Fachthema

Zutaten exakt dosieren

Rezeptsicherheit durch moderne Technik: Mehl und weitere Zutaten werden automatisch bereitgestellt, für genaues Abarbeiten sorgt die Programmsteuerung von Tischwaagen

Von Hans Stumpf

Vor rund 40 Jahren haben Mehlsilos Einzug in die Handwerksbackstuben gehalten – Arbeitserleichterung war damals das große Ziel der Investitionen: Das Mehl musste nicht mehr aufwändig per Sack bis in die Backstube getragen werden, sondern wurde automatisch bis in die Mehlwaage über die Knetkessel gefördert.

Heute kann der Bereich rund um die Knetmaschinen ganz anders aussehen: Viele Rohre führen zu den Knetern, nur noch wenige Zutaten müssen von Hand verwogen werden. Die Teige werden – auch mit Blick auf Langzeitführungen – mit eiskaltem Wasser oder Scherbeneis gekühlt. Immer mit dem Ziel, eine hohe Qualität zu erreichen, verbunden mit der rationellen Herstellung. Gesteuert und verwaltet werden diese Vorgänge über Touch-Screen-Bildschirme.

Mehl-Siloanlagen

In der Regel werden heute Silos in Elementbauweise gebaut. Dies garantiert, dass die vorhandenen Räumlichkeiten bestens genutzt werden können. Zudem können die Teile durch normale Raumtüren in den Siloraum eingebracht werden. Tassold bietet beispielsweise Innensilos mit Grundflächen von 1 x 1 bis 3 x 3 Meter an, die Höhe kann individuell bestimmt werden. Verwendet wird bei Tassold Aluminium oder Edelstahl. Beim Vergleich von Angeboten sollte die Wandstärke der Silos genau beachtet werden. Auf dem Markt sind sehr unterschiedliche Wandstärken. Hinzu kommt, dass Konstruktion und Verarbeitung der Silos stimmen muss. Die Verbindung der Elemente und die Versteifungskonstruktion der Silos sind zu beachten, denn dies hat Auswirkungen auf die Haltbarkeit der Silos.

Die genannten Faktoren kommen auch zum Tragen bei der Befüllung der Silos. Denn von ihnen hängt ab, mit welchem Druck die Silos befüllt werden können und wie lange dies dann dauert. In der Regel wird mit einem Druck von 0,8 bis 1,2 bar befüllt. Da Mehlstaub ein hochexplosives Gemisch bilden kann, müssen Siloanlagen nach strengen Richtlinien (ATEX) gebaut und abgenommen werden.

Dabei ist es unerheblich, ob das Silo als Innensilo oder als Außensilo gebaut wird. Für Innensilos spricht, dass sie witterungsgeschützt innerhalb des Gebäudes platziert werden. Das ist natürlich gleichzeitig auch ein Nachteil, da so teurer und oft dringend benötigter Raum belegt wird. Allerdings müssen Silos nicht direkt im Umfeld der Teigmacherei aufgestellt werden. Durch Rohrleitungen wird das Mehl vom Silo bis zur Mehlwaage über den Knetern gefördert.

Die Mehlförderung kann mittels Luftdruck oder durch Spiralförderung erfolgen. Letzteres wird zum Beispiel von der Firma Spiromatic angeboten. In die Förderleitung sind mehrere Spiralförderer integriert, die das Mehl durch die Rohre drücken. Von Vorteil ist, dass sehr genau dosiert werden kann, dass das Mehl sehr schnell vorhanden ist und der Vorgang sehr leise ist. Nachteil: Wird mal länger nicht produziert, verbleibt Mehl in den Rohren und kann für hygienische Probleme sorgen.

Die Silos von Spiromatic im Innenbereich sind innen aufwendig beschichtet, um das Mehl sanft zum Spiralförderer fließen zu lassen. Für den Außenbereich werden Silos aus Glasfaserkarbonat angeboten, das stabil und witterungsbeständig ist. Denn ein Außensilo erspart den Raum im Gebäude, ist aber dem Wetter ausgesetzt. Deshalb müssen Außensilos gut isoliert sein.

Steuerungssysteme

Richtig automatisiert wird die Zutatenbereitstellung erst mit einem Steuerungssystem. Heute sind Rezeptsteuerungen am Markt, die den gesamten Bereich der Zutatenbereitstellung abbilden und steuern können.

Manche Siloanlagenhersteller haben hier eigene Systeme entwickelt. Bei Tassold ist es „Tasback“. Die Steuerung ermöglicht ein kostengünstiges Einbinden bereits vorhandener Anlagenkomponenten wie Mehltransporteinrichtungen, Waagen, Wassermischer, Sauerteiganlagen und Kleinkomponentenverwiegesysteme. Dabei ist die Software so konzipiert, dass die Einbindung von bestehenden Warenwirtschaftssystemen zur Rezept- und Ergebnisübergabe möglich ist.

Einzelne Rohstoffe oder eine frei zusammenstellbare Anzahl verschiedener Rohstoffe können per Knopfdruck automatisch gefördert werden. Durch Einbuchung von Rohstoffmengen bei deren Anlieferung und durch die Verringerung um die entnommenen Mengen bei Einzelausträgen können aktuelle Stände von Siloinhalten ermittelt werden. Auf die Entwicklung von Steuerungssystemen – mit dem Namen Thorback Plus – konzentriert sich Aws aus Osterrönfeld. Als Unterschied zu anderen Anbietern bietet Aws nach eigenen Angaben bereits im Standardprogramm einen umfangreichen Lieferumfang. Hierzu gehört zum Beispiel, dass auch Kneter eingebunden werden können, die keine eigene Schnittstelle haben.

Mit der Funktion WasserDos ist es möglich, das Wasser durch eine feste Wasserleitung an den Kneter anzubinden. Im Langsamgang läuft dann das benötigte Wasser zu. Laut Aws sollen so „Temperaturnester“ in der Kneterschale verhindert werden. Gleichzeitig kann während der Wasserdosierung bereits der nächste Wiegeprozess ablaufen.

Das System ThorbackPlus Kondi ist für die Konditorei entwickelt worden. Hier steht eine Tischwaage im Mittelpunkt des Verwiegesystems. Wenn alle Rohstoffe verwogen und der Teig bzw. die Masse fertig sind, wird die Einwaage in die Formen/ Bleche ebenfalls über die Waage abgearbeitet. So ist sichergestellt, dass die konkrete Menge auch produziert wird.

Kleinkomponenten verwiegen

Die so genannten Klein- und Mittelkomponenten – von Salz bis zu Saaten – können ebenfalls in die automatische Zutatenverwiegung eingebunden werden. Der erste Schritt ist hier die Zutatenwaage, die mit der Rezeptsteuerung verbunden ist. Zutatenwaage und Rezeptsteuerung von Hb-Technik arbeiten zum Beispiel so, dass die nächste Zutat nur aufgerufen werden kann, wenn die aktuelle Zutat genau (Toleranzbereich einstellbar) abgewogen ist. Dies garantiert eine höchstmögliche Rezeptgenauigkeit und hilft die Reproduzierbarkeit der Teige zu erzielen.

Der nächste Schritt ist, auch diese Zutaten automatisch zu verwiegen. Dabei wird die Zutat aus Behältern automatisch entnommen und auf einer Bandwaage gewogen und gleich befördert. Tassold hat die Zutatenaufbereitung Multi Dos entwickelt. Dabei lagern die Zutaten in Edelstahlbehältern, die in der Größe auf die jeweiligen Anforderungen abgestimmt sind. Auch die Anzahl der Behälter ist individuell anpassbar. Die Austragung aus den Behältern erfolgt per Schneckensystem, die durch Rüttelmotoren unterstützt werden. Die Austragung der Zutaten erfolgt auf ein Verwiegeband, das mit einer Gewichtsgenauigkeit von 1 bis 3g arbeitet.

Bei Hb-Technik wurde für die Kleinkomponentenverwiegung die Compo-Anlagen entwickelt. Bei der Anlage Compo 3000 werden in 14 Edelstahlbehältern mit Schauglas bis je 60 Liter Zutaten gelagert. Über Vibrationsaustragung und Wiegeförderband werden die Zutaten verwogen und zur Schüssel gefördert. Hier können sie entnommen und dem Teig zugegeben werden. Alternativ ist auch eine pneumatische Förderung der Zutaten vom Ausgang der Compo-Anlage zum Kneter möglich.

Tisch-Zutatenwaagen

Zutatenwaage, Wassersteuerung und Silosteuerung in einem ist der RB-Rezeptmanager von Rb-Tech. Die hochpräzise Zutatenwaage zeigt alle eingegebenen Rezepte im Klartext und ermöglicht so ein genaues und fehlerfreies Abarbeiten. So kann von der Zutatenwaage aus die Rohstoffdosierung nach und nach automatisiert werden. Ist der computergesteuerte Wassermischer angebunden, wird nicht nur Zeit, sondern auch Wasser gespart. Auch die Siloanlage kann über den Rezeptmanager problemlos eingebunden und gesteuert werden.

Eine Komplettwaage für Rezepturen ist die Rezepta Libra von Gebert aus Niederwiesa. In dieser Funktion ist sie bestens geeignet für kleine bis mittlere Bäckereien sowie Konditoreien. Sie kann auch als Ergänzung zu bestehender Technik eingesetzt werden: Nachdem die jeweilige Rezeptur ausgewählt und die gewünschte Menge eingegeben ist, rechnet die Rezepta Libra die Zutatenmengen automatisch aus. Jede Zutat mit exakter Menge erscheint auf dem Bildschirm. Erst nachdem die richtige Menge erreicht ist, kann die nächste Zutat abgewogen werden. Zutatenabhängig erscheinen am Display gleich auch Verarbeitungshinweise.

Die Mengenangaben der Rezepta Libra können nach Benutzervorgaben für Stückzahlen, Anzahl der Bleche, Gewichtsgrößen oder nach persönlichen Rezepten erfolgen. Die Anbindung der Zutatenwaage erfolgt über ein Netzwerk oder per USB-Stick. Damit kann auch eine Datensicherung über den PC erfolgen.

Von Daxner kommt die Anlagensteuerung „Optidos“. Die Software ist so ausgelegt, dass am Bedienbildschirm nur sinngemäß zusammenhängende Informationen angezeigt werden. Eine Überlagerung verschiedener Bildbereiche – oft üblich bei grafischen Oberflächen – gibt es zugunsten der Übersichtlichkeit nicht. Grundbaustein der Anlagensteuerung ist die Tischwaage mit Touchscreen und kompletten PC. Von ihm aus können Wasserdosierung und Mehlwaage angesteuert werden. Das System ist Stück für Stück erweiterbar und kann mit weiteren Tischwaagen wie etwa für die Konditorei ausgestattet werden.

Teigkühlung

Das Führen von Teigen über die Kälteanlage und entsprechende Langzeitführungen stellen die Teigherstellung vor neue Herausforderungen. Nötig sind Teige, deren Temperatur geringer ist als bisher üblich. Nur so kann die gewünschte Qualität erzielt werden, die durch eine Langzeitführung erwartet wird. Hinzu kommt, dass im Bereich der Kälteanlagen Energie gespart werden kann, wenn die Teige bereits kühler eingebracht werden.

Neben der Art der Knetung hat vor allem die Temperatur der Zutaten Einfluss auf die Teigtemperatur. Der Hauptrohstoff Mehl lässt sich nur begrenzt gekühlt dosieren. In dieser Hinsicht kann Mehl für kleine Mengen – für spezielle Teige wie Croissants oder Laugengebäcke – durchaus im Kühlraum gelagert werden.

Bei Silos – insbesondere Außensilos – besteht allerdings auch die Gefahr, dass das Mehl im Sommer sehr warm verarbeitet wird. Eine entsprechende Isolierung bzw. Aufstellung der Silos im Schatten kann dies etwas verhindern. Allerdings kann durch das Mehl niemals die Teigtemperatur alleine gesteuert werden. Also muss die mengenmäßig zweitgrößte Zutat, das Wasser entsprechend temperiert werden.

Das Leitungswasser wird allerdings meist nur bis zu +10°C aus dem öffentlichen Leitungsnetz zur Verfügung gestellt. Lange Leitungen durch die Backstube sorgen dafür, dass es ungewollt erwärmt wird. Das Wasser muss also gekühlt werden. Die alternative Teigkühlung mit Trockeneis (Stickstoff) oder Kohlendioxid scheidet im Bäckerhandwerk vor allem wegen der Kosten aus.

Kältespeicher

Günstiger wird die Teigkühlung mit Eis-Wasserkühlgeräten. Die Geräte von Delta können das Wasser bei einer Einlauftemperatur von +15°C bis auf +2°C abkühlen. Je nach Gerätegröße stehen zwischen 150 und 350 Liter Eiswasser pro Stunde zur Verfügung. Beim neuen Delta Eis-Wasserkühlgerät DKS Top 300 erfolgt die Abkühlung in mehreren Leistungsstufen. Das Gerät ist einstellbar von Sommer- auf Winterbetrieb, um Energie einzusparen.

Neben diesen Durchlaufkühlgeräten bietet Delta Speicher-Kühlwasseranlagen. Die Kaltwasserspeicher schaffen so Leistungen von 100 und 2000 Litern pro Stunde. Das abgekühlte Wasser im Speicher erlaubt auch bei Spitzenabnahme eine konstant niedrige Wassertemperatur. Etwa die Hälfte des Speicherinhalts ist mit einer nahezu konstanten Temperatur sofort verfügbar.

Für die Druckspeicher verwendet werden Behälter mit Spezial-Emaillierung, die keinerlei Ablagerungen von Bakterien oder sonstigen Organismen auf der glasartigen Oberfläche zulassen. Die Kälteanlage ist für Serviceeinsätze frei zugänglich außen am Behälter. Außen ist der gesamte Behälter mit einer 55-mm-PU-Schaumschicht isoliert und mit Laminat beschichtet.

Eine nur geringe Standfläche – wobei das Gerät auch an der Wand oder in einer Nische befestigt werden kann – benötigen die Eiswasseranlagen des Typ L von Langheinz Kältetechnik. Wird kein Eiswasser aus dem Gerät entnommen, wird durch Gefrieren eine „Eisbank“ aufgebaut. Bei der folgenden Wasserentnahme wird dann im Durchlaufverfahren die Kälteenergie der „Eisbank“ auf das durchfließende Wasser übertragen. So steht ähnlich wie bei Scherbeneis eine hohe Abkühlleistung zur Verfügung. Theoretisch werden beim Abschmelzen von einem Kilogramm der „Eisbank“ etwa vier Liter Wasser um 20°C abgekühlt. Hinzu kommt die Kälteleistung der Maschine, die unmittelbar bei Entnahme des Eiswassers einsetzt. Einen schnellen Durchfluss garantieren Mehrfachverteiler des Wasserwärmetauschers. Die Geräte sind für einen Kühlwasserbedarf von bis zu 1000 Liter/Stunde lieferbar. So kann in Kombination mit dem Langheinz Wassermisch- und Dosiergerät die Wasserzufuhr rationell und sicher gemacht werden.

Scherbeneis

Eiswasser wird vor allem deshalb eingesetzt, weil es sehr genau dosiert werden kann. Es ist auch sehr gut in die automatische Dosierung einzubinden. Selbst wenn das Wasser nur über einen Wassermischer zugegeben wird, ist es einfacher, Zeit sparender und hygienisch sicherer als die Verwendung von Scherbeneis.

Trotzdem wird in vielen Betrieben Scherbeneis eingesetzt – oft auch in Kombination mit Eiswasseranlagen. Der Grund: Mit Eiswasser kann oft nicht die gewünscht niedrige Temperatur des Teiges erreicht werden. Scherbeneis hat den Vorteil, dass es eine höhere Abkühlleistung besitzt. Durch den Wechsel des Aggregatzustandes von fest zu flüssig gibt das Scherbeneis mehr Kälte an den Teig ab. Hinzu kommt, dass die Kühlleistung langsamer abgegeben wird. Bei Eiswasser wird sie sofort abgegeben.

Scherbeneis wird hergestellt, indem eine rotierende vertikale Walze stark abgekühlt wird. Darüber wird Frischwasser geführt und gefroren vom Rand abgeschabt. Wichtig ist dabei, dass die Eisscherben „trocken“ ausgefrieren, um ein Verkleben untereinander zu verhindern. Das würde das Dosieren wesentlich erschweren. Das so erzeugte Scherbeneis fällt dann in isolierte Lagerbehälter, aus denen es entnommen werden kann.

Ein Nachteil dieser Technik ist, dass das Scherbeneis von Hand gewogen werden muss. Hinzu kommt, dass es durch die Kombination von Feuchte und staubhaltiger Luft (Mehlstaub) leicht zu Verunreinigungen des Eises kommen kann.

Von Herstellerseite aus wurde mit verschiedenen Maßnahmen darauf reagiert: Der Hersteller Funk hat das international patentierte System Easy Clean entwickelt. Hier kann die hygienisch sensible Wasserwanne mit wenigen Handgriffen vollständig entnommen und problemlos gereinigt werden: Wasser ablassen, Deckel und Frontklappe öffnen, Eisrutsche entfernen und Spannhebel lösen. Laut Hersteller kann hier wertvolle Zeit gespart werden. Auf der anderen Seite wird so eine verlässliche, mechanische Reinigung des Eiserzeugers garantiert. Betriebe könnten so ihre Kosten reduzieren und zugleich die Abläufe in der Produktion optimieren. Um einen perfekten Korrosionsschutz zu gewährleisten, sind Wasserwanne und Seitenteile der Maschinen von Funk aus Edelstahl.

Neue Maschinengeneration

Mit einer neuen Eismaschinengeneration der Baureihe Hy-Gen setzt die Maja-Maschinenfabrik nach eigenen Angaben neue Maßstäbe im Hygienebereich von Scherbeneismaschinen. Mit wenigen Handgriffen kann die Verdampferwanne aus robustem Kunststoff herausgenommen und effektiv gereinigt werden. Außerdem ist das Maschineninnenleben frei von festen Einbauteilen, die eine gründliche Reinigung erschweren würden. Bereits seit sechs Jahren ist das patentierte Verdampfer-Selbstreinigungssystem in den Maja-Scherbeneisbereitern integriert. Auf Knopfdruck werden alle mit Wasser durchfluteten Teile des Eiserzeugers vollautomatisch gereinigt. Bei der neuen Hy-Gen-Linie kann ebenfalls über das optionale SCS-Modul vollautomatisch gereinigt werden.

Die ersten Eismaschinen für die Bäckerei mit dem natürlichen Kältemittel R 290 (Propan) bietet Neie-Kältemaschinen an. Als Vorteile nennt Jürgen Neie neben der Energieeinsparung den Umweltschutz. Das FCKW-freie Kältemittel ist ungiftig und besitzt weder ein Ozonabbaupotenzial, noch erzeugt es einen Treibhauseffekt.

Da sich Scherbeneis relativ schlecht in die automatische Zutatenverwiegung einbinden lässt, hat Hb-Technik ein neuartiges System entwickelt. Hb-ice ist eine Anlage, die automatisch dosierbares Eis herstellt. In einem doppelwandigen Behälter wird Sole gekühlt. Programmierte Rührintervalle verhindern ein Einfrieren der Anlage. So wird eine zähflüssige Eismasse erzeugt, deren Temperatur bei –3 bis –10°C liegt. Der Hersteller spricht darüber hinaus von bis zu 40 Prozent weniger Betriebskosten gegenüber herkömmlichen Systemen.

Über das Steuerungssystem Hb-backcontrol wird Hb-ice in die automatische Zutatenverwiegung eingebunden. Das österreichische Unternehmen nennt die niedrige Temperatur in Verbindung mit der guten Dosierbarkeit als wesentliche Vorteile von Hb-ice. Für kleinere Betriebe, die trotzdem die Vorteile der zähflüssigen Eismasse nutzen wollen, hat Hb-Technik inzwischen eine 200 Liter fassende Anlage gebaut, aus der die Eismasse manuell entnommen werden kann.