DE102004029814B3 - Verfahren und Vorrichtung zum Verarbeiten einer gekochten Süsswarenmasse - Google Patents

Abstract

Eine Vorrichtung (10) zum Verarbeiten einer gekochten Süßwarenmasse weist einen Durchlauferhitzer (11) auf, aus dem die Süßwarenmasse in einen Ausdampfraum (17) überführt wird. Der Ausdampfraum (17) dient der Trennung und dem Abführen gasförmiger Bestandteile der gekochten Süßwarenmasse. Um die Kondensation der gasförmigen Bestandteile der Süßwarenmasse an kondensationswilligen Wandbereichen des Ausdampfraumes (17) zu vermeiden, wird vorgeschlagen, in den Ausdampfraum (17) ein zusätzliches Fremdmedium kondensationswilligen Bereichen zuzuführen.

Description

• Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Verarbeiten einer gekochten Süßwarenmasse nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1 sowie eine zum Durchführen des Verfahrens geeignete Vorrichtung gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 5.
• Ein derartiges Verfahren wird bei einer Vorrichtung gemäß der DE 40 19 916 A1 angewandt. Zum Durchführen des Verfahrens orientierte sich die Konstruktion bisheriger, zu diesem Zweck gebauter Ausdampfräume hauptsächlich an den Erfordernissen einer Reduzierung der Strömungsgeschwindigkeit beim Einströmen der Süßwarenmasse in den Ausdampfraum, um damit eine bessere Trennung zwischen der Flüssigphase und den gasförmigen Bestandteilen, den sogenannten Brüden, zu erreichen. Die Anordnung der Einlassbereiche in den Ausdampfraum war weiterhin derart gewählt, dass eine möglichst gute Einsehbarkeit der einlaufenden Masse ermöglicht werden sollte. Dem Einfluss des Trocknungsgrades der Süßwarenmasse im Ausdampfraum und den sich daraus ergebenden Einflüssen auf das weiterzuverarbeitende Produkt wurde bisher jedoch im Wesentlichen keine Beachtung geschenkt. Es kam daher immer wieder zu Kondensatbildung im Ausdampfraum, d. h. die eigentlich im Ausdampfraum zu separierende gasförmige Phase kondensierte und geriet so zusammen mit der Süßwarenmasse in den sich an den Ausdampfraum anschließenden Sammelraum. Die sich daraus ergebenden negativen Einflüsse äußerten sich unter anderem in einer Inhomogenität der Masse, welche bei den nachfolgenden Verarbeitungsschritten zu Problemen führen konnte.
• Aus der EP 0681786 A1 ist ein Verfahren zur Herstellung von Hartbonbons bekannt, die Fruchtsaft enthalten. Hierzu wird gekochtem Zuckersirup in einer atmosphärischen Kammer Fruchtsaft beigefügt. Überschüssiges Wasser wird in einer Vakuumkammer entfernt. In der Atmosphärenkammer ist ein Auslassstutzen vorgesehen, über den gasförmige Bestandteile abgeführt werden können.
• Aufgabe der Erfindung ist es, die Kondensation im Ausdampfraum zu verhindern.
• Das erfindungsgemäße Verfahren zum Verarbeiten einer gekochten Süßwarenmasse mit den kennzeichnenden Merkmalen des Anspruchs 1 hat den Vorteil, dass eine Kondensatbildung im Ausdampfraum weitestgehend verhindert wird, sodass keine Bestandteile einer kondensierten gasförmigen Phase zusammen mit der Süßwarenmasse in den Sammelraum gelangen und anschließend weiterverarbeitet werden. Daraus resultiert eine hohe Qualität und eine hohe Prozesssicherheit der zu verarbeitenden Süßwarenmasse. Dies wird erfindungsgemäß im Wesentlichen dadurch erreicht, dass in den Ausdampfraum ein zusätzliches gasförmiges Medium eingeleitet wird, welches die Strömung der in den Ausdampfraum eingeleiteten Süßwarenmasse derart unterstützt bzw. beeinflusst, dass sich keine lokalen Abkühlungszonen im Ausdampfraum ergeben, in denen die gasförmigen Bestandteile der Süßwarenmasse kondensieren können.
• Vorteilhafte Weiterbildungen des erfindungsgemäßen Verfahrens zum Verarbeiten einer gekochten Süßwarenmasse sind in den Unteransprüchen angegeben. Die Vermeidung von Kondensation der gasförmigen Masse im Ausdampfraum lässt sich zusätzlich reduzieren, wenn das in den Ausdampfraum eingebrachte Medium die Fähigkeit aufweist, Wasserdampf aufzunehmen. Diese Fähigkeit wird bei einer bevorzugten Ausführungsform dadurch erhöht, dass das Medium vor dem Eintritt in den Ausdampfraum aufgeheizt wird. Weiterhin kann es bei bestimmten Gestaltungen des Ausdampfraumes von Vorteil sein, das Medium an mehreren Stellen des Ausdampfraumes in den Ausdampfraum einzuleiten, um somit die Strömungsverhältnisse an den für die Kondensationsbildung kritischen Stellen zu verbessern. Dadurch sind hinsichtlich der Konstruktion und Ausbildung des Ausdampfraumes zusätzlich größere Freiheiten gegeben.
• Die Aufgabe wird zudem mit einer Vorrichtung gemäß Anspruch 5 gelöst. Die Vorrichtung vorteilhaft weiter bildende Ausgestaltungen werden in den Unteransprüchen beschrieben.
• Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung dargestellt und wird nachfolgend näher erläutert. Es zeigen:
• 1 eine Vorrichtung zur Verarbeitung einer gekochten Süßwarenmasse in einer vereinfachten schematischen Darstellung und
• 2 den oberen Bereich eines Behälters zum Trennen der flüssigen Phase von der gasförmigen Phase der Süßwarenmasse in einer perspektivischen Ansicht.
• Beschreibung des Ausführungsbeispiels
• In der 1 ist eine Vorrichtung 10 zum Herstellen bzw. Verarbeiten von Bonbonmassen vereinfacht dargestellt. Süßwarenmassen, wie sie beispielsweise für Bonbons verwendet werden, bestehen zunächst aus einer wässrigen Lösung, d. h. aus Zucker bzw. Glukose und Wasser, welche nach dem Einkochen und Ausdampfen durch Zugeben von in der Regel temperaturempfindlichen Aromen, Farbstoffen bzw. Säuren vervollständigt wird.
• Die wässrige Lösung gelangt zunächst in einen Durchlauferhitzer 11. Der Durchlauferhitzer 11 hat einen Dampfraum 12, in dem eine Rohrschlange 13 angeordnet ist. Zum Fördern der wässrigen Lösung in die Rohrschlange 13 dient eine Pumpe 14. Die so im Durchlauferhitzer 11 erhitzte und unter Druck stehende Süßwarenmasse gelangt anschließend in einen Behälter 15.
• Der Behälter 15, welcher bevorzugt einen zylindrischen Querschnitt aufweist, hat in seinem oberen Bereich einen Ausdampfraum 17, welcher auch als Brüdentrennraum bezeichnet wird und in seinem unteren Bereich einen Sammelraum 18. Die Trennung zwischen dem Ausdampfraum 17 und dem Sammelraum 18 erfolgt mittels einer trichterförmigen Zwischenwand 20. Am mittig angeordneten Grund der Zwischenwand 20 ist ein Durchlass 21 ausgebildet, welcher von einem Ventil 22 verschließbar ist. Die Ansteuerung des Ventils 22 erfolgt beispielsweise mechanisch über eine Stange 23 und einen Betätigungsmechanismus 24.
• Der Ausdampfraum 17 dient dazu, die gasförmigen Bestandteile der Süßwarenmasse, den aus Wasserdampf bestehenden sogenannten Brüden, aus der Süßwarenmasse zu separieren, um damit einen höheren Trockengehalt der Süßwarenmasse zu erhalten, damit diese weiterverarbeitet werden kann. Die gasförmigen Bestandteile der Süßwarenmasse werden über einen Auslassstutzen 26 aus dem Ausdampfraum 17 abgesaugt bzw. strömen aus dem Auslassstutzen 26 heraus. Die um die gasförmigen Bestandteile reduzierte Süßwarenmasse gelangt vom Sammelraum 18 mittels einer Austrageinrichtung 27 in einen Mischer 28. Der Mischer 28 ist mit Dosiergeräten 31, 32 verbunden, welche der Bevorratung von Aroma- und/oder Farbstoffen bzw. Säuren dienen, die im Bereich des Mischers 28 der Süßwarenmasse zugemischt werden. Zuletzt verlässt die Süßwarenmasse den Mischer 28 durch einen Auslass 33, um weiteren Bearbeitungsschritten zugeführt zu werden. Die soweit beschriebene Vorrichtung 10 ist bereits bekannt, sodass auf weitere Details nicht weiter eingegangen wird.
• Wie aus einer Zusammenschau der 1 und 2 ersichtlich ist, ist der in den Ausdampfraum 17 hineinragende Rohrabschnitt 35 doppelwandig ausgebildet. Durch den Rohrabschnitt 35 wird die in der Rohrschlange 13 gekochte Süßwarenmasse aus dem Durchlauferhitzer 11 in den Behälter 15 gefördert. Im ringförmigen, äußeren Zwischenraum 36 des Rohrabschnitts 35 zirkuliert beispielsweise erhitzter Wasserdampf, welcher eine Beheizung des Rohrabschnitts 35 bewirkt, so dass die Temperatur der Süßwarenmasse bei ihrem Transport in den Ausdampfraum 17 nicht unter einen bestimmten Wert fällt. Ferner erkennt man, dass das in den Ausdampfraum 17 hineinragende Ende 37 des Rohrabschnitts 35 von einem trichterförmigen Auslassstutzen 38 umgeben ist, wodurch der Druck der aus dem Rohrabschnitt 35 ausströmenden Süßwarenmasse reduziert wird.
• Im Bereich des Eintritts des Rohrabschnitts 35 in den Ausdampfraum 17 ist der Rohrabschnitt 35 von einem ringförmigen Ansaugrohr 40 umgeben, das auf der dem Ausdampfraum 17 abgewandten Seite außerhalb des Ausdampfraums 17 einen Ansaugfilter 41 aufweist. Auf der dem Ausdampfraum 17 zugewandten Seite schließt das Ansaugrohr 40 in etwa mit dem Ende 37 des Rohrabschnitts 35 ab und umgibt dieses. Der ringförmige Auslass 42 des Ansaugrohres 40 ist ebenfalls vom Auslassstutzen 38 umgeben.
• Infolge der Druckverhältnisse im Ausdampfraum 17 wird durch das Ansaugrohr 40 Umgebungsluft mit angesaugt, welche über das im Zwischenraum 36 zirkulierende Medium zusätzlich erwärmt wird. Die in den Ausdampfraum 17 einströmende Umgebungsluft hat zweierlei Effekte: Zum einen läßt sich mit der Umgebungsluft eine Strömungsbeeinflussung der aus der Süßwarenmasse separierten Gasphase bewirken, welche die Kondensation des Brüdens an der vorzugsweise beheizten oder zumindest isoliert ausgebildeten Wand 43 des Ausdampfraumes 17 verhindert. Zum anderen besitzt die Umgebungsluft, abhängig von ihrer relativen Feuchtigkeit, die Fähigkeit, Wasserteilchen aufzunehmen und in der Strömung wegzufördern. Dies führt zu einem zusätzlichen Trocknungseffekt und damit zur Vermeidung von Kondensation im Ausdampfraum 17. Weiterhin muß die Temperartur der eingeleiteten Umgebungsluft so hoch sein, dass deren Temperatur (unter Berücksichtigung des einströmenden Volumens) den Brüden nicht unter dessen Kondensationstemperatur fallen läßt.
• Die angesaugte Umgebungsluft wird zusammen mit dem Brüden über den Auslassstutzen 26 aus dem Ausdampfraum 17 ausgeleitet, wobei dies entweder durch einen Kamineffekt, oder (nicht dargestellt) durch eine entsprechend vorgesehene Absaugeinrichtung erfolgt.
• Zusätzlich zum Ansaugrohr 40 ist in der 1 eine Einströmdüse 45 dargestellt, welche mittels eines Kompressors 96 Umgebungsluft ansaugt und mit Überdruck in den Ausdampfraum 17 einströmen läßt. In der 1 ist der Austritt 47 der Einströmdüse 45 exemplarisch auf der dem Ansaugrohr 40 gegenüberliegenden Seite des Ausdampfraumes 17 angeordnet. Der genaue Ort des Austritts 47 orientiert sich an der Gestaltung bzw. der Form des Ausdampfraumes 17 derart, dass der Austritt 47 in kondennsationsanfälligen Wandbereichen des Ausdampfraumes 17 wirken kann, um in diesen Wandbereichen die Strömung zu verändern sowie ggf. eine zusätzliche Aufnahme von Brüden durch die einströmende Luft zu bewirken. Aus diesem Grund können selbstverständlich auch mehrere derartige Einströmdüsen vorgesehen sein. Selbstverständlich kann die einströmende Luft mittels zusätzlicher Einrichtungen vorgeheizt sein, um die Speicherfähigkeit von Brüden durch die einströmende Luft zu erhöhen.
• Zusammenfassend lassen sich durch die Beimengung von vorzugsweise erwärmter Umgebungsluft im Ausdampfraum 17 an definierten Orten kondensationswillige Wandbereiche im Ausdampfraum 17 vermeiden sowie Brüden in der eingeschleusten Umgebungsluft speichern und abführen. Beide Effekte bewirken eine bessere Trennung des Brüdens von der erhitzten Süßwarenmasse bzw. das Vermeiden von Kondensation von Brüden im Ausdampfraum 17, so dass sich die Qualität und die Verarbeitungseigenschaften der aus dem Ausdampfraum 17 in den Sammelraum 18 überführten Süßwarenmasse verbessert.
• Ergänzend wird erwähnt, dass die Erfindung nicht nur auf das Zuführen eines zusätzlichen gasförmigen Mediums in den Ausdampfraum 17 beschränkt sein soll. Vielmehr ist es auch denkbar, anstelle eines gasförmigen Mediums ein flüssiges oder festes Medium, oder eine Mischung eines oder mehrerer Medien aus verschiedenen Aggregatszuständen in den Ausdampfraum 17 zuzuführen. Auch muß der Druck bzw. die Temperatur des zugeführten zusätzlichen Mediums den jeweiligen Erfordernissen des Prozesses angepasst sein.

Claims (9)

1. Verfahren zum Verarbeiten einer gekochten Süßwarenmasse, bei der die Süßwarenmasse in einen Ausdampfraum (17) eingeleitet wird, der an seinem Bodenbereich einen Durchlass (21) zum Abführen der flüssigen Phase der Süßwarenmasse und vorzugsweise in einem in Bezug auf den Durchlass (21) oberen Bereich einen Auslass (26) für die von der flüssigen Phase getrennte gasförmige Phase aufweist, wobei dem Ausdampfraum (17) ein weiteres, vorzugsweise gasförmiges Medium zugeführt wird, dadurch gekennzeichnet, dass das Medium nach Zuführen in den Ausdampfraum (17) Teil der gasförmigen Phase wird, sodass die Temperatur der gasförmigen Phase oberhalb deren Kondensationstemperatur verbleibt.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Medium, insbesondere Umgebungsluft, im Ausdampfraum (17) Wasserdampf aufnimmt.
3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Medium vor seinem Eintritt in den Ausdampfraum (17) aufgeheizt wird.
4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass das Medium an mehreren Stellen des Ausdampfraumes (17) in den Ausdampfraum (17) eingeleitet wird.
5. Vorrichtung (10) zum Verarbeiten einer gekochten Süßwarenmasse, bei der die Süßwarenmasse über einen ersten Einlass (37) in einen Ausdampfraum (17) eingeleitet wird, wobei der Ausdampfraum (17) in seinem Bodenbereich einen Durchlass (21) für die flüssige Phase der Süßwarenmasse und in einem in Bezug auf den Durchlass (21) oberen Bereich einen Auslass (26) für die gasförmige Phase der Süßwarenmasse aufweist, wobei wenigstens ein zweiter Einlass (42, 47) für ein vorzugsweise gasförmiges Medium in den Ausdampfraum (17) vorgesehen ist, dadurch gekennzeichnet, dass der wenigstens eine zweite Einlass (42) Bestandteil einer Einrichtung (40) zum Zuführen des Mediums ist, welche beheizbar ist, sodass durch Einleiten des Mediums die Temperatur der gasförmigen Phase oberhalb deren Kondensationstemperatur verbleibt.
6. Vorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass der wenigstens eine zweite Einlass (42) mit einem Filterelement (41) versehen ist.
7. Vorrichtung nach Anspruch 5 oder 6, dadurch gekennzeichnet, dass das Medium mittels einer Verdichtungseinrichtung (46) angesaugt wird.
8. Vorrichtung nach Anspruch 5 oder 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Einrichtung (40) einen in den Ausdampfraum (17) hineinragenden Abschnitt (35) umgibt, durch den die Süßwarenmasse strömt und dass der Einlass (42) des Mediums den Einlass (37) der Süßwarenmasse umschließt.
9. Vorrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass der Einlass (37) für die Süßwarenmasse und der Einlass (42) für das Medium in einem sich zum Ausdampfraum (17) erweiternden Auslassstutzen (38) münden.