JPH0223834A - カカオバター及び類似な油脂材料、特にチョコレート材料用のテンパー装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 この発明は、材料室とこの材料室中に混合・攪拌部材を
装備した少なくとも一個の冷却ステージとを具備し、材
料が熱交換によって冷却ステージの熱交換面で冷却循環
路に繋がっている冷却媒体によって冷却され、次いで加
熱ステージに導入され、この材料がテンパー循環路に繋
がるテンパー媒体によって加熱ステージの熱交換面で熱
交換して再び温められるカカオバター及び類似な油脂材
料、特にチョコレート材料のテンパー装置に関する。

Ｌ記の様なテンパー装置は、西独特許第２５３６０６３
号公報により公知である。そこに使用されている冷却ス
テージには、互いに重なり、冷却循環路に繋がる冷却し
たカバーと床面を有する冷却スチップがある。冷却ステ
ージの材料室には、混合・攪拌部材としてスクレーパー
がある。これ等の冷却ステージには、材料が入る室を取
り巻く加熱ステージが続いている。この室の円筒状の外
面は、加熱ステージの熱交換面として形成され、テンパ
ー媒体を有するテンパー循環路に繋がっている。

加熱ステージの熱交換面は、冷却ステージの熱交換面よ
り相当小さく形成されているので、全体の熱交換面の約
１０％が加熱ステージ中に設置されている。加熱ステー
ジの材料室には、混合・攪拌部材は設置されていない。

この材料室は、むしろ材料の均質化と、予め作成した結
晶を装備した材料を市めるために使用されている。この
場合、材料の温度上昇が生じる。加熱ステージの前記材
料室に滞在する時間は、溶解性の低い不安定結晶が溶解
して溶解性の高い結晶形に変換する時間と機会を有する
ように設計されている。テンパー循環路のテンパー媒体
の温度がここでは、加熱ステージの材料の排出温度に依
存して制御される。この温度は加熱ステージに配設した
温度検出器によって測定される。この制御過程で、テン
パー循環路のテンパー媒体の温度に大きな温度−ト昇が
生じる。

この温度上昇は加熱ステージの材料の結晶形に必ずしも
望ましい影響を及ぼさない。一部の場所で高い〆温度は
、不安定なベータ結晶を溶融させるだけでなく、安定な
ベータ結晶も溶融させる。このことは、材料が例えばチ
ョコレートを付着させる場所でチョコレートのバー製品
にするのに不利になり、固体状態にするまでより長い凝
固時間必要である及び／又は比較的低い温度で初めて加
工製品の凝固が生じる。このことは、製品の温度敏感さ
、長もちしないこと、グレー被膜の形成及び柔らかい割
れ目のような良く知られた他の欠点に繋がる。この欠点
の一部を防止するには、加熱ステージからの製品の放出
温度を比較的低く選ぶこと、即ちテンパー循環路のテン
パー媒体の温度を比較的低くして処理することがが知ら
れている。しかし、こうするとテンパー装置による材料
の加工性が悪化するので、このことも望ましいことでは
ない。不安定結晶の一部は、比較的多里になっている。

従来のテンパー装置は、冷却ステージと加熱ステージを
有するが、総じてこれ等の装置は比較的温かい材料を先
ず冷却し、次いで加熱ステージで再び加熱するために使
用されている。この場合、冷却ステージの構成が特に改
装になる。それは、冷却ステージに対して大きな場所を
占め、加熱ステージに比べて経費のかかる構成となる点
に見出される。即ち、冷却ステージの熱交換面は部分的
にかなり大きく形成されるが、何れの場合にも加熱ステ
ージの熱交換面に比べて大きい。冷却ステージの材料室
には多くの場合付加的な攪拌・混合用部材が設置しであ
る。これに対して、加熱ステージには、大体ただ一個の
閉じた材料室がある。

加熱ステージに複数の材料室があってもよく、このステ
ージには攪拌・混合器具が装備しである。

材料の温度を余り高くしないようにすることも、材料の
後処理に要求される。このため、加熱ステージを冷却ス
テージより構ａｈ小さく形成することが提唱されている
。このテンパー装置の領域では、加熱ステージが冷却ス
テージよりがなり小さく形成されたタイプの機械が定着
し、広まっている。冷却時にしばしば比較的多数の不安
定結晶が形成され、これ等の結晶は次の加熱で比較的高
い温度になると再び溶融する。この場合、通常冷却ステ
ージの安定化した結晶は、処理後チョコレート材料の急
激で規定通りの凝固に必要とされはと充分形成されてい
ない。材料を必要な速度で正確に凝固させるためには、
不安定結晶の残量が非常に少なくなっている必要がある
。この様な材料を加工後、非常に急速に冷却して一低温
と早い空気速度で一更に早く凝固させようとすると、非
常に多数の不安定結晶を形成することになる。この結果
、艷のない、軟弱なチョコレートになる。これ等の観点
から、加熱ステージの熱交換面は冷却ステージの熱交換
面より通常非常に小さく選定されている。

チョレート材料を熱い状態から直接処理できなことがが
知られている。その理由は、材料中のカカオバターが凝
固核を形成するのに非常に緩慢であるからである。それ
故、凝固は非常にゆっくりと行われる。テンパー装置中
で行われる予備結晶化は凝固時間を大幅に低減させる。

更に、カカオバターは多様態である。つまり種々の結晶
形で凝固し、その内の溶融度の高いへ一夕結晶のみが安
定である。この安定結晶形のみが良好な艶と、耐久性と
収縮による良好な成形性を示す。

その外、カカオバターは単イ頃態である。つまり種々の
結晶形が自動的に変化するが、−力方向のみである、言
い換えると低い溶融性から高い溶融性の結晶形に変換す
る。チョコレート製品の結晶の変換によって、製品表面
に油ののりを良くさせる能力が上昇する。

カカオバターは、最終冷却時に、つまりチョコレート製
品に凝固させる場合、種結晶の結晶形と同じ結晶形に凝
固する傾向がある。しかし、この場合結晶の熱交換速度
に注意する必要がある。即ち、冷却を材料が凝固するま
で急激にしないことが必要である。テンパー装置は全＜
−船釣に予備結晶化に使用さるもので、未だ液状の材料
中でこの材料に含有されている油脂の一定量を高い溶融
度の安定ベータ結晶に凝固させる。その場合、小さな結
晶集合体が大量に、材料中に理想的−様に分布する必要
がある。

この発明の課題は、作成した材料がテンパー装置の出口
でほぼ安定したベータ結晶を有し、その数が加熱ステー
ジで低減しないように構成される巻頭に記載した種類に
属するテンパー装置を提供することにある。加えて、加
熱ステージで温度差を少なくし、充分な時間を与えて不
安定な結晶形を溶かすことができる。

上記の課題は、この発明により以下のようにして達成さ
れている。即ち、加熱ステージの熱交換面を一定に制御
した温度にするため、この加熱ステージの熱交換面が冷
却ステージと加熱ステージの全熱交換面の少なくとも４
０％、主として５０％になることによっている。従って
、加熱ステージの熱交換面は、加熱ステージの熱交換面
とほぼ同じ大きさに形成される。つまり、個々の部材を
装備した加熱ステージが空間的に冷却ステージとほぼ同
じ場所を占める。それ故、加熱ステージは従来の装置の
加熱ステージに比べて非常に大きく、強力になっている
。このテンパー装置では、テンパーした材料の出口温度
が加熱ステージで一定に維持されているのでなく、テン
パー媒体の温度又は加熱ステージの熱交換面の温度が一
定に維持されている。一定に維持した上記の温度は、約
３１゜５°Ｃと３３°Ｃの間にあり、不安定結晶の溶融
温度より高く、安定なベータ結晶の溶融温度より低い。

テンパー装置に対して規定され、設計された装入負荷に
応じて、冷却ステージの熱交換面に対する加熱ステージ
の熱交換面の比が、いくぶん異なる。

はぼ等しいか殆ど同じ形状がどんな場合でも有効である
。

この新しいテンパー装置の主要な利点は次の点にある。

それは、作成する材料が加熱ステージの出口で３１．５
℃〜３２．５°Ｃの程度になり、この温度が通常のテン
パー装置の場合より約２°Ｃ高い点にある。このことが
、低い材料粘性をもたらし、作成した材料をさらりとし
た状態にし、加工し易くしている。何らかの物を被せる
場合、例えばカバリング・チョコレート、クツキー及び
バーの様な場合、材料の節約になる。温度が高いにもか
かわらず、材料が安定したベータ結晶成分が多いので早
く凝固する。この材料は製品をながもちさせる、特にグ
レー霜の発生に対して弱わさが少なくなり熱に安定であ
る。成形過程で大切な優れた縮みが得られる。この材料
は凝固した形で優れた光沢を有し、−Ｓに努められてい
る様な、壊れ易い割れ目をもたらす。

一方、今まのテンパー装置では加熱ステージの出口に材
料の温度検出器を装備し、この温度検出器に応じてテン
パー媒体の温度を制御している。

Ｆ記の方式は、この発明では採用していない。これとは
逆に、テンパー媒体の温度を温度検出器で測定し、テン
パー媒体の温度を温度制御装置を用いて一定に制御して
いる。加熱ステージの比較的広い熱交換面によって、テ
ンパーされる材料は加熱ステージの最後で一定の温度に
される。この温度の絶対値は最早重要ではない。むしろ
重要なのは、広い面を加熱ステージに用いて、温度差を
少な（して材料中に含有される安定ベータ結晶を損なわ
ないようにし、反対に不安定結晶形を溶解させることに
ある。材料をその上に降り注ぐ最終製品の品位が高い場
合、どんな場合でも安定なヘータ結晶の成分が加熱ステ
ージの最終部で重要である。即ち、テンパー媒体の温度
、従って加熱ステージの熱交換面の温度を一定に維持す
るため、加熱ステージのテンパー媒体の側に温度検出器
を装備している。

加熱ステージのテンパー循環路は、渦状の流れになるよ
うに形成されている。この場合、加熱ステージの材料室
で動作する、材料の強力な混合と渦を発生させる混合・
攪拌部材が配設しである。

加熱ステージのテンパー媒体側で渦状の流れを用いて、
温度差が小さい場合でも優れた熱の伝達が行える。この
材料中に生じた渦によって非常に強力な結晶成長が始ま
り、材料には冷却ステージを去った時、未だ不安定結晶
があるが、更に充分な安定結晶（４〜５％）があるので
、充分子ζすきさにした加熱ステージを通過後、材料中
には不安定な結晶はないか、あるいは僅かにしか残って
いない。材料を強力に混合し渦を作ると高濃度の安定化
ヘータ結晶の−様な分布も得られる。加工後に続くテン
パーした材料の冷却は、従来のものより早く行われる。

その理由は、高溶解性の安定な結晶は低い溶解性の結晶
より早く凝固するからである。

冷却ステージにも、渦状の流れを形成する冷却循環路が
形成してもよい。冷却ステージでも相当大きな温度差が
影響を及ぼすとしても、熱交換面の強力な利用を示せる
ので、テンパー装置の全体の構造体積はそれに応じて小
さく構成でき、いずれにしても従来はど大きくならない
。

冷却ステージと加熱ステージは、それ自体間じか、ある
いは同一に形成できる。冷却ステージの材料室も、また
加熱ステージの材料室も、類似、あるいは同じように形
成した混合・攪拌部材を装備できる。ただ大切な点は、
二つの独立した循環路、つまり冷却循環路とテンパー循
環路を配設することにある。

この発明を好適実施例に基づき更に詳しく図示して説明
する。

第１図に示す装置は、ヨーロッパ特許出願（第８８１０
６１８９．９号公報）の第１図の装置と原理的に同じ構
成である。この出願では特に混合・攪拌部材の構成を述
べたものである。見通しを良くするため、これ等の部材
をもう一度示すことはしない。下部領域には、駆動回転
軸１がここでも冷却ステップ６によって取り巻かれてい
る。これ等の冷却ステップは全体で冷却ステージ４３を
形成し、上部には加熱ステージがある。貯蔵室７を加熱
ステージ４４に続けて更に設置することができるが、多
くの場合必要ではない。加熱ステージ４４には、加熱ス
テップ４５がある。これ等のステップは冷却ステップ６
とは原理的にその構造だけでなく、動作方式も次のよう
に異なっている。それは、冷却ステージ４３の領域で材
料が冷えるが、加熱ステージ４４の領域では再び温まる
点にある。どの加熱ステップ４５にも、材料室４６が形
成してあり、ここでも漏出口１４と１６が内部又は外部
に配設しである。加熱ステップ４５の構造は冷却ステッ
プ６と相違していない。つまり、加熱ステップ４５にも
加熱室４７と熱交換面４８があり、それ等の室で材料が
温められる。攪拌器具は、見通しを良くするため描き込
んでない。この攪拌器具は、材料室４６で連続的に駆動
されている。処理しようとする材料は、図示していない
ポンプによって導管１３とその内側にある漏出口１６を
経由して最下端材料室８に通じている。そこでこの材料
は攪拌器具によって攪拌され、より大きい直径になる。

その結果、材料は外部に設置した漏出口１４を経由して
次の室に導入される。こうして、材料は、図示していな
いポンプによって搬送され、冷却ステージ４３の全ての
材料室８を通過し、これに繋がる加熱ステージ４４の最
下端材料室４６に達する。こうして、材料は再び温めら
れる。

種々の循環路は以下の様に形成して配設しである。即ち
、遡源過器４９と手動仕切弁５０を装備した導管２８を
経由して注入弁５１に達するので、冷却ステージ４３の
冷却循環路が充填される。この冷却循環路には、混合貯
槽２０がある。この貯槽から一本の導管２１がポンプ２
２に通ずる。そしてこのポンプから一本の導管２３が冷
却ステージ４３の最上端ステップ６の冷却室９に通じて
いる。導管２６を経由して、冷却水が最下端冷却室９か
ら混合貯槽２０に戻る。導管２８から導管２１に通ずる
導管５２には、減圧弁として形成しである制御弁２９と
、電磁弁３０と、手動仕切弁５３とが配設しであるので
、この導管５２を経由して、冷却ステージ４３の循環水
の温度を下げるために冷却水が予備貯槽から必要な場合
、循環路に添加できる。この第一循環路に排水弁５４と
５５が配設しである。ポンプ２２の背後には、逆上弁５
６とマノメータ５７が設置しである。混合貯槽２０には
、加熱装置５８が配設してあり、熱検出器５９によって
接触サーモメータ６０を介して駆動でき、特に夜間加熱
用に、チョコレート材料が装置にただ液状に維持され、
製品にされていない時点に使用される。材料の温度を冷
却ステージ４３の端部で測定する温度検出器４１を介し
て、冷却循環路の温度が温度制御器４２によって調節さ
れるか、制御されて循環する水量が常時一定に維持され
、ただ微々たる温度制御が行われ、冷却ステージ４３の
端部で所望の設定した低い温度に材料が到達する。温度
制御器４２によって電磁弁３０が操作される。

冷却ステージ４３の領域には、安全圧力開閉器６１が装
備しである。温かい材料を通す導管１３には、温度検出
器６２と材料導入温度用の表示部６３が装備してあって
もよい。

テンパー循環路である第二循環路は、基本的にはそれ自
体第一循環路と同じように形成されているが、ここでは
加熱ステージ４４の内部で材料の加熱のみを行う、導管
２３から分岐した導管６４には、導通量調節弁６５、電
磁弁６６及び手動仕切弁６７があるので、温かい水はこ
うして冷却循環路からテンパー循環路の混合貯槽６８に
達する。

そこから、導管６９がポンプ７０に達し、逆止弁ブ１と
導管７３中のマノメータ７２を経由して加熱ステージ４
４の最ト段加熱室４７に導入される。

ここでも、テンパー媒体、水は加熱ステップ４５を通過
して逆流して添加され、導管７４を経由して混合貯槽６
８に戻される。この混合貯槽６８には、加熱装置７５が
装備しである。この装置は夜間加熱のために温度検出器
７６と接触サーモメータ７７によって駆動される。導管
７３から手動仕切弁７９を装備した導管７８が分岐して
いる。この導管７８は材料排出部１８に通じている。こ
の排出部の導管構成部分は、テンパーする材料を矢印１
９に応じて加工場所に輸送して所望の材料排出温度を失
わないように、加熱されるか、あるいは温度を一定に維
持しである。戻し導管８０には、手動仕切弁８１が設置
しである。温度検出器８２と安全サーモメータ８３によ
って加熱ステージ４４の問題箇所の材料温度を監視でき
る。更に、材料排出温度を測定する温度検出器８４があ
り、この検出器は材料排出温度を表示するため、表示装
置８５に接続されている。更に、この加熱循環路には水
排出弁８６が配設しである。温度検出器８７は、導管７
３中に配設してあり、温度制御器８８に接続されている
。この制御器は他方で電磁弁６６を制御する。冷却水戻
り通路８９を経由して、過剰な水がテンパー循環路から
も冷却循環路からも排出される。

第２図には、第１図のテンパー装置の温度推移が示しで
ある。この場合、冷却ステージ４３は加熱ステージ４４
とほぼ同じように形成しである。

つまり、冷却ステップ６と加熱ステップ４５の数が一致
しているように形成しである。冷却ステージ４３での滞
留期間は２．５分になるので、加熱ステージ４４での滞
留期間も２．５分になる。処理すべき材料は約４３°Ｃ
〜５０°Ｃの温度にした導管１３を経由して最下段冷却
ステップ６に導入される。

冷却循環路の冷却水の温度は、１６°Ｃ〜２２°Ｃの程
度で、ここでは冷却ステージ４３の領域に対してただ模
式的に示しである。冷却水は逆向きに流しであるので、
図示した水平線は実際にはいくぶん上昇気味に推移し、
材料から受は取った熱によって、冷却水の０．５°Ｃ程
度の加熱が行われる。重要な点は、循環させている水の
量が冷却室９の渦を得るために非常に多量である点にあ
る。冷却循環路の温度は、冷却ステージ４３の終わりで
の得られた材料温度に応じて温度検出器４１によって測
定し、温度制御器４２を用いて電磁弁３０を介して調節
される。冷却ステージ４３の終わりでは、材料の温度は
２８℃〜２９°Ｃになり、この温度のまま、加熱ステー
ジ４４中に入る。ここでは、温かい水は循環路で約３１
．５°Ｃ〜３３℃の温度になる。その場合、この処理も
逆流方法で行われる。

必要な温水は冷却循環路から取り出し、それに応じて加
熱装置７５によって加熱される。前記温水は温水室４６
を通過するときその温度を低下させるので、もう−度加
熱する必要がある。チョコレートは加熱ステージ４４で
温められ、材料放出温度では３１．５°Ｃと３２．５℃
の間の大きさになる。

この材料放出温度は、約２℃はど公知の装置に比べて高
い、それ故、以後の加工処理特性が改善される結果にな
る。

【図面の簡単な説明】

第１図は、冷却循環路とテンパー循環路を有するテンパ
ー装置の主要部の模式図。 第２図は、第１図のテンパー装置に関して温度と時間の
グラフ。 図中引用記号： ■・・・駆動回転軸、 ６・・・冷却ステップ、 ８・・・材料室、 ９・・・冷却室、 １３．２１，２３，２６．２Ｂ、５２，６４゜６９．７
３，７４．７８・・・導管、 １４　１６・・・貫通口、 １８・・・材料排出口、 １９・・・矢印、 ２０．６８・・・混合貯槽、 ２２．７０・・・ポンプ、 ２９・・・制御弁、 ３０．６６・・・電磁弁、 ４１．５９．６２．７６・・・温度検出器、４２・・・
温度制御器、 ４３・・・冷却ステージ、 ４４・・・加熱ステージ、 ４５・・・加熱ステップ、 ４７・・・加熱室、 ４８・・・熱交換面、 ４９・・・汚れ濾過器、 ５０．５３，６７．７９．８１・・・手動仕切弁、５１
・・・充填弁、 ５４．５５・・・水放出弁、 ５６．７１・・・逆止弁、 ５７・・・マノメータ、 ５８．７５・・・加熱装置、 ６０．７７・・・接触サーモメータ、 ６１・・・安全圧力開閉器、 ６３・・・表示部、 ６５・・・通過量調整弁、 ８０・・・戻し導管。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、材料室とこの材料室中に混合・攪拌部材を装備した
   少なくとも一個の冷却ステージとを具備し、材料が熱交
   換によって冷却ステージの熱交換面で冷却循環路に繋が
   っている冷却媒体によって冷却され、次いで加熱ステー
   ジ（４４）に導入され、この材料がテンパー循環路に繋
   がるテンパー媒体によって加熱ステージ（４４）の熱交
   換面（４８）で熱交換して再び温められるカカオバター
   及び類似な油脂材料、特にチョコレート材料のテンパー
   装置において、加熱ステージ（４４）の熱交換面（４８
   ）を一定に調節した温度にするため、加熱ステージの熱
   交換面（４８）は冷却ステージ（４３）と加熱ステージ
   （４４）の熱交換面の加算面積の少なくとも４０％、主
   に５０％であることを特徴とするテンパー装置。 ２、加熱ステージ（４４）のテンパー媒体側には、テン
   パー媒体の温度、従って加熱ステージ（４４）の熱交換
   面（４８）の温度を一定に維持するため温度検出器（８
   ７）を装備してあることを特徴とする請求項１記載のテ
   ンパー装置。 ３、加熱ステージ（４４）のテンパー循環路は、渦状の
   流れ状態を得るために形成してあり、加熱ステージ（４
   ４）の材料室（４６）中で駆動される混合・攪拌部材は
   、材料の強力な混合と攪拌をするために装備してあるこ
   とを特徴とする請求項１又は２記載のテンパー装置。 ４、冷却ステージ（４３）にも、渦状の流れ状態を得る
   ための冷却循環路が形成してあることを特徴とする請求
   項３記載のテンパー装置。 ５、冷却ステージ（４３）の材料室（８）と加熱ステー
   ジ（４４）の材料室（４６）には、類似又は同じに構成
   した混合・攪拌部材が装備してあることを特徴とする請
   求項３又は４記載のテンパー装置。 ６、冷却ステージ（４３）の材料室（８）と加熱ステー
   ジ（４４）の材料室（４６）には、同じ漏出面とそれ以
   外に同じ幾何学条件があり、材料に対して同じ滞留時間
   にしてあることを特徴とする請求項５記載のテンパー装
   置。