockierens
der konzentrierten Masse im unteren Teil des Verdampfers aufgrund
einer erhöhten
Viskosität. Stärker bevorzugt
ist das schraubenförmige
rotierende Element ein Spiralbandförderer. Zusätzlich kann eine Abzugspumpe
mit Vorteil an den Ausgang des Verdampfers angefügt werden.
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Die
Vorrichtung umfaßt
außerdem:
einen
Plattenwärmeaustauscher,
dem die kaltgemischte dünne
Masse zugeführt
wird, um sie schonend auf eine maximale Temperatur von 105°C zu erwärmen;
einen
Jet-Cooker, in dem die heiße
Masse bei einem Druck bis zu 5 bar bei einer Temperatur bis zu 150°C gekocht
wird.
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Sowohl
in dem Plattenwärmeaustauscher als
auch in dem Jet-Cooker
wird die Masse, in Abhängigkeit
von ihrem Siedepunkt, üblicherweise
unter einem Druck behandelt, der höher als Atmosphärendruck
ist, damit die gewünschten
Temperaturniveaus erreicht werden können und folglich die Zykluszeiten
minimal gehalten werden.
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Die
Vorrichtung umfaßt
vorzugsweise auch eine Formvorrichtung mit einem Satz von Formwalzen,
in denen die Hydrokolloidmasse zu einer Vielzahl von individuellen
Süßwarenprodukten
geformt wird, sowie eine Kühleinrichtung,
die stromab der Formwalzen angeordnet ist.
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Vorzugsweise
weist die Kühleinrichtung
einen Kühltunnel
auf, unter den ein Kühlmittel
eingespritzt wird, das eine Flüssigkeit
wie beispielsweise eine Salzlauge oder ein flüssiges Gas wie Stickstoff sein
kann.
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Die
Vorrichtung kann außerdem
einen Mischer zum Anfärben
und/oder Aromatisieren der Hydrokolloidmasse umfassen, der zwischen
der Verdampfungsapparatur und der Formeinrichtung angeordnet ist.
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Die
Vorteile und speziellen Merkmale der vorliegenden Erfindung werden
aus der nachfolgenden detaillierten Beschreibung klar, die, in Verbindung
mit den Figuren, bevorzugte Ausführungsformen
der vorliegenden Erfindung offenbart.
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Die
Figur ist eine schematische Illustration der Einrichtung zur Durchführung des
erfindungsgemäßen Verfahrens.
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Im
Hinblick auf die Einrichtung zur Durchführung des Verfahrens der vorliegenden
Erfindung, die in der beigefügten
Figur illustriert ist, wird eine Menge an Zutaten, die Wasser, Kohlenhydrate
(oder Zucker) und Hydrokolloide (oder Gummen) einschließt, einem
Vorratsbunker 10 zugeführt.
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Im
Kontext der vorliegenden Erfindung umfassen Zucker die folgende
nicht erschöpfende
Gruppe von: Saccharose, Fructose, Glucose, Dextrose, Lactose und
Derivat-Osen, Stärkehydrolysatsirupe und
Maltodextrine, Kohlenhydratalkohole wie Sorbit, Xylit usw.. Zucker
können
in irgendeiner geeigneten Form zur Verfügung gestellt werden, wie beispielsweise
als Granulate, Stückchen,
Streuzucker, Puderzucker, Flüssigkeit,
Molassen usw..
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Im
Kontext der vorliegenden Erfindung umfassen die Hydrokolloide die
folgende nicht erschöpfende
Gruppe von: Stärke,
Pektin, Agar Agar (Agarose), Gelatine, Gummi arabicum, Xanthangummi,
Gellangummi, Carrageenan, derivatisierte und modifizierte Stärken usw..
Es können
auch verschiedene andere Zutaten zugesetzt werden, wenn nötig, wie beispielsweise
Nicht-Hydrokolloid-Geliermittel, Öle, Genußsäuren wie Zitronensäure, Apfelsäure, Weinsäure usw..
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Die
Zutaten können
in einem kalten oder alternativ in einem vorerhitzten Zustand zugesetzt
werden, um das Auflösen
zu begünstigen.
Der Vorratsbunker enthält
eine Mischeinrichtung, um ein im Wesentlichen flüssiges Medium aus einer dünnen Mischmasse
oder einem Sirup zu liefern.
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In
einem ersten Betriebsschritt wird die dünne Mischmasse einer Vorerwärmungsapparatur
zugeführt;
z.B. einem Plattenwärmetauscher 20,
und zwar mit Hilfe einer Pumpe 50. Die dünne Mischmasse
wird einer Phase eines allmählichen
Erhitzens unterzogen, damit sie eine Temperatur erreicht, die ausreicht,
damit die löslichen
Zutaten, insbesondere Zucker, sich vollständig in der dünnen Masse
auflösen. Im
Allgemeinen beträgt
die Temperatur etwa 90°C
für 60
s. Die Temperatur darf 105°C,
vorzugsweise 100°C,
unter einem leichten überatmosphärischen Druck
nicht überschreiten,
um zu verhindern, daß es in
einer frühen
Stufe des Verfahrens zu einer Gelbildung kommt.
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Aus
der Vorerhitzungsvorrichtung wird die dünne Masse durch einen Jet-Cooker 30 geführt, in dem
Direktdampf in die dünne
Masse injiziert wird, damit diese einer Vorkochphase unter einem
Druck unterzogen wird, der bei einer Temperatur von 110 bis 150°C innerhalb
von 5 bis 10 s von 2 bis 5 bar beträgt. Dieser Schritt ist wichtig,
um zu bewirken, daß die
Stärkekörner durch
Hydratation ordnungsgemäß verkleistern.
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Eine
geringfügige
Teilmenge der dünnen Masse
wird während
der Vorerhitzungsphase oder der Phase des Düsenkochens in den Mischstutzen zurückgegeben,
um die Auflösung
der festen Zutaten zu erleichtern, die in den Bunker gegeben werden, um
die dünne
Mischmasse herzustellen.
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Anschließend wird
die vorgekochte dünne Masse
unter Druck dem spezifischen Abstreifverdampfer 4 der vorliegenden
Erfindung zugeführt,
der so gestaltet ist, daß er
eine kontrollierte und allmählich
bewirkte Konzentrierung der Feststoffe der fertigen Masse vor der
Formgebung liefert. Der unter Druck stehende Düsenstrahl der dünnen Masse
tritt in ein inneres Verdampfungsgehäuse ein, das einen ersten oberen
Kochabschnitt 40 aufweist. Die dünne Masse wird durch eine Düsenanordnung 44 geliefert, die
ordnungsgemäß so orientiert
ist, daß sie
direkt auf der Innenoberfläche
des Abschnitts 40 gespritzt wird. Beispielsweise umfaßt die Düsenanordnung eine
Vielzahl von Düsen,
von denen jede auf die Innenwand des oberen Abschnitts in verschiedenen Richtungen
zielt, so daß ein
Film einer dünnen
Masse gebildet wird, der gleichmäßig auf
der Oberfläche des
Abschnitts verteilt ist. Der erste obere Abschnitt weist eine im
Wesentlichen zylindrische Form auf und einen relativ großen Durchmesser,
um auf diese Weise eine große
Verdampfungsfläche
zu schaffen. Der Feuchtigkeitsüberschuß wird am
Kopf des kuppelförmigen
oberen Endes des Verdampfers abgezogen. Die inneren Oberflächen des
ersten oberen Abschnitts werden von unabhängigen Wischern 45 abgeschabt
und abgewischt, deren Abmessungen, d.h. Länge und Radius, geeignet an
die Größe des Abschnitts
angepaßt
sind. Die Wischer in der Apparatur sind alle an eine zentrale Wellenanordnung
montiert und daran befestigt, die sich über die Höhe des Verdampfungsgehäuses erstreckt.
Die zentrale Wellenanordnung wird von Motoren angetrieben, die auf
der Oberseite des Verdampfungsgehäuses angeordnet sind.
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Die
Masse bewegt sich nach unten in einen Zwischenabschnitt 41 mit
einer im Wesentlichen konischen Konfiguration, der es der Masse
erlaubt, auf die Oberfläche
der unteren Stufe des Verdampfers zu fließen. Die Neigung des Abschnitts
ermöglicht
es vorteilhafterweise, den Film der Masse zu verlangsamen. Der Zwischenabschnitt
weist ebenfalls einen Satz von Abstreifern oder Wischern auf, der
an seine Geometrie und Größe angepaßt ist.
Es besteht keine Notwendigkeit, auf dieser Stufe ein Kochen durchzuführen. Die
Temperatur der hindurchtretenden Flüssigkeit kann einfach überwacht
werden. Zu diesem Zeitpunkt ist die Hauptmenge des Verkochens der Feuchtigkeit
erfolgt. Erforderlichenfalls kann eine zusätzliche Menge an temperaturempfindlichen
Hydrokolloiden, Färbe-
oder Aromatisierungsmitteln oder Zusätzen mit Vorteil auf dieser
Stufe zugesetzt werden. Beispielsweise kann mit Vorteil Gelatine
zugesetzt werden.
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Die
Masse bewegt sich nach unten in die letzte Einkochstufe in den unteren,
im Wesentlichen zylindrischen Abschnitt 42, der einen geeignet
angepaßten
Satz von Abstreifelementen 47 aufweist. Der Durchmesser
des unteren Verdampfungsabschnitts 42 ist wesentlich geringer
als der Durchmesser des ersten oberen Abschnitts 40. Während dieser
Stufe wird die viskosere Masse weiter auf eine höhere Temperatur erhitzt und
zentrifugal mit der korrekten Schergeschwindigkeit abgestreift,
die für
die höhere Viskosität erforderlich
ist, ohne daß die
Gelstruktur zerstört
wird, die während
des vorausgehenden Zyklus langsam ausgebildet wurde. Das Verkochen
der Feuchtigkeit bis zum endgültigen
Feststoffgehalt erfolgt in diesem endgültigen Kochabschnitt. Es können auch
Druckbedingungen zur Anwendung kommen. Insbesondere ist es bevorzugt,
daß im
Verdampfer ein Unterdruck angelegt wird, wenn wärmeempfindliche Hydrokolloide
verwendet werden. Dampf, der dem Überschuß des zu verdampfenden Wassers
entspricht, steigt während
des Kochprozesses nach oben, um am Kopf der Kocherkuppel an die Atmospähre abgeführt zu werden.
Längs des
Verdampfers sind vorzugsweise in regelmäßigen Abständen Thermoelemente vorgesehen,
insbesondere in jedem der verschiedenen Abschnitte, um eine saubere
Kontrolle und Steuerung der Temperatur zu ermöglichen. Auf dieser Stufe kann
auch Gelatine zu der Masse zugesetzt werden.
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Der
unterste Abschnitt 43 des Verdampfers weist eine abgeschrägte Konfiguration
auf, in der ein schraubenartiges rotierendes Element 48 installiert ist,
um die Bewegung der viskosen Masse nach unten zum Ausgang des Verdampfers
zu unterstützen und
anzutreiben. Ein derartiges schraubenartiges rotierendes Element
ist vorzugsweise ein Spiralbandförderer.
Erforderlichenfalls können
weitere Wisch- und Abstreifoperationen mittels zusätzlicher
Abstreifer (nicht gezeigt) erforderlich sein, die unterhalb des Förderers
angeordnet sind, um zu verhindern, daß die konzentrierte Masse am
Ausgang der Verdampfungsapparatur anklebt.
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Während der
Konzentrierungsoperation innerhalb der Verdampfungsapparatur kann
der auf die Süßwarenmasse
ausgeübte
Schergrad in Abhängigkeit
von den Rezepturen variiert werden. Ein variabler Schergrad kann
dadurch erhalten werden, daß man
die Rotationsgeschwindigkeit der Abstreifelemente in der Verdampfungsapparat
während
des Konzentrationsprozesses variiert. Zusätzlich können die Scherelemente der
unterschiedlichen Portionen in gleicher Geschwindigkeit laufen,
oder, alternativ, in Geschwindigkeiten, die sich voneinander unterscheiden.
Im Allgemeinen wird die Geschwindigkeit so eingestellt, daß in jedem
Abschnitt des Verdampfers ein Schergrad erhalten wird, der geeignet
ist, für
jede spezielle Rezeptur die besten Bedingungen zu liefern, um auf
diese Weise die Handhabung eines großen Bereichs von Viskositäten zu ermöglichen.
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Am
Ausgang des Verdampfers ist eine Abzugspumpe 50 angeordnet,
die die viskose Masse in eine Inline-Mischvorrichtung 6 einspeist.
Die Pumpe kann auch eine Vakuumdichtung darstellen, wenn ein Verdampfen
unter Vakuum gewünscht
sein sollte. Die Mischvorrichtung 6 ermöglicht es, daß Färbe- und/oder
Aromatisierungsmittel zu der viskosen Masse zugesetzt werden, bevor
es zu dem Formgebungsschritt kommt.
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Die
nächste
Stufe ist der Transport der viskosen Masse zu der Formeinrichtung 7.
Vorzugsweise besteht die Formeinrichtung aus einem Satz von gekühlten Walzen 70 mit
einer Reihe von Formabschnitten, die den Süßwarenprodukten die endgültige Form
verleihen. Selbstverständlich
kann die Formvorrichtung auch eine andere sein als Walzen, ohne
daß vom
Bereich der Erfindung abgewichen wird. Beispielsweise könnten Formplatten
die Walzen ersetzen. Gemäß einer
anderen Alternative kann die Formeinrichtung auch eine Kombination
aus einer Gießvorrichtung
und einer Reihe von Formen umfassen. Die Süßwaren werden während der
Formung wesentlich abgekühlt,
während
sie durch die gekühlten
Walzen hindurchtreten. Die Süßwarenprodukte
können
als individuell geformte Produkte geformt werden. Gemäß einer
Alternative können
die Süßwarenprodukte
als auch ein kontinuierlicher Strang, Film oder Blatt von Süßwaren extrudiert
werden.
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Nach
der Formung werden die Süßwaren, wie
sie geformt wurden, mittels einer Kühl-Fördereinrichtung weiter abgekühlt. Vorzugsweise
umfaßt
die Kühleinrichtung 8 ein
Versprühen
eines flüssigen
Gases wie Stickstoff direkt auf die Fördereinrichtung. Eine Luftkühlung kann
auch vorgesehen sein, in Abhängigkeit
von den Zutaten, den Härtungsbedingungen,
der Flußkapazität usw..
Eine zusätzliche
Kühleinrichtung
ist im Allgemeinen erforderlich, wie beispielsweise ein Hindurchleiten
durch einen Kühltunnel 81,
in dem ein Flüssiggas
versprüht
wird, insbesondere Stickstoff. Es ist sehr überraschend festzustellen,
daß die
Gelhärtung
in der Niedertemperatur-Formeinrichtung erfolgt, wobei der Lösung, für die Mehrzahl
von Hydrokolloiden, die Standfestigkeitseigenschaften verliehen
werden, die gewünscht
werden. Insbesondere macht das Verfahren alle Öfen und Lagerflächen überflüssig, die
im Allgemeinen in Mogul-Anlagen vorhanden sind.
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Diese
Erfindung ist nicht auf die oben beschriebenen Ausführungsformen
und Beispiele beschränkt,
die sowohl bezüglich
der Konstruktion als auch der Einzelheiten variieren können.