<Desc/Clms Page number 1>
Produits alimentaires tirés du café ou autres matières d'origine végétale et léur procédé de fabrication.
On a déjà. cherché à obtenir, à partir du café en grains,. des produits qui se prêtent plus aisément que ce dernier à la préparation de breuvages. Dans tous les' procédas connus, les grains préalablement torréfiés sont, à un certain stade, traités par de l'eau bouillante ou, du mins, par de l'eau ou de la vapeur à une température avoisinant ou dépassant 100 . Les produits obtenus actuel- lement sur le marché sont d'un emploi commode, en parti= culier pour les trbupes en campagne, en revanche, ils offrent l'inconvénient de présenter une va-leur gustative bien inférieure à celle des breuvages fraîchement préparés à partir de grains de café torréfiés et, par ailleurs, ils sont très hygroscopiques.
A la suite d'études prolongées, le Demandeur a trouvé que les inconvénientsde ces produits connus étaient attribuables, en majeure partie, à la destruction ou à l'altération, au cours de la fabrication, de consti- tuants hydrolysables ou oxydables pas hydrolyse, en -par- ticulier de constituants saponifiables" qui exercent une influence considérable sur 1'arômes
La présente invention a pour objet, en pre- mier lieu, un procédé qui permet de capter tous les éléments consommables du café en grains et de les réunir en un pro- duit soluble dans l'eau, donc d'un emploi facile pour
<Desc/Clms Page number 2>
l'obtention d'une boisson froide ou chaude offrant toutes les qualités du café fraîchement préparé, notamment au point de vue de l'arome, de la valeur nutritive et de l'action physiologique.
L'invention comprend également les 'produits prépa- rables par ce procédé ainsi que diverses variétés de pro- duits résultant d'un dosage étudié des constituants de diverses espèces de café. '.
Une particularité essentielle du procédé objet de l'invention réside dans le fait que l'on extrait séparé- ment, avant toute altération par l'eau ou du moins par l'eau chaude, les constituants du café qui sont sensibles à l'action de l'eau, en utilisant, à cet effet, des solvants sélectifs, en l'espece des solvants organiques susceptibles de retenir à la fois les acides gras et les constituants des huiles essentielles du café.
Parmi les solvants auxquels il convient d'accorder la préférence, on citera, à titre d'exemples,- les cétones et plus spécialement l'acétone et la propanone, les-bydrocar bures benzéniques, notamment le benzène, le toluène, les xylènes,etc.., ainsi que tous les dérivés chlorés du méthe- ne, c'est-à-dire le chlorure de méthyle, le chlorure de méthylène, le chloroforme et le tétrachlorure de carbone, et les homologues du début de la série aliphatique.
Grâce à cette particularité du procédé, on peut, au cours du traitement du café en vue de le réduire à ses constituants consommables, réserver, en les mettant à l'a- bri de l'action préjudiciable de l'eau, les constituants les plus précieux pour l'arome qui autrement subissent des altérations irréversibles et par conséquent sans remède.
Il suffit ensuite de les réincorporer au reste des produits du traitement du café dont ils ont été tirés pour obtenir, sous une forme concentrée, un produit commercial offrant les qualités requises.
Dans le mode d'exécution de l'invention adopté de préférence, on opère successivement un traitement pyro- lytique des grains de café vert, une extraction du produit de lapyrolyse au moyen des solvants sélectifs mentionnés plus haut, une extraction du résidu par de l'eau chaude et enfin un mélange de substances retirées du café au cours de chacune de ces deux extractions.
Dans la première phase du procédé, on peut se contenter d'opérer le grillage ou la torréfaction par les divers moyens appliqués ou préconisés jusqu'ici. Toutefois la manière de faire la plus courante, c'est-à-dire la tor- réfaction à l'air libre setraduit par une perte d'éléments volatils qu'il y aurait avantage à récupérer car ils sont précieux pour l'arôme du café.
L'invention comprend un mode de pyrogénation du café qui consiste à effectuer le traitement thermique, en vase clos de façon à combiner l'effet de la température et celui de la pression et à refroidir, afin de les recueillir les produits volatils condensables dégagés au cours de ce traitement thermique. Dans cette phase du.procédé, il y a avantage à fournir l'apport calorifique, non pas par flamme nue, mais par voie indirecte, notamment au moyen de résis- tances,électriques, de plaques chauffantes, de serpentins parcourus par un fluide chaud, etc...A cet effet, on peut
<Desc/Clms Page number 3>
utiliser un tambour rotatif fermé, pourvu de moyens de contrôle (pyromètre, manomètre, regards, etc...) et renfer- mant, pour recevoir le café à traiter, un panier entouré ou longé par le dispositif de chauffage.
Les essais ont montré qu'une pression d'environ 2,500 kg par cm2 conjuguée avec une température de pyrolyse d'environ 160 à 180 conduisait à d'excellents résultats. Après avoir recueilli les éléments condensables,qui pourront être incorporés au produit dé- finitif, il y a intérêt à leur faire subir une épuration afin d'éliminer des constituants malodorants ou nocifs tels que la trimétbylamine. Cette épuration peut être effectuée notamment au moyen de charbons adsorbants. Dans ce mode de pyrogénation on parvient à réduire -la freinte habituelle de 18 à 20 % à une valeur d'environ 12 à 14 %.
La deuxième phase du procédé, celle qui comporte la caractéristique énoncée dès le débuta est précédée, de préférence, d'un concassage ou d'une mouture des grains de café pyrolysés et steffectue avec les moyens habituels, par exemple dans un récipient extracteur, à la température ambiante ou, le cas échéant, à une température supérieure, pouvant aller, par exempl,e, jusqu'aux environs de.50 mais, de toute façon, inférieure a 70 . A cet égard, il convient de noter que la température de traitement doit être subor- donnée au point d'ébullition du solvant lorsque ce dernier est particulièrement' volatil.
On peut d'ailleurs exalter l'action de certains solvants, en particulier les solvants cétoniques et plus spécialement de l'acétone, en y ajoutant de l'azote, par exemple sous la forme d'ammoniaque.
Après l'extraction proprement dite, on sépare le solvant des substances entrainées en opérant de préférence par distillation. On obtient ainsi un extrait relativement concentré.
Au cours de cette extraction, le solvant se charge en particulier des acides gras et des constituants apportant au café son arome, c'est-à-dire des huiles essen- tielles du café (caféone, caféarine, protides, furfurol, résorcine, etc....)
Dans la phase suivante du procédé,,on traite par de l'eau chaude, en l'espèce de l'eau à une'température d'environ 80 à 100 , le résidu pulvérulent ou granuleux de l'extraction par solvant organique. A cet effet, on peut opérer par percolation ou par épuisement dans un appareil lixiviateur extracteur, ce qui fournit une solution aqueuse concentrée renfermant notamment des alcaloïdes, des cris- talloides, des colloïdes, des acides et des bases.
On fil- tre ou on centrifuge cette solution, puis on l'évapore pour la concentrer ou, le cas échéant, on la,fait passer dans un appareil atomiseur pour obtenir en définitive une poudre.
A ce state du procédé, on peut, le cas échéant, effectuer une décaféination en notant que toute la caféine est passée dans la solution aqueuse car elle n'est soluble dans les solvants organiques ayant servi à la première ex- traction qu'en présence d'oxygène activé (eau oxygénée).
Pour effectuer cette décaféination, on peut E@ver/la solu- tion aqueuse étendue au moyen de chlorure de méthylène, de chloroforme, d'éthers ou de solvants similaires.
Après ces diverses opérations, on réunit les constituants récupérés au cours des diverses phases ou au cours de certaines d'entre elles seulement et l'on obtient ainsi un produit soluble dans l'eau, qui peut être livré à la consommation, suivant le cas, soit à l'état solide, sous
<Desc/Clms Page number 4>
forme de poudre, de comprimés, de pastilles, etc.., soit à l'état liquide. Dans la pratique, on ajoute du sucre, en quantité variable suivant les besoins.
Il convient de noter que l'on peut modifier à volonté les proportions relatives des constituants et ajouter aux constituants provenant de certaines espèces de café, des constituants rovenant d'autres espèces traitées similairement, voire même éviter de réincorporer des constituants qui seraient inutiles ou nuisi- bles pour l'obtention d'un arôme particulier recherché.
L'invention permet d'ailleurs de récupérer à d'au- tres fins industrielles certains constituants du café, en particulier des acides gras pouvant servir à la fabrication de savons ou de substances tensio-actives industrielles ainsi que des marcs qui constituent de puissants fixateurs d'azote, utilisables comme engrais.
Elle permet également de fabriquer des produits alimentaires nouveaux par incorporation de certains cons- tituants, en particulier de la oaféone, et de la caféarine, à des substances nutritives telles que des sucres, des albuminoldes, lactéine, farines, protides, lipides, etc...
Le procédé faisant l'objet de l'invention ou, au moins, la phase d'extraction à froid par solvant organique est applicable non seulement au café, mais également au thé, à la vanille etc... Dans le cas du thé, celui-ci est soumis de préférence à un traitement préalable, comparable à la pyrolyse du café; de même, on utilise la vanille après la préparation préalable,habituelle des cosses par traitement à l'eau bouillante et fermentation par étuvage, enfin on -peut traiter par le procédé objet de l'invention le maté, l'uvaria, le cacao, certaines plantes médicinales et les divers succédanés du café.
Le produit tiré du café et préparé conformément à la présente invention se distingue des produits connus no- tamment par le fait qu'il contient, inaltérés, des éthers, oxydes de grand pouvoir aromatique, d'ordinaire dans la proportion de 5 à 10 % en poids. De plus, à l'état sec, il offre la particularité de se présenter sous la forme d'une poudre amorphe et peu hydroscopique.
Si, par exemple, on traite 100 g de café Moka Hodéide par le. procédé objet de l'invention, on recueille environ, au cours des phases successives :
Pyrolyse : 2 g de substances eondensables,, extraction par solvants organiques : 10g de subs- tances hydrolysables-mais non hydrolysées.
Extraction par l'eau chaude ; 20 à 26 g de subs- tances sèches.
On peut constituer, à partir de ces fractions, un produit soluble ayant un excellent arome et composé de:
1 g des substances condensables,
1 g des substances hydrolysables, 20 à 26 g des substances sèches provenant de l'extraction par 1 eau.
Avec le rediquat des substances des deux premières
<Desc/Clms Page number 5>
catégories, on peut "corriger" des cafés de moindre valeur, par exemple comme il va être indiqué ci-après.
Alors que le Moka Hodéida est un café de première qualité au point de vue de l'arome, le café Robusta est un café de complément qui ne contient pas les mêmes éléments aromatiques; en particulier, il est exempt de eaféone qui .est une substance essentielle au point de vue de l'arôme,
L'application du procédé objet de l'invention au café Robusta conduit, pour 100 g aux résultats suivants :
Pyrolyse t 2 g de substances condensables,
Extraction par solvants organiques :6 à 7 g de substances hydrolysables,
Extraction par l'eau chaude :18 à 24 g de subs- tances sèches.
Pour obtenir un produit soluble d'excellente qua. lité on ne retient de ces substances que celles qui pro- viennent de la dernière extraction et on leur ajoute
1 g des substances condensables du Moka Hodéïda l g - - hydrolysables - -
Bien entendu, ces exemples n'ont aucun caractère limitatif et l'on peut modifier les dosages à volonté.
REVENDICATIONS l - Procédé d'obtention de constituants consomma- bles du café. en particulier pour la préparation de produits solubles dans l'eau,, caractérisé par le fait qu'on extrait séparément, avant toute altération par l'eau ou du moins par l'eau ehaude, les constituants du café qui sont sensi- bles à l'action de l'eau, en utilisant, à cet effet, des solvants organiques sélectifs susceptibles de retenir à la fois les acides gras et les constituants des huiles essen- tielles du café.
2 - Procédé selon la revendication 1, caractérisé par le fait qu'on utilise comme solvants organiques, isolé- ment ou en mélanges, des cétones et plus spécialement, l'a- cétone et. la propanone, des hydrocarbures benzéniques, no- tamment le benzène, le toluène, les xylènes, etc... ainsi que tous les-dérivés chlorés du méthane, c'est à dire le chlorure de méthyle, le chlorure de méthylène, le chloro- forme et le tétrachlorure de carbone, et les homologues du début de la série aliphatique.
<Desc / Clms Page number 1>
Food products obtained from coffee or other materials of vegetable origin and the process of manufacture.
We already have. sought to obtain, from coffee beans ,. products that lend themselves more easily than the latter to the preparation of beverages. In all of the known processes, the previously roasted beans are, at a certain stage, treated with boiling water or, at least, with water or steam at a temperature of around or exceeding 100. The products currently obtained on the market are of a convenient use, in particular for trbupes in the countryside, on the other hand, they have the disadvantage of presenting a taste value much lower than that of the drinks freshly prepared in the countryside. from roasted coffee beans and, moreover, they are very hygroscopic.
Following prolonged studies, the Applicant has found that the drawbacks of these known products are attributable, for the most part, to the destruction or deterioration, during manufacture, of constituents which can be hydrolyzed or oxidized by hydrolysis, in particular of saponifiable constituents "which exert a considerable influence on the aromas
The object of the present invention is, first of all, a process which makes it possible to capture all the consumable elements of coffee beans and to combine them in a product soluble in water, therefore easy to use for.
<Desc / Clms Page number 2>
obtaining a cold or hot drink offering all the qualities of freshly prepared coffee, in particular from the point of view of aroma, nutritional value and physiological action.
The invention also includes the products preparable by this process as well as various varieties of products resulting from a careful dosage of the constituents of various species of coffee. '.
An essential feature of the process which is the subject of the invention lies in the fact that the constituents of the coffee which are sensitive to the action are extracted separately, before any alteration by water or at least by hot water. water, using, for this purpose, selective solvents, in this case organic solvents capable of retaining both fatty acids and the constituents of essential oils in coffee.
Among the solvents to which preference should be given, there will be mentioned, by way of examples, - ketones and more especially acetone and propanone, benzene-bydrocarbons, in particular benzene, toluene, xylenes, etc., as well as all chlorinated derivatives of methane, ie methyl chloride, methylene chloride, chloroform and carbon tetrachloride, and the early homologues of the aliphatic series.
Thanks to this peculiarity of the process, it is possible, during the treatment of the coffee with a view to reducing it to its consumable constituents, to reserve, by protecting them from the detrimental action of the water, the constituents. more valuable for the aroma which otherwise undergo irreversible alterations and therefore without remedy.
It is then sufficient to reincorporate them into the rest of the coffee processing products from which they were taken to obtain, in concentrated form, a commercial product offering the required qualities.
In the embodiment of the invention which is preferably adopted, a pyrolytic treatment of the green coffee beans, extraction of the pyrolysis product using the selective solvents mentioned above, extraction of the residue with salt is carried out successively. hot water and finally a mixture of substances withdrawn from the coffee during each of these two extractions.
In the first phase of the process, one can be satisfied with operating the roasting or roasting by the various means applied or recommended hitherto. However, the most common way of doing things, that is to say roasting in the open air, results in a loss of volatile elements that it would be advantageous to recover because they are valuable for the aroma of the wine. coffee.
The invention comprises a method of pyrogenating coffee which consists in carrying out the heat treatment, in a closed vessel so as to combine the effect of temperature and that of pressure and to cool, in order to collect the condensable volatile products released in the oven. during this heat treatment. In this phase of the process, it is advantageous to provide the heat input, not by an open flame, but by indirect means, in particular by means of resistances, electrics, heating plates, coils traversed by a hot fluid. , etc ... For this purpose, we can
<Desc / Clms Page number 3>
use a closed rotating drum, fitted with control means (pyrometer, pressure gauge, manholes, etc.) and containing, to receive the coffee to be treated, a basket surrounded or bordered by the heating device.
Tests have shown that a pressure of about 2,500 kg per cm2 combined with a pyrolysis temperature of about 160 to 180 led to excellent results. After having collected the condensable elements, which can be incorporated into the final product, it is advantageous to subject them to a purification in order to remove malodorous or harmful constituents such as trimethylamine. This purification can be carried out in particular by means of adsorbent carbon. In this method of pyrogenation, it is possible to reduce the usual shrinkage from 18 to 20% to a value of about 12 to 14%.
The second phase of the process, that which includes the characteristic stated from the start is preceded, preferably, by crushing or grinding the pyrolyzed coffee beans and is carried out with the usual means, for example in an extractor container, at room temperature or, where appropriate, at a higher temperature, which may range, for example, to around 50 but, in any case, below 70. In this regard, it should be noted that the processing temperature should be subordinated to the boiling point of the solvent when the latter is particularly volatile.
The action of certain solvents can moreover be enhanced, in particular ketone solvents and more especially acetone, by adding nitrogen thereto, for example in the form of ammonia.
After the actual extraction, the solvent is separated from the entrained substances, preferably by distillation. A relatively concentrated extract is thus obtained.
During this extraction, the solvent takes care in particular of the fatty acids and of the constituents which give the coffee its aroma, that is to say the essential oils of coffee (caffeone, caffearine, proteins, furfurol, resorcinol, etc. ....)
In the next phase of the process, the powdery or granular residue of the organic solvent extraction is treated with hot water, in this case water at a temperature of about 80 to 100. For this purpose, it is possible to operate by percolation or by exhaustion in an extractor lixiviator apparatus, which provides a concentrated aqueous solution containing in particular alkaloids, crystalloids, colloids, acids and bases.
This solution is filtered or centrifuged and then evaporated in order to concentrate it or, where appropriate, it is passed through an atomizing apparatus to finally obtain a powder.
At this stage of the process, it is possible, if necessary, to carry out a decaffeination, noting that all the caffeine has passed into the aqueous solution since it is only soluble in the organic solvents which were used for the first extraction in the presence. activated oxygen (hydrogen peroxide).
To effect this decaffeination, the aqueous solution may be extended with methylene chloride, chloroform, ethers or the like.
After these various operations, the constituents recovered during the various phases or during some of them only are combined and a product soluble in water is thus obtained, which can be delivered for consumption, as appropriate. , either in the solid state, under
<Desc / Clms Page number 4>
form of powder, tablets, lozenges, etc., or in the liquid state. In practice, sugar is added, in varying amounts depending on requirements.
It should be noted that one can modify at will the relative proportions of the constituents and add to the constituents from certain species of coffee, constituents from other species treated similarly, or even avoid reincorporating constituents which would be unnecessary or harmful. - wheat to obtain a particular desired aroma.
The invention also makes it possible to recover certain constituents of coffee for other industrial purposes, in particular fatty acids which can be used in the manufacture of soaps or industrial surface-active substances, as well as grounds which constitute powerful fixatives. nitrogen, usable as fertilizer.
It also makes it possible to manufacture new food products by incorporating certain constituents, in particular oaféone, and caffearine, with nutritive substances such as sugars, albumin, lactein, flour, proteins, lipids, etc. ..
The process forming the subject of the invention or, at least, the cold extraction phase by organic solvent is applicable not only to coffee, but also to tea, vanilla, etc. In the case of tea, the latter is preferably subjected to a preliminary treatment, comparable to the pyrolysis of coffee; Likewise, vanilla is used after the prior, usual preparation of the pods by treatment with boiling water and fermentation by steaming, and finally, the mate, uvaria and cocoa can be treated by the process which is the subject of the invention, certain medicinal plants and various coffee substitutes.
The product derived from coffee and prepared in accordance with the present invention differs from known products in particular by the fact that it contains, unaltered, ethers, oxides of great aromatic power, usually in the proportion of 5 to 10%. in weight. In addition, in the dry state, it offers the particularity of being in the form of an amorphous powder which is not very hydroscopic.
If, for example, 100 g of Moka Hodeide coffee are treated with. process which is the subject of the invention, approximately, during the successive phases:
Pyrolysis: 2 g of condensable substances, extraction by organic solvents: 10 g of hydrolysable-but not hydrolysed substances.
Hot water extraction; 20 to 26 g of dry substance.
It is possible to constitute, from these fractions, a soluble product having an excellent aroma and composed of:
1 g of condensable substances,
1 g of the hydrolyzable substances, 20 to 26 g of the dry substances resulting from the extraction with 1 water.
With the rediquat of substances from the first two
<Desc / Clms Page number 5>
categories, it is possible to "correct" coffees of lower value, for example as will be indicated below.
While Moka Hodeida is a premium coffee from the point of view of aroma, Robusta coffee is a complementary coffee which does not contain the same aromatic elements; in particular, it is free from eafeone which is an essential substance from the point of view of aroma,
The application of the process which is the subject of the invention to Robusta coffee leads, for 100 g to the following results:
Pyrolysis t 2 g of condensable substances,
Extraction by organic solvents: 6 to 7 g of hydrolyzable substances,
Hot water extraction: 18 to 24 g of dry substance.
To obtain a soluble product of excellent quality. of these substances only those which come from the last extraction are retained and they are added
1 g of the condensable substances of Moka Hodeïda l g - - hydrolyzable - -
Of course, these examples are in no way limiting and the dosages can be modified at will.
CLAIMS 1 - Process for obtaining consumable constituents of coffee. in particular for the preparation of water-soluble products, characterized in that one extracts separately, before any alteration by water or at least by hot water, the constituents of the coffee which are sensitive to the action of water, using for this purpose selective organic solvents capable of retaining both fatty acids and the constituents of the essential oils of coffee.
2 - Process according to claim 1, characterized in that the organic solvents used, singly or in mixtures, are ketones and more especially, acetone and. propanone, benzene hydrocarbons, in particular benzene, toluene, xylenes, etc ... as well as all chlorinated derivatives of methane, that is to say methyl chloride, methylene chloride, chloro - form and carbon tetrachloride, and early homologues of the aliphatic series.