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Verfahren und Vorrichtung zur Eindämmung der Verflüchtigung von aromatischen oder anderen
Gasen, die aus einem Nahrungsmittel bei trockener oder nasser Erwärmung frei werden.
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Eindämmung der Verflüchtigung von aromatischen oder andern Gasen, die sich bei trockenem oder nassem Erwärmen eines für Genusszwecke herzurich- tenden Stoffes entwickeln. Solche Stoffe sind z. B. Kaffee, Obst, Obstschalen, Blüten, Blätter, Wurzeln, stärkemehlhaltige Körner oder Teige, überhaupt die meisten Stoffe, aus denen unter Erwärmung Speisen oder Getränke bereitet werden.
Das vorliegende Verfahren unterscheidet sich von bekannten ähnlichen Zweckes dadurch, dass dabei das Arbeitsgut nicht durchgerüttelt wird, sondern : abgesehen von den geringfügigen Verschiebungen aus den durch die Röstung oder Auslaugung verursachten strukturalen (innerkörperlichen) Veränderungen, in der ursprünglichen Verteilung gelagert bleibt, die entwickelten wertvollen Gase, mit denen eine ver- hältnismässig kleine Luftmenge angereichert wird, erst unter einem bestimmten Überdruck selbsttätig zu besonderer Verwertungsmöglichkeit aus dem Kreislauf ausgeschieden werden.
Auf der Zeichnung ist als Beispiel einer zur Durchführung des Verfahrens geeigneten Vorrichtung eine zur Erzeugung von Kaffeegetränk in Fig. 1 in der Draufsicht, Fig. 2 im Schnitt nach A-B, Fig. 3 im Teilschnitt nach C-D der Fig. 1 dargestellt. Die Fig. 4, 5,6 und 7 beziehen sich auf Einzelheiten und Fig. 8 zeigt schematisch eine für Backzwecke geeignete Vorrichtung.
Bei der Einrichtung nach Fig. 1, 2 und 3 zur Erzeugung von Kaffeegetränk besteht der zur Auf- nahme der gemahlenen Kaffeebohnen bestimmte Behälter a aus mehreren unten mit einem Sieb be- setzten Teilen 1, 11, 12, 13, die zwischen dem Bodenteil 2 und dem Deckel 3 durch Schraubenbolzen, die in gabelige Vorsprünge dieser Endteile eingreifen, aneinandergefügt werden. Der oberste Fassungsraum des Arbeitsgutbehälter 13 ist durch die Siebplatte 4 begrenzt. Den Deckel 3 durchzieht in der Richtung eines Durchmessers ein Kanal 5, der unten brausenförmig gelocht oder fein geschlitzt ist, oben durch den Stutzen 6 einen Auslauf hat, wenn die Kappe 7 den Stutzen nicht verschliesst und seitlich mit dem
Kreuzhahn 8 verbunden ist. Von letzterem zeigt Fig. 4 die Stellungen, wie sie vier Phasen des Verfahrens entsprechen.
Der Bodenteil 2 ist mittelbar durch den Hahn 9 mit dem Schraubengebläse 10 und dieses durch den Hahn 11 mit der Heizvorrichtung verbunden. Für diese kommt nicht nur unmittelbare oder mittelbare Erwärmung durch Verbrennung, sondern auch elektrischer Widerstand in Betracht, und für letztere Erwärmungsart sind in dem dargelegten Beispiel zylindrische Zellen 12, 121, 122, 123, 124, in die elektrische Heizkörper 13, 131, 132, 133, 134 eingebaut sind, so miteinander verbunden, dass sie von der durch sie hindurchgetriebenen gasförmigen oder tropfbaren Flüssigkeit in geschlängeltem Lauf durchströmt werden. In den zwei äussersten Zellen 12, 124 sind die Heizkörper so gestaltet, dass an ihnen ein
Thermometer 14 bzw. 141 Platz findet.
Auf einer Zelle 121 ist ein gleichbleibend belastetes oder auf ver- schiedenen Druck einstellbares Überdruckventil 15 angebracht. Die durch seitliche Stutzen ineinander- greifenden Heizzellen werden mittels der die Schleife 16 spannenden Schraube 17 dicht aneinander- gefügt.
Die Heizvorrichtung kann auch zur Erwärmung des Auslaugwassers dienen. Dieses wird durch die Leitung. M und den Hahn 19 in die Zelle 12 eingeführt und läuft von da geschlängelt durch die anderen
Zellen zum Hahn 8. Eine Abzweigung 20 der Leitung 18 geht durch den Hahn 21 und die Leitung 22 zu dem in den Bodenteil 2 des Arbeitsgutbehälters eingelassenen hohlkückigen Kreuzhahn 23. Derselbe mündet in den Bodenteil 2 unterhalb des gesichert gelagerten Filtertuches 24, wogegen die durch das
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Gebläse 10 eingeführte Luft oberhalb dieses Tuches durch den kammartig ausgeschnittenen Ring 2. 5 in den Arbeitsgutbehälter dringt. Der Ring 25 ist mit einer Siebplatte 26 bedeckt.
Ein Auslauf des Kreuzhahnes 23 führt durch das Rohr 27 in den Behälter 28, der entgegengesetzte Auslauf ist für einen Behälter ähnlicher Art (nicht gezeichnet) und der unterste für Ausströmung ins Freie bestimmt. 29 bedeutet einen Gassammelbehälter. Derselbe steht durch die Leitung 30 mit dem Arbeitsgutbehälter a, die Leitung 31 mit dem Gehäuse des Überdruckventils 15 und die Leitung 32 mit dem Getränkbehälter 28 in Verbindung. Diese Leitungen sind zur Absperrung der betreffenden Gefässe mit einem Hahn 33 bzw. 34 und 35 ausgestattet. Dem Auslauf aus dem Behälter 29 dient auch das Überdruckventil 36.
Die beschriebene Vorrichtung kommt für die Herstellung von Kaffeegetränk aus der grünen Kaffeebohne in folgender Weise zur Wirkung :
Die Schüttung entsprechend zerkleinerten Kaffees wird auf die einzelnen Fassungsräume im Behälter apassend verteilt, und nach Zusammenschluss dieser Teile werden die Hähne 23 und 33 geschlossen. der Stutzen 6 gegen aussen geöffnet, der Hahn 8 gemäss I der Fig. 4 eingestellt, in die Heizkörper 13
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die Kaffeeschichten im Behälter a, die Siebplatte 4, den Kanal 5 und den Stutzen 6 ins Freie geführt.
Dies geschieht so lange, bis aus dem Kaffee die für das Getränk schädlichen Gase ausgeschieden sind, was ausser durch den Geruchsinn, durch die Anzeige des Thermometers 14 zu ermitteln ist. Dann wird der Stutzen durch die Kappe 7 verschlossen, der Hahn 8 gemäss 11 der Fig. 4 eingestellt und die Erwär- mung der durch das Gebläse im Kreislauf geförderten Luft bis auf den für die Endrcstung gewünschten
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gelesen werden, und wenn, wie es vorteilhaft ist, die bezüglichen Teile des Behälters a aus Glasguss mit entsprechendem Metallgerippe bestehen, so kann der Röstvorgang auch durch die Färbung des Kaffees beurteilt werden.
Die durch die Erwärmung in der umlaufenden Luft bewirkte Spannungserhöhung kann nur bis zu dem Druck erfolgen, auf den das Ventil 15 bzw. 36 eingestellt ist, und die durch die letzteren entweichenden Gase können gesondert verwertet werden.
Nach beendeter Röstung werden die Hähne 9 und 11 geschlossen, der Hahn 33 geöffnet und durch den in die Zelle 12 führenden Hahn 19 ruckweise Wasser, fein verteilt durch die Löcher des Kanals 5 und das Sieb 4, auf den Kaffee gelassen. Dabei bleibt die Beheizung so lange ausgeschaltet, als die von der Röstung her aufgespeicherte Wärme für die Wassererwärmung ausreicht. Die Temperatur des in den Hahn 8 bei der Stellung 11 der Fig. 4 gelangenden Auslaugwassers kann durch das Thermometer festgestellt werden. Bei ruckweisem Wassereinlass soll der Behälter a für den einzelnen Auslaugvorgang fast zur Gänze mit Wasser gefüllt werden. Dabei entweicht die Luft aus dem Behälter a durch das Rohr 30 in den Gassammler 29. An einem z. T. gläsernen Arbeitsguthebälter ist der Wasserstand ohne weiteres erkennbar.
Die Füllung des Behälters kann z. B. auch durch die Einrichtung nach Fig. 6 angezeigt werden. Dabei ist an dem Deckel des Behälters ein gläserner Hut 37 angebracht, in den ein an einem Schwimmer 38 sitzender Stift 39 bei einem bestimmten Wasserstand sichtbar aufsteigt. Das Steigen des Schwimmers kann auch durch ein elektrisches Läutwerk angezeigt werden.
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gelassen, wobei aus diesem die Gase über den Behälter 29 (in der Leitung 32) an Stelle des ablaufenden Extraktes in den Behälter a ziehen. Der Ablauf des Extraktes kann an dem Behälter a oder mittelbar durch den Flüssigkeitsstandanzeiger 40 des Getränkbehälters 28 kontrolliert werden, und nachdem er erfolgt ist, wird der Hahn 23 abgesperrt und der Behälter a durch Öffnen des Hahnes 19 neuerlich mit Wasser gespeist.
Dies wird so oft wiederholt, wie es für die beste Auslaugung des Kaffees erwünscht ist.
Die einzelnen qualitativ verschiedenen Auszüge können, um zwei Getränkgattungen zu verschaffen, auf zwei Getränkbehälter aufgeteilt werden, in denen sie dann noch gut durchgemischt werden, was z. B. durch eine Pumpe geschehen kann, mit der dem Getränk auch etwa erwünschte andere Stoffe zugeführt werden können.
Das fertige Getränk wird aus dem Behälter 28 durch einen an der Leitung 41 angebrachten Hahn (nicht gezeichnet) abgelassen, wobei an Stelle des Getränkes Gase aus dem Behälter 29 treten. Das Getränk soll in kaltem Zustande zum Ablass kommen, und es empfiehlt sich deshalb, den Behälter 28 mit einer Kühlschlange zu versehen, die vorteilhaft mit dem für die Auslaugung bestimmten Wasser gespeist wird. Auch für den Gassammler 29ist eine besondere Kühlung (durch Schlangenrohr, Berieselung od. dgl.) angezeigt ; denn hiedurch erhöht sich der Wertgehalt des Auslaufes bei dem Überdruckventil 36. Für den Ablass des Bodensatzes aus dem Behälter 28 dient der Hahn 42.
Nach beendeter Auslaugung wird der Hahn 23 so eingestellt, dass durch ihn das durch den Hahn 21 und die Leitung 22 zuströmende Wasser in den Behälter a eindringt und aus diesem beim Aufstieg durch den Kaffee die Gase in den Behälter 29 abdrängt. Dieser Wasserzufluss wird nach Füllung des Behälters a durch Hahnabsperrung unterbunden. Er kann aber auch durch die in Fig. 5 gezeigte Einrichtung selbsttätig abgebrochen werden, wobei die Schwimmkugel 43 den Ausfluss aus der vor dem Hahn 33 anzuordnenden Kapsel 44 bei der Füllung mit Wasser absperrt. Nach Abdrängung der Gase des Behälters a
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werden die Hähne 33 und 19 geschlossen, der Hahn 23 für den Ablauf ins Freie eingestellt, der Behälter a zerlegt, gereinigt und neu beschickt.
Aus der Heizvorrichtung kann das Wasser durch den am Gebläse 10 angebrachten Hahn 45 ab- gelassen werden.
Bei dem geschilderten Verfahren vollzieht sich die Röstung, Auslaugung und Abzapfung unter
Abschluss der betreffenden Gefässe gegen die Aussenluft, so dass Verflüchtigung wertvoller Gase hint- angehalten wird.
Die Abtrennung des Deckels 3 von den zu ihm führenden Leitungen beim Zerlegen des Arbeits- gutbehälters lässt sich vermeiden durch die Anordnung gemäss Fig. 7, wobei der Deckel 31 entlang eines ihn durchdringenden und an ihm durch eine Stopfbüchse abgedichteten festliegenden Rohres 46, das unten als Brause ausgebildet ist und in welches die für den oberen Teil des Behälters a bestimmten Leitungen einmünden, verschiebbar ist.
Wenn zur Erwärmung des Anslaugwassers nicht die für den röstenden Luftstrom vorgesehene
Heizvorrichtung, sondern eine eigene dienen soll, so kann das Wasser von dem Hahn 21 nach dem Hahn 8 geleitet werden, wie in Fig. 1 strichpunktiert angedeutet ist. Dabei wäre der Hahn 8 gemäss III der
Fig. 4 einzustellen.
Bei Erwärmung des Auslaugwassers oder der Röstluft durch Feuergase wird als Verbrennungluft vorteilhaft die Luft der ersten Röstungsphase verwendet. Nicht nur, weil sie vorgewärmt ist, sondern auch wegen der in ihr enthaltenen brennbaren Kaffeegase..
Die Erwärmung kann durch eine zu schraubenförmigem Lauf um die Heizkörper zwingende Gestaltung der letzteren wesentlich erleichtert werden, und zur Ermittlung der für den Arbeitsprozess wichtigen Grenztemperaturen können Stoffe dienen, die bei dem betreffenden Wärmegrad zu schmelzen beginnen. Diese Stoffe werden in büchsen-oder napfartige von dem Arbeitsgutbehälter leicht zu erwärmende Gefässe untergebracht, wo ihr Schmelzen durch das Auge festgestellt oder auf elektrischem Wege angezeigt werden kann. Solehe Gefässe sind in Fig. 7 unter 47, 48 und 49 angedeutet. Davon ist ersteres 47 in den Deckel 31 dicht eingesetzt, und in dasselbe werden die beiden andern lose eingesteckt.
Diese können, nachdem sie die bezüglichen Wärmegrade ange7eigt haben, durch Vollkörper ersetzt werden, damit der für die nächsthöhere Temperatur bestimmte Stoff seine Höhenlage nicht verändert.
In der Einrichtung nach Fig. 8 zum Backen bedeuten 50, 501, 502, 503 die Backbleche, die von der durch ein Gebläse im Kreislauf. geförderten Luft gemäss den eingezeichneten Pfeilen umspült werden.
Anstatt ab-und auf-können die Backbleche natürlich auch seitlich ein-und ausgeschoben werden.
Es ist vorteilhaft, zwei Backöfen für solche Wechselwirkung zu vereinen, so dass ein einziges Gebläse die Luft jedes Ofens, wie auch die beider Öfen zusammen, zum Kreislauf fördern kann. In dem letzteren Fall würde die bei Beendigung des Backens in dem einen Ofen aufgespeicherte Wärme bis zum Wärmeausgleich an den zweiten frisch beschickten Ofen abgegeben werden können. Der Arbeitsgang wäre dabei so, dass während der Endbackung in dem einen Ofen der andere Ofen entleert und neu beschickt wird.
Zur Erlangung einer durchaus gleichmässigen Erwärmung des Arbeitsgutes empfiehlt es sich, das die Warmluft fördernde Gebläse für entgegengesetzte Drehrichtungen einzurichten, so dass in dem einen Fall die Warmluft von unten nach oben und in dem andern Fall von oben nach unten durch das Arbeitsgut zieht.
PATENT-ANSPRÜCHE :
1. Verfahren zur Eindämmung der Verflüchtigung von aromatischen oder andern Gasen, die aus einem Nahrungsmittel bei trockener oder nasser Erwärmung unter Zuhilfenahme eines heisse Gase im Kreislauf fÏrdernden Gebläses frei werden, dadurch gekennzeichnet, dass das Arbeitsgut während der Röstung und einer etwa nachfolgenden Auslaugung in der ursprünglichen Verteilung gelagert bleibt und die Gase, die durch die Erwärmung eine ein vorbestimmtes Mass übersteigende Spannung erlangen, selbsttätig für besondere Verwertungsmöglichkeit aus dem Kreislauf ausgeschieden werden.