FI84687C - Foerfarande foer kontinuerlig foeraedling av valsgods som utgaongsprodukt foer choklad. - Google Patents

Description

1 84687

Menetelmä ja laite valssaustuotteen jatkuvaksi jalostamiseksi lähtöaineeksi suklaalle

Keksinnön kohteena on menetelmä sekä laite suklaan, 5 esimerkiksi maitosuklaan, lähtöaineena käytettävän valssaustuotteen jatkuvaksi jalostamiseksi, jonka tuotteen perustana käytetään ohutkerrospaahdettua kaakaomassaa, johon lisätään reaktioliuoksia, kuten vettä, hiilihydraatteja ja maidon aineosia, jolloin saadaan suklaanvalmistuksen lähiö töaine, jossa hiilihydraattien ja kuivamaidon osuus on enintään 20 paino-%.

Suklaan valmistuksessa kaadetaan vielä nykyään valssimyllyssä pienennetyt ainekset, jotka sisältävät melkein kaikki sekoitusosat, niinkutsuttuun conche-koneeseen 15 ja nesteytetään siinä useita tunteja. Tämän menetelmän suorittamiseksi tarvittavat laite-elementit vievät hyvin paljon tilaa ja toimivat sen lisäksi katkonaisesti niin, että sitä on pidettävä vanhentuneena ottaen huomioon nykyinen korkea automatisointitekniikan taso. On tehty lu-20 kuisia yrityksiä saada menetelmän kulku jatkuvaksi. Nämä yritykset ovat viime kädessä epäonnistuneet siinä, että keksityt menetelmät ovat olleet liian yksityiskohtaisia ja sen vuoksi epätaloudellisia tai tulokset, siis tuotteen laatu, ei ole ollut tyydyttävä.

25 Kaikelle menetelmätekniikalle suklaan valmistuk sessa, joka perustuu concheeraus-pervaatteeseen, on yhteistä, että työskennellään suurilla, avoimilla, lämpösää-töisillä säiliöillä, joissa on erikoisrakenteiset mekaaniset osat, jotka pyörittävät ainekset jonkinlaiseen muo-30 toon. Nämä osat muodostuvat eri tavoin muotoilluista sekoitus- ja vatkausosista, joiden tarkoituksena on sekä kehittää aineelle mahdollisimman suuri pinta-ala, jotta saadaan aikaan ainemassan/ilman rajapinnalle voimakas aineen-vaihto, että muodostaa eri tavoin muodostettuja rakoja, 35 joiden läpi suklaamassa painetaan. Siitä syntyy suuria 2 84687 leikkausvoimia, jotka vaikuttavat kiinteäaineosasten päällystämiseen kaakaorasvalla, niin kutsuttuun rasvaukseen, jolla saavutetaan hyvän juoksevuuden lisäksi myös hyvä sulavuus valmiissa suklaassa. Kohotettu lämpötila nopeut-5 taa aineenvaihtoa. Määrätyn ajan kuluttua concheerauksesta voidaan aromijalostus katsoa päättyneeksi.

Concheeraus-prosessilla poistetaan ensimmäisessä käsittelyvaiheessa pienin mekaanisin rasituksin olennaisesti epätoivotut aromiaineet tuotteesta. Toisessa käsit-10 telyvaiheessa saadaan sitten voimakkaammalla mekaanisella työskentelyllä sulamiseen tarvittava rasvaus ja edelleen-valmistukseen tarvittava juoksevuus. Siinä on ratkaisevaa, että koko arominmuodostava prosessin ohjaus jakautuu yksinomaan mekaaniseen käsittelyyn eri käsittelyvaiheissa 15 hyvän juoksevuuden saavuttamiseksi. Niinpä pitää kaakao-massa vettä tai määrättyjä reaktioliuoksia lisäämällä esi-käsitellä kaasun poistamiseksi ja jalostamiseksi ja täten saatu tuote paahtaa ohuena kerroksena ja jalostaa edelleen reaktioliuoksilla, esim. hiilihydraateilla. On osoittautu-20 nut, että yksinkertainen kaasunpoisto ja kaakaomassan paahto ohuena kerroksena ei riitä siihen, että tapahtuisi kaikki tarvittavat aineenvaihtovaiheet kaakaomassan aineosien ja hiilihydraattien tai myös maidon aineosien välillä. Toisaalta conche-koneessa ei saada tarkoitettuja reak-25 tioita reaktio-osien välillä, koska conche-koneessa ilme nevät ainoastaan sattumanvaraiset sekoitukset reaktio-osien välillä. Sitäpaitsi on tähänastinen concheeraus katkonainen menetelmä ja sen vuoksi ei ainoastaan tehokkuus-syistä, vaan myös yhtenäisen tuotelaadun saavuttamiseksi 30 haitallinen.

Esim. julkaisussa EP 32 217 esitetty kaakaomassojen yksinkertainen kaasunpoisto ja paahtaminen ohutkerrosmene-telmällä eivät riitä aikaansaamaan kaikkia tarpeellisia aineenvaihduntatapahtumia kaakaomassan aineosien ja hiili-35 hydraattien tai myös maidon aineosien välillä.

3 84687

Edelleen ei nykyisten tietojen mukaan kaakaomassan esikaasunpoisto tai maidon aineosien esikäsittely ole riittävä varmistamaan aineksen myöhempää juoksevuutta con-che-koneessa tai jatkuvasti toivottua tuotelaatua.

5 Keksinnön tehtävänä on sen vuoksi kehittää edelleen mainitunlaista menetelmää, jossa kaakaotuotteen esijalos-tusta pidetään edellytyksenä myöhemmälle jatkuvalle suk-laamassan jalostusnesteytykselle siten, että saavutetaan sekoitusosien yhdistämisen ja sitä seuraavan jauhamisen 10 jälkeen tuotemassan pinnansuurentumisessa kertoimella, joka on suurempi kuin 104, kaakaomassan reaktio-osien aine- ja lämmönvaihto parannetuksi siten, että saadaan jatkuva menetelmä kaakaomassan jalostuksessa, jossa erinomaisen tehokkaalla hyötysuhteella lopputuotteen laatu on 15 erinomainen.

Tehtävän ratkaisu saavutetaan keksinnön mukaisella menetelmällä siten, että valssaustuote viedään avoimeen, kuumennettavaan järjestelmään, jossa siitä poistetaan kaasua, sekoitetaan se perusteellisesti sisään johdetun kaa-20 sun ja/tai ilman kanssa lämpötilassa 80-120°C ja notkistetaan sitten, ja että notkistettu valssaustuote viedään sitten suljettuun järjestelmään, jossa se homogenisoidaan.

Keksinnön mukaisen laitteen osalta, johon kuuluu valssimylly, josta valssaustuote on jatkuvasti otettavis-25 sa, on tehtävän ratkaisu siinä, että menetelmässä käyte tään avointa järjestelmää, joka on pystysuorassa oleva, suppilomainen, valssaustuotteen levittävä ja siitä kaasun poistava sekä siihen ilmaa ja/tai kaasua syöttävä reaktori, ja tähän avoimeen järjestelmään välittömästi liitty-30 västä suljetusta järjestelmästä, joka on kierukkapuristin reaktorista tulevan valssaustuotteen homogenisoimiseksi.

Keksinnön olennainen tunnusmerkki on näin ollen aineksen käsitteleminen ensin avoimessa järjestelmässä kaasun poistamiseksi valssaustuotteesta, jolloin syntyvät 35 höyryt poistetaan heti ja aines pehmennetään käsittelykes- 4 84687 ton edetessä, koska on osoittautunut, että tuotteen myöhemmälle juoksevuudelle edeltävällä kaasunpoistolla on ratkaiseva merkitys, jonka jälkeen tapahtuu kaasusta poistetun tuotteen edelleenkäsittely suljetussa järjestelmässä 5 sen homogenisoimiseksi.

Keksinnön erään edullisen sovellutusmuodon mukaan kaasunpoiston parantamiseksi avoimessa järjestelmässä valssaustuote liikkuu ylöspäin käsittelyn aikana painovoi-mavaikutuksen alaisena muodostaessaan suuren pinnan, jol-10 loin keksinnön mukaisen menetelmän mukaan syntyvät käryt ja höyryt poistetaan epäsuotuisten aromiaineiden kanssa.

Edelleen on havaittu hyväksi lisätä pehmennettyyn valssaustuotteeseen suljetussa järjestelmässä, jossa tuote asetetaan sen homogenisoimiseksi leikkuu- ja sekoitusosien 15 vaikutuksen alaiseksi määrätyllä mutta muuttuvalla raon- leveydellä, kaakaorasvaa ja lesitiiniä ja/tai nestemäisiä sekoitusosia.

Homogenisointia varten pidetään leikkuuvyöhykkeessä ja sekoitusvyöhykkeessä, jotka vuorottelevat edullisesti, 20 tarkoituksenmukaisesti lämpötilaa välillä 60-80°C.

Valssaustuotteen viipymäaika sekoitusvyöhykkeessä pitäisi olla vähintään 0,3 sekuntia ja leikkuuaika enintään 0,2 sekuntia.

Raonleveyksiksi ovat osoittautuneet arvot 5 ja 0,5 25 mm erityisen suotuisiksi.

Valssaustuotteen käsittelyn jälkeen suljetussa järjestelmässä voidaan mahdollisesti suorittaa lisäkäsittely avoimessa järjestelmässä, jotta saataisiin lämpötiloissa välillä 60 ja 80°C aineosien konsentraatiotasaus ja siten 30 parhaat mahdolliset tuotteen juoksevuusominaisuudet.

Laiteteknisessä suhteessa perustuu keksintö kahden jatkuvasti toimivan ja tuotannonsuorituksen suhteen toisiinsa liittyvän laitteen yhdistelmään, nimittäin kaasut-timeksi ja pehmentäjäksi muodostettuun ohutkerrostyyppi-35 seen reaktoriin ja peräänkytkettyyn kierukkapusertimeen 5 84687 reaktorista tulevan pehmennetyn massan homogenisaattorina.

Keksinnön mukaisen laitteen edulliset sovellutus-muodot on esitetty alivaatimuksissa.

Keksintöä selitetään seuraavassa piirustuksessa 5 esitetyn suoritusesimerkin perusteella, jossa piirustuksessa laite menetelmän suorittamiseksi on esitetty kaavamaisesti .

Valssimyllystä 12 otetaan tuotetta jatkuvasti 11 kohdassa suklaan, erikoisesti maitosuklaan valmistamisek-10 si, jonka tuotteen perustana on ohutkerrospaahdettu kaa-kaomassa, josta muodostuu reaktioliuoksia, kuten vettä, hiilihydraatteja ja maidon aineosia lisäämällä lähtöaine, jonka hiilihydraattipitoisuus ja maidon kuiva-aineosuus on 20 paino-%:iin asti. Tämä valssaustuote menee pystysuoras-15 sa olevaan, alaspäin kartiomaisesti suppenevaan reaktoriin 1, jonka sisäseinille se leviää. Tämän reaktorin yläosassa on suuttimilla 20 varustettu roottori 8, joka on käyttävällä putkiakselilla, jonka läpi johdetaan nuolen 6 suunnassa kaasua, esimerkiksi inerttikaasua, joka sitten pu-20 halletaan suuttimilla 20 reaktorin seinämille levinnyttä kaakaomassaa vasten, joka kulkeutuu reaktorin yläpäästä 3 putoamisperiaatteen mukaisesti alaspäin. Suuttimien 20 avulla kaasutetaan valssaustuote tarkoituksella poistaa sen sisältämät haitalliset aromiaineet, jotka sitten yh-25 dessä syntyvien käryjen ja höyryjen kanssa haihtuvat tai poistuvat reaktorista 1, joka on Ailia merkitty avoin järjestelmä. Tätä tarkoitusta varten on reaktorikotelo 4 varustettu kuumennettavalla vaipalla 5, jolla tuotetaan lämpötiloja 80-120°C valssaustuotteelle ja pyörivistä suutti-30 mistä 20 tuleva kaasu sekoitetaan voimakkaasti alaspäin kulkevan ohutkerroksisen massavirran kanssa niin, että saadaan erittäin hyvä kaasunpoistoteho.

Tätä kaasunpoistotehoa voidaan vielä parantaa siten, että reaktorissa 1 ylläpidetään suhteellinen alipaine 35 välillä 20 ja 200 mbar alipainetta tuottavalla laitteella, 6 84687 jota ei ole kuvattu.

Käsittelyn edetessä joutuu pyörivistä suuttimista 20 tuleva, jauhemainen ja osittain pehmennetty valssaus-tuote reaktorin 1 alaosaan, jossa on pyörivään akseliin 7 5 kiinnitetty pehmentämiskierukka 9, joka kuljettaa 10 kohdalla aineksen kierukkapusertimeen 2, joka tässä suoritus-esimerkissä on muodostettu yksiakseliseksi pusertimeksi, jonka akselilla 14 leikkuuosat 13a ja sekoitusosat 13b vuorottelevat homogenisoidakseen pusertimen läpi viedyn 10 tuotteen sen mennessä leikkuuvyöhykkeiden ja sekoitusvyö-hykkeiden läpi, kunnes se tulee suuaukosta 15 ulos.

Kierukkapuserrin tai homogenisaattori esittää sikäli suljettua järjestelmää B, että tuotetta käsitellään si-säänmenon ja ulostulon välissä ilmasta eristettynä. Puser-15 rinta ympäröi kuumennettava vaippa 16 niin, että siinä lämpötilat on ylläpidettävissä tai säädettävissä 60-80° C:seen. Homogenisaattorin toisiaan seuraavissa leikkuu-vyöhykkeissä ja sekoitusvyöhykkeissä tapahtuu jatkuva vaihtuminen tuotteen erillisten aineosien välillä leikkuun 20 ja pintareaktion aikana sekoitettaessa sitä seuraavassa sekoitusvyöhykkeessä, jolloin viipymisaika kussakin se-koitusvyöhykkeessä on vähintään 0,3 sekuntia ja leikkuuaika leikkuuvyöhykkeessä enintään 0,2 sekuntia nimittäin raonleveydellä välillä 5 ja 0,5 mm, joka kapenee pehmenty-25 misen lisääntyessä ja juoksevuuden kasvaessa.

Pusertimen kohdissa 17, 18 ja 19 voidaan pehmennettyyn tuotteeseen lisätä kaakaorasvaa ja lesitiiniä, viimeksimainittu emulgaattorina, ja muita nestemäisiä sekoi-tusosia, jotka sekoittuvat leikkuu- ja sekoitusvyöhykkeis-30 sä tehokkaasti tuotemassaan ja tuottavat toivotun reaktion niin, että tästä saadaan jatkuvalla jalostusmenetelmällä korkealaatuinen lopputuote, mikä tunnetuilla menetelmillä, jos niilläkään, saataisiin vain olennaisesti suuremmin teknisin ja tehokkuutta vaativin kustannuksin.

35 Valssaustuotteen käsittelyn jälkeen suljetussa jär- 7 84687 jestelmässä B voidaan haluttaessa käsittelyä jatkaa avoimessa järjestelmässä A, jotta saataisiin lämpötiloissa välillä 60 ja 80°C sekoitettavien aineosien konsentraatio-tasaus täydellisemmäksi ja siten parhaat mahdolliset juok-5 sevuusominaisuudet. Tavallisesti kuitenkin riittää vals-saustuotteen jalostus ylläkuvatussa laitteessa yhdellä läpiviennillä avoimen järjestelmän A ja suljetun järjestelmän B läpi toivotun lopullisen laadun saavuttamiseksi.

Claims (19)

1. Menetelmä suklaan, esimerkiksi maitosuklaan, lähtöaineena käytettävän valssaustuotteen jatkuvaksi 5 jalostamiseksi, jonka tuotteen perustana käytetään ohut-kerrospaahdettua kaakaomassaa, johon lisätään reaktio-liuoksia, kuten vettä, hiilihydraatteja ja maidon aineosia, jolloin saadaan suklaanvalmistuksen lähtöaine, jossa hiilihydraattien ja kuivamaidon osuus on enintään 20 pai-10 no-%, tunnettu siitä, että valssaustuote viedään avoimeen, kuumennettavaan järjestelmään (A), jossa siitä poistetaan kaasua, sekoitetaan se perusteellisesti sisään johdetun kaasun ja/tai ilman kanssa lämpötilassa 80-120°C ja notkistetaan sitten, ja että notkistettu valssaustuote 15 viedään sitten suljettuun järjestelmään (B), jossa se homogenisoidaan .

2. Patenttivaatimuksen 1 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että avoimessa järjestelmässä (A) tapahtuvan käsittelyn aikana valssaustuote liikkuu painovoi- 20 mansa ansiosta alaspäin.

3. Patenttivaatimuksen 1 tai 2 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että syntyvät käryt ja höyryt, jotka sisältävät ei-toivottuja tuoksuaineita, poistetaan.

4. Jonkin patenttivaatimuksen 1-3 mukainen mene-25 telmä, tunnettu siitä, että pidentämällä käsittelyaikaa avoimessa järjestelmässä (A) jauhemaista ja/tai osittain notkistettua valssaustuotetta työstetään mekaanisesti ja saadaan se näin täysin notkeaksi.

5. Jonkin patenttivaatimuksen 1-4 mukainen mene- 30 telmä, tunnettu siitä, että notkistettuun valssa- ustuotteeseen lisätään kaakaovoita ja lesitiiniä ja/tai muita nestemäisiä valmistusaineosia.

6. Patenttivaatimuksen 5 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että kaakaovoin, lesitiinin ja/tai mui- 35 den nestemäisten valmistusaineosien lisäys (17,18,19) teh- 9 84687 dään suljetussa järjestelmässä (B).

7. Jonkin patenttivaatimuksen 1-6 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että homogenisointi suoritetaan leikkuu- ja sekoituselementtien (13a,13b) avulla 5 kierukkapuristimessa (2) määrätyllä, mutta säädettävällä rakovälillä.

8. Jonkin patenttivaatimuksen 1-7 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että tuotteen työstäminen tapahtuu kierukkapuristimessa (2) lämpötilassa 60-80°C ja 10 homogenisaattorina toimivan puristimen sisällä on vuoro tellen leikkuu- ja sekoitusvyöhykkeitä, jolloin kussakin sekoitusvyöhykkeessä tuotteen yksittäisten komponenttien välillä, jotka ovat leikkuun aikana liittyneet uudestaan yhteen, tapahtuu pintareaktioita.

8 84687

9. Jonkin patenttivaatimuksen 1-8 mukainen mene telmä, tunnettu siitä, että tuotteen oloaika puristimen kussakin sekoitusvyöhykkeessä on ainakin 0,3 s ja leikkuuaika enintään 0,2 s.

10. Jonkin patenttivaatimuksen 1-9 mukainen mene- 20 telmä, tunnettu siitä, että puristimen leikkuu- elementtien (13a) rakovälejä pienennetään, kun tuotteen notkeus lisääntyy ja juoksevuus siten paranee.

11. Patenttivaatimuksen 10 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että rakovälit ovat 5-0,5 mm.

12. Patenttivaatimuksen 11 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että rakovälit ovat 1 mm.

13. Jonkin patenttivaatimuksen 1-12 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että valssaustuotteen suljetussa järjestelmässä (B) tapahtuvan käsittelyn jälkeen 30 seuraa toinen käsittely avoimessa järjestelmässä lämpötilassa 60-80°C, jotta valmisteen aineosien pitoisuudet tasaantuvat optimaalisen valumisrajan aikaansaamiseksi.

14. Jonkin patenttivaatimuksen 1-13 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että homogenisaattorina 35 suljetussa järjestelmässä käytetään kaksoiskierukkapuris- ίο 84 687 tinta.

15. Laite jonkin patenttivaatimuksen 1-14 mukaisen menetelmän suorittamiseksi, johon kuuluu valssimylly (12), josta valssaustuote on jatkuvasti otettavissa, t u n - 5. e t t u avoimesta järjestelmästä (A), joka on pystysuorassa oleva, suppilomainen, valssaustuotteen (11) levittävä ja siitä kaasun poistava sekä siihen ilmaa ja/tai kaasua syöttävä reaktori (1), ja tähän avoimeen järjestelmään (A) välittömästi liittyvästä suljetusta järjes-10 telmästä (B), joka on kierukkapuristin (2) reaktorista (1) tulevan valssaustuotteen (10) homogenisoimiseksi.

16. Patenttivaatimuksen 15 mukainen laite, tunnettu siitä, että reaktorissa (1) on roottori (8), joka on sovitettu käytetylle, pystysuoralle ontolle ak- 15 selille (7) ja varustettu säteittäisillä kaasutussuutti-milla (20), ja että ontolle akselille (7) on reaktorin alaosaan sijoitettu notkistuskierukka (9), joka kuljettaa valssaustuotteen kierukkapuristimeen ( 2).

17. Patenttivaatimuksen 15 tai 16 mukainen laite, 20 tunnettu siitä, että reaktorissa (1) on alaspäin kierukkapuristimen (2) suuntaan kartiomaisesti kapeneva runko (4), jota ympäröi kuumennettava vaippa (5), ja että myös kierukkapuristinta ympäröi kuumennettava vaippa (16) ja siinä on valssaustuotteen sisääntulokohdasta valssaus-25 tuotteen ulosmenokohtaan eli suuttimeen (15) saakka vuorotellen leikkuuvyöhykkeet (13a) ja sekoitusvyöhykkeet (13b).

18. Jonkin patenttivaatimuksen 15-17 mukainen laite, tunnettu siitä, että kierukkapuristin (2) on 30 koko pituudeltaan varustettu annostelulaitteilla (17,18, 19. kaakaovoin, lesitiinin ja/tai muiden nestemäisten valmistusaineosien annostelemiseksi.

19. Jonkin patenttivaatimuksen 15-18 mukainen laite, tunnettu siitä, että kierukkapuristimessa on 35 kaksi samansuuntaista, keskenään lomittuvaa puristuskie-rukkaa. il 84687