CH671142A5 - - Google Patents

Description

BESCHREIBUNG Die Erfindung betrifft ein Verfahren nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1 sowie eine Röstvorrichtung nach dem Oberbegriff des Anspruchs 3. DESCRIPTION The invention relates to a method according to the preamble of claim 1 and a roasting device according to the preamble of claim 3.

Bei der Schokoladenherstellung spielt das Rösten eine wesentliche Rolle bezüglich der Qualität des Endproduktes, insbesondere hinsichtlich der Aroma- und Geschmackseigenschaften. In der Praxis werden bis heute nahezu ausschliesslich ungeschälte ganze oder nur grob gebrochene Kakaobohnen geröstet, d.h. eine gewisse Zeit auf Temperaturen von bis zu etwa 150 °C erhitzt. Dabei treten zwei grundlegende Probleme auf. Das eine liegt in den relativ grossen Dimensionen der Röstgutteilchen und ihrer stark unterschiedlichen Grössenverteilung, die grosse Temperaturgefälle zwischen der Oberfläche der Röstgutteilchen und ihrem Zentrum bedingen und wodurch Über- und/oder Unterrö-stung unvermeidbar bleiben. Das andere liegt in dem mitunter sehr hohen Wassergehalt der rohen Kakaobohnen begründet. Wie Grundlagenuntersuchungen gezeigt haben, wirkt sich ein hoher Wassergehalt zu Beginn des Röstens behindernd, in extremen Fällen sogar verhindernd auf die während des Röstens ablaufenden Aromareaktionen aus. In chocolate production, roasting plays an essential role in terms of the quality of the end product, especially in terms of its aroma and taste properties. In practice to this day, almost exclusively unshelled whole or only roughly broken cocoa beans are roasted, i.e. heated to temperatures of up to about 150 ° C for a certain time. There are two basic problems. One is the relatively large dimensions of the toasted food particles and their very different size distribution, which cause large temperature gradients between the surface of the toasted food particles and their center and as a result over- and / or under-roasting remain unavoidable. The other is due to the sometimes very high water content of the raw cocoa beans. As basic studies have shown, a high water content at the start of roasting has a disabling effect, and in extreme cases even prevents the aroma reactions taking place during roasting.

Zur Vermeidung dieser Nachteile wurde vorgeschlagen, die rohen Kakaobohnen zunächst zu schälen und vorzubrechen, davor gegebenenfalls vorzutrocknen, zu reinigen, den Kakaobruch zu einer viskosen Masse zu vermählen und diese viskose Masse in einer dünnen Schicht zu rösten, bei Zwischen - oder Nachschaltung weiterer Verfahrensschritte (DE-OS 2 238 519). In order to avoid these disadvantages, it was proposed to first peel and break the raw cocoa beans, to dry them beforehand if necessary, to clean them, to grind the cocoa fraction to a viscous mass and to roast this viscous mass in a thin layer, with the interposition or subsequent connection of further process steps ( DE-OS 2 238 519).

Bei dieser Verfahrensweise werden rohe, ganze Kakaobohnen getrocknet, gebrochen und gereinigt. Der Nachteil bei dieser Verfahrensweise ist in der niedrigen Prozessgeschwindigkeit zu sehen, die durch das Trocknen ganzer Bohnen gegeben ist. Grund dafür ist die relativ niedrige Diffusionsgeschwindigkeit des Wassers aus dem Inneren der Kakaobohne. Es existiert auch immer ein Feuchtigkeitsgefalle in der Kakabohne. In this procedure, raw, whole cocoa beans are dried, broken and cleaned. The disadvantage of this procedure can be seen in the low process speed, which is given by the drying of whole beans. The reason for this is the relatively low rate of diffusion of water from inside the cocoa bean. There is always a moisture gradient in the cocoa bean.

Ein weiterer Nachteil besteht darin, dass beim Vortrocknen ganzer Bohnen Kakaobutter in die Schalen diffundiert, die somit beim Trennen der Schalen vom Kernbruch verlorengeht. Another disadvantage is that when whole beans are pre-dried, cocoa butter diffuses into the shells, which is therefore lost when the shells are separated from the core breakage.

Die Vortrocknung erfolgt vorzugsweise bei Unterdruck. Dieses birgt aber den Nachteil, dass die bei Normaldruck nur wenig flüchtigen Aromavorstufenverbindungen in grösserem Masse ausgetrieben werden. Predrying is preferably carried out under negative pressure. However, this has the disadvantage that the aroma precursor compounds, which are only slightly volatile at normal pressure, are driven off to a greater extent.

Anlagenseitig genügen die meisten Aggregate den technischen Anforderungen. Nicht zufriedenstellend sind jedoch die Ergebnisse der Dünnschichtröstung. Nach der DE-OS 2 238 519 soll die optimale Rösttemperatur möglichst genau eingehalten werden. Es werden nur Schwankungen von + 1,5 °C zugelassen. Hinzu kommt, dass diese optimale Temperatur in der gesamten Dünnschichtlänge und -tiefe zu halten ist. Most units meet the technical requirements on the plant side. However, the results of the thin-layer roasting are not satisfactory. According to DE-OS 2 238 519, the optimal roasting temperature should be maintained as precisely as possible. Only fluctuations of + 1.5 ° C are permitted. In addition, this optimum temperature must be maintained across the entire length and depth of the thin film.

Zur Erreichung dieser Bedingungen wurde schon in der DE-PS 297 888 vorgeschlagen, die geschälten, rohen Kakaobohnen zu Kakaomasse zu zerkleinern und auf glatten, bewegten Heizflächen in ruhender dünner Schicht zu rösten. In der DE-OS 2 238 519 wird vorgeschlagen, den Röstprozess auf einem Band- oder Walzenapparat in ruhender Schicht durchzuführen. In order to achieve these conditions, it was already proposed in DE-PS 297 888 to shred the peeled, raw cocoa beans into cocoa mass and to roast them on a smooth, moving heating surface in a still thin layer. DE-OS 2 238 519 proposes to carry out the roasting process on a belt or roller apparatus in a still layer.

Versuche haben jedoch ergeben, dass selbst in einer ruhenden Dünnschicht merkliche Temperaturgradienten auftreten und die Entfeuchtung und Entgasung der ruhenden Dünnschicht unvollkommen ist. Die eingeschlossenen Dampf- und Gasblasen führen zur Schaumbildung. However, tests have shown that even in a resting thin layer there are noticeable temperature gradients and that the dehumidification and degassing of the resting thin layer is incomplete. The enclosed vapor and gas bubbles lead to foam formation.

Nach der DE-OS 1 919 870 soll das Rösten unter Rühren in einem geschlossenen Behälter erfolgen. Die Entgasung ist hier gegenüber dem Rösten in ruhenden Dünnschichten besser, jedoch treten hier in der zu röstenden Kakaomasse noch grössere Temperaturdifferenzen auf. According to DE-OS 1 919 870, the roasting should take place with stirring in a closed container. Degassing is better here than roasting in resting thin layers, but there are even greater temperature differences in the cocoa mass to be roasted.

Bei allen bekannten Röstaggregaten ist das sich einstellende Temperaturprofil nur ungenügend beeinflussbar. In the case of all known roasting units, the temperature profile that can be set can only be influenced insufficiently.

2 2nd

5 5

10 10th

15 15

20 20th

25 25th

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3 3rd

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Die genaue Einhaltung eines vorgegebenen Temperatur-Zeit-Regimes ist jedoch wichtigste Voraussetzung für die optimale Röstung der Kakaomasse. Daher spielt die exakte Prozessregelung eine entscheidende Rolle für das Prozessergebnis. Die dafür notwendige Erfassung der Verteilung der Guttemperatur entlang der Apparatelänge wird derzeit in sehr aufwendigen Konstruktionen mit Wanddurchbrüchen am Stator realisiert, wobei die Anzahl der Messpunkte in der Regel begrenzt, die Störanfälligkeit infolge der Wanddurchbrüche und der stationären Temperaturfühler sehr hoch ist. In vielen Fällen wird auf die Erfassung des Temperaturprofils ganz verzichtet und nur die Gutaustrittstemperatur aufgenommen. In Anlagen, bei denen mitrotierende Messfühler angewandt werden, wird das Messsignal üblicherweise über Schleifringe an die stationären Anlagenteile übertragen. Diese messtechnischen Schwierigkeiten bewirken bei allen ausgeführten Verfahren und Apparaten zur Dünnschichtröstung prinzipielle Unzulänglichkeiten bei der Prozessablaufsteuerung und damit bei der Sicherung gleichbleibender Produktqualität. However, the exact observance of a given temperature-time regime is the most important prerequisite for the optimal roasting of the cocoa mass. Therefore, exact process control plays a crucial role in the process result. The necessary detection of the distribution of the material temperature along the length of the apparatus is currently implemented in very complex designs with wall openings on the stator, the number of measuring points generally being limited and the susceptibility to faults due to the wall openings and the stationary temperature sensors being very high. In many cases, the temperature profile is not recorded and only the outlet temperature is recorded. In systems where rotating sensors are used, the measurement signal is usually transmitted to the stationary system parts via slip rings. These metrological difficulties cause in principle inadequacies in process control and thus in ensuring consistent product quality in all processes and apparatus for thin-layer roasting.

Die Erfindung bezweckt eine gleichmässig geröstete Kakaomasse bei optimaler Ausbeute des Aromapotentials zu erhalten. The invention aims to obtain a uniformly roasted cocoa mass with an optimal yield of the aroma potential.

Es besteht die Aufgabe, ein Verfahren anzugeben, bei dem der Wassergehalt im Verarbeitungsgut vor dem Röst-prozess gegenüber dem Ausgangszustand für die Weiterverarbeitung genügend niedrig ist und bei dem das Temperaturprofil während des Röstprozesses örtlich gleichmässig und über die gesamte Röstzeit eine optimale Form hat. The task is to specify a method in which the water content in the processed material before the roasting process is sufficiently low compared to the initial state for further processing and in which the temperature profile during the roasting process is locally uniform and has an optimal shape over the entire roasting time.

Erfindungsgemäss wird die Aufgabe verfahrensseitig durch die im Kennzeichen des Anspruchs 1 angegebenen Verfahrensschritte gelöst. According to the invention, the object is achieved on the procedural side by the method steps specified in the characterizing part of claim 1.

Das Vortrocknen erfolgt vorzugsweise bei einer Temperatur von 60 CC bis 80 C, und der Nachtrocknungsprozess erfolgt bis zu einem Feuchtigkeitsgehalt von etwa 2,5% wobei die Nachtrocknungstemperatur maximal 90 °C beträgt. The pre-drying is preferably carried out at a temperature of 60 ° C. to 80 ° C., and the post-drying process takes place up to a moisture content of approximately 2.5%, the post-drying temperature being a maximum of 90 ° C.

Bei dieser vorgeschlagenen Verfahrensweise wird die Prozessgeschwindigkeit erhöht, was in dem schnelleren Trocknen der schon vorgebrochenen Bohnen (kleinere Teile und grössere Oberfläche) begründet ist. Es wird dadurch auch weniger Wärmeenergie benötigt. Da schon vor dem Trocknen ein Grossteil des Schalenmaterials abgeführt wird, tritt auch weniger Kakaobutterverlust ein. With this proposed procedure, the process speed is increased, which is due to the faster drying of the already broken beans (smaller parts and larger surface). As a result, less thermal energy is required. Since most of the shell material is removed before drying, less cocoa butter is lost.

Die Merkmale der erfindungsgemässen Vorrichtung sind im Anspruch 3 angegeben. The features of the device according to the invention are specified in claim 3.

Die Heizeinrichtung ist zweckmässig sektionsweise regelbar am Umfang des Grundkörpers angeordnet. Die Temperaturfühler können auf allen Wischerblättern spiralförmig versetzt angeordnet sein und sind auf Halbleiterbasis aufgebaut. In dem Messwertverarbeitungs- und -übertragungsteil sowie in dem Auswertungs- und Steuerteil können jeweils ein Sender und ein Empfänger zur bidirektionalen Signalübertragung enthalten sein. The heating device is expediently arranged section by section on the circumference of the base body. The temperature sensors can be arranged in a spiral offset on all wiper blades and are constructed on a semiconductor basis. A transmitter and a receiver for bidirectional signal transmission can each be contained in the measured value processing and transmission part and in the evaluation and control part.

Die Signalübertragung erfolgt vorteilhaft auf der Basis von Infrarotstrahlen. Bei dieser vorgeschlagenen Röstvorrichtung kann der Röstprozess eindeutig gesteuert werden. Insbesondere ist das Temperaturprofil und die Rösttempera-tur an allen Punkten exakt steuerbar und somit werden die gesamten Aromastoffe voll ausgenutzt. The signal transmission is advantageously carried out on the basis of infrared rays. With this proposed roasting device, the roasting process can be clearly controlled. In particular, the temperature profile and the roasting temperature can be precisely controlled at all points and thus the entire aroma substances are fully utilized.

Die Erfindung soll nachstehend an Hand eines Ausführungsbeispiels näher erläutert werden. Die Verfahrensweise ist als Fig. 1 in einem Verfahrensfliessbild dargestellt. The invention will be explained in more detail below using an exemplary embodiment. The procedure is shown as Fig. 1 in a process flow diagram.

Verfahrensmässig werden die rohen Kakaobohnen nach einer Vorreinigung zu Kernbruch gebrochen und die lose anhaftenden Schalen abgetrennt. Dieser Kernbruch wird zur grösstmöglichen Vermeidung von Material- und Aromavor-stufensubstanzverlusten bei Temperaturen von 60 "C bis 75 C in einem Festbetttrockner mit im Kreuzstrom geführten Trocknungsmitteln kontinuierlich vorgetrocknet, wobei als Austrittsfeuchte 3,5 — 4 Masseprozente eingehalten werden muss. Der so erhaltene vorgetrocknete Kernbruch wird einem Reinigungsprozess unterworfen, in dem mindestens 99% der Schalen abgetrennt werden und nachfolgend zerkleinert, wobei durch Regulierung des Unterdruckes im Mahlaggregat aufwerte von höchstens Normaldruck und kleinstens 0,6-IO3 Pa die Erreichung einer Endfeuchte von mindestens 2,5% höchstens 2,0% gewährleistet sein muss. According to the process, the raw cocoa beans are broken to core breakage after pre-cleaning and the loosely adhering shells are separated. This core break is continuously pre-dried to the greatest possible avoidance of loss of material and aroma stage substances at temperatures of 60 ° C. to 75 ° C. in a fixed bed dryer with drying agents guided in a cross-flow, 3.5 - 4 percent by mass being required as the exit moisture Core breakage is subjected to a cleaning process in which at least 99% of the shells are separated and then comminuted, whereby by regulating the negative pressure in the grinding unit, values of at most normal pressure and at least 0.6-IO3 Pa achieve a final moisture content of at least 2.5% at most 2 , 0% must be guaranteed.

Die dort vorbehandelte Kakaomasse wird in der erfindungsgemässen Vorrichtung unter Normaldruck ohne zusätzliche Einspeisung von warmer und/oder trockener Luft geröstet, entgast und entfeuchtet, wobei ein Temperaturprofil eingehalten wird, welches dadurch gekennzeichnet ist, The cocoa mass pretreated there is roasted, degassed and dehumidified in the device according to the invention under normal pressure without additional feed of warm and / or dry air, a temperature profile being maintained, which is characterized in that

dass im ersten Drittel der Apparatelänge die Kakaomasse auf 125 C erwärmt wird und in den verbleibenden zwei Dritteln die Temperatur konstant auf 125 C gehalten wird. Im ersten Drittel sind dazu Heizmitteltemperaturen von etwa 140 C und in den verbleibenden zwei Dritteln von etwa 125—130 'C erforderlich. Die Verweilzeit in der Röstzone beträgt dabei etwa 40 — 60 s. Die Röstzeit ist durch die Schrägstellung der erfindungsgemässen Röstvorrichtung steuerbar. Nach Verlassen des Apparates wird die geröstete, entfeuchtete und entgaste Kakaomasse schnell auf eine Temperatur von weniger als 80 — 85 C gekühlt. Die so hergestellte Kakaomasse weist einen Wassergehalt von etwa 1 Gew% und damit sehr gute Fliess- und Verarbeitungseigenschaften auf. Die sensorisch ermittelte Aromaqualität der so vorbehandelten und gerösteten Kakaomasse ist durch ein starkes harmonisches Kakaoaroma, angenehme Bitterkeit, wenig Adstringens und Säure gekennzeichnet. that the cocoa mass is heated to 125 C in the first third of the length of the apparatus and that the temperature is kept constant at 125 C in the remaining two thirds. Heating medium temperatures of around 140 ° C are required in the first third and around 125-130 ° C in the remaining two thirds. The dwell time in the roasting zone is about 40 - 60 s. The roasting time can be controlled by the inclination of the roasting device according to the invention. After leaving the apparatus, the roasted, dehumidified and degassed cocoa mass is quickly cooled to a temperature of less than 80 - 85 ° C. The cocoa mass produced in this way has a water content of about 1% by weight and therefore very good flow and processing properties. The sensed aroma quality of the pretreated and roasted cocoa mass is characterized by a strong, harmonious cocoa aroma, pleasant bitterness, little astringency and acidity.

Der Prozess der Röstung in bewegter dünner Schicht lässt sich erfindungsgemäss in einer Vorrichtung vollziehen, wie sie in Fig. 2 schematisch dargestellt ist. In Fig. 3 ist der Schnitt A—A nach Fig. 2 gezeigt. Die Röstvorrichtung besteht aus einem Zylinder 1 mit einem in Heizzonen 2 eingeteilten Doppelmantel zur Aufnahme eines Heizmittels. Dargestellt ist eine vorteilhafte Ausführung mit drei Heizzonen. Der Doppelmantel ist in jeder Zone mit Rohrstutzen 3 für die Heizmittelzufuhr und Rohrstutzen 4 für die Heizmittelabfuhr versehen. An der Eintrittsstirnseite 5 des Zylinders 1 befindet sich eine Öffnung 6 für die Zufuhr der ungerösteten Kakaomasse und ein Anschlussstutzen 7 für die Zufuhr warmer und/oder trockener Luft. Am anderen Ende des Zylinders 1 ist ein Abscheideransatz 8 angebracht, an welchem sich eine Öffnung 9 für die Abfuhr des Röstgases und der eingeführten warmen und/oder trockenen Luft befindet. Im Inneren des Abscheideransatzes 8 befindet sich der eigentliche Abscheidekopf 10. Im Inneren des Zylinders 1 und des Abscheideransatzes 8 ist eine in Bezug auf Zylinder 1 und Abscheideransatz 8 axial orientierte Welle 11 angebracht, die mehrere in Bezug auf den Zylinder 1 radial orientierte Wischerblätter 12 trägt. Wie aus der Fig. 3 ersichtlich, ist eine Ausführung mit vier Wischerblättern gewählt worden. Die äusseren Kanten der Wischerblätter 12 besitzen einen endlichen Abstand grösser 0 zur Innenwand des Zylinders 1, der ggf. variabel gestaltet werden kann. Die gesamte Vorrichtung befindet sich normalerweise in horizontaler Lage, kann aber in eine geneigte Lage gebracht werden, damit durch das entstehende Gefälle zwischen Eintrittsstirnseite des Zylinders 1 und dem Abscheideransatz 8 die Strömungsverhältnisse und damit das Verweilzeitverhalten im Sinne des erfindungsgemässen Verfahrens günstig beeinflusst werden können. According to the invention, the process of roasting in a moving thin layer can be carried out in a device such as is shown schematically in FIG. 2. 3 shows the section AA according to FIG. 2. The roasting device consists of a cylinder 1 with a double jacket divided into heating zones 2 for receiving a heating medium. An advantageous embodiment with three heating zones is shown. The double jacket is provided in each zone with pipe socket 3 for the heating medium supply and pipe socket 4 for the heating medium discharge. At the inlet end face 5 of the cylinder 1 there is an opening 6 for the supply of the unroasted cocoa mass and a connecting piece 7 for the supply of warm and / or dry air. At the other end of the cylinder 1, a separator attachment 8 is attached, at which there is an opening 9 for the discharge of the roasting gas and the warm and / or dry air introduced. The actual separator head 10 is located in the interior of the separator attachment 8. In the interior of the cylinder 1 and the separator attachment 8 there is a shaft 11 which is axially oriented with respect to the cylinder 1 and the separator attachment 8 and which carries a plurality of wiper blades 12 which are oriented radially with respect to the cylinder 1 . As can be seen from FIG. 3, an embodiment with four wiper blades has been selected. The outer edges of the wiper blades 12 have a finite distance greater than 0 from the inner wall of the cylinder 1, which can be made variable if necessary. The entire device is normally in a horizontal position, but can be brought into an inclined position so that the flow conditions and thus the residence time behavior in the sense of the method according to the invention can be influenced favorably by the resulting gradient between the inlet end face of the cylinder 1 and the separator attachment 8.

Die messtechnische Erfassung des Temperaturprofils der Kakaomasse entlang des doppelmanteligen Zylinders 1 erfolgt durch Temperaturfühler 13, die vorzugsweise auf Halbleiterbasis aufgebaut und entlang den Kanten der Wischer5 The measurement of the temperature profile of the cocoa mass along the double-walled cylinder 1 takes place by means of temperature sensors 13, which are preferably constructed on a semiconductor basis and along the edges of the wipers5

10 10th

15 15

20 20th

25 25th

30 30th

35 35

40 40

45 45

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blätter 12 angeordnet sind. Diese Messfühler 13, die entweder an einem oder an mehreren Wischerblattkanten angebracht werden können, sind über die gesamte Länge der Wischerblätter 12 verteilt. Eine besonders günstige Anordnung besteht in einer etwas dichteren Verteilung in Eintrittsnähe des Zylinders 1 und in einer weniger dichten Verteilung in der Nähe des Überganges vom Zylinder 1 in den Abscheideransatz 8, da hierdurch die in Eintrittsnähe besonders grossen axialen Temperaturgradienten besonders gut messtechnisch erfasst werden können. leaves 12 are arranged. These sensors 13, which can either be attached to one or more wiper blade edges, are distributed over the entire length of the wiper blades 12. A particularly favorable arrangement consists in a somewhat denser distribution in the vicinity of the inlet of the cylinder 1 and in a less dense distribution in the vicinity of the transition from the cylinder 1 to the separator attachment 8, since the particularly large axial temperature gradients in the vicinity of the inlet can thereby be recorded particularly well by measurement.

Die von den Temperaturfühlern 13 erzeugten temperaturanalogen Signale werden per Draht erfindungsgemäss an ein auf dem abscheideransatzseitigen Ende der Welle 11 befindliches Messwertverarbeitungs- und -übertragungsteil 14 abgegeben und von dort über eine bidirektionale, berührungslose und vorteilhafterweise störungsfreie, auf IR-Strah-lung basierende Übertragungsstrecke auf ein stationäres Auswertungs- und Steuerteil 15 übertragen. Dabei kann die Abfrage der einzelnen Temperaturfühler 13 und damit die Aufnahme des Temperaturprofils sowohl automatisch, prozessrechnergesteuert als auch von Hand erfolgen. Durch die erfindungsgemässe Messanordnung im On-line-Prinzip besteht die Möglichkeit der ggf. prozessrechnergestützten Regelung des Temperaturprofils. According to the invention, the temperature-analog signals generated by the temperature sensors 13 are output by wire to a measured value processing and transmission part 14 located on the end of the shaft 11 on the separator approach and from there via a bidirectional, contactless and advantageously interference-free transmission path based on IR radiation transmit a stationary evaluation and control part 15. The query of the individual temperature sensors 13 and thus the recording of the temperature profile can take place both automatically, process-computer-controlled and by hand. The measurement arrangement according to the invention based on the online principle offers the possibility of possibly regulating the temperature profile with the aid of process computers.

Eine besonders vorteilhafte Ausführung des Messwerter-fassungs- und Messwertverarbeitungssystems 14; 15, einschliesslich der dazugehörigen Temperaturfühler 13 sei im folgenden beschrieben. Als Messfühler werden HF-Transistoren verwendet, deren temperaturabhängige Basis-Emit-terspannung bei konstantem Stromfluss ausgenutzt wird. Die Umschaltung der einzelnen Messstellen erfolgt über Analogmessstellenumschalter, die von einer Schiebekette gesteuert werden. Die temperaturanalogen Messsignale, die in Form einer Spannung vorliegen, werden in einem Spannungs-Frequenz-Wandler in eine Impulsfolge umgewandelt und mittels eines IR-Strahlers berührungslos und störunan-fällig übertragen. Diese Funktionseinheiten befinden sich in dem auf der Welle 11 befindlichen Messwertverarbeitungs-und -übertragungsteil 14. Im berührungslos davor angeordneten Auswertungs- und Steuerteil 15 wird die mit dem IR-Strahl ankommende Impulsfolge empfangen, in einem Zählwerk weiterverarbeitet, digital angezeigt, nach einer Digital-Analogwandlung auf analogen Registrier- und Anzeigegeräten festgehalten. Gleichzeitig erfolgt durch den stationären Teil 15 die Steuerung des Teils 14 über die bidirektionale IR-Übertragungsstrecke, wodurch die Befehle für die Schiebekette, die Synchronisation und der Takt für den Spannungs-Frequenz-Wandler übermittelt werden. A particularly advantageous embodiment of the measured value acquisition and measured value processing system 14; 15, including the associated temperature sensor 13 will be described below. RF transistors are used as measuring sensors, whose temperature-dependent base emitter voltage is used with constant current flow. The individual measuring points are switched over using analog measuring point switches, which are controlled by a sliding chain. The temperature-analogue measurement signals, which are in the form of a voltage, are converted into a pulse train in a voltage-frequency converter and are transmitted in a contact-free and interference-free manner using an IR radiator. These functional units are located in the measured value processing and transmission part 14 located on the shaft 11. In the evaluation and control part 15 arranged in front of it without contact, the pulse sequence arriving with the IR beam is received, further processed in a counter, digitally displayed, after a digital Analog conversion recorded on analog recording and display devices. At the same time, the part 14 is controlled by the stationary part 15 via the bidirectional IR transmission path, as a result of which the commands for the sliding chain, the synchronization and the clock for the voltage-frequency converter are transmitted.

Wirkungsweise der Vorrichtung Operation of the device

Wird die zu röstende Kakaomasse über die Eintrittsöffnung 6 in den Zylinder 1 eingespeist, so wird sie von den rotierenden Wischerblättern 12 erfasst und als dünne Schicht auf der Innenwand des beheizten Zylinders 1 ausgebreitet und in Richtung Abscheideransatz 8 transportiert. Dabei bildet sich vor den Wischerblättern 12 eine mehr oder weniger grosse Bugwelle aus, deren Inhalt ständig mit dem der dünnen Schicht ausgetauscht wird, wobei sich sowohl dünne Schicht als auch Bugwelle in ständiger turbulenter Bewegung befinden, was zur Folge hat, dass kein messbarer radialer Temperaturgradient auftritt. Die Temperaturfühler 13 tauchen dabei in die dünne Schicht bzw. die Bugwelle ein und liefern dabei ein der örtlichen Temperatur der Kakaomasse analoges Messsignal. Die sich im Innern des Zylinders 1 befindliche Kakaomasse wird während ihres Aufenthaltes darin geröstet, wobei ihre Röstgase und Wasserdampf entweichen und ggf. von der in die Eintrittsöffnung 7 eingeblasene warme und/oder trockene Luft mitgeführt wird. If the cocoa mass to be roasted is fed into the cylinder 1 via the inlet opening 6, it is captured by the rotating wiper blades 12 and spread as a thin layer on the inner wall of the heated cylinder 1 and transported in the direction of the separator attachment 8. A more or less large bow wave forms in front of the wiper blades 12, the content of which is constantly exchanged with that of the thin layer, with both the thin layer and the bow wave being in constant turbulent movement, with the result that there is no measurable radial temperature gradient occurs. The temperature sensors 13 dip into the thin layer or the bow wave and deliver a measurement signal analogous to the local temperature of the cocoa mass. The cocoa mass located inside the cylinder 1 is roasted therein during its stay, its roasting gases and water vapor escaping and possibly being carried along by the warm and / or dry air blown into the inlet opening 7.

Ist das Ende des beheizten Zylinders erreicht, werden Kakaomasse und das Gasgemisch im Abscheidekopf 10 getrennt, der vorteilhaft so gestaltet ist, dass die Kakaomassen den Zylinder 1 nur in unmittelbarer Nähe der Austrittsöffnung 16 verlassen kann, während das Gasgemisch (bestehend aus Röstgasen, Wasserdampf und ggf. Luft) den Zylinder 1 nur in der Nähe der rotierenden Welle 11 verlassen kann. Eventuell im Gasgemisch mitgerissene Kakaomasseteilchen werden durch die Zentrifugalwirkung der rotierenden Welle 11 nach aussen abgeschleudert, wobei die Austrittsöffnung 9 durch ein zum Abscheidekopf 10 gehörendes Prallblech 17 geschützt wird. Das Gasgemisch verlässt den Apparat durch Austrittsöffnung 9, während die geröstete Kakaomasse den Apparat durch die Austrittsöffnung 16 verlässt. Die von den Messfühlern 13 gelieferten temperaturanalogen Messsignale werden im auf der Welle 11 mitrotierenden Messwertverarbeitungs- und -übertragungsteil 14 umgewandelt, wie bereits beschrieben an das stationäre Auswertungs- und Steuerventil 15 übertragen und dort weiterverarbeitet zu einem in analoger und/oder digitaler Form vorliegenden Temperaturprofil. Über eine entsprechende Kopplung werden die dem Temperaturprofil entsprechenden, umgewandelten Messsignale einem Regelungsblock oder einem Prozessrechner eingegeben, die nach Vergleich mit einem vorgegebenen Temperaturprofil auf Temperatur und/oder Menge des den einzelnen Zonen des Heizmantels des Zylinders 1 zuzuführenden Heizmittels einwirken. When the end of the heated cylinder is reached, the cocoa mass and the gas mixture are separated in the separating head 10, which is advantageously designed so that the cocoa mass can only leave the cylinder 1 in the immediate vicinity of the outlet opening 16, while the gas mixture (consisting of roasting gases, water vapor and if necessary air) can only leave the cylinder 1 in the vicinity of the rotating shaft 11. Any cocoa mass particles entrained in the gas mixture are thrown outwards by the centrifugal action of the rotating shaft 11, the outlet opening 9 being protected by a baffle plate 17 belonging to the separating head 10. The gas mixture leaves the apparatus through outlet opening 9, while the roasted cocoa mass leaves the apparatus through outlet opening 16. The temperature-analogue measurement signals supplied by the sensors 13 are converted in the measurement value processing and transmission part 14 rotating on the shaft 11, as already described, transmitted to the stationary evaluation and control valve 15 and further processed there to a temperature profile in analog and / or digital form. The converted measurement signals corresponding to the temperature profile are input to a control block or a process computer via a corresponding coupling and, after comparison with a predetermined temperature profile, act on the temperature and / or amount of the heating medium to be supplied to the individual zones of the heating jacket of the cylinder 1.

4 4th

5 5

10 10th

15 15

20 20th

25 25th

30 30th

35 35

40 40

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50 50

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60 60

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S S

1 Blatt Zeichnungen 1 sheet of drawings

Claims (7)

671142 PATENTANSPRÜCHE671142 PATENT CLAIMS 1. Verfahren zum Herstellen von Kakaomasse bei welchem die Kakaobohnen durch Trocknen, Schälen, Brechen, Zerkleinern und Rösten zu einer gerösteten Kakaomasse aufbereitet werden, gekennzeichnet durch folgende Arbeitsschrittfolge 1. A process for producing cocoa liquor in which the cocoa beans are processed into a roasted cocoa liquor by drying, peeling, breaking, crushing and roasting, characterized by the following sequence of steps — Brechen, Vorschälen und Vortrennen roher Kakaobohnen, - breaking, peeling and pre-separating raw cocoa beans, — Vortrocknen des Kakaobohnenbruches bis zu einem Feuchtigkeitsgrad von 4% bis 3% bei einer Temperatur von 40 °C bis 90 °C, Predrying the cocoa bean curd to a moisture level of 4% to 3% at a temperature of 40 ° C to 90 ° C, — Trennen des Kernbruches von Schalenteilen, - separation of the core breakage from shell parts, — Zerkleinern des Kernbruches und Nachtrocknen bis zu einem Feuchtigkeitsgehalt von 3% bis 2% unter Ausnutzung der beim Zerkleinern frei werdenden Wärmeenergie und Regulierung des Druckes auf höchstens Normaldruck und kleinstens 0,6-105 Pa, - crushing the core breakage and drying to a moisture content of 3% to 2% using the heat energy released during crushing and regulating the pressure to at most normal pressure and at least 0.6-105 Pa, — Rösten der Kakaomasse in bewegter Dünnschicht und kontinuierlichem Durchlauf bei Temperaturen von 100 °C bis 140 °C, - roasting the cocoa mass in a moving thin layer and continuous flow at temperatures from 100 ° C to 140 ° C, — Kühlen der fertig gerösteten Kakaomasse. - Cooling the finished roasted cocoa mass. 2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Vortrocknen vorzugsweise bei einer Temperatur von 60 °C bis 80 °C und der Nachtrocknungsprozess bis zu einem Feuchtigkeitsgehalt von etwa 2,5% erfolgt, wobei die Nachtrocknungstemperatur maximal 90 °C beträgt. 2. The method according to claim 1, characterized in that the predrying is preferably carried out at a temperature of 60 ° C to 80 ° C and the post-drying process up to a moisture content of about 2.5%, the post-drying temperature being a maximum of 90 ° C. 3. Röstvorrichtung zur Dünnschichtröstung von Kakaomasse zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 1 mit einem beheizbaren Grundkörper mit im Inneren drehbar über eine Welle angeordneten Wischerblättern, gekennzeichnet dadurch, dass 3. Roasting device for thin-layer roasting of cocoa mass for carrying out the method according to claim 1 with a heatable base body with wiper blades arranged in the interior rotatably via a shaft, characterized in that — ein zylindrischer beheizbarer Grundkörper (1) lagevariabel geneigt angeordnet ist, - A cylindrical heatable base body (1) is arranged inclined in a variable position, — im Inneren des Grundkörpers mehrere an einer zentral gelegenen Welle (11) rotierende Wischerblätter (12) radial verstellbar angeordnet sind, - Several wiper blades (12) rotating on a centrally located shaft (11) are arranged radially adjustable inside the base body, — an mindestens einem Wischerblatt (12) in vorausge-wähltem Abstand voneinander mehrere Temperaturfühler (13) angeordnet sind, die mittels Leitungselementen mit einem am Wellenstumpf angeordneten Messwertverarbei-tungs- und -übertragungsteil (14) in Verbindung stehen, A plurality of temperature sensors (13) are arranged on at least one wiper blade (12) at a preselected distance from one another and are connected by means of line elements to a measured value processing and transmission part (14) arranged on the stub shaft, — vor dem Messwertverarbeitungs- und -Übertragungs-teil (14) verbindungslos ein Auswertungs- und Steuerteil (15) angeordnet ist, welches mit einem Prozessrechner und/oder Registrier- und Anzeigegeräten in Verbindung steht. - In front of the measured value processing and transmission part (14) there is a connectionless evaluation and control part (15) which is connected to a process computer and / or registration and display devices. 4. Röstvorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Heizeinrichtung sektionsweise regelbar am Umfang des Grundkörpers angeordnet ist. 4. Roasting device according to claim 3, characterized in that the heating device is arranged in sections adjustable on the circumference of the base body. 5. Röstvorrichtung nach den Ansprüchen 3 und 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Temperaturfühler (13) auf allen Wischerblättern (12) spiralförmig versetzt angeordnet und auf Halbleiterbasis aufgebaut sind. 5. Roasting device according to claims 3 and 4, characterized in that the temperature sensors (13) on all wiper blades (12) are arranged in a spiral offset and are constructed on a semiconductor basis. 6. Röstvorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass im Messwertverarbeitungs- und -übertragungsteil (14) und im Auswertungs- und Steuerteil (15) jeweils ein Sender und ein Empfänger zur bidirektionalen Signalübertragung enthalten sind. 6. Roasting device according to claim 3, characterized in that in the measured value processing and transmission part (14) and in the evaluation and control part (15) each contain a transmitter and a receiver for bidirectional signal transmission. 7. Röstvorrichtung nach den Ansprüchen 3 und 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Signalübertragung auf der Basis von Infrarotstrahlen erfolgt. 7. Roasting device according to claims 3 and 6, characterized in that the signal transmission takes place on the basis of infrared rays.