Schokolade, Bild: Adobe Stock/digieye

Bei der Herstellung von Schokolade kommt es auf die richtigen Temperaturen an. Bild: Adobe Stock/digieye

Jeder kennt sie, jeder mag sie – die Schokolade. Schon beim Erwähnen dieses Wortes läuft Vielen das Wasser im Munde zusammen. Aber die Wenigsten wissen etwas über den sensiblen Prozess der Herstellung von der Kakaobohne bis zu den fertigen, in geschmackkonservierende Alufolie gehüllten und meist bunt verpackten Tafeln. In Köln, in Sichtweite des Doms auf einer kleinen Insel am Ufer des Rheins gelegen, demonstriert hautnah und anschaulich ein Schokoladenmuseum diesen Erschaffungsweg. Höhepunkt ist dabei die vollständig automatische Produktion in einer Mini-Fertigungsstraße von der Kakaobohne bis zur genussbereiten Tafel. 80.000 Täfelchen täglich werden hier sechs Tage die Woche erzeugt, beobachtet durch Besucherströme. Eine Störung dieses automatisierten Ablaufs hätte unschöne Folgen. Seit Juli 2006 unterstützt IFM Electronic aus Essen mit moderner Sensorik dieses außergewöhnliche Museum. Neben Temperatursensoren unterstützen Schwingungs-, Zylinder- und Drucksensoren des Anbieters den empfindlichen Vorgang.

Auf die genaue Temperatur kommt es an!

Verpackmaschine, Bild: IFM
Beim Verpacken darf es nicht zu warm sein, sonst wird ein Alarm ausgelöst. Bild: IFM

Nach der Vorverarbeitung, dem Rösten und Mahlen, wird die braune Schokoladenmasse in einem dreiwandigen Vorratstank zwischengelagert. Über eine doppelwandige, mit einer Begleitheizung ausgestattete Rohrleitung wird die flüssige Schokoladenmasse zur Weiterverarbeitung gepumpt. Die Temperatur im Heizwasserkreislauf der Begleitheizung, welche die optimale Fließfähigkeit sicherstellt, muss konstant bei 50 bis 51 Grad Celsius liegen. Falls die Temperierung nicht genauestens stimmt, kristallisiert die Schokoladenmasse und verstopft die Rohre.

Daraufhin muss die gesamte Produktion gestoppt und der betroffene Teil des Systems komplett gereinigt werden. Es entstehen nicht unerhebliche Kosten, denn dieser Vorgang ist aufwendig und zeitintensiv. Hier leisten die Temperatursensoren der Baureihe TN wertvolle Dienste. Sie überwachen präzise die Temperatur des Heizkreislaufs.

So funktionieren die Sensoren

Schaltschrank, Bild: IFM
Alle erfassten Temperaturen werden nicht nur vor Ort, sondern auch zentral in einem Schaltschrank zur Kontrolle angezeigt, um bei diesem empfindlichen Produktionsprozess sofort zu reagieren. Bild: IFM

Die Temperatursensoren der basieren auf einem Pt-100- oder Pt-1000-Widerstandselement. Dieses wandelt die Messgröße Temperatur durch Widerstandsänderung in ein elektrisches Analogsignal um. Ein Mikroprozessor steuert die Auswertung des elektrischen Signals. Die aktuelle Systemtemperatur wird mittels LED-Display direkt an der Auswerteelektronik angezeigt. Mit Hilfe der Programmiertasten kann der Bediener die Werte für die Schaltpunkte, Hysterese und Messfenster auch ohne anliegende Systemtemperatur einstellen. Das vereinfacht Installation und Inbetriebnahme.

Die Temperiermaschine

Sensoren der Baureihe TN. Bild: IFM
Die Temperatur der Schokoladenmasse muss bei 50 bis 51 Grad liegen, damit sie nicht die Rohre verstopft. Das Museum verwendet in diesem Fall Sensoren der Baureihe TN. Bild: IFM

Von den Vorratstanks wird die Schokoladenmasse zur Temperiermaschine gepumpt. Eine Temperiermaschine besteht aus mehreren Wärmekammern. Durch diese Kammern wird die Schokolade von unten nach oben gepumpt. Sie durchlaufen dabei eine genau festgelegte Temperaturkurve.

Die Temperaturen sind rezepturabhängig und werden von der Temperiermaschine auf ein zehntel Grad genau gesteuert. Durch das Temperieren wird sichergestellt, dass die Schokolade nach der Endverarbeitung einen seidigen Glanz und einen knackigen Bruch hat. Diese genaue Temperatur wird von einem TN2531 überwacht, der Alarm schlägt, wenn sie um 0,5 Grad abweicht.

Erst warm, dann kalt – gießen und verpacken

Der nächste Produktionsschritt ist das Gießen der flüssigen aromatisch duftenden Schokolade in die entsprechenden Tafelformen. Hier wird die in den Formen befindliche Masse mit Kühlwasser auf sechs bis neun Grad Celsius gekühlt.

Diese Temperatur ist erforderlich, damit die gegossenen Tafeln aus ihren Formen durch rhythmisches Rütteln gelöst werden können. Der hier eingesetzte Temperatursensor TN2531 besitzt eine Einbaulänge von 45 Millimeter bei einem Durchmesser von 8,2 Millimeter. Er ist robust und zeichnet sich durch die Druckfestigkeit von bis zu 300 bar aus. Der Messbereich beträgt -40 bis 150 Grad Celsius. Unterhalb der Vor-Ort-Anzeige befinden sich versenkte Einstelltasten. So ist ein versehentliches Verstellen so gut wie ausgeschlossen.

Anschließend erfolgt die Verpackung. Auch hier müssen bestimmte Temperaturen eingehalten werden, denn es existiert nur ein enges Zeitfenster. Dieses wird ständig kürzer, je höher die Außentemperatur steigt. Die kritische Lufttemperatur beträgt 22 bis 23 Grad Celsius. Steigt die Umgebungstemperatur im durch Plexiglasscheiben abgeschirmten Produktionsbereich über diesen Grenzwert – zum Beispiel durch viele Besucher, denn jeder Mensch strahlt Wärme ab – wird Alarm ausgelöst und eine Hupe ertönt. Ein Temperatursensor der Bauart TN leistet auch an dieser Stelle Dienste. do

 

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