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procédé et appareil pour chauffer les grains de café.
Cette invention a pour objet un procédé et un appareil pour chauffer les grains de caf é.
On sait qu'avant de faire infuser des grains de café en vue de produire une boisson ou un concentré, il convient de les soumet- tre à un traitement thermique, puis de les broyer. Jusqu'à pré- sent, ce traitement thermique consistait à faire griller les grains de café, c'est-à-dire à les chauffer en présente d'air et/ ou des gaz provenant d'un brûloir ou torréfacteur.
Conformément au nouveau procédé que prévoit l'invention, les grains de café sont chauffés à la température requise et pendant le temps nécessaire tout en étant protégés de l'action de l'air et des gaz nuisibles, et l'échappement des substances volatiles précieuses qui se dégagent et qui @ par la chaleur, @
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comme l'huile aromatique de café ou "caféone" est contrecarré.
La protection par rapport à l'air et aux autres gaz peut être effectuée en entourant ou enveloppant les grains de café à l'aide d'un milieu ou agent qui, tout en les protégeant de l'air et des autres gaz, assure la conduction de la quantité requise de chaleur jusqu'à eux, permette l'échappement de l'humidité naturelle s'en évaporant et contrecarre nettement l'échappement des substances volatiles désirables produites par la chaleur après évaporation de l'humidité naturelle, ce milieu ou agent n'ayant pas de réac- tion chimique désavantageuse sur les grains de café et ne risquant pas de les contaminer ou de les dégrader.
Parmi les agents qui conviennent à cet effet se trouvent la cire, les acides gras supérieurs, les glycérides des acides gras, les mélanges de glycérides d'acides gras, les esters d'acides gras, les glycérides d'acides gras hydrogénés, les alcools supérieurs, les résidus de pétrole, les solvants organiques ou les équivalents de l'une quelconque de ces substances ou bien encore un mélange quelconque de ces dernières ou de leurs équivalents, la substance, le mélange ou l'équivalent choisi étant tel qu'ils n'influent pas sur les grains de café, de manière à modifier de façon nuisible le goût ou arôme du breuvage résultant de l'infusion et qu'ils ne risquent pas de le rendre désagréable au palais ou toxique.
Au lieu des agents spécifiés précédemment, on peut aussi uti- liser une poudre inerte.
Le procédé peut être luis en oeuvre en Immergeant les grains de café dans l'agent ou milieu de traitement après avoir chauffé préalablement ce dernier à la température convenable, puis en aug- mentant sa température jusqu'à la valeur maximum requise, enfin en retirant les grains de café de cet agent ou bien encore cet agent des grains de café, après les avoir soumis à la température maximum pendant le laps de temps requis, l'agent en question
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étant maintenu en mouvement tandis que les grains de café sont @ immergés dedans.
L'enlèvement de la quantité résiduaire de l'agent de traite- ment après achèvement de chauffage peut être opéré par n'importe quel moyen physique, chimique ou physico-chimique.
Dans l'hypothèse où l'on utilise les agents spécifiés ci-a- vant, on peut éliminer une certaine proportion de l'agent de trai- tement par drainage à chaud. En outre, ou à titre de variante, les grains de café peuvent être soumis à des absorbants et/ou à des solvants de l'agent de traitement en vue d'éliminer la quanti- té résiduaire de ces derniers. De plus, les grains de café peuvent être soumis à un processus de centrifugation, de friction ou d'abra- sion dans des conditions propres à en éliminer la quantité résidu- aire.
L'appareil de mise en oeuvre du procédé peut comprendre un récipient renfermait l'agent de traitement, un dispositif pour chauffer cet agent, un dispositif pour agiter ou faire circuler ce dernier, et un réceptacle perforé capable de contenir les grains de café et d'être introduit dans ledit récipient ou extrait de ce dernier. un dispositif est prévu au besoin pour vider le récipient de l'agent qui s'y trouve et ramener ce dernier dans le récipient, ainsi qu'un dispositif pour faire tourner le susdit réceptacle à grande vitesse.
Dans les dessins annexés :
Fig. 1 est une vue en coupe verticale latérale d'une première réalisation de cet appareil permettant de traiter par la chaleur les grains de café.
Fig. 2 est une vue en coupe verticale d'une autre réalisation de cet appareil.
Fig. 3 est une vue en coupe verticale latérale d'une réalisa-
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tion du dispositif servant à éliminer l'agent de traitement qui demeurant adhérent aux grains de café, après qu'ils ont été ex- traits du bain de l'agent en question ou après que ce bain en a lui-même été retiré.
Fig. 4 est une vue en coupe verticale latérale d'une varian- te de ce dispositif servant à éliminer l'agent de traitement qui demeure adhérent aux grains de caféaprès que ceux-ci ont été re- tirés du bain de cet agent de traitement ou apres que ce bain a lui-même été séparé des grains de café.
Selon un exemple de réalisation de l'invention telle qu'elle est appliquée à, la préparation par la chaleur de grains de café, de façon à permettre la préparation d'un breuvage formé d'une in- fusion de café ou d'un concentré de café sous forme liquide ou sous forme solide, on commence par préparer un bain de cire de paraffine fondue de qualité supérieure qui est relativement inerte au point de vue chimique et qui, au point de vue arôme et goût, est non toxique, chimiquement pure et exempte de toute odeur ou saveur. Cette cire a, de préférence, un point de fusion d'environ 60 C.
On fait chauffer la cire à une température non inférieure à 180 C, puis on introduit les grains de café bruts dans le bain dans une cage ou un récipient perforé.
En augmentant la température de la cire, on amené alors assez lentement la température des grains de café jusqu'à une gamme de températures critiques allant de 210 C à 245 C et on la maintient à la valeur désirée pendant un temps prédéterminé. La température maximum et le temps maximum à employer effectivement sont détermi- née par le type et la nature des grains de café soumis au traite- ment et aussi par le degré de traitement désirée Ainsi, par exem- ple, si les grains de café proviennent de la province brésilienne de Santos et que le traitement soit destiné à produire un effet
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équivalent à celui d'un grillage moyen, tel qu'on le pratique par les méthodes connues jusqu'ici, la température critique est égale à 222 0 et la durée de traitement est de cinq minutes.
On agite la cire pendant que les grains de café se trouvent dedans, de fa- gon que ces derniers soient maintenus en mouvement. On constate que le traitement thermique se déroule assez rapidement, mais uni- formément dans toute la masse des grains de café.
L'exemple indiqué ci-après est simplement destiné à illustrer l'application des principes de l'invention.
Quand la préparation est achevée, les grains de café qui se trouvent dans la cage ou le récipient perforé sont extraits du bain et maintenus en suspension au-dessous de lui pendant un court laps de temps, pour permettre à la cire chaude de retourner dans le bain par suintement. Après ce suintement ou drainage, les grains de café passent dans des séchoirs, tandis qu'un nouveau lot de grains de café est amené en vue de son grillage. De cette ma- nière, le bain de cire de paraffine est maintenu constamment en travail.
Le bain peut être utilisé un certain nombre de fois, puisque la cire ne semble pas se dégrader rapidement au point de vue de son rôle d'agent de transfert de la chaleur.* On peut, de temps en temps, ajouter de petites quantités de cire fraîche pour remplacer la perte légère qui est due au fait qu'un certain résidu adhère aux grains de café après le traitement thermique et le suintement ou drainage.
Grâce à la préparation des grains de café comme elle est dé- crite dans l'exemple ci-dessus, on réalise un traitement thermi- que complètement homogène, puisque dans l'agent de traitement for- mé de cire chaude, il ne peut pas se produire de variations de température locales et qu'un degré uniforme de chauffage des grains de café est par conséquent assuré et aussi parce que les grains de café sont immergés dans la cire pendant tout le déroulement de
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l'opération, la perte en constituants aromatiques désirables du café y compris les éléments de l'huile qu'on appelle la caféone est réduite par comparaison avec la déperdition qui se produit normalement quand on brûle ou torréfie du café pa,r les moyens or- dinaires.
Pendant le premier stade de la préparation des grains de café, comme décrit dans l'exemple susdit, l'humidité naturelle qui se trouve dedans se vaporise et donne naissance à un phénomène de barbotage régulier et contrôlé. A ce stade, toutefois, les prin- cipaux constituants volatils précieux ne sont pas encore formés.
Ce n'est qu'à un stade ultérieur, c'est-à-dire quand la, presque totalité de l'humidité s'est dissipée par évaporation, que les substances les plus désirables qui contribuent si notablement à donner à un café de bonne qualité son goût et son arôme supérieurs se développent et sont libérés.
Le mode de préparation des grains de café décrit ici réduit le risque d'échappement de ces consti- tuants essentiels hors des grains de café. selon le présent procédé de préparation des grains de café comme décrit dans l'exemple susdit, il ne se produit pas d'air ou de gaz de grillage pouvant contenir de l'oxygène, de l'hydrogène, de l'oxyde de carbone, du gaz carbonique, de la va,peur d'eau, de l'azote, des oxydes d'azote, de l'ammoniaque et de l'hydrogène sulfuré et des oxydes de soufre dont certains sont considérés com- me capables de provoquer aux températures élevées des réactions chimiques donnant lieu au développement du produit indésirable au sein des grains de café, comme des produits d'oxydation et des produits nuisibles qui ont une influence fâcheuse sur le goût, l'arôme et la saveur du café.
Au cours d'une série d'essais, on a pu déterminer que ce qu'on peut appeler la valeur par tasse" des grains de café prépa- ré comme décrit dans l'exemple susdit était supérieure à la valeur
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correspondante que donnent des grains de café grillés par les pro- cédés usuels. En outre, des essais comparatifs portant sur le goût de plusieurs infusions de café, ainsi préparées, ont montré que les grains emmagasinés après avoir été préparés comme décrit ci-dessus ne se détériorent pas autant et aussi rapidement que les grains similaires emmagasinés pendant une période semblable et dans des conditions analogues après grillage de la manière connue.
Si le café ainsi préparé est destiné à trouver son applica- tion dans un percolateur comportant une vitesse de suintement suffisamment faible, la présence d'une certaine proportion de cire de paraffine (pouvant aller jusqu'à 10% en poids) ne présente aucune difficulté spéciale. En effet, pendant la préparation d'infusions à partir de café moulu, la cire reste sur la surface supérieure de la masse moulue et ne suinte pas à travers elle en même temps que l'extrait aqueux pour gagner le réceptacle qui se trouve au-dessous. Si les grains de café sont destinés à être infusés par une autre méthode, ils peuvent être traités après le traitement thermique en vue de laisser subsister sur eux une fa,i- ble proportion de cire résiduaire.
D'autres cires appartenant au type minéral solide hydrocar- buré, en dehors de la cire de paraffine ou des cires végétales et animales comprenant les acides organiques et leurs esters ou un agent qui soit liquide ou solide aux températures ordinaires comme un hydrocarbure liquide (par exemple de la paraffine liqui- de ou un résidu de pétrole) ou un autre hydrocarbure solide ou un alcool organique supérieur ou un acide gras ou un glycéride d'a- cide gras ou un mélange de glycérides d'acides gras comme le beurre de cacao ou encore un solvant organique à point d'ébulli- tion élevé ou un mélange de plusieurs quelconques de ces substan- ces peuvent trouver leur application dans la constitution du bain de traitement.
Toute autre substance ou substances, qu'elles
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soient gazeuses, liquides ou solides et dénuées de toxicité ne communiquant pas de goût, d'arôme ou d'odeur désagréable ou étran- gère aux grains de café, n'entrant pas en réaction avec les cons- tituants chimiques naturels des grains de café et ne donnant pas naissance à la formation de produits indésirables pa,r suite d'é- chauffement ou de décomposition chimique, peuvent trouver leur application ici.
Les expériences effectuées ont permis de constater que si l'on utilise du beurre de cacao comme agent de traitement, la qua- lité du goût du café formant le breuvage produit à partir des grains de café traités par la chaleur est augmentée par un nouveau facteur.
Fig. 1 des dessins annexés représente un appareil utilisable pour,faciliter la, mise en oeuvre du présent procédé et comprenant une cuve 1 pouvant être chauffée par exemple par un brûleur ou une rampe à gaz 2. Cette cuve 1 supporte un anneau 3 qui peut tourner sur elle et qui est empêché d'être soulevé par des goujons 4 enga- gés dans une fente annulaire pratiquée dans l'anneau 3. Une ran- gée annulaire de dents 5 formant une denture conique est prévue sur l'anneau 3 et engrène avec une roue 6 à denture conique montée sur un arbre 7 qu'on peut faire tourner au moyen d'une manivelle 8.
Cet arbre 7 tourillonne dans un palier 9 solidaire de la paroi de la cuve 1. Un panier 10 formé d'une tôle perforée pend librement à, travers l'anneau 3 et comporte une bride périphérique 11 qui, en reposant contre cet anneau, assure la suspension libre du pa- nier, Une patte 13 solidaire de 1'anneau 3 est engagée sans ser- rage dans une fente 12 de la bride 11 pour établir la liaison d'en- traînement positive qui est nécessaire entre l'anneau 3 et le pa- nier 10, Des poignées de support 14 sont prévues au sommet du pa- nier 10. La cuve 1 contient l'agent que fait fondre la rampe 3 qui lui donne la température requise.
Avant son introduction
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dans l'agent de traitement fondu, le panier 10 est rempli d'une masse de grains de café 16 jusqu'au niveau indiqué. Le panier 10 est alors mis en place, et le niveau de l'agent de traitement s'élève pas là même jusqu'à l'étiage indiqué par le trait mixte 15, On fait alors tourner la manivelle 8 pour entraîner en rota- tion l'arbre 7, la roue 6 à denture conique et l'anneau 3 et par conséquent le panier 10, ce qui assure l'agitation requise de l'a- gent de traitement. Une fois le traitement thermique effectué, on soulève le panier 10 hors de la masse de cet agent et on le laisse s'égoutter.
On dégage ensuite complètement le panier 10 et on le remplace par un panier semblable préalablement chargé de grains de café non traités, de fagon que le traitement thermique d'un autre lot de café puisse se dérouler tandis que le panier dé- gagé se trouve vidé des grains de café traités, et rempli d'une nouvelle charge de grains de café non traités.
Dans la construction de l'appareil qui est représenté dans la Fig. 2, il 'est prévu un réservoir 17 équipé intérieurement d'un serpentin de chauffage 66 parcouru par de la vapeur où d'un élé- ment de chauffage électrique, ainsi qu'une cuve 18 placée au-des= sus de ce réservoir. Cette cuve 18 est pourvue intérieurement d'un serpentin de chauffage 19 parcouru par de la vapeur ou d'un élément de chauffage électrique. Un arbre 20 s'étend au-dessous du réservoir 17 et traverse des paliers 21 et 22 et des garnitures d'étanchéité23 et 24 pour s'engager dans la cuve 18. Cet arbre 20 est supporté axialement par un collier. 25 fixé amoviblement à lui et peut être entraîné en rotation par l'intermédiaire d'une poulie à gorge 26.
Une table perforée 27 à rebord périphérique est fixée à l'extrémité supérieure de l'arbre 20 pour tourner avec lui.
Un panier 28, c'est-à-dire un récipient à paroi perforé qui peut être introduit dans la cuve 18 ou dégagé hors de cette cuve par son embouchure supérieure béante grâce à deux pattes 29 faisant
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saillie vers l'intérieur et diamétralement opposée est supporté axialement par la table 27.
Une commande d'entraînement est prévue entre la table 27 et le panier 28 grâce à des pattes 30 disposées diamétralement sur cette table 27 et destinées à pénétrer dans des fentes pratiquées dans le pourtour inférieur du panier, Un couvercle 31 percé de trous 32 formant évents s'appuie contre la cuve 18 pour l'obturer. une pompe 33 disposée dans le réservoir 17 communique par un con- duit 34 avec un conduit annulaire 35 ménagé dans la partie supé- rieure de la paroi de la cuve 18 et communiquant avec la capacité intérieure de celle-ci par des canaux 36.
La cuve 18 est pourvue à sa partie inférieure de canaux 37 conduisant à un conduit annu- laire 38 raccordé à un conduit 39 en,forme d'U retourné qui plomge dans le réservoir 17 et communique avec la capacité par l'inter- médiaire d'un filtre 40. L'extrémité inférieure du conduit 39 débouche dans un puisard 41 comportant un orifice de sortie 42 qu'on peut vider en enlevant un couvercle 43. Un canal de déri- vation 44 commandé par un robinet 45 est prévu pour assurer la communication entre les parties intérieures du conduit 39. Un évent 46 est prévu à la partie supérieure du réservoir 17.
Pour utiliser cet appareil, on fait fondre une certaine quan- tité de l'agent de traitement et on le chauffe jusqu'à la tempé- rature convenable dans le réservoir 17, en envoyant de la, vapeur dans le serpentin 66 ou du courant électrique dans l'élément de chauffage, la cuve 18 étant vide. On abaisse ensuite le panier 28 chargé de grains de café jusqu'au niveau indiqué par letrait mixte 47 dans la cuve 18 jusqu'à ce qu'il vienne reposer contre la table 27. On ferme le robinet 45 et .on met en place le cou- vercle 31, puis on envoie de la vapeur dans le serpentin 19 ou du courant électrique dans l'élément de chauffage logé da.ns la cuve
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18.
On met ensuite en marche la pompe 33 de façon qu'elle aspire l'agent de traitement à travers les conduits 34 et 35 et les ca- naux 36 et le refoule dans le panier 28 d'où il s'écoule par les interstices séparant les grains de café et par les perforations du panier 28 pour s'accumuler dans le conduit 39. la cuve 18 et le panier 28 jusqu'à ce que son niveau ait atteint celui qui est représenté par le trait mixte 48, après quoi il s'écoule par trop- plein au-dessus du déversoir 49, par le conduit 39 de descente et à travers le filtre 40 pour regagner le réservoir 17. Les matiè- res solides sont arrêtées au passage par le filtre 40 et se dépo- sent dans le puisard 41.
Le déversoir de trop-plein 49 oblige le niveau de l'agent formant la nappe dans le puisard à monter et à demeurer au-dessus des grains de café quand ils se sont déposés dans le panier 28.
Le fonctionnement de la pompe 33 assure, en se continuant, une circulation continue de l'agent de traitement à travers le pa- nier 28 pendant la durée du traitement thermique, c'est-à-dire tandis que le panier 28 tourne lentement par suite de ia rotation de l'arbre 20 et par conséquent de la table 27. Cette rotation facilite la distribution uniforme de l'agent de traitement'qui s'écoule dans le panier 28 et agite cet agent dans la cuve 18.
Une fois le traitement achevé, on arrête la pompe 33 et on ouvre le robinet 45, de sorte que l'agent de traitement qui se trouve dans la cuve 18 reflue dans le réservoir 17 par le canal 44.
L'évent 46 permet à l'air de s'échapper au fur et à mesure que le niveau du réservoir 17 s'élève. Quand une quantité suffisante de l'agent de traitement s'est échappée pour laisser le panier 28 découvert, la vitesse de rotation de l'arbre 20 et, par conséquent, du panier 28 est augmentée dans une mesure suffisante pour provo- quer la projection par la force centrifuge de la quantité de l'a- gent de traitement qui se trouve retenue par le panier et par les
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grains de café. On soulève alors le couvercle 31, et on dégage le panier 28 pour lui permettre d'être vidé de son contenu.
Dans la Fig. 3 est représenté un dispositif permettant d'é- liminer la, quantité résiduaire de l'agent de traitement des grains de café après leur traitement thermique et leur 'égouttage. Ce dispositif comprend un carter 50 renfermant plusieurs paires de rouleaux rotatifs 51 pourvus d'une garniture épaisse 52 en matière absorbante telle que du feutre, de la bourre de coton, etc.. Des tuyaux 53 parcourus par de la vapeur sont prévus pour maintenir la température qui règne dans le carter 50 un peu au-dessus du point de fusion de l'agent de traitement.
Il est prévu également une trémie 54 par laquelle les grains de café traités sont intro- duits dans le carter 50 pour y venir en contact avec les garnitu- res 52 qui habillent les rouleaux et pour être débarrassés par la friction de ces derniers de la quantité résiduaire de l'agent de traitement qui y demeure. Les grains de café s'échappent ensuite hors du carter 50 en passant par un orifice de sortie 55.
Dans la Fig. 4 est représenté un autre dispositif destiné à l'élimination de la quantité résiduaire de l'agent de traitement.
Ce dispositif comprend un tambour conique 56 pourvu d'une garnitu- re absorbante remplaçable 57 et supportée par des galets 58. Le tambour 56 peut tourner sous l'action d'un arbre 59 monté dans des paliers 60 et muni d'une roue dentée 61 engrenant avec une couronne de dents droites 62 solidaire de la paroi externe du tambour 56. Un arbre rotatif 63 tourilonne dans un palier 67 mon- té sur une coulotte d'évacuation fixe 65 prévue à l'embouchure la plus grande du tambour 56. L'arbre 63 supporte des pièces rempla- gables 64 d'étoffe absorbante qui sont entrainées dans un mouve- ment de tourbillonnement par suite de la rotation de l'arbre 63 à grande vitesse. Une trémie fixe 68 plonge dans l'embouchure la plus petite du tambour 56.
Après le traitement thermique et
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l'égouttage, les grais de café sont déversés dans la trémie 68 d'où ils tombent dans le tambour en rotation le long duquel ils dévalent jusqu'à l'embouchure la plus grande du tambour 56 pour ga- gner ensuite la coulotte de descente 65.
Pendant leur passage à travers le tambour, les grains de café sont en contact avec la garniture 57 qui les débarrasse de la quantité résiduaire de l'a- gent de traitement, et sont agités et essuyés par les morceaux d'étoffé 64 qui les débarrassent également des résidus de cet agent de traitement. i
D'autres dispositifs destinés à l'élimination du résidu de l'agent de traitement après l'évacuation des grains de café hors de l'appareil que ce dernier, présentant l'une ou l'autre des constructions sus-décrites, peuvent comprendre des presses ou des courroies sans fin pourvues de surfaces absorbantes capables d'a- gir sur les grains de café et de les débarrasser par absorption du résidu de l'agent de traitement qui demeure adhérent à eux.
Il doit être entendu que le présent procédé n'est aucunement limité à l'utilisation de l'un quelconque des appareils ou des dispositifs sus-indiqués. En effet, n'importe quelle installation peut trouver son application pour la mise en oeuvre du procédé y compris l'élimination du résidu de l'agent de traitement après l'application de chaleur.
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method and apparatus for heating coffee beans.
This invention relates to a method and apparatus for heating coffee beans.
It is known that before infusing coffee beans for the production of a drink or a concentrate, they should be subjected to heat treatment and then crushed. Until now, this heat treatment consisted of roasting the coffee beans, that is to say heating them in the presence of air and / or gases coming from a burner or roaster.
In accordance with the new process provided for by the invention, the coffee beans are heated to the required temperature and for the necessary time while being protected from the action of air and harmful gases, and the escape of valuable volatile substances. who emerge and who @ by the heat, @
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like coffee aromatic oil or "caffeone" is thwarted.
Protection from air and other gases can be achieved by surrounding or enveloping the coffee beans with a medium or agent which, while protecting them from air and other gases, ensures the conduction of the required amount of heat to them, allows the escape of natural moisture evaporating therefrom and clearly counteracts the escape of desirable volatile substances produced by heat after evaporation of natural moisture, this medium or agent which does not have a detrimental chemical reaction on the coffee beans and does not risk contaminating or degrading them.
Among the agents which are suitable for this purpose are wax, higher fatty acids, glycerides of fatty acids, mixtures of glycerides of fatty acids, esters of fatty acids, glycerides of hydrogenated fatty acids, alcohols higher, petroleum residues, organic solvents or the equivalents of any of these substances or even any mixture of the latter or their equivalents, the substance, mixture or equivalent chosen being such as do not affect the coffee beans so as to adversely affect the taste or aroma of the brew resulting from the infusion, and do not risk making it unpleasant to the palate or toxic.
Instead of the agents specified above, an inert powder can also be used.
The process can be carried out by immersing the coffee beans in the treatment agent or medium after having previously heated the latter to the suitable temperature, then by increasing its temperature to the maximum value required, finally by removing the coffee beans of this agent or even this agent of the coffee beans, after having subjected them to the maximum temperature for the required period of time, the agent in question
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being kept in motion while the coffee beans are @ submerged in it.
The removal of the residual amount of the treating agent after completion of heating can be accomplished by any physical, chemical or physicochemical means.
Assuming that the agents specified above are used, a certain proportion of the treating agent can be removed by hot drainage. Additionally, or alternatively, the coffee beans may be subjected to absorbents and / or treating agent solvents to remove the residual amount thereof. In addition, the coffee beans can be subjected to a process of centrifugation, friction or abrasion under conditions such as to remove the residual quantity.
The apparatus for carrying out the method may comprise a container containing the treatment agent, a device for heating this agent, a device for agitating or circulating the latter, and a perforated receptacle capable of containing the coffee beans and 'be introduced into or extracted from said container. a device is provided if necessary for emptying the container of the agent therein and returning the latter to the container, as well as a device for rotating the aforesaid receptacle at high speed.
In the accompanying drawings:
Fig. 1 is a side vertical sectional view of a first embodiment of this apparatus making it possible to heat the coffee beans.
Fig. 2 is a vertical sectional view of another embodiment of this apparatus.
Fig. 3 is a side vertical sectional view of an embodiment
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tion of the device serving to remove the treatment agent which remains adherent to the coffee beans, after they have been removed from the bath of the agent in question or after this bath has itself been removed.
Fig. 4 is a side vertical sectional view of a variation of this device for removing the treatment agent which remains adherent to the coffee beans after they have been removed from the bath of this treatment agent or after. that this bath itself has been separated from the coffee beans.
According to an exemplary embodiment of the invention as it is applied to the preparation by heat of coffee beans, so as to allow the preparation of a beverage formed from an infusion of coffee or a concentrate of coffee in liquid form or in solid form, one begins by preparing a bath of molten paraffin wax of superior quality which is relatively chemically inert and which, in terms of aroma and taste, is chemically non-toxic. pure and free from any smell or taste. This wax preferably has a melting point of about 60 C.
The wax is heated to a temperature not lower than 180 ° C., then the raw coffee beans are introduced into the bath in a cage or a perforated container.
By increasing the temperature of the wax, the temperature of the coffee beans is then brought fairly slowly up to a critical temperature range of 210 C to 245 C and is maintained at the desired value for a predetermined time. The maximum temperature and the maximum time to be used effectively are determined by the type and nature of the coffee beans subjected to treatment and also by the degree of treatment desired. Thus, for example, if the coffee beans come from of the Brazilian province of Santos and that the treatment is intended to produce a
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equivalent to that of an average roasting, as practiced by the methods known heretofore, the critical temperature is equal to 222 0 and the treatment time is five minutes.
The wax is stirred while the coffee beans are in it, so that the beans are kept in motion. It can be seen that the heat treatment takes place fairly quickly, but uniformly throughout the mass of the coffee beans.
The example given below is simply intended to illustrate the application of the principles of the invention.
When preparation is complete, the coffee beans in the cage or perforated container are removed from the bath and held in suspension below it for a short time, to allow the hot wax to return to the bath. oozing bath. After this seepage or drainage, the coffee beans pass through dryers, while a new batch of coffee beans is brought for roasting. In this way, the paraffin wax bath is kept constantly working.
The bath can be used a number of times, since the wax does not appear to degrade quickly from the point of view of its role as a heat transfer agent. * Small amounts of wax can be added from time to time. fresh wax to replace the slight loss which is due to some residue adhering to the coffee beans after heat treatment and oozing or drainage.
Thanks to the preparation of the coffee beans as described in the example above, a completely homogeneous heat treatment is carried out, since in the treatment agent formed from hot wax it cannot. local temperature variations occur and a uniform degree of heating of the coffee beans is therefore ensured and also because the coffee beans are immersed in the wax during the entire process of
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In operation, the loss of desirable aromatic constituents of coffee including the oil elements called caffeone is reduced compared to the loss which normally occurs when coffee is burned or roasted by means of or - dinaries.
During the first stage of the preparation of the coffee beans, as described in the above example, the natural humidity inside vaporizes and gives rise to a phenomenon of regular and controlled bubbling. At this stage, however, the major valuable volatile constituents are not yet formed.
It is only at a later stage, that is, when almost all of the moisture has evaporated off, that the more desirable substances which contribute so significantly to making a coffee strong. good quality its superior taste and aroma develop and are released.
The method of preparing coffee beans described here reduces the risk of these essential constituents escaping from the coffee beans. according to the present process for preparing the coffee beans as described in the aforementioned example, there is no air or roasting gas which may contain oxygen, hydrogen, carbon monoxide, carbon dioxide, va, fear of water, nitrogen, oxides of nitrogen, ammonia and hydrogen sulphide and oxides of sulfur some of which are considered capable of causing high temperatures chemical reactions giving rise to the development of the undesirable product within the coffee beans, such as oxidation products and harmful products which adversely influence the taste, aroma and flavor of the coffee.
During a series of tests, it was determined that what may be called the value per cup "of the coffee beans prepared as described in the above example was greater than the value.
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corresponding result from coffee beans roasted by the usual methods. In addition, comparative tests of the taste of several coffee infusions, thus prepared, have shown that beans stored after being prepared as described above do not deteriorate as much and as quickly as similar beans stored for a period of time. similar and under similar conditions after grilling in the known manner.
If the coffee thus prepared is intended to find its application in a percolator having a sufficiently low seepage rate, the presence of a certain proportion of paraffin wax (which can range up to 10% by weight) does not present any difficulty. special. This is because, during the preparation of infusions from ground coffee, the wax remains on the upper surface of the ground mass and does not seep through it at the same time as the aqueous extract to reach the receptacle which is located at the- below. If the coffee beans are to be infused by another method, they can be treated after the heat treatment to leave a small proportion of residual wax on them.
Other waxes belonging to the solid hydrocarbon mineral type, apart from paraffin wax or vegetable and animal waxes comprising organic acids and their esters or an agent which is liquid or solid at ordinary temperatures such as a liquid hydrocarbon (for example liquid paraffin or petroleum residue) or other solid hydrocarbon or higher organic alcohol or fatty acid or fatty acid glyceride or mixture of fatty acid glycerides such as cocoa butter or an organic solvent with a high boiling point or a mixture of any several of these substances can find their application in the constitution of the treatment bath.
Any other substance or substance, whether
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be gaseous, liquid or solid and devoid of toxicity not imparting an unpleasant or foreign taste, aroma or odor to the coffee beans, not reacting with the natural chemical constituents of the coffee beans and not giving rise to the formation of undesirable products due to heating or chemical decomposition, may find their application here.
The experiments carried out have shown that if cocoa butter is used as a treatment agent, the taste quality of the coffee forming the brew produced from the heat treated coffee beans is increased by a new factor. .
Fig. 1 of the accompanying drawings shows an apparatus which can be used to facilitate the implementation of the present method and comprising a vessel 1 which can be heated for example by a burner or a gas train 2. This vessel 1 supports a ring 3 which can rotate on it and which is prevented from being lifted by studs 4 engaged in an annular slot made in the ring 3. An annular row of teeth 5 forming a conical toothing is provided on the ring 3 and meshes with a bevel gear 6 mounted on a shaft 7 which can be turned by means of a crank 8.
This shaft 7 is journaled in a bearing 9 integral with the wall of the tank 1. A basket 10 formed of a perforated sheet hangs freely through the ring 3 and comprises a peripheral flange 11 which, by resting against this ring, ensures the free suspension of the basket, A lug 13 integral with the ring 3 is engaged without tightening in a slot 12 of the flange 11 to establish the positive drive connection which is necessary between the ring 3 and the basket 10, support handles 14 are provided at the top of the basket 10. The tank 1 contains the agent which the ramp 3 melts which gives it the required temperature.
Before its introduction
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in the molten processing agent, the basket 10 is filled with a mass of coffee beans 16 to the indicated level. The basket 10 is then put in place, and the level of the treatment agent does not rise there even to the low water level indicated by the dashed line 15. The crank 8 is then rotated to drive in rotation. the shaft 7, the bevel gear 6 and the ring 3 and therefore the basket 10, which provides the required agitation of the treatment agent. Once the heat treatment is done, the basket 10 is lifted out of the mass of this agent and allowed to drain.
Basket 10 is then completely disengaged and replaced by a similar basket previously loaded with untreated coffee beans, so that the heat treatment of another batch of coffee can take place while the freed basket is emptied. of processed coffee beans, and filled with a fresh load of untreated coffee beans.
In the construction of the apparatus which is shown in FIG. 2, there is provided a tank 17 equipped internally with a heating coil 66 traversed by steam or an electric heating element, as well as a tank 18 placed above this tank. This tank 18 is provided internally with a heating coil 19 traversed by steam or with an electric heating element. A shaft 20 extends below the reservoir 17 and passes through the bearings 21 and 22 and the seals 23 and 24 to engage in the tank 18. This shaft 20 is supported axially by a collar. 25 removably attached to it and can be rotated by means of a grooved pulley 26.
A perforated table 27 with a peripheral rim is attached to the upper end of the shaft 20 to rotate with it.
A basket 28, that is to say a container with a perforated wall which can be introduced into the tank 18 or released from this tank by its open upper mouth thanks to two tabs 29 forming
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protrusion inwardly and diametrically opposed is axially supported by the table 27.
A drive control is provided between the table 27 and the basket 28 by virtue of tabs 30 arranged diametrically on this table 27 and intended to penetrate into the slots made in the lower periphery of the basket, A cover 31 pierced with holes 32 forming vents leans against the tank 18 to close it. a pump 33 disposed in the reservoir 17 communicates by a conduit 34 with an annular conduit 35 formed in the upper part of the wall of the tank 18 and communicating with the internal capacity of the latter via the channels 36.
The tank 18 is provided at its lower part with channels 37 leading to an annular duct 38 connected to a duct 39 in the form of an upturned U which plunges into the tank 17 and communicates with the capacity via d 'a filter 40. The lower end of the duct 39 opens into a sump 41 comprising an outlet orifice 42 which can be emptied by removing a cover 43. A bypass channel 44 controlled by a valve 45 is provided to ensure communication between the interior parts of the duct 39. A vent 46 is provided in the upper part of the tank 17.
In order to use this apparatus, a certain quantity of the treatment agent is melted and heated to the proper temperature in tank 17, sending steam through coil 66 or electric current. in the heating element, the tank 18 being empty. The basket 28 loaded with coffee beans is then lowered to the level indicated by the mixed line 47 in the tank 18 until it comes to rest against the table 27. The tap 45 is closed and the valve is put in place. cover 31, then steam is sent into coil 19 or electric current into the heating element housed in the tank
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18.
The pump 33 is then started so that it sucks the treatment agent through the conduits 34 and 35 and the channels 36 and discharges it into the basket 28 from where it flows through the interstices between the coffee beans and through the perforations of the basket 28 to accumulate in the conduit 39. the tank 18 and the basket 28 until its level has reached that shown by the dashed line 48, after which it s 'flows by overflow above the weir 49, through the downcomer pipe 39 and through the filter 40 to return to the tank 17. The solids are stopped in passing by the filter 40 and are deposited in the sump 41.
The overflow weir 49 forces the level of the slick forming agent in the sump to rise and remain above the coffee beans when they are deposited in the basket 28.
The operation of the pump 33 ensures, on an ongoing basis, a continuous circulation of the treatment agent through the basket 28 during the duration of the heat treatment, that is to say while the basket 28 is slowly rotating through the basket. as a result of the rotation of the shaft 20 and hence of the table 27. This rotation facilitates the uniform distribution of the treating agent which flows into the basket 28 and agitates this agent in the tank 18.
Once the treatment is completed, the pump 33 is stopped and the valve 45 is opened, so that the treatment agent which is in the tank 18 flows back into the reservoir 17 through the channel 44.
Vent 46 allows air to escape as the level of reservoir 17 rises. When a sufficient amount of the treating agent has escaped to leave the basket 28 uncovered, the rotational speed of the shaft 20 and therefore of the basket 28 is increased to a sufficient extent to cause the splash. by the centrifugal force of the quantity of the treatment agent which is retained by the basket and by the
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coffee beans. The cover 31 is then lifted, and the basket 28 is released to allow it to be emptied of its contents.
In Fig. 3 is shown a device for removing the residual quantity of treatment agent from the coffee beans after their heat treatment and draining. This device comprises a housing 50 containing several pairs of rotating rollers 51 provided with a thick lining 52 of absorbent material such as felt, cotton wool, etc. Pipes 53 traversed by steam are provided to maintain the temperature in the housing 50 a little above the melting point of the treatment agent.
A hopper 54 is also provided through which the treated coffee beans are introduced into the casing 50 to come into contact there with the linings 52 which cover the rollers and to be freed by the friction of the latter of the quantity. residual treatment agent who remains there. The coffee beans then escape out of the casing 50 through an outlet port 55.
In Fig. 4 is shown another device for removing the residual amount of the treatment agent.
This device comprises a conical drum 56 provided with a replaceable absorbent lining 57 and supported by rollers 58. The drum 56 can rotate under the action of a shaft 59 mounted in bearings 60 and provided with a toothed wheel. 61 meshing with a ring of straight teeth 62 integral with the outer wall of the drum 56. A rotating shaft 63 is pivoted in a bearing 67 mounted on a fixed discharge chute 65 provided at the largest mouth of the drum 56. The shaft 63 supports replaceable pieces 64 of absorbent fabric which are driven in a swirling motion as a result of the rotation of the shaft 63 at high speed. A fixed hopper 68 plunges into the smaller mouth of the drum 56.
After heat treatment and
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draining, the coffee beans are poured into the hopper 68 from where they fall into the rotating drum along which they descend to the largest mouth of the drum 56 to then gain the descent chute 65.
As they pass through the drum, the coffee beans are in contact with the filling 57 which frees them of the residual amount of the processing aid, and are agitated and wiped by the pieces of cloth 64 which frees them. also residues of this treatment agent. i
Other devices intended for the elimination of the residue of the treatment agent after the discharge of the coffee beans from the apparatus which the latter, having one or other of the above-described constructions, can comprise endless presses or belts provided with absorbent surfaces capable of working on the coffee beans and removing them by absorption of the residue of the treating agent which remains adherent to them.
It should be understood that the present method is in no way limited to the use of any of the aforementioned apparatus or devices. Indeed, any installation can find its application for the implementation of the process including the elimination of the residue of the treatment agent after the application of heat.