DE1202117B

DE1202117B - Anordnung zum Temperieren von Schokoladenmassen

Info

Publication number: DE1202117B
Application number: DES81711A
Authority: DE
Inventors: Robert Sollich
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1962-09-27
Filing date: 1962-09-27
Publication date: 1965-09-30
Also published as: US3225821A; DK104872C; GB995981A; FR1369814A; FR84674E

Description

Anordnung zum Temperieren von Schokoladenmassen Die Erfindung betrifft eine Anordnung zum Temperieren von Schokoladenmassen sowie zur Aufrechterhaltung des Temperierungszustandes in temperierten Schokoladenmassen.
Es ist bekannt, daß Schokoladenmassen kurz vor ihrer endgültigen Verarbeitung vom untemperierten Zustand, über 35° C, in den sogenannten Temperierzustand gebracht werden müssen, wobei die Temperatur je nach Zusammensetzung der Schokoladenmasse 26 bis 31°C betragen muß. Der Temperierzustand ist ein unterkühlter Zustand, in dem die Schokolade anfängt zu erstarren.
Zur Erhaltung des Temperierzustandes sind eine Reihe von Verfahren und Vorrichtungen bekannt, bei denen fast ausschließlich Wasser als Kühlmittel verwendet wird. Schwierigkeiten entstehen da, wo eine Abformmaschine zur Durchführung des Arbeitsvorganges eine große Menge temperierte Schokolade benötigt, davon stündlich aber nur einen ganz geringen Teil verbraucht. Als Beispiel sei eine Schokoladen-überziehmaschine erwähnt, bei der stündlich etwa 100 kg an überzugsmasse tatsächlich verbraucht werden, während 2000 bis -3000 kg/h temperierte Masse für den überziehvorgang im Massekreislauf benötigt wird.
Es ist ferner bekannt, daß sich die Schokoladenmasse im Temperierzustand unaufhaltsam verändert und man die Masse fortlaufend regenerieren muß. Dabei muß die überschüssige Masse vollkommen oder nach dem Sollich-Umlaufverfahren wenigstens teilweise bis auf etwa 36° C wieder aufgeschmolzen werden, bevor sie neu temperiert und für einen weiteren Arbeitsvorgang benutzt werden kann. Wärme zum Aufschmelzen und Kälte zum Kühlen werden dabei etwa im gleichen Verhältnis benötigt.
Dieser Vorgang des dauernden Abkühlens und Wiederaufwärmens der Schokoladenmasse ist äußerst unwirtschaftlich, wenn man bedenkt, daß zum Kühlen (Temperieren) von 1 kg Schokoladenmasse etwa 11 normales Leitungswasser erforderlich ist und daß zum Wiederaufwärmen derselben Schokoladenmasse die zuvor abgeführte Wärmemenge wieder zugeführt werden muß.
Es ist auf anderen technischen Gebieten bereits bekannt, eine Kältemaschine gleichzeitig als Wärmepumpe zu benutzen, d. h. die im Kondensatorteil der Kältemaschine freigesetzte Wärme zu Heizzwecken zu verwenden.
Ferner ist bereits ein Thermostat bekannt, bei dem die Flüssigkeit eines Bades dadurch auf konstanter tieferer Temperatur gehalten wird, daß die Badflüssigkeit durch den Verdampfer einer Kältemaschine gekühlt und die erzeugte Kälte durch Heizung auf die Solltemperatur geheizt wird.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, das Temperieren von Schokoladenmassen und die Aufrechterhaltung des Temperierungszustandes in temperierten Schokoladenmassen wirtschaftlicher zu gestalten und den relativ hohen Wasserverbrauch, der bei diesen Vorgängen bisher erforderlich war, stark einzuschränken. Dabei soll die Arbeitsweise der bekannten Abformmaschinen nicht geändert werden, so daß die Erfindung auch bei bestehenden Anlagen ohne großen Aufwand angewendet werden kann.
Dazu wird gemäß der Erfindung vorgeschlagen, daß einer an sich bekannten Temperiervorrichtung eine an sich ebenfalls bekannte Kältemaschine in der Weise zugeordnet ist, daß dem Kälteteil die Temperiervorrichtung vom Verdampfer der Kältemaschine Wärme entzogen und dem Wärmeteil der Temperiervorrichtung vom Kondensator der Kältemaschine Wärme zugeführt wird, wobei die Leistung der Kältemaschine größer ist als zur Abkühlung der die Temperierschnecke pro Zeiteinheit passierenden Schokoladenmassemenge auf die gewünschte Temperierungstemperatur erforderlich, und daß eine auf die Schokoladenmasse in der Temperierschnecke wirkende Wärmequelle vorgesehen ist, mit deren Hilfe der Temperierungszustand in der Schokoladenmasse in der Weise hergestellt wird, daß der Kälteüberschuß der Kältemaschine automatisch durch Gegensteuerung kompensiert wird.
Gemäß der Erfindung wird also die erforderliche Kühlleistung vorzugsweise durch direkte Verdampfung des Kältemittels in einem Kühlzylinder erzielt, und die entsprechend der Kühlleistung auftretende Kondensationswärme wird nicht - wie bisher üblich - unausgesnutzt mit Kühlwasser abgeleitet, sondern an den Wärmeteil der Temperiermaschine abgegeben, der diese Wärme zum Aufschmelzen und Aufwärmen der von der Abformmaschine nicht verbrauchten, zurückströmenden Schokoladenmasse benötigt.
Gemäß der Erfindung ist der Kühlmittelraum der Temperiervorrichtung der Verdampfer der Kältemaschine, und der Wärmemittelraum der Temperiervorrichtung ist der Kondensator der Kältemaschine.
Die Wärmequelle ist in zweckmäßiger Ausgestaltung der Erfindung ein um den Zylinder der Temperierschnecke gewickelter Heizdraht.
Dabei ist vorzugsweise am Ausgang der Temperierschnecke ein die Temperatur der Schokoladenmasse messendes Schaltthermometer zum Steuern der Stromstärke und der Wärmeentwicklung im Heizdraht vorgesehen.
Ferner sind vorzugsweise die Verdampferhohlräume im Kühlzylinder ringförmig als Schneckengänge ausgebildet.
Es ist weiter vorgesehen, daß der Heizdraht in den Kühlzylinder eingebettet und mit einem Wärmeleitstoff verstrichen ist.
Der Kühlzylinder ist zweckmäßig wärmeisoliert, und außerdem ist ein Nachverflüssiger in der Druckleitung vom Kondensator zum Verdampfer angeordnet.
Ein Ausführungsbeispiel der Anordnung gemäß der Erfindung ist in der Zeichnung dargestellt.
F i g. 1 zeigt eine schematische Schnittdarstellung des Ausführungsbeispiels; F i g. 2 zeigt in einer größeren Darstellung die Wand des Kühlzylinders im Schnitt, wobei der in F i g. 1 mit II bezeichnete Kreis die Lage dieses Schnittes bezeichnet.
Die Anordnung besteht im wesentlichen aus einer Wärme- und einer Kältezone.
Die Wärmezone ist ein mit einem Wasserbad 1 umgebener Vorratsbehälter 2, in dem unten ein ebenfalls mit Warmwasser umgebener Aufwärmzylinder 3 angeordnet ist; in diesem rotiert eine Transportschnecke 4, die die Schokolade in einem engen Ringspalt an beheizten Flächen entlang fördert.
Die Schokoladenmasse weist nach dem Verlassen des Aufwärmzylinders 3 eine Temperatur von etwa 36 bis 38°C auf und ist damit aufgeschmolzen und frei von Kakaobutterkristallen. Am tiefsten Punkt ist das Wasserbad 1 so weit vergrößert, daß die Kondensationsschlange 5 für das Kältemittel sowie eine Heizung 6 für Kontrollzwecke darin Platz finden. Im Kondensator 5 verflüssigt sich das von der Kältemaschine oder dem Kompressor 7 kommende Kältemittelgas. Die dabei frei werdende Wärmeenergie wird an das Wasserbad 1 abgegeben. Die Durchführung der Wärmeabgabe ist aber nicht unbedingt an ein Wasserbad 1 gebunden, sondern könnte auch z. B. so erfolgen, daß die Kondensationswärme direkt an die Schokolade abgegeben wird. Das Heizelement 6 hat die Aufgabe, das Wasserbad 1 warmzuhalten, wenn die Kältemaschine 7 nicht arbeitet, gleichzeitig dient das Heizelement 6 der fortlaufenden Temperaturkontrolle. Das Kältemittel, vorzugsweise Frigen 12, befindet sich nach Verlassen des Kondensators 5 in flüssigem Zustand. Eventuelle Gasreste werden in einem kleinen luftgekühlten Nachkondensator 8 auch noch verflüssigt. Von hier aus gelangt das nun vollständig verflüssigte Kältemittel über ein Einspritzventil 9 in die vorzugsweise spiralförmig angelegten Verdampferhohlräume 10 des Kühlzylinders -11. In dieser Kühlzone wird die urtemperierte, bis auf mindestens 36° C aufgewärmte Schokoladenmasse wieder auf die Verarbeitungstemperatur abgekühlt, die je nach Art der Schokoladenmasse zwischen 26 und 31° C liegt. Eine Temperier-und Förderschnecke 12 fördert die temperierte Schokoladenmasse 13 zum Verbraucher, wie z. B. eine Abformmaschine, und besorgt gleichzeitig einen guten Wärmeaustausch im Kühlzylinder 11. Bei Verlassen des Kühlzylinders 11 wird die Temperatur der Schokoladenmasse durch das eingebaute Kontroll-und Steuerorgan 14, das hier ein Schaltthermometer ist, gemessen.
Um Störungen im automatischen Arbeitsablauf der Vorrichtung zu vermeiden, wird die Kältemaschine 7 in ihrer Leistung etwa 5 bis 10% größer als für die tatsächliche Kühlung erforderlich ausgelegt. Das Absinken der Schokoladentemperatur unter den am Schaltthermometer 14 eingestellten Temperaturwert wird durch automatisches Einschalten eines Heizdrahtes 15 verhindert. Der Heizdraht 15 ist zur Hälfte im Kühlzylinder 11 eingebettet und steht mit seinem Metallmantel in Berührung mit diesem. Zu beiden Seiten des Heizdrahtes 15 ist außerdem ein wärmeleitender Stoff 19 angeordnet, der nach erfolgtem Schaltimpuls die Wärme sofort und gleichmäßig auf den Kühlzylinder 11 überträgt. Der Heizdraht 15 sowie der Kühlzylinder 11 sind nach außen hin gegen Wärme- und Kälteabstrahlung mit einer Isolierung 16 versehen. Durch das automatische Gegensteuern mittels des Heizdrahtes 15 werden Temperaturschwankungen in der Schokolade auf den Bruchteil eines Temperaturgrades beschränkt.
Die Gegensteuerung in der Temperatur kann dem Erfindungsgedanken nach auch durch Ausweitung des Wasserbades 1 um den Kühlzylinder 11 herum erfolgen, ist also nicht an einen Heizdraht gebunden.
Die an der Abformmasehine, z. B. einer überziehmaschine, nicht verbrauchte temperierte Schokoladenmasse 17 wird dem Vorratsbehälter 2 der abgebildeten Temperiervorrichtung wieder zugeführt. Der tatsächliche Schokoladenverbrauch wird durch Zugabe frischer Masse 18 ergänzt.

Claims

Patentansprüche: 1. Anordnung zum Temperieren von Schokoladenmassen sowie zur Aufrechterhaltung des Temperierungszustandes in temperierten Schokoladenmassen, dadurch gekennzeichnet, daß einer an sich bekannten Temperiervorrichtung eine an sich ebenfalls bekannte Kältemaschine in der Weise zugeordnet ist, daß dem Kälteteil der Temperiervorrichtung vom Verdampfer der Kältemaschine Wärme entzogen und dem Wärmeteil der Temperiervorrichtung vom Kondensator der Kältemaschine Wärme zugeführt wird, wobei die Leistung der Kältemaschine (7) größer ist als zur Abkühlung der die Temperierschnecke (12) pro Zeiteinheit passierenden Schokoladenmassemenge auf die gewünschte Temperierungstemperatur erforderlich, und daß eine auf die Schokoladenmasse in der Temperiersehnecke (12) wirkende Wärmequelle vorgesehen ist, mit deren Hilfe der Temperierungszustand in der Schokoladenmasse in der Weise hergestellt wird, daß der Kälteüberschuß der Kältemaschine automatisch durch Gegensteuerung kompensiert wird. 2. Anordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Kühlmittelraum (10) der Temperiervorrichtung der Verdampfer der Kältemaschine (7) ist, und daß der Wärmemittelraum (1) der Temperiervorrichtung der Kondensator der Kältemaschine (7) ist. 3. Anordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Wärmequelle ein um den Zylinder (11) der Temperierschnecke (12) gewikkelter Heizdraht (15) ist. 4. Anordnung nach Anspruch 3, gekennzeichnet durch ein die Temperatur der Schokoladenmasse am Ausgang der Temperierschnecke (12) messendes Schaltthermometer (14) zum Steuern der Stromstärke und der Wärmeentwicklung im Heizdraht (15). 5. Anordnung nach den Ansprüchen 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Verdampfer-6 hohlräume (10) im Kühlzylinder (11) ringförmig als Schneckengänge ausgebildet sind. 6. Anordnung nach den Ansprüchen 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Heizdraht (15) in den Kühlzylinder (11) eingebettet und mit einem Wärmeleitstoff (19) verstrichen ist. 7. Anordnung nach den Ansprüchen 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß der Kühlzylinder (11) wärmeisoliert (16) ist. B. Anordnung nach den Ansprüchen 1 bis 7, gekennzeichnet durch einen Nachverflüssiger (8) in der Druckleitung vom Kondensator (5) zum Verdampfer (10). In Betracht gezogene Druckschriften: Deutsche Patentschriften Nr. 928 953, 952 717, 1031326.