DE102005029210B4

DE102005029210B4 - Process for the production of chocolate

Info

Publication number: DE102005029210B4
Application number: DE200510029210
Authority: DE
Inventors: Eberhard Dipl.-Ing. Lipp (FH)
Original assignee: Lipp Mischtechnik GmbH
Current assignee: Lipp Mischtechnik GmbH
Priority date: 2005-06-22
Filing date: 2005-06-22
Publication date: 2009-10-22
Anticipated expiration: 2025-06-23
Also published as: DE102005029210A1

Abstract

Verfahren zur Herstellung von Schokolade mit einer ein Conchiermischwerk aufweisenden Conche, in der Produktmasse durch Mischen geschert und erwärmt wird, dadurch gekennzeichnet, dass die Drehzahl des Conchiermischwerks so gewählt wird, dass sich im eigentlichen Mischvorgang eine Froudezahl ergibt von Fr = 2,0 bis Fr = 9,0, vorzugsweise von Fr = 3 bis Fr = 7 und wobei das Mischen erfolgt mit einer über dem Conchiermischwerk eingebrachten Leistungsdichte von 60 bis 200 kW/t Produktmasse, vorzugsweise 80 bis 120 kW/t.A process for the production of chocolate with a Conchiermischwerk having Conche, sheared in the product mass by mixing and is heated, characterized in that the speed of Conchiermischwerks is selected so that the actual mixing process results in a Froude number of Fr = 2.0 to Fr = 9.0, preferably from Fr = 3 to Fr = 7 and wherein the mixing takes place with a power density of 60 to 200 kW / t product mass, preferably 80 to 120 kW / t, introduced via the conching mixer.

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung von Schokolade mit einer ein Conchies mischwerk aufweisenden Conche, in der Produktmasse durch Mischen geschert und erwärmt wird.The The invention relates to a process for the production of chocolate with a Conchies mixing conche, in the product mass sheared by mixing and heated becomes.

Das Verfahren zur Herstellung von Schokolade mit einer Conche ist allgemein bekannt. Hierbei wird eine Charge aus Kakaomasse, Fett (insbesondere Kakaobutter) sowie Zucker und gegebenenfalls Milchpulver gemischt, anschließend zerkleinert und schließlich in der Conche unter Temperatursteuerung conchiert, wobei flüchtige Bestandteile der Produktmasse in Form von Wasser und organischen Säuren mittels eines durch die Conche geleiteten Gases (insbesondere Luft) entfernt werden, wobei Reaktionen zwischen den organischen Bestandteilen und den reaktiven Kohlehydraten der Kakaomasse bzw. der Milch zur Geschmacksentwicklung beitragen. Abschließend werden Fett und Emulgatoren, insbesondere in Form von Kakaobutter und Lecithin zugegeben und dispergiert sowie gegebenenfalls auch noch Geschmacksstoffe.The Method for producing chocolate with a conche is general known. This is a batch of cocoa mass, fat (in particular Cocoa butter) as well as sugar and possibly milk powder, subsequently crushed and finally conched in the conche under temperature control, with volatile components the product mass in the form of water and organic acids by means of a passed through the conche gas (especially air) away be, taking reactions between the organic components and the reactive carbohydrates of the cocoa mass or the milk for Contribute flavor development. Finally, fat and emulsifiers, especially in the form of cocoa butter and lecithin added and dispersed as well as possibly flavoring.

Nach den bisherigen Erkenntnissen sind die Temperatur- und sonstigen Arbeitsbedingungen genau zu steuern, die für den Prozess der Bearbeitung der Produktmasse in der Conche Voraussetzung sind. Dabei hat insbesondere die Temperaturführung einen Einfluss auf die Trocknungsgeschwindigkeit der Produktmasse und auch auf die Geschmacksnote der zu erreichenden Schokolade.To The previous findings are the temperature and other Precise control of working conditions necessary for the process of processing the Product mass in the conche are prerequisite. It has in particular the temperature control one Influence on the drying rate of the product mass and also on the flavor of the chocolate to be reached.

Im Wesentlichen wird bei dem Conchieren das im Wesentlichen pulverige Rohmaterial mit einer Partikelgröße von ca. 20 bis 40 μm in eine fließfähige Masse überführt. Dabei ist die Viskosität dieser Masse im Wesentlichen be stimmt durch den Fettgehalt, die Menge an Emulgator und auch den Wassergehalt.in the The essence of conching is essentially powdery Raw material with a particle size of approx. 20 to 40 μm converted into a flowable mass. there is the viscosity This mass is essentially determined by the fat content, the Amount of emulsifier and also the water content.

Das Wasser wird vor allem durch der Schokoladenmasse zugesetztes Milchpulver eingetragen, woraus folgt, dass die Rohprodukte für „dunkle” Schokolade je nach Milchgehalt weniger Wasser enthalten und bei Produkten ohne Milchanteil der Wassergehalt vernachlässigbar ist und bei diesen Qualitäten dann das Entfernen von Wasser beim Conchieren entfällt.The Water is mainly milk powder added by the chocolate mass registered, from which it follows that the raw products for "dark" chocolate depending on the milk content less water and products without Milk part of the water content is negligible and in these qualities then the removal of water during conching is eliminated.

Somit werden durch die Temperatur und die beim Conchieren entstehende Scherung die Fette freigesetzt und die Feststoffpartikel in der Fettmatrix dispergiert. Je stärker geschert wird, desto mehr Fett steht zum Dispergieren zur Verfügung und desto niedriger wird am Ende die Viskosität der Produktmasse sein.Consequently are caused by the temperature and the conching Shear the fats released and the solid particles in the Dispersed fat matrix. The stronger sheared, the more fat is available for dispersing and the lower will be the viscosity of the product mass in the end.

Um die gewünschte Geschmacksqualität zu erhalten, wurde bisher insbesondere eine lange Conchierdauer als vorteilhaft angesehen. Allerdings ist für die Wirtschaftlichkeit der Schokoladenherstellung diese notwenige Conchierzeit von erheblicher Bedeutung: Bei üblicher Vollmilchschokolade wird zwischen 6 und 12 h conchiert und bei dunkler Schokolade zwischen 8 und 16 h. Um hier einen entsprechenden Durchsatz zu erreichen, werden Conchen in erheblicher Größe gebaut. Ein Fassungsvermögen von 6 t Schokolade ist üblich, allgemein gibt es Conchen mit einem Fassungsvermögen zwischen 1 t bis 12 t Inhalt.Around the desired taste quality To obtain, has been particularly a long Conchierdauer considered advantageous. However, for the economy of the Chocolate production this necessary Conchierzeit of considerable Meaning: By usual Milk chocolate is conched between 6 and 12 h and darker Chocolate between 8 and 16 h. Here is a corresponding throughput To achieve conches are built in considerable size. A capacity of 6 t of chocolate is common In general, there are conches with a capacity between 1 t to 12 t content.

In der DE 693 31 468 T2 wird z. B. ein Verfahren zur Herstellung von Schokolade beschrieben, bei dem in einem Conchiervorgang eine vorbestimmte Leistungszufuhr konstant gehalten wird. Dabei wird ein Gesamtenergieeintrag von etwa 80 Kilowattstunden pro Tonne (kWh/t) Produkt in die Schokolade eingebracht.In the DE 693 31 468 T2 is z. Example, a method for producing chocolate, in which a predetermined power supply is kept constant in a conching. A total energy input of approximately 80 kilowatt hours per tonne (kWh / t) of product is introduced into the chocolate.

Dies wird mit einem Motor mit etwa 110 kW betrieben, wobei in dieser Anmeldung außerdem eine Masse von 6,62 t angegeben wird, die mit einer entsprechenden Anlage bearbeitet werden sollen. Damit ergibt sich eine mögliche maximale Leistungsdichte von unter 17 kW/t.This is operated with a motor with about 110 kW, being in this Registration also one Mass of 6.62 t is specified, with a corresponding attachment to be edited. This results in a possible maximum Power density of less than 17 kW / t.

In der DE 195 22 845 A1 wird beschrieben, den Antriebsmotor einer Conche mit konstanter Leistung zu betreiben. Wird ein Maximalwert der benötigten Leistung überschritten, wird Flüssigkeit zugesetzt, um eine Verdünnung des conchierten Materials zu erreichen und damit eine Absenkung der für den Antrieb des Motors benötigten Leistung.In the DE 195 22 845 A1 is described to operate the drive motor of a conche with constant power. If a maximum value of the required power is exceeded, liquid is added to achieve a dilution of the conched material and thus a reduction in the power required to drive the motor.

In der DE 42 21 315 A1 wird eine spezielle Form für ein Versalbungswerkzeug in einer Conche beschrieben.In the DE 42 21 315 A1 a special form for an annointing tool in a conche is described.

In der DE 35 02 446 A1 wird ein Verfahren beschrieben, um Crumb herzustellen. Dabei sollen Wasser und Wärme in Form von Dampf zugeführt werden.In the DE 35 02 446 A1 For example, a method for making crumb is described. In this case, water and heat are supplied in the form of steam.

In der EP 0 476 376 B2 wird ausgeführt, dass unterschiedliche Schokoladeneigenschaften und -qualitäten praktisch ausschließlich durch einen unterschiedlichen Energieeintrag während der zäh-plastischen Phase der Schokolademasse bestimmt sind. Unter diesem Aspekt wird auch der Energiesummenwert, der während der zäh-plastischen Phase der Conche zugeführten Energie gebildet. Es werden aber keine konkreten Angaben gemacht, für die in eine zu conchierende Schokoladenmasse einzuleitende Energiemenge bzw. die hierfür notwendige Leistungsdichte.In the EP 0 476 376 B2 It is stated that different chocolate properties and qualities are determined almost exclusively by a different energy input during the viscoplastic phase of the chocolate mass. Under this aspect, the energy sum value, the energy supplied during the tough-plastic phase of the conche is also formed. However, no concrete information is given for the amount of energy to be introduced into a chocolate mass to be conched or the power density required for this purpose.

Bei der US 41 51 308 A wird die Herstellung eines Weichbonbons beschrieben. Dies ist grundsätzlich nicht mit dem erfindungsgemäß beanspruchten Verfahren zur Herstellung von Schokolade zu vergleichen.In the US 41 51 308 A the production of a soft candy is described. This is reason not to be compared with the invention claimed method for the production of chocolate.

Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, ein Verfahren anzugeben, mit dem die Conchierzeit erheblich verkürzt werden kann.The The object of the present invention is to provide a method with which the conching time can be shortened considerably.

Diese Aufgabe wird mit den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst. Verkaufte Ausgestaltungen sind in den Unteransprüchen genannt.These The object is achieved with the features of claim 1. sold Embodiments are mentioned in the subclaims.

Erfindungsgemäß ist es, dass das Mischen in der Conche mit einer eingebrachten Leistungsdichte erfolgt von 60 bis 200 kW/t Produktmasse, vorzugsweise mit einer Leistungsdichte von 80 bis 120 kW/t.According to the invention, that mixing in the conche with an introduced power density takes place from 60 to 200 kW / t product mass, preferably with a Power density from 80 to 120 kW / t.

Der Erfindung liegt jetzt die Erkenntnis zugrunde, dass für die Endqualität der Schokolade im Wesentlichen die Feinstverteilung der Feststoffpartikel in der Fettmatrix von Bedeutung ist. Die chemischen Prozesse während des Conchierens sind demgegenüber von nachgeordneter Wichtigkeit. Die überraschende Erkenntnis der Erfindung liegt darin, dass die Feinverteilung der Feststoffpartikel in der Fettmatrix in erster Linie abhängig ist von der Leistungsdichte, mit der die Produktmasse in der Conche gemischt wird. Je höher die Leistungsdichte, desto feiner werden die Feststoffe letztlich in der Fettmatrix verteilt. Bisher ging man allgemein davon aus, dass lediglich die eingebrachte Energiemenge von Relevanz ist.Of the Invention is now based on the knowledge that for the final quality of the chocolate essentially the finest distribution of the solid particles in the Fat matrix is important. The chemical processes during the Conchierens are in contrast of secondary importance. The surprising realization of Invention is that the fine distribution of the solid particles in the fat matrix is primarily dependent on the power density, with which the product mass in the conche is mixed. The higher the Power density, the finer the solids are ultimately in distributed the fat matrix. So far, it was generally assumed that only the amount of energy involved is relevant.

Sehr gute Ergebnisse hat man bei dem Verfahren gemäß der Erfindung erzielt mit den eingebrachten Leistungsdichten von 60 bis 200 kW/t Produktmasse, wobei sich die besten Ergebnisse zeigten bei einer Leistungsdichte von 80 bis 120 kW/t Produktmasse.Very Good results have been achieved in the method according to the invention with the introduced power densities of 60 to 200 kW / t product mass, where the best results were at a power density from 80 to 120 kW / t product mass.

Es sei noch mal darauf hingewiesen, dass nach dem bisherigen Stand der Technik Leistungsdichten von lediglich etwa 25 kW/t vorgeschlagen werden, denn die bisher üblichen Conchen haben bei einem Fassungsvermögen von etwa 6 t Schokolade eine installierte Leistung für das Mischen von ca. 160 kW und bei Conchen mit einem Fassungsvermögen von ca. 12 t von etwa 300 kW.It It should be noted again that according to the previous state the technology proposed power densities of only about 25 kW / t, because the usual Conches have a capacity of about 6 tons of chocolate installed power for the mixing of about 160 kW and at conches with a capacity of about 12 t of about 300 kW.

Weiterhin hat sich herausgestellt, dass bei einer derart hohen eingebrachten Leistungsdichte, wie sie jetzt erfindungsgemäß vorgeschlagen wird, der Gesamtenergieeintrag beschränkt werden kann auf einen Bereich zwischen 60 bis 200 kWh/t Produktmasse, vorzugsweise etwa 70 bis 90 kWh/t.Farther has turned out that at such a high introduced Power density, as it is now proposed according to the invention, the total energy input limited can be used in a range between 60 and 200 kWh / t product mass, preferably about 70 to 90 kWh / t.

Auch hier ist der Vergleich zu den bisher bekannten Gesamtenergieeinträgen zu sehen, die bis zu 300 kWh/t und mehr betragen haben.Also Here is the comparison to the previously known total energy entries, which have been up to 300 kWh / t and more.

Mit dem hier beschriebenen erfindungsgemäßen Verfahren sind somit nicht nur höhere Durchsätze möglich, sondern auch geringere Energiekosten je Tonne Fertigschokolade realisierbar. Dies bedeutet einen erheblichen Kostenvorteil.With the inventive method described here are therefore not only higher throughputs possible, but also lower energy costs per ton of finished chocolate feasible. This means a considerable cost advantage.

Bei dem erfindungsgemäßen Verfahren ist die Drehzahl des Conchiermischwerkes so zu wählen, dass sich im eigentlichen Mischvorgang eine Froudezahl ergibt von Fr = 2,0 bis Fr = 9,0, vorzugsweise von Fr = 3,0 bis Fr = 7,0, besonders bevorzugterweise von mindestens Fr = 5.at the method according to the invention The speed of the Conchiermischwerkes should be chosen so that in the actual Mixing gives a Froude number of Fr = 2.0 to Fr = 9.0, preferably from Fr = 3.0 to Fr = 7.0, more preferably at least Fr = 5.

Die Froudezahl ermittelt sich dabei nach folgender Formel:

mit

v: = Umfangsgeschwindigkeit [m/s]
R: = Radius [m]
g: = Erdbeschleunigung [m/s²]

The Froude number is determined according to the following formula:

With

v: = Peripheral speed [m / s]
R: = Radius [m]
G: = Gravitational acceleration [m / s ² ]

Während im Stand der Technik sich die Mischorgane der Conche während des Befüllvorganges, bis die gewünschte Maximalbefüllung erreicht ist, mit einer Drehzahl bewegen, die bei einer Größenordnung von Fr = 0,2 bis Fr = 1,0 liegt, wird für den erfindungsgemäßen Mischvorgang vorgeschlagen, dass das Mischwerk von Beginn an mit höheren Drehzahlen arbeitet, so dass bereits während des Befüllvorganges Fr = 2,0 bis Fr = 9,0, vorzugsweise Fr = 3,0 bis Fr = 7,0 erreicht wird. Die sich daraus ergebende hohe Scherkrafteinleitung ist für die gewünschte eingebrachte Leistungsdichte von Vorteil.While in the Prior art, the mixing organs of the conche during the filling process, until the desired maximum filling is reached, moving at a speed that is of an order of magnitude from Fr = 0.2 to Fr = 1.0 is used for the mixing process according to the invention suggested that the mixer from the beginning with higher speeds works, so already during the filling process Fr = 2.0 to Fr = 9.0, preferably Fr = 3.0 to Fr = 7.0 becomes. The resulting high shear force is introduced for the desired Power density of advantage.

Grundsätzlich ist es natürlich auch notwendig, die in die Produktmasse eingebrachte Energie wieder abzuführen, ohne dass es zu unerwünschten geschmacklichen Veränderungen kommt. Die Energieabfuhr wird somit außer durch den während des Conchiervorganges abgeführten Wasserdampf auch über eine Kühlung der Conchenwände erreicht.Basically it of course also necessary, the energy introduced into the product mass again dissipate, without causing undesirable flavor changes comes. The energy dissipation is thus except by the during the conching dissipated Steam over too a cooling the conche walls reached.

Damit sich an den Conchenwänden bildende Grenzschichten abgelöst werden, werden am Conchiermischwerk entsprechende Abstreifer angebracht, die einen entsprechenden Energieaustrag aus der Produktmasse gewährleisten können. Diese Abstreifer sind vorzugsweise direkt an den Mischschaufeln des Mischers befestigt. An dieser Stelle sei noch einmal darauf hingewiesen, dass der Energieeintrag als solcher grundsätzlich über das Mischwerkzeug in die Produktmasse eingebracht wird, also nicht über die Conchenwand.In order to on the conche walls separating boundary layers be attached to the conching mixer appropriate scrapers, which ensure a corresponding energy discharge from the product mass can. These scrapers are preferably directly on the mixing blades attached to the mixer. At this point be on it again pointed out that the energy input as such in principle via the mixing tool is introduced into the product mass, so not on the Conchenwand.

Dabei können die die Produktmasse bildenden Feststoffteilchen von Zucker, Kakaomasse und Milchpulver insbesondere bereits während des Befüllvorganges der Conche mit in dieser angeordneten Rotor-Stator-Mühlen intensiv in der Fettmatrix dispergiert werden. Hierdurch wird während des Befüllvorganges schnell eine hohe Homogenität der Produktmasse erzielt, die dann die besten Voraussetzungen bietet, um bei den erfindungsgemäß eingebrachten hohen Leistungsdichten die gewünschten Produkteigenschaften zu erreichen.In this case, the product mass forming solid particles of sugar, cocoa mass and milk powder in particular during Be Filling operation of the conche are dispersed in this arranged rotor-stator mills intense in the fat matrix. As a result, a high homogeneity of the product mass is quickly achieved during the filling process, which then provides the best conditions to achieve the desired product properties at the inventively introduced high power densities.

Claims

A process for the production of chocolate with a Conchiermischwerk having Conche, sheared in the product mass by mixing and is heated, characterized in that the speed of Conchiermischwerks is selected so that the actual mixing process results in a Froude number of Fr = 2.0 to Fr = 9.0, preferably from Fr = 3 to Fr = 7, and wherein the mixing takes place with a power density of 60 to 200 kW / t product mass, preferably 80 to 120 kW / t, introduced via the conching mixer.

Method according to claim 1, characterized in that the total energy input between 60 to 200 kWh / t product mass, preferably 70 to 90 kWh / t.

Method according to one or more of the preceding claims, characterized that the speed of the Conchiermischwerks while filling the Conche so chosen becomes, that in the mixing process a Froude number of Fr = 2.0 to 9.0, preferably from Fr = 3.0 to Fr = 7.0.

Method according to one or more of the preceding claims, characterized that with scrapers attached to the conching mixer boundary layers detached at the conchen wall become.

Method according to one or more of the preceding claims, characterized that in the conche with rotor stator mills solid parts of particular Sugar, cocoa mass or milk powder intense in a fat matrix be dispersed.