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Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung von mit Geruchs- und/oder Geschmacksstoffen (Aromastoffen) versehenen wasserlöslichen Pulvern, sogenannten Instant-Pulvern, als Lebensmittel sowie die dabei erhaltenen Produkte.
Sogenannte Instant-Pulver (schnell-lösliche Pulver) werden in grossem Umfange verwendet, beispielsweise als
Instant-Kaffeepulver, Instant-Tee, Instant-Kakao, Instant-Zichorie, Instant-Milch, Instant-Weissmacher für Kaffee usw. Geschmacks- und Geruchskomponenten (Aromastoffe) stellen häufig einen wesentlichen Bestandteil dieser
Instant-Pulver dar. Die Zusätze werden, unabhängig davon, ob sie von Naturprodukten oder von synthetischen
Produkten stammen, manchmal nach der Trocknungsstufe des Herstellungsverfahrens zugegeben. So wurde beispielsweise bei der Herstellung von Instant-Kaffee vorgeschlagen, die Geruchs- und Geschmackskomponenten in Form eines feinen Nebels, gegebenenfalls zusammen mit Wasser, auf das Pulver aufzusprühen, nachdem sie einer öligen Substanz einverleibt worden sind (vgl. z. B. die can.
Patentschrift Nr. 837, 021). Im allgemeinen tritt dabei keine wesentliche Agglomeration auf. Dieses Verfahren ist allgemein als "Bedecken" des Pulvers bekannt.
Ein Hauptnachteil dieses Verfahrens besteht darin, dass die die Geruchs- und Geschmackskomponenten enthaltenden öl-Tröpfchen selbst an der Oberfläche jeder Partikel haften. Deshalb sind die genannten
Komponenten weder gegen Verdampfung noch gegen chemische Umsetzungen, wie z. B. gegen Oxydation, gut geschützt. Das öl selbst ist ebenfalls nicht ausreichend geschützt und kann ranzig werden. Um eine annehmbare
Haltbarkeit zu garantieren, müssen bestimmte Methoden beim Verpacken dieser Pulver angewendet werden, beispielsweise das Verpacken in einer Inertgasatmosphäre.
Diese zuletzt genannte Massnahme kann natürlich nicht verhindern, dass nach dem öffnen der Verpackung eine Qualitätsverschlechterung einsetzt.
Bei der Herstellung von Instant-Kaffeepulver wurde auch bereits vorgeschlagen, die Einarbeitung der
Geruchs- und Geschmackskomponenten mit einer teilweisen Agglomeration zu kombinieren (vgl. die
USA-Patentschrift Nr. 3, 077, 405). In diesem Falle werden die Geruchs- und Geschmackskomponenten einem öl einverleibt, und das Öl wird in solchen Mengen auf das Pulver aufgesprüht, dass höchstens 10% des Pulvers agglomerieren. Es hat sich jedoch gezeigt, dass die Geruchs- und Geschmackskomponenten und das öl, die dem Pulver auf diese Weise einverleibt werden, nicht gut geschützt sind. Auch in diesem Falle ist daher ein Verpacken in einer inerten Atmosphäre zweckmässig oder sogar notwendig.
Bei dem Verfahren gemäss der USA-Patentschrift Nr. 3, 615, 669 wird Instant-Pulver mit niedrigem Wassergehalt mit ein wenig hochkonzentrierter Extraktlösung behandelt. Der Zweck dabei ist, eine besondere Trocknungsbehandlung zu vermeiden, weil die trockenen Teilchen die geringe Menge Flüssigkeit aufsaugen, so dass man schliesslich agglomeriertes Pulver, freilich mit nicht mehr als 40% Agglomerat, mit homogenem Feuchtigkeitsgehalt bekommt. Eine besondere Anreicherung von Geruchs- oder Geschmacksstoffen und ein Schutz derselben gegen Umgebungseinflüsse ist dabei nicht zu erwarten.
Ziel der Erfindung ist es nun, die Geruchs- und Geschmackskomponenten (Aromastoffe) in dem Instant-Pulver besser zu schützen.
Die Erifndung betrifft somit ein Verfahren zur Herstellung von mit Geruchs- und/oder Geschmacksstoffen versetzten wasserlöslichen Pulvern, insbesondere Instant-Kaffe, als Nahrungsmittel, welches darin besteht, dass man in das Pulver, insbesondere Instant-Kaffee, eine sehr feinteilige Flüssigkeitsmischung hineinbringt, während man das Pulver einer kräftigen Durcheinanderbewegung unterwirft, wobei die Flüssigkeitsmischung aus Wasser und einem mit Wasser nicht mischbaren, nicht-flüchtigen, essbaren und organoleptisch akzeptablen öl, in dem die Geruchs- und/oder Geschmacksstoffe gelöst sind, insbesondere Kaffeeöl besteht, worauf man das Pulver trocknet.
Hiebei entstehen zwischen den einzelnen Partikeln des Instant-Pulvers feste Brücken, in denen die mit den Geruchs- und/oder Geschmacksstoffen angereicherten öltröpfchen eingebettet sind. Es sind daher die folgenden Voraussetzungen erfüllt : Zuerst müssen die Geruchs- und/oder Geschmacksstoffe in einer Flüssigkeit, aus der sie sich nicht leicht verflüchtigen, also einem öl, gelöst werden. Zweitens erfolgt die Einarbeitung in das Instant-Pulver im Rahmen eines Agglomerationsverfahrens. Drittens wird die Agglomeration in der Weise durchgeführt, dass man die in dem Trocknungsverfahren ursprünglich erhaltenen Partikel zu porösen Agglomeraten zusammenschmilzt. Das blosse Aneinanderhaften der Partikel, wie es in dem Verfahren gemäss der USA-Patentschrift Nr. 3, 077, 405 beschrieben ist, reicht für diesen Zweck nicht aus.
Das Zusammenschmelzen der erwähnten ursprünglichen Partikel kann auf verschiedene Weise durchgeführt werden. Es ist möglich, Wärme und Wasserdampf anzuwenden, vorzugsweise wird jedoch Wasser mit einer verhältnismässig niedrigen Temperatur angewendet. Bei der zuletzt genannten Ausführungsform der Erfindung wird auf das Pulver ein feiner Nebel aus Wasser und einem die Geruchs- und Geschmacksstoffe tragenden öl aufgebracht, danach wird das Pulver getrocknet, vorzugsweise wieder bei verhältnismässig niedrigen Temperaturen. Der feine Nebel aus Öl und Wasser wird zweckmässig dadurch erhalten, dass man zuerst das öl in Wasser emulgiert und anschliessend diese Emulsion, beispielsweise durch Versprühen durch eine Düse, in feine Tröpfchen überführt.
Bei dem erfindungsgemässen Verfahren werden die die Geruchs- und Geschmacksstoffe enthaltenden Öltröpfchen praktisch vollständig in die Agglomerate eingebettet und sind somit gut geschützt. Bei Anwendung dieses Verfahrens ist es unter Umständen sogar möglcih, von der Vorsichtsmassnahme der Verpackung des Pulvers in einer inerten Atmosphäre abzusehen. Das Verfahren sollte vorzugsweise derart durchgeführt werden, dass alle oder mindestens der grössere Teil der ursprünglichen Partikel agglomeriert werden. Auf diese Weise wird eine
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gleichmässige Verteilung der Geruchs- und Geschmackskomponenten in dem Produkt erzielt. Die Agglomeration kann mit Vorteil in einer Vorrichtung durchgeführt werden, welche die Partikel in eine Rollbewegung versetzt, wie beispielsweise eine rotierende Trommel oder eine vibrierende Platte.
Bei Kaffeepulver wurden mit einer rotierenden Kesselvorrichtung, wie sie in der brit. Patentschrift Nr. 1, 248, 310 beschrieben ist, besonders gute
Ergebnisse erhalten.
Die verwendeten Mengen an Wasser und Öl, das Verhältnis dieser Mengen und die während des
Agglomerationsverfahrens angewendeten Temperaturen müssen aufeinander, auf die Eigenschaften der jeweils zu agglomerierenden Substanz und auf die in das Produkt einzuarbeitenden Geruchs- und Geschmackskomponenten abgestimmt werden. Das erfindungsgemässe Verfahren eignet sich besonders gut zur Herstellung von
Instant-Kaffeepulver oder eines eine beträchtliche Menge an löslichem getrocknetem Kaffee-Extrakt enthaltenden
Instant-Pulvers. In diesem speziellen Falle sind die folgenden Einzelheiten interessant.
Bei der Herstellung von Instant-Kaffee werden gewöhnlich die gerösteten und gemahlenen Kaffeebohnen mit Wasser extrahiert, danach wird das Wasser, beispielsweise durch Sprühtrocknen oder Gefriertrocknen, entfernt. Um eine hohe Ausbeute zu erzielen, muss der geröstete und gemahlene Kaffee über einen längeren
Zeitraum hinweg mit Wasser einer hohen Temperatur kontaktiert werden. Diese Behandlung ist für einige wichtige Geruchs- und Geschmackskomponenten schädlich, die, da sie empfindlich sind, allen möglichen Arten von chemischen Umlagerungen oder Reaktionen unterliegen können. Aus diesem Grunde werden gewöhnlich vor der Extraktion die Geruchs- und Geschmackskomponenten aus dem Kaffee entfernt, um sie abzutrennen und sie dann in einer der Stufen des Verfahrens zur Herstellung des Instant-Kaffees nach der Extraktionsstufe wieder zuzusetzen.
Eine übliches Verfahren zur Entfernung der flüchtigen Geschmacks- und Geruchskomponenten besteht darin, den gerösteten und gemahlenen Kaffee einer Wasserdampfdestillation zu unterziehen. Die gewünschten
Komponenten werden in dem Wasserdampfdestillat gewonnen. Aus Gründen der Bequemlichkeit wird nur der
Teil der Kaffeemischung auf diese Weise behandelt, der den höchsten Gehalt an den erwünschten Geschmacks- und
Geruchskomponenten aufweist. Ein anderes Verfahren, das vorgeschlagen wurde, besteht darin, die gerösteten und gemahlenen Kaffeebohnen mit einem Lösungsmittel, beispielsweise Fluor enthaltenden Verbindungen oder verflüssigtem Kohlendioxyd, zu extrahieren.
Die Geruchs- und Geschmackskomponenten können mit der Hauptmasse des Produktes wieder vereinigt werden, indem man sie in einem essbaren und organoleptisch akzeptablen öl löst, das seinerseits dem Produkt einverleibt wird. Zu diesem Zwecke ist Kaffeeöl geeignet, bei dem es sich um das öl handelt, das beim Ausziehen oder Extrahieren von Kaffee erhalten wird.
Es wurde nun insbesondere vorgeschlagen, das Wasserdampfdestillat mit dem essbaren und organoleptisch akzeptablen öl in der Weise zu behandeln, dass die Geruchs- und Geschmackskomponenten mindestens zeinem wesentlichen Teil von der Wasserphase in die ölphase überführt werden. Erfindungsgemäss wird das mit Geruchs- und Geschmackskomponenten angereicherte öl dem Rest des Produktes einverleibr, indem man es dem getrockneten Extrakt in der Flüssigkeit zusetzt, die für das Agglomerationsverfahren, wie es oben beschrieben wurde, verwendet wird. Diese Flüssigkeit kann durch Emulgieren wie folgt erhalten werden :
Das oben genannte öl wird mit einer etwa 20 bis 30% wasserlösliche Kaffeekomponenten, z. B. in Mengen von etwa 2 : 3, enthaltenden wässerigen Lösung gemischt.
Diese Mischung wird zu einer stabilen Öl-in-Wasser-Emulsion homogenisiert. Diese Emulsion wird dem Wasserdampfdestillat, beispielsweise in einem Verhältnis von 1 : 6 bis 1 : 15, zugesetzt.
Es wurde gefunden, dass besonders sorgfältig darauf geachtet werden muss, dass die Überführung der Geruchs- und Geschmackskomponenten aus der wässerigen in die ölige Phase so vollständig wie möglich ist.
Faktoren, welche diese überführung beeinflussen, sind die Kontaktzeit, die Grösse der Öltröpfchen, die Temperatur und die Menge und die Art des Emulgiermittels. Die angewendeten Temperaturen liegen vorzugsweise oberhalb des Erstarrungspunktes des öles, sie sollten jedoch nicht zu hoch sein, um unerwünschte Reaktionen so weit wie möglich zu vermeiden. Bei gewöhnlichen Raumtemperaturen wurden sehr gute Ergebnisse erhalten.
Die Kontaktzeit hängt von der Grösse der Tröpfchen ab. Gute Ergebnisse wurden mit einer Tröpfchengrösse von etwa 5 Mikron erhalten. Beim Arbeiten bei Raumtemperatur unter Verwendung von Kaffeeöl und Kaffee-Extrakt als Emulgiermittel sollte die Kontaktzeit vorzugsweise mindestens 1 h betragen. Die Überführung wurde an Hand der gaschromatographischen Analyse überprüft. Bei diesen Experimenten wurde gefunden, dass die flüchtigen Stoffe, die bekanntlich einen wesentlichen Teil der Geruchs- und Geschmacksstoffe ausmachen, im Durchschnitt zu etwa 5/6 in die ölphase überführt werden können. Einige Komponenten werden in einem geringeren Grad überführt, während andere in einem höheren Grad überführt werden.
Es wurde nun gefunden, dass das wie oben beschrieben hergestellte Produkt qualitativ besser ist als die Produkte, die bei konventionellen Verfahren erhalten werden. Dies hat sich sowohl bei organoleptischen als auch bei gaschromatographischen Untersuchungen gezeigt.
In den nach dem erfindungsgemässen Verfahren erhaltenen Produkten ist noch ein beträchtlicher Teil der Geschmacks- und Geruchskomponenten vorhanden, die für die Qualität eines frisch hergestellten Kaffees
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