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Vorrichtung zum stetigen Temperieren von Schokoladen- und ähnlichen
fetthaltigen Massen des Süßwarengewerbes mit Engspalt Die Erfindung bezieht sich
auf ei.neVerbesserung der bisher .bekannten Vorrichtungen zum stetigen Temperieren
von Schokoladen- oder ähnlichen fetthaltigen Massen des Süßwarengewerbes, zu denen
insbesondere auch. die sogenannten Fettglasurmassen gehören. Unter den für die Temperierung
bisher verwendeten. Maschinentypen hat sich insbesondere der mit einen von der Masse
in dünner Schicht durchlaufenen Edgspalt-Wärmeaustauscher ausgestattete Typ mit
selbsttätiger Massetemperatursteuerung und einem in. dem Engspalt untergebrachten,
dessen Wärmeaustauschflächen infolge seiner Relativbewegung gegenüber den letzteren
ständig bestreichenden; vorzugsweise durch Zentrifugalwirkung an. die zu bestreichende
Fläche angedrückten Schaber eingeführt. Dieser Schaber war bei den bekannten Ausführungen
jedoch einElement der Fördervorrichtung selbst, nämlich einer in einem Gehäuse um.faufenden
Fördersichnecke, deren Gangtiefen zwar verhältni.smäß.ig gering waren, jedoch immer
noch die Einbeziehung eines großen Teiles der in der Temperiervorrichtung ständig
befindlichen Massenenge in den notwendigem. Temperaturau-stausch- und Durchmisohungsvorgang
verhinderten bzw. erheblich erschwerten. Vor allem aber haftet der Schnecke als
Fördereleurent derartigerTemperiervarrichtungen der Mangel an, daß bei einmal festgelegtem
Abmessungen der Maschine
das Verhältnis z-,viechen der in der Zeiteinheit
von sämtlichen Schneckengangkanten durchlaufenen Schabfläche zu der Förderleistung
immer gleichbleibt.
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Da zu einer richtigen Temperierung der zum Vergießen in Formen oder
zum Überziehen von Pralinenkernstücken oder Gebäckstücken bestimmten Schokoladenmasse
aber nicht nur ein bestimmter Temperaturzustand gehört, sondern eine sehr wichtige
Voraussetzung für das Aussehen und die Lagerbeständigkeit der fertigen Schokoladentafeln
oder des erhärteten Schokoladenüberzuges darin besteht, daß die Masse vor dem Vergießen
bzw. Überziehen mit einer ausreichenden Zahl von Fettkristallkeim:en geringster
Größe, und zwar in der Gestalt der lagerbeständigen sogenannten ß-Kristallmodifikatiori
in gleichmäßiger und möglichst feiner Verteilung angereichert «-orden ist, deren
Klarschmelzpunkt etwa bei 3.f° C liegt, so muß von einer für die einschlägige Industrie
wertvollen Temperiervorrichtung verlangt werden, daß sie in !der Lage ist, diesen
gewünschten Anreicherungszustand mit gleichmäßig verteilten Fettkristallkeimen auch
wirklich bei der Durchflußmenge zu ermöglichen. Die Zahl der bei der Temperierung
innerhalb der Gesamtmasse verteilten Kritsallkeime ist aber außer von der Temperatur
der Wärmeentzugsfläche und damit von der Keimbildungsgeschwindigkeit, also von der
Zeit, in der sich bestimmte Mengen von Fettkristallkeimen nahe an bzw. an der Kühlfläche
bilden. auch noch von der Frequenz der Schabvorgänge abhängig, denen jeder Flächenteil
der Kühlfläche in dauernder Folge ausgesetzt ist. Das Schaben bewirkt nämlich ein
Zerreiben der vorhandenen kleinen Keimkristalle zu noch kleineren Bruchstücken.
wodurch die Feinheit derVerteilung der Kristallkeime erhöht ist. Ist ferner, wie
es häufig der Fall ist, die der Kühlfläche anliegende Schokoladeschicht bereits
erstarrt, so wird durch ihr Abheben durch den Schaber der Wärmeaustausch erhöht.
Ist die Sc'hneckengangzahl über die gesamte Schneckenlänge und überhaupt die Schneckenkonstruktion
einmal festgelegt, so läßt sich also das Endergebnis hinsichtlich der Durchsetzung
der verarbeiteten Masse mit Kristallisationskeimen durch Betriebsmaßnahmen nicht
in beliebiger Weise verändern, da bei festgelegter Förderleistung auch die Frequenz
der Schabvorgänge festgelegt ist. Da der Kakaobutter- bzw. Fettgehalt der verschiedenen
in solchen Temperiervorrichtungen zu bearbeitenden Schokoladen- oder Fettglasurmassen
alber schwankt, läßt sich erfahrungsgemäß ein optimaler Zustand der fertigen Masse
in bezug auf die gewünschte Durchsetzung mit feinverteilten Fettkristallkei-men
mit solchen Schnecken-Temperiermaschinen nicht mit der erwünschten Betriebssicherheit
erreichen. Vielmehr wird man oftmals eine Untertemperierung (zu schwache Durchsetzung
der Masse mit Fettkristallkeimen der gewünschten ß-Form) oder übertemperierung (zu
große Zahl von Kristallisationskeimen) erhalten. Jeder Versuch einer indirekten
Korrektur dieser unerwünschten Abweichungen durch Drosselung der Förderleistung
oder Änderung der Kühlwasser- bzw. Heizda@mpfgabe wird schon deswegen unrationell,
weil sein Ergebnis unsicher und weil er außerdem zeitraubend ist.
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Der erfindungsgemäß vorgeschlagene Ausweg aus diesen Schwierigkeiten
führt nun zu einer Abkehr von der Schnecken-Temperiermaschine, indem man erstens
die Spaltbegrenzungsflächen des Wärmeaustauschers völlig glatt und. rillenfrei ausführt,
wobei man im Bereich des Engspaltes auf jedes Förderelement verzichtet, und indem
man zweitens die Förderung der Masse durch den Engspalt des Wärmeaustauschers bzw.
Kühlers durch eine besondere, außerhalb des Engspaltes angeordnete Pumpe bewirkt,
deren Förderelemente kinematisch auf die Relativbewegung eines im Engspalt befindlichen
Schabers, der die Kühlflächen ständig von den Nlassekrusten immer wieder befreit,
ohne Einfluß bleiben. Bei einer derartigen Ausführung -der Temperiervorrichtung
nehmen erstens alle Masseteilchen während des Durchlaufens des Wärmeaustauschers
gleichmäßig an der ständigen Durchmischung von kälteren mit wärmeren Teilchen teil.
Zweitens besteht aber ohne weiteres für den Benutzer einer derartigen Vorrichtung
die Möglichkeit, nach Feststellung einer Unter- bzw. Übertemperierung der Masse
am Ausfluß der Temperiervorrichtung sofort die relative Geschwindigkeit zwischen
Schaber und der von ihm bestrichenen Kühlfläche. also die Frequenz der einzelnen
Schabvorgänge, bei jeder gerade eingestellten Fördermenge in kürzester "Zeit zu
erhöhen bzw. zu verringern und dadurch den Temperierungsgrad auf das Optimum zurückzuführen,
bei dein dann die gewünschte Zahl feinverteilter Kristallkeime in jeder Mengeneinheit
der temperierten Masse am Ausfluß der Vorrichtung vorhanden ist.
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Eine derartige Temperiervorrichtung kann natürlich für jede der bekannten
beiden Temperierungsarten für Schokoladen- und ähnliche Massen benutzt werden, sowohl
für die die Masse zunächst weit herunterkühlende und schließlich dann wieder bis
in die Nähe der gewünschten Gießtemperatur aufheizende Methode, wobei während des
Aufheizens die niedrigschmelzenden Kristallmodifikationen wieder zum Schmelzen gebracht
werden und lediglich die hochschmelzende ß-Modifikation zurückbleibt, als auch für
die andere Art des Vorgehens, bei dem man auf die vorher erwähnte Unterkühlung verzichtet
und die Anreicherung mit Kristallisationskeimen der Kakadbutter bzw. des Fettes
direkt erreicht, indem man sie entweder durch Impfen mit richtig temperierter, noch
fließfähiger Masse bzw. abgelagertem Harthrudh herstellt oder durch langsame Kühlung
bis unter die Erstarrungstemperatur der hochschmelzenden ß-Kristallform langsam
von selbst eintreten läßt.
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In Anlehnung an eine -in der Margarineindustrie mit Erfolg bereits
verwendete Vorrichtung stattet man zweckmäßiger-weise den Wärmeaustauscher mit zwei
konzentrisch unter Belassung eines engen
Massedurchfluß-Ringspaltes
angeordneten und relativ zueinander gedrehten Zylindern aus. Die Relativdrehung
kann entwetder durch absolute, aber in Größe bzw. auch in Richtung verschiedeneDrehbewegungen
der beiden Zylinder erzeugt werden, oder es braucht sich auch nur einer der beiden
Zylinder zu drehen,. während der andere feststeht, wobei natürlich darauf geachtet
werden muß, daß der Schaber -unter allen Umständen gegenüber der gekühlten Fläche
eine Relativbewegung ausführt. Kühlt man also den feststehenden Zylinder, so wird
sich eine Bewegung des Schabers relativ zu letzterem, also eine absolute Bewegung
des Schabers, nicht vermeiden lassen, während bei Kühlung eines absolut gedrehten
Zylinders oder bei Drehung und gleichzeitiger Kühlung beider Zylinder der Schaber
unter Umständen auch feststehen kann und sich die Regelmöglichkeit der Frequenz
der Schabvorgänge aus der Änderung der Drehzahl der Zylinder ergibt. Auch bei bewegtem
Schaber ist es unter Umständen möglich, die Frequenz der Schabvorgänge durch die
Änderung der Drehzahl der. Zylinder zu regeln, nämlich dann, wenn der Sehaber mit
einem der beiden-Zylinder verbunden ist, so daß er dessen Drehung mitmacht. Die
Erfindung ist aber natürlich nicht an die Ausführung des Wärmeau.stauschers mit
konzentrischen Zylindern gebunden. Vielmehr können die relativ zueinander bewegten
Spaltbegrenzungsflächen auch anderen flächigen Bauelementen, z. B. auch relativ
zueinander bewegten Bändern - jedoch mit Schabern in dem Engspaltgebiet -, angehören.
Die für den stetigen Durchlaufbetrieb günstigste Ausführungsform ist jedoch @diejenige
mit den beiden konzentrischen Zylindern.
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Durch Vorsehen einer Aufgabeöffnung zum Einbringen von unter Umständen
durch Rückführung aus dem Temperiervorrichtungsauslauf entnommener Tempericrmasse
oder von Fettkristallkeimen, vorzugsweise in Form richtig temperierter Schokoladenmasse
oder von Hartmassenbruch, in den geschlossenen Masseförderweg der Temperiervorrichtung
kann auch das vorlün genannte bekannte Impfverfahren mit einer Temperiervorrichtung
der Erfindung mit vollem Erfolg ausgeübt werden, wobei selbstverständlich - wie
bei den bisher bekannten Temperiermaschinen für Schokoladenmassen auch - die Temperaturbereiche
in den einzelnen Durchlaufzonen entsprechend eingeregelt werden müssen.
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Angesichts der Einfachheit der bei einer Temperiervorrichtunggemäß
der Erfindung zu verwendenden Konstruktionselemente erübrigt sich die zeichnerische
Darstellung des Erfindungsgegenstandes.