CH623205A5

CH623205A5 -

Info

Publication number: CH623205A5
Application number: CH941077A
Authority: CH
Inventors: David Robert Farr; Ian Horman
Original assignee: Nestle Sa
Priority date: 1977-07-29
Filing date: 1977-07-29
Publication date: 1981-05-29
Also published as: DE2826466C2; NL179700C; NL179700B; CA1114670A; FR2398463A1; FR2398463B1; IL54740A; AR216949A1; NL7807483A; AT360823B; GB1603683A; US4160042A; IT1105243B; JPS5946576B2; DE2826466A1; JPS5426364A; MX5259E; BE867514A; ES472135A1; IT7850133A0

Description

La présente invention concerne le traitement des matières végétales en vue de diminuer le taux de certaines substances indésirables, notamment la caféine et l'acide chlorogénique.

On cherche depuis longtemps une méthode industrielle de décaféination de matières végétales, en particulier de café, qui n'implique pas l'usage de solvants organiques. Les techniques couramment utilisées dans l'industrie pour la décaféination mettent en jeu des solvants organiques tels que le trichloréthylène, le chlorure de méthylène, le chloroforme, etc., la caféine étant extraite par contact de la matière végétale elle-même ou d'un extrait de celle-ci avec ces solvants qui, chargés de caféine, doivent ensuite être séparés.

Ces techniques d'extraction par solvants ont beaucoup d'inconvénients. La charge opératoire liée au traitement et au recyclage de ces solvants est considérable. Etant volatils et toxiques, ils imposent de coûteuses mesures de sécurité et doivent être soigneusement éliminés de la boisson. Enfin, ils solubilisent de façon non sélective un certain nombre de constituants désirés de la boisson, qu'il est souvent nécessaire d'isoler et de réincorporer au produit après décaféination.

En vue d'éliminer ces inconvénients, plusieurs tentatives ont été faites d'effectuer la décaféination par d'autres moyens.

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Par exemple, le brevet français N° 698118 décrit l'utilisation de charbon actif ou d'acide silicilique pour éliminer la caféine et d'autres éléments indésirables d'un extrait aqueux. Cependant, d'autres solubles du café intéressants sont également adsorbés et la régénération malaisée de l'adsorbant n'est pas industrialisable.

Selon le brevet des Etats-Unis N° 3108876, une liqueur de café peut être décaféinée par emploi de résines échangeuses d'ions. L'inconvénient de cette méthode est l'adsorption simultanée d'autres constituants intéressants, la déminéralisation et l'abaissement du pH de la liqueur. Celle-ci doit ensuite être neutralisée pour élever le pH à une valeur acceptable et restituer les substances minérales.

La demande de brevet français publiée N° 2297004 concerne un procédé de décaféination d'un extrait aqueux d'une matière végétale par adsorption sur résines polymères neutres. Cette méthode présente l'inconvénient d'adsorber en plus de la caféine certains solubles intéressants dont la récupération nécessite un traitement hydroalcoolique suivi d'un lavage subséquent de la résine.

Un autre procédé, décrit dans la demande de brevet français publiée N° 2231407, propose de fixer une substance à séparer d'un milieu aqueux, par exemple la caféine, sur une substance macromoléculaire à l'état liquide et de séparer ensuite l'aggrégat formé par ultrafiltration sur membrane semi-perméable. Cette méthode n'a cependant pas reçu d'application industrielle.

La présente invention concerne un procédé de traitement d'un extrait aqueux d'une matière végétale applicable industriellement, sans utilisation de solvant, simple à mettre en œuvre et ne présentant pas les inconvénients des techniques connues.

Dans l'exposé qui suit, l'expression «extrait aqueux d'une matière végétale» s'applique à toute matière végétale contenant de la caféine telle que café, thé, kola, maté, guarana, etc.

On préfère traiter un extrait aqueux de thé ou de café vert ou rôti et particulièrement de café rôti et moulu.

Le terme désacidification se réfère spécifiquement à l'enlèvement de l'acide chlorogénique.

Le terme traitement s'applique conjointement à la décaféination et à la désacidification, ou à la désacidification seulement, par exemple dans le cas du café, ou encore à la décaféination seulement, par exemple dans le cas du thé, qui ne contient pas d'acide chlorogénique.

Ce procédé est caractérisé en ce qu'on met l'extrait aqueux en contact avec un adsorbant solide ligneux d'origine végétale à l'état divisé, à une température comprise entre 0 et 100°C, de façon à adsorber la caféine et l'acide chlorogénique.

La substance adsorbante utilisée a un pouvoir d'adsorption hautement spécifique de la caféine et de l'acide chlorogénique. Le traitement n'enlève pas des quantités importantes des autres solubles contenus dans les extraits. Cela constitue un avantage inattendu et décisif du procédé selon l'invention. En effet, l'acide chlorogénique est partiellement responsable de l'acidité, par exemple, des extraits de café, et l'acidité gastrique qu'il produit n'est pas appréciée par certains groupes de consommateurs. On a donc longtemps cherché à adoucir cette boisson. Le procédé selon l'invention permet, suivant son mode de mise en œuvre, de conduire la décaféination et d'enlever simultanément l'acide chlorogénique à des degrés divers, ce qui donne une souplesse remarquable pour adapter la saveur et l'arôme de la boisson à divers goûts. On peut ainsi obtenir différents taux de décaféination allant jusqu'à 97% et un enlèvement d'environ 60% de l'acide chlorogénique.

On a constaté que, selon le procédé de l'invention, l'adsorbant chargé de caféine et d'acide chlorogénique pouvait être régénéré facilement, une simple lixiviation à l'eau chaude permettant d'éluer la majeure partie de la caféine et une partie de l'acide chlorogénique adsorbés, l'adsorbant pouvant alors servir à un nouveau cycle, et cette régénération pouvant être conduite un grand nombre de fois sans qu'on observe une diminution notable de son pouvoir adsorbant.

De plus, on a constaté qu'il n'était pas nécessaire de régénérer totalement l'adsorbant pour obtenir une adsorption satisfaisante au cycle suivant.

On a observé d'autre part, de façon surprenante, que la lixiviation à l'eau chaude, si elle permettait de désorber la presque totalité de la caféine du support, ne conduisait pas à une dêsorp-tion totale de l'acide chlorogénique fixé, l'adsorption d'à peu près 45% de l'acide chlorogénique sur le support paraissant irréversible dans les conditions de température de l'opération de lixiviation. Ce phénomène intéressant peut être exploité pour produire un extrait désacidifié essentiellement non décaféiné.

Donc, si l'on désire une boisson désacidifiée contenant l'essentiel de la caféine de l'extrait avant traitement, on réincorporera les eaux de lixiviation à l'extrait traité et on procédera aux opérations ultérieures conduisant à une poudre de café soluble. En variante, on peut procéder directement au traitement à température supérieure à 60° C, par exemple à 95° C et obtenir ainsi un extrait essentiellement non décaféiné et ayant un taux d'acide chlorogénique fortement diminué, par exemple avec élimination d'environ 40% de l'acide chlorogénique initial.

On a constaté, enfin, que la boisson obtenue par la mise en œuvre du procédé selon l'invention était organoleptiquement équivalente ou supérieure à une boisson obtenue à partir d'un extrait de café soluble non traité. On peut donc en conclure que le traitement n'a aucune influence néfaste sur l'intensité ou l'équilibre des arômes.

Une explication possible de ce phénomène serait la formation de complexes entre la caféine, l'acide chlorogénique et le support.

On suppose en particulier que l'adsorption est soumise à un équilibre semblable à la complexation. Elle est favorisée par une diminution de la température, une augmentation de la température provoquant la dissociation et donc la désorption.

Les substances solides ligneuses utilisables dans le présent procédé peuvent être de natures diverses. Ce sont des particules solides fibreuses obtenues par mouture grossière de parties de végétaux riches en lignine telles que les pulpes, cosses, coques, gousses de fruits ou de légumineuses ou les écorces. Un matériau convenant particulièrement bien et disponible en quantité importante est constitué par les résidus fibreux provenant des gousses de caroube dont on a extrait les sucres à l'eau chaude. Le caroubier ou locuste, Ceratonia siliqua (famille des légumineuses), est un arbre pouvant aller jusqu'à 20 m de haut, originaire de Syrie et actuellement largement cultivé dans les pays méditerranéens. Son fruit contient des graines dont l'endosperme constitue la source de la gomme de caroube. Le péricarpe ou gousse est soit jeté, soit utilisé pour produire un sirop de basse qualité (sirop de caroube), ou encore utilisé dans l'alimentation animale. Les résidus sont habituellement jetés.

Ainsi, la matière première utilisée pour préparer l'adsorbant est constituée soit des gousses, soit des résidus provenant de l'extraction des sucres. Il est donc avantageux de traiter ce matériau pour le débarrasser des impuretés, des sucres et des arômes de caroube par toute méthode convenable. On procède habituellement à une mouture grossière du matériau. Dans le cas où on traite les gousses non désucrées, une méthode commode consiste à les refroidir par exemple à -40° C et à les moudre. Les particules de gousses de caroube ou de résidus partiellement désucrés subissent un traitement à l'eau chaude pour éliminer les sucres. On peut utiliser, par exemple, une batterie de cellules d'extraction en ligne et extraire les sucres à l'eau chaude, par exemple à 95° C. Les particules de caroube sont ensuite avantageusement séchées, par exemple sous un léger vide, ce qui permet leur désodorisation.

En variante, on peut traiter ces particules par un acide et les soumettre ensuite à un strippage à la vapeur. On a constaté que, dans le cas de ce matériau, le traitement acide ne modifie pas la capacité d'adsorption de la caféine et de l'acide chlorogénique,

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mais facilite grandement la désodorisation subséquente. Pour ce traitement, on peut employer tout acide convenable, comme par exemple l'acide chlorhydrique, sulfurique ou phosphorique à l'état dilué ou concentré.

Un traitement à l'acide chlorhydrique dilué pendant 1 à 3 h à température ambiante convient. Pour des raisons pratiques, on préfère utiliser un matériau de granulométrie relativement régulière. Le matériau subit donc un tamisage, les particules retenues étant avantageusement de dimension 0,3 à 5 mm et de préférence de 0,5 à 4 mm.

L'extrait aqueux de la matière végétale à traiter peut contenir 1-50% et de préférence 12-25% en poids de matières solubles. Il peut avoir été préalablement débarrassé des arômes volatils par strippage ou entraînement à la vapeur, par exemple à contre-courant, les arômes étant recueillis pour être réintroduits à un stade ultérieur de la fabrication.

Bien qu'il ne soit pas nécessaire de procéder au strippage des arômes avant le traitement, c'est cependant préférable si on veut conserver à la boisson finale sa saveur et son arôme.

Le volume de l'extrait traité par unité de poids d'adsorbant utilisé (Vr) est avantageusement de 6 à 80.

Le traitement proprement dit peut être effectué par toute méthode permettant un bon contact solide/liquide entre l'adsorbant et l'extrait.

On peut procéder par exemple en phase stationnaire ou en régime dynamique.

Selon un mode de mise en œuvre, en phase stationnaire, on fait passer l'extrait à traiter à travers un récipient, par exemple une colonne, garni avec un lit d'adsorbant, de préférence saturé en eau.

On utilise avantageusement un Vr de 6 à 10.

Comme on l'a indiqué précédemment, l'adsorption est favorisée à basse température. Cependant, quand la température est trop basse, la vitesse d'adsorption est trop faible et, par voie de conséquence, la durée nécessaire pour atteindre l'équilibre est trop longue.

On a constaté que l'adsorption s'effectue dans de bonnes conditions à température de 10 à 30° C, et on préfère opérer à température ambiante.

On peut procéder en discontinu, l'écoulement de l'extrait à travers le lit étant interrompu lorsque l'activité de l'adsorbant est sensiblement réduite par suite de sa saturation en caféine et acide chlorogénique.

On procède alors à un ou, mieux, à plusieurs lavages à l'eau à une température de 0 à 30° C, et de préférence à température ambiante. Cette opération permet de déplacer du lit les solubles autres que la caféine et l'acide chlorogénique qui n'ont pas été adsorbés et d'augmenter ainsi la teneur en solubles de l'extrait. Ces eaux de lavage peuvent être réunies à l'extrait initial ou servir à l'extraction, ou encore, de préférence, ajoutées à l'extrait traité.

On procède ensuite à une lixiviation à l'eau chaude à une température supérieure à 60° C, de préférence de 80 à 100°C, de façon à désorber la caféine et l'acide chlorogénique et à régénérer l'adsorbant.

On peut également effectuer cette opération à une température supérieure à 100°C, par exemple à 105°C sous pression, à condition toutefois de ne pas détériorer les particules d'adsorbant. Durant cette opération, la quasi-totalité de la caféine et une partie de l'acide chlorogénique sont élués et le lit régénéré peut être utilisé pour un nouveau traitement. Cette extraction liquide/solide peut en variante s'effectuer pendant environ 1 h avec recirculation de la vapeur selon le principe de l'appareil de Soxhlet.

Le volume des eaux de lavage à froid et à chaud est avantageusement de 1 à 4 fois le volume de l'extrait traité.

Afin d'obtenir un taux de décaféination de 97% et de désacidification de 60%, on procède de façon cyclique. Pour ce faire, on fait passer l'extrait à travers le lit d'adsorbant et on recueille environ la moitié du volume d'extrait d'origine que l'on sépare.

On fait passer le reste à travers le lit, on lave l'adsorbant à froid puis à chaud, comme indiqué ci-dessus, on réunit les eaux de lavage et la seconde moitié de l'extrait, et on concentre l'ensemble à environ la moitié de son volume. On fait alors passer cette 5 solution concentrée à travers le lit d'adsorbant et on répète les opérations précédentes.

En variante, on peut procéder en continu en utilisant plusieurs lits disposés de préférence en série.

Lorsqu'on fait passer l'extrait vers l'un quelconque des lits ou io vers une série de lits, d'autres lits épuisés peuvent être mis hors circuit et régénérés pendant ce temps, ce qui permet de travailler en continu. Ainsi, en disposant plusieurs lits en série de façon que l'extrait entre successivement en contact avec des lits moins épuisés, on peut procéder à un enlèvement maximal de la caféine 15 et de l'acide chlorogénique. Par exemple, selon le même principe que l'extraction en continu avec une batterie d'extracteurs,

lorsque le premier lit de la série est complètement épuisé, la cellule peut être mise hors circuit et la régénération du lit peut commencer. D'autre part, une cellule contenant un lit régénéré peut 20 simultanément être connectée pour constituer la dernière cellule du dispositif, ce qui garantit une décaféination et désacidification efficace et relativement uniforme.

Pour la régénération d'un lit, les opérations de lavage à l'eau froide et de lixiviation à l'eau chaude s'effectuent comme indiqué 25 précédemment.

Selon un autre mode de mise en œuvre du procédé de l'invention, en régime dynamique, l'adsorbant, de préférence saturé en eau, est mis en suspension dans l'extrait et la suspension obtenue agitée à 10-30°C, et de préférence à température ambiante, pen-30 dant 15 à 180 mn.

La quantité Vr est avantageusement de 10 à 80. On a constaté qu'il existe une relation linéaire entre le pourcentage de décaféination et la quantité Vr pour deux heures de contact, et de même entre le pourcentage de désacidification et le Vr pour un extrait 35 ayant une teneur en solides donnée. Ainsi, à des valeurs faibles de Vr pour lesquelles un contact efficace est difficile à cause des difficultés d'agitation, l'avantage d'une plus grande capacité d'adsorption est annulé par l'inconvénient d'un transport moindre ou une mobilité moléculaire plus faible de la caféine et de l'acide 40 chlorogénique. D'autre part, l'équilibre d'adsorption n'est pas atteint après 2 h dans le cas d'une valeur de Vr trop élevée.

Lorsque la teneur en solides augmente pour une valeur donnée de Vr, le taux de décaféination et désacidification augmente, mais on se heurte à des difficultés d'agitation lorsque celle-ci atteint 45 50%. Ainsi, on a constaté que, pour des extraits de teneur en solides de 13%, la valeur préférée de Vr est 40:1, car elle conduit à des taux de décaféination de 40 à 50% en 2 h, l'équilibre étant atteint entre 90 et 120 mn, et une bonne agitation étant possible.

L'agitation doit être suffisante pour permettre un bon contact so entre l'adsorbant et l'extrait. Lorsque l'équilibre d'adosption est atteint, on sépare l'extrait traité de l'adsorbant par centrifugation ou par filtration. Comme dans le cas du régime stationnaire, on procède alors à un ou plusieurs lavages de l'adsorbant à température de 0 à 30° C. Ces lavages à l'eau froide doivent se faire 55 rapidement, le temps de contact étant d'environ 10 à 30 s, de même la filtration subséquente afin de désorber le minimum de caféine et d'acide chlorogénique. Les eaux de lavage sont, comme indiqué précédemment, de préférence réunies à l'extrait décaféiné. La désorption peut s'effectuer en une ou plusieurs étapes par 60 lixiviation à l'eau chaude, de préférence à température de 80 à 100° C, par exemple à 90° C sous bonne agitation pendant au moins 15 mn et avantageusement pendant 1 h. En variante, on peut procéder à une extraction à 100° C avec recirculation de la vapeur du type Soxhlet. Le volume des eaux de lavage à froid et à 65 chaud est avantageusement environ égal au volume de liqueur traitée. Bien qu'il soit possible d'utiliser l'adsorbant une seule fois et d'employer une nouvelle charge d'adsorbant à chaque nouvelle charge d'extrait, on préfère habituellement procéder de façon

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cyclique en utilisant plusieurs fois la même charge d'adsorbant pour traiter des charges successives d'extrait et en régénérant l'adsorbant entre chaque phase d'adsorption.

On peut obtenir ainsi un extrait final décaféiné à 20-60% et désacidifié à 10-55%.

Pour ce mode de mise en œuvre, on peut procéder de façon semi-continue, par exemple par utilisation de plusieurs récipients dans lesquels on conduit la phase d'adsorption pendant qu'on régénère l'adsorbant dans d'autres.

Lorsque l'équilibre est atteint, on peut diriger la suspension vers une centrifugeuse débourbeuse pour séparer l'extrait de l'adsorbant. On procède alors à la régénération, les phases de lavage à froid et de lixiviation à chaud étant conduites par exemple dans la centrifugeuse. L'adsorbant régénéré peut alors être transféré dans un récipient pour traiter une nouvelle charge d'extrait.

En variante, on peut utiliser un appareil comprenant une chambre d'adsorption contenant la suspension munie de moyens d'agitation, de filtration et de transfert rapide des liquides, par exemple à l'aide du vide ou de l'air comprimé, depuis la chambre d'adsorption vers des récipients collecteurs, ainsi que de moyens de condensation et de circulation de la vapeur à travers le lit d'adsorbant pour opérer la lixiviation du type Soxhlet en circuit fermé. Dans un autre dispositif de mise en œuvre, la chambre d'adsorption comprend un récipient fixe dans lequel on place l'extrait à traiter et une partie mobile servant de moyen d'agitation et comprenant au moins une enceinte dans laquelle on place l'adsorbant et dont les parois sont telles qu'elles laissent passer facilement l'extrait, mais retiennent l'adsorbant. Un exemple d'une telle partie mobile comprend plusieurs sphères en métal perforé ou en grillage montées sur un arbre à certaine distance de celui-ci et dans un plan perpendiculaire à son axe, de manière analogue aux pales d'un agitateur. L'ensemble peut être animé d'un mouvement de rotation dans un seul sens ou alternativement dans un sens puis dans l'autre. Pour le déplacement de l'extrait de l'adsorbant par lavage rapide à l'eau froide, on peut prévoir un arbre creux par lequel l'eau arrive directement à l'intérieur des sphères, l'essorage subséquent des eaux de lavage pouvant s'effectuer par une rotation rapide de l'arbre.

Quelle que soit la méthode de traitement, en régime stationnaire ou dynamique, il est souhaitable que l'extrait présente un taux de matières solides de 30 à 60% et de préférence de 40 à 50% en poids pour effectuer le séchage. Les eaux de lavage à froid (dans le cas d'une décaféination et désacidification simultanée) ou les eaux de lixiviation à chaud (dans le cas où on désire une boisson désacidifiée, mais essentiellement non décaféinée) sont habituellement réunies à l'extrait décaféiné, ce qui abaisse la teneur en solides de celui-ci. Il est donc souvent nécessaire de concentrer l'extrait avant de le sécher par toute méthode connue, par exemple par évaporation sous vide. On peut procéder à la concentration en aval du processus de décaféination, ou, de préférence, dans le cas de plusieurs passages de l'extrait sur un lit d'adsorbant, entre chaque passage. On doit cependant éviter que l'extrait ne soit trop visqueux, car cela rendrait l'opération d'adsorption trop longue ou conduirait à un contact insuffisant entre la liqueur et l'adsorbant par suite de la difficulté d'obtenir une agitation convenable.

En pratique, un taux de matières solides de 50% constitue la limite supérieure envisagée en régime dynamique.

L'extrait décaféiné et concentré peut être séché par toute méthode conventionnelle telle que la lyophilisation ou la pulvérisation. Il est souhaitable en outre de réincorporer dans le produit séché les matières volatiles responsables de l'arôme et de la saveur qui avaient été enlevées avant le traitement de décaféination. On emploie pour cela toute méthode de contactage connue ou, en variante, on peut renvoyer les matières volatiles vers l'extrait concentré.

Si l'on désire récupérer la caféine à partir des eaux provenant de la lixiviation à l'eau chaude, on peut par exemple débarrasser celles-ci de l'acide chlorogénique par passage sur résine échan-geuse d'ions et cristalliser la caféine par refroidissement. En variante, on peut séparer la caféine des eaux de lixiviation à l'aide d'un système comportant une membrane pour osmose inverse.

Il est certain que l'on ne sort pas du cadre de l'invention en mettant en œuvre toute méthode permettant un bon contact entre l'adsorbant et l'extrait et qui conduit au taux de décaféination et de désacidification voulu. Ainsi, on peut procéder au traitement d'un extrait en suspension comme indiqué précédemment, sécher l'ensemble constitué par l'adsorbant et l'extrait traité, sans séparation de l'adsorbant, par exemple par lyophilisation, et enfermer le produit sec obtenu dans un sachet prêt à l'emploi, par exemple en tissu ou en papier, la boisson décaféinée étant alors obtenue directement en trempant le sachet dans la cafetière ou dans la tasse. On peut également envisager par exemple une cafetière domestique munie d'un filtre contenant l'adsorbant placé de sorte que l'extrait doive le traverser.

Les exemples suivants illustrent la façon dont l'invention peut être mise en œuvre. Les pourcentages et parties sont pondéraux, sauf indication contraire.

Exemple 1 :

A) Préparation de l'adsorbant

10 kg de résidus de gousses de caroube provenant de l'extraction des sucres sont moulus jusqu'à une dimension des particules inférieure à 2 mm. Cette charge est placée dans une cuve contenant 50 kg d'eau désionisée à 60° C et on brasse 30 mn à la même température.

On sépare les solides, on brasse pendant 30 mn à 60° C avec 50 kg d'eau désionisée et on sépare. On ajoute alors 25 1 d'acide chlorhydrique 2N et on brasse pendant 2 à 3 h à 20° C. On sépare les solides qu'on lave à l'eau désionisée jusqu'à ce que les eaux de lavage soient incolores. On sépare à nouveau les solides qu'on désodorise par strippage à la vapeur sous léger vide (50 mm Hg, 100°C) pendant 2 à 3 h. Après séparation, les particules de caroube sont séchées et tamisées sur une grille de 0,3 mm. On recueille ainsi des particules de granulométrie 0,3-2 mm. Dans le traitement précédent, on peut utiliser l'acide sulfurique ou phos-phorique (2N) à la place de l'acide chlorhydrique avec des résultats analogues.

B) Adsorption relative de la caféine et de l'acide chlorogénique en suspension

On prépare des solutions aqueuses contenant respectivement 1 mg/ml de caféine (solution I), 1 mg/ml d'acide chlorogénique (solution II) et 1 mg/ml de complexe équimoléculaire caféine/acide chlorogénique (solution III).

On met en suspension l'adsorbant à raison de 1 g d'adsorbant pour 40 ml de solution et on agite la suspension. La mesure des quantités de caféine et d'acide chlorogénique adsorbées au cours du temps par spectrophotométrie UV (la caféine à la longueur d'onde 272 mjx, extinction E= 154001/m, et l'acide chlorogénique à 320 mjx, E= 170301/m) a conduit aux résultats indiqués dans le tableau 1 :

Tableau 1

Solution % caféine et/ou acide chlorogénique (a.c.)

Adsorption au bout de X heures

'/4

'/2

4'A

24

I

25

30

37,5

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II

3

6

7

16

III

Caféine

21

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30

31

a.c.

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On constate que la quantité relative de caféine adsorbée dans le cas d'une solution de caféine pure est supérieure à celle adsorbée à partir d'une solution du complexe caféine/acide chlorogénique, la même constatation pouvant être faite pour l'acide chlorogénique. On observe également que l'affinité de l'adsorbant pour la caféine est 2 à 3 fois supérieure à celle pour l'acide chlorogénique.

Si on répète l'expérience précédente avec des liqueurs de café de teneur en solides de 13% respectivement avec un premier adsorbant n'ayant pas été traité à l'acide, un second adsorbant traité à l'acide chlorhydrique 2N et un troisième traité à l'acide phosphorique 2N, on obtient, au bout de 24 h, 38, 37 et 38% de caféine fixée pour 34, 31 et 31% d'acide chlorogénique. On voit donc que le traitement acide n'a pratiquement pas d'influence sur les propriétés d'adsorption dans le cas du caroube. Par contre, ce traitement permet une désodorisation efficace de l'adsorbant.

Exemple 2:

Dans cet exemple, les liqueurs de café à traiter sont soumises à une centrifugation pour éliminer les solides restant en suspension. Elles ont une teneur en solides de 13%, sauf indication contraire.

Dans les différents essais, on utilise une colonne à double manteau à circulation d'eau permettant de faire fonctionner la colonne à différentes températures. Cette colonne est munie à sa base d'un filtre et d'un robinet permettant de recueillir différentes fractions. Elle est remplie d'adsorbant saturé en eau.

Le traitement comporte une phase d'adsorption à température ambiante pendant laquelle on fait passer les liqueurs dans la colonne, suivie par une phase de désorption soit à température ambiante, soit à chaud, durant laquelle la colonne est lavée soit à l'eau froide, soit à l'eau chaude. L'adsorbant peut également subir une extraction à 100° C dans un appareil de Soxhlet.

La détermination spectrophotométrique des taux de caféine et d'acide chlorogénique (a.c.) dans les liqueurs de café ne peut pas s'opérer de la même manière que pour les solutions standards à cause de l'interférence des autres constituants du café. On utilise la Chromatographie en couche mince. Le système solvant CHCl3:CCl4:CHsOH en proportions 5:5:1 sépare la caféine (Rf~45), mesuré au densitomètre Zeiss à 272 m|i.

Le système solvant éluant l'acide chlorogénique consiste en CH3C00C2Hs:H20:C2H50H:CH3C00H en proportions 6:2:2:0,2 (Rf~0,55), mesuré au densitomètre Zeiss à 320 m|i.

L'estimation finale est effectuée par rapport aux taux d'adsorption mesurés pour des solutions standards de caféine et d'acide chlorogénique de concentration connue.

I. On fait passer 400 ml de liqueur de café dans une colonne contenant 50 g d'adsorbant (200 ml). On recueille 4 fractions de 100 ml chacune (F1-F4). Dans la phase de désorption, on lave avec 200 ml d'eau à température ordinaire afin de balayer les solides non spécifiquement liés (F5), puis on extrait les 50 g d'adsorbant dans un appareil de Soxhlet avec 750 ml d'eau à 100° C pendant 1 h(F6).

Le taux de solides totaux et le taux de caféine éluée dans les différentes phases sont indiqués dans le tableau 2 :

( Tableau en tête de la colonne suivante)

On constate que les fractions 1 et 2 représentant 50% de la liqueur ont été pratiquement totalement décaféinées (à 97%), et que le passage de la totalité de la liqueur et le lavage à froid permettent de recueillir 87% des solides.

II. On procède comme au paragraphe I ci-dessus avec une colonne contenant 5 g d'adsorbant en traitant 30 ml de liqueur de café, sauf qu'on recueille un plus grand nombre de fractions d'élution: 3 fractions de 10 ml (F1-F3), 2 fractions de 10 ml (F4-F5) provenant du lavage à température ambiante, 3 fractions de 10 ml chacune (F6-F8) provenant d'une lixiviation à 90° C, et enfin 2 fractions de 30 ml chacune obtenues par extraction Soxhlet pendant 1 h à 100°C (F9-F10). On détermine les pourcentages

Tableau 2

Fraction

% total de caféine % des solides totaux éluée recueillis

12

> 24

30 45

>71

16 12

cumulés de caféine, d'acide chlorogénique, des solides totaux et de la couleur après chaque fraction recueillie, indiqués dans le 20 tableau 3.

Tableau 3

% cumulés

25 Fraction

Caféine

Acide

Couleur

Solides

chlorogénique

totaux

1

0

4

6

2

0

15

21

30 3

0

7

27

42

4

3

18

45

64

5

8

32

56

76

6

23

45

73

86

7

44

54

83

93

35 8

53

55

88

95

9

68

55

95

97

10

85

55

100

98

40 On constate que la caféine est retenue préférentiellement par rapport à l'acide chlorogénique et que les solides responsables de la coloration sont retenus préférentiellement par rapport aux solides totaux. On peut utiliser cette propriété pour décolorer partiellement les liqueurs de café. 64% des solides totaux sont 45 élués avec 3% de la caféine totale, et un lavage intense élue la presque totalité des solides et de la couleur.

On constate, de façon surprenante, que 45% de l'acide chlorogénique reste fixé. Cela peut être mis à profit pour produire une boisson partiellement désacidifiée et non décaféinée.

so III. 40 ml de liqueur de café sont traités sur une colonne contenant 5 g d'adsorbant à température ambiante. On élue 22 ml de cette liqueur contenant 3% de caféine et 55% de solides totaux que l'on met de côté (fraction Fl). Les 18 ml restants sont réunis à 55 ml d'eau provenant du lavage à 90° C, l'ensemble constituant ss la fraction F2. On concentre celle-ci par évaporation jusqu'à 40 ml qu'on réintroduit sur la colonne et on répète l'opération, obtenant ainsi les fractions indiquées dans le tableau 4:

(Tableau en tête de la colonne suivante)

60 La réunion des fractions Fl, F3 et F5 conduit à une liqueur décaféinée à 97% et contenant 91% des solides d'origine.

La fraction F6 contient 97% de la caféine et environ 60% de l'acide chlorogénique initaux.

IV. On fait passer successivement 13 aliquots contenant 65 chacun 600 mg de caféine sur une colonne contenant 2 g d'adsorbant en lavant la colonne entre chaque phase d'adsorption. On ne constate pratiquement aucune diminution de la capacité d'adsorption après 13 cycles.

7

623 205

Tableau 4

Fraction

Volume (ml)

% déca

% solides

féination

40 ml liqueur

i

1

z1

22

97

55 des solides

1er passage

\

2

/

18 + 55 (eaux de lavage à 90° C) évaporé à 40

totaux

3

32

97

55 des

solides

2e passage

\

4

8+40 (eaux de

de F2

/

lavage à 90° C)

évaporé à 25

5

20

97

55 des

s

solides

3e passage

\

6

5 + 50 (eaux de lavage)

de F4

V. On fait passer successivement des aliquots de 40 ml de liqueur de café ayant une teneur en solides de 20% et contenant 30 280 mg de caféine sur une colonne contenant 4 g d'adsorbant. L'adsorption est conduite à température ambiante et la désorption entre chaque phase d'adsorption avec 90 ml d'eau à 90° C.

Les quantités de caféine fixées et éluées sont indiquées dans le tableau 5 :

Tableau 5

Passage

Caféine

% déca

Caféine

N°

introduite fixée féination

éluée

(mg)

1

280

253

90

222

2

280

242

87

194

3

280

248

88

148

4

280

242

87

202

Les essais précédents montrent qu'on peut traiter les liqueurs contenant 13% de solides et obtenir un taux de décaféination de 97% avec une récupération de 91% des solides totaux. D'autre part, une même charge d'adsorbant peut être utilisée plusieurs fois sans modification notable de ses propriétés adsorbantes lorsqu'elle est régénérée entre chaque cycle d'adsorption.

Exemple 3:

I. Dans un récipient muni d'un agitateur, on met en suspension l'adsorbant (granulométrie 0,5/2 mm) en proportion de 1 g dans 40 ml de liqueur de café ayant un taux en matières solides de 13%, et on agite la suspension obtenue.

Pour chaque essai, on utilise une nouvelle charge d'adsorbant. Après un certain temps, on mesure les taux de caféine et d'acide chlorogénique de la liqueur. Les résultats obtenus sont indiqués dans le tableau 6 :

Tableau 6

Essai

Volume

Poids

Durée de

Caféine et acide chlorogénique (a.c.)

liqueur adsorbant l'essai

(ml)

(g)

(mn)

Concentration (mg/ml)

Décaféination

%

désacidification

1

500

12,5

60

a.c.

3,95 15,6

a.c.

2,25 9,4

43

40

2

500

12,5

60

a.c.

3,70 15,0

a.c.

2,10 9,2

43

40

3

40

1,0

120

a.c.

3,5 12,0

a.c.

1,75 7,9

50

34

4

50

1,25

120

a.c.

3,8 15,5

a.c.

2,25 7,9

42

49

En procédant sans agitation, seulement 4% de la caféine et 3,5% de l'acide chlorogénique sont adsorbés après 2 h. On voit ■l'importance d'une bonne agitation produisant des conditions quasi homogènes.

II. On procède comme en I ci-dessus en utilisant des liqueurs de café de différents taux en solides, et des proportions variables volume de liqueur/poids d'adsorbant, l'adsorbant utilisé ayant une granulométrie 0,5/2 mm. Dans chaque essai, on traite 100 ml de liqueur à température ambiante pendant 2 h. Les pourcentages de décaféination obtenus sont indiqués dans le tableau 7 :

III. On procède comme en I ci-dessus en utilisant différentes proportions adsorbant/liqueurs et des adsorbants de différentes granulométries. Les résultats obtenus sont indiqués dans le tableau 8 :

Tableau 7

55 Essai Teneur en Poids Adsorbant: %

solides adsorbant solides décaféination

(g) du café

60 J

12

2,5 1

5

20

2

24

5,0 1

5

36

3

36

7,5 1

5

41

4

48

10,0 1

5

53

5

24

2,5 1

10

22

65 6

36

2,5 1

15

38

7

48

2,5 1

20

40

(Tableau en tête de la page suivante)

623 205

8

Tableau 8

Essai

Poids

Volume

Taux en

Liqueurs/

Solides

Concen

%

Durée (mn)

adsorbant liqueurs solides adsorbant du café/

tration tration adsorbé

(g)

(ml)

(%)

(ml/g)

adsorbant initiale initiale acide de

5

10

30

60

90

120

(g/g)

caféine chloro

(mg/ml)

génique

(mg/ml)

A

5

50

10

1

3,0

9,6

caféine

_

40

53

55

57

a.c.

-

6

13

42

54

B

5

40

13

8

1

3,5

12,0

caféine

-

46

51

54

57

a.c.

-

44

47

50

55

C

1

40

13

40

5

3,5

12,0

caféine

-

25

39

50

a.c.

-

17

23

33

38

D

0,5

40

13

80

10

3,5

12,0

caféine

-

11

15

20

30

a.c.

-

23

30

33

37

E

0,8

40

16

50

8

3,5

14,1

caféine

5

7

15

17

21

33

a.c.

1

2

9

14

19

21

F

2,5

50

16

20

3,3

3,5

14,1

caféine

13

18

23

33

37

52

a.c.

6

12

19

20

28

32

G

5

50

16

10

1,6

3,5

14,1

caféine

11

18

32

36

47

55

a.c.

3

6

18

23

29

34

H

1,6

100

13

60'

8

3,2

16,0

caféine

10

13

24

30

36

43

a.c.

10

17

31

34

35

I

2,5

100

13

40

5

3,2

16,0

caféine

12

14

18

29

38

48

a.c.

4

21

36

38

42

44

J

5

100

13

20

2,6

3,2

16,0

caféine

14

20

32

41

45

50

a.c.

10

22

34

41

45

48

Les essais A-D sont conduits avec de l'adsorbant non tamisé et dont la répartition granulométrique est la suivante :

Dimension % de l'adsorbant total

(mm)

0,354 5

0,354-0,5 9,5

0,5-1 35

1-2 50

2 0,5

Les essais E-J sont conduits avec des particules de 0,5/2,0 mm. On constate qu'il y a une relation approximativement linéaire entre le pourcentage de décaféination et le volume de liqueur traitée par unité de poids d'adsorbant (Vr) au bout de 2 h de contact, qui peut s'exprimer par l'équation suivante :

% décaféination = (60,2 +1,4)—(0,34+0,4) Vr avec un coefficient de corrélation linéaire pour les points expérimentaux r2 = 0,91.

De même, il y a une relation linéaire entre le pourcentage de désacidification et la quantité Vr, pourcentage exprimé par l'équation:

% désacidification = (57,0+2,7)—(0,32+0,05) Vr avec un coefficient de corrélation linéaire de r2 = 0,80.

Le tableau 8 montre clairement que des quantités plus importantes d'adsorbant (Vr plus faible) conduisent à une augmentation faible du taux de décaféination, cependant que des quantités plus faibles semblent prolonger au-delà de 2 h le temps requis pour atteindre l'équilibre.

On observe des différences mineures dans les taux de décaféination et de désacidification lorsqu'on utilise un adsorbant non tamisé ou tamisé. Avec un matériau non tamisé, l'équilibre est virtuellement atteint après 90 mn, tandis qu'on observe une augmentation significative du taux de décaféination entre 90 et 35 120 mn dans le cas du matériau tamisé à 0,5/2 mm.

IV. Pour procéder au traitement cyclique des liqueurs en suspension, on utilise un appareil comprenant:

— une chambre d'adsorption dans laquelle on place l'adsorbant, munie d'un agitateur et ayant à son extrémité supérieure: un

40 condenseur, un réservoir à liqueur et un orifice d'arrivée de vapeur; à son extrémité inférieure: un orifice d'écoulement des liquides fermé par un filtre;

— un récipient intermédiaire relié à la chambre d'adsorption par l'intermédiaire d'un jeu de robinets à plusieurs voies permet-

45 tant de fournir le vide ou l'air comprimé à la chambre d'adsorption et au récipient intermédiaire pour opérer la filtration ou le transfert rapide des liquides; un robinet à plusieurs voies relie le bas du récipient intermédiaire :

— soit à un récipient collecteur des liqueurs et des eaux de lavage 50 à froid;

— soit à un ballon chauffé servant de collecteur des eaux de lavage à chaud et en même temps de générateur de vapeur pour l'extraction du type Soxhlet, l'extraction s'opérant en circuit fermé par l'intermédiaire d'un tube partant de l'extré-

55 mité supérieure du ballon et délivrant la vapeur à la partie supérieure de la chambre d'adsorption, celle-ci se condensant sur l'adsorbant.

A l'aide de l'appareil précédent, 100 ml de liqueur ayant une teneur en solides de 13% sont agités avec 2,5 g d'adsorbant de 60 granulométrie 0,5/2,0 mm pendant 120 mn à température ambiante. On transfère ensuite la liqueur et on lave rapidement l'adsorbant avec 3 x 10 ml d'eau à température ambiante en filtrant rapidement. On procède alors à l'extraction Soxhlet à 100° C pendant 60 mn en utilisant 70 ml d'eau. L'adsorbant peut 65 alors être utilisé pour un nouveau cycle. Chaque fraction est recueillie et son taux en caféine et acide chlorogénique mesuré ainsi que les pourcentages cumulatifs de chaque (% C) après chaque opération. Les résultats sont indiqués dans le tableau 9 :

9

Tableau 9

623 205

Cycle

Caféine

Acide chlorogénique

N°

A

Au

Traite

1er

2e

3e

Lavage

Au

Traite

1er

2e lavage

3e

Lavage

départ ment lavage lavage lavage

à chaud départ ment lavage

à froid lavage

à chaud

à froid

mg/ml

3,80

2,60

0,75

0,45

0,18

0,37

15,5

10,0

4,19

2,71

0,44

1 Vo

100

68

2

1

5

100

65

3

2

1

2

%C

0

32

30

29

28

23

0

35

32

30

29

27

mg/ml

3,80

2,60

0,50

0,41

0,38

0,44

15,5

9,70

2,20

1,90

1,80

0,90

2 %

100

68

1

11

100

63

1

6

%C

0

32

31

30

29

18

0

37

36

35

34

28

mg/ml

3,80

2,90

0,70

0,50

0,30

0,28

15,5

11,1

5,00

4,01

0,98

0,00

3a%

100

76

2

1

7

100

72

3

1

0

%C

0

24

22

21

20

13

0

28

25

22

21

mg/ml

3,80

2,80

0,77

0,54

0,40

0,27

15,5

10,7

3,60

2,75

1,95

0,31

4"%

100

75

2

1

7

100

69

2

1

2

%C

0

25

23

22

21

14

0

31

29

28

27

25

mg/ml

3,20

2,10

1,38

0,76

0,52

0,38

16,0

9,65

3,96

2,14

1,16

0,34

5 %

100

66

4

2

12

100

60

2

1

2

%C

0

34

30

28

26

14

0

40

38

36

35

33

mg/ml

3,2

2,1

0,44

0,28

0,58

16,0

9,00

2,90

1,61

-

6 %

100

66

1

17

100

57

1

-

%C

0

34

33

32

31

14

0

43

42

41

40

-

a Le traitement a lieu avec une liqueur ayant une teneur en solides de 16%. - Non mesuré.

Le tableau 9 montre que le degré de décaféination n'est pas ment, on n'élue que peu ou pas de caféine et d'acide chlorogé-diminué par rapport au traitement initial, même après 6 cycles. nique.

On sait que, lorsque les lavages à froid sont effectués rapide- 35 Le tableau 10 indique les % cumulatifs de solides récupérés par les différents lavages :

Tableau 10

Liqueur Liqueur 1er lavage 2e lavage 3e lavage 4e lavage non traitée

Volume

100 ml

96

10

70

Température (°C)

ambiante ambiante ambiante ambiante ambiante

100

Poids récupéré (g)

13,7

12,0

0,71

0,39

0,32

0,12

% du poids récupéré

100

88

5

3

2

1

% cumulatif des solides récupérés

-

88

93

96

98

99

% cumulatif de décaféination

0

32

31

30

29

18

On constate qu'une récupération de 10% de solides est obtenue avec une diminution de 3% seulement du taux de décaféination.

Exemple 4:

On a traité une liqueur de café ayant une teneur en solides de 13% en suspension selon l'exemple 1, paragraphe B, en utilisant respectivement l'adsorbant selon l'exemple 1 et la même quantité de résine amberlite utilisée dans la demande de brevet français publiée N° 2297004, en limitant la désorption aux traitements à l'eau froide. Le tableau 11 indique les taux de solides du café retenus, de solides perdus, de caféine et d'acide chlorogénique fixés : —>

Exemple 5:

a) 200 kg d'une liqueur de café rôti et strippé de teneur en solides d'environ 13% sont mis en suspension sous agitation

—»

Tableau 11

% solides du café retenus

60

% solides perdus % caféine fixée % acide chlorogénique fixé

Adsorbant selon l'invention

Résine Amberlite

10-12, dont 5 repré-santant la caféine et l'acide chlorogénique

<1

38

30

18-20, dont 5 représentant la caféine et l'acide chlorogénique 5,5 32 25

pendant 1 h avec 5 g d'adsorbant puis centrifugés. On obtient ainsi 187 kg de liqueur de teneur en solides d'environ 12,3%,

623 205

10

dont 38% de la caféine et 44% de l'acide chlorogénique initiaux ont été enlevés. On a lavé rapidement l'adsorbant avec 50 kg d'eau froide, mais ces eaux de lavage n'ont pas été réunies à l'extrait traité. Après concentration et addition de la fraction aromatique provenant du strippage, les liqueurs sont lyophilisées. Des échantillons de ce café soluble ont été soumis à un jury de 8 à 14 dégustateurs en prenant comme référence un extrait non traité de même concentration auquel on a ajouté la fraction aromatique et lyophilisée.

— Avec du café faiblement torréfié, 9 des 14 dégustateurs ont considéré que les échantillons traités avaient une meilleure flaveur que la référence. Aucun dégustateur n'a noté de caractéristiques négatives de flaveur.

— Avec du café fortement torréfié, tous les dégustateurs ont été d'avis que les échantillons traités avaient une flaveur plus fraîche et plus douce que celle de la référence.

b) On fait passer 50 kg de la même liqueur que précédemment (teneur en solides 13%, strippée) sur une colonne contenant 5 kg d'adsorbant. 43% de la caféine et 45% de l'acide chlorogénique initiaux ont été ainsi retenus sur la colonne. On joint à la liqueur traitée 10 kg d'eaux de lavage à froid contenant essentiellement les solides non spécifiquement liés, on ajoute la fraction aromatique, concentre et lyophilise.

Une comparaison des échantillons avec la même référence qu'au paragraphe a) ci-dessus a donné les résultats suivants :

— Avec du café faiblement torréfié, 8 des 14 dégustateurs ont préféré les échantillons traités et le panel a conclu à l'absence d'effets négatifs du traitement sur la flaveur.

Exemple 6:

Le traitement des liqueurs de café avec l'adsorbant à températures supérieures à 60° C conduit à l'enlèvement sélectif de l'acide chlorogénique.

40 ml de liqueur de café de teneur en solides de 12% et contenant 3,9 mg/1 de caféine et 16,2 mg/ml d'acide chlorogénique sont mis en contact pendant 15 mn, sous agitation, avec 1 g d'adsorbant à 95° C, et la liqueur traitée a été ensuite refroidie, filtrée et lyophilisée. On a constaté que la poudre obtenue contenait 8% de caféine et 38% d'acide chlorogénique de moins que la liqueur de départ.

Exemple 7:

200 ml d'une liqueur de café à 52% sont mis en contact pendant 1 h à température ambiante (22° C) avec 22 g d'adsorbant sous agitation. Après addition d'une quantité appropriée de 5 fraction aqueuse aromatique, on lyophilise l'ensemble liqueur/ad-sorbant et on place le mélange dans des sachets à raison de 1,7 g par sachet.

Par addition d'eau chaude à ces sachets, la caféine et particulièrement l'acide chlorogénique sont retenus préférentiellement 10 aux autres solides. On a constaté qu'après infusion des sachets pendant 1 mn dans l'eau à 70°C, 10% de la caféine et 36% de l'acide chlorogénique sont toujours retenus sur l'adsorbant. Après 3 mn, 5% de la caféine et 30% de l'acide chlorogénique sont retenus. La boisson résultante a 35% d'acidité libre de moins 15 qu'une liqueur non traitée prise comme référence, l'acidité libre étant mesurée par le poids en grammes de soude ou de bicarbonate de sodium nécessaire pour augmenter le pH d'une infusion contenant 1 kg de solides du café jusqu'à 6,5.

20 Exemple 8:

100 g de fèves de café vert mexicain sont blanchis pendant 60 mn dans un courant de vapeur à 100°C et mis ensuite à infuser pendant 30 mn dans 200 ml d'eau à 100° C. 150 ml de l'infusion dont la teneur en solide est 3,6% (contenant 5,44 g de solides) 25 sont concentrés jusqu'à une teneur en solides de 13,6%, et 40 ml de cette liqueur concentrée sont agités avec 1,5 g d'adsorbant pendant 1 h à température ambiante. 40% de la caféine et 30% de l'acide chlorogénique ont été ainsi adsorbés. Sur 5,44 g de solides traités, 5,18 g ont été récupérés dans le surnageant et dans 5 ml 30 d'eaux de lavage à froid de l'adsorbant filtré. Sur les 260 mg restants non récupérés, on a évalué 66 mg de caféine, 120 mg d'acide chlorogénique et 74 mg d'hydrates de carbone non spécifiquement liés.

35 Exemple 9:

On prépare une infusion de thé soluble froid à partir d'une infusion à chaud refroidie et filtrée. 200 ml de cette infusion ayant une teneur en solides de 2,1% et contenant 0,425 mg/ml de caféine sont agités pendant 2 h à température ambiante avec 1 g 40 d'adsorbant. Après filtration et lavage de l'adsorbant avec 20 ml d'eau froide, on obtient 216 ml de liqueur de teneur en solides de 1,88% et contenant 0,324 mg/ml de caféine, ce qui correspond à une diminution d'environ 24% du taux de caféine.

R

Claims

623 205

1. Procédé de traitement d'un extrait aqueux d'une matière végétale en vue de diminuer le taux de caféine et/ou d'acide chlorogénique, caractérisé en ce qu'on met en contact l'extrait aqueux avec un adsorbant solide ligneux d'origine végétale à l'état divisé, à une température comprise entre 0 et 100°C, de façon à adsorber la caféine et l'acide chlorogénique.

2. Procédé selon la revendication 1, dans lequel l'adsorption a lieu à une température d'au plus 30° C, caractérisé par les étapes ultérieures suivantes :

— On sépare l'adsorbant de l'extrait aqueux,

— on lave l'adsorbant à l'eau à une température de 0 à 30° C de façon à déplacer les solubles non spécifiquement liés et on réunit les eaux de lavage à l'extrait aqueux,

— on soumet l'adsorbant à une lixiviation à l'eau chaude à au moins 60° C, de façon à désorber la caféine et l'acide chlorogénique et à régénérer l'adsorbant,

— on met l'adsorbant régénéré en contact avec l'extrait aqueux et on répète le cycle précédent jusqu'à obtenir le taux de décaféi-nation et/ou de désacidification désiré.

2

REVENDICATIONS

3. Procédé selon l'une des revendications 1 ou 2, caractérisé en ce que la matière végétale est le café.

4. Procédé selon l'une des revendications 1 ou 2, caractérisé en ce que l'adsorbant est constitué de particules de gousses de caroube.

5. Procédé selon la revendication 4, caractérisé en ce que les particules d'adsorbant sont obtenues par extraction des sucres, désodorisation et mouture des gousses de caroube.

6. Procédé selon la revendication 4, caractérisé en ce qu'on effectue la désodorisation par traitement à l'acide et strippage à la vapeur.

7. Procédé selon l'une des revendications 5 ou 6, caractérisé en ce que les particules d'adsorbant sont tamisées de façon que leur granulometrie soit de 0,5 à 4 mm.

8. Procédé selon l'une des revendications prédédentes, caractérisé en ce que l'extrait aqueux est une liqueur de café contenant 1 à 50% en poids de matières solubles.

9. Procédé selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce qu'on débarrasse l'extrait aqueux des arômes volatils par strippage à la vapeur avant de le mettre en contact avec l'adsorbant, et qu'on recombine ces substances volatiles à l'extrait après le traitement. -

10. Procédé selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que le volume d'extrait traité par unité de poids d'adsorbant est de 6 à 80.

11. Procédé selon l'une des revendications 2 à 10, caractérisé en ce qu'on conduit le traitement en phase stationnaire en faisant passer l'extrait à travers un lit d'adsorbant, on recueille dans la phase d'adsorption environ la moitié du volume d'extrait d'origine, qu'on sépare, on fait passer le reste de l'extrait à travers le lit, on conduit les étapes de lavage à froid et de lixiviation à chaud, on réunit la moitié restante aux eaux de lavage et de lixiviation, on concentre l'ensemble de cette seconde moitié et de ces eaux de lavage jusqu'à environ la moitié de leur volume, on fait passer cette solution concentrée à travers le lit d'adsorbant et on répète les opérations précédentes, ce qui permet d'obtenir un extrait final décaféiné à environ 97% et désacidifié à environ 60%.

12. Procédé selon la revendication 11, caractérisé en ce que le volume d'extrait traité par unité de poids d'adsorbant est de 6

à 10.

13. Procédé selon la revendication 11, caractérisé en ce que le volume des eaux de lavage et de lixiviation est de 1 à 4 fois le volume de liqueur traité.

14. Procédé selon la revendication 11, caractérisé en ce qu'on conduit la lixiviation à chaud par circulation de vapeur à 100°C en circuit fermé pendant environ 1 h selon le principe de l'appareil de Soxhlet.

15. Procédé selon l'une des revendications 2 à 10, caractérisé en ce qu'on conduit le traitement en régime dynamique en mettant en suspension l'adsorbant dans l'extrait sous agitation à température de 10-30°C pendant 15 à 180 mn, qu'on conduit l'étape de lavage à froid rapidement, le temps de contact de l'extrait et des eaux de lavage étant de 10 à 30 s, qu'on conduit l'étape de lixiviation à chaud, qu'on met en suspension l'adsorbant régénéré dans une nouvelle charge d'extrait et qu'on répète les opérations précédentes, ce qui conduit à un extrait final décaféiné à 20-60% et désacidifié à 10-55%.

16. Procédé selon la revendication 15, caractérisé en ce que le volume d'extrait traité par unité de poids d'adsorbant est de 10

à 80.

17. Procédé selon la revendication 15, caractérisé en ce que le volume des eaux de lavage à froid et de lixiviation à chaud est environ égal au volume de liqueur traité.

18. Procédé selon la revendication 15, caractérisé en ce qu'on conduit la lixiviation à chaud par circulation de vapeur à 100°C en circuit fermé pendant environ 1 h selon le principe de l'appareil de Soxhlet.

19. Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'on conduit l'adsorption à une température supérieure à 60° C et qu'on obtient ainsi un extrait essentiellement non décaféiné et désacidifié à 10-60%.

20. Procédé selon l'une des revendications 1 à 18, caractérisé en ce qu'on réunit les eaux de lixiviation à chaud à l'extrait traité et aux eaux de lavage à froid, et qu'on obtient ainsi un extrait essentiellement non décaféiné et désacidifié à 10-60%.

21. Procédé selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce qu'on concentre l'extrait final jusqu'à un taux de 30 à 60% en poids de matières solides et qu'on sèche la liqueur obtenue.

22. Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'on conduit la phase d'adsorption par mise en suspension de l'adsorbant dans l'extrait sous agitation, qu'on sèche la suspension sans séparation de l'adsorbant par lyophilisation, qu'on met le mélange sec obtenu en sachets et qu'on obtient l'extrait partiellement décaféiné et partiellement désacidifié par infusion des sachets dans l'eau chaude.

23. Extrait sec de matière végétale obtenu par la mise en œuvre du procédé selon la revendication 21.