Das Verfahren der Impfkristallisation wurde in enger Kooperation mit namhaften Schweizer Schokoladenherstellern an der Eidgenössischen Technischen Hochschule in Zürich entwickelt. Bühler-Bindler übernahm die Umsetzung der Erkenntnisse in den industriellen Maßstab, an deren Ende das Vorkristallisationsverfahren für Schokoladen- und Fettmassen stand. Realisiert wird letzteres in den SeedMaster-Anlagen.
Dr. Yuantong Zeng, Dr. Peter Braun
Die Vorkristallisationsanlagen der Baureihe SeedMaster arbeiten im Rundlaufbetrieb. Sie ersetzen konventionelle Vorkristallisationsanlagen, die der Formgebung und Eintafelung der Schokoladenmasse vorgeschaltet sind.
Animpfen mit stabilen Kakaobutterkristallen
Das Vorkristallisationsverfahren bietet besonders Schokoladenherstellern neue Verarbeitungsmöglichkeiten. Bei dem Verfahren wird Schokoladenmasse durch Animpfen mit stabilen Kakaobutterkristallen impfvorkristallisiert. Dabei werden die Kakaobutterkristalle in Form einer Kakaobutterkristallsuspension kontinuierlich der vorgekühlten Schokoladenmasse zudosiert. Ein statischer Mischer dient hierbei zur homogenen Vermischung der beiden flüssigen Teilströme. Die Schokoladenmasse wird direkt mit Kakaobutterkristallen der stabilen bVI-Modifikation angeimpft. Im Vergleich zu Schokoladenmassen, die in herkömmlichen Temperiermaschinen vor-kristallisiert werden, ist deshalb die Verarbeitungstemperatur um 2 bis 4 °C höher.
Besonders vorteilhaft ist das Vorkristallisationsverfahren bei schokoladenähnlichen Massen, deren kontinuierliche Fettphase neben Kakaobutter auch andere Fette bzw. Öle wie Haselnussöl, Mandelöl oder gehärtete laurinsäurehaltige pflanzliche Fette enthalten, da die Animpfung mit Keimkristallen aus reiner Kakaobutter erfolgt. Die für diese Fette bzw. Öle typische kristallisationsverzögernde Wirkung bleibt während des zeitintensiven Keimbildungsprozesses aus.
Prozess in zwei Schritten.
Das Vorkristallisationsverfahren läuft in zwei Schritten ab. Die Erzeugung der Ka-kaobutterkristallsuspension steht im Mittelpunkt des ersten Prozessschrittes. Im zweiten wird die vorzukristallisierende Schokoladenmasse ohne Kristallbildung abgekühlt und mit der notwendigen Menge an Kakaobutterkristallsuspension vermischt.
Zur Erzeugung der Kakaobutterkristallsuspension wird flüssige Kakaobutter in einem speziell entwickelten Scherkristallisator SeedMaster cryst teilkristallisiert. Das Gemisch aus mikroskopisch kleinen Kristallen und Kakaobutter gelangt dann in einen Umwandlungstank. Hier erfolgt die Umwandlung der Kristalle in die stabile bVI-Form. Der Kristallgehalt beträgt entsprechend den Prozessbedingungen zwischen 10 bis 15 Gew.-%. Die kristallfreie Ab-kühlung der Schokolade findet in statischen oder dynamischen Wärmetauschern statt, die einen effizienten Abkühlprozess bei erhöhten Wassertemperaturen erlauben. Anschließend gelangt die vorgekühlte Scho-koladenmasse in die Dosier- und Misch-einheit SeedMaster mix, wo sie mit der Kakaobutterkristallsuspension versetzt wird. Die schonende und effiziente Vermischung der beiden Komponenten läuft in einem statischen Mischer ab. Um während des Prozesses eine exakte Temperaturführung sicherzustellen, hat Bühler-Bindler ein spezielles Thermostatisierkonzept entwickelt.
Verbesserung derFettreifstabilität
Die SeedMaster-Anlagen haben sich bei mehreren Anwendern bewährt. In Abhängigkeit von den Vorgaben des Anwenders führen sie zu einer signifikanten Verbesserung der Fettreifstabilität, beispielsweise von nussölhaltigen Füllungen, oder machen die Verarbeitung von fettarmen oder hochviskosen Schokoladenmassen effizienter.
Durch die Verwendung von mikroskopisch kleinen Kristallen in der hochstabilen bVI-Form werden viele Kristallisationskeime bereitgestellt. Diese führen zu einer schnellen Kristallisation der Restfettmenge in der ebenfalls recht stabilen bV-Form. Die hohe Zahl von Kristallkeimen führt zur Ausbildung eines feinkristallinen Gefüges, das die Fettmigration stark verzögert. Ferner haben Untersuchungen gezeigt, dass impfkristallisierte Füllungen eine kompaktere und damit dichtere Struktur aufweisen als konventionell temperierte Produkte. Deshalb migrieren die flüssigen Fettanteile aus der Füllung deutlich langsamer in die begrenzende Schokoladenmasse. Das bedeutet: Die Bildung von Fettreif wird deutlich verzögert.
Neben den qualitätsverbessernden Vorteilen erlaubt das Verfahren eine Verarbeitung bei höheren Temperaturen. Dieser Umstand hat einen deutlichen Einfluss auf die Verarbeitungseigenschaften. So lassen sich bei höheren Temperaturen hochviskose Massen deutlich besser verarbeiten. Darüber hinaus besteht die Möglichkeit, bei niederviskosen Massen Fett einzusparen.
Das Vorhandensein von Kristallen, die erst bei sehr hohen Temperaturen schmelzen, macht den gesamten Vorkristallisationsprozess unempfindlich gegenüber Temperaturschwankungen. Auf diese Weise ist ein gleichmäßiger Vorkristallisationszustand gewährleistet.
Das Vorkristallisationsverfahren eröffnet neue Möglichkeiten für die Entwicklung neuer Schokoladenprodukte. Es ist nicht mehr notwendig, die Kristalle im gesamten Produkt vorzubilden. Vielmehr genügt es, die Einzelkomponenten vorzukühlen. Die weitere Kristallisation kann dann innerhalb kurzer Zeit nach Zugabe der Kakaobutterkristallsuspension, beispielsweise in einem kontinuierlichen Misch- und Formprozess, erfolgen.
Halle 3, Stand C 43
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