DE69618990T2

DE69618990T2 - Verfahren und vorrichtung zur herstellung von susswarenmasse mit mindestens milcheiweiss, zucker, glukose, fett und wasser

Info

Publication number: DE69618990T2
Application number: DE69618990T
Authority: DE
Inventors: Gerardus Ter Braak
Original assignee: Hosokawa Ter Braak BV
Current assignee: Hosokawa Ter Braak BV
Priority date: 1995-03-07
Filing date: 1996-03-07
Publication date: 2002-06-06
Anticipated expiration: 2016-03-08
Also published as: NL9500452A; EP0871368A1; DE69618990D1; US5962061A; JPH11501215A; EP0871368B1; AU4850596A; JP3566299B2; WO1996027297A1

Description

In erster Linie bezieht sich die Erfindung auf ein Verfahren zur Herstellung einer Süßwarenmasse wenigstens aus Milcheiweiß, Zucker, Glucose, Fett und Wasser.
Das Kochen einer homogenisierten Mischung aus den o. g. Bestandteilen bei einer Temperatur zwischen 120ºG und 140ºC in einer sogenannten Kochschleife und das anschließende Verdampfen derselben bei verminderter Temperatur ist eine bekannte Praxis. Die Milcheiweiße werden dann der sogenannten Maillard-Reaktion unterworfen, durch die das Gemisch in zu einem braunen Sahnebonbon umgewandelt wird. In manchen Fallen ist die Verfärbung durch die Maillard-Reaktion unerwünscht, und die Süßwarenmasse, die die Milcheiweiße enthält, sollte weiß oder cremig-weiß sein. In anderen Fällen ist eine beschleunigte Maillard-Reaktion, die einen schnelleren Herstellungsvorgang ermöglicht, erwünscht.
US-A-3 356 045 beschreibt eine eßbare Milchkaramelmasse, die das Mischen (Kondensmilch, Zucker, Molasse, Butter und Wasser), das Erwärmen bei 60ºC bis 70ºC, das Homogenisieren und das Entwässern in einem Vakuumkochofen auf bis zu 6% bis 8% Feuchtigkeitsgehalt umfaßt.
US-A-2 835 589 beschreibt ein Verfahren zum Herstellen eines karamelisierten Sahnebonbons, umfassend das Mischen (Kondensmilch, Zucker, Glukose, Fett und Wasser), Homogenisieren und Vakuumkochen.
R. Lees et al.: "Sugar Confectionery and Chocolate Manufacture", 1973, L. Hill Books, GB XP002004713 beschreibt ein Verfahren zur Karamel- oder Schokoladenherstellung, umfassend das Mischen (Milcheiweiß, Zucker, Glukosesirup usw.) Vorheizen in einem Kocher und Karamelisieren in einer Schaberkammer.
Diese Ziele können gemäß der vorliegenden Erfindung erreicht werden, wenn die Komponenten gemischt, in einem geschlossenen Tank homogenisiert und dann in kurzer Zeit mittels einer geschlossenen Kochanordnung entwässert werden, und das Ausmaß, in welchem die Milcheiweiße der karamelisierenden Maillard-Reaktion unterworfen werden, wird durch die Wahl des Drucks und der Temperatur im Homogenisierungstank bestimmt.
Um sicherzustellen, daß eine geringe oder keine Maillard-Reaktion stattfindet, und daß trotz ihres milchigen Charakters die hergestellte Süßwarenmasse über eine geringe oder gar keine Karamelisierungsreaktion erfährt, werden die gemischten Komponenten in einem geschlossenen Tank bei einem Druck von 1 bar oder weniger und einer Temperatur zwischen 40ºC und 90ºC homogenisiert, die homogenisierten Komponenten werden dann über 5s bis 10s bei einer Temperatur zwischen 100ºC und 115ºC und einem verminderten Druck zwischen 0,2 bar und 0,9 bar Absolutwert in einem Kocher mit umlaufendem Wandschaber in einem Durchfluß- oder kontinuierlichen System gekocht, dann bei im wesentlichen demselben niedrigen Druck in einer Verdampfungskammer verdampft, die in offener Verbindung mit der Rotorkammer steht, wobei die Feuchtigkeit aus der Verdampfungskammer mit Hilfe eines Kondensators kondensiert wird, und das aus der Unterdruckkammer kommende Produkt bei einer Temperatur von weniger als 100ºC abgezogen wird. Weil die Homogenisierung bei relativ niedriger Temperatur und bei einem Druck stattfindet, der nicht gesteigert ist, und weil die homogenisierte Masse nur über eine kurze Zeitdauer (beispielsweise etwa 5s) bei vermindertem Druck in einem Kocher mit umlaufendem Wandschaber bei einer Temperatur gekocht wird, die nur leicht oberhalb von 100ºC liegt, findet keine Maillard-Reaktion statt. Der horizontale zylindrische Tank des Kochers mit umlaufendem Wandschaber ist in offener Verbindung mit der Unterdruckverdampfungskammer, wenn die zweite Phase der Verdampfung stattfindet, und das Kochen (eigentlich die erste Verdampfungsphase) findet bei vermindertem Druck und relativ niedriger Temperatur (sehr viel niedriger als die gewöhnlichen 120ºC bis 140ºC) statt.
Die Homogenisierung sollte dann vorzugsweise zwischen 50ºC und 70ºC stattfinden und der Druck in der Unterdruckkammer sollte zwischen 0,2 bar und 0,5 bar liegen.
Die Drehgeschwindigkeit des Rotors in der Rotorkammer sollte zwischen 600 und 800 U/min liegen (vorzugsweise etwa 700 U/min).
Die Feuchtigkeit aus der Unterdruckkammer sollte durch einen Kondensator abgeführt werden, wo sie kondensiert.
Wenn eine beschleunigte Reaktion mit schneller Karamelisierung erwünscht ist, werden die gemischten Komponenten bei einem Druck von 2 bar bis 4 bar absolut und einer Temperatur zwischen 110ºC und 140ºC homogenisiert und karamelisiert, und die homogenisierten und karamelisierten Komponenten werden dann über 5s bis 10s bei einem Druck zwischen 0,2 bar und 0,9 bar absolut in einem Kocher mit umlaufendem Wandschaber gekocht, dann bei im wesentlichen demselben niedrigen Druck in einer Verdampfungskammer verdampft, der in offener Verbindung mit der Rotorkammer ist, wobei die Feuchtigkeit aus der Verdampfungskammer mit Hilfe eines Kondensators kondensiert wird, und das aus der Unterdruckkammer kommende Produkt wird bei einer Temperatur von weniger 100ºC abgezogen.
Die Erfindung bezieht sich auch auf eine Anlage zur Ausführung des o. g. Prozesses, und diese Anlage enthält: einen Homogenisierer in Form eines geschlossenen Tanks, der wiederum mit einem Kocher mit umlaufendem Wandschaber in Form eines geschlossenen zylindrischen Tanks mit einem Rotor verbunden ist, der darin gedreht werden kann, mit einem oder mehreren wendelförmigen Klingen, wobei die äußeren Ränder derselben längs der inneren Oberfläche des Tanks laufen können; eine Unterdruckkammer, die in offener Verbindung mit diesem Kocher mit umlaufendem Wandschaber ist und die mit einer Unterdruckpumpe verbunden ist; und einen Kondensator zum Kondensieren der aus der Unterdruckkammer freigegebenen Feuchtigkeit.
Die Erfindung wird nun mittels der Zeichnung erläutert. Diese Zeichnung zeigt ein Schema der Anlage, mit der die Erfindung in die Praxis umgesetzt wird.
Die folgenden Teile können in diesem gezeigten Schema unterschieden werden:
1 = geschlossener Vormischtank, in dem die Komponenten - Milcheiweiße, Zucker, Glucose, Fett und Wasser (und möglicherweise andere Komponenten) - bei einer Temperatur von etwa 40ºC und einem Druck von etwa 1 bar in ein gleichförmiges Gemisch vorgemischt werden;
2 = die Rohrleitung zum Abziehen der vorgemischten Komponenten,
3 = eine Förderpumpe,
4 = geschlossener Homogenisiertank, in dem die vorgemischten Komponenten homogenisiert werden;
5 = eine Dampfzuführung,
6 = eine Rohrleitung zum Abziehen der homogenisierten Masse,
7 = eine Förderpumpe
8 = ein Kocher mit umlaufendem Wandschaber, bestehend aus einem horizontalen zylindrischen Tank, in dem ein Rotor gedreht werden kann, beispielsweise mit einer Drehgeschwindigkeit von 700 U/min.
9 = wendelförmige Klingen aus Teflon, die an einer Drehachse des Rotors befestigt sind und die längs der Innenfläche des zylindrischen Tanks des Kochers mit umlaufendem Wandschaber entlanglaufen können und die zu entwässernde Masse durch Zentrifugalkraft auf die Innenfläche werfen, wobei ein Film von etwa 1 mm Dicke sich ausbilden kann,
10 = eine Dampfzuführung zum Kocher 8 mit umlaufendem Wandschaber,
11 = eine Rohrleitung zum Abziehen der behandelten Masse, die in dem Kocher mit umlaufendem Wandschaber kocht,
12 = ein Kondensatabzug aus dem Kocher 8 mit umlaufendem Wandschaber 8,
13 = eine Unterdruckkammer, die als Verdampfungskammer verwendet wird, in offener Verbindung mit dem Kocher 8 mit umlaufendem Wandschaber über die oben erwähnte Rohrleitung 11,
14 = eine Rohrleitung zum Abziehen des entwässerten Produkts,
15 = eine Pumpe,
16 = eine Rohrleitung zum Abziehen von Kochdämpfen,
17 = ein Kondensator,
18 = eine Unterdruckpumpe zum Erzeugen eines Teilunterdrucks (zwischen 0,2 bar und 0,9 bar) in der Unterdruckkammer und zum Abziehen von Kondensat,
19 = ein Wassertank,
20 = ein Kühler,
21 = Kühlmittelzirkulationsleitungen,
22 = Einlaßrohrleitung für zu kühlendes Kondensatwasser,
23 = Auslaßrohrleitung für gekühltes Kondensatwasser.
In einer ersten Anwendung der Erfindung sollte die Homogenisierung derart stattfinden, daß geringe oder keine Karamelisierende Maillard-Reaktion stattfindet. Zu diesem Zweck werden die vorgemischten Komponenten in dem oben erwähnten geschlossenen Homogenisiertank 4 bei einem Druck von 1 bar oder weniger und einer Temperatur zwischen 40ºC und 90ºC, je nach Menge der Milcheiweiße, vorzugsweise bei einer Temperatur zwischen 60ºC und 70ºC homogenisiert.
Die homogenisierte flüssige Masse bleibt in dem Kocher mit umlaufendem Wandschaber für nur 4s bis 10s, vorzugsweise etwa 5s. Die Temperatur in dem Kocher mit umlaufendem Wandschaber liegt zwischen 100ºC und 115ºC, und der Druck ist wegen der direkten Verbindung 11 zur Unterdruckkammer 13 bei etwa demselben niedrigen Niveau wie in dieser Unterdruckkammer. Die Behandlung in dem Kocher mit umlaufendem Wandschaber bildet tatsächlich die erste Verdampfungsphase, und jene in der Unterdruckkammer bildet die zweite Verdampfungsphase. Die entwässerte Süßwarenmasse, die nur wenig oder gar nicht karamelisiert ist, wird abgekühlt und abgezogen.
Gemäß der Erfindung wird die Kochpfanne, die gewöhnlich verwendet wird, durch einen Kocher 8 mit umlaufendem Wandschaber ersetzt, der direkt mit der Unterdruckkammer 13 verbunden ist. In der Anfangsphase der Verdampfung in diesem Kocher 8 mit umlaufendem Wandschaber findet im wesentlichen keine Karamelisierung statt, die für eine kurze Zeitdauer bei einer relativ niedrigen Temperatur (100ºC bis 115ºC) und einem verminderten Druck (0,2 bar bis 0,9 bar absolut) stattfindet. Es ist auch dafür Sorge getragen, daß mit Sicherheit keine Maillard-Reaktion in der Vorphase (Vormischen und Homogenisieren) stattfindet. Das Endprodukt zeigt wenig oder keine Gelbfärbung und kann klar von der üblichen braunen Sahnebonbonmasse unterschieden werden.
Wenn es gewünscht ist, die Maillard-Reaktion zu beschleunigen, werden die gemischten Komponenten homogenisiert und bei einem Druck von 2 bar bis 4 bar absolut und einer Temperatur zwischen 110ºC und 140ºC karamelisiert. Die homogenisierten und karamelisierten Komponenten werden dann in einem Kocher mit umlaufendem Wandschaber über 5s bis 10s bei einem Druck von 0,2 bar bis 09, bar absolut gekocht. Schließlich wird die Flüssigkeit bei im wesentlichen demselben niedrigen Druck in einer Verdampfungskammer verdampft, die in offener Verbindung mit der Rotorkammer ist, die Feuchtigkeit aus der Verdampfungskammer wird mit Hilfe eines Kondensators kondensiert, und das aus der Verdampfungskammer kommende Produkt wird bei einer Temperatur von weniger als 100ºC abgezogen.
Ein wesentliches Merkmal der Erfindung besteht darin, daß die Komponenten in einem geschlossenen Tank homogenisiert und dann in einer kurzen Zeit mittels einer geschlossenen Kochanlage entwässert werden, und daß das Ausmaß, mit dem die Milcheiweiße der karamelisierenden Maillard-Reaktion unterworfen werden, durch die Wahl des Drucks und der Temperatur im Homogenisierungstank bestimmt wird.

Claims

1. Verfahren zum Herstellen einer Süßwarenmasse wenigstens aus Milcheiweißen, Zucker, Glukose, Fett und Wasser, welche Komponenten gemischt, homogenisiert und durch eine Kochanlage entwässert werden, dadurch gekennzeichnet, daß die Homogenisierung in einem geschlossenen Tank stattfindet und daß das Ausmaß, in dem die Milcheiweiße der karamellisierenden Maillard-Reaktion unterworfen werden, durch eine Wahl des Drucks und der Temperatur in dem geschlossenen Homogenisierungstank so bestimmt wird, daß im Falle, daß eine geringe oder keine Maillard-Reaktion erwünscht ist, die Homogenisierung bei einem Druck von höchstens 1 bar absolut und einer Temperatur zwischen 40ºC und 90ºC ausgeführt wird, während im Falle einer gewünschten Maillard-Karamellisierung die Homogenisierung bei einem Druck zwischen 2 bar und 4 bar absolut und einer Temperatur zwischen 110ºC und 140ºC ausgeführt wird, und daß die Entwässerung der Masse, die den geschlossenen Homogenisierungstank verläßt, zwischen 4s und 10s in einem Kocher stattfindet, in dem ein Rotor die Oberfläche abschabt, bei einem Druck zwischen 0,2 bar und 0,9 bar, und eine Verdampfung bei demselben niedrigen Druck in einer Verdampfungskammer stattfindet, die in offener Verbindung mit dem Rotorkocher ist, und daß der Dampf aus der Verdampfungskammer mit Hilfe eines Kondensators kondensiert wird, der mit einer Unterdruckkammer verbunden ist, und das aus der Unterdruckkammer kommende Produkt bei einer Temperatur abgezogen wird, die geringer als 100ºC ist.

2. Anlage zur Ausführung des Verfahrens nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch: einen Homogenisierer (4) in Form eines geschlossenen Tanks, der wiederum mit einem Kocher (8) mit umlaufendem Wandschaber verbunden ist in Form eines geschlossenen zylindrischen Tanks mit einem Rotor (9), der gedreht werden kann und eine oder mehrere wendelförmige Klingen aufweist, deren äußere Ränder längs der Innenfläche des zylindrischen Tanks entlangwandern können; eine Unterdruckkammer (13), die in offener Verbindung mit dem genannten Kochen mit abgeschabter Oberfläche ist und die mit einer Unterdruckpumpe (18) verbunden ist; und einen Kondensator (17) zum Kondensieren der aus der Unterdruckkammer abgegebenen Feuchtigkeit.