DE3112994C2 - Autoclave for processing cocoa mass - Google Patents

Abstract

Anlage zur Pasteurisierung-Sterilisierung, Entsäuerung und Alkalinisierung von Kakaosaft, bestehend aus einem Autoklav (A) mit einer Welle (1), auf welcher nacheinander eine Streueinrichtung (B), eine doppeltwirkende Schneckenpumpe (C) und ein Rührwerk (F) angeordnet sind. Im Autoklav (1) ist eine Heizschlange (D) vorgesehen. Dem Autoklav (A) sind eine Vakuumanlage (H), eine Stahlflaschenbatterieanlage (G) zur Zuführung von Inertgasen bzw. deren Mischungen und eine Dosierpumpe (J) für Wasser bzw. Alkalilösung sowie eine Entleerungspumpe (L) zur Abführung des Kakaosaftes nach Vollendung seiner Verarbeitung zugeordnet. Die gesamten Behandlungsvorgänge werden im Innern des Autoklavs (A) durchgeführt.Plant for pasteurization, sterilization, deacidification and alkalinization of cocoa juice, consisting of an autoclave (A) with a shaft (1) on which a spreading device (B), a double-acting screw pump (C) and an agitator (F) are arranged one after the other. A heating coil (D) is provided in the autoclave (1). The autoclave (A) has a vacuum system (H), a steel bottle battery system (G) for the supply of inert gases or their mixtures and a metering pump (J) for water or alkali solution as well as an emptying pump (L) for discharging the cocoa juice after it has been processed assigned. All treatment processes are carried out inside the autoclave (A).

Description

a) die Welle (1) zwei einander gegenläufige Förderschnecken (17, 18) trägt, welche auf ihrer Länge von einem Rohr (7) umgeben sind,a) the shaft (1) carries two counter-rotating screw conveyors (17, 18), which along its length are surrounded by a tube (7),

b) die obere Schnecke (17) nach oben fördernd gestaltet ist und an ihrem oberen Ende eine Streueinrichtung (13) angeordnet ist, welche inb) the upper screw (17) is designed to promote upward and at its upper end a Spreading device (13) is arranged, which in

®* Strömungsverbindung mit dem Anschluß zum ® * flow connection with the connection to the

'^l Zuführen des Fluids steht, ^'L supplying the fluid is,

! c) die untere Schnecke (18) nach unten fördernd! c) conveying the lower screw (18) downwards

gestaltet ist und an ihrem unteren Ende auf der Welle (1) ein Pumpenlaufrad (£) angeordnet ist undis designed and a pump impeller (£) is arranged at its lower end on the shaft (1) and

d) das Rohr (7) im Bereich zwischen den beiden gegenläufigen Förderschnecken (17, 18) Durchbrechungen (8a, 86) aufweist.d) the pipe (7) in the area between the two counter-rotating conveyor screws (17, 18) openings (8a, 86).

2. Autoklav nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Welle (1) in ihrem oberen Teil durch eine im Autoklaven befestigte Hülse (5) hindurchgeführt ist und daß im unteren Teil dieser Hülse (5) vier spiralförmige SchncckcnabschnUte (12) zum Verteilen des Wassers wenigstens an vier Stellen der Streuein-2. Autoclave according to claim 1, characterized in that the shaft (1) through in its upper part a sleeve (5) fixed in the autoclave is passed and that four in the lower part of this sleeve (5) spiral-shaped snail section (12) for distributing the water at least at four points on the litter

{' richtung (S) aufweist. {' direction (S).

3. Autoklav nach Anspruch 1 und 2, dadurch ^! gekennzeichnet, daß die Strcuclnrlchtung (B) vier3. Autoclave according to claim 1 and 2, characterized ^! characterized in that the Strcuclnrlchtung (B) four

vertikale Schaufeln enthält, welche einen inneren Abschnitt (13) und einen äußeren Abschnitt (14) r aufweisen, zwischen denen ein Zwischenraum (136)includes vertical blades, which have an inner section (13) and an outer section (14) r, between which a space (136)

gebildet ist, daß die Schaufeln durch vier horizontale (,, Schcibcnsegmentc (IS) starr miteinander verbundenis formed that the blades by four horizontal (,, Schcibcnsegmentc (IS) rigidly connected to each other

',i sind, daß die Schcibenscgmcntc (15) als auch der', i are that the Schcibenscgmcntc (15) as well as the

Innere Abschnitt (13) der Schaufeln Bohrungen (13a,Inner section (13) of the blades bores (13a,

j.' 15a) aufweisen, die dem Durchlauf von Kakaosaft zuj. ' 15a) that allow cocoa juice to pass through

dessen erster Vormischung mit dem Wasser dienen, * und daß die Schaufeln der Streueinrichtung (B) inits first premix with the water, * and that the blades of the spreader (B) in

einer äußeren Käfighülse (6) angeordnet sind, die mit Ά einem inneren Tragrahmen des Autoklaven (A) festan outer cage sleeve (6) are arranged, which is fixed with Ά an inner support frame of the autoclave (A)

verbunden ist, wobei die inneren Abschnitte (13) der ^v Schaufeln der Strcucinrichtung (B) an ihrem unterenis connected, the inner sections (13) of the ^v blades of the Strcucinrichtung (B) at their lower

Ende jeweils mit dem oberen Ende einer der vier Wcndclflächcn (17a, 19) der oberen Schnecke (17) verschweißt sind.Each end with the upper end of one of the four spiral surfaces (17a, 19) of the upper screw (17) are welded.

4. Autoklav nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß das Rohr (7) vier Durchbrechungen (8a, 86) aufweist, die je paarweise gegenseitig um 180 Grad verdreht vorgesehen sind, und an welchen (8a, 86) je ein Ablenkblech (8) angeordnet ist, das den Abfluß des Kakaosaftes in Förderrichtung der Schnckkcn (17, 18) begünstigt.4. Autoclave according to claim 2 or 3, characterized in that the tube (7) has four openings (8a, 86), which are each provided in pairs rotated by 180 degrees from one another, and on which (8a, 86) a baffle (8) is arranged, which the outflow of cocoa juice in the conveying direction of the Schnckkcn (17, 18) favored.

5. Autoklav nach einem der Ansprüche 2 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß der als Käflghülsc (10) ausgestaltete obere Abschnitt des Rohres (7) in die Zwischenräume (13Λ) zwischen den Schaufclabschnittcn (13, 14) eingreift, und daß vertikale Leitflächen5. Autoclave according to one of claims 2 to 4, characterized in that the as Käflghülsc (10) designed upper section of the tube (7) in the spaces (13Λ) between the Schaufclabschnittcn (13, 14) engages, and that vertical guide surfaces

(16) zum Abschleudern des IiIngs der Welle (1) herunterlaufenden Wassers auf den Schcibcnscgmcntcn (15) vorgesehen sind.(16) to throw off the length of the shaft (1) running down Water on the Schcibcnscgmcntcn (15) are provided.

6. Autoklav nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gckennzcichct, daß sich zwei (8a) der Durchbrechungen (8t/, 80), die in dem Rohr (7) vorgesehen sind, sich um etwa 75% ihrcr Höhc über die obere (17) und um etwa 25% ihrer Höhe über die untere Schnecke (!8) hinweg erstrecken, während sich die zwei tiefer liegenden Durchbrechungen (86) um etwa 25% ihrer Höhe über die obere (17) und um etwa 75% ihrer Höhe über die untere Schnecke (18) hinweg erstrecken.6. Autoclave according to one or more of the preceding claims, characterized in that two (8a) of the perforations (8t /, 80), which in the tube (7) are provided to be about 75% their Height above the top (17) and by about 25% of its height extend over the lower screw (! 8), while the two deeper holes extend (86) by about 25% of their height above the upper (17) and by about 75% of their height above the lower Extend the screw (18) away.

Die Erfindung betrifft einen Autoklaven zum Aufbereiten von Kakaomassc, mit einer Heizeinrichtung für die Kakaomasse, einem Vakuumanschluß, einem Rührorgan, bestehend aus einer sich vertikal durch den gesamten Behälter erstreckenden Welle mit Förderschnecke und Rührflügel und mit einem Anschluß zum Zuführen eines Fluid? wie Wasser, Dampf, Inertgas oder Alkalilösung zu der Kakaomassc.The invention relates to an autoclave for processing cocoa mass, with a heating device for the Cocoa mass, a vacuum connection, a stirrer, consisting of a vertical through the whole Container extending shaft with screw conveyor and agitator and with a connection for feeding of a fluid? such as water, steam, inert gas or alkali solution to the cocoa massc.

Ein solcher Autoklav ist aus US-PS 37 54 466 bekannt. Weitere, ähnliche Vorrichtungen sind bekannt aus DE-OS 26 33 520 und DE-OS 30 00 206.Such an autoclave is known from US Pat. No. 3,754,466. Further, similar devices are known from DE-OS 26 33 520 and DE-OS 30 00 206.

Alle diese Vorrichtungen dienen gleichen oder ähnlichen Zwecken, nämlich dem Lösllchmachcn von Kakao durch Zugabe entsprechender Lösungen. Das bereits erwähnte Inertgas soll dabei Umgebungsluft als Verseuchungsträger aus dem Behälter austreiben und eine Oxidation bei der Erwärmung der Kakaomassc verhindern. All of these devices serve the same or similar purposes, namely the dissolving of cocoa by adding appropriate solutions. The already mentioned inert gas is supposed to act as a contamination carrier Drive out of the container and prevent oxidation when the cocoa mass is heated.

Ein wesentliches Anliegen bei allen diesen Einrichtungen war Immer wieder das innige Durchmischen von Kakaomassc und Zuschlagstoffen, also beispielsweise Alkalilösungcn, und zwar bei möglichst geringem, baulichen Aufwand. Dies ist bisher nur In unvollständiger Weise gelungen.A major concern in all of these facilities was the thorough mixing of Cocoa mass and additives, for example alkali solutions, with as little structural energy as possible Expenditure. So far, this has only succeeded in an incomplete manner.

Demgemäß liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, einen Autoklaven gemäß Gattungsbegriff derart zu gestalten, daß die Vermischung von Kakaomassc mit Alkalilösungcn oder sonstigen Zuschlagstoffen in optimaler Weise gelingt, und daß der bauliche Aufwand geringer als bei bekannten Vorrichtungen ist.Accordingly, the invention is based on the object of providing an autoclave according to the generic term in this way shape that the mixing of cocoa mass with alkali solutions or other additives in optimal Way succeeds, and that the structural effort is less than with known devices.

Diese Aufgabe wird durch die in den Patentansprüchen wiedergegebenen Merkmale gelöst.This object is achieved by the features recited in the patent claims.

Die Erfindung ist anhand der Zeichnung näher erläutert. Darin ist im einzelnen folgendes dargestellt:The invention is explained in more detail with reference to the drawing. The following is shown in detail:

Es zeigtIt shows

Fig. 1 in schcmatischcr Darstellung einen Autoklaven; 1 shows an autoclave in a schematic representation;

Fig. la einen Ausschnitt, der die Strcucinrichtung betrifft;Fig. La shows a detail relating to the Strcucinrichtung;

Fig. 2 einen vertikalen Längsschnitt durch den Autoklaven; 2 shows a vertical longitudinal section through the autoclave;

Fig. 3 bzw. 4 einen Querschnitt entlang der Linien Hl-III bzw. IV-IV von Fig. 2.3 and 4, respectively, show a cross section along the lines HI-III and IV-IV of Fig. 2, respectively.

In den in verschiedenen Maßstäben gezeichneten Figuren sind einander entsprechende Teile mit gleichen Bczugszcichcn versehen.In the figures drawn in different scales, parts corresponding to one another are denoted by the same References provided.

Zunächst wird auf Fig. 1 Bezug genommen. Im Innern des Autoklaven Ist eine Strcuclnrlchtung Ii sowie eine Schneckenpumpe C^- angeordnet, die weiter unten noch näher erläutert wird. T bezeichnet einen Thermostaten. Im unteren Teil des Autoklaven A ist eine Heizschlange D vorgesehen. Ein Rührwerk versetzt den Kakaosaft InReference is first made to FIG. 1. Inside the autoclave there is a stripping device Ii and a screw ^{pump C -} , which will be explained in more detail below. T denotes a thermostat. A heating coil D is provided in the lower part of the autoclave A. An agitator moves the cocoa juice In

eine turbulente Bewegung, während F ein Niveauanzcigcinstrumcnt zur Überwachung der Menge des Kakaosafles lsi, der unter der Wirkung eines Unterdruckes oder mittels einer mit M bezeichneten Pumpe in den Autoklaven eingeführt wird.a turbulent movement, while F a level indicator drum to monitor the amount of cocoa bottle Isi which is introduced into the autoclave under the effect of a negative pressure or by means of a pump marked M.

in der Umgebung außerhalb des Autoklaven ist eine Incrtgas-Stahlflaschcnbattcricanlage n;it G und eine verstellbare Vakuumanlage mit H bezeichnet, wobei diese letztere vorzugsweise einen Wasserkondensator Ha und eine Vakuumpumpe Hb aufweist. Hc bezeichnet einen Betriebsbehälter. Eine Dosierpumpe / dient der Förderung von Wasser bzw. Alkalilösung, eine Pumpe L dient der Abführung des Kakaosaftes nach seiner Behandlung. Diese Anlageteile sowie die elektropneumatischcn und elektrischen Geräte und Ventile sind bekannt.In the area outside the autoclave, a gas steel bottle battery system is denoted by G and an adjustable vacuum system is denoted by H , the latter preferably having a water condenser Ha and a vacuum pump Hb . Hc denotes a service tank. A metering pump / is used to convey water or alkali solution, a pump L is used to discharge the cocoa juice after its treatment. These parts of the system and the electropneumatic and electrical devices and valves are known.

Es wird nun auf Fig. 2 bis 4 Bezug genommen. Wie insbesondere aus Fi g. 2 entnehmbar ist, ist eine Welle I, deren Abdichtung gegen ihren Antrieb.«'.eil mit 2 bezeichnet ist, im Innern des Autoklaven A und koaxial zu diesem angeordnet. Die Welle 1 wird über einen Riemenbetrieb 3a durch einen Motor 3 angetrieben. Ähnlich wie die Welle I, sind auch der Motor 3 und der Riementrieb 3a mittels einer Laterne 4 abgestützt. Die Welle 1 dreht sich im Innern eines Rohres 5, das fest gelagert ist und dessen Unterteil eine zylindrische HülseReference is now made to FIGS. 2-4. As in particular from Fi g. 2 can be seen, is a shaft I, the seal against its drive. "" Eil is designated with 2, arranged in the interior of the autoclave A and coaxially to this. The shaft 1 is driven by a motor 3 via a belt drive 3a. Similar to the shaft I, the motor 3 and the belt drive 3 a are also supported by means of a lantern 4. The shaft 1 rotates inside a tube 5, which is fixedly mounted and the lower part of which is a cylindrical sleeve

6 in Form eines durchgelochten Käfigs ortsfest hält, wobei diese Hülse einen der festen Bestandteile der Streueinrichtung B zum Spritzen von Wasser, Alkalilösung oder Dampf sowie von Inertgasen in den Kakaosaft bildet. An der unteren Seite der Käfighülse 6 ist ein Ronr6 holds stationary in the form of a perforated cage, this sleeve forming one of the fixed components of the scattering device B for spraying water, alkali solution or steam as well as inert gases into the cocoa juice. On the lower side of the cage sleeve 6 is a Ronr

7 angebracht, das mit Ablenkblechen 8 versehen ist und doppelte Durchbrechungen 8a, 86 aufweist, wobei das Rohr 7 als Bestandteil der doppeltwirkenden Schneckenpumpe Γ gehört, die zum Fördern des mit Wasser bzw. Alkalilösung oder Dampf bemischten Kakaosaftes dient. Wie insbesondere aus F i g. 2 entnehmbar ist, schließt der obere Teil des Rohres 7 mit einer durchlochten Käfighülse 10 ab, wob3i diese ebenfalls zu der Streueinrichtung B gehört.7 attached, which is provided with baffles 8 and has double openings 8a, 86, the tube 7 being part of the double-acting screw pump Γ, which is used to convey the cocoa juice mixed with water or alkali solution or steam. As in particular from FIG. 2, the upper part of the tube 7 closes with a perforated cage sleeve 10, whereby this also belongs to the spreading device B.

In den Autoklav A werden der bzw. die Inertgase und das Wasser - oder der Dampf bzw. die Alkalilösung zum Benetzen des Kakaosaftes durch den Rohranschluß 11 hindurch eingeführt und ins Innere des genannten festen Rohres 5 zulließen lassen, und zwar in den zwischen diesem Rohr 5 und der Welle 2 entstandenen Zwischenraum.The inert gas (s) and the water or the steam or the alkali solution for wetting the cocoa juice are introduced into the autoclave A through the pipe connection 11 and allowed to flow into the interior of the said solid pipe 5, namely into the one between this pipe 5 and the shaft 2 created space.

Im erläuterten Beispiel werden auf die Welle 1 - von oben nach unten gesehen - folgende Teile nacheinander angeordnet: vier spiralförmige Schneckenabschnitte 12, die Streueinrichtung B, eine doppeltwirkende Schneckenpumpe C und ein Zentrifugalrührwerk G. Die vier Schneckenabschnitte 12 haben die Aufgabe, das Wasser wenigstens in vier Stellen der Streueinrichtung zu verteilen sowie außerdem zu vermeiden, daß der Kakaosaft, der nach oben durch die obere Schneckenpumpe geschoben wird, das Herunterfallen des Wassers verhindert oder den Zwischenraum zwischen der Welle 1 und dem festen Rohr 5 verstopft. Die Streueinrichtung B besteht im gezeigten Beispiel aus vier vertikalen Schaufeln, die jeweils um einen Winkel von 90° gegenseitig versetzt und so ausgebildet sind, daß sie einzeln zwei Hauptabschnitte definieren, und zwar einen Inneren Abschnitt 13 und einen äußeren Abschnitt 14. Der innere Abschnitt 13 weist eine kreisförmige Durchgangsbohrung 13a auf, und sein unteres Ende ist jeweils mit dem oberen Ende einer der vier dargestellten Wendel/lachen verschweißt, die das obere hebende Endstück der doppeltwirkenden Pumpe C bilden, wie das noch näher erläutert wird. Der äußere Schaufclabschnitt 14, der oben mit dem inneren Abschnitt 13 aus einem Stück besteht, rotiert in einem Zwischenraum, der zwischen den zwei Käfigshülsen 6 und 10 vorgesehen ist. Wie aus Fig. 2 hervorgeht, etwa auf halber Höhe der Schaufeln werden diese letzteren durch - im Beispiel - vier horizontale und auf gleicher Ebene liegende Scheibensegmente 15 starr miteinander verbunden, wobei diese Segmente 15 (Fi g. 3) Bohrungen 15a aufweisen, welche, ähnlich wie die Bohrungen 13a. die Aufgabe haben, den Kakaosaft zu einer ersten, groben Vermengung mit dem Wasser zu zwingen, noch ehe diese Mischung gegen die zwei Käfigshülsen 6 und 10 druch Fliehkraft geschleudert wird. Mit 16 sind vertikale Leitfahnen bezeichnet, die oberhalb der vier Scheibensegmcnie 15 angeordnet sind und die Aufgabe haben, das die Welle 1 entlang herunterfließende Wasser zu schleudern. Es ist naheliegend, daß die Zahl der vier veranschaulichten Schaufeln 13 auch verschieden, z. B. zwei oder mehr als vier sein kann und diese Schaufeln auch in einer Ebene liegen können, die nicht vertikal bzw. nicht diejenige der Achse der Welle 2 ist, oder in Ebenen liegend vorgesehen werden können, die zur obigen Achse der Welle 1 schräggcstellt sind. Die Käfigshülsen 6, 10 könnten auch aus Lochblech bestehen, entweder mit kreisförmigen Öffnungen oder mit Öffnungen mit einer beliebigen geometrischen Form oder auch mit Schlitzlöchern, deren Hauptachse bcliebigerweise senkrecht, waagerecht oder schräggestellt sein kann.In the example explained, the following parts are arranged one after the other on the shaft 1 - viewed from top to bottom: four spiral-shaped screw sections 12, the spreading device B, a double-acting screw pump C and a centrifugal agitator G. The four screw sections 12 have the task of at least in to distribute four places of the spreader and also to avoid that the cocoa juice, which is pushed up by the upper screw pump, prevents the falling of the water or clogs the space between the shaft 1 and the fixed tube 5. In the example shown, the spreading device B consists of four vertical blades, each offset from one another by an angle of 90 ° and designed so that they individually define two main sections, namely an inner section 13 and an outer section 14 has a circular through hole 13a, and its lower end is welded to the upper end of one of the four illustrated helix / pools, which form the upper lifting end piece of the double-acting pump C , as will be explained in more detail. The outer blade section 14, which consists of one piece at the top with the inner section 13, rotates in an intermediate space which is provided between the two cage sleeves 6 and 10. As can be seen from Fig. 2, about halfway up the blades, the latter are rigidly connected to one another by - in the example - four horizontal disk segments 15 lying on the same plane, these segments 15 (FIG. 3) having bores 15a which, similar to the holes 13a. have the task of forcing the cocoa juice to a first, coarse mixing with the water before this mixture is thrown against the two cage sleeves 6 and 10 by centrifugal force. With 16 vertical guide flags are designated, which are arranged above the four Scheibensegmcnie 15 and have the task of hurling the water flowing down the shaft 1 along. It is obvious that the number of four illustrated blades 13 also differ, e.g. B. can be two or more than four and these blades can also lie in a plane that is not vertical or that of the axis of the shaft 2, or can be provided lying in planes that are inclined to the above axis of the shaft 1 . The cage sleeves 6, 10 could also consist of perforated sheet metal, either with circular openings or with openings with any geometric shape or with slotted holes, the main axis of which can optionally be vertical, horizontal or inclined.

Besonders bei Schlitzlöchern mit schräggesteller Hauptachse weisen die Schlitzlöcher der äußeren Hülse 6 in vorteilhafter Weise eine gegenseitig gekreuzte Anordnung auf, mit einer beliebigen Neigung gegenüber derjenigen der inneren Hülse 10.Especially with slotted holes with an inclined main axis the slot holes of the outer sleeve 6 advantageously have a mutually crossed arrangement on, with any inclination relative to that of the inner sleeve 10.

Die Pumpe C kann in zwei Abschnitte eingeteilt werden; einen oberen ein-, zwei- oder mehrgängigen, hebenden Schcckenabschnitt 17, dessen Funktion ist. den Kakaosaft von unten abzunehmen und nach oben In Richtung der Streucinrichtung B zu befördern, und einen unteren, ebenfalls ein-, zwei- oder mehrgängigen Schnckkcnabschnitt 18 mit Wendelflächcn 18a, welche in umgekehrter Richtung gegenüber denjenigen, die den hebenden Schneckenabschnitt 17 bilden, verlaufen und ein-, zwei- oder mehrgängig vorgesehen sind und deren Funktion darin besteht, den Kakaosaft in Richtung der unteren Partie des Autoklavs/! zu befördern. Der Anfang der Wendclflächen, die die zwei Schneckcnpumpcn 17, 18 bilden, befindet sich etwa auf einem Drittel der Länge der Welle 1, die diese Pumpen aufnimmt. Die zugehörigen Enden sind zueinander um 90° verdreht angeordnet. Obwohl die Schneckpumpen In der Zeichnung als zweigängig dargestellt Ist, könnte sie ohne weiteres auch einen, drei oder mehrere Wendclgänge aufweisen, deren oberen Enden mit den Schaufeln der Streucinrichtung B geschweißt sind. Da im dargestellten Beispiel vier Schaufeln vorgesehen sind, ist der untere Fußteil der zwei Schaufeln, die den zwei Wendclflächen der Schneckenpumpe nicht zugeordnet sind, an zwei Wendclflächenabschnitten 19 angeschweißt, welche die Aufgabe haben, die von den zwei Wendclflächen 17a der Schneckenpumpe 17 hinauf beförderten, fluidischen Kakaosaft Strömungsgewlndc wiederum in zwei zu teilen. Durch diese Maßnahme am oberen Ende der hebenden Schnckkcnpuiiipe 17 wird der Kakaosaft in vier fluidischen Strömungsgewinde geteilt, wobei auch das Wasser oder die Alkalllösung im wesentlichen in vier Teile unterteilt ist, und zwar ein Teil pro jeden Kakaosaftteil.The pump C can be divided into two sections; an upper one-, two- or more-thread, lifting screw section 17, the function of which is. to remove the cocoa juice from below and convey it upwards in the direction of the spreading device B , and a lower, also single, double or multi-flight screw section 18 with helical surfaces 18a, which run in the opposite direction to those that form the lifting screw section 17 and are provided with one, two or more threads and their function is to move the cocoa juice towards the lower part of the autoclave /! to transport. The beginning of the turning surfaces, which form the two screw pumps 17, 18, is located approximately on a third of the length of the shaft 1, which receives these pumps. The associated ends are arranged rotated by 90 ° with respect to one another. Although the worm pump is shown in the drawing as two-flight, it could easily have one, three or more helical flights, the upper ends of which are welded to the blades of the spreading device B. Since four blades are provided in the example shown, the lower foot part of the two blades, which are not assigned to the two turning surfaces of the screw pump, is welded to two turning surface sections 19, which have the task of conveying up from the two turning surfaces 17a of the screw pump 17, fluidic cocoa juice flow spiral in turn to divide into two. By this measure at the upper end of the lifting Schnckkcnpuiiipe 17, the cocoa juice is divided into four fluidic flow threads, the water or the alkali solution is also essentially divided into four parts, one part for each cocoa juice part.

Das dargestellte Rührwerk E weist Im Beispiel vierThe agitator E shown has four in the example

Schaufeln 20 auf, die dem von der Schneckenpumpe 18 hinunter geförderten Kakaosaft eine Dreh- und Steigbewegung längs der vertikalen Innenwand des Autoklavs 1 erteilen. Beide obige Bewegungen beeinflussen im Sinne einer Verstärkung den Wärmeaustausch zwischen den Rohrschlangen 21 des Wärmeaustauschers D und dem Produkt.Shovels 20 which give the cocoa juice conveyed down by the screw pump 18 a rotating and rising movement along the vertical inner wall of the autoclave 1. Both of the above movements influence the heat exchange between the tube coils 21 of the heat exchanger D and the product in the sense of a reinforcement.

Die zwei Durchbrechungen 8o und die zwei Durchbrechungen 86, die am Rohr 7 vorgesehen sind, werden jeweils auf verschiedener Höhe angebracht. Im dargclcgten Beispiel werden diese Durchbrechungen je zwei und zwei gegenseitig um 180° verdreht vorgesehen. Genauer gesagt, erstrecken sich die zwei höheren Durchbrechungen 8a um etwa 75% ihrer Höhe über die obere Schnckkenpumpe 17 und um etwa 25% über die untere Schnckkcnpurnpc 18, während sich die zwei tiefer liegenden Durchbrechungen %b um etwa 25% ihrer Höhe über die obere Schneckenpumpe 17 und um etwa 75% über die untere Schneckenpumpe 18 ausbreiten. Wie es deutlich aus F i g. 4 zu entnehmen ist, ist an jeder Durchbrechung 8a. 86 je ein Ablenkblech 8 angeordnet, das unter Ausnutzung der vom Rührwerk E der Kakaomasse erteilten Drehbewegung den Abfluß des Kakaosaftes in Richtung der Schneckenpumpen günstig beeinflußt. Im Innern des Autoklavs werden die gesamten crfindungsgcmäßen Vcrfahrcnsschrittc durchgeführt, und zwar:The two openings 8o and the two openings 86, which are provided on the tube 7, are each made at different heights. In the example shown, these openings are provided two and two mutually rotated by 180 °. More precisely, the two higher openings 8a extend by about 75% of their height over the upper screw pump 17 and by about 25% over the lower screw pump 18, while the two lower openings % b extend by about 25% of their height over the upper one Spread the screw pump 17 and about 75% over the lower screw pump 18. As is clear from Fig. 4 can be seen, is at each opening 8a. 86 each a deflector 8 is arranged, which has a beneficial effect on the outflow of the cocoa juice in the direction of the screw pumps by utilizing the rotary movement imparted to the cocoa mass by the agitator E. Inside the autoclave, all of the inventive steps are carried out, namely:

a) Einfüllung der vorbestimmten Menge von Kakaosaft mit Hilfe der Fakuumpumpe H in den Autoklav A; a) Filling the predetermined amount of cocoa juice with the help of the fakuumpump H into the autoclave A;

b) Erzeugung eines hohen Unterdrucks im Innern des Autoklavs A; ^s b) generating a high negative pressure inside the autoclave A; ^s

c) Herstellung einer nichtoxydierten Atmosphäre des Autoklavinnenraumes durch Einführung eines Inertgases:c) Creation of a non-oxidized atmosphere in the interior of the autoclave by introducing a Inert gases:

d) Erwärmung des Kakaosaftes durch Wärmeaustausch; d) warming the cocoa juice through heat exchange;

e) gleichzeitige Einführung in den Autoklav entweder von Wasser oder von Alkalilösung oder von Dampf und Streuung dieses Mittels in den Ka.kaosaft;e) simultaneous introduction into the autoclave of either water or alkali solution or steam and sprinkling this agent into the ka. ka.

Π Erwärmung des mit Wasser angereicherten Kakaosaftes bis auf die Pasteurisierungsternperatur und Aufrechterhaltung derselben nur für die Bchandlungszeit (ca. 2-5 Minuten);Π Heating of the water-enriched cocoa juice up to the pasteurization temperature and Maintaining the same only for the working time (approx. 2-5 minutes);

g) Verdampfung des dem Kakaosaft zugegebenen Wassers, wobei zur Erzeugung des nötigen Unterdrucks mit darauffolgender, rascher Albkühlung des Kakaosaftes vorzugsweise die Vakuumanlage H verwendet wird; g) Evaporation of the water added to the cocoa juice, the vacuum system H preferably being used to generate the necessary negative pressure with subsequent rapid cooling of the cocoa juice;

h) worauf ein Vorgang zur weiteren Abkühlung des Produkts durch Einführung eines Kühlmittels (z. B. kaiien Wassers) in die Rohrschlange vüfvorzügsweisc folgt, wobei diese Maßnahme ebenfalls die Erscheinung der Pasteurisicrung-Sterilisierung günstig beeinflußt:h) followed by a process of further cooling the product by introducing a coolant (e.g. kaiien water) into the pipe coil vüfvorzügsweisc follows, this measure also eliminating the phenomenon of pasteurization-sterilization favorably influenced:

i) Abführung des verarbeiteten Kakaosaftes aus dem Autoklav. Dieses oben dargelegte Arbeitsspiel kann dann mit einer neuen Kakaosaft-Füllmenge wiederholt werden, was in kontinuierlicher oder intermittierender Weise erfolgen kann.i) Removal of the processed cocoa juice from the autoclave. This working cycle set out above can then repeated with a new cocoa juice filling quantity, which can be continuous or intermittent Way can be done.

Wesentlich für die Erfindung ist, daß alle verschiedenen Vorgänge, die einzeln teilweise bekannt sind, in einem einzigen und demselben Apparat, d. h. in einem Autoklav, durchgeführt werden. Außerdem wesentlich ist der Umstand, daß der Kakaosaft in einer an Feuchtigkeit reichen und zugleich inerten Atmosphäre verarbeitet wird.It is essential for the invention that all are different Processes, which are individually partially known, in a single and the same apparatus, i. H. in one Autoclave. Another important factor is the fact that the cocoa juice is in a damp area rich and at the same time inert atmosphere is processed.

Vortcilhaftcrwcisc wird durch die Verwendung von Kohlensäure Infolge der Anwesenheit von Wasser eine stärkere Ansäuerung der Mischung Kakaosaft + Wasser erreicht, wodurch die Durchführung des Pastcurisicrungs-Sterllisicrungs-Vorgangs erleichtert wird.The use of carbonic acid, due to the presence of water, is advantageous greater acidification of the cocoa juice + water mixture is achieved, which means that the pasting-sterilizing process is carried out is facilitated.

Wesentlich für die Erfindung ist noch der Umstand, daß eine Streuclnrichtung B zum Streuen von Inertgasen und Wasser bzw. Alkalilösung zusammen mil dem Kakaosaft im Innern des Autoklavs eingesetzt ist sowie ihre Ausgestaltung.Another essential factor for the invention is the fact that a scattering device B for scattering inert gases and water or alkali solution together with the cocoa juice is used inside the autoclave and its design.

Außerdem ist nach der Erfindung sehr wichtig, daß eine Vakuumanlage mit dem Autoklav zusammenarbeitet, so daß der Kakaosaft eine schnellere Abkühlung erfährt und demzufolge so rasch als möglich den hohen Pasteurisicrungstempcraturcn entzogen werden kann, obwohl diese letzteren abgegrenzt sind. Durch einen solchen Pastcurisicrungs-Stcrilisicrungs-Vorgang wird gleichzeitig und insbesondere während der unter Vakuum erfolgenden Zwangsverdampfung des zugegebenen Wassers eine sehr wichtige Nebenwirkung bewirkt, d. h. die Abfuhr der flüchtigen sowie eines Teils der weniger flüchtigen, saueren Stoffe. Dies wird sowohl durch die Temperatur als auch durch die Tatsache, daß der Unterdruck zweckmäßig entsprechend angepaßt wird, und auch durch eine sogenannte »strlpping«- Wirkung des sich bildenden Dampfs erzielt. Diese Abfuhr 1st insofern wichtig, als sonst diese Stoffe während eines der aufwendigsten Vorgänge zur Schokoladenproduktion, d. h. während des Konchicrens, herausgenommen werden müssen. Demnach können durch das erfindungsgemäße Verfahren auch die Konchicrzcitcn verkleinert werden, so daß die Anlage- und Betriebskosten vortellhaftcrwcise niedriger werden.In addition, it is very important according to the invention that a vacuum system works together with the autoclave, so that the cocoa juice experiences a faster cooling and consequently the high one as quickly as possible Pasteurization temperature can be withdrawn, although the latter are delimited. Through a Such Pastcurisicrungs-Stcrilisicrungs-process is carried out simultaneously and especially during the under Forced evaporation of the added water caused by vacuum has a very important side effect, d. H. the removal of volatile and some of the less volatile, acidic substances. This will both by the temperature as well as by the fact that the negative pressure is appropriately adjusted accordingly is achieved, and also through a so-called "strlpping" effect of the steam that is formed. These Removal is important insofar as these substances would otherwise be used during one of the most complex processes in chocolate production, d. H. must be removed during conchicrens. Accordingly, through the Process according to the invention, the Konchicrzcitcn can be reduced, so that the plant and operating costs advantageously lower.

Ferner, wenn dem Kakaosaft an Stelle von Wasser eine Alkalilösung zugemischt wird, können vortciihaftcrwcisc auch die nicht flüchtigen, saueren Stoffe neutralisiert werden.Furthermore, if an alkali solution is added to the cocoa juice instead of water, adhesives can be advantageous the non-volatile, acidic substances are also neutralized.

Die Funktionsweise des Autoklavs A ist, kurz beschrieben, wie folgt:The functionality of the autoclave A is briefly described as follows:

Der Kakaosaft bzw. ein Teil desselben, der sich ständig erneuert, wird in kontinuierlicher Weise von der oberen Schneckenpumpe 17 von unten nach oben angesaugt und befördert und nach Durchströmung durch die Strcucinrichtung B hin durch Schwerkraft wieder nach unten zurückfallen gelassen. Ein weiterer Teil des Kakaosaftes, der mit einem Teil des Kakaosaftes, der zuvor durch die Streueinrichtung B hindurchgeführt wurde, gemischt ist, wird in kontinuierlicher Weise von der Schneckenpumpe 18 nach unten befördert und unter der Wirkung der vom Schaufelrührwerk E erzeugten Fliehkraft dazu gezwungen, den vorzugsweise konkav ausgestalteten Boden des Autoklavs A zu bestreichen und mit einer gleichzeitigen Drehbewegung nach oben wieder zu steigen.The cocoa juice or a part of it, which is constantly renewed, is continuously sucked in and conveyed by the upper screw pump 17 from bottom to top and, after flowing through the flow device B , is allowed to fall back down again by gravity. Another part of the cocoa juice, which is mixed with a part of the cocoa juice that was previously passed through the spreader B , is continuously conveyed downward by the screw pump 18 and, under the effect of the centrifugal force generated by the paddle agitator E , is forced to the to coat the preferably concave bottom of the autoclave A and to rise again upwards with a simultaneous rotary movement.

Auf diese Weise werden zwei zwangsläufige, konvektive Bewegungen erzeugt, die sowohl auf der Oberfläche mittels der mit 24 bezeichneten Wellenbrcchcr-Ablcnkblcche, wie auch in der Kakaomasse unter der Einwirkung der Ablenkblech^ 8 und der zwei Schncckcnpumpen 17, 18 sich kreuzen und durchschneiden.In this way, two are inevitable, convective Movements generated both on the surface by means of the shaft breaker block marked 24, as in the cocoa mass under the influence of the deflector ^ 8 and the two snail pumps 17, 18 cross and cut through.

Die getroffenen Maßnahmen, die die zwei Pumpen 17, 18 mit entgegengesetzt gerichtetem Durchfluß, die Durchbrechungen 8a, 86 mit ihren oberhalb der ersten Spiralflächen beider Pumpen 17, 18 rittlings gesetzten Öffnungen, die Ablenkbleche 8, den Zentrifugalmischer bzw. die Teile 6, 10, 13, 14, 15, 16 und die Gestaltung der Streueinrichtung hauptsächlich betreffen, tragen in höchstem Maße dazu bei, daß die maximale Vermischung der gesamten Kakaosaftteilchen mit Wasser,The measures taken that the two pumps 17, 18 with opposite flow, the openings 8a, 86 with their above the first Spiral surfaces of both pumps 17, 18 astride openings, the baffles 8, the centrifugal mixer or parts 6, 10, 13, 14, 15, 16 and the design of the spreading device mainly relate to to the greatest possible extent that the maximum mixing of the entire cocoa juice particles with water,

Alkalllösung oder Dampf bzw. lnerlgascn erreicht wird.Alkali solution or steam or internal gases is achieved.

Zwecks einer Verstärkung der Turbulenz sowie des Wärmeaustausches sind ferner die vier Heizschlangen 21 des Wärmeaustauschers I) crl'indungsgcmäß abwechselnd rechts- und linksgänyig angeordnet, d. h. mit einem gegenseitig gekreuzten Verlauf.In order to increase the turbulence and the heat exchange, the four heating coils 21 of the heat exchanger I) are arranged alternately to the right and left, ie with a mutually crossed course.

Um eine innige Vermengung am besten unterstützten und intensivieren zu können, werden die erwähnten am Autoklav angebrachten Wcllenbrcchcr-Ablcnkblcchc 24 vorgesehen, die den Kakaosaft der Autoklavmittc zulclten. In order to be able to best support and intensify an intimate mixture, the mentioned are am Autoclave-attached wcllenbrcchcr-Ablcnkblcchc 24 provided, which allow the cocoa juice of the autoclave means.

Die Einblasung von Inertgasen wird erfindungsgemäß bei laufender Strcucinrichtung B ausgeführt, und zwar mit dem Ziel, eine gute Mischung des Intergases mit dem Kakaosaft und gleichzeitig eine Sättigung des Autoklav-Innenraums mit diesem Inertgas zu erreichen, so daß eine vollständige Entlüftung bzw. ein vollkommener Ausstoß des Sauerstoffes aus dem Produkt mit Sicherheit erreicht wird.The injection of inert gases is carried out according to the invention with the Strcucin device B running, with the aim of achieving a good mixture of the inert gas with the cocoa juice and, at the same time, saturation of the interior of the autoclave with this inert gas, so that complete venting or complete discharge of the oxygen from the product is achieved with certainty.

Selbstverständlich findet diese Einblasung statt, bevor die Erwärmung des Kakaosafies angefangen und Wasser, Alkalilösung oder Dampf eingebracht wird, um somit Oxydalionserscheinungen infolge der Erwärmung in Anwesenheit von Luft bzw. von Sauerstoff mit Sicherheit auszuschließen.Of course, this injection takes place before the warming of the cocoa safe starts and water, Alkali solution or steam is introduced in order to prevent oxidation phenomena as a result of the heating in The presence of air or oxygen can be excluded with certainty.

Aus dem Vorstehenden geht deutlich hervor, daß die genannte Aufgabe durch das vorgeschlagene Verfahren und die Anlage, d. h. den Autoklav, gemäß der Erfindung wirksam gelöst und die erwähnten Vorteile erreicht werden.From the foregoing it is clear that the stated object is achieved by the proposed method and the plant, d. H. the autoclave, effectively solved according to the invention and achieved the advantages mentioned will.

In der Praxis ist es ohne weiteres möglich, einzelne Teile durch weitere in technischer und funktionellcr Hinsicht gleichwertige Teil zu ersetzen, ohne dadurch den Rahmen der vorliegenden Erfindung zu verlassen.In practice it is easily possible to replace individual parts in technical and functional terms with others Respect to replace equivalent part without thereby departing from the scope of the present invention.

Alle der Beschreibung, den Ansprüchen und den Zeichnungen entnehmbaren Merkmale sind sowohl einzeln als auch in beliebiger Kombination miteinander als crfindungswcscntlich zu betrachten.All of the features that can be inferred from the description, the claims and the drawings are both individually as well as in any combination with each other to be regarded as essential.

Hierzu 3 Blatt ZeichnungenFor this purpose 3 sheets of drawings

4040

4545

5050

6060

6565

Claims (1)

Patentansprüche:Patent claims: 1. Autoklav zum Aufbereiten von Kakaomasse, mit einer Heizeinrichtung für die Kakaomasse, einem Vakuumanschluß, einem Rührorgan, bestehend aus einer sich vertikal durch den gesamten Behälter erstreckenden Welle mit Förderschnecke und Rührflügel und mit einem Anschluß zum Zuführen eines Fluids wie Wasser, Dampf, Inertgas oder Alkalilösung zu der Kakaomasse, dadurch gekennzeichnet, daß1. Autoclave for processing cocoa mass, with a heating device for the cocoa mass, a Vacuum connection, a stirrer, consisting of a vertical through the entire container extending shaft with screw conveyor and impeller and with a connection for feeding a Fluids such as water, steam, inert gas or alkali solution for the cocoa mass, characterized in that that