BR112017000395B1

BR112017000395B1 - Produção de um extrato de café que preserva componentes de sabor

Info

Publication number: BR112017000395B1
Application number: BR112017000395-3A
Authority: BR
Inventors: Jakob Kryger Sørensen; Anders Holmen Pedersen; Henrik Haraldsted
Original assignee: Gea Process Engineering A/S
Priority date: 2014-07-08
Filing date: 2014-07-08
Publication date: 2022-01-25
Also published as: RU2017103644A3; EP3166416B1; DK3166416T3; KR20170027849A; US11096402B2; MX2017000241A; MY182293A; ES2717955T3; EP3166416A1; WO2016004948A1; CA2954457C; US20170202237A1; CO2017000118A2; RU2687167C2; CN106535651A; RU2017103644A; CA2954457A1; KR102240657B1; BR112017000395A2

Abstract

"PRODUÇÃO DE UM EXTRATO DE CAFÉ QUE PRESERVA COMPONENTES DE SABOR". É divulgado aqui um processo para preparar um extrato de café, compreendendo as etapas de: prover uma mistura de grãos de café torrados e água, moer a mistura de grãos de café torrados e água em uma câmara pressurizada, e separar a mistura moída em um extrato de café líquido e pó de café gasto. O extrato de café mantém muitos dos componentes de sabor dos grãos torrados.

Description

Introdução

[0001] A presente invenção se refere a um processo para preparar um extrato de café que preserva os constituintes voláteis originais no extrato.

Técnica do conhecimento

[0002] A produção de café instantâneo converte apenas o grão da planta de café para um produto particulado facilmente solúvel em água quente. A cereja possui a polpa de fruta e casca removida deixando apenas a semente ou grão, que então é seca para produzir grãos de café verdes. Enquanto todos os grãos de café verdes são processados, o método que é usado varia e pode ter um efeito significativo no sabor de café fresco e torrado.

[0003] Os grãos de café verdes são relativamente estáveis e são transportados a partir de países que produzem café para os consumidores por todo o mundo. Em sítios industriais para a extração de grãos de café verdes são processados para produzir extrato e/ou café solúvel instantâneo. Os grãos de café verdes são sujeitados à torrefação. A torrefação transforma as propriedades físicas e químicas dos grãos de café verdes para grãos de café torrados. O processo de torrefação é que produz o sabor característico do café. No mesmo processo os grãos de café se expandem e alteram a cor e a densidade.

[0004] Uma planta de torrefação comumente usada na indústria é de cilindros rotativos contendo os grãos verdes e gases de combustão quentes. Quando a temperatura do grão alcança tipicamente 165 a 200°C a torrefação começa, acompanhada por um som de estouro similar com aquele produzido pela pipoca. Estes cilindros em batelada tomam cerca de 8 a 15 min para completar a torrefação dependendo da umidade inicial e cor final desejada. Torrefação de café usando um leito fluidizado também é comumente usado.

[0005] Os grãos torrados então são moídos para aprimorar a extração com água. A moagem reduz os grãos para 0,2 a 5,0 mm dependendo do processo de extração. Tradicionalmente, grãos torrados são moídos por moagem seca. A moagem seca resulta na fuga de um odor característico, que ilustra a fuga de componentes de aroma a partir dos grãos de café torrados. Estes componentes de aroma de fuga já serão perdidos nesta primeira etapa de produção de produto de café instantâneo final.

[0006] A técnica anterior sugere alguns modos de manutenção de constituintes de sabor de café. Assim, GB 1.200.700 divulga o uso de goma de café solúvel em água adicional para manter óleo e constituintes de sabor de café. A goma de café seco solúvel preferivelmente é misturada com o café torrado antes da moagem do último. Durante a mistura e particularmente durante a moagem da mistura, as partículas de goma solúvel seca servem como absorventes para óleo e constituintes de sabor de café.

[0007] EP1844661 divulga um método para produzir um extrato de café solúvel, o dito método compreendendo: (1) sólidos de café torrado de moagem finamente úmida para formar uma pasta fluida de café contendo sólidos de café; (2) tratar a pasta fluida de café com uma quantidade eficaz de uma enzima na forma de uma composição de enzima estabilizada em uma temperatura e por um tempo suficiente para hidrolisar os sólidos de café para formar um extrato de café material solúvel, em que a composição de enzima estabilizada compreende a enzima e uma quantidade eficaz de um material derivado de café para estabilizar a enzima; e (3) separar o extrato de café material solúvel para um retentado e um permeado, em que o permeado compreende o extrato de café solúvel.

[0008] Métodos com base em membrana foram sugeridos na técnica anterior para remover off-flavours tais como 5- hidroximetil furfural (5-HMF). 5-HMF é percebido de ter um sabor como feno ou vinho. EP1745702 também se refere a um método com base em membrana, em que um extrato de café é produzido por grãos de café de moagem finamente úmida ou café moído ou café moído pré-extraído com enzimas hidrolase, preferivelmente enzimas carboidrase ou protease, por exemplo, glucanases e mannanases, ou misturas das mesmas, as misturas preferivelmente compreendendo enzimas mannanase, cellulase e protease, e em que as enzimas são retidas na zona de reação, através do uso de um dispositivo de membrana, de forma que o extrato acabado é essencialmente desprovido de enzima, óleo ou particulados e as enzimas eventualmente podem ser reutilizadas. O processo resulta em uma zona de reação em que apenas uma pequena quantidade de 5-hidroximetil furfural (5-HMF) está presente, já que 5-HMF penetra na membrana e assim não inibe a atividade da enzima.

[0009] A presente invenção possui um processo para preservar aromas de café em um extrato de café ou para o uso alternativo no processamento de café. Especialmente, os componentes de aroma de café volátil são preservados. A manutenção dos componentes de aroma no extrato de café aprimora a qualidade do produto final. O aprimoramento de qualidade envolve a experiência sensorial (sabor, aroma, impressão visual etc.) quando as partículas de café instantâneo são molhados com água quente devido à evaporação dos componentes de aroma voláteis.

Descrição curta da invenção

[00010] A presente invenção se refere a um processo para preparar um extrato de café, compreendendo as etapas de prover uma mistura de grãos de café torrados e água, moer a mistura de grãos de café torrados e água em uma câmara pressurizada, e separar a mistura moída para um extrato de café líquido e pó de café gasto, por exemplo, através de percolação.

[00011] A submersão dos grãos torrados na água durante os resultados de moagem em uma quantidade substancial de componentes de aroma voláteis sendo dissolvidos na água e aparecendo no extrato em vez de ser liberado para o ar ambiente. Em adição, a câmara pressurizada fechada garante que a solubilidade dos componentes de aroma solúveis em água voláteis é aumentada e que os componentes voláteis são mantidos no mesmo compartimento sem escapar para as vizinhanças. Adicionalmente, a oxidação é evitada.

[00012] O uso de uma câmara pressurizada para moer a mistura de grãos de café torrados e água também reduz a tendência de formação de espuma. Provavelmente devido ao gás a partir da liberação de CO2 e o conteúdo de proteína nos grãos, que está em torno de 10% em peso do processo de moagem úmido pode resultar no acúmulo de espuma durante a moagem. A formação de espuma pode resultar na parada do processo e subsequente limpeza trabalhosa do equipamento. Uma pressão maior do que ambiente evita a liberação de bolhas de CO2 e assim reduz a formação de espuma. Métodos alternativos para reduzir a formação de espuma são excipientes e dispositivos de controle de espuma.

[00013] Adicionalmente, a combinação da moagem e a primeira extração em uma única etapa de processo reduz a complexidade do processo global.

[00014] Preparo de café doméstico tradicional é realizado em uma temperatura de água próxima do ponto de ebulição, isto é 100°C. Nas instalações industriais a temperatura de extração é maior, por exemplo, de 180°C, para obter um maior rendimento. Enquanto a presente invenção pode ser realizada em qualquer temperatura comumente usada para a extração de café, é preferido que a água é aquecida antes da mistura com grãos de café torrados para alcançar uma mistura de 80°C ou menos. O uso de água relativamente fria evita que componentes de aroma voláteis se degradem. Muitos componentes de aroma tendem a degradar ou reagir com oxigênio, água, ou compostos na mistura aquosa. Os produtos de reação produzem uma experiência sensorial de uma natureza incerta.

[00015] Em algumas modalidades extração em baixa temperatura em 80°C ou menos, opcionalmente incluindo explosão de vapor intermediária, em si isso resulta em um rendimento surpreendentemente alto de até 50%. Tal método pode encontrar o seu uso também na fabricação de café doméstico bem como no preparo de café semiprofissional e profissional (equipamento de café e automatizados). O método vai resultar em um extrato pronto para beber feito em um dispositivo que pode manipular o tamanho de partícula necessário, pressão etc. Tal dispositivo de consumidor vai oferecer ao usuário um maior rendimento e qualidade com relação aos fabricantes de café doméstico comuns. isto vai resultar em menos consumo de grãos de café bem como levar a economias de energia quando a temperatura da água é de 80°C ou menos. Um benefício derivado pode ser que os consumidores reduzem o risco de queimaduras.

[00016] Em outras modalidades a água é aquecida antes da mistura com grãos de café torrados para alcançar uma mistura de 95°C ou menos, tais como 90°C ou menos. Em outras modalidades uma menor temperatura da água é usada, tal como uma temperatura em ou abaixo de 60°C, adequadamente abaixo de 50°C para obter uma tendência diminuída para a reação de componentes aromáticos e uma menor pressão de vapor dos componentes voláteis. Em uma certa modalidade a temperatura da mistura de grãos de café torrados e água está em ou abaixo da desnaturação de proteína substancial. Tipicamente, a desnaturação de proteína substancial ocorre em ou abaixo de 40 a 90°C. para evitar aquecer a água antes da mistura, a temperatura pode ser aquela da água da torneira. Alternativamente, a água é aquecida levemente até cerca de temperatura ambiente.

[00017] O uso de baixa temperatura resulta em uma produção reduzida de 5-HMF e outros produtos de decomposição com um sabor desagradável. Enquanto a extração preferivelmente é realizada em temperaturas abaixo de 80°C, em geral a etapa de extração é realizada em uma temperatura na faixa de 10 a 80°C. Preferivelmente, a extração é realizada em 15°C a 45°C, ainda mais preferida em temperatura ambiente, para evitar que a temperatura da água contribua para a produção de produtos de decomposição.

[00018] A primeira extração em geral implica que a mistura moída é mantida na câmara pressurizada por 5 min a 2 horas ou mais antes da separação para obter uma extração suficiente de componentes solúveis. O tempo específico usado para a extração depende de um número de fatores, incluindo a temperatura, tamanho de partícula dos grãos torrados, razão de água para grão, taxa de fluxo de água etc.

[00019] A mistura dos grãos torrados e água, e a moagem desta mistura pode ocorrer em compartimentos separados e em diferentes pressões. Em um aspecto da invenção a mistura é realizada em pressão ambiente, em que a moagem é realizada em um compartimento pressurizado. No entanto, em uma modalidade preferida tanto a mistura de café torrado quanto a água ocorre é uma câmara pressurizada. A pressão da câmara de mistura e a câmara de moagem podem ser diferentes mas é adequadamente substancialmente no mesmo nível. Em um aspecto da invenção a pressão durante a etapa de moagem é 50 kPa (0,5 barg) ou mais, preferivelmente 100 kPa (1 barg) ou mais.

[00020] A mistura dos grãos de café torrados e água pode ocorrer como uma etapa de processo em linha imediatamente antes da moagem da mistura. A mistura em linha garante a manipulação eficaz e tempo de processo curto. Alternativamente isto pode ser feito em um processo em batelada.

[00021] Durante a mistura e a etapa de moagem da presente invenção CO2 é liberado. O CO2 liberado pode ser ventilado da mistura ou a câmara de moagem. Em um certo aspecto é preferido, no entanto, que uma quantidade principal de CO2 liberado a partir dos grãos de café torrados durante a mistura e/ou as etapas de processo de moagem é mantida junto com a mistura de café torrado e extrato de água. Em um aspecto preferido essencialmente toda a quantidade de CO2 é mantida na câmara de moagem durante o processo de moagem.

[00022] Após o procedimento de moagem, a pressão da mistura moída é reduzida. De maneira adequada, a pressão é reduzida até a pressão ambiente. Pela redução de pressão, CO2 e outros componentes voláteis podem ser coletados ou descarregados para as vizinhanças. Em uma certa modalidade o gás liberado pela redução de pressão é passado através de uma armadilha de congelamento para coletar componentes de aroma voláteis. A redução da pressão pode ser realizada antes, simultaneamente com ou subsequente a uma redução na temperatura, se for necessário. A temperatura, se for necessário, pode ser reduzida entre 0 e 30°C antes da etapa de separação.

[00023] Os grãos de café torrados podem ser moídos até qualquer tamanho adequado para a extração. Comumente, os grãos de café torrados são moídos até um tamanho de partícula médio de 1000 μm ou menos.

[00024] Em alguns aspectos, o extrato de café da invenção é usado não modificado em subsequentes processos. Em outros aspectos o extrato de café líquido é adicionalmente separado em um extrato de café aquoso e óleo de café.

[00025] O extrato de café líquido produzido pela presente invenção pode ser usado como tal ou processado adicionalmente. Se o extrato de café líquido é adicionalmente processado ele pode ser seco para um produto de café instantâneo, opcionalmente após ser misturado com outros extratos de café. A secagem pode ocorrer através de secagem por pulverização convencional ou secagem por congelamento ou em processos combinados incluindo funcionalidades de recuperação de aroma especiais e funcionalidades de reintrodução.

[00026] O pó de café gasto pode ser descartado ou pode ser usado para a extração secundária.

Descrição detalhada

[00027] Em geral, qualquer equipamento capaz de moagem úmida até a faixa de tamanho de partícula necessária é aceitável e esta pode incluir uma combinação de dispositivos de rotor - estator, moinhos de meio contendo meio de moagem, moinhos de cone ou outros dispositivos de cisalhamento tais como dispositivos ultrassônicos e dispositivos de cavitação. Adicionalmente, para um dado tipo de equipamento, o desempenho e o tamanho de partícula de café resultante podem ser variados através dos parâmetros de operação tais como velocidade de rotação, taxa de rendimento de café, tamanho e forma do meio (por exemplo, em um moinho micro) e tamanho de peneira em um rotor/estator ou dispositivo de cisalhamento similar. Um moinho de rotor/estator, por exemplo, Admix Boston Shearmill™ ou Ross Model ME-430XS-6 (Charles Ross & Sons, Hauppage NY, USA), pode ser usado para a etapa de moagem, apesar de outros moinhos, por exemplo, moinhos de colóide tais como Charlotte SD-2 (Bradman-Lake, Charlotte NC, USA) ou Dispx DRS-2000-5 (IKAUSA), também são adequados.

[00028] A separação do extrato a partir dos componentes sólidos pode ser realizada por qualquer dispositivo adequado, incluindo um separador centrífugo, filtração por membrana, ou filtração por correia. Um separador centrífugo preferido é uma centrífuga de decantador de duas fases. Centrífugas de decantador adequadas podem ser obtidas a partir de GEA Westfalia, etc.

[00029] Quando grãos de café verdes são torrados, moléculas com o aroma agradável típico de café são gerados, que não são presentes em café verde fresco.

[00030] Se uma extração secundária é realizada nos moídos usados, vários métodos podem ser usados. Assim, o pó de café gasto pode ser adicionado para produzir uma suspensão aquosa. A suspensão pode ser hidrolisada usando uma enzima de hidrólise para produzir um segundo extrato e remanescentes gastos. O segundo extrato pode ser adicionado para o primeiro extrato da invenção, opcionalmente após a concentração e/ou a secagem do segundo extrato para obter um extrato combinado. O extrato combinado pode ser seco para obter um produto de café instantâneo.

[00031] As enzimas de hidrólise usadas são capazes de decompor um ou mais dos vários constituintes químicos do pó de café gasto, tais como carboidratos, por exemplo, celulose, hemicelulose, xilana, e amido; lignina; proteínas; lipídeos; ácidos nucléicos; etc. Os produtos de decomposição preferivelmente são solúveis em água. De acordo com um aspecto preferido, a enzima de hidrólise é selecionada dentre enzimas de hidrólise de carboidrato ou enzimas de hidrólise de éster carboxílico ou qualquer combinação de tais enzimas.

[00032] As condições para a reação de hidrólise enzimática podem variar dependendo do tipo e da atividade da enzima usada, a temperatura do meio de reação, o pH etc. Em uma modalidade preferida, a etapa de hidrólise c) é realizada em uma suspensão aquosa de pó de café gasto em uma temperatura na faixa de 40 a 80°C, em pH de 4 a 7, em uma faixa de tempo de 1 a 16 horas.

[00033] Para ajudar a reação enzimática pode ser adequado que um agente auxiliar esteja presente durante a etapa de hidrólise c). Exemplos de agentes auxiliares incluem controladores de acidez, surfactantes, quelantes, cofatores, etc. Em um certo aspecto da invenção o agente auxiliar é um surfactante. Um surfactante aprimora o rendimento de maneira significativa, e pode ainda ser derivado a partir do café.

[00034] Um surfactante derivado de café pode ser produzido pelo meio químico, tal como divulgado em US 8.603.562, o conteúdo técnico sendo incorporado aqui por referência. Em um aspecto preferido, o surfactante derivado de café é obtido através de i. digestão de pó de café gasto com uma enzima de hidrólise de carboidrato para obter fragmentos de carboidrato, e ii. adição para os fragmentos de carboidrato a óleo de café e uma enzima de hidrólise de éster carboxílico em condições que permite a transesterificação.

[00035] A enzima de hidrólise de carboidrato pode ser escolhida a partir de um grande grupo de enzimas comercialmente disponíveis. Em uma modalidade da invenção a enzima de hidrólise de carboidrato é selecionada a partir do grupo compreendendo celulase, xilanase, hemicelulose, ou qualquer combinação destas enzimas.

[00036] Similarmente, a enzima de hidrólise de éster carboxílico pode ser escolhida a partir de um grande grupo de enzimas comercialmente disponíveis. Em uma modalidade da invenção a enzima de hidrólise de éster carboxílico é selecionada a partir de esterase, lipase, ou qualquer combinação das mesmas.

[00037] O óleo de café usado para o preparo de surfactante derivado de café pode estar presente de maneira inerente nos grãos de café moídos ou no óleo de café pode ser adicionado. Se for adicionado, o óleo de café é derivado a partir de grão de café verde, café moído e torrado, ou extratos de pó de café gasto.

[00038] Enquanto o surfactante derivado de café pode ser produzido separadamente, também é possível em uma certa modalidade da invenção que o surfactante derivado de café seja obtido no local durante a etapa de hidrólise pela adição de uma enzima de hidrólise de éster carboxílico e opcionalmente óleo de café para a suspensão aquosa. A enzima de hidrólise de éster carboxílico vai realizar uma transesterificação em que grupos lipofílicos a partir do óleo de café é adicionada aos componentes de carboidrato.

[00039] Após a primeira mas antes da segunda extração em pó de café gasto pode ser pré-tratado antes da hidrólise enzimática. O pré-tratamento pode ser realizado para tornar mais fácil que as enzimas acessem o seu substrato. O pré-tratamento pode envolver a exposição do interior das células de planta e/ou afrouxamento da lignina a partir da celulose. Em uma modalidade preferida, o pré- tratamento envolve • a adição de água para o pó de café gasto, • o vapor que explode o pó de café gasto, e • a separação em um extrato intermediário e pó de café gasto pré-tratado.

[00040] O extrato intermediário a partir do procedimento de explosão de vapor pode ser usado no produto final, purificado, ou pode ser descartado ou usado para outra aplicação se contém muitos off-flavours. Em geral, no entanto, o procedimento de explosão de vapor é controlado de forma que o extrato intermediário, tanto como é, concentrado e/ou seco, é adicionado para o extrato combinado.

[00041] Se apenas uma explosão de vapor de temperatura “leve” é realizada a quantidade de off-flavours são em geral baixas e aceitáveis. Portanto, o extrato intermediário pode ser adicionado ao extrato combinado. Condições preferidas para a explosão de vapor envolve que a explosão de vapor seja realizada na faixa de temperatura de 50 a 170°C, em uma pressão de 10 kPa (0,1 barg) a 1000 kPa (10 barg) por 0,1 a 5 horas.

[00042] Métodos alternativos para explosão de vapor podem envolver o congelamento ou a homogeneização.

[00043] Para afrouxar a estrutura de lignocelulose e para romper parcialmente a estrutura de hemicelulose pode ser para usar de maneira vantajosa um certo regime de temperatura para o pré-tratamento. O regime de temperatura pode compreender em qualquer ordem • um período de tratamento de temperatura baixa na faixa de temperatura de 25 a 150°C por 1 min a 24 horas, e • um período de tratamento de temperatura alta na faixa de temperatura de 100 a 200°C por 1 min a 24 horas.

[00044] A explosão de vapor pode ser realizada separadamente ou pode ser integrada em um regime de temperatura. Em um aspecto preferido da invenção, a explosão de vapor é realizada durante o período de tratamento de temperatura alta.

[00045] Entre as etapas de explosão de vapor e de tratamento enzimático procedimentos de lavagem são benéficos já que eles aumentam a eficiência das enzimas. Tais procedimentos removem os inibidores de enzima e aprimoram o processo. A água de lavagem pode ser adicionada ao extrato combinado.

[00046] Após a hidrólise enzimática, o segundo extrato pode ser pós-tratado tanto através de • aquecimento até uma temperatura acima de 70°C em um tempo suficiente para inativar a enzima, tipicamente 120°C por 10 a 30 min, e possivelmente remover enzimas coaguladas, ou • filtração de membrana para remover a enzima, que opcionalmente é reutilizada na etapa (c).

[00047] Na subsequente etapa de hidrólise enzimática o pó de café gasto pode ser adicionalmente dividido em partículas menores para facilitar o acesso para as enzimas. Em um aspecto preferido o pó de café gasto é finamente dividido em um tamanho de partícula médio na faixa de 2 a 1000 μm, preferivelmente de 10 a 500 μm antes do tratamento de enzima. O grão de café moído pode ser moído em dois ou mais estágios. A segunda moagem pode ser realizada como uma moagem úmida de pó de café gasto antes da hidrólise enzimática. A segunda moagem úmida pode ocorrer antes ou após a explosão de vapor dependendo nas circunstâncias. A moagem úmida até um tamanho de partícula médio de 10 a 250 μm é preferida. A distribuição de tamanho de partícula cumulativa de café moído gasto moído úmido compreende cerca 90% ou mais das partículas para estar abaixo de 150 μm, preferivelmente abaixo de 100 μm e em alguns casos abaixo de 50 μm.

[00048] A invenção oferece um alto rendimento de aroma e sólidos pela produção de primeiro, intermediário, e segundo extratos. Em um aspecto preferido, o rendimento de sólidos totais no produto de café instantâneo, com base na quantidade de grãos de café moídos e torrados, é de 65%, 70%, ou 75% em peso ou mais.

[00049] Os extratos combinados ou um ou mais do primeiro, intermediário, e segundo extrato podem ser concentrados, por exemplo, por filtração em membrana antes da subsequente secagem por pulverização ou secagem por congelamento. Em um aspecto da invenção o extrato é filtrado por membrana para a reciclagem de permeato aquoso, que pode ser levemente ácido, para o reuso no processo. Como o primeiro extrato contém componentes de aroma voláteis em geral é desejado que o primeiro extrato é concentrado de um modo de preservação de aroma, tal como concentração de congelamento.

Exemplos Exemplo 1 Processo de moagem úmida de retenção de aroma

[00050] A configuração de teste as seguintes etapas são realizadas em sucessão em equipamento levemente pressurizado de 500.000 Pa (5 bar) para minimizar a perda de compostos de aroma voláteis: 1) Mistura de água e grãos, 2) Moagem de grãos e água para uma pasta fluida, e 3) Bombear a pasta fluida para encher uma coluna de extração.

[00051] Etapa 1: Grãos de café torrados inteiros são misturados com água a 25°C em uma razão de cerca de 1:5 e então são alimentados diretamente para um moinho de moagem úmida. A mistura de grão-água é alcançada por um misturador em linha imediatamente a montante do moinho de moagem úmida. A quantidade de água pode ser variada, no entanto, deve ser levado em consideração que uma baixa quantidade de água pode resultar em uma pasta fluida que é difícil de bombear, e que uma alta quantidade de água pode resultar em um processo, que é um desperdício com relação ao uso de água e energia.

[00052] Etapa 2: O moinho de moagem úmida é um moinho de alto cisalhamento, Admix Boston Shearmill™. No moinho de moagem úmida os grãos são moídos úmidos até um tamanho de partícula médio de cerca de 400 μm para prover uma pasta fluida que pode ser bombeada.

[00053] Etapa 3: A pasta fluida que pode ser bombeada é subsequentemente bombeada diretamente para uma coluna de extração ajustada com um filtro adequado na extremidade. Quando a coluna de extração está completa, a volume de água aproximadamente igual ao volume de pasta fluida moída de café moído é empurrada através de café em pó para extrair qualquer sólido facilmente solúvel, incluindo componentes de aroma de café. A temperatura da água é de cerca de 25°C. O tempo de extração total é de 12 min a partir do início da moagem úmida até a coleta do extrato de aroma.

[00054] A combinação de moagem úmida, tempo de extração curto (habilitado pelo pequeno tamanho de partícula), e baixa temperatura, garante que a quantidade máxima de componentes de aroma de café seja mantida no extrato de aroma.

[00055] Após a extração de compostos de aroma, o extrato de aroma é mantido em 10°C. O grão moído gasto então pode ser adicionalmente extraído através de outras técnicas, tal como é sugerido no exemplo 2 abaixo. Se for necessário, o extrato de aroma pode ser concentrado ou seco de uma maneira gentil - por exemplo, usando uma técnica de concentração de congelamento ou secagem por pulverização com uma recuperação opcionalmente de aroma, ou secagem por congelamento.

Exemplo 2 Extração secundária.

[00056] O bolo de filtro a partir da extração anterior foi transferido para um vaso capaz de sustentar alta pressão e alta temperatura. a válvula de fundo do vaso foi ajustada com tubulação de metal conectada com um ciclone de forma que alta pressão dentro do vaso pode ser liberada para o ciclone. Água (2000 mL) foi adicionada para os grãos de café, o recipiente foi vedado, e a temperatura foi elevada para 140°C enquanto a pasta fluida foi agitada. Após 90 minutos em 140°C, a válvula de fundo foi aberta para permitir que a pasta fluida escape para o ciclone. A queda súbita na pressão causa uma explosão de vapor que interrompe as fibras nos grãos de café, tornando os mesmos mais adequados para a próxima etapa de extração. A pasta fluida novamente foi filtrada em um funil de Büchner e o bolo de filtro foi lavado com água (500 mL). O extrato combinado é chamado de extrato 2.

[00057] Os grãos gastos a partir da extração anterior foram homogeneizados em um Homogeneizador de Alto Cisalhamento Turrex T18 em velocidade completa por 60 minutos. Uma mistura de enzimas então foi adicionado, 10,75 g de enzima GEA no. 51 (pequenas amostras podem ser recuperadas com o requisito) e a pasta fluida foi aquecida até 60 °C enquanto agitação por 16 horas. A pasta fluida então foi filtrada em um funil de Büchner, o bolo de filtro foi lavado com água (500 mL). O extrato combinado é chamado de extrato 3.

[00058] O extrato de exemplo 1, extrato 2 e extrato 3 foram combinados e sujeitados à secagem por pulverização. Alternativamente, apenas os extratos 2 e 3 são combinados e sujeitados à secagem por pulverização em que o extrato a partir do exemplo 1 é tratado suavemente por secagem por congelamento, filtração de membrana ou similares técnicas, para preservar os componentes voláteis. Os produtos secos a partir dos extratos 2 e 3, e o produto seco a partir do extrato de exemplo 1 pode ser combinado para um produto de café instantâneo.

Exemplo 3

[00059] O seguinte exemplo mostra como um rendimento de extração relativamente alto pode ser obtido em temperatura relativamente baixa

[00060] Grãos de café torrados (400 g, TS 95,05%, 380 g de peso seco) foram moídos em um moedor de café comercialmente disponível até um tamanho de partícula médio de 400 μm. Os grãos de café torrados e moídos então foram transferidos para um recipiente junto com 1000 mL água (25°C) e o recipiente foi vedado e evacuado para remover qualquer CO2 de excesso aprisionado dentro do café moído e torrado. A pasta fluida foi completamente misturada e o vácuo então foi removido.

[00061] Após dois minutos, a pasta fluida foi transferida para uma coluna de extração, ajustada com um filtro de 300 μm em uma extremidade. Sólidos solúveis foram extraídos a partir dos grãos bombeando água (25°C) através da coluna, até Brix do efluente ser de 0,5. O volume coletado foi de 2777 mL e a quantidade de sólidos dissolvidos foi de 3,56%, correspondendo com um rendimento de 98,86 g ou 26%.

[00062] Os grãos de café então foram removidos a partir da coluna e transferidos junto com água (2000 mL) para um vaso capaz de sustentar alta pressão e alta temperatura. A válvula de fundo do vaso foi ajustada com tubulação de metal conectada com um ciclone de forma que alta pressão dentro do vaso pode ser liberada para o ciclone. O recipiente foi vedado, e a temperatura foi elevada para 140°C enquanto a pasta fluida foi agitada. Após 60 min em 140°C, a válvula de fundo foi aberta para permitir que a pasta fluida escape para o ciclone. A queda súbita na pressão causa uma explosão de vapor que interrompe as células nos grãos de café e parece aprimorar o rendimento.

[00063] Os grãos de café então foram extraídos com água (65°C) até Brix do efluente ser de 0,1. O volume coletado de extrato nesta etapa foi de 5283 mL e a quantidade de sólidos dissolvidos foi de 1,33%, correspondendo com 70,3 g. O rendimento de extração total de duas etapas de extração combinadas é de 169 g ou 44%. Isto é bem surpreendente e na faixa de 50% mais do que normalmente é esperado.

Claims

1. Processo para preparar um extrato de café, caracterizado pelo fato de que compreende as etapas de: a. prover uma mistura de grãos de café inteiros torrados e água, b. submergir os grãos de café inteiros torrados em água, c. moer a mistura de grãos de café inteiros torrados e água em uma câmara pressurizada de um moedor rotor/estator, em que a pressão durante a moagem é de 50 kPa (0,5 barg) ou mais, e d. separar a mistura moída em um extrato de café líquido e pó de café gasto.

2. Processo, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que a água é aquecida antes da mistura com grãos de café inteiros torrados para alcançar uma mistura de 80°C ou menos.

3. Processo, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que a água é aquecida antes da mistura com grãos de café inteiros torrados para alcançar uma mistura de 90°C ou menos.

4. Processo, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que a água é aquecida antes da mistura com grãos de café inteiros torrados para alcançar uma mistura de 95°C ou menos.

5. Processo, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que a mistura moída é mantida na câmara pressurizada por 5 min a 2 horas antes da separação.

6. Processo, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que a mistura moída é mantida na câmara pressurizada por 10 min a 1 hora antes da separação.

7. Processo, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que compreende ainda misturar o café torrado e a água na câmara pressurizada fechada.

8. Processo, de acordo com a reivindicação 7, caracterizado pelo fato de que uma quantidade principal de CO2 liberado a partir dos grãos de café inteiros torrados submersos durante a uma ou mais da mistura e/ou da moagem da mistura é mantida junto com a mistura dos grãos de café inteiros torrado submersos e a água.

9. Processo, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que a pressão da mistura moída antes da etapa de separação é reduzida.

10. Processo, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que a temperatura da mistura moída é reduzida para entre 0 e 30 °C antes da etapa de separação.

11. Processo, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que os grãos de café inteiros torrados submersos são moídos até um tamanho de partícula médio de 1000 μm ou menos.

12. Processo, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que o extrato de café líquido é adicionalmente separado em um extrato de café aquoso e óleo de café.

13. Processo, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que a separação ocorre em um ou mais colunas de percolação.

14. Processo, de acordo com a reivindicação 13, caracterizado pelo fato de que as uma ou mais colunas de percolação são operadas de maneira contínua ou semicontínua.

15. Processo, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que a pressão durante a etapa de moagem é de 100 kPa (1 barg) ou mais.