Magazin | 23.03.2007
Klaus-Dieter Linsmeier ist Redakteur bei "Spektrum der Wissenschaft". Der Autor dankt der Fraunhofer-Allianz Rapid Prototyping und dem Infozentrum Schokolade des Süßwarenverbands.Diesen Artikel …
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1. Laserkühlverfahren von Schokoladenschmelzen
20.04.2007, Bernd SchäferZum Beitrag über das Rabbit Prototyping möchte ich noch eine wichtige, aktuelle Ergänzung beitragen. Anfang des Monats wurde mir unter der Nummer DE4201042007A für das von mir entwickelte Laserkühlverfahren von Schokoladenschmelzen Patentschutz erteilt. Dies ermöglicht mir nun, das Verfahren in der Öffentlichkeit zu diskutieren.
Der bedeutende Vorteil meines Verfahrens liegt darin, dass zur Entwicklung von Sonderformen oder Prototypen keine Schokoladengußformen mehr herzustellen sind. Damit entfällt die in Ihrem Artikel beschriebene Befüllung der Form mit flüssiger Schokolade und die anschließende Drehung und Kühlung der Form.
Zum Herstellen einer beliebigen Schokoladenform wird eine spezielle SchoLaCool (von Schokoladen Laser Cooling) Maschine mit handelsüblicher Schokolade befüllt, je nach Wunsch können dabei verschiedene Kakao-Gehalte von 40-80% eingesetzt werden. An einer Ausweitung des Verfahrens auf Schkolade mit Nüssen, Rosinen oder ähnlichen Füllstoffen arbeite ich derzeit noch, erste Ergebnisse sind jedoch ermutigend. Die Schokolade wird in einem Trog innerhalb des SchoLaCool aufgeschmolzen.
Mit Hilfe eines Kapillarviskosimeters wird die Zähigkeit der Schokoladenschmelze in Abhängigkeit von der Temperatur überwacht. Der technisch am schwierigsten umzusetzende Teil der Anlage ist die Thermostatisierung der Schokolade auf eine Temperatur von 0,1 mK oberhalb des Tropfpunktes.
Das Herzstück des SchoLaCools ist ein neuartiger Laser. Als aktives Medium dient ein superkritisches Fluid aus Kaliummethanolat (CH2OK).
Als optische Pumpe wird eine druckverbreiterte He* He Lichtquelle eingesetzt. Das emittierte Licht des Lasers ist genau mit einer Absorptionslücke der Schokoladenschmelze bei einer Wellenzahl von 1746 cm-1 identisch. Daher kann die Strahlung die Schokoladenschmelze ungehindert durchdringen. An der Phasengrenze an der Oberseite der Schokoladenschmelze erfährt der Laserstrahl jedoch einen Phasensprung.
Dadurch entstehen an der Oberfläche stehende elektromagnetische Felder.
In diesen werden die Moleküle der Schokoladenschmelze erheblich retardiert und die Schokolade verfestigt sich durch den Entzug von kinetischer Energie aus der Brownschen Molekularbewegung. Dies ist etwa mit der inversen Wirkung eines Mikrowellenofens zu vergleichen.
Die Schokoladenform wächst bei diesem Verfahren langsam aus der Schmelze nach oben heraus. Ein Hase wird also "über Kopf" gefertigt. Die unterste Schokoladenschicht im Bereich der Hasenfüße wird an eine Kunststoffplatte "angekühlt", die zu Beginn des Prozesses gerade eben die Schokoladenschmelze berührt. Diese Platte wird nach Belichtung jeweils einer Schokoladenschicht ein kleines Stück aus der Shokoladenschmelze empor gehoben. So entsteht - Schicht für Schicht - direkt aus CAD-Daten eine nahezu beliebige Schokoladen form. Soll eine Hohlform erstellt werden, können dank der hohen Ortsauflösung des Verfahrens im Fußbereich der Form luftdurchlässige Nanoröhren erzeugt werden, die die Entleerung der Form von flüssiger Schokolade sicherstellen wenn das Produkt aus der Schokoladenschmelze angehoben wird. Wegen der geringen Größe sind diese Röhren mit bloßem Auge nicht sichtbar.
Ich hoffe, die obigen Ausführungen stießen bei Ihnen auf Interesse.
Herrn Linsmeier danke ich für die gelungene Darstellung klassischer Rabbit Prototyping-Verfahren. Das Thema ist ja doch sehr speziell und nur für einen begrenzten Personenkreis von Interesse. Daran wird auch der SchoLaCool so schnell nichts ändern: Der hohe Systempreis macht ihn derzeit für kleinere und mittlere Konditoreien noch unerschwinglich.