Schnell und effizient mit einem "Schuss" – One-Shot-Verfahren erobert den Markt in der Schokoladenproduktion

Pralinen
Gefüllte Schokoladen und Schokoladenprodukte liegen voll im Trend: Nicht nur Pralinen überraschen durch ihr Inneres, sondern auch Tafeln, Riegel, Katzenzungen, Trüffel und zahlreiche Saisonartikel finden seit einigen Jahren bevorzugt mit Füllung ihren Platz im Einkaufswagen. Flüssig, halbfest oder fest kann die Füllung dabei sein, mit Alkohol oder ohne. Wie kommt die Füllung in das Produkt hinein? Traditionelle Verfahren wie die Formwende- oder Schleudertechnik und auch modernere Verfahren wie die Kaltformtechnologie verlaufen stets mehrstufig: Zunächst wird eine Hülse ausgeformt, in einem zweiten Schritt im Anschluss die Füllmasse eindosiert. Anschließend wird das Produkt gedeckelt. Zusätzlich kommen Kühlphasen hinzu.
  • Einstufig = effizient


    Doch es geht auch einstufig: Das One-Shot-Verfahren ermöglicht die Erzeugung gefüllter Schokoladenprodukte mit einem "Schuss". Durch konzentrische Düsen lassen sich gleichzeitig innen die Füllmasse und außen die flüssige Schokoladenmasse in eine oben offene Form dosieren. Dabei bewegt sich der Füllkopf nach oben aus der Form heraus. Damit eine geschlossene Hülle um die Füllung herum entsteht, läuft die Schokoladenmasse kurze Zeit länger als die Füllmasse. Sobald die Praline oder die gefüllte Schokolade im Kühltunnel abgekühlt worden ist und sich verfestigt hat, kann sie der Form entnommen werden. Der Form selbst sind dabei kaum Grenzen gesetzt.
    Zitat Bringezu

    Das Prinzip des One-Shot-Verfahrens wurde bereits 1930 erfunden; erste – rein mechanische – One-Shot-Anlagen gab es in den 50er Jahren. Jedoch lag der Hülsenanteil bei mehr als 60 % und die Hülse war sehr unregelmäßig. Dank elektronischer Steuerung und "intelligenter" Software ist die One-Shot-Technologie erst seit einigen Jahren auf dem Vormarsch. Sie ermöglicht eine Reduzierung des Hülsenanteils auf bis zu 20 %, eine sehr gleichmäßige Verteilung und insgesamt eine schnellere und effizientere Produktion, bei der nur die exakt benötigten Mengen dosiert werden und so Stoffrückläufe, deren Aufarbeitung und die damit verbundenen Materialverluste entfallen.
    Punktguss
    Da beim One-Shot-Verfahren allerdings zwei – im Regelfall völlig unterschiedliche – Massen flüssig miteinander in Kontakt kommen, ist der interne Stoffaustausch zwischen beiden Massen intensiver als bei mehrstufig hergestellten Produkten. Ist dadurch eine eingeschränkte Haltbarkeit zu erwarten? Vor der Durchführung des über den FEI koordinierten IGF-Projektes "Herstellung und Haltbarkeit gefüllter Schokoladen im One-Shot-Verfahren" (AiF 13435 BG) herrschte bezüglich dieser Fragestellung große Unsicherheit in der Süßwarenbranche.
    • Welche Zusammenhänge bestehen zwischen Produktionsparametern und der erzielbaren Haltbarkeit?
    • Kommt es zu einer schnelleren Fettmigration?
    • Ergibt sich eine erhöhte Fettreiftendenz?

    Das One-Shot-Prinzip
    Diese und weitere Fragen galt es zu klären, damit Schokoladeproduzenten fundierte Daten für eine Nutzung in der Praxis erhalten. Um ein sicheres Beherrschen des industriellen Verfahrensablaufs zu ermöglichen, war es Ziel des Forschungsprojektes, Einflussgrößen des One-Shot-Prozesses zu quantifizieren. Darüber hinaus sollten fundierte Aussagen zur Haltbarkeit der One-Shot-Produkte gewonnen werden.
  • Massenvergleiche


    Im Rahmen des Projektes wurden verschiedene Pralinen sowie längliche Riegel sowohl konventionell als auch im One-Shot-Verfahren hergestellt, untersucht und verglichen. Als Hülsenmassen kamen Halbbitterschokolade und Milchschokolade zum Einsatz, die mit Nougat-, Joghurt- und Pfefferminzmasse gefüllt wurden. Für die Bewertung von Viskositätseffekten wurde eine Nusscremefüllung in unterschiedlichem Ausmaß mit Haselnussöl aufgefettet. Die Lagerung erfolgte bei 20 und 23 °C.
    Fettreif wurde visuell beurteilt und entsprechend skaliert. Die Bewertung der Festigkeit von Pralinen- und Riegelhülsen erfolgte mit einer Nadelpenetrationsmethode bzw. im Texture-Analyser. Für Viskositätsmessungen stand eine Rheometer zur Verfügung. Die Quantifizierung der Fettmigration erfolgte über den Festfettgehalt, gemessen mittels gepulster Protonen-Kernresonanz (pNMR). Verfahrensparameter wie die Viskosität der verwendeten Massen, die Temperatur von Form und Kühltunnel und der zeitliche Ablauf des Kühlens wurden variiert.
    Gefüllter Schokoriegel
    Wie die Untersuchungen zeigten, unterscheiden sich Pralinen und gefüllte Schokoladenprodukte aus One-Shot und konventioneller Herstellung in wichtigen Eigenschaften. So sind frische One-Shot-Produkte weicher als Produkte aus konventioneller Produktion. Im Vergleich zeigen sie eine leicht höhere Resistenz gegen Fettreif. Während der One-Shot-Produktion hat das partielle Eindringen von Füllungsöl in die Schokoladenhülse offenbar eine zugleich erweichende und fettreifstabilisierende Wirkung. Insgesamt zeigt sich, dass One-Shot-Produkte unter Beachtung einer vergleichbaren Viskosität von Schokoladenmasse und Füllmasse ähnlich lagerstabil sind wie
    konventionell hergestellte Produkte.
    Zitat Schuster-Salas
  • Startschuss für 'Ein-Schuss'


    Das innovative One-Shot-Verfahren bietet, optimale Parameter vorausgesetzt, alle Chancen, auf wirtschaftlichem Weg hochwertige und haltbare Pralinen und gefüllte Schokoladenprodukte zu erzeugen. Diese wichtigste Erkenntnis aus dem 2005 abgeschlossenen Forschungsprojekt war zugleich ein Startschuss für zahlreiche Unternehmen, in die One-Shot-Technologie zu investieren. Besonders bei der Entwicklung und Einführung von neuen Produkten steigen immer mehr Schokoladenhersteller auf die innovative Technologie um.
    Vor allem für kleine und mittelständische Unternehmen, die in kleineren Chargen produzieren und in der Regel weniger Platz zur Verfügung haben, ist das zeit- und energieeffizientere – und damit auch kostengünstigere – One-Shot-Verfahren eine hochinteressante Alternative zu herkömmlichen Verfahren.
  • Projektbeteiligte


    Forschungsstellen:
    • Technische Universität Dresden, Institut für Lebensmittel- und Bioverfahrenstechnik (https://www.fei-bonn.de/fei-netzwerk/forschungsinstitute/i-tu-dresden-bioverfahren)
    • Fraunhofer-Institut für Verfahrenstechnik und Verpackung (IVV), Freising (https://www.fei-bonn.de/fei-netzwerk/forschungsinstitute/fraunhofer-institut-fuer-verfahrenstechnik-und-verpackung-ivv-.45995-40622-43976.institut)

    Industriegruppe:
    • Bundesverband der Deutschen Süßwarenindustrie e.V., Bonn

    (Stand: Februar 2011)



Forschungsvorhaben AiF 13435 BG "Herstellung und Haltbarkeit gefüllter Schokoladen im One-Shot-Verfahren" (https://www.fei-bonn.de/gefoerderte-projekte/projektdatenbank/aif-13435-bg.projekt)

... ein Projekt der Industriellen Gemeinschaftsforschung (IGF)

Förderhinweis