DE69907165T2

DE69907165T2 - Vorrichtung zur Herstellung von geformtem Konfekt

Info

Publication number: DE69907165T2
Application number: DE69907165T
Authority: DE
Inventors: David Howard Nelson; Roy B. Nelson
Original assignee: Societe des Produits Nestle SA; Nestle SA
Current assignee: Societe des Produits Nestle SA; Nestle SA
Priority date: 1999-06-22
Filing date: 1999-06-22
Publication date: 2003-10-23
Anticipated expiration: 2019-06-23
Also published as: HU0002371D0; CA2303747A1; MXPA00006144A; DE69907165D1; HUP0002371A2; EP1062875B1; AU4254000A; CZ294198B6; AU768500B2; JP2001008631A; CZ20002353A3; US6182556B1; EP1062875A1; HU223414B1; PL340870A1; ATE237948T1; ES2195508T3

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zum Herstellen von Konfekt auf Zuckerbasis. Die Erfindung betrifft insbesondere ein Verfahren zum Herstellen von Konfekt auf Zuckerbasis mit einem Feststoffanteil von über 75 Prozent Feststoffen. Die Erfindung betrifft auch eine Vorrichtung, die insbesondere für die Herstellung von Konfekt auf Zuckerbasis gemäß dem Verfahren der Erfindung geeignet ist.
Konfekt auf Zuckerbasis sind zum Beispiel Gummis, Gallerten, Hochsiedendes und Niedrigsiedendes, Fette und Konfekte auf Milchbasis, wie zum Beispiel Toffees, Fondants, Fudges und Karamellen. Gummis und Gallerten sind Konfekte auf Hydrokolloid-Basis. Die Auswahl des Hydrokolloid-Systems ermöglicht erhebliche Texturveränderungen. Beispiele von Gummis und Gallerten sind: Weingummis, harte Pastillen, weiche und geschäumte Gummis, Fruchtleder, Zitronenscheiben, Türkischer Honig, Gummibären, Gummibärchen usw..
Herkömmlicherweise werden Konfekte auf Zuckerbasis hergestellt, indem eine mittel- bis hochfeste Fluidmasse von 60 bis 80 TS (gesamte Feststoffe) aus einem Likör oder einem Brei von Zutaten auf Konfektbasis einschließlich Zucker, optional Hydrokolloid, Fett und Milchfeststoffen usw. zubereitet wird, und dann die Masse in Formen abgeschieden wird, die üblicherweise Stärkepulver auf weisen. Der Likör wird aus einem Zuckersirup zubereitet. Der Zuckersirup wird zubereitet, indem zum Beispiel die Zutaten abgemessen und gemischt werden, um einen kaltgemischten Brei zu machen. Der Brei wird erhitzt, bis die. Zutaten vollständig gelöst sind. Der Brei wird durch Kochen in einer offenen Pfanne, in einem Konvektionskocher, in einem Schlangenrohrkocher, in einem platten- oder rohrförmigen Wärmetauscher oder in einem Kochextruder gekocht. In Abhängigkeit von dem Kochgerät werden die Zutatenzusammensetzung, die Konzentration beim Formen und der Betrieb variieren.
Stärkeformen wird eingesetzt, um den Flüssigkeitsgehalt des fertigen Produkts zu vermindern, und um das Produkt in seine endgültige Konfiguration zu formen, nachdem der Brei gekocht wurde. Die Stärkeformtechnik umfaßt folgende Schritte: Bilden von Formeindrücken in pulverförmiger Stärke, Abscheiden der gekochten Masse oder des gekochten Breis in die Formen, um die Konfektprodukte zu bilden. Anschließend werden die Formen zur Seite gestellt und im großen und ganzen in einen Trocknungsofen eingebracht, um den gewünschten Feuchtigkeitsgehalt zu erreichen. Die Trocknungszeit, in dem Ofen beträgt in Abhängigkeit von dem zu trocknenden Produkt im großen und ganzen bis zu einigen Tagen. Der Feuchtigkeitsgehalt der gekochten Masse ist wesentlich höher als der Gehalt, der für das fertige Produkt erreicht wird; üblicherweise zwischen 20 bis 35 Prozent Feuchtigkeitsgehalt, während der endgültige Feuchtigkeitsgehalt zwischen 10 bis 20 Prozent liegt. Diese Technik der Herstellung ist auch allgemein als das Mogulsystem bekannt. Diese Technik ist das Produktionsverfahren, das herkömmlicherweise für die Herstellung von Konfekten auf Hydrokolloidbasis mit einem hohen Feststoffanteil eingesetzt wird; zum Beispiel über 80 Prozent Feststoffe.
Stärkeformen kann auch eingesetzt werden, um andere Zuckerkonfektmassen mit einem hohen Feststoffanteil zu bilden, zum Beispiel hochkochende Zuckermassen, typischerweise mit bis zu 5 Prozent Feuchtigkeit, Zucker-Fondant-Massen, typischerweise mit bis zu 10 Prozent Feuchtigkeit oder niedrigsiedendes Karamell, Fudge und Gummimassen, typischerweise mit bis zu 12 Prozent Feuchtigkeit.
Die GB 2 249 934 A betrifft ein Verfahren, die Stärkeformtechnik einzusetzen.
Das traditionelle Stärkeformverfahren, wie es oben kurz beschrieben ist, ist aufgrund der Lageranforderungen und des Energie- und Arbeitsaufkommens kosten- und zeitintensiv.
Eine andere Technik ist als das stärkelose Formen bekannt. Stärkeloses Formen wird manchmal zum Herstellen verschiedener Konfektarten eingesetzt. Zum Beispiel können Konfekte auf Hydrokolloidbasis mit einem Feststoffgehalt von weniger als 85 Prozent hergestellt werden. Hochsiedende Konfekte mit einem höheren Feststoffanteil sind auch machbar. Bei diesen Verfahren hat die gekochte Masse denselben Feststoffanteil wie das fertige geformte Produkt. Die Konfektmasse wird in eine Reihe Teflon-beschichteter Formen oder flexiblen Silicongummi- oder Metallformen mit einem Lösehilfsmittel abgeschieden. Spezielle Spritzmittel sind üblicherweise notwendig, um das Entformen der geformten Massen zu gewährleisten. Die Formen werden dann üblicherweise durch einen Kühltunnel geleitet. Ein weiter Bereich von Konfekten kann durch dieses Verfahren hergestellt werden, wie zum Beispiel weiche Weingummis, Gummibären, Hochsiedendes, Niedrigsiedendes, Karamellen, Fondants, Fudges, usw..
Das stärkelose Formverfahren hat einen Einsatzbereich, der auf Konfekte beschränkt ist, die eine beschränkte Vielfalt von Hydrokolloiden mit der Eigenschaft, sich schnell zu Setzen, wie zum Beispiel Pectin, enthalten, damit ein Entformen bei dem schnellen Kühlen, das in Metallformen möglich ist, ermöglicht wird. Das Verfahren ist für die große Mehrheit von Hydrokolloiden schlechter anwendbar, wie zum Beispiel Gelatine und Stärke, die sich langsam setzen, wenn sie als ein einzelnes Hydrokolloid verwendet werden. Es ist auch aufgrund der hohen Viskosität dieser wenig feuchten Hydrokolloid-Liköre schwierig, diese sauber in die Formen abzuscheiden. Das Entformen kann auch ein Problem darstellen, wenn nicht hinreichend Lösehilfsmittel eingesetzt wird. Die Wahl der Art von Formen ist auch entscheidend. Im großen und ganzen sind relativ flexible Formen notwendig, weil sie das Ablösen der geformten Masse erleichtern.
Außerdem ist das stärkelose Formverfahren für die Herstellung von Konfekten auf Hydrokolloidbasis mit einem relativ niedrigen Feststoffanteil geeignet.
Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, ein Verfahren zum Herstellen von Konfekten auf Zuckerbasis vorzuschlagen, das die oben erwähnten Nachteile der bekannten Verfahren beseitigt. Insbesondere ist es eine der Aufgaben der Erfindung, die Möglichkeit zu schaffen, einen weiten Bereich von Konfekten auf Zuckerbasis mit einem geeigneten Feststoffanteil herzustellen, die leichter geformt werden können. Eine weitere Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, ein Verfahren zum Herstellen von Konfekten auf Zuckerbasis aus einem weiten Bereich von Hydrokolloiden ohne besondere Setzprobleme vorzuschlagen. Eine weitere Aufgabe der Erfindung ist es, ein Verfahren zum Herstellen von Konfekten in einem weiten Bereich von Feststoffanteilen vorzuschlagen. Eine weitere Aufgabe der Erfindung ist es, Konfekte auf Zuckerbasis, insbesondere Hydrokolloid-Zuckerkonfekte, auf eine sauberere und wirtschaftlichere Weise herzustellen, wobei zur gleichen Zeit Energie und Arbeitszeit eingespart werden. Eine weitere Aufgabe der Erfindung ist es, die extremen Viskositäten zu handhaben, die während der Kochzeit auftreten können, die üblicherweise zu Fließ- und Blockierproblemen führen.
Zusätzliche Vorteile der vorliegenden Erfindung können auch erwähnt werden, wie zum Beispiel die Möglichkeit, einen großen Bereich von Rezepten anzuwenden. Zum Beispiel können Heilsüßwaren ohne die Gefahr der Verunreinigung von recycelter Stärke hergestellt werden, wie es bei den herkömmlichen Stärkeformverfahren der Fall ist.
Dafür betrifft die vorliegende Erfindung ein Verfahren zum Herstellen von Konfekten auf Zuckerbasis mit den folgenden Schritten:
(a) vorsichtiges Lösen von Konfektzutaten, um einen Brei auf Konfektbasis zu machen,
(b) Konzentrieren des Breis auf Konfektbasis durch Aufbringen des Breis auf eine erste heiße Oberfläche mit einer ersten Temperatur, und Herunterschaben der fertigen gewünschten Feststoffe, dann Bewegen des Breis auf eine zweite heiße Oberfläche mit einer zweiten Temperatur und Schaben der konzentrierten Masse, bis der gewünschte Feststoffanteilwert erreicht wird.
Daher schlägt das Verfahren statt des Anwenden eines einzigen Kochschritts auf den Brei vor, den Kochschritt in getrennte Heizphasen aufzuteilen, die es ermöglichen, die Herstellung von Konfekten mit einem gewünschten Feststoffanteil zu erreichen und die Probleme zu beseitigen, die im großen und ganzen aufgrund der extremen Viskosität zunehmen, was passiert, wenn die Stärke für die endgültigen Gesamtfeststoffe in einem einzigen Kochschritt gekocht wird. Insbesondere ermöglicht das Verfahren eine große Auswahl von Form- und Abscheidetechniken, und das Stärkeformverfahren ist nicht länger erforderlich. Der Wegfall der Stärkehandhabungsgeräte vermindert den Kapitaleinsatz, die teuere Lagerkapazität und schafft eine sauberere staubfreie Herstellung.
Bei einer bevorzugten Ausführungsform ist die zweite Temperatur der zweiten heißen Oberfläche während des Konzentrierens höher als die erste Temperatur der ersten heißen Oberfläche.
Phase (a) ist ein Zubereitungsschritt, der notwendig ist, um die Zutaten aufzulösen, d. h. Zucker und Gummi zusammen. Diese Phase kann einen Erwärmschritt umfassen, wobei der Zucker und das Gummi vorsichtig zusammen aufgelöst werden. Bei einer Alternative kann die Auflösung unter relativ kalten Bedingungen gemacht werden.
Phase (b) erlaubt die schrittweise Steuerung des Feststoffanteils der Konfektmasse und die Aktivierung des Geliermittels durch Hydration, bevor das Formen angewendet wird. Leichtes Wischvorkochen wird in einer ersten Phase ausgeführt, bevor der endgültige Feststoffgehalt erreicht wird. Bei dieser ersten Phase wird ungefähr zumindest 65 Prozent, vorzugsweise 75 Prozent der Komplettierung des Feuchtigkeitsherauskochens erreicht. Die endgültige Konzentration wird in einer zweiten Phase erreicht, die den Brei auf die Kochtemperatur bringt, um das endgültige Auskochen für den gewünschten Feststoffphasenanteil zu erreichen.
Vorzugsweise umfaßt Phase (b) das Evakuieren des Feuchtigkeitsüberschusses, indem ein Unterdruck, angelegt wird. Vakuum hilft, Wasser zu entfernen, d. h. daß Feuchtigkeit entlüftet und an die Atmosphäre abgegeben wird. Es ergibt sich, daß die Restzeit vorteilhafterweise abgekürzt werden kann, die Temperatur genauer geregelt werden kann, und die Zuckerinversion vermindert werden kann. Zuckerinversion ist im großen und ganzen als eine Reaktion bekannt, die das Aufbrechen einer Öse in zwei einfachere Zucker bewirkt. Die Inversion kann nicht erwünscht sein, weil sie die endgültigen Merkmale verändern kann, die für das Konfekt erwünscht sind. Vakuum minimiert auch das Aufbrechen der Hydrokolloide.
Das endgültige Ergebnis ist es, daß es keine absolute Notwendigkeit für die Anwendung von Stärkepulver während des nachfolgenden Formschritts gibt, weil die Konfektmasse sich bei einer relativ niedrigen Temperatur mit dem gewünschten Feststoffanteil setzen kann. Das reduziert auch alle Trocknungsöfen und Lagerflächen und vereinfacht auch das Bestreuen mit Zucker. Die Erfindung erlaubt es, den Einsatz des Stärkeformens einzuschränken oder in einigen Fällen sogar zu beseitigen. Wenn Stärkeformen weiterhin eingesetzt wird, kann eine erhebliche Reduktion der Tocknungsofenverweilzeit erreicht werden. Die Probleme, die üblicherweise beim Einphasenkochen auftauchen, werden dementsprechend auch gelöst, wie zum Beispiel diejenigen, die mit der extremen Viskositätszunahme verbunden sind, wenn die Stärken für die endgültigen Gesamtfeststoffe gekocht werden.
Bei einer bevorzugten Ausführung umfaßt (b) das Anwenden variablen Schneidens während der Schab- und Wischschritte.
Diese Veränderung beeinflußt die Wärmeaustauschrate und die Turbulenz der Breimasse positiv und erlaubt so, den gewünschten Grad an Feuchtigkeitsverdampfung schneller zu erreichen.
Bei einer bevorzugten Ausführung umfaßt (b) das Konzentrieren des Breis durch gleichmäßiges Verteilen des Breis auf die erste heiße Oberfläche mit Temperaturen zwischen 90 bis 100ºC, während das Schaben und Wischen angewendet wird, dann das Bewegen des Breis auf die zweite heiße Oberfläche mit einer Temperatur zwischen 100 bis 120ºC, um einen endgültigen Feststoffanteil von zumindest 75 Gewichtsprozent zu erreichen, vorzugsweise zumindest 80 Gewichtsprozent. Es ist klar, daß die Temperaturbereiche stark von dem Rezept, dem gewünschten Feststoffanteil und dem Druck abhängen.
Gemäß dem Verfahren der Erfindung umfaßt (a) das Erwärmen des Breis auf eine Maximaltemperatur von 105ºC. Vorsichtiges Erwärmen ist wichtig, um eine gute Auflösung der Hydrokolloide in dem flüssigen Medium zu erreichen, während man vermeidet, daß Stärke während diesem Vorgang gelatiniert, oder man vermeidet, daß sich wärmeempfindliche Mittel zersetzen.
Man bevorzugt auch insbesondere für stärkehaltige Konfekte, daß das Verfahren des weiteren einen Schritt der Hydration und des Vorkochens des Breis unter hohem Druck umfaßt, bevor der Brei in Schritt (b) konzentriert wird. Dafür umfaßt das Vorkochen das Einleiten direkten Dampfs für eine kurze Zeit, um die Temperatur auf zumindest 120ºC bei einem Druck in dem Bereich von 2 bis 5 Bar anzuheben. Die Druck- und Temperaturwerte werden so eingestellt, um die Stärke hinreichend zu befeuchten, damit die Stärke granuliert und gelatiniert.
Bei einer besonderen Ausführung der Erfindung umfaßt Schritt (b) das Hinzufügen einer zusätzlichen Menge an Hydrokolloid. Zum Beispiel kann der Zusatz an Hydrokolloid zwischen zwei Stufen des Einkochens ausgeführt werden. Bei einer Alternative kann der Zusatz an Hydrokolloid zwischen dem Vorkoch- und dem Einkochschritt ausgeführt werden. Vorzugsweise wird Gelatine hinzugefügt, weil es keine Notwendigkeit gibt, daß Gelatine einen Vorkochschritt mitmacht, wenn es mit anderen Hydrokolloiden gemischt wird. Der Zusatz von Gelatine in diesem späteren Schritt löst auch einige der Zersetzungsprobleme von Gelatine, die üblicherweise bei herkömmlichen Kochverfahren auftreten.
Bei einer bevorzugten Ausführung besteht Schritt (b) aus dem Konzentrieren der Zucker-Hydrokolloidmasse auf einen Anteil von zumindest 75 Prozent, vorzugsweise zwischen 85 und 90 Prozent Feststoffen. In der Tat hat man gemäß einem Gesichtspunkt der Erfindung herausgefunden, daß das Verfahren insbesondere zum Herstellen von Produkten auf Zuckerbasis geeignet ist, die durch irgendeine Formtechnik geformt werden können (Gießen, Abscheiden, Spritzen, Schichten, Extrudieren, ...), die herkömmlicherweise nur in Formen mit Stärkepulver geformt werden würden.
Gemäß einer weiteren bevorzugten Ausführung umfaßt das Verfahren den anschließenden Schritt des Formens der Masse auf Zuckerbasis in eine Vielzahl einzelner Konfekte, indem sie durch einen Satz gekühlter Formwalzen geleitet wird. Es ist ein großer Vorteil des Verfahrens der Erfindung, ein schnelles Formen der Konfekte im Gegensatz zu der länglichen Stärkepulver-Formtechnik zu ermöglichen.
Die Erfindung schafft auch eine Vorrichtung zum Ausführen des oben beschriebenen Verfahrens. Die Vorrichtung umfaßt eine Einkochvorrichtung mit:
einem inneren Einkochgehäuse;
einer Einspeisvorrichtung, die den Brei in das Einkochgehäuse schafft;
wobei das innere Einkochgehäuse in zumindest zwei Einkochab schnitte unterteilt ist, einem oberen Einkochabschnitt und einem unteren Einkochabschnitt, wobei jeder seine eigene spezielle Form und/oder Heizeigenschaft aufweist, und wobei jeder einen Satz von eigenen Schabelementen aufweist.
Eine derartige einzigartige Anordnung erlaubt es, die Einkochbedingungen, d. h. insbesondere die Heizbedingungen und die mechanischen Bedingungen auf die allmähliche Änderung in der Viskosität der Konfektmasse durch den Apparat anzupassen, um sowohl Blockierprobleme zu verhindern, als auch einen gewünschten Konzentrationsgrad des fertigen Breis zu erreichen. Dafür schafft die Einkochvorrichtung einen sequentiellen Einkochvorgang für den Brei, um den gewünschten Feststoffgehalt in zumindest zwei getrennten Schritten zu erreichen, ohne das Gelierpotential der Rezeptur herunterzubrechen.
Bei einer bevorzugten Ausführung wird der obere Einkochabschnitt auf einen Temperaturbereich geregelt, der niedriger als der Temperaturbereich des unteren Einkochabschnitts ist. Daher kann der Brei eine erstere sanftere Erwärmphase erfahren, die den Überschuß an Feuchtigkeit an die Atmosphäre in dem ersten Einkochabschnitt evakuiert, wobei dann eine zweite stärkere Erwärmphase in dem zweiten Einkochabschnitt ausgeführt wird, um den gewünschten Feststoffanteil zu erreichen.
Vorzugsweise sind Mittel zum Anlegen eines Vakuumunterdrucks in dem inneren Einkochgehäuse vorgesehen, um den Ausstoß der Feuchtigkeit aus der Einkochvorrichtung in die Atmosphäre stärker zu fördern. Vakuum erlaubt es auch, die Verweilzeiten in der Einkochvorrichtung zu reduzieren. Es verhindert auch die Zuckerinversion und minimiert das Aufbrechen von Hydrokolloiden, wenn Hydrokolloide in dem Brei vorhanden sind, während die Zunahme der Viskosität berücksichtigt wird.
Bei einer stärker vorzuziehenden Ausführung sind die beiden Einkochabschnitte durch einen Zwischenabschnitt mit einem im wesentlichen konischen Aufbau getrennt, der dem oberen Ein kochabschnitt mit dem unteren Einkochabschnitt verbindet. Der Zwischenabschnitt hat die Funktion, eine Übergangsrampe zum Bewegen des Breis zu dem letzten Einkochabschnitt zu schaffen. Er ist auch ein bevorzugter Ort für das Hinzufügen neuer hitzeempfindlicher Zutaten und für Temperaturkontrollmessungen.
Bei einer speziellen Anordnung der Erfindung haben der obere Einkochabschnitt und der untere Einkochabschnitt beide einen im wesentlichen zylindrischen Aufbau, wobei der untere Einkochabschnitt einen Durchmesser aufweist, der kleiner als der Durchmesser des oberen Abschnitts ist. Diese Reduktion der Große des unteren Teils der Einkochvorrichtung ermöglicht ein andauernderes und effektiveres Schaben bei einer Begrenzung des Drehmoments, das auf die mittig angetriebenen Schabelemente durch das Produkt ausgeübt wird, wenn das Produkt schrittweise dicker wird.
In einer weiteren bevorzugten Ausführung umfaßt die Einkochvorrichtung des weiteren einen vierten untersten Abschnitt, der unmittelbar zu dem unteren Einkochabschnitt benachbart ist und der einen konischen Aufbau aufweist; der untere Abschnitt umfaßt ein schraubenförmiges Drehglied, das arbeitet, um die konzentrierte Masse aus dem Einkocher auszustoßen. Eine derartige Anordnung an dem Ende des Einkochers nimmt an dem andauernden Durchgang des Produkts in Richtung der Formvorrichtung teil und vermindert die Probleme des Blockierens der konzentrierten Masse in dem unteren Teil des Einkochers aufgrund einer höheren Viskosität. Vorzugsweise ist das schraubenförmige Drehglied eine Spiralbandschnecke. Schließlich kann eine Saugpumpe vorzugsweise an dem Ausgang des Einkochers hinzugefügt werden.
Die Vorrichtung der Erfindung umfaßt des weiteren:
einen Plattenwärmetauscher, in dem der kaltgemischte Brei eingespeist wird, um vorsichtig auf eine maximale Temperatur von 105ºC erwärmt zu werden;
einen Gebläsekocher, in dem der heiße Brei bei einem Druck von bis zu 5 Bar und bei einer Temperatur von bis zu 150ºC gekocht wird.
In sowohl dem Plattenwärmetauscher als auch in dem Gebläsekocher wird der Brei in Abhängigkeit von seinem Siedepunkt üblicherweise unter einem Druck behandelt, der größer als der atmosphärische Druck ist, um die gewünschten Temperaturwerte erreichen zu können, und um folglich die Verweilzeiten zu minimieren.
Die Vorrichtung kann auch vorzugsweise eine Formvorrichtung mit einem Satz Formwalzen umfassen, bei denen die Hydrokolloidmasse in eine Vielzahl individueller Konfektprodukte geformt wird, und eine Kühlvorrichtung, die stromab von den Formwalzen angeordnet ist.
Vorzugsweise umfaßt die Kühlvorrichtung einen Kühltunnel, unter dem ein Kühlmittel gesprüht wird, das eine Flüssigkeit, wie zum Beispiel Salzlauge oder ein flüssiges Gas, wie zum Beispiel Stickstoff sein kann.
Die Vorrichtung der Erfindung kann auch einen Mischer zum Färben und/oder zum Aromatisieren der Hydrokolloidmasse umfassen, der zwischen der Einkochvorrichtung und der Formvorrichtung angeordnet ist.
Die Vorteile und speziellen Merkmale dieser Erfindung werden aus der folgenden detaillierten Beschreibung klar, die in Verbindung mit den Zeichnungen bevorzugte Ausführungen der vorliegenden Erfindung offenbart.
Die Zeichnung zeigt eine schematische Darstellung des Aufbaus zum Ausführen des Verfahrens der Erfindung.
Mit Bezug auf den Aufbau zum Ausführen des Verfahrens der Erfindung, der in der beigefügten Figur dargestellt ist, wird eine Menge an Zutaten einschließlich Wasser, Kohlenwasserstoffen (oder Zucker) und Hydrokolloiden (oder Gummi) in einen Vorratstrichter 10 eingebracht.
In dem Zusammenhang der vorliegenden Erfindung umfaßt Zucker die folgende nicht abschließende Gruppe aus: Sucrose, Fructose, Glucose, Dextrose, Lactose und Ose-Derivate, Stärkehydrolysatsirupe und Maltodextrine, Kohlenwasserstoffalkohole, wie zum Beispiel Sorbitol, Xylitol usw.. Zucker kann in irgendeiner geeigneten Form, wie zum Beispiel Granulaten, Stückchen, Streugut, Guß, Flüssigkeit, Melassen, usw. geliefert werden.
In dem vorliegenden Zusammenhang der Erfindung umfassen die Hydrokolloide die folgende nicht abschließende Gruppe aus: Stärke, Pektin, Agar-Agar (Agarose), Gelatine, Gummi arabicum, Xanthan, Gellangummi, Carrageenan, Derivate und modifizierte Stärken, usw..
Weitere verschiedene Zutaten können auch hinzugefügt werden, wenn es notwendig ist, wie zum Beispiel nicht hydrokolloide Geliermittel, Öle, lebensmittelverträgliche Säuren, wie zum Beispiel Zitronensäure, Apfelsäure, Weinsäure usw..
Die Zutaten können in einem kalten oder alternativ in einem vorgeheizten Zustand hinzugefügt werden, um die Auflösung zu fördern. Der Vorratstrichter umfaßt eine Mischvorrichtung, um ein im wesentlichen flüssiges Medium eines gemischten Breis oder Sirups zu schaffen.
In einem ersten Schritt wird der gemischte Brei zu einer Vorwärmvorrichtung transportiert; zum Beispiel zu einem Plattenwärmetauscher 20 mittels einer Pumpe 15. Der gemischte Brei durchmacht eine allmähliche Erwärmungsphase, um eine Temperatur zu erreichen, die hinreichend ist, um die löslichen Zutaten, insbesondere den Zucker, vollständig in dem Brei aufzulösen. Im allgemeinen liegt die Temperatur bei ungefähr 90ºC für 60 Sekunden. Die Temperatur darf 105ºC, vorzugsweise 100ºC bei einem leichten Druck oberhalb des Atmosphärendrucks nicht überschreiten, um zu verhindern, daß die Gelatinierung bei einem frühen Schritt des Verfahrens stattfindet.
Von der Vorwärmvorrichtung wird der Brei durch einen Gebläsekocher 30 geführt, wo direkter Dampf auf den Brei eingeleitet wird, damit er eine Vorkochphase unter Druck in dem Bereich von 2 bis 5 Bar bei Temperaturen von 110 bis 150ºC für 5 bis 10 Sekunden durchmacht. Dieser Schritt ist wichtig, um die Stärkekörner zu veranlassen, durch die Hydration richtig zu gelatinieren.
Eine marginale Menge des Breis wird bei der Vorwärmphase oder bei der Gebläsekochphase in den Mischtrichter zurückgeführt, um die Auflösung der festen Zutaten zu erleichtern, die in den Trichter getan werden, um den gemischten Brei zu machen.
Dann wird der vorgekochte Brei unter Druck zu dem speziellen Schabeinkocher 4 der Erfindung geführt, der angeordnet ist, um eine kontrollierte und allmählich erzeugte feste Konzentration der endgültigen Masse vor dem Formen zu schaffen. Der unter Druck gesetzte Brei-Sprühstrahl wird in ein inneres Einkochgehäuse mit einem ersten oberen Kochabschnitt 40 gespeist. Der Brei wird durch eine Düsenanordnung 44 richtig orientiert bereitgestellt, um unmittelbar auf die innere Oberfläche des Abschnitts 40 abgeschieden zu werden. Zum Beispiel umfaßt die Düsenanordnung eine Vielzahl von Düsen, von denen jede auf innere Wände des oberen Abschnitts in unterschiedlichen Richtungen zielt, um einen Film aus. Brei zu bilden, der gleichmäßig auf der Oberfläche des Abschnitts verteilt ist. Der erste obere Abschnitt hat eine im wesentlichen zylindrische Form und einen relativ großen Durchmesser, um ein großes Einkochgebiet zu bieten. Der Feuchtigkeitsüberschuß wird an dem Oberteil des domförmigen oberen Ende des Einkochers in die Atmosphäre evakuiert. Die inneren Flächen des ersten oberen Abschnitts werden durch unabhängige Wischer 45 geschabt und gewischt, deren Abmessen, d. h. die Länge und der Radius, richtig an die Größe des Abschnitts angepaßt sind. Die Wischer in der Vorrichtung sind alle an einer Mittelwellenanordnung montiert und befestigt, die sich entlang der Höhe des Einkochgehäuses erstreckt. Die Mittelwellenanordnung wird von Motoren angetrieben, die an dem Oberteil des Einkochgehäuses angeordnet sind.
Der Brei wandert weiter abwärts in einen Zwischenabschnitt 41 mit einem im wesentlichen konischen Aufbau, der es dem Breifilm ermöglicht, an der Oberfläche der unteren Stufe des Einkochers zu fließen. Die Neigung des Abschnitts ermöglicht es vorteilhafterweise, den Breifilm zu verlangsamen. Der Mittelabschnitt hat auch einen Satz Schaber oder Wischer, die an seine Geometrie und Größe angepaßt sind. Es besteht keine Notwendigkeit, bei dieser Stufe Kochen anzuwenden. Die Temperatur des durchtretenden Likörs kann einfach überwacht werden. An diesem Punkt wird ein Großteil des Auskochens der Flüssigkeit stattgefunden haben. Bei Bedarf können zusätzliche Mengen temperaturempfindlicher Hydrokolloide, Farbstoffe oder Aromamittel oder Zusatzstoffe vorteilhafterweise in dieser Stufe zugefügt werden. Zum Beispiel kann vorteilhafterweise Gelatine zugefügt werden.
Der Brei tritt hinab zu dem letzten Schritt des Kochens in dem unteren im wesentlichen zylindrischen Abschnitt 42, der einen richtig angepaßten Satz Schaber 47 umfaßt. Der Durchmesser des unteren Einkochabschnitts 42 ist wesentlich kleiner als der Durchmesser des ersten oberen Abschnitts 40. Während diesen Schritts wird der viskosere Brei weiter auf eine höhere Temperatur erwärmt und zentrifugal gemäß der richtigen Scherrate geschabt, die für höhere Viskositäten erforderlich ist, ohne die Gelstruktur zu brechen, die sich langsam während des vorherigen Zyklus gebildet hat. Das Auskochen von Feuchtigkeit für fertige Feststoffe geschieht in diesem letzten Kochabschnitt. Druckbedingungen können auch angewendet werden. Insbesondere bevorzugt man, daß ein Vakuum in dem Einkocher angelegt wird, wenn hitzeempfindliche Hydrokolloide eingesetzt werden. Dampf steigt entsprechend dem Überschuß von einzukochendem Wasser während des Kochverfahrens nach oben auf, um an dem Oberteil des Kochdoms entlassen zu werden. Thermokoppler werden vorzugsweise in regelmäßigen Abständen über den Einkocher vorgesehen, insbesondere an jedem einzelnen Abschnitt, um eine genaue Kontrolle und Regelung der Temperatur zu ermöglichen. Gelatine kann dem Brei auch bei diesem Schritt zugefügt werden.
Der unterste Abschnitt 43 des Verdampfers hat einen konische Aufbau, in dem eine schraubenförmige Drehvorrichtung 48 installiert ist, um die viskose Masse nach unten zu dem Ausgang des Einkochers zu treiben und die Bewegung zu unterstützen. Eine derartige schraubenförmige Drehvorrichtung ist vorzugsweise eine Spiralbandschnecke. Bei Bedarf können weitere Wisch- und Schabverfahren durch zusätzliche Schaber (nicht gezeigt) notwendig sein, die unter der Schnecke angeordnet sind, um zu verhindern, daß der konzentrierte Brei an dem Ausgang der Einkochvorrichtung anhaftet.
Während des Konzentrierverfahrens in der Einkochvorrichtung kann die Scherrate, die auf die Konfektmasse ausgeübt wird, in Abhängigkeit von den Rezepturen verändert werden. Eine variable Scherrate kann erreicht werden, indem die Rotationsgeschwindigkeit der Schabelemente in der Einkochvorrichtung während des Konzentrierverfahrens variiert wird. Zusätzlich können sich die Schabelemente der verschiedenen Abschnitte mit der gleichen Drehzahl oder alternativ mit zueinander unterschiedlichen Drehzahlen drehen. Im großen und ganzen wird die Drehzahl eingestellt, um Scherraten in jedem Abschnitt des Einkochers zu erhalten, die angepaßt sind, um die besten Bedingungen für jede einzelne Rezeptur zu bieten, um einen breiten Bereich an Viskosität zu handhaben.
An dem Ausgang des Einkochers ist eine Entnahmepumpe 50 angeordnet, die andauernd die viskose Masse in eine In-line- Mischvorrichtung 6 zuführt. Die Pumpe kann auch eine Vakuumdichtung bereitstellen, sollte ein Einkochen unter Vakuum gewünscht sein. Die Mixvorrichtung 6 ermöglicht es, Farb- und/oder Geschmacksstoffe der viskosen Masse zuzufügen, bevor Formverfahren geschehen.
Der nächste Schritt ist der Transport der viskosen Masse zu der Formvorrichtung 7. Vorzugsweise besteht die Formvorrichtung aus einem Satz gekühlter Walzen 70 mit Reihen von Formabschnitten, was die endgültige Form für die Konfektprodukte schafft. Natürlich könnte die Formvorrichtung sich von Walzen unterscheiden, ohne den Schutzbereich der Erfindung zu verlassen. Zum Beispiel könnten Formplatten die Walzen ersetzen. Bei einer weiteren Alternative konnte die Formvorrichtung eine Kombination aus einem Abscheider und einer Reihe von Formen umfassen. Die Konfekte werden während des Formens wesentlich gekühlt, während sie durch die Kühlwalzen treten. Die Konfektprodukte können als individuell geformte Produkte geformt werden. Gemäß einer Alternative können die Konfektprodukte als ein kontinuierliches Seil, ein kontinuierlicher Film oder eine Folie von Konfekten extrudiert werden.
Nach dem Formen können die Konfekte wie geformt durch eine Kühlfördervorrichtung weiter gekühlt werden. Vorzugsweise umfaßt die Kühlvorrichtung 8 das Sprühen von Flüssiggas, wie zum Beispiel Stickstoff, unmittelbar auf die Fördervorrichtung. Luftkühlung kann auch in Abhängigkeit von den Zutaten, den Einstellbedingungen, der Fließkapazität usw. in Erwägung gezogen werden. Zusätzliche Kühlmittel werden im großen und ganzen erforderlich, wie zum Beispiel ein Durchleiten durch einen Kühltunnel 81, in den flüssiges Gas gesprüht wird, insbesondere Stickstoff. Es ist sehr überraschend, daß das Setzen des Gels bei der Niedrigtemperatur-Formvorrichtung stattfindet, was die Lösung für einen Großteil von Hydrokolloiden für die gewünschten Steheigenschaften bietet. Insbesondere beseitigt das Verfahren alle Trocknungsöfen und Lagergebiete, die im großen und ganzen in modulen Anlagen vorhanden sind.
Die Erfindung ist nicht auf die oben beschriebenen Ausführungen und Beispiele beschränkt, die sowohl im Aufbau und im Detail variieren können.

Claims

1. Vorrichtung zum Erzeugen eines formbaren Produkts auf Konfektbasis, die ein Schab- und Einkochvorrichtung (4) mit

einem inneren Einkochgehäuse, und

einer Zuführvorrichtung (44) umfaßt, die den Brei in das Einkochgehäuse schafft, wobei

das innere Einkochgehäuse in zumindest zwei Einkochabschnitte unterteilt ist, einen oberen Einkochabschnitt (40) und einen unteren Einkochabschnitt (42), wobei jeder Abschnitt seine eigene spezielle Form und/oder Heizcharakteristiken aufweist, und jeder einen Satz eigener Schabelemente (45, 47) aufweist.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, bei der der obere Einkochabschnitt (40) auf einen Temperaturbereich geregelt wird, der niedriger als der Temperaturbereich des unteren Einkochabschnitts (42) ist.

3. Vorrichtung nach Anspruch 2, bei der der obere Einkochabschnitt (42) auf einen Temperaturbereich von 90 bis 110ºC, vorzugsweise von 95 bis 105ºC geregelt wird, wohingegen der untere Einkochabschnitt (42) auf einen Temperaturbereich von 100 bis 120ºC, vorzugsweise von 105 bis 115ºC geregelt wird.

4. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, bei der die zwei Einkochabschnitte (40, 42) durch einen Zwischenabschnitt (41) mit einem im wesentlichen konischen Aufbau getrennt sind, der den oberen Einkoch abschnitt (40) mit dem unteren Einkochabschnitt (42) verbindet.

5. Vorrichtung nach Anspruch 4, bei der der obere Einkochabschnitt (40) und der untere Einkochabschnitt (42) beide eine im wesentlichen zylindrischen Aufbau aufweisen, wobei der untere Einkochabschnitt (42) einen Durchmesser auf weist, der kleiner als der Durchmesser des oberen Abschnitts (40) ist.

6. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, die des weiteren eine Vorrichtung zum Anlegen eines Vakuumdrucks in dem inneren Einkochgehäuse auf weist.

7. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, bei der die Zufuhrvorrichtung (44) eine Strahl-Spray-Zuführvorrichtung umfaßt, die auf die Innenwände des oberen Einkochabschnitts (40) zielt.

8. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 7, bei der die Einkochvorrichtung des weiteren einen vierten untersten Abschnitt (43) aufweist, der unmittelbar benachbart zu dem unteren Einkochabschnitt (42) liegt und einen konischen Aufbau hat, wobei der unterste Abschnitt (43) ein schraubenförmiges Drehglied (48) aufweist, das arbeitet, um die konzentrierte Masse aus dem Einkocher auszustoßen.

9. Vorrichtung nach Anspruch 8, bei der das schraubenförmige Drehglied (48) eine Spiralbandschnecke ist.

10. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 9, bei der sie des weiteren einen Plattenwärmetauscher (20) aufweist, der stromab der Einkochvorrichtung angeordnet ist, in der der kaltgemischte Brei zugeführt wird, um vorsichtig auf eine maximale Temperatur von 105ºC erwärmt zu werden.

11. Vorrichtung nach Anspruch 10, bei der sie des weiteren einen Gebläsekocher (30) auf weist, der zwischen dem Plattenwärmetauscher (20) und der Schab- und Einkochvorrichtung angeordnet ist, in der der heiße Brei bei einem Druck von bis zu 5 Bar und einer Temperatur von bis zu 150ºC gekocht wird.

12. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 11, bei der sie des weiteren eine Formvorrichtung mit einem Satz Formwalzen (70) auf weist, in denen die konzentrierte Masse in eine Vielzahl einzelner Konfektprodukte geformt wird, und eine Kühlvorrichtung (8) auf weist, die stromab von den Formwalzen (70) angeordnet ist.

13. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 11, bei der sie des weiteren eine Abscheidevorrichtung zum Abscheiden der konzentrierten Masse in eine Vielzahl von Formen aufweist.

14. Vorrichtung nach Anspruch 12 oder 13, bei der die Kühlvorrichtung (8) einen Kühltunnel (81) aufweist, unter dem ein Kühlmittel gesprüht wird, wie zum Beispiel eine Flüssigkeit oder ein flüssiges Gas.

15. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 12 bis 14, bei der sie des weiteren einen Mixer (6) zum Färben und/oder Aromatisieren der Hydrokolloidmasse aufweist, der zwischen der Einkochvorrichtung (4) und der Formvorrichtung angeordnet ist.

16. Einkochvorrichtung (4) zum Konzentrieren einer Masse auf Konfektbasis mit:

einem inneren Einkochgehäuse, und

einer Zuführvorrichtung (44), die die Masse auf Konfektbasis in das Einkochgehäuse schafft, wobei das innere Einkochgehäuse in zumindest zwei Einkochabschnitte unterteilt ist, einen oberen Einkochabschnitt (40) und einen unteren Einkochabschnitt (42), wobei jeder Abschnitt seine eigene spezielle Form und/oder Heizcharakteristiken aufweist, und jeder einen Satz eigener Schabelemente (45, 47) aufweist.

17. Vorrichtung nach Anspruch 16, bei der der obere Einkochabschnitt (40) auf einen Temperaturbereich geregelt wird, der niedriger als der Temperaturbereich des unteren Einkochabschnitts (42) ist.