CH277287A - Process for manufacturing a decaffeinated coffee extract. - Google Patents

Process for manufacturing a decaffeinated coffee extract.

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CH277287A
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Afico S A
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Description

  

  Procédé de fabrication d'un extrait de café décaféiné.    La présente invention est relative à un  procédé de préparation d'un extrait de café dé  caféiné et à un extrait -de café obtenu par ce  procédé. Ledit extrait. de café décaféiné peut  être sous forme liquide ou sèche. A l'état sec,  il se ,présente de préférence sous forme d'une  poudre facile à     dissoudre    dans l'eau.  



  Le but de la présente invention est d'ob  tenir un extrait de café décaféiné qui soit  riche en extrait. de café, en arôme et goût,  et qui ne contienne pas ou presque pas de  caféine.  



  Le procédé suivant. l'invention est carac  térisé par le fait qu'on prépare, à     partir    de  café rôti, un extrait. aqueux contenant de la  caféine et qu'on le mélange avec un solvant  de la caféine insoluble     dans    l'eau, dont le  point. d'ébullition est. inférieur à<B><I>1000</I></B> C et  dont le poids spécifique est. différent de celui  de l'eau, qu'on sépare ensuite l'extrait. aqueux  du solvant qui a     dissous    la caféine et. qu'on  chauffe l'extrait aqueux à une température  inférieure à<B><I>1000</I></B> C, mais supérieure au point  d'ébullition du .solvant,, afin de le débarrasser       des    traces de solvant.  



  L'extrait. aqueux peut être préparé avec.  de l'eau d'environ<B>1000</B> C et la. séparation des  deux liquides s'effectuer à une température  inférieure au point d'ébullition du solvant.  L'extrait aqueux peut aussi être préparé avec  de l'eau d'une température si basse, que la  proportion en poids de la caféine par rapport  à la matière sèche totale qu'il contient ne dé-    passe pas     701/o    de la.

   même proportion dans  un extrait préparé avec une même quantité  d'eau d'une température de<B>1.000</B> C environ,  après quoi le café ainsi traité est soumis à  une seconde extraction qui lui enlève la plus  grande partie de la caféine qu'il contient en  core, toutefois sans hydrolyse de     l'hémicellu-          lose,    et enfin, à une troisième extraction à une  température     suffisamment    élevée pour hydro  lyser     l'liémicellulose,    après quoi les extraits  1 et 3 sont mélangés et. ce mélange traité avec  le solvant.

   Le café rôti peut encore être traité  avec de l'eau ayant une température infé  rieure à<B>150</B> C, de sorte que l'extrait aqueux  ait une teneur en matière sèche d'au moins  5 % du poids de café rôti soumis à l'extrac  tion. On peut également préparer l'extrait  aqueux de café avec de l'eau d'une tempéra  ture de 155 à<B>1750</B> C. On utilise, de préfé  rence, le trichloréthylène comme solvant de  la caféine.  



  Selon un mode de préparation, l'extrait  contient les substances aromatiques et gusta  tives solubles dans l'eau, ainsi que     l'hémi-          cellulose    hydrolysée du café rôti. L'extrait  peut être séché, et l'extrait sec, soluble dans  l'eau, peut. contenir, à l'exception de la ca  féine, les     substances    du café rôti qui sont. so  lubles dans l'eau à une température ne dé  passant pas<B>100</B> C, éventuellement<B>150</B> C.  



  Pour l'extraction de la caféine, des sol  vants tels que le     trichloréthy        lène,    le     dichlor-          éthylène,    le     dichlorométhane    et le benzène      peuvent être utilisés. Le point d'ébullition du       trichloréthylène    à. la pression atmosphérique  est de 86o 7 C, celui du     dichloréthylène    de  480 4 C, celui du     dichlorométhane    de 420 C  et. celui du     benzène    de 790 7 C.

   Ces solvants ne  sont pas miscibles à l'eau et sont pratique  ment     insolubles    dans l'eau; chacun a un  point. d'ébullition à la pression atmosphéri  que inférieur à 100o C. Il est préférable d'uti  liser un solvant dont le poids spécifique est       nettement.    supérieur ou nettement inférieur  à celui de l'eau: trichloréthylène: d = 1,4996,  die     lilorométhane:        c1   <I>=</I><B>1,265,</B>     dichloréthylène:          d    = 1,257, benzène:     d    = 0,87843.  



  Le procédé selon l'invention est illustré  ci-après, à. titre d'exemple, en se référant au  dessin annexé qui représente schématique  ment une installation pour exécuter ce pro  cédé.  



  Dans ce dessin, les robinets sont. désignés  par     V    et les     conduites    par L.  



  Un extrait. aqueux de café rôti et con  cassé et l'un desdits solvants sont pesés dans  le bac d'une bascule 2, pourvue d'un cadran  D. Le solvant vient du réservoir 1. On ajoute  suffisamment de solvant pour dissoudre  toute ou     pratiquement    toute la. caféine de l'ex  trait.  



  L'extrait et. le solvant sont amenés dans  un récipient mélangeur 3, où ils sont intime  ment mélangés à une température de 10 à  200     C'.,    jusqu'à ce que le solvant ait dissous  pratiquement toute la caféine, ordinairement  pendant 10 minutes environ.  



  Si le poids spécifique du solvant est supé  rieur à celui de l'eau, il peut être séparé de  l'extrait. aqueux par     passage    dans une cen  trifuge 4 qui est reliée au mélangeur 3 par  un tuyau. Si l'on utilise     tin    solvant dont le  poids spécifique est     inférieur    à celui de l'eau,  par exemple du benzène, on peut également  séparer le mélange par centrifugation. Cette  séparation ,mécanique, qui peut être effectuée  au moyen d'un appareil adéquat quelconque,  s'opère à une température d'environ 1.0  à 200 C.  



  Le solvant et la. caféine sont ensuite con  duits dans un alambic 5. Les vapeurs (lu sol-    vaut se condensent en Ci. d'où le solvant est  renvoyé, au     moyen    (le la pompe P, vers le  réservoir 1.  



  La. caféine reste     dans        l'alambic    5, d'où on  peut, l'extraire.     L'extrait.    aqueux décaféiné est  pompé de la     centrifuge        -1    dans le bac de la       bascule    2, d'où il peut s'écouler dans le ré  servoir 7. Il     peut        aussi    être refoulé directe  ment clans le     réservoir        î.     



  Quoique, dans la centrifuge     .I,    le solvant  soit pratiquement. tout séparé de l'extrait  aqueux, il en reste des traces sous forme de  solution ou de     dispersion.    C'es traces sont éli  minées, en conduisant. l'extrait décaféiné du  réservoir 7 dans l'alambic 8, où il est chauffé,  à la pression atmosphérique, à une tempéra  ture supérieure au point d'ébullition du sol  vant, mais inférieure à     l_000    C et cela durant  un     court    laps de temps. Les vapeurs du sol  vant s'échappant de l'alambic 8 par l'ouver  ture 8c sont. condensées. Il n'y a pratiquement  pas de perte d'eau de l'extrait liquide dans le  récipient. 8.

   L'extrait     aqueux    débarrassé du  solvant est alors refroidi dans le réfrigérant  8a pourvu d'un orifice de sortie 8b. L'extrait  liquide purifié et décaféiné peut être mis en  bouteilles, en boîtes ou séché par pulvérisa  tion.  



  Il est     préférable    de préparer l'extrait  aqueux à     décaféiner    suivant un procédé spé  cial, au lieu d'utiliser un extrait préparé avec  de l'eau d'une température de 1000     C.    Dans  cette méthode spéciale, on applique une       extraction    fractionnée, en utilisant divers vo  lumes d'eau de     t#,mpéi-atnres    différentes. Dans  ladite extraction fractionnée, on utilise la dif  férence de solubilité dans l'eau des substances  aromatiques du café et de la caféine, solubi  lité qui, pour cette dernière, dépend de la       température    de l'eau     -utilisée    pour l'extrac  tion.  



  II est.     préférable    (le préparer les extraits  aqueux au cours de trois opérations succes  sives. Le récipient.     d'extraction    10 est, de pré  férence, de section intérieure cylindrique. La  hauteur de la colonne de café dans le réci  pient. 10 est., de     préférence,    d'au moins 5 mè  tres, mais     peut    atteindre, par exemple, 15      mètres ou plus.

   Le couvercle et le fond du  récipient     d'extraction    10 sont. pourvus de ro  binets de contrôle 7     Ob,    respectivement     10a..    Le  diamètre     intérieur    du récipient cylindrique  10 est, de préférence, de ?0 à 60 centimètres,  ce récipient étant de préférence rempli com  plètement de     café.    Les dimensions moyennes  des particules de café concassé sont de     \_'    à  8 millimètres.  



  Cette colonne de café     a;it    comme un filtre  et retient. pratiquement toute graisse qui au  trement serait entraînée par l'eau, de telle       sorte    que les extraits aqueux mentionnés plus  loin sont, débarrassés de la plus grande par  tie de leur graisse de café.  



  Le récipient 10 est pourvu de. tamis ou  autres dispositifs     semblables    au pied et au       sommet    de la colonne, dans le but d'éviter  que des particules de café ne soient entraînées  par l'eau.  



  La première opération de cette méthode  améliorée est la. suivante:       Opération   <I>A:</I>  De ].'eau froide, dont. la température ne       dépasse    de préférence pas<B>100</B> C et qui peut  être voisine de<B>00</B> C, est forcée de bas en haut  au travers de la masse de grains de café dans  le récipient 10, au moyen de la pompe     Pca.     Pour cette extraction à ].'eau froide, le ré  chauffeur<I>II</I> n'est pas chauffé. Le robinet.     10a     sert de vanne d'entrée et le     lOb    de vanne de  sortie. Cette eau froide est. injectée sous une       pression    supérieure de 0,7 à<B>3,5</B>     kg-len2    à la.

    pression atmosphérique et à raison d'environ  5 à 13 litres par minute, la vitesse étant ré  glée au moyen des vannes     10a    et 10b ou de  l'une d'entre elles.  



  L'extrait. de café aqueux préparé de cette       façon        contient.        :5    à     15        %        en        poids        de        matière          sèche.    Au-dessus d'une certaine limite mini  mum, l'emploi d'un plus grand volume d'eau  n'accroîtra pas le poids des matières sèches  extraites d'un poids donné de café. Vu l'em  ploi d'une eau dont la température est. infé  rieure à environ<B>100</B> C, la proportion de ca  féine dans cet extrait par rapport. au total  des matières sèches est bien inférieure à celle    que l'on trouve habituellement dans un extrait.

    préparé avec de l'eau chaude.  



  A titre d'exemple,     mentionnons    que si le  café est, .d'origine sud-américaine, il contient.       1,3        %        en        poids        de        caféine.        Si        on        extrait        un     tel     ea.fé    de la façon habituelle avec de l'eau       d'environ        100o        C,        l'extrait        contient        4,

  6        %        de     caféine, comptés sur le poids total des ma  tières dissoutes.    En traitant 100 kg de ce café sud-améri  cain avec de l'eau froide, on obtiendra. un  extrait contenant 5 kg de matières dissoutes.  Cette quantité sera indépendante du poids de  l'eau utilisée pour l'extraction, pour autant.  qu'on emploie suffisamment.     d'eau    pour  extraire lesdits 5 kg.

   L'extrait ne contiendra  que 0,16 kg de caféine, ce     qui    représente en  viron     121/o    de la caféine totale du café ou       3,?        o/o    du poids total des matières     dissoutes.     Par conséquent, la proportion de caféine par  rapport aux matières dissoutes dans l'extrait       à.        l'eau        froide        est        d'environ        70        %        de        la        même     proportion dans un extrait standard.

   Ce rap  port peut varier de 60 à 80 0/0. En préparant  cet. extrait aqueux froid, on utilise de 1 à ? kg  d'eau froide pour     chaque    kilo de café rôti  et concassé. Une partie de cette eau est absor  bée par le café et l'on ne récupère qu'environ  0,5 à 1,5 kg d'extrait aqueux par kg de café.  L'extrait aqueux préparé de cette façon est  désigné comme extrait N  1.  



  La teneur en caféine du café rôti peut       varier        entre        ?,?1        et        O,64        %.        Théoriquement,     1     kg    d'eau à environ<B>100</B> C dissout approxi  mativement 10     g    de .caféine. Cependant, l'eau  froide ne peut pas ouvrir les cellules du café,  de sorte que le poids de la. caféine dissoute  par l'eau froide est inférieur à la solubilité  maximum.  



       Opération   <I>B:</I>  Un second extrait aqueux est préparé en  traitant le café utilisé pour l'extrait. N  1.  Pour cette seconde extraction, on utilise de  l'eau à une température d'environ<B>1000</B> C, qui  est chauffée dans le réchauffeur H, et forcée  de bas en haut au travers du récipient d'ex  traction 10 à la même vitesse que précédem-      ment ou à une vitesse     sensiblement    plus  grande.  



  Le volume d'eau utilisé ne joue pas un  rôle     essentiel    et peut être le double de celui  employé pour la. préparation de l'extrait N  1,  soit 2 à 4 kg pour chaque kg de café. L'ex  trait préparé de cette façon est désigné comme  extrait N  2.  



       Cet        extrait        N     2     contient    5 à     20        %        en        poids     de matières dissoutes et la presque totalité de  la caféine restée dans le café rôti.  



  A titre d'exemple, en traitant 100 kg de  café sud-américain, l'extrait     NI,    2 contiendra  20 kg de matières dissoutes, dont. 1,14 kg de       caféine,        soit        5,7        %        du        poids        de        ees        matières.     Par conséquent,

   la proportion en poids de la  caféine par rapport aux matières dissoutes       dans        l'extrait        N     2     est        de        125        %        de        la        même          proportion    dans l'extrait aqueux préparé avec  de l'eau d'une température d'environ 100  C.  



  De préférence, on n'utilise pas l'extrait  N  2 lors de la préparation de l'extrait de  café décaféiné, à cause de sa haute teneur en  caféine.  



       Opération   <I>C:</I>  On prépare ensuite un troisième extrait  aqueux avec de l'eau, provenant du réchauf  feur H, d'une température supérieure à.  <B>1600</B> C et, de préférence, voisine de<B>1750</B> C.  Cette eau est refoulée de bas en haut par la  pompe<I>Pa</I>     ait    travers de l'appareil 10 conte  nant la     masse    de café déjà soumise aux opé  rations 1 et B.

   La vitesse de passage de Bette  eau est de préférence la même que celle des       opérations    A et     B,    soit environ 5 à 13 litres  par minute, et elle est réglée au moyen de la  vanne de sortie     10h.    L'extrait     aqueux    ainsi  obtenu     est    désigné     comme    extrait N  3.

   Il ne  contient. que peu ou pas de caféine et de 5       à.        10        %        en        poids        de        matières        dissoutes,        dont.     la majeure partie est obtenue par hydrolyse  de certains constituants dudit café. Pour la.  préparation de l'extrait N  3, on utilise 1 à  2 kg d'eau par kg de café rôti.  



  Avec de l'eau dont la température n'est  pas inférieure à<B>1600</B> C, la cellulose ou     l'hé-          micellulose    des grains de café rôti est hydro  lysée soit     totalement,    soit partiellement, en         hydrates    de carbone solubles     dans    l'eau.

   Le  poids de     ces        hydrates    de carbone est     habi-          tuellement.        d'environ    4     %,        calculés        sur        le        poids     du café soumis à     l'extraction.     



  L'extrait N" 3 peut être utilisé, au lieu       d'eau    pure, dans l'opération A pour la pré  paration de l'extrait N  1. Dans ce cas, l'ex  trait N  3 est refroidi à une température dé  <B>1.00</B> C ou en     dessous    avant. de l'utiliser. On  obtient ainsi un extrait qui est pratiquement  le même que celui     obtenu    en mélangeant les  extraits N  1 et 3, sous     réserve    que l'on ait  utilisé     clés    volumes d'eau     semblables.     



  Si l'extrait     N"    3 est.     utilisé    dans l'opéra  tion A, il est conduit     après        refroidissement     dans le réservoir 10c qui est relié à la pompe  <I>Pa.</I>  



  L'extrait. aqueux mélangé, qui     comprend     les extraits     N -,    1 et 3, est     alors    traité en  phase liquide non concentrée avec un     solvant     de la caféine de la façon mentionnée plus  haut.  



  Le tuyau vertical L, placé entre le refroi  disseur C et. le cadran de la bascule D,     sert    à  conduire l'extrait N  2 dans un     réservoir    (non       représenté).     



  Les hydrates de     carbone    dans l'extrait  N  3 ne contiennent pas de saccharose. Ils  comprennent des pentoses, maltose et dex  trose. Ils fixent les substances     aromatiques     et gustatives du café, spécialement     lorsque     l'extrait a été séché par pulvérisation et     se     trouve sous     forme    d'une poudre fine.  



  L'extrait aqueux est, de préférence, mé  langé avec le     solvant    à l'état. frais,     c'est-          à-dire    tel qu'il. sort. du     récipient    10, alors  qu'il     contient    encore toutes les substances aro  matiques et gustatives du café. Il ne faut     pas     évaporer une partie de l'eau de l'extrait li  quide, sinon on provoquerait simultanément  la volatilisation d'une partie des     substances     aromatiques.  



  Le solvant ne dissout. pratiquement que la  caféine de l'extrait aqueux, et seulement une  minime partie des constituants aromatiques et  gustatifs de cet extrait.  



  Si l'on veut que le solvant organique dé  caféiné complètement ou fortement l'extrait      aqueux à une température de 15  C, il faut  tenir compte de la solubilité de la. caféine à  cette température: 1 g dans 100 g d'eau,  1,82 g dans 100 g de     .dichloréthylène,    0,76     g     dans 100 g de trichloréthylène et moins de  1 g dans 100 g de benzène. Par conséquent,  suivant la nature du solvant, la quantité à       utiliser    pourra être inférieure ou supérieure  à celle de l'eau. Cette opération peut être ré  pétée plusieurs fois. Avec le trichloréthylène,  il     est    ordinairement suffisant d'utiliser des  volumes égaux de     solvant    et d'extrait. aqueux.

    L'extraction avec le trichloréthylène peut  être répétée 4 à 8 fois. Cela suffit pour     dé-          caféiner    fortement. l'extrait de café aqueux,  sans     dissoudre    une proportion notable des  constituants autres que la caféine.  



  De plus, la     sohibilité    de la caféine dans  l'eau s'accroît dès que la température de l'eau  s'élève. Par exemple, 100     cm3    d'eau dissol  vent, à<B>150</B> C 1 g de caféine et. à<B>700</B> C 13,5g.  Au     contraire,    la. solubilité dans l'eau des cons  tituants aromatiques et gustatifs du café  reste pratiquement inchangée dans les limites  des     variations    ordinaires de température, si  les autres conditions, telles que le degré de  rôtissage des grains de café, la finesse .de     con-          cassage    et la durée de l'extraction avec l'eau  restent les mêmes.  



  Un extrait en poudre obtenu en séchant  par pulvérisation un extrait de café liquide  décaféiné est bien supérieur à un extrait pré  paré en utilisant des grains de café préala  blement décaféinés, la différence pouvant  être constatée à l'arôme et au goût.



  Process for manufacturing a decaffeinated coffee extract. The present invention relates to a process for preparing a caffeinated coffee extract and to a coffee extract obtained by this process. Said extract. of decaffeinated coffee can be in liquid or dry form. In the dry state, it is preferably in the form of a powder easy to dissolve in water.



  The aim of the present invention is to obtain a decaffeinated coffee extract which is rich in extract. of coffee, in aroma and taste, and which contains little or no caffeine.



  The following process. the invention is charac terized by the fact that an extract is prepared from roasted coffee. water containing caffeine and mixed with a water insoluble caffeine solvent, point. boiling point is. less than <B> <I> 1000 </I> </B> C and whose specific gravity is. different from that of water, which is then separated from the extract. aqueous solvent which dissolved the caffeine and. that the aqueous extract is heated to a temperature below <B> <I> 1000 </I> </B> C, but above the boiling point of the solvent, in order to free it from traces of solvent .



  The extract. aqueous can be prepared with. water of about <B> 1000 </B> C and the. separation of the two liquids takes place at a temperature below the boiling point of the solvent. The aqueous extract can also be prepared with water of such a low temperature that the proportion by weight of the caffeine to the total dry matter which it contains does not exceed 701% of the.

   same proportion in an extract prepared with the same quantity of water at a temperature of approximately <B> 1,000 </B> C, after which the coffee thus treated is subjected to a second extraction which removes most of the caffeine which it still contains, however without hydrolysis of the hemicellulose, and finally to a third extraction at a temperature high enough to hydrolyze the hemicellulose, after which extracts 1 and 3 are mixed and. this mixture treated with the solvent.

   Roasted coffee can be further treated with water having a temperature below <B> 150 </B> C, so that the aqueous extract has a dry matter content of at least 5% by weight of roast coffee subjected to extraction. The aqueous extract of coffee can also be prepared with water of a temperature of 155 to <B> 1750 </B> C. Preferably, trichlorethylene is used as the solvent for caffeine.



  According to one method of preparation, the extract contains the aromatic and taste substances soluble in water, as well as the hydrolyzed hemi-cellulose of the roasted coffee. The extract can be dried, and the dry extract, soluble in water, can. contain, with the exception of cafin, the substances of roasted coffee which are. soluble in water at a temperature not exceeding <B> 100 </B> C, possibly <B> 150 </B> C.



  For the extraction of caffeine, solvents such as trichlorethylene, dichlorethylene, dichloromethane and benzene can be used. The boiling point of trichlorethylene at. atmospheric pressure is 86o 7 C, that of dichlorethylene of 480 4 C, that of dichloromethane of 420 C and. that of benzene of 790 7 C.

   These solvents are immiscible with water and are practically insoluble in water; each has a point. boiling at atmospheric pressure below 100o C. It is preferable to use a solvent with a distinct specific gravity. higher or markedly lower than that of water: trichlorethylene: d = 1.4996, die liloromethane: c1 <I>=</I> <B> 1.265, </B> dichlorethylene: d = 1.257, benzene: d = 0.87843.



  The method according to the invention is illustrated below, at. by way of example, with reference to the appended drawing which schematically represents an installation for carrying out this process.



  In this drawing, the taps are. designated by V and pipes by L.



  An extract. water of roasted and broken coffee and one of said solvents are weighed in the tank of a scale 2, provided with a dial D. The solvent comes from tank 1. Sufficient solvent is added to dissolve all or practically all of the . caffeine from the former.



  The extract and. The solvent is brought into a mixing vessel 3, where it is thoroughly mixed at a temperature of 10 to 200 ° C., until the solvent has dissolved substantially all of the caffeine, usually for about 10 minutes.



  If the specific gravity of the solvent is greater than that of water, it can be separated from the extract. aqueous by passing through a trifuge cen 4 which is connected to the mixer 3 by a pipe. If a solvent is used, the specific weight of which is lower than that of water, for example benzene, the mixture can also be separated by centrifugation. This mechanical separation, which can be carried out by means of any suitable apparatus, takes place at a temperature of approximately 1.0 to 200 C.



  The solvent and the. caffeine are then conveyed into a still 5. The vapors (the sol- is condensed in Ci. from where the solvent is returned, by means (the pump P, to the reservoir 1.



  The caffeine remains in still 5, from which it can be extracted. The extract. decaffeinated aqueous is pumped from the centrifuge -1 into the tank of the scale 2, from where it can flow into the tank 7. It can also be delivered directly into the tank I.



  Although, in the .I centrifuge, the solvent is practically. completely separated from the aqueous extract, traces remain in the form of a solution or a dispersion. These traces are removed while driving. the decaffeinated extract from tank 7 in still 8, where it is heated, at atmospheric pressure, to a temperature above the boiling point of the ground, but below 1000 C and this for a short period of time . The vapors of the soil before escaping from the still 8 through the opening 8c are. condensed. There is virtually no loss of water from the liquid extract into the container. 8.

   The aqueous extract freed from the solvent is then cooled in the condenser 8a provided with an outlet orifice 8b. The purified and decaffeinated liquid extract can be bottled, canned or spray dried.



  It is preferable to prepare the aqueous extract to be decaffeinated by a special process, instead of using an extract prepared with water with a temperature of 1000 C. In this special method, a fractional extraction is applied, in using various volumes of t # water, different mpei-atnres. In said fractional extraction, use is made of the difference in the solubility in water of the aromatic substances of coffee and of caffeine, which solubility for the latter depends on the temperature of the water used for the extraction.



  II is. preferable (to prepare the aqueous extracts in three successive operations. The extraction vessel 10 is preferably of cylindrical interior section. The height of the coffee column in the vessel 10 is. preferably at least 5 meters, but can reach, for example, 15 meters or more.

   The lid and the bottom of the extraction vessel 10 are. provided with control rollers 7 Ob, respectively 10a. The internal diameter of the cylindrical container 10 is preferably 0 to 60 centimeters, this container preferably being completely filled with coffee. The average dimensions of the crushed coffee particles are from \ _ 'to 8 millimeters.



  This column of coffee has it as a filter and holds back. virtually any fat which would otherwise be carried away by the water, so that the aqueous extracts mentioned later are freed of most of their coffee fat.



  The container 10 is provided with. sieves or other similar devices at the bottom and at the top of the column, in order to prevent coffee particles from being entrained by the water.



  The first operation of this improved method is the. next: Operation <I> A: </I> From]. cold water, including. the temperature preferably does not exceed <B> 100 </B> C and which can be close to <B> 00 </B> C, is forced from bottom to top through the mass of coffee beans in the container 10, by means of the Pca pump. For this cold water extraction, the reheater <I> II </I> is not heated. Tap. 10a serves as inlet valve and 10b as outlet valve. This cold water is. injected under a higher pressure of 0.7 to <B> 3.5 </B> kg-len2 to the.

    atmospheric pressure and at a rate of approximately 5 to 13 liters per minute, the speed being regulated by means of valves 10a and 10b or one of them.



  The extract. of aqueous coffee prepared in this way contains. : 5 to 15% by weight of dry matter. Above a certain minimum limit, the use of a larger volume of water will not increase the weight of dry matter extracted from a given weight of coffee. Considering the use of water whose temperature is. less than about <B> 100 </B> C, the proportion of cafin in this extract compared. total dry matter is much less than that usually found in an extract.

    prepared with hot water.



  By way of example, let us mention that if the coffee is of South American origin, it contains. 1.3% by weight of caffeine. If such an ea.fé is extracted in the usual way with water of about 100o C, the extract contains 4,

  6% caffeine, counted on the total weight of dissolved matter. By treating 100 kg of this South American coffee with cold water, we will obtain. an extract containing 5 kg of dissolved matter. This quantity will be independent of the weight of the water used for the extraction, however. that we use enough. of water to extract said 5 kg.

   The extract will only contain 0.16 kg of caffeine, which is about 121% of the total caffeine in coffee or 3 ,? o / o of the total weight of dissolved matter. Therefore, the proportion of caffeine in relation to the dissolved materials in the extract to. cold water is about 70% of the same proportion in a standard extract.

   This ratio can vary from 60 to 80 0/0. By preparing this. cold aqueous extract, from 1 to? kg of cold water for each kilo of roasted and crushed coffee. Part of this water is absorbed by the coffee and only about 0.5 to 1.5 kg of aqueous extract is recovered per kg of coffee. The aqueous extract prepared in this way is referred to as extract N 1.



  The caffeine content of roasted coffee can vary between?,? 1 and O, 64%. Theoretically, 1 kg of water at approximately <B> 100 </B> C dissolves approximately 10 g of caffeine. However, cold water can not open the cells of the coffee, so the weight of the. caffeine dissolved in cold water is less than maximum solubility.



       Operation <I> B: </I> A second aqueous extract is prepared by processing the coffee used for the extract. N 1. For this second extraction, water is used at a temperature of about <B> 1000 </B> C, which is heated in the heater H, and forced from bottom to top through the container of pulling 10 at the same speed as before or at a significantly higher speed.



  The volume of water used does not play an essential role and can be twice that used for the. preparation of extract N 1, ie 2 to 4 kg for each kg of coffee. The extract prepared in this way is referred to as extract N 2.



       This N 2 extract contains 5 to 20% by weight of dissolved matter and almost all of the caffeine remaining in the roasted coffee.



  For example, by treating 100 kg of South American coffee, the extract NI, 2 will contain 20 kg of dissolved matter, of which. 1.14 kg of caffeine, or 5.7% of the weight of these materials. Therefore,

   the proportion by weight of caffeine relative to the dissolved materials in the extract N 2 is 125% of the same proportion in the aqueous extract prepared with water with a temperature of about 100 C.



  Preferably, the N 2 extract is not used during the preparation of the decaffeinated coffee extract, because of its high caffeine content.



       Operation <I> C: </I> A third aqueous extract is then prepared with water, coming from the heater H, at a temperature above. <B> 1600 </B> C and, preferably, close to <B> 1750 </B> C. This water is pumped from bottom to top by the pump <I> Pa </I> through the apparatus 10 containing the mass of coffee already subjected to operations 1 and B.

   The flow rate of Bette water is preferably the same as that of operations A and B, ie approximately 5 to 13 liters per minute, and it is regulated by means of the outlet valve 10h. The aqueous extract thus obtained is designated as extract N 3.

   It does not contain. that little or no caffeine and 5 to. 10% by weight of dissolved matter, of which. the major part is obtained by hydrolysis of certain constituents of said coffee. For the. preparation of the extract N 3, 1 to 2 kg of water are used per kg of roasted coffee.



  With water whose temperature is not less than <B> 1600 </B> C, the cellulose or hemi-micellulose in roasted coffee beans is either totally or partially hydrolysed to carbohydrates. soluble in water.

   The weight of these carbohydrates is usually. of approximately 4%, calculated on the weight of the coffee subjected to extraction.



  Extract N "3 can be used, instead of pure water, in operation A for the preparation of extract N 1. In this case, extract N 3 is cooled to a temperature of < B> 1.00 </B> C or below before using it. This gives an extract which is practically the same as that obtained by mixing extracts N 1 and 3, provided that key volumes have been used similar water.



  If the extract N "3 is used in operation A, it is conducted after cooling in the tank 10c which is connected to the pump <I> Pa. </I>



  The extract. A mixed aqueous solution, which comprises the extracts N -, 1 and 3, is then treated in the unconcentrated liquid phase with a solvent for caffeine as mentioned above.



  The vertical pipe L, placed between the cooler C and. the dial of the rocker D is used to drive the extract N 2 into a reservoir (not shown).



  The carbohydrates in the N 3 extract do not contain sucrose. They include pentoses, maltose and dex trose. They fix the aromatic and taste substances of coffee, especially when the extract has been spray dried and is in the form of a fine powder.



  The aqueous extract is preferably mixed with the solvent as it is. fresh, that is, as it is. comes out. of the container 10, while it still contains all the aroma and taste substances of the coffee. Part of the water must not be evaporated from the liquid extract, otherwise part of the aromatic substances would be volatilized simultaneously.



  The solvent does not dissolve. practically than the caffeine of the aqueous extract, and only a minimal part of the aromatic and taste constituents of this extract.



  If one wants the organic solvent to completely or strongly de-caffeine the aqueous extract at a temperature of 15 ° C., the solubility of the. caffeine at this temperature: 1 g in 100 g of water, 1.82 g in 100 g of dichlorethylene, 0.76 g in 100 g of trichlorethylene and less than 1 g in 100 g of benzene. Consequently, depending on the nature of the solvent, the amount to be used may be less or greater than that of water. This operation can be repeated several times. With trichlorethylene, it is usually sufficient to use equal volumes of solvent and extract. aqueous.

    The extraction with trichlorethylene can be repeated 4 to 8 times. This is enough to decaffeinate strongly. aqueous coffee extract, without dissolving a significant proportion of the constituents other than caffeine.



  In addition, the availability of caffeine in water increases as the water temperature rises. For example, 100 cm3 of water dissolves wind, at <B> 150 </B> C 1 g of caffeine and. at <B> 700 </B> C 13.5g. On the contrary, the. solubility in water of the aromatic and taste constituents of coffee remains practically unchanged within the limits of ordinary variations in temperature, if the other conditions, such as the degree of roasting of the coffee beans, the smoothness of crushing and the consistency. duration of extraction with water remain the same.



  A powdered extract obtained by spray drying a decaffeinated liquid coffee extract is much superior to an extract prepared using previously decaffeinated coffee beans, the difference being able to be seen in aroma and taste.

 

Claims (1)

REVENDICATIONS I. Procédé de fabrication d'un extrait de café décaféiné, caractérisé par le fait qu'on prépare, à partir clé café rôti, un extrait aqueux contenant de la caféine et. qu'on le mélange avec un solvant de la caféine inso luble dans l'eau, dont le point d'ébullition est inférieur à<B>1000</B> C et dont le poids spécifique est différent de celui de l'eau, qu'on sépare ensuite l'extrait aqueux du solvant qui .a dis sous la caféine et qu'on chauffe l'extrait aqueux à une température inférieure à 100() C, mais supérieure au point. d'ébullition du solvant., afin de le débarrasser des traces de solvant. II. Extrait de café décaféiné, obtenu par le procédé selon la revendication I. SOUS-REVENDICATIONS: 1. CLAIMS I. A method of manufacturing a decaffeinated coffee extract, characterized in that one prepares, from roasted coffee key, an aqueous extract containing caffeine and. mixed with a water insoluble caffeine solvent, the boiling point of which is less than <B> 1000 </B> C and the specific gravity of which is different from that of water, the aqueous extract is then separated from the solvent which .a said under caffeine and the aqueous extract is heated to a temperature below 100 () C, but above the point. solvent., in order to get rid of traces of solvent. II. Decaffeinated coffee extract obtained by the process according to claim I. SUB-CLAIMS: 1. Procédé suivant la revendication I, ca ractérisé par le fait que l'extrait aqueux est préparé avec de l'eau d'environ<B>1000</B> C et que la .séparation des deux liquides s'effectue à une température inférieure au point d'ébulli tion du solvant. 2. Process according to Claim I, characterized in that the aqueous extract is prepared with water of approximately <B> 1000 </B> C and that the separation of the two liquids takes place at a lower temperature. at the boiling point of the solvent. 2. Procédé selon la revendication I, carac térisé par le fait que l'extrait aqueux est pré paré avec de l'eau d'une température si basse que la proportion en poids de la caféine par rapport à la matière sèche totale qu'il contient ne dépasse pas 70 % de la même proportion dans un extrait préparé avec la même quan tité d'eau d'une température d'environ 100o C, après quoi le café ainsi traité est soumis à une seconde extraction qui lui enlève la plus grande partie de la caféine qu'il contient en core, toutefois sans hydrolyse de l'hémicellu- lose, et enfin à une troisième extraction à une température suffisamment élevée pour hydro lyser l'hémicellulo.se, Process according to Claim I, characterized in that the aqueous extract is prepared with water of such a low temperature that the proportion by weight of the caffeine relative to the total dry matter which it contains does not not exceed 70% of the same proportion in an extract prepared with the same amount of water at a temperature of about 100o C, after which the coffee thus treated is subjected to a second extraction which removes most of its content. the caffeine that it still contains, however without hydrolysis of the hemicellulose, and finally to a third extraction at a temperature high enough to hydrolyze the hemicellulose, .après quoi les extraits N 3 1 et 3 sont mélangés et ce mélange traité avec le solvant.. 3. Procédé selon la revendication I, carac térisé par le fait qu'on traite du café rôti avec de l'eau ayant une température inférieure à 150 C, de manière que l'extrait aqueux ait une teneur en matière sèche d'au moins 5 % du poids du café rôti soumis à l'extraction. 4. Procédé selon la revendication I, ca ractérisé par le fait que l'extrait aqueux. clé café est préparé avec de l'eau d'une tem pérature de 155 à<B>1750</B> C. 5. Procédé selon la revendication I, carac térisé par le fait que l'on utilise le trichlor éthylène comme solvant de la caféine. 6. .after which the extracts N 3 1 and 3 are mixed and this mixture treated with the solvent. 3. A method according to claim I, characterized in that roast coffee is treated with water having a lower temperature. at 150 C, so that the aqueous extract has a dry matter content of at least 5% of the weight of the roasted coffee subjected to the extraction. 4. Method according to claim I, ca ractérisé in that the aqueous extract. key coffee is prepared with water with a temperature of 155 to <B> 1750 </B> C. 5. Process according to claim I, characterized in that ethylene trichlor is used as solvent caffeine. 6. Extrait selon la revendication II, carac térisé par le fait qu'il contient les substances aromatiques et gustatives solubles dans l'eau ainsi que l'hémicellulose hydrolysée du café rôti. 7. Extrait selon la revendication II, sec et soluble dans l'eau, caractérisé par le fait qu'il contient, à l'exception de la caféine, les substances du café rôti qui sont solubles dans l'eau à une température ne dépassant pas <B>100</B> C. Extract according to Claim II, characterized in that it contains the aromatic and taste substances soluble in water as well as the hydrolyzed hemicellulose of roast coffee. 7. Extract according to claim II, dry and soluble in water, characterized in that it contains, with the exception of caffeine, the substances of roasted coffee which are soluble in water at a temperature not exceeding not <B> 100 </B> C.
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