Verfahren und Einrichtung zur Herstellung von koffeinfreiem Kaffee. Gegenstand der Erfindung ist ein Verfahren zur Herstellung von koffeinfreiem Kaffee durch Behandlung des festen Kaffees mit einem das Koffein lösenden Mittel, dadurch gekennzeichnet, dass die Extraktion in einer Vorrichtung erfolgt, die ein zur Aufnahme des Kaffees dienendes, fast ganz mit Lö sungsmittel gefülltes Gefäss aufweist, von dessen Boden ein Rohr abzweigt, das wieder in den obern Teil des Gefässes oberhalb des Flüssigkeitsspiegels einmündet,
in welches Rohr in bestimmter Höhe Pressgas unter Druck eingeleitet wird, wodurch ein Kreis lauf des Lösungsmittels und des Kaffees durch das Gefäss und Verbindungsrohr be wirkt wird, wobei der feste Kaffee einem periodisch erfolgenden Druckwechsel unter liegt.
Gegenstand der Erfindung ist auch eine Vorrichtung zur Ausführung dieses Verfah rens. Es können sowohl ganze als auch zer kleinerte Kaffeebohnen der Extraktion unter worfen werden.
Wird das Extraktionsgefäss so hoch ge baut und derart mit dem Lösungsmittel ge füllt, dass der Flüssigkeitsspiegel zirka 8 Meter über dem Boden sich befindet und Methylenchlorid als Lösungsmittel verwen det, so ergibt sich, dass, die Kaffeebohnen immer im untern Teil des Behälters unter einem rund eine Atmosphäre höheren Druck stehen als oben beim Austritt aus dem Ver bindungsrohr.
Da sich in den Kaffeebohnen Gas befindet, ergibt sich unter diesen Ver- hältnissen, dass dieses Gas im untern Teil des Behälters auf das halbe Volumen zu sammengedrückt wird und somit Lösungs mittel in die Kaffeebohnen gepresst wird. Oben expandiert dieses Gas in den Kaffee bohnen und drückt die vordem aufgenom mene und jetzt mit Koffein angereicherte Menge Lösungsmittel heraus.
Dadurch werden Vorgänge und Wirkun gen erzielt, welche die Beschleunigung und Intensivierung des Auflösens und Heraus bringens des Koffeins aus den Kaffeebohnen im Zirkulationsstrom des Lösungsmittels be wirken. Bei diesem Vorgang wird auch die bisher aufgetretene nachteilige Wirkung der den Kaffeebohnen anhaftenden Häutchen vermieden. Der Kaffee wurde bisher bei der Extraktion mehr oder weniger fleckig, -,vas zur Hauptsache von diesen Häutchen verur sacht wurde.
Da sich diese im Zirkulations- strom von den Kaffeebohnen ablösen und dann frei mitschweben, ist dieser Übelstand behoben.
Das Verfahren und die Einrichtung schaffen ferner die Möglichkeit, die Kaffee bohnen wie auch das Lösungsmittel während des Extraktionsprozesses vor der Einwirkung der Luft zu schützen, indem die Umwälzun gen wie auch das Austreiben des Lösungs mittels durch ein inertes Gas, insbesondere Stickstoff, bewirkt werden können.
Die Funktion der beim vorliegenden Ver fahren verwendeten Vorrichtung beruht. auf dem bekannten Prinzip der Mammutpumpe. Bei der Einführung von Pressgas, z. B. Press- luft, in das genannte Verbindungsrohr ent steht in letzterem oberhalb der Einführungs stelle des Gases ein Gemisch, bestehend aus Flüssigkeit und dem eingepressten Gas. Dieses Gemisch ist spezifisch leichter als die Flüssigkeit allein. Es tritt somit eine Strö mung nach oben ein. Diese Strömung ist. durch das Pressgasquantum regulierbar und kann so weit gesteigert werden, dass sie auch spezifisch schwerere feste Körper, wie Steine. mitreisst.
Als Lösungsmittel können alle orgaiii- sehen Lösungsmittel, in welchen sich Koffein löst, Verwendung finden.
<I>Die</I> Yorteile <I>dieses</I> Verfahrens arrd <I>der</I> Einrichtung sind <I>folgende:</I> Die Wirtschaftlichkeit ist wesentlich grösser als bei den bekannten Verfahren, weil die Leistung durch die intensivere und raschere Extraktion gesteigert wird; weil der Verschleiss der Anlage geringer ist als bei rotierenden Extraktoren, die Undichtig- keiten in den Stopfbüchsen wegfallen und dadurch der Verlust an Lösungsmitteln wesentlich verringert wird.
Bei der Verwen dung von Benzin, Benzol oder ähnlichen Lö sungsmitteln kann sich kein Explosivgemisch bilden, welches durch Beimengungen wie Steine oder Eisenteile zur Explosion gebracht werden kann, wie bisher. Es ist deshalb auch nicht mehr erforderlich, zur Verhütung von Explosionen den Extraktor aus nicht funken ziehendem Material zu bauen.
Ein grosser Fortschritt besteht auch darin, dass die Kaffeebohnen ihre Farbe beibehalten und bei der Extraktion nicht mehr fleckig oder an der flachen Seite angebrannt werden. Ferner bleiben die aromatischen Bestandteile in den Kaffeebohnen unverändert erhalten.
In der Zeichnung ist eine zur Ausfüh rung des Verfahrens verwendbare Vorrich tung (sogenannter Mammutlöser) dargestellt..
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<I>Die <SEP> Zahlern <SEP> 1 <SEP> bis <SEP> 20 <SEP> bezeichnen <SEP> folgernde</I>
<tb> <I>Teile <SEP> der <SEP> Vorrichtung:
</I>
<tb> 1 <SEP> Behälter <SEP> mit. <SEP> einem <SEP> erweiterten <SEP> Kopf stück, <SEP> welches <SEP> gleichzeitig <SEP> als <SEP> Defluter
<tb> dient. <SEP> Das <SEP> ganze <SEP> obere <SEP> Stück <SEP> hat <SEP> einen
<tb> Heizmantel <SEP> oder <SEP> ist <SEP> mit. <SEP> Heizschlangen
<tb> beheizbar.
<tb> Umlaufrohr <SEP> vom <SEP> untern <SEP> Ende <SEP> des <SEP> Behäl ters <SEP> in <SEP> den <SEP> Defluter <SEP> im <SEP> Kopfstück <SEP> des
<tb> Behälters.
<SEP> Es <SEP> kann <SEP> auch <SEP> am <SEP> obern <SEP> Ende
<tb> einen <SEP> Krümmer <SEP> bis <SEP> 90 <SEP> haben, <SEP> wenn <SEP> man
<tb> ohne <SEP> Prelldeckel <SEP> arbeitet.
<tb> 3 <SEP> Pressgaskammer.
<tb> -I <SEP> hochziehbarer <SEP> Siebboden.
<tb> 5 <SEP> Prelldeckel, <SEP> besonders <SEP> zum <SEP> Emulgieren
<tb> geeignet.
<tb> fi <SEP> Mannloch, <SEP> als <SEP> Füllöffnung <SEP> dicht <SEP> ver schliessbar.
<tb> 7 <SEP> dichtverschliessbare <SEP> Entleerungstür.
<tb> B. <SEP> 1?, <SEP> 18 <SEP> Absperrorgane.
<tb> :1 <SEP> Kompressor <SEP> oder <SEP> Hochdruckventilator.
<tb> 10 <SEP> Gestänge <SEP> zur <SEP> Bedienung <SEP> des <SEP> Siebbodens.
<tb> 11 <SEP> Dampfschlange <SEP> mit <SEP> Öffnungen <SEP> (Schnat terschlange).
<tb> 13 <SEP> Pressgaszuführung <SEP> und <SEP> Füllstutzen <SEP> für
<tb> das <SEP> Lösungsmittel.
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14 <SEP> Gasdruckleitung.
<tb> 15 <SEP> Kühler.
<tb> 16 <SEP> Absorber.
<tb> 17 <SEP> Gaserwärmer.
<tb> 19 <SEP> Entleerungsleitung.
<tb> 20 <SEP> Absaugleitung. <I>Im folgenden wird an Hand der</I> Zeichnung <I>ein.</I> Ausführungsbeispiel <I>des Verfahrens</I> <I>beschrieben:</I> Der Siebrost 4 liegt zunächst horizontal auf. Die Absperrorgane 18b, 18c sowie 12 sind geschlossen, 8 ist offen.
Jetzt werden die in bekannter Weise vorbehandelten Kaffeebohnen durch das Mannloch 6 auf den Siebrost 4 in den Behäl ter 1 des Mammutlösers geschüttet. Hierauf wird der Löser dicht verschlossen und mit tels einer Vakuumpumpe oder dem Kom pressor 9 evakuiert. Nun lässt man den Stick stoff durch den Anschluss 13 in den Löser einströmen, bis ein kleiner Überdruck ent standen ist. Hernach wird das Lösungsmittel durch den Anschluss 13 zugegeben, wobei das überschüssige Gas entweicht.
Die Füllung erfolgt bis etwa an den Rand des Defluters, also etwas unter dem obern Rand des Um laufrohres 2 im Löser.
Durch Inbetriebnahme des Gaskompres- sors 9 wird nun Gas in die Pressgaskammer 3 gedrückt. Dieses Gas steigt im Umwälzrohr 2 hoch. Dadurch verringert sich das spezi fische Gewicht der Füllung im Umlaufrohr 2 über der Pressgaskammer. Deshalb drückt das Lösungsmittel vom Boden des Behälters 1 zur Pressgaskammer 3 nach, und es entsteht ein Zirkulationsstrom. Dieser wird gestei gert durch vermehrte Gaszufuhr, bis er in gewünschter Stärke gegen den Prelldeckel 5 schlägt. Nun kann der Siebrost 4 langsam gehoben werden, bis er die vertikale Lage erreicht.
Dadurch sinken die Kaffeebohnen langsam nach unten und werden von der starken Strömung des Lösungsmittelstromes im Steigerohr 2 mit hoch gerissen, bis sie im Defluter den Kreislauf von neuem beginnen, indem sie im Lösungsmittel langsam ab sinken und dann durch den Zirkulationsstrom wieder hoch gerissen werden.
Ist die Extraktion beendet, wird der Kompressor abgestellt, die Absperrorgane 8 und 18a geschlossen und 18b sowie 18c geöffnet.
Sodann. wird der Mantel des Lösers be heizt.
Der Kompressor wird wieder eingeschal tet und saugt nun das Gas mit den Lösungs- mitteldämpfen über den Kühler 15 durch den Absorber 16. Hier bleiben die Lösungsmittel zurück, und das Gas wird durch den Kom pressor durch den Lufterhitzer unter den Siebrost 4 in den Behälter 1 gedrückt. Hier streicht es durch die Kaffeebohnen, sättigt sich mit den Lösungsmitteldämpfen, welche dann wie vorstehend. durch den Kühler in den Absorber gelangen.
Das Austreiben des Lösungsmittels kann ebensogut bei Unterdruck wie bei Überdruck durchgeführt werden.
Zum Schluss werden die letzten Spuren des Lösungsmittels mit Dampf vermittels der Dampf-Schnatterschlange 11 ausgetrie ben und dann die Kaffeebohnen durch die Tür 7 aus dem Löser entfernt.
Process and device for the production of decaffeinated coffee. The invention relates to a method for producing decaffeinated coffee by treating the solid coffee with an agent which dissolves the caffeine, characterized in that the extraction takes place in a device which has a container which is used to hold the coffee and is almost entirely filled with solvent from the bottom of which a pipe branches off, which opens again into the upper part of the vessel above the liquid level,
into which pipe compressed gas is introduced under pressure at a certain height, whereby a cycle of the solvent and the coffee is effected through the vessel and connecting pipe, the solid coffee being subject to a periodic pressure change.
The invention also provides a device for carrying out this procedural rens. Both whole and crushed coffee beans can be subjected to extraction.
If the extraction vessel is built so high and filled with the solvent in such a way that the liquid level is about 8 meters above the ground and methylene chloride is used as the solvent, the result is that the coffee beans are always in the lower part of the container under a round the pressure is one atmosphere higher than when it exits the connecting pipe.
Since there is gas in the coffee beans, these conditions mean that this gas is compressed to half its volume in the lower part of the container and thus solvent is pressed into the coffee beans. At the top, this gas expands into the coffee beans and presses out the previously absorbed and now caffeine-enriched amount of solvent.
As a result, processes and effects are achieved which accelerate and intensify the dissolving and bringing out of the caffeine from the coffee beans in the circulating flow of the solvent. In this process, the previously occurring adverse effect of the skins adhering to the coffee beans is avoided. So far the coffee has been more or less blotchy during the extraction, - mainly caused by these membranes.
Since these detach themselves from the coffee beans in the circulation flow and then float freely with them, this problem has been remedied.
The method and the device also create the possibility of protecting the coffee beans as well as the solvent during the extraction process from the action of the air by the circulation and expulsion of the solution by means of an inert gas, in particular nitrogen .
The function of the device used in the present process is based. based on the well-known principle of the mammoth pump. When introducing compressed gas, e.g. B. compressed air, in the said connecting pipe there is a mixture in the latter above the point of introduction of the gas, consisting of liquid and the injected gas. This mixture is specifically lighter than the liquid alone. There is thus a flow upwards. This current is. can be regulated by the compressed gas quantum and can be increased to such an extent that they are also specifically heavier solid bodies such as stones. entrains.
All organic solvents in which caffeine dissolves can be used as solvents.
<I> The </I> Y advantages <I> of this </I> method arrd <I> the </I> facility are <I> the following: </I> The economy is significantly greater than with the known methods, because the performance is increased by the more intensive and faster extraction; because there is less wear and tear on the system than with rotating extractors, there are no leaks in the stuffing boxes and the loss of solvents is significantly reduced.
When using gasoline, benzene or similar solvents, no explosive mixture can form, which can be caused to explode as before by admixtures such as stones or iron parts. It is therefore no longer necessary to build the extractor from non-sparking material to prevent explosions.
Another big step forward is that the coffee beans retain their color and are no longer stained or burned on the flat side during extraction. Furthermore, the aromatic components in the coffee beans remain unchanged.
The drawing shows a device (so-called mammoth solver) that can be used for executing the process.
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<I> The <SEP> payers <SEP> 1 <SEP> to <SEP> 20 <SEP> denote <SEP> inferring </I>
<tb> <I> Parts <SEP> of the <SEP> device:
</I>
<tb> 1 <SEP> container <SEP> with. <SEP> an <SEP> extended <SEP> head piece, <SEP> which <SEP> at the same time <SEP> as <SEP> defluter
<tb> serves. <SEP> The <SEP> whole <SEP> upper <SEP> piece <SEP> has <SEP> one
<tb> heating jacket <SEP> or <SEP> is <SEP> with. <SEP> heating coils
<tb> heatable.
<tb> Circulation pipe <SEP> from <SEP> below <SEP> end <SEP> of <SEP> container <SEP> in <SEP> the <SEP> defluter <SEP> in the <SEP> head piece <SEP> of the
<tb> container.
<SEP> It <SEP> can <SEP> also <SEP> at the <SEP> upper <SEP> end
<tb> have a <SEP> elbow <SEP> to <SEP> 90 <SEP>, <SEP> if <SEP> man
<tb> works without <SEP> baffle cover <SEP>.
<tb> 3 <SEP> compressed gas chamber.
<tb> -I <SEP> pull-up <SEP> sieve bottom.
<tb> 5 <SEP> bounce cover, <SEP> especially <SEP> for <SEP> emulsification
<tb> suitable.
<tb> fi <SEP> manhole, <SEP> as <SEP> filling opening <SEP> tightly <SEP> closable.
<tb> 7 <SEP> tightly closable <SEP> emptying door.
<tb> B. <SEP> 1 ?, <SEP> 18 <SEP> shut-off devices.
<tb>: 1 <SEP> compressor <SEP> or <SEP> high pressure fan.
<tb> 10 <SEP> rods <SEP> for <SEP> operation <SEP> of the <SEP> sieve bottom.
<tb> 11 <SEP> Steam coil <SEP> with <SEP> openings <SEP> (snake).
<tb> 13 <SEP> Compressed gas supply <SEP> and <SEP> filler neck <SEP> for
<tb> the <SEP> solvent.
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14 <SEP> gas pressure line.
<tb> 15 <SEP> cooler.
<tb> 16 <SEP> absorbers.
<tb> 17 <SEP> gas heater.
<tb> 19 <SEP> drain line.
<tb> 20 <SEP> suction line. <I> In the following, using the </I> drawing <I> an. </I> exemplary embodiment <I> of the method </I> <I> is described: </I> The sieve grate 4 initially rests horizontally. The shut-off devices 18b, 18c and 12 are closed, 8 is open.
Now the pre-treated in a known manner coffee beans are poured through the manhole 6 on the grate 4 in the Behäl ter 1 of the mammoth solver. The release is then tightly closed and evacuated by means of a vacuum pump or the compressor 9. Now the stick is allowed to flow into the release through port 13 until a slight overpressure is created. The solvent is then added through the connection 13, the excess gas escaping.
The filling takes place up to about the edge of the defluter, so a little below the upper edge of the order pipe 2 in the solver.
When the gas compressor 9 is started up, gas is now pressed into the compressed gas chamber 3. This gas rises in the circulation pipe 2. This reduces the specific weight of the filling in the circulation pipe 2 above the compressed gas chamber. Therefore, the solvent presses from the bottom of the container 1 to the compressed gas chamber 3, and a circulation flow is created. This is Gestei Gert by increasing the gas supply until it hits against the baffle cover 5 in the desired strength. Now the grate 4 can be raised slowly until it reaches the vertical position.
As a result, the coffee beans slowly sink down and are torn up by the strong flow of solvent in the riser pipe 2 until they start the cycle again in the defluter by slowly sinking in the solvent and then being torn up again by the circulation flow.
When the extraction is finished, the compressor is switched off, the shut-off devices 8 and 18a are closed and 18b and 18c are opened.
Then. the jacket of the solver is heated.
The compressor is switched on again and now sucks the gas with the solvent vapors via the cooler 15 through the absorber 16. Here the solvents remain and the gas is transported by the compressor through the air heater under the grate 4 into the container 1 pressed. Here it strokes through the coffee beans, saturates itself with the solvent vapors, which then as above. get through the cooler into the absorber.
The removal of the solvent can be carried out just as well under reduced pressure as with overpressure.
Finally, the last traces of the solvent are extracted with steam by means of the steam chatter snake 11 and then the coffee beans are removed through the door 7 from the solver.