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Verfahren zur Gewinnung der Aromastoffe aus geröstetem Kaffee.
Es ist bereits bekannt, dass man, um die Aromastoffe des gerösteten Kaffees zu gewinnen, denselben im Vakuum erhitzt. Die sich dabei verflüchtigenden Aromastoffe wurden in Vorlagen aufgefangen, die man in der üblichen Weise mit Eis oder auf # 20 C, also mit Eiskochsalzmischung, kühlte. Eine Notwendigkeit, bessere Kühlmittel anzuwenden, lag nach den früheren Erfahrungen über die Natur des Kaffee-Aromas nicht vor, denn man hielt den für das Kaffeearoma wesentlichen Riechstoff für relativ schwerflüchtig.
Neue umfangreiche Untersuchungen zeigten aber, dass diese Auffassung nicht stimmt.
Das Kaffeearoma ist nicht einheitlich, sondern ein Gemisch, von dem wesentliche Bestandteile, z. B. aliphatische o-Diketone, wie das Diazetyl, aliphatische Aldehyde, wie Azetaldehyd und Methyläthylazetaldehyd, viel leichter flüssig-sind, als dass sie nach der früheren Arbeitsweise hätten gewonnen werden können.
Erst wenn man zum Abkühlen der ausgetriebenen Aromastoffe tiefere Temperaturen anwendet, so gelingt es, diese wertvollen flüchtigen Produkte zu kondensieren und schon bei - 250 C ist die Kondensation eine vollkommenere als bei - 200 C. Die. Resultate werden jedoch günstiger, wenn noch tiefere Temperaturen, zweckmässig von - 80 und - 1800 C zum Verdichten der Aromastoffe angewandt werden.
Beim Erhitzen des gerösteten Kaffees im Vakuum entweichen die Aromastoffe mit
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wird natürlich in der ersten mit Eis gekühlten Vorlage kondensiert, während die flüchtigeren Aromastoffe grösstenteils in die weit stärker gekühlten Vorlagen übergehen und dort zurück- gehalten werden. Durch Zusammenmischen sämtlicher Kondensate kann dann ein Produkt gewonnen werden, das völlig dem Kaffeearoma gleicht, da es alle Bestandteile desselben enthält. Diese Wirkung war mit der früheren Arbeitsweise nicht zu erreichen, da hiebei die leichtflüchtigen Bestandteile, die für das Aroma wesentlich sind, verloren gingen.
Zur völligen Austreibung der Aromastoffe aus geröstetem Kaffee können während des Evakuierens geringe Mengen Wasserdampf eingeleitet werden, auch kann man in die Destillationsanlage Wasser unter geeigneter Durchmischung zuführen. Es ist aber auch möglich, so vorzugehen, dass man vor-dem Erhitzen den Kaffee etwas befeuchtet, ihm also beispielsweise 1-5"/o Wasser zusetzt. Wird dieser feuchte Kaffee im Vakuum erhitzt, so werden die Aromastoffe abgetrieben und können in den gekühlten Vorlagen aufgefangen werden.
Aber auch hier muss zur vollständigen Kondensation der leichtflüchtigen Aromastoffe wieder stärker gekühlt werden als nach den früheren Angaben, es müssen also Kühlvorlagen, die auf und darunter abgekühlt sind, vorgeschaltet werden.
Schliesslich ist es auch möglich, so vorzugehen, dass man nach dem Abtreiben der ersten, leichtflüchtigen Aromastoffe im Vakuum den nun völlig getrockneten Kaffee von neuem
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Die Höhe der Temperatur, auf die der geröstete Kaffee erhitzt werden muss, um die Aromastoffe zu entfernen, richtet sich nach dem Vakuum. Ausbeute und Qualität der Aromastoffe sind bei dem Arbeiten bei tiefer Temperatur und gutem Vakuum besonders günstig. Wenn beispielsweise ein Vakuum von 2-5 111m in der Apparatur herrscht, genügt ein Erhitzen auf 100-110 C, um die Aromastoffe abzudestillieren.
Die weitere Isolierung der in den Kühlvorlagen kondensierten Aromastoffe ist leicht durchzuführen, z. B. lassen sie sich von dem Wasser durcll Abheben trennen, besser werden sie in geringen Mengen von Lösungsmitteln, wie Äther, Benzol, Petroläther, Chloroform, Methylchlorid, Äthylchlorid aufgenommen und dann erst von dem Wasser abgetrennt. Dabei lassen sich für das Aroma schädliche Beimengungen auf physikalischem oder chemischem Wege abscheiden, z. B. werden durch öfteres Schütteln mit Wasser oder durch Behandeln
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Geruch beeinträchtigen und auch beim Stehen zerstörend auf das Kaffeearoma einwirken.
Die Aromastoffe können auch in bekannter Weise durch Aufnehmen in Fetten oder Ölen von dem Wasser abgeschieden werden. Die mit dem Aromastoff imprägnierten Fette und Öle können dann sofort für die später angegebenen Zwecke Verwendung finden.
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Weiter ist es möglich, zur Isolierung der Aromastoffe derart vorzugehen, dass man das Gemisch derselben mit Wasser destilliert, eventuell unter Durchleiten von Wasserdampf, wobei
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densation der flüchtigen Teile gut gekühlte Vorlagen vorgelegt werden. Nach dieser erneuten Destillation lässt sich das Aroma, das als gelbes Öl auf dem Wasser schwimmt. entweder leicht direkt abtrennen oder es kann nach Zusatz von Lösungsmitteln, Fetten oder Ölen abgeschieden werden.
Man kann auch beide Verfahren kombinieren und nur die leichtflüchtigen Aromastoffe mit Wasserdampf eventuell im Vakuum übertreiben und in gekühlten Vorlagen auffangen, die schwerflüchtigen in Lösungsmitteln oder Fetten oder Ölen aufnehmen und so von dem Wasser trennen.
Die nach dem einen oder anderen Verfahren erhaltenen Aromastoffe stellen, je nach der Art der Darstellung ein gelbliches bis hraun gefärbtes Öl dar, das sehr intensiv nach gerösteten Kaffee riecht. Die Aromastoffe werden in bekannter Weise entweder rein oder nach Vermischen mit organischen Lösungsmitteln festen oder flüssigen Nahrungs- und Genussmitteln zugesetzt, um diesen das Aroma des gebrannten Kaffees zn verleihen. Dazu können auch die Kondensate samt dem Wasser ohne vorherige Trennung angewandt werden. Endlich
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Genussmitteln zugesetzt werden.
Beispiel :
In einem mit einem Rührwerk versehenen zylindrischen Vakuumkessel, der derart elektrisch erhitzt werden kann, dass die Innentemperatur bis auf j 0 genan zn regeln ist, werden 80-100 kg gemahlener. gerösteter Kaffee eingebracht. Dann werden einige Kiihlvorlagen vorgeschaltet, deren erste auf 0", eine oder weitere auf-20', schliesslich weitere (z. B. mittels flüssiger Luft) auf-80 und-180 C abgekühlt werden. Der Apparat wird dann mit einer Hochvakuumpumpe evakuiert und die Heizung eingeschaltet. Bei etwa 60-80 destilliert bei einem Vakuum von 20 mu der Hauptteil des Wassers und ein grosser Teil der Aromastoffe über, die in den Kühlvorlagen kondensiert werden.
Nachdem die Hauptdestillation beendet ist. wird auf 100-105''C erhitzt. Das Vakuum erhöht sich schliesslich auf 2-3 111111.
Die Gesamtdestillation dauert in der Regel 7-8 Stunden. Während des ganzen Prozesses wird das Kaffeepulver durch das Rührwerk, das mit einer Stopfbüchse gut abgedichtet sein muss, ab und zu durchgerührt.
Nach Beendigung der Destillation hat das Kaffeepulver seine Aromastoffe fast völlig ver- loren, dieselben sind in den Vorlagen kondensiert, u. zw. haben sich in den ersten auf 00 und #20 C gekühlten Vorlagen neben geringen Mengen Koffein und höhersiedenden Teilen, hauptsächlich Wasser und. schwerflüchtige Aromastoffe kondensiert, während in den weiteren auf-80"und-180"C gekiihlten Vorlagen gerade die für das Zustandekommen des feinen Aromas wertvollen, leichtflüchtigen Substanzen sieh befinden. Der Inhalt sämtlicher Vorlagen kann. vereinigt, direkt verwendet werden.
Günstiger ist es, die leichtflüchtigen Anteile durch nochmalige Destillation im Vakuum abzutrennen, wobei zur völligen Kondensation wieder stark abgekühlt werden muss. z. B. auf #80 oder # 180 C.
Das. Aroma schwimmt als gelbes Öl auf der wässerigen Schicht und lässt sich von derselben durch Abheben trennen. Es kann aber auch in organischen Lösungsmitteln aufgenommen werden. Die schwerflüchtigen Aromastoffe werden ebenfalls in organischen Lösungsmitteln gelöst und so von dem Wasser getrennt und die Petrolätherlnsungen vereinigt.
PATENT-ANSPRÜCHE :
1. Verfahren zur Gewinnung der Aromastoffe aus gerösteten Kaffee durch Erhitzen desselben im Vakuum und Kondensation der entweichenden Aromastoffe durch Kühlung, dadurch gekennzeichnet, dass die Kondensation der ausgetriebenen Aromastoffe bei einer Temperatur
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erfolgt.