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Verfahren zur kontinuierlichen Herstellung von gießfähigen Zuckermassen
und Anlage zur Durchführung des Verfahrens Die Erfindung betrifft ein Verfahren
zur kontinuierlichen Herstellung von gießfähigen Zuckermassen, bei welchem Zukker,
Stärkesirup, ggf. weitere Zusätze und Wasser kontinuierlich dosiert, zusammengeführt,
homogen miteinander vermischt, unter Erhitzung auf Temperaturen über 100 OC in einer
ersten Heizzone gelöst und unter Abzug des entstehenden Wasserdampfes bis zu einer
ersten Restfeuchte von etwa 20 eO vorgekocht werden, worauf die vorgekochte Lösung
kontinuierlich auf der ersten Heizzone abgezogen und einer zweiten Heizzone zugeführt
wird, in welcher die Lösung unter weiterer Erhitzung unter schonenden Bedingungen
bei gleichzeitigem Abzug des entstehenden Wasserdampfes bis auf eine zweite rezepturabhängige
Restfeuchte zu einer konzentrierten Lösung fertiggekocht wird, wobei der Zuckermasse
vor dem Gießen der Art und der Rezeptur des gewünschten Gießerzeugnisses entsprechend
die erforderlichen Zuschlagstoffe in dosierten Mengenverhältnissen zugemischt werden,
und wobei die Masse ggf. vor dem Gießen mit oder ohne Gaszufuhr druckgeschlagen
wird, worauf schließlich nach entsprechender Temperierung der Gießvorgalls erfolgt.
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Für die Herstellung von gießfähigen Zuckermassen, nämlich
Fondantcreme,
Gießgelees und Gießschäume (Gieß-Marshmallows) sind bereits verschiedene kontinuierlich
arbeitende Herstellungsverfahren und entsprechend ausgelegte Herstellungsanlagen
bekannt. Die bekannten Verfahren und Anlagen erlauben jedoch regelmäßig nur die
Herstellung einer bestimmten Gießmasse. Es sind auch bereits Verfahren und Anlagen
gebräuchlich, die für Gieß-Marshmallows und Schaumgelees eingesetzt werden können,
Gießgelees oder gießfähige Fondantcremes können damit jedoch nicht hergestellt werden.
Weiterhin sind Verfahren und Anlagen bekannt, mit denen man gießfähige Fondantcremes
und Gießgelees, nicht aber Marshmallows herstellen kann. Aus diesen Gründen muß
die Zuckermassen herstellende Industrie mehrere unterschiedliche Anlagen bereitstellen,
wenn die unterschiedlichen gießfähigen Zuckermassen hergestellt werden sollen.
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Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren
und eine zu seiner Durchführung geeignete Anlage vorzuschlagen, mit welcher alle
drei gießfähigen Grundmassenarten, nämlich Fondantcremes, Gießgelees und Gießschäume
(MarshmalSows) hergestellt werden können.
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Ausgehend von der eingangs angegebenen Gattung wird die gestellte
Aufgabe dadurch gelöst, daß man die zur Herstellung einer bestimmten gießfähigen
Zuckermassenart erforderlichen Zuschlagstoffe, soweit diese nicht schon mitgekocht
worden sind, in den rezepturabhängigen Mengenverhältnissen mit Wasser vermischt
und/oder gelöst als Nebenstrom der fertiggekochten konzentrierten Lösung, die den
Hauptstrom bildet, kontinuierlich zudosiert, in einer nachfolgenden Mischzone unter
gleichzeitigem Wärmeaustausch und vollständiger Lösung etwaiger noch ungelöster
Anteile mit dem Hauptstrom intensiv vermischt und anschließend den ent-
standenen
Mischstrom zur gewünschten gießfähigen Zuckermassenart weiterverarbeitet.
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Die Einschaltung einer Mischzone in das Verfahren, in welcher Haupt-
und Nebenstrom nicht nur intensiv miteinander vermischt, sondern auch gleichzeitig
einem Wärmetausch, d. h. einer Erhitzung oder einer Abkühlung, unterworfen werden
können, schafft erfindungsgemäß die wesentliche Voraussetzung für die vielseitige
Einsatzfähigkeit des Verfahrens. Von Wichtigkeit hierbei ist es, daß mit dem Nebenstrom
solche Zuschlagstoffe in solchen Mengenverhältnissen und solche Wassermengen herangeführt
werden können, daß Betriebsstörungen während des Mischvorganges und des Wärmetausches
in der Mischzone ausgeschlossen sind.
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Zu Herstellung einer gießfähigen Fondantcreme ohne Gasanteil wird
das Verfahren vorteilhaft so durchgeführt, daß man den u. a, Invertzucker und Sorbit
in wässriger Lösung enthaltenden Nebenstrom mit dem Hauptstrom zu einem verdünnten
Mischstrom zusammenführt, der in der Mischzone bis zur beginnenden Feinkristallisation
abgekühlt wird und die unterkühlte, übersättigte Mischlösung anschließend zur Erzielung
einer durchgehenden Feinkristallisation in einer Druckschlagzone unter gleichzeitiger
starker Kühlung einer intensiven Scherwirkung aussetzt. Hierbei wird vorteilhaft
bereits in der Mischzone die Grenze der erwünschten Feinkristallisation erreicht,
ohne daß die Feinkristallisation in der Mischzone bereits in einem solchen Ausmaß
einsetzen kann, daß sich den Wärmetausch und den Mischvorgang hindernde Verkrustungen
an den Wärmetauschflächen der Mischzone bilden können.
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In einer Variante des erfindungsgemäßen Verfahrens läßt sich auch
eine gicßf.ihigc geschäumte Fondantcrewc dadurch
herstellen, daß
man den u. a. Invertzucker, Sorbit und Aufschlagmittel in wässriger Lösung enthaltenden
Nebenstrom mit dem Hauptstrom zu einem verdünnten Mischstrom zusammenführt, daß
in den Haupt- und/oder Nebenstrom oder in den Mischstrom ein Druckgas in der erforderlichen
Menge kontinnuierlich eindosiert wird, daß der Mischstrom in der Mischzone bis zur
beginnenden Feinkristallisation abgekühlt wird, und daß die unterkühlte, übersättigte
und begaste Mischlösung anschließend zur Erzielung einer durchgehenden Feinkristallisation
sowie einer homogenen feinblasigen Gasverteilung in einer Druckschlagzone unter
gleichzeitiger starker Kühlung einer intensiven Scherwirkung ausgesetzt wird.
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Eine gießfähige geschäumte Fondantcreme kann in Weiterführung des
Erfindungsgedankens aber auch dadurch hergestellt werden, daß man den u. a. Invertzucker
und Sorbit in wässriger Lösung enthaltenden Nebenstrom mit dem Hauptstrom zu einem
verdünnten Mischstrom zusammenführt, daß der Mischstrom in der Mischzone bis zur
beginnenden Feinkristallisation abgekühlt wird, daß in eine Druckschlagzone Aufschlagmittel
und Druckgas getrennt zur Bildung eines Vorschaums dosiert kontinuierlich eingeleitet
werden, und daß die unterkühlte, übersättigte Mi schl ösung zusanwien mit dem Vorschaum
in der Druckschlagzone zur Erzielung einer durchgehenden Feinkristallisation sowie
einer homogenen feinblasigen Gasverteilung unter gleichzeitiger starker Kühlung
einer intensiven Scherwirkung ausgesetzt wird.
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Im Verfolg des Erfindungsgedankens wird ein Gießgelee dadurch hergestellt,
daß man den mindestens ein Geliermittel und Wasser enthaltenden Nebenstrom mit dem
Hauptstrom zu einem Mischstrom zusammenführt, der in der Mischzone bis zur Auflösung
bzw. bis zum gewünschten Quellgrad des Geliermittels unter Ausschluß des Entweichens
von Wasserdampf er-
hitzt wird, worauf der überhitzten Mischlösung
unter gleichzeitiger Abkühlung weitere Ingredienzien wie Aromastoffe, Farbstoffe,
Säuren, zudosiert und eingemischt werden, wonach die erhaltene Mischlösung zur Formgebung
und Gelierung vergossen wird.
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Es lassen sich aber auch geschäumte Gießgelees herstellen, wenn man
den mindestens ein Geliermittel und Wasser enthaltenden Nebenstrom mit dem Hauptstrom
zu einem Mischstrom zusammenführt, wenn in den Haupt- und/oder Nebenstrom oder in
den Mischstrom ein Druckgas in der erforderlichen Menge kontinuierlich eindosiert
wird, wenn der Mischstrom in der Mischzone bis zur Auflösung bzw. bis zum gewünschten
Quellgrad des Geliermittels unter Ausschluß des Entweichens von Wasserdampf erhitzt
wird, worauf der begaste und erhitzte Mischstrom zur Erhöhung seiner Viskosität
abgekühlt und anschließend zur Erzielung einer homogenen feinblasigen Gasverteilung
in einer Druckschlagzone unter gleichzeitiger Kühlung einer intensiven Scherwirkung
ausgesetzt wird, wonach der begasten homogenisierten Mischlösung weitere Ingredienzien,
wie Aromastoffe, Farbstoffe, Säuren, zudosiert und eingemischt werden, worauf die
erhaltene geschäumte Mischlösung zur Formgebung und Gelierung vergossen wird.
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Ein geschäumtes Gießgelee läßt sich in Weiterführung des Erfindungsgedankens
aber auch dadurch herstellen, daß man den mindestens ein Geliermittel und Wasser
enthaltenden Nebenstrom mit dem Hauptstrom zu einem Mischstrom zusammenführt, der
in der Mischzone bis zur Auflösung bzw. bis zum gewiinschten Quellgrad des Geliermittels
unter Ausschluß des Enfl eiChellS von Wasserdampf erhitzt wird, worauf der Mischstrom
zur Frhöllung seiner Viskosität abgekühlt wird, daß in eine Druckschlagzone Aufschlagmittel
und Druckgas getrennt zur Bildung eines Vorschaums dosiert kontinuierlich einge-
leitet
werden, daß die abgekühlte Mischlösung zusammen mit dem Vorschaum in der Druckschlagzone
zur Erzielung einer homogenen feinblasigen Gasverteilung unter gleichzeitiger Kühlung
einer intensiven Scherwirkung ausgesetzt wird, wonach der begasten homogenisierten
Mischlösung weitere Ingredienzien, wie Aromastoffe, Farbstoffe, Säuren, zudosiert
und eingemischt werden, worauf die erhaltene geschäumte Mischlösung zur Formgebung
und Gelierung vorgossen wird.
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Entsprechend einer weiteren Verfahrensvariante wird ein geschäumtes
Cießgeiee dadurch hergestellt, daß man den mindestens ein Geliermittel und Wasser
enthaltenden Nebenstrom mit dem Hauptstrom zu einem Mischstrom zusammenführt, der
in der Mischzone bis zur Auflösung bzw. bis zum gewünschten Quellgrad des Geliermittels
unter Ausschluß des Entweichens von Wasserdampf erhitzt wird, worauf der Mischstrom
zur Erhöhung seiner Viskosität abgekühlt wird, daß in eine Druckschlagzone Aufschlagmittel
und Druckgas getrennt zur Bildung eines Vorschaums dosiert kontinuierlich eingeleitet
werden, daß die abgekühlte Mischlösung mit dem in der Druckschlagzone erzeugten
Vorschaum zusammengeführt und homogen in einer weiteren Mischzone zur Frzielung
einer feinblasigen Gasvei'tei 1 ung vermischt wird, wonach der bcgasten homogenisierten
Mischlösung weitere Ingcienzien, wie Aromastoffe, Farbstoffe, Säuren, zudosiert
und eingemischt werden, worauf die erhaltene geschäumte Mischlösung zur Formgebung
und Gelierung vergossen wird.
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Für die Herstellung eines Gießschaums (Marshmallow) wird nach dem
erfindungsgemäßen Verfahren vorteilhaft so gearbeitet, daß man den mindestens ein
Aufschlagmittel und Wasser enthaltenden Nebenstrom mit dem Hauptstrom zu einem Mischstrom
zusammenführt, der in der Mischzone zur Viskosi-
tätserhöhung abgekühlt
wird, daß in den Haupt- und/oder Nebenstrom oder in den Mischstrom vor Eintritt
in die oder nach Austritt aus der Mischzone ein Druckgas in der erforderlichen Menge
kontinuierlich eindosiert wird, worauf der begaste und abgekühlte Mischstrom zur
Erzielung einer homogenen feinblasigen Gasverteilung in einer Druckschlagzone unter
gleichzeitiger starker Kühlung einer intensiven Scherwirkung ausgesetzt wird, wonach
der geschäumten homogenisierten Mischlösung weitere Ingredienzien, wie Aromastoffe,
Farbstoffe, Säuren, zudosiert und eingemischt werden, worauf die erhaltene geschäumte
Mischlösung zur Formgebung und Verfestigung vergossen wird.
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In einer Variante des Verfahrens zur Herstellung eines Gießschaums
ist vorgesehen, daß man in wassriger Lösung vorliegende Zusätze, wie Invertzucker,
Fruktose, Puritose, Sorbit, als Nebenstrom mit dem Hauptstrom zu einem Mischstrom
zusammenführt, der in der Mischzone zur Viskositätserhöhung abgekühlt wird, daß
in eine Druckschlagzone Aufschlagmittel und Druckgas getrennt zur Bildung eines
Vorschaums dosiert kontinuierlich eingeleitet werden, daß die abgekühlte Mischlösung
zusammen mit dem Vorschaum in der Druckschlagzone zur Erzielung einer homogenen
feinblasigen Gasverteilung unter gleichzeitiger Kühlung einer intensiven Scherwirkung
ausgesetzt wird, wonach der geschäumten homogenisierten Mischlösung weitere Ingredienzien,
wie Aromastoffe, Farbstoffe, Säuren, zudosiert und eingemischt werden, worauf die
erhaltene geschäumte Mischlösung zur Formgebung und Verfestigung vergossen wird.
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Bei einer weiteren Verfahrensvariante zur Herstellung eines Gießschaums
wird so vorgegangen, daß man in wässriger Lösung vorliegende Zusätze, wie Invertzucker,
Fruktose, Puritose, Sorbit, als Nebenstrom mit dem Hauptstrom zu einem
Mischstrom
zusammenführt, der in der Mischzone zur Viskositätserhöhung abgekühlt wird, daß
in eine Druckschlagzone Aufschlagmittel und Druckgas getrennt zur Bildung eines
Vorschaums dosiert kontinuierlich eingeleitet werden, daß die abgekühlte Mischlösung
mit dem in der Druckschlagzone erzeugten Vorschaum zusammengeführt und homogen in
einer weiteren Mischzone zur Erzielung einer feinblasigen Gasverteilung vermischt
wird, wonach der geschäumten homogenisierten Mischlösung weitere Ingredienzien,
wie Aromastoffe, Farbstoffe, Säuren, zudosiert und eingemischt werden, worauf die
erhaltene geschäumte Mischlösung zur Formgebung und Verfestigung vergossen wird.
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Die für die Herstellung eines Gießschaums vorstehend erläuterten Verfahrensweisen
können im Rahmen der vorliegenden Erfindung zweckmäßig auch so abgewandelt werden
daß die geschäumte homogenisierte Mischlösung gleichzeitig mit oder nach der Einmischung
der weiteren Ingredienzien auf mindestens etwa 40 OC abgekühlt und anschließend
zu endlosen Formgebilden extrudiert wird. Durch die Abkühlung wird eine den Extrusionsvorgang
ermoglichende niedrigere Viskosität erzielt.
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Für alle zur Herstellung unterschiedlicher Erzeugnisse vorstehend
beschriebenen Ausführungsformen des Verfahrens kann es von Vorteil sein, wenn der
Nebenstrom in mehrere Teilströme aufgeteilt wird, die teils vor der Mischzone in
den Hauptstrom, teils in der Mischzone in den Mischstrom und gewünschtenfalls auch
teils nach der Mischzone ggf. in oder nach der Druckschlagzone in die Mischlösung
eingeleitet werden.
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Eine zur Durchführung des Verfahrens bestimmte Anlage besteht vorzugsweise
aus einer Vorrichtung zum Dosieren,
Mischen, Auflösen und Vorkochen
der Hauptbestandteile der Zuckermassen (erste Heizzone), einer dieser nachgeschalteten
Fertigkochvorrichtung mit Puffergefäß (zweite -Heizzone), einer Dosierpumpenanordnung
für die fertiggekochten Hauptbestandteile und die Zuschlagstoffe, einer nachgeschalteten
Druckschlagmaschine (Druckschlagzone), einer Dosiervorrichtung für die weiteren
Ingredienzien und mindestens einem Nachmischer.
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Davon ausgehend ist die erfindungsgemäße Anlage gekennzeichnet durch
einen beheizbaren Rührwerkskessel mit an die Dosierpumpenanordnung angeschlossenem
beheizbarem Puffergefäß für die Erzeugung des Nebenstromes und eine zwischen der
Dosierpumpenanordnung und der Druckschlagmaschine zwischengeschaltete beheiz- und/oder
kühlbare Durchfluß-Mischvorrichtung (Mischzone).
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Die Mischvorrichtung kann ein statischer Mischer oder ein dynamischer
Mischer mit rotierenden Einbauten sein. Für bestimmte Anwendungsfälle kann es von
Vorteil sein, wenn die Mischvorrichtung aus mehreren hintereinandergeschalteten
Mischern besteht. Aber auch die Anordnung mehrerer parallelgeschalteter Mischer
kann von Vorteil sein. Um Absetzungen und Verkrustungen an den Wärmetauschflächen
der Mischvorrichtung auszuschließen, kann der dynamischc Mischer einen oder mehrere
an der Wärmetauschwandung anliegende rotierende Schaber besitzen.
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Für die Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens, bei welchem
eine Druckschlagzone zum Einsatz gelangt, ist es besonders vorteilhaft, wenn bei
der zur Verfahrensdurchführung vorgesehenen Anlage vorgesehen ist, daß die Druckschlagmaschine
in an sich bekannter Weise im wesentlichen aus einem beheiz- und/oder kühlbaren
Stator und einem eben-
falls beheiz- und/oder kühlbaren Rotor besteht,
die zwischen sich einen Durchflußspaltraum einschließen, in welchem sich ineinandergreifende,
teils am Rotor und teils am Stator befestigte Misch- und Schlagwerkzeuge befinden.
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Weil erz Einzelheiten der 1rfindung werden nachfolgend anhand des
beigefügten Fließbildes näher erläutert, welches in schematisierter Form eine Anlage
zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens und seiner Varianten darstellt.
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Die Grundbestandteile der herzustellenden gießfähigen Zukkermassen,
nämlich Zucker, Wasser, Glukose und ggf. sonstige Zusätze werden der Vorkochvorrichtung
1 über untereinander synchronisierte Dosierorgane 16, 17, 18 und 19 kontinuierlich
zugeführt. Die Vorkochvorrichtung 1 besitzt einen Wasserdampfabzug 20, Aus der Vorkochvorrichtung
1 gelangt die vorgekochte Lösung kontinuierlich in ein beheiztes Puffergefäß la,
welches zusammen mit der Vorkochvorrichtung 1 die erste Heizzone des Verfahrens
bildet.
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Aus dem Puffergefäß 1a gelangt die vorgekochte Lösung über eine Verdrängerpumpe
2 in die als Schlangenkocher ausgebildete Fertigkochvorrichtung 3. Die Fertigkochvorrichtung
3 besitzt eine Kochschlange 22, eine Trennwand 23 oberhalb der Kochschlange 22 und
einen Wasserdampfabzug 21. Zur Beheizung der Kochschlange 22 ist die Fertigkochvorrichtung
als Dampfdruckgefäß ausgebildet und dampfbeheizt. Die vorgekochte Lösung wird in
der Fertigkochvorrichtung 3, welche die zweite Heizzone des Verfahrens bildet, unter
schonenden Bedingungen fertiggekocht, d. h. die Lösung durchströmt die Kochschlange
22 mit kurzer Verweilzeit bei engem Verweilzeitspektrum, so daß unerwünschte Bräunungen
der Lösung nicht eintreten können. Das der Fertigkochvorrichtung 3 zugeordnete Puffergefäß
ist im gezeichneten Fließ-
bild als Puffer zone 25 in die Fertigkochvorrichtung
3 integriert.
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Aus der Pufferzone 25 der Fertigkochvorrichtung 3 wird die fertiggekochte
konzentrierte Lösung als Hauptstrom durch die Dosierpumpe 5 kontinuierlich abgezogen
und der im gezeichneten Fall zweiteiligen Durchfluß-Mischvorrichtung 6, welche die
Misch- und Wärmetauschzone des Verfahrens bildet, zugeführt, Die Zuschlagstoffe
des Nebenstromes werden im Rührwerkskessel 8 mit Wasser beispielsweise satzweise
vermischt bzw. gelöst und gelangen dann in das Puffergefäß 7. Zur Herstellung beispielsweise
einer Pektin/Wasser-Suspension ist dem Rührwerkskesscl 8 ein Ultramischer 10 vorgeschaltet.
Aus dem Puffergefaß 7 wird die den Nebenstrom bildende Mischung bzw, Lösung kontinuierlich
durch die mit der Dosierpumpe 5 synchronisierte Dosierpumpe 12 abgezogen und vor
der Mischvorrichtung 6 in den Hauptstrom eingeführt. Der Nebenstrom kann aber auch
in mehrere Teilnebenstrome aufgeteilt werden, die an unterschiedlicher Stelle in
das Verfahren eingespeist werden, wie in dem Fließbild in gestrichelten Linien angedeutet
ist.
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Die Mischvorrichtung 6 besteht beispielsweise aus zwei hintereinandergeschalteten
statischen Mischern des Systems Kenics. Die Mischvorrichtung 6 ist gleichzeitig
als Wärmetauscher ausgebildet, so daß mit ihrer Hilfe erhitzt oder gekühlt werden
kann. Die Wärmetauschflächen können in Sektionen aufgeteilt sein, wie das beispielsweise
bei mehreren hintereinandergeschalteten Mischern der Fall ist, so daß in den getrennten
Sektionen unterschiedliche Temperaturführungen ermoglicht werden.
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Die die Mischvorrichtung 6 verlassende Mischlösung gelangt in die
Druckschlagmaschine 9, vorzugsweise in eine Druckschlagmaschine des Typs Tornado
des Anmelders. Hierbei ist innerhalb eines Stators 13 ein Rotor 14 angeordnet, der
mit dem Stator 13 einen Spaltraum begrenzt, in welchem sich Misch- und Schlagwerkzeuge
15 befinden, die teils am Rotor und teils am Stator befestigt sind und für die intensive
Scherwirkung sorgen. Wie in strichpunktierten Linien angedeutet ist, kann die aus
der Mischvorrichtung 6 austretende Mischlösung nicht nur vollständig dem Eingang
der Druckschlagmaschine 9 zugeführt werden, sondern kann auch ganz oder teilweise
an unterschiedlichen Stellen der Druckschlagmaschine 9 und auch hinter die Druckschlagmaschine
9 eingeleitet werden. Bei der Druckschlagmaschine 9 sind Stator 13 und Rotor 14
beheiz- oder kühlbar, wobei auch hier eine Aufteilung in Sektionen vorgenommen sein
kann, so daß unterschiedliche Temperaturführungen möglich sind.
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Der Druckschlagmaschine 9 nachgeschaltet sind mehrere Mischer, im
gezeigten Beispiel die als statische Mischer ausgebildeten Mischer 26 und 27. Der
Mischer 26 sorgt dafür, daß hinter der iruckschl agma schinc 9 cingcffihrt-c Massen
mit den aus der Druckschlagmaschine 9 nustreienden Massen vermischt werden. Eine
synchronisierte Dosicrumpenanordnung 28 führt der jeweiligen Rezeptur entsprechend
weitere Ingredienzien, wie Aromastoffe, Farbstoffe, Säuren in den Massestrom ein.
Hinter der Einführungsstelle für die Ingredienzien befindet sich mindestens noch
der Mischer 27, um eine innige Vermischung der Ingredienzien mit dem Massestrom
herbeizuführen. Beide Mischer 26 und 27 können beheizt oder gekühlt werden. Am Ausgang
des Mischers 27 kann sich eine Druckhaltevorrichtung befinden, wodurch die gewünschte
Mischwirkung sichergestellt wird. Die fertige gießfähige Zuckermasse gelangt kontinuierlich
in die Form 29 od. dgl.
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Die Pfeile 30 bis 33 im beigefügten Fließbild bezeichnen mögliche
Einführungsstellen für ein Druckgas.
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Wie aus dem Fließbild ersichtlich ist, kann an die Druckschlagmaschine
9 noch eine zusätzliche Zuleitung angeschlossen sein, in welcher sich eine Dosierpumpe
34 für die dosierte Zuführung von Zusatzmassen, beispielsweise für ein Aufschlagmittel,
befindet.
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Die Erfindung wird nun nachfolgend in ihrer Anwendbarkeit auf unterschiedliche
Zuckermassen nachfolgend anhand von vier Verfahrensbeispielen beschrieben.
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Beispiel 1 Zur Herstellung einer Fondantcreme ohne Gasanteil, die
als Gießmasse verwendet werden sollte, wurden einer Vorrichtung 1 zum Mischen, Auflösen
und Kochen des Typs Contisol des Anmelders, wie sie in der DE-OS 32 21 056 beschrieben
ist, stündlich 800 kg handelsüblicher Kristallzucker, 250 1 Trinkwasser von ca.
15 OC und 160 kg Maisstärkesirup (Bonbonsirup) kontinuierlich zugeführt. Die Rezepturbestandteile
wurden zu einer homogenen Lösung bei gleichzeitiger Verdampfung eines Wasseranteils
bis auf etwa 110 "C erhitzt, bis eine Restfeuchte von etwa 20 t erreicht war.
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Die solchermaßen vorgekochte Zucker-Siruplösung wurde der Vorrichtung
1 bzw. einem ihr nachgeschalteten Pufferbehälter 1a kontinuierlich entnommen und
mittels einer Verdrängerpumpe 2 einem Schlangenkocher 3 zugeführt, in welchem die
Lösung auf 118 "C, entsprechend einer Restfeuchte von 11,5 eO, schonend unter Abführung
verdampfenden Wassers fertiggekocht wird. Die in einer Menge von 1 048,6 kg/h anfallende
konzentrierte Zucker-Siruplösung von 118 OC und einem Wassergehalt von 120,6 kg/h
wurde kontinuierlich durch eine Verdrängerpumpe 5 aus der Pufferzone 4 des Schlangenkochers
3 entnommen und einem Misch- und Kühlaggregat 6 zugeführt, vor Eintritt in das Misch-
und Kühlaggregat jedoch mit einem kontinuierlich und dosiert herangeführten Nebenstrom
vereinigt.
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Der Nebenstrom setzte die Viskosität des Hauptstromes wirksam herab,
so daß die Zucker-Siruplösung im Misch- und Kühlaggregat 6 ohne Bildung erstarrender,
kristallisierender und damit wärmetauschhemmender Schichten an den Wärmeüb-ertragungswandungen
des Misch- und Kühlaggregats abgekühlt werden konnte.
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Zur Erzeugung des Nebenstromes wurden stündlich kontinuierlich einem
beheizten Puffergefäß 7 105 kg entnommen. Die Masse des Nebenstroms bestand aus
einem in bekannter Weise in einem Rührwerkskessel 8 aus Invertzucker, Sorbit und
anderen Stoffen bereiteten "Bobsyrup" mit 30 Gew.% Wasser.
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Der Nebenstrom wurde im Puffergefäß 7 auf ca. 50 "C tempericrt.
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Nach der Vereinigung des Hauptstroms mit dem Nebenstrom stellte sich
eine Mischungstemperatur von 111 OC vor dem Misch- und Kühlaggregat 6 ein. Im Misch-
und Kühlaggregat wurden Haupt- und Nebenstrom innig miteinander vermischt und gleichzeitig
auf 60 "C abgekühlt. Die aus dem Misch-und Kühlaggregat 6 kontinuierlich austretende
Masse von 1 153,6 kg/h war eine unterkühlte, übersättigte Zucker-Siruplösung mit
beginnender Feinkristallisation. Die Masse enthielt etwa 13,2 % Wasser und war dickflüssig
fließfähig.
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Die Masse wurde kontinuierlich einer Druckschlagmaschine 9 des Typs
Tornado des Anmelders zugeführt. In dieser wurde die Masse in einer geschlossenen
Misch- und Schlagzone einer intensiven Scherwirkung ausgesetzt, bei gleichzeitiger
starker Kühlung. Die Maschine besaß zu diesem Zweck einen kühlbaren Rotor und einen
kühlbaren Stator, wobei Rotor und Stator mit ineinandergreifenden Misch- und Schlagwerkzeugen
in einem geschlossenen Gehäuse untergebracht waren.
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Die aus der Druckschlagmaschine 9 mit einer Temperatur von 55 bis
65 "C austretende Masse war eine gießfähige Fondantcreme, der anschließend noch
Aromastoffe, ggf. Farbe und Säuren in einem statischen Mischer 11 zugemischt wurden.
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Die Fondantcreme vcrfügte über alle für die Weiterverwendung zu Gießzuckerwaren
oder Füllungen gewünschten Eigenschaften.
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Auf entsprechende Weise konnten auch begaste Fondantcremes hergestellt
werden. Hierzu enthielt der Nebenstrom Aufschlagmittel (Gelatine, Hyfoama) in geeigneter
Menge.
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Außerdem wurde der Zucker-Siruplösung vor dem Misch- und Kühlaggregat
6 ein Druckgas, beispielsweise gereinigte keimfreie ölfreie Luft oder Stickstoff
in der erforderlichen Menge zugegeben. Im übrigen wurde wie vorstehend angegeben
verfahren. Die auf solche Weise hergestellten begasten Fondantcremes ließen sich
ohne Schwierigkeiten gießen und besaßen ein geringeres spezifisches Gewicht als
unbegaste Fondantcremes.
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Begaste Fondantcremes konnten auch nach einer Variante des beschriebenen
Verfahrens dadurch hergestellt werden, daß das Aufschlagmittel und das Gas getrennt
in dosierten Mengenströmen unter Druck der Druckschlagmaschine Tornado zugeführt
wurden, während die unterkühlte, übersättigte Zukker-Siruplösung an einem den Zugabeorten
für Aufschlagmittel und Gas in Durchflußrichtung abgelegenen Punkt der Druckschlagmaschine
zugeführt wurde. In diesem Fall wurde in der Druckschlagmaschine zunächst ein Vorschaum
erzeugt, der dann mit der Zucker-Siruplösung vermischt und mit dieser zur begasten
Fondantcreme aufgeschlagen wurde.
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Beispiel 2 Zur Herstellung eines Gießgelees auf Pektinbasis wurden
der Vorrichtung 1 stündlich 600 kg Kristallzucker, 200 kg Stärkesirup und 200 1
Wasser von ca. 15 "C kontinuierlich zugeführt. Die Rezepturbestandteile wurden zu
einer homogenen Lösung bei gleichzeitiger Verdampfung eines Wasseranteils bis auf
110 OC erhitzt, bis eine Restfeuchte von
etwa 20 % erreicht war.
Die so vorgekochte Vorlösung wurde der Vorrichtung 1 über den Pufferbehälter 1a
kontinuierlich entnommen und mittels der Pumpe 2 dem Schlangenkocher 3 zugeführt,
in welchem die Lösung auf 116 "C, entsprechend einer Restfeuchte von 12,5 %, schonend
unter Abführung verdampfenden Wassers fertiggekocht wurde. Die in einer Menge von
868,6 kg/h anfallende konzentrierte Lösung von 116 OC und einem Wassergehalt von
108,6 kg/h wurde aus der Pufferzone 4 des Scliiangenkochers 3 kontinuierlich abgezogen
und durch die Pumpe 5 dem in diesem Fall als Mischer und Erhitzer betriebenen Aggregat
6 zugeführt. Die konzentrierte Lösung wurde jedoch vor Eintritt in das Aggregat
6 mit einem kontinuierlich und dosiert herangeführten Nebenstrom vereinigt.
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Zur Erzeugung des Nebenstromes wurden stündlich kontinuierlich dem
beheizten Puffergefäß 7 382 kg entnommen. Die Masse des Nebenstromes bestand aus
einer in einem schnelllaufenden Ultramischer 10 aus 17 kg Pektinpulver und 135 1
Heißwasscr von 90 "C hergestellten Suspension, die in den Rührwerkskessel 8 abgelassen
und dort mit 230 kg Invertzucker von 80 "C intensiv gemischt wurde. Diese Mischung
wurde in das Puffergefäß 7 abgeführt und darin auf 90 OC temperiert.
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Nach der Vereinigung des Hauptstromes mit dem Nebenstrom stellte sich
eine Mischungstemperatur von etwa 105 OC vor dem Aggregat 6 ein. Im Misch- und Erhitzeraggregat
6 wurden Haupt- und Nebenstrom innig miteinander vermischt und gleichzeitig auf
etwa 119 "C erwärmt. Hierbei ging das Pektin vollstandig in Lösung über. Der überhitzten
aus dem Aggregat kontinuierlich austretenden Pektin-Rohgelee-Masse von 1 250,6 kg/h
wurden kontinuierlich in dem statischen
Mischer 11 unter gleichzeitiger
Abkühlung auf etwa 90 OC Aromastoffe, ggf. Farbstoffe und Säuren zugemischt. Die
Säuren bewirkten den Geliervorgang des gelösten Pektins.
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Die gegossene Pektin-Gelee-Masse wies nach dem Erkalten, Gelieren
und ggf. Trocknen alle gewünschten Eigenschaften eines Gießgelees auf und konnte
auch ohne weiteres als Schnittgelee verwendet werden.
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Entsprechend konnten auch begaste Gieß- oder Schnittgelees hergestellt
werden, wenn die Roh-Geleemasse nach entsprechender Druckbegasung der Druckaufschlagmaschine
Tornado 9 zugeführt und darin unter feiner Verteilung des Gases und gleichzeitiger
Kühlung auf etwa 70 "C aufgeschlagen wurde.
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Die begaste Geleemasse wurde dann wie vorstehend beschrieben weiterverarbeitet,
im statischen Mischer 11 jedoch nicht mehr gekühlt. Das begaste Gelee wies die von
der Begasung herrührende Trübung, jedoch ein vorteilhaft niedriges spezifisches
Gewicht auf.
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Beispiel 3 Zur Herstellung eines Gießschaumes (vlarshmallow) wurden
in der Vorrichtung 1 stündlich 250 kg handelsüblicher Kristallzucker, 80 1 Trinkwasser
von ca. 15 "C und 150 kg Stärkesirup kontinuierlich zugeführt. Die Rezepturbestandteile
wurden zu einer homogenen Lösung bei gleichzeitiger Verdampfung eines Wasseranteils
bis auf etwa 110 "C erhitzt, bis eine Restfeuchte von etwa 20 % erreicht war.
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Die so vorgekochte Lösung wurde der Vorrichtung 1 über den Pufferbehälter
1a kontinuierlich entnommen und mittels der Pumpe 2 dem Schlangenkocher 3 zugeführt,
in welchem die Lösung auf 114 "C, entsprechend einer Restfeuchte von
14,5
%,schonend unter Abführung verdampfenden Wassers fertiggekocht wurde. Die in einer
Menge von 432,75 kg/h anfallende konzentrierte Lösung von 114 "C und einem Wassergehalt
von 62,75 kg/h wurde durch die Pumpe 5 aus der Pufferzone 4 des Schlangenkochers
3 kontinuierlich abgezogen und dem in diesem Fall wieder zum Mischen und Kühlen
betriebenen Aggregat 6 zugeführt, vor Eintritt in das Aggregat 6 wurde die Lösung
jedoch mit einem kontinuierlich und dosiert in einer Menge von 232,4 kg/h herangeführten
Nebenstrom vereinigt. Auch hier setzte der Nebenstrom die Viskosität des Hauptstromes
herab, wodurch ähnlich wie in Beispiel 1 der Wärmeübergang beim Abkühlen im Aggregat
6 begünstigt wurde.
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Zur Erzeugung des Nebenstromes wurde in 60 1 heißem Wasser von 80
OC im Rührwerkskessel 8 20 kg Gelatinepulver von 230 Bloom aufgelöst. Danach wurde
der Lösung 2,4 kg Hyfoama DS zugemischt. Anschließend wurden 150 kg Invertzucker
von 60 "C zugemischt. Die entstandene Lösung wurde auf 55 "C temperiert und danach
zur kontinuierlichen Entnahme in den Pufferbehälter 7 abgelassen. Der Nebenstrom
wurde dem Hauptstrom in einer Menge von 232,4 kg/h zugeführt. Nach der Vereinigung
des Hauptstromes mit dem Nebenstrom stellte sich eine Mischungstemperatur von 93
OC vor dem Aggregat 6 ein. Im Aggregat 6 wurden Haupt- und Nebenstrom innig miteinander
vermischt und gleichzeitig auf 55 OC abgekühlt.
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Die Abkühlung bewirkte eine erhebliche Vergrößerung der Viskosität
der Lösung. Vor Eintritt oder nach Austritt der Lösung in das bzw. aus dem Aggregat
6 wurde in die Lösung saubere, keimfreie und ölfreie Druckluft von Raumtemperatur
in einer Menge 0,8 Nm3/h eindosiert.
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Die aus dem Aggregat 6 kontinuierlich austretende Masse
von
665,15 kg/h war eine unterkühlte aufschlagfähige Masse, die etwa 23 % Wasser enthielt,
dickflüssig fließfähig war und den Luftanteil in groben Blasen enthielt. Diese Masse
wurde kontinuierlich der Druckschlagmaschine 9 Tornado zugeführt und unter gleichzeitiger
starker Kühlung zu einem fließfähigen Marshmallow-Schaum von etwa 55 bis 60 "C aufgeschlagen,
in welchem die eindosierte Luft in feinster Verteilung vorlag. Dem Marshmallow-Schaum
wurden anschliessend noch Aromastoffe, ggf. Farbe und Säuren im statischen Mischer
11 ohne Temperaturänderung zugemischt. Der Gießschaum erfüllte alle Anforderungen
für die Weiterverarbeitung.
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Beispiel 4 Zur Herstellung eines extrudierbaren Gießschaums (Marshmallow)
wurde eine Lösung entsprechend der Rezeptur der in Fig. 3 angegebenen Verfahrensweise
vorgekocht und danach im Schlangenkocher 3 auf 117 "C,entsprechend einer Restfeuchte
von 12 %,schonend unter Abführung verdampfenden Wassers fertiggekocht. Die in einer
Menge von 420,45 kg/h anfallende konzentrierte Lösung von 117 "C und einem Wassergehalt
von 50,45 kg/h wurde auf die im Beispiel 3 beschriebene Weise mit einem Nebenstrom
vereinigt, Die Zusammensetzung der Nebenstrommasse und deren Herstellung war bzw.
erfolgte wie im Beispiel 3 angegeben. Der Nebenstrom wurde in einer Menge von 232,4
kg/h dem Hauptstrom zudosiert. Nach der Vereinigung des Hauptstromes mit dem Nebenstrom
stellte sich eine Mischungstemperatur von 94 "C ein. Die Masse wurde wie im Beispiel
3 angegeben im Aggregat 6 weiterbehandelt. Es wurde eine Gasmenge von 0,9 Nm3/h
eindosiert. Die aus dem Aggregat 6 kontinuierlich austreten-
de
Masse von 652,85 kg/h war eine unterkühlte aufschlagfähige Masse, die etwa 21,5
Co Wasser enthielt, dickflüssig fließfähig war und den Luftanteil in groben Blasen
enthielt.
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Diese Masse wurde kontinuierlich der Druckaufschlagmaschine 9 Tornado
zugeführt und unter gleichzeitiger starker Kühlung zu einem fließfähigen Marshmallow-Schaum
von etwa 55 bis 60 "C aufgeschlagen, wonach die Luft in feinster Verteilung vorlag.
Dem Marshmallow-Schaum wurden anschließend im statischen Mischer 11 bei gleichzeitiger
Abkühlung auf etwa 35 OC Aromastoffe, ggf. Farbe und Säuren zugemischt. Die fertige
dickflüssige Masse ließ sich ohne weiteres extrudieren.
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