Vom praktischen Wert des Ultraschalls für die Schokoladen-Industrie

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    15-Jun-2016

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  • heitrigen geht hervor, daB die Fermentation nicht mit der erforderlichen Sorgfalt durchgefiihrt wird. Auch Kernfif, Boston. hat kiirzlich an dieser Stelle Ahnliches berichtet. Es ist theore- tisch rnoglich, auf Grund der von uns gemachten Erfahrungen auch die Fermentation im Erzeugerland zu steuern. Leider sind entsprechende Versuche bei uns nidit moglich, da uns keine Kakaofruchte zur Verfiigung stehen. Es miidte jedoch moglirh win, unter Einbeziehung aller Wirkungen der Pulpa, im Erzeu- gerland die Fernicntation nach unseren Erkenntnissen zu ge- wiinschten Geschmacksrichtungen zu fiihren. Auf den Einflud der Pulpa kann nicht verzichtet werden; denn aus ihr kommcn Sauren und Alkohole, die fur die Bukett-Bildung von grodter Wichtigkeit sind. Man wiirde, wenn man eine feuchtwarme Behandlung in die Fermentation hincinlegtc, einen Trocken- prozei3 sparen. Die von Uittniczr in Bahia erarbeiteten Er- kenntnisse kiinnen dabei Verwendung finden. Man wiirde ver- mutlich auf Grund des besseren feuchten Milieus auch noch

    gtnstigere Ergebnisse erhalten. Dittmar zeigt in seinem Bei- trag Meinungsvers&iedenheiten i n der Fachliteratur uber die Wirkung der Essigsaure auf. W i r haben festgestellt, dad bei Anwesenheit von dissoziierten Siuren die Kondensation der Anthocyane schneller und vollstindiger verlauft. Diese Labo- ratoriums-Erkenntnisse wurden von uns bei der Conchierung bereits in die Praxis iibertragen. Da eine Kapag-behandelte Bohne auf Grund ihrer Aufgeschlossenheit und Lockerheit leichter von Schtidlingen befallen wird als eine schlecht fer- mentierte, ist vielleicht zu iiberlegen, ob es nicht zwedtmidiger ware, a n Ort und Stelle die Bohnen zu schalen und sofort zu Masse zu verarbeiten. Dadurch wurden Frachtkosten, Lade- raum und vieles andere eingespart. Fine gewisse Sicherheit in bezug auf die gleichbleibende Qualit i t miidte selbstverstand- lich gefordert werden. Dicse Andeutungen sind gewid Zu- kunftspline, jedoch sind diese Gedanken ni& absurd, und ihre Durchfiihrung ist durchaus denkbar.

    Vom praktischen Wert des Ultraschalls fur die Schokoladen-Industrie * Von Inn. A g r . ETH. G . M o s i m a n 71 . MeilenlSdweiz

    Die moglichen Anwendungen von Ultraschall beim Con- diieren werden besprochen, vor allem dcr Oxydations- und Kondensationseffekt auf dem Sheitel dcr Conchier-Temperatur- kurve. Ultrashall-Behandlung ermoglicht es, dicsen Scheitel vorzuverlegen iind die Masse n u r 6e'hr k u r z auf der hochsten Tempcratur zu halten. Der EinfluD auf die Qualitat und tech- nische Einzelheiten werden behandelt.

    Practical Value of Supersonics for the Chocolate Industry Possible applications of ultrasonics in conching are discussed,

    especially the oxydation- and condensation effect at the apex of the conching-temperature graph. With ultrasonic treatment it is possible to advance this apex and to keep the liquor only a very short time at the highest temperature. Influence on qua- lity and technical details are discussed.

    Uber das Wesen des Ultraschalls sowie iiber elementare theoretische Grundlagen in bezug auf seinen Einflud auf ver- schiedene Gerbstofftrager wurde schon einiges veroffentlicht. so dad dieses Kurzreferat sich auf die praktischen Erfahrun- gen beschranken kann, die mit dem Schoeller'schen ,,Amelia- rator" gemacht wurden. Es sollen vor allem die Grenzen des Anwendungsgebietcs in der Schokoladen-Industrie abgesteckt werden, urn gewisse ijbertreibungen nach der einen sowie nach der anderen Seite auf das ihm gebiihrende Mad zu redu- zieren.

    Mit vielen Erfahrungen auf diesem Gebiet gcht es leider wie mit den mexikanischen Schokolade-Rezepten der spani- schen Monche des 16. Jahrhunderts. Der Zwcck dieser Ausfiih- rungen ist dahcr, die Aussprache ins Rollen zu bringen, um allmahlich die Anwcndung dieser neuen Energieform in jeder Beziehung beherrschen zu lernen, denn wir stehen erst am Anfang der Entwidtlung. Vorausgeschikt sol1 no& werden, dad in dem zur Verfiigung stehenden Ultraschallgerit Fre- quenz und Intensitat j e Flacheneinheit sowie die Schichtdidte der zu beschallendcn Massen unveranderlich festgelegt sind. Die hierfiir zugrunde gelegten Werte sind das Ergebnis prak- tischer Erfahrungen, die vielleicht im Laufe der Zeit gewissen Anderungen unterworfen wcrden mogen. Doch darf man, um in dieses grode Neuland vorzudringen, nicht dauernd die Haupttrager wechseln. Es bleiben immer noch zwei grode Variablen, namlich die Beschallungszeit bzw. die Durchfluf3- nicnge je Zeiteinheit sowic die Tcmperatur der zu beschallen- den Massen, die ein weites Feld von Miiglichkeiten offen lassen.

    ':. Vortrag anladlich dcr Fachsitzung der Schokoladen-Industrie im Rahmen der 9. Wissenschaftlichen Arbeitstagung des lnstituts fur Ixbcnsmitteltechnologie und Verpackung. Mun- rhen, 30. 6. bis 2. 7. 1954.

    Valor prdctlco del ultrasonldo en la industria del docolate Se discute la posible aplicacion practica de las ondas ultra-

    sororas durante el concheado, especialmente 10s efectos de con- den.sari6n y oxidation sobre el vertice de 1.3 curva concheado- temperatura. Con un tratamiento ultrasonico es posible adelantar este vertice y mantener la masa s610 muy poco tiempo a la ma- xima temperatura. Se discute la influencia sobre la callidad y otros detalles tecnicos.

    Valeur pratlque des ultra-sons pour l'industrie du aocolat On discute des applications possibles des ultra-sons pour le

    conchage, en particulier l'effet d'oxydation et de condensation au sommet de la courbe conchage-temperature. Par un traitement ultrasonique il est possible d'avancer ce sommet et de ne main- tenir la liqueur a la temperature la plus 6levee que durant un temps tres court. Linfluence sur la qualite et des details tecfi- niques sont envisages.

    Um die Wirkung des Ultraschalls auf Sihokoladen- und Kakao- massen zu verstehen, ist nicht zu vermeiden, den Zweck des Conchierens kurz zu rekapitulieren. Die Conchen. gleichgiiltig welchen Typs, haben folgende Aufgabe zu erfiillen:

    1. Zerteilung der Agglomerate, die beim Walzen entstehen, und Oberfiihrung in eine fliedbare Masse unter Zusatz von Kakaobutter.

    2. Entfeuchten der Massen auf ein Minimum, das sowohl die Haltbarkeit als auch die Viskositat giinstig beeinfluat.

    3. Entsiuern der Massen, wobei zwischen fliichtigen und nichtfliihtigen ein- und mehrbasischen organischen Sauren einerseits und der Gerbsaure andererseits zu untersrheiden ist. Den nichtfliichtigen organischen Sauren geschieht auch bei langster Conchierzeit nichts. Die einzige fliichtige Saure, die in der Kakaobohne in nennenswerter Menge zugegen ist und die sich gleichzeitig mit dem Wasser grodtenteils entfernen Iadt, ist die Essigsaure. die bekanntlich in den Bohnen von San Thome und Brasilien in groderer Menge anzutreffen ist. Die ebenfalls sauer und namentlich adstringierend wirkenden Gerb- stoffe werden durch Oxydation und Kondensation in eine was- serunlosliche Form iiberfiihrt und verlieren dadurch ihren sauren Charakter.

    4. Homogenisierung der Geschmackstoffe der verschiedenen Schokolade-Komponenten. das sogenannte Abrunden".

    5. Entwidtlung latenter Aromastoffe. Zu erwahnen ware noch die Funktion des Austreibens ,.schlechter" Geschmadt- stoffe, deren Notwendigkeit von einigen Fachleuten davon ab- geleitet wird, dad sich bei der Warmebehandlung am Anfang unangenehm riechende Stoffe verfliichtigen. Diese sind jedoch fur die Geschmacksbildung der Schokoladen ebenso unerlid- lich wie die wohlriechenden Komponenten, ahnlich wie bei

    81s FETTE ' SEIFEN . ANSTRICHMITTEL 56. Jahrgang Nr . 10 1954

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    Abb. 1. Conchier-Temperaturkurve

    f i - zr einem delikaten Limburger Kase oder bci einem Salzhering, deren Geschmadtsbildner durchaus nicht alle in die Klasse der angenehm duftcnden Stoffe eingereiht werden konnen.

    Der Ultraschall ist in seiner hcutigen Anwendungsform nicht in dcr Lagc, die Massen zu entfeucbten. Ebensowenig hat cr EinfluD auf die Fliichtigkeit der Essigsaure. Er vermag jrdoch die Gerbstofie ZLI entsauern, d. h. deren adstrim- gicrenden Charakter zu bescitigen, die Homogenisierung der Geschmadcstoffe herbeizufiihren und latente Aromastolle zu entwidceln.

    Daraus geht der p r a k t i s c h e E i n s a t z d e s U l t r a - s c h a 11 s cindeutig hervor. Die Schokolademassen miissen somit als entfcuchtete, i l i dba re Masscn vorliegen, bevor sie dem Eintlufi des Ultraschalls ausgesetzt werden konnen. In welcher Maschine die Lntieuchtung und ,,Versalbung' aush vorgenommen werden mag, ob in einer leistungsfahigen Rund- conche, in einem Mischwerk oder in irgendeinein kontinuier- lichen oder halbkontiiiuierlichen System, immer wird sie einige Stunden in Anspruch nehmen. Nach dieser Bearbeitung ist die Schokolade wohl physikalisch fein, aber geschmadtlich noch mehr oder weniger roh. Hier kann nun der Ultraschall in wirkungsvollcr Weise einspringen. Statt diese Maschinen mit ihrem verhaltnismafiig hohen Cnergic- und Kaumbedarf einen, zwei oder mehr "age laulen zu lassen, um die gewiinschte geschmadclichc Verfeinerung zu erzielen, lafit man die so vor- bereiteten Massen iiber eine Schallflache Hieden unter Zu- hilfenahme einer Pumpe. Dabei la& sich mit dem Ultraschall eine Moglichkcit ausniitzen, die sonst mit keiner anderen Ver- cdlungsmaschine in diesem hohen MaDe rcalisierbar ist, n im- lich der au5erst wirksame O x y d a t i o n s - u n d K o n d e n - s a t i o n s e f f e k t a u f d e m S c h e i t e l d e r T e m p e r a - t u r k u r v e. Der Verlauf der Conchier-Tempcraturkurve be- deutct fur einen Groi3teil der Fabriken ein sorgfiltig gehiitetes Gehcimnis. Vor allem wird dcm Scheitel der Kurve gegen das Endc der Conchierperiode griil3te Aufmerksamkeit gewidmet. In>. nachstchcnden Fall handelt es sicfi um eine frei erfundene Kurve, die lediglich den Zwedc hat, diesen Ultraschall-Effekt zu erliutern (Abb. 1).

    Auf der Ordinate ist der praktisch in Frage kommende Tempcraturbereich aufgetragen, auf der Abszisse die zuge- hiirige Zeit in Tagen. Den hochsten Wirkungsgrad erhil t man bei der Normalconchierung bei moglichst hohen Temperaturen und bei verhiltnisma5ig langem Halten derselben, also cinem hochliegcnden, flachen Scheitel. Je flacher nun aber der Scheitel ist, um so mehr l iuf t man Gefahr, da5 unangenehme Nebenerscheinungen auftreten, wie Verlust fliichtiger und Zer- storung genuiner Aromastoffe und bei Milchsdiokolade Auf- treten von Kochgeschmadc.

    Die Ultraschall-Behandlung crlaubt nun nicht nur ein Vorver- legen des Scheitels auf den ersten Tag oder Halbtag, sondern auch ein sehr kurzes Halten der Masse auf Schritelhohe. Greift namlich die Ultraschallwslle an der Scheitelspitze an, so ist der erwiinschte Effekt dank der ihr eigenen hohcn Wirkung in wenigen Sekunden erreicht, und die Temperatur kann augen- blidclich wieder gesenkt werden. Statt des flachen Scheitels er- halten wir den hier abgebildeten Zudrerhut (Abb. 2). Mit anderen Worten, mit Hilfe des Ultraschalls erzielt man den endgiiltigen Veredlungseffckt zeitlich friiher und schont durch das blitzschnelle Eingreifen die bereits vorhandenen erwiinsch- ten Aromastoffe.

    Abb. 2. Conchier-Tem- pcraturkurvc bei Anwcn- Unter-Beschallung dung von Ultrmhall

    Abb. 3. Gebiete der Ober- und

    Die Bcurteilung jedes Geschmadtveredlungs-Effektes wird wohl noch l ingere Zeit in subjcktiver Art durch Degustation vorgcnommen wcrden miissen. Dcmzufolgc wird es immcr Fachleute geben, die ihren Idealtyp bei niedcren Tempera- turen zu erreichen suchen, indcm sie die Behandlung entspre- &end Iangcr ausdehnen. Wie grog bei dcr Beschallung dieses individuellc Feld der Moglichkeitcn scin kann, mag Abb. 3 veranschaulichen:

    Bei Beschallungsversuchen mit einer bestimmten Masse stellt man durch Degustation z. B. fest, d a 5 bei einer Durchflu5- menge von 600 kg/Std. und bei einer Tcmpcratur von 9OOC be- reits eine gewisse Oberbcschallung stattgefunden hat, die sich durch Auftretcn von Geschmackstoffcn kundgibt, die an iiber- rostete Kakaobohncn erinnern. Verbindet man diesen Punkt mit dcm Nullpunkt des Koordinatensystems, der zwedtminig bei 4Oo C angenommen wird, durch eiiie Gcrade, so trennen wir links ein Feld individueller Beurtcilung ab, in welchem samtlichc Punkte der Ubcrbeschallung liegcn. Nun verbinden wir, bei derselben Durchfluamenge, den Punkt, wo der Be- schallungseffekt kaum noch wahrnehmbar ist und ziehen durch diesen ebenfalls die entsprechende Gerade, so erhalten wir rechts das Feld der Unterbeschallung. Dazwischen liegt der gro5e Raum der zahlreichen Beschallungsmoglichkeiten.

    Will nun eine Firma cin bestimmtes Geschmadtsoptimum er- reichen, ist es unumganglich, das ganzc Mittelfeld abzutasten. Eincn allgemein giiltigen Wegweiser gibt es hier nicht, denn erfahrungsgemii3 verwirft B, was A fur gut halt. Ebenso zeigen sich wesentlichc Unterschiede in den Geschmadtsansprii- chen verschiedencr Gegenden und Lander.

    Eine wcitere Moglichkeit, mittels des Ultraschalls die Qua- l i t i t von B i t t e r s c h o k o 1 a d e n in sehr kurzer Zeit auf ein Maximum zu bringen, bcruht auf der Beschallung der h i e r f i i r v c r w e n d e t e n K a k a o m a s s e . Der griidte Teil der Zeit, der fur die Conchierung von Bittcrqualitaten auf- gewendet wird, dient dcr Oberfiihrung der wasserloslichen Gerbstoffe in dic unlosliche Form sowie der Enlwidtlmg der latcnten Aromastoffe. Durch die Beschallung dcr Kakaomasse l a i t sich dieser Teil der Veredlungsarbeit vorwegnehmen, wo- durch die Conchierzeit hauptsachlich auf die Entfeuchtung und die damit parallel laufende Entfernung der Essigsaure sowie auf die Verfliissigung beschrankt werden kann.

    Durch geschidcte Ausniitzung der Scheitelbeschallung durfte es sogar moglich sein, die natiirlichen Qualititsunterschiede der Bohnen besser, besonders wirtschaftlicher, auszugleichen, als dies bis dahin der Fall war. Da beim D a r r e n d e r K a k a o b o h n e n prozentual mehr adstringierende Stoffe in die Conche iibergefiihrt werden als beim Rosten, mu5 die Conchierarbeit entsprechend sorgfaltigcr ausgefiihrt werden. Auch in diesem Falle leistct der Ultrasdiall durch seine be- sondere Charakteristik ganz hervorragende Dienste.

    Von dritter Seite wurde angeregt, um g e w i s s e S o n d e r - wirkungen herbeizufuhren, die auf die Einsparung von Kakao- butter oder auf die Herstellung einer Superqualitat von Milch- schokolade hinzielen, vor der Beschallung der fertigen Masse die einzelnen Komponenten oder Komponentcnpaare der Ultra- shall-Wirkung auszusetzen, z. B. die Kakaomasse einerseits und Kakaobutter mit Milch andererseits, oder gar die fcrtige SdioLolademasse in gewissen Zeitintrrvallen mehrmals zu be- schallcn. In Anbetraclit der hcute erreichtcn holien Durchsatz-

    FETTE ' SEIFEN . ANSTRICHMITTEL 5b. Jahrgang Nr. 10 1954

  • mengen konnen dicse Idcen nicht von vornherein als Spielerei bezeichnet werden.

    Nicht auger Acht zu lasscn ist ferncr dic Moglichkeit, dic V e r w e r t u n g d e r R u c k s t a n d e der vcrschiedcnen Ar- bcitsphasen dcr l'ralincn-Ilerst...

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