CH639536A5

CH639536A5 - Verfahren zum enthaeuten von kakaobohnen und mittel zur durchfuehrung des verfahrens.

Info

Publication number: CH639536A5
Application number: CH1078178A
Authority: CH
Inventors: Dirk Jan Van Zuilichem; Jan Veenendaal; David Newton
Original assignee: Zuilichem Dirk Jan; Jan Veenendaal; David Newton
Priority date: 1977-10-21
Filing date: 1978-10-18
Publication date: 1983-11-30
Also published as: DE2831073A1; IT1174342B; IT7851573A0; FR2406474A1; BE871417A; OA06073A; NL7807872A; GB1571710A; CA1084379A; US4322444A; DE2831073C2

Description

Gegenstand der vorliegenden Erfindung ist ein Verfahren zum Enthäuten von Kakaobohnen und Mittel zur Durchführung des Verfahrens unter Anwendung von Infrarotbestrahlung.

Die erste Hauptstufe bei der Verarbeitung von Kakaobohnen ist die Entfernung der Häute oder Schalen, welche allgemein als Enthäuten bezeichnet wird. Dies wird üblicherweise durch ein mechanisches Abreibe- und Brechverfahren durchgeführt, welches das Lösen der Häute von den Bohnen erleichtert, welche sodann durch ein Siebverfahren abgetrennt werden. Der Stufe des mechanischen Abriebes und Brechens kann eine Vorröstung der Bohnen vorangehen. Diese ist dazu bestimmt, die anschliessende mechanische Behandlung zu unterstützen, doch wird diese dadurch auch kritischer, indem das Risiko der Erzeugung von Mengen an kleinen Partikeln und Pulverteilchen auftritt, welche von den Hautpartikeln schwer zu trennen sind. Ausserdem verleiht diese Röstbehandlung dem Kernbruch oder der enthäuteten Bohne eine unannehmbare rauchige Verunreinigung und führt zu einem Fettverlust von der Bohne zur Schale.

Eine andere Möglichkeit für die Verarbeitung liegt in der Anwendung von Mikrowellen für die Vorbehandlung der Bohnen. Obwohl diese vielversprechend schien, ist sie nicht schneller als jede andere Form des Vorröstens, z.B. 4 bis 10 Minuten, und weist den Nachteil auf, die ganze Bohne von innen nach aussen zu rösten. Dies führt zu beträchtlichen Fettverlusten in die Schale und Schwierigkeiten bei der weiteren Verarbeitung der Bohnen.

Gemäss der vorliegenden Erfindung wird das Enthäuten, wie in Patentanspruch I definiert, durchgeführt, indem die Bohnen während einer Zeit zwischen einer halben und zwei Minuten, vorzugsweise im Bereich von 40 bis 100 Sekunden, je nach dem Ursprung der Bohnen, einer Infrarotbestrahlung unterzogen werden. Die Behandlung führt zum raschen Trocknen der Häute auf den Bohnen und zum Springen oder-Abspringen derselben vom Kernbruch oder von der Bohne ohne die Notwendigkeit von Abrieb oder Brechen, wodurch die Haut wesentlich leichter zu entfernen ist, wenn anschliessend das übliche Siebverfahren durchgeführt wird. Die Bohnen sind in keiner Weise verunreinigt, und es tritt kein feststellbarer Fettverlust in die Schalen oder Häute auf.

Im folgenden werden Ausführungsbeispiele der Erfindung erläutert:

Die Infrarotstrahlung weist vorzugsweise eine Wellenlänge zwischen 2 oder 6 |im auf, entsprechend einer Frequenz im Bereich von 0,5 bis 1,5 x 108 MHz, welche die Bohnen durchdringt und die Moleküle anregt, wodurch sie zum Vibrieren mit ihrer eigenen Frequenz veranlasst werden, was wiederum zu einer rascheren Erwärmung führt. Die Häute sind nicht nur viel leichter zu entfernen, sondern das Verfahren führt zur Bildung von grösserem und weniger feinem Kernbruch, hauptsächlich weil die sehr kurze Erhitzungszeit die Bohnen langsam und elastisch lässt. Die Gegenwart von Feuchtigkeit in der Schale erhöht die Wirksamkeit der Infraroterwärmung. Die explosive oder Schockwirkung auf die Schalen ist fähig, sie in z.B 70 bis 80 Sekunden vollständig von den Bohnen zu lösen, wobei die Geschwindigkeit der Behandlung eine Fettübertragung in die Schalen verhindert.

Nach der Bestrahlung werden die Bohnen vorzugsweise gekühlt und können dann entweder in die üblichen Siebvorrichtungen geleitet oder für eine spätere Verarbeitung gelagert werden. Zusätzlich zu den oben bereits erwähnten Vorteilen wurde gefunden, dass die Bestrahlung zu einer beträchtlichen Herabsetzung der Anzahl von Pilzen, Hefen und Bakterien führt und auch Küchenschaben, Kornwürmer und andere Parasiten und Fremdkörper, wie z.B. Haare von Nagetieren, welche oft mit Kakaobohnen zusammen auftreten, zerstört.

Eine Vorrichtung zur Durchführung des erfindungsge-mässen Verfahrens ist in Patentanspruch 5 definiert. Eine andere Vorrichtung entspricht der Definition von Patentanspruch 6.

Die Infrarotstrahlung kann mit Vorteil durch Keramikstifte, welche mittels Gas oder elektrischer Elemente erhitzt werden, geliefert werden, und die Behandlung als Ganzes kann mit einer ähnlichen Vorrichtung und auf ähnliche Weise, wie im britischen Patent 1 379 116 beschrieben, durchgeführt werden. Die dort beschriebene Vorrichtung wurde für einen ganz anderen Zweck entwickelt, nämlich für die Behandlung von Samen, um deren Stärkezugänglichkeit zu erhöhen, und es ist höchst überraschend, dass sie sich auch für die Zwecke der vorliegenden Erfindung eignet. Eine besondere Änderung, welche sich als wünschenswert erwiesen hat, besteht darin, dass die Maschine fünf Bandvibratoren anstelle der zwei in der früheren Beschreibung erwähnten aufweist, wodurch sichergestellt wird, dass die Bohnen während ihres Durchganges in der Nähe der Infrarotstrahlenquelle umgedreht werden und ein Ankohlen verhindert wird. Ferner hat sich eine Vorrichtung als nützlich erwiesen, welche eine vibrierende Fördereinrichtung aufweist, welche entweder geneigt oder horizontal sein kann, wodurch das Umdrehen der Bohnen erleichtert und das Ablösen der Schalen verbessert wird.

In der Praxis wurde gefunden, dass die Schicht der Bohnen auf der Fördervorrichtung etwa eine bis anderthalb Bohnen dick sein sollte. Die Geschwindigkeit der Fördervorrichtung im Verhältnis zur Länge des Behandlungsweges sollte in Übereinstimmung mit der erforderlichen Behandlungszeit angepasst werden, d.h. es sollte mit Vorteil eine Durchgangszeit durch die Behandlungszone von 40 bis 100 Sekunden erzielt werden, wie oben erwähnt. Nach der Bestrahlung fallen die behandelten Bohnen durch die Schwerkraft direkt in eine Kühlvorrichtung mit veränderter Geschwindigkeit und gelangen anschliessend mit Vorteil in eine Funkenkammer, um alle angekohlten Schalen, welche während der Behandlung auftreten können, zu löschen.

5

10

15

20

25

30

35

40

45

50

55

60

65

3

639 536

Vergleichsresultate, welche durch Anwendung des erfin-dungsgemässen Verfahrens auf Kakaobohnen verschiedenen Ursprungs erzielt wurden, sind in der folgenden Tabelle zusammengestellt. Es wurden hierzu drei Bohnensorten verwendet: Equador, Cameroun, Bahia.

Die Bakterienzahl wurde nach 3 Tagen bei 30 ~C gemessen, die Hefezahl und Schimmelzahl nach 5 Tagen bei 22 C auf Ogga.

5

Tabelle

Bohnensorte

Bakterien- Reduk- Hefezahl Reduk- Schimmel- Reduk-zahl tion in % tion in % zahl tion in %

Equador unbehandelt lxlO6

6xl04

Equador behandelt 35 Sekunden

Durchlaufzeit

4xl05

60

8x 104

6xl03

90

Equador behandelt 30 Sekunden

Durchlaufzeit

3 x 105

70

7,4x10*

4xl03

93

Cameroun unbehandelt

1,8 xlO7

8,5 xlO4

1 x 10s

Cameroun behandelt 50 Sekunden

Durchlaufzeit

8,6 xlO6

52

1,7 xlO4

80

3,7 xlO3

96

Bahia unbehandelt

8 x 104

1,7 xlO4

lxlO2

Bahia behandelt 50 Sekunden

Durchlaufzeit

6x 104

25

<102

99+

<102

99 +

Kernbruch unbehandelt

5 xlO6

8,6 xlO3

5,6 xlO5

Kernbruch behandelt 50 Sekunden

Durchlaufzeit

8 x 103

99

<102

99+

<102

99

Kernbruch behandelt 10 Sekunden

Durchlaufzeit

2 xlO5

96

<102

99

3 xlO2

99

Vegetative Zellen von Enterobakterien

(Kultivierungsspiegel) 30

Cameroun und Bahia unbehandelt mehr als 104/Gramm. Die Behandlung mit 50 Sekunden Durchlaufzeit reduziert diese Zahl auf weniger als 1 O/Gramm.

Mit Equador-Bohnen wird diese nach 30 Sekunden erreicht. Für Kernbruch beträgt der Wert unbehandelt 103/ 35 102/Gramm und nach der Behandlung mit 30 Sekunden Durchlaufzeit weniger als 1 O/Gramm.

Schlussfolgerungen Jede Art von Bohnen ergibt gute Enthäutung. 40

Das Enthäuten der Bahia-Bohnen wird über 3% verbessert. Die Bahia-Bohnen ergeben so gute Resultate wie westafrikanische Arten.

Eine vollständige Trennung von Bohnen und Schalen ist möglich.

Hefe ist vollständig entfernbar.

Schimmelpilze sind vollständig entfernbar.

Enterobakterien sind vollständig entfernbar.

Saubere Fabrikanlage und keine Wiederansteckung während der Verarbeitung von Pulvern, wenn übliche hygienische Bedingungen in der Verarbeitungsanlage herrschen.

Keine Fettverluste.

Keine Herabsetzung der Fettqualität.

Keine Rauchverunreinigung der Kernbruchs.

10 bis 15% Energieeinsparung beim Mahlen der Bohnen.

Zunahme der Kernbruch-Ausbeute durchschnittlich I bis s

Claims

639 536

1. Verfahren zum Enthäuten von Kakaobohnen, dadurch gekennzeichnet, dass man die Bohnen während einer halben bis zwei Minuten einer Infrarotstrahlung aussetzt.

2. Verfahren nach Patentanspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Infrarotbehandlungsdauer 40 bis 100 Sekunden dauert.

2

PATENTANSPRÜCHE

3. Verfahren nach Patentanspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Infrarotstrahlung eine Wellenlänge zwischen 2 und 6 jam aufweist.

4. Verfahren nach einem der Patentansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Infrarotstrahlung durch keramische Stifte, welche mittels Gas oder elektrischer Elemente erhitzt werden, geliefert wird.

5. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach einem der Patentansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass sie ein endloses mit Öffnungen versehenes Förderband aufweist zum Transport von Bohnen unter einer Infrarotstrahlenquelle.

6. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach einem der Patentansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass sie eine vibrierende Fördervorrichtung aufweist zum Transport der Bohnen unter einer Infrarotstrahlenquelle.