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Verfahren zur Herstellung von pulverisierten Genussmitteln bzw. Extrakten aus Kaffee, Tee, Drogen od. dgl. durch Kaltextraktion und
Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens
Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zur Herstellung von pulverisierten Genussmitteln bzw.
Extrakten aus Kaffee, Tee, Drogen od. dgl. durch Kaltextraktion und eine Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens.
Es ist bekannt, bei Soxhlet-Verfahren eine grössere Menge des zu extrahierenden Gutes mit geringen Flüssigkeitsmengen zu extrahieren. Dabei ist auch das Extrahieren im Vakuum bei niedrigen Temperaturen vorgeschlagen.
Zwischen einem Soxhlet-Verfahren und der vorliegenden Erfindung bestehen aber grundlegende Unterschiede. Extraktionen im Soxhlet-Apparat unter Vakuum sind mit unpolaren und polaren Lösungsmitteln nicht möglich, da die stark sickernde Extraktionsflüssigkeit, wenn sie mit Extrakt angereichert ist, so stark schäumt, dass der Schaum und damit die mit Extraktionsgut angereicherte Extraktionsflüssigkeit in den Extraktor steigt. Dann extrahiert man nicht mehr mit frischen Extraktionsmitteln, sondern mit Extrakt. Damit besteht zwischen zu extrahierender Substanz und dem Extraktionsmittel kein oder ein sehr kleines Konzentrationsgefälle. Die Extraktion hört frühzeitig auf. Quantitative Extraktion ist unmöglich.
Demgegenüber besteht die Erfindung darin, dass die Extraktion in einem Vakuum-Umlauf-Extraktor in der Weise kontinuierlich durchgeführt wird, dass eine grosse Menge des gemahlenen Genussmittels, z. B.
Röstkaffee, mit einer geringen Flüssigkeitsmenge, die über einen Thermosyphon-Kreislauf bei optimalem Wärmeaustausch in rasche, schaumzerstörende Bewegung versetzt wird, kalt extrahiert und das Destillat wiederholt im Umlaufextraktor zum Extrahieren benutzt wird.
Dabei ist es ferner neu, dass das extrahierte Gut im Behälter feuchtigkeitsarm gemacht, nachgetrocknet und anschliessend in einer Zerkleinerungsvorrichtung auf eine Feinheit von 2 bis 10 ze insbesondere 5 j1, gebracht wird.
Schliesslich ist es neu und fortschrittlich, dass der Extrakt mit bekannten Füllstoffen in einem Rühr-
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Zerstäubungstrockner od. dgl., getrocknet wird.
Eine weitereAusführungsform der Erfindung besteht in der Bearbeitung des extrahierten Gutes und der Verwendung als Füllstoff.
Bei dem Kaffee-Aufschluss im Vakuum wird eine Aromaänderung, die in grossem Masse durch Luftsauerstoff hervorgerufen wird, durch das völlige Fehlen dieses Gases vermieden. Man kann während der Extraktion auch das Gerät mit einem indifferenten Gas, z. B. Stickstoff, füllen.
Die Erfindung lässt sich in verschiedener Weise ausführen. In der Zeichnung ist beispielsweise eine Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens, das nachstehend beschrieben ist, veranschaulicht, u. zw. zeigt : Fig. 1 schematisch eine Extraktionsanlage mit angeschlossenen Zerkleinerungsvorrichtungen, Fig. 2 eine andere Ausführungsform zur Durchführung des Verfahrens.
Der Vakuum-Umlaufverdampfer 1 besteht aus einem Flüssigkeitsbehälter 2 mit der Steigleitung 3, dem Erhitzer 4 und dem Abflussrohr 5 zu einem Sammelgefäss 6. Dieses ist mit der Rückleitung 7 zum Flüssigkeitsbehälter 2 verbunden. Der Erhitzer 4, an dessen Rohrsystem 4a die Rohrleitungen 3,5 angeschlossen sind, wird durch den über das mit Ventil 8a versehene Rohr 8 eingeführten Dampf erhitzt, ohne dass der Dampf in die Leitungen 3,5 eintreten könnte. Der Behälter 4 ist mit einem Kondensablass 4b ver-
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sehen. An das Sammelgefäss 6 ist die Steigleitung 9 angeschlossen, die über einen Kühler 10 zu einem Abflussrohr 11 führt. Das Kühlmittel wird beispielsweise durch die Rohre 10a, 10b ein-und abgeführt.
An den Stutzen 11 ist die Vakuumleitung 12 angeschlossen. An diesen Vakuum-Verdampfer ist erfindungsgemäss eine Extraktionsapparatur 13 angeschlossen, die einen Behälter zur Aufnahme des zu extrahierenden Gutes 14, beispielsweise Kaffee, aufnimmt. Die Extraktionsapparatur 13 kann geöffnet werden.
An die Extraktionsapparatur 13 ist über das Verbindungsstück 15 die Steigleitung 16 zum Flüssigkeitbehälter 2 angeschlossen. Es kann auch noch eine mit Ventil versehene Zwischenleitung 17 zwischen dem Verbindungsstück 15 des Extraktionsapparates 13 und dem Flüssigkeitsbehälter 2 vorgesehen sein.
An das Verbindungsstück 15 der Extraktionsapparatur ist eine mit Ventil 18 versehene Entleerungleitung 19 angeschlossen, die in ein Rührwerk 20 führt. Ausserdem ist zum Abzug des sich im Behälter 2 bildenden Extraktes das Abzugsrohr 21 mit Ventil 22 vorgesehen.
Das Verfahren ist folgendes :
Es wird durch den Anschluss des Vakuums am Rohr 12 ein kontinuierlicher Umlauf der im Behälter 2 befindlichen Flüssigkeit, z. B. Wasser, im Wege der Kaltextraktion bewirkt, u. zw. werden mit kleiner Flüssigkeitsmenge des Behälters 2 grosse Mengen gemahlenen Kaffees 14 in der Extraktionsapparatur 13 quantitativ extrahiert. Dieser so gewonnene Extrakt I kann auf eine bestimmte Konsistenz gebracht werden, die alle Aromabestandteile des Kaffees enthält. Anschliessend wird aus dem Behälter 2 nach Öffnen des Ventils 22 der gewonnene Extrakt abgezogen und in das Rührwerk 20 eingebracht.
Hierauf wird der Behälter 2 neu mit Flüssigkeit gefüllt und unter Verringerung des Vakuums extrahiert, wodurch ein Extrakt II aus dem Extraktor 13 gewonnen wird, der die Bitterstoffe enthält.
Der abgezogene Extrakt I wird mit bekannten Füllstoffen in einem Rührwerk 20 vermischt und anschliessend in einer Trockenvorrichtung 23, beispielsweise Vakuum-Walzentrockner, Zerstäubungstrockner od. dgl., getrocknet. Das Endprodukt (pulverisierter Kaffee) wird zu diesem Zwecke in eine Vakuumkammer 24 gebracht, in der der Kaffee bis zur Verpackung seine hygroskopischen Eigenschaften und seinen extremen Geschmack mit entsprechender Aromadosierung behält.
Es ist aber auch möglich, als Füllstoff den im Behälter 2 hergestellten, die Bitterstoffe enthaltenden Extrakt II im Rührwerk zu verwenden.
Die Abfallprodukte, d. h. das ausextrahierte Gut (Rückstände im Extraktor 13) werden jetzt im Apparat 25, der beispielsweise alsNutsche, Vakuumtrockner oder Presse ausgeführt sein kann, feuchtigkeitsarm gemacht und anschliessend nachgetrocknet. Beispielsweise ist an den Apparat 25 eine Vakuumleitung 25a angeschlossen. Darauf wird in Richtung des Pfeiles 26 dieses ausextrahierte Gut in einer Zerkleinerungsvorrichtung 27, beispielsweise Strah1mühle, auf einen Feinheitsgrad von maximal 2 bis 10 u, bei-
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strom von -100C gekühlt. der durch das Rohr 28 eingeführt wird.
Das extrahierte Gut kann aber auch tiefgefroren werden und das Gefriergut dann in der Mühle 27 zerkleinert und auf eine Feinheit wie oben gebracht werden.
Der Kaffeerückstand, der in der Mühle 27 zerkleinert wurde, kann ebenfalls als Füllstoff im Rührwerk 20 mit dem Extrakt vermischt werden. Schliesslich ist es möglich, das vorher tiefgefrorene und anschliessend zerkleinerte Gut als Füllstoff zu verwenden.
Erfindungsgemäss ist es ferner möglich, das Gemisch aus Extrakten und Füllstoffen oder mehreren Extrakten des Rührwerkes 10 anschliessend gefrierzutrocknen.
Es kann auch noch in den Vakuum-Umlaufverdampfer über ein mit Ventil versehenes Rohr 3a während der Extraktion ein indifferentes Gas, z. B. Stickstoff, eingeführt werden.
Bei der in Fig. 2 dargestellten Ausführung der Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens ist an dem mit einer Einfüllöffnung 13a versehenen Extraktionsapparat 13 des Umlaufverdampfers 1 unter Zwischenschaltung eines Entleerungshahnes 18 eine Pressschnecke 29 angeschlossen. Dadurch ist es möglich, nach dem Extrahieren das im Extraktor 13 vorhandene Gut zu entleeren und auszupressen. Das Gut kann dann von'der Pressschnecke unmittelbar der Apparatur 25 zur Trocknung zugeführt werden. Die Extraktflüssigkeit aus der Pressschnecke 29 wird dagegen über das Ventil 33 und die Leitung 34 dem Rohr 21 für den Extrakt aus dem Behälter 2 zugeführt.
In dieser Figur ist auch noch veranschaulicht, dass der Extrakt aus dem Extraktor 13 unmittelbar durch eine Leitung 30 In den Behälter 2 eingeführt werden kann. Hiebei kann die Leitung 30 mit einer Entlüftung 31 versehen sein und es kann noch am Extraktor ein Umlaufrohr 32 vorgesehen sein, um eine gute Entlüftung zu gewährleisten.
Es ist möglich, das Rührwerk 20 auch zwischen den Extraktor 13 und die Pressschnecke 29 zu schalten, um ohne eine vakuumdichte Pressschnecke auszukommen.