CH670369A5

CH670369A5 -

Info

Publication number: CH670369A5
Application number: CH247886A
Authority: CH
Inventors: Heinz Rudloff; Winfried Roeder; Herbert Heinz; Guenter Jurichs
Original assignee: Wohn & Freizeitbedarf Veb
Priority date: 1985-06-20
Filing date: 1986-06-19
Publication date: 1989-06-15
Also published as: DD259079A3; DE3620292A1; DE3620292C2; NL8601482A

Description

BESCHREIBUNG

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Zubereitung von Filterkaffee und eine Vorrichtung zur Durchführung dieses Verfahrens in der Form einer Druckkaffeemaschine, wie sie insbesondere zur Herstellung einer grösseren Menge von Filterkaffee in der Gastronomie, in Grossküchen und Kantinen dienen.

Bisher ist die Herstellung grosser Mengen von Filterkaffee noch ungenügend gelöst. In der DE-PS 2 755 014 wird nachgewiesen, dass bereits bei der Filterung von mehr als 6 Tassen eine ungenügende Auslaugung des Kaffeepulvers erfolgt. Aus Untersuchungen des Filtervorganges ist bekannt, dass bei einer grossen Menge von Kaffeepulver nicht mehr jedes Kaffeekorn gleichermassen vom Wasser extrahiert wird, da sich im Kaffeepulver Durchströmungskanäle ausbilden, durch die das Wasser ohne Extraktionswirkung ab-fliesst. Um eine bessere Durchströmung des Kaffeepulvers zu erreichen, wird bei grösseren Mengen eine grobe Mahlung des Kaffeepulvers vorgeschrieben und das Brühwasser unter Druck durch den Filter gepresst. Durch eine grobe Mahlung sinkt jedoch die Extraktionsausbeute, die umso höher ist, je feiner der Kaffee gemahlen ist. Durch die Anwendung von Druck wird das Kaffeepulver im Filter stark zusammengepresst, wodurch die Ausbildung von Kanälen im Filtergut begünstigt wird. Da der Filterwiderstand und der Druck auch von der Mahlfeinheit des Kaffeepulvers abhängt, wird bei grösserer Mahlfeinheit eine Steigerung der Extraktionsausbeute nicht erreicht und ein nur ungenügender Geschmack des Kaffeegetränkes erzielt.

In der DE-OS 2 647 342 wird eine Kaffeemaschine beschrieben, bei welcher in einem Dosierbehälter heisses Wasser eingefüllt wird, welches durch eine gesonderte Dampfdruckquelle durch den Filter gepresst wird. Obwohl der Dampfdruck im wesentlichen konstant gehalten werden kann, ist ein Zusammenpressen des Filtergutes nicht zu verhindern. Bekannt ist auch die Zubereitung von Filterkaffee nach dem Intervallbrühverfahren.

Die CH-PS 457 759 beschreibt eine Kaffeemaschine, bei welcher in Intervallen eine Kaltwasserdosierung vorgenommen wird und die Extraktion in einem offenen Sickerfilter erfolgt. Durch das Erhitzen kleinerer Wassermengen werden jedoch die im Kaffeefilter auftretenden Probleme einer ungenügenden Auslaugung nicht beseitigt.

Eine Kaffeemaschine mit Intervallbrühung wird auch in der DE-OS 3 205 719 beschrieben. Durch Verkleinerung des

Wassererhitzungskessels wird die Baugrösse der Kaffeemaschine reduziert und die Dosierung verbessert. Die Wirkungsweise der Vorrichtung ist derart, dass durch den beim Erhitzen des Brühwassers entstehenden Dampfdruck das Brühwasser vollständig durch den Druckfilter gepresst wird. Dies wird dadurch gewährleistet, dass die Heizspirale im Dosierbehälter angeordnet ist und erst abgeschaltet wird, wenn sämtliches Brühwasser ausgelaufen ist. Die freiliegenden Heizspiralen entwickeln eine grosse Menge Dampf und überhitzen sich stark, so dass beim erneuten Einfliessen von Frischwasser an der überhitzten Heizung weiterer Dampf entsteht, der das Filtergut austrocknet. Dieser bei Haushaltmaschinen erwünschte Effekt, welcher ein Nachtropfen des Filters verhindert, hat den Nachteil, dass dadurch das Kaffeepulver im Filter stark zusammengepresst wird. Bei den nachfolgenden Intervallen erhöht sich damit zwangsläufig der Filterdruck und der Siedepunkt des Wassers.

In der Folge werden, wie bekannt, durch die Ausbildung von Strömungskanälen im Filtergut nur noch wenige Teile des Kaffeepulvers ausreichend extrahiert. Mit der Erhöhung des Siedepunktes erhöht sich der Energieverbrauch und die Brühtemperatur. Durch die unzulässige Erhöhung der Brühtemperatur wird der Geschmack des Kaffeegetränkes erheblich durch Bitter- und Gerbstoffe verschlechtert.

Mit der Erfindung wird eine Verbesserung des Geschmacks von Filterkaffee bezweckt. Durch eine Verbesserung des Filtervorgangs soll eine gleichmässige Extraktion des Kaffeepulvers und damit eine Erhöhung des Extraktionsgrades gegenüber bekannten Kaffeemaschinen erzielt werden. Unerwünschte hohe Brühtemperaturen sollen verhindert und dadurch die verstärkte Auslaugung von Bitterund Gerbstoffen vermieden und der Energieverbrauch gesenkt werden.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, den Filterwiderstand im Kaffeefilter zu verringern und alle Teile des Kaffeepulvers gleichmässig mit dem Brühwasser in Kontakt zu bringen. Erfindungsgemäss wird die Aufgabe durch ein Intervallbrühverfahren gelöst, bei dem zwischen den Intervallen in einem Wasserkessel durch Abkühlung eines Luftvolumens ein Unterdruck erzeugt und durch Ansaugen von Luft das Kaffeepulver in einem Filter aufgelockert und aufgewirbelt wird. Vorteilhaft wird bei dem erfindungsgemässen Verfahren das Brühwasser im Wasserkessel erhitzt und durch den Dampfdruck, der durch Erwärmung des Wassers erzeugt wird, über eine Steigleitung durch den Filter gedrückt. Zweckmässig wird nur soviel Brühwasser ausgetrieben, dass die Heizung ständig mit Brühwasser bedeckt bleibt und eine nur geringe Menge Dampf entwickelt, der gerade ausreicht, den Wasserkessel bis zur Unterkante des Steigrohres zu entleeren, ohne das Brühwasser, wie üblich, vollständig durch den Kaffeefilter zu pressen.

Nach Beendigung der Intervallbrühung kann das Luftvolumen durch Einspritzen von kaltem Wasser aufgrund des Gay-Lussacischen Gasgesetzes schlagartig verringert und in dem Wasserdruckkessel ein Unterdruck erzeugt werden, der sich über das Steigrohr bis zum Filter hin fortpflanzt und das Kaffeepulver-Wasser-Gemisch ansaugt, wobei das Kaffeepulver aufgelockert und aufgewirbelt wird. Dadurch verringert sich der Filterwiderstand erheblich und alle Teile des Kaffeepulvers können gleichmässig mit dem Brühwasser in Berührung gebracht werden.

Die erfindungsgemässe Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens ist durch die Merkmale des Patentanspruches 2 gekennzeichnet. Der Wassererhitzungskessel ist zweckmässig mit einem Dosier- und einem Wassererhitzungsabteil versehen, wobei im Dosierbereich eine Steigrohrleitung und im unteren Teil eine Tauchsiederheizung angeordnet sein kann. Das Dosiervolumen wird zweckmässig durch einen oberen

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Niveauschalter und die Unterkante der Steigrohrleitung begrenzt. Vorteilhaft ist die Anordnung der Heizung unterhalb der Steigrohrleitung. In Höhe der Unterkante des Steigrohres kann ein zweiter Niveauschalter angeordnet sein, welcher mit dem Auslaufen des Brühwassers die Heizung abschaltet, wodurch eine weitere Wärmezufuhr unterbleibt und die Dampfbildung sofort beendet ist. Wenn zugleich das Elektromagnetventil einer Kaltwasserleitung geöffnet wird und kaltes Wasser unter Druck in den erhitzten Wasserkessel ein-fliesst, kondensiert der restliche Dampf und der Dampfdruck wird aufgehoben, wodurch im Kaffeefilter eine Restwassermenge verbleibt, welche nicht unmittelbar wegen des fehlenden Druckes abfliessen kann.

Durch weiteres einfliessendes Kaltwasser kann das erhitzte Luftvolumen schlagartig verringert und das im Kaffeefilter enthaltene Wasser-Kaffeepulver-Gemisch durch Unterdruck angesaugt werden.

Vorteilhaft ist, dass mit der Beendigung des Füllvorganges ein Druckausgleich auftritt und das Kaffeepulver im Filter aufgelockert wird. Durch die Verringerung des Filterwiderstandes und die Durchwirbelung des Kaffeepulvers kann gegenüber bekannten Kaffeemaschinen die Extraktionsaus-beute wesentlich erhöht und gleichzeitig der Anteil der Gerbund Bitterstoffe gesenkt werden. Dadurch ist eine Verbesserung des Geschmackes des Kaffeegetränkes bzw. bei Beibehaltung des Geschmacksniveaus eine Einsparung an Filterkaffee möglich. Mit der Begrenzung der Brühtemperatur kann die Dampfbildung gering gehalten und der Energieverbrauch gesenkt werden.

Die Erfindung wird nachstehend an einem Ausführungsbeispiel näher erläutert. Die Zeichnung zeigt eine Kaffeemaschine als erfindungsgemäss gestaltete Vorrichtung in sche-matischer Darstellung. Die nachstehend auch als Filterkaffeemaschine bezeichnete Vorrichtung besteht aus einem druckfesten Wasserkessel 1, in dessen oberem Teil ein Steigrohr, welches aus einem Hüllrohr 2 und einem Überlaufrohr 3 gebildet wird, angeordnet ist, einem Druckfilter 4 und einer im unteren Teil des Wasserkessels 1 angeordneten Heizung 5. Der Wasserkessel 1 ist mit einer Zulaufleitung 6 an ein Wasserleitungsnetz anschliessbar, wobei der Zulauf des Kaltwassers mittels eines Elektromagnetventils 7 gesteuert wird. Kommunizierend mit dem Wasserkessel 1 ist ein Behälter 10 mit einer oberen Wasserstandselektrode 8 und einer unteren Elektrode 9 verbunden. Durch den Abstand zwischen der oberen Wasserstandselektrode 8 und der Unterkante des Hüllrohres 2 wird das Dosiervolumen von vorzugsweise 1 bis 2 Tassen festgelegt. In Höhe der Unterkante des Hüllrohres 2 und oberhalb der Heizung 5 ist die untere Elektrode 9 angeordnet. Diese ist mit einer elektronischen Steuerung für eine Intervallbrühung, der Heizung 5 und mit dem Elektromagnetventil 7 derart verbunden, dass die Heizung 5 abgeschaltet wird, wenn in Abhängigkeit des Dampfdruckes das Brühwasser ausgeflossen ist und neues Kaltwasser nachfliesst, wodurch eine weitere Dampfbildung ausgeschlossen ist.

Gemäss dem erfindungsgemässen Verfahren zur Zubereitung von Filterkaffee wird der Kaffee in Intervallen gebrüht und zwischen den Intervallen das Kaffeepulver im Druckfilter aufgelockert. Die gesamte Kaffeemenge wird feinkörnig in den Drückfilter eingebracht und durch das erhitzte Brühwasser extrahiert. Wenn der tiefste Wasserstand erreicht ist, wird durch die Elektrode 9 die Heizung 5 ausgeschaltet. Die Heizung 5 befindet sich vollständig im Wasser und besitzt demzufolge eine Temperatur von etwa 100 C, da im Wasser eine Temperaturerhöhung über den Siedepunkt hinaus nicht möglich ist. Mit dem Abschalten der Heizung erfolgt eine sofortige Unterbrechung der Dampfbildung, damit das Brühwasser im Kaffeefilter 4 nicht restlos durchgepresst wird. Zugleich mit dem Abschalten der Heizung 5 wird das Elektromagnetventil 7 geöffnet und kaltes Wasser eingelassen. Durch das kalte Wasser wird der Restdruck durch Kondensation des Wasserdampfes aufgehoben und die Kaffeemaschine drucklos, bevor das Brühwasser vollständig durch den Kaffeefilter 4 gedrückt wurde. Bei weiterer Zufuhr von kaltem Wasser wird die erhitzte Luft im Wasserkessel 1 abgekühlt, wobei die Volumenkontraktion des Gases aufgrund des Gay-Lussacschen Gasgesetzes schneller von statten geht, als durch das zufliessende Wasser die Luft verdrängt wird. Damit wird ein Unterdruck erzeugt und Luft über das Steigrohr und dem Filter 4 angesaugt, wodurch das Kaffeepulver aufgelockert, aufgewirbelt und intensiv mit dem Brühwasser durchmischt wird. Dadurch wird der Filterwiderstand erheblich verringert, wodurch eine Überhitzung des Brühwassers vermieden wird. Bei einem Überdruck von 2,5 kg/cm2 des Sicherheitsventils beträgt der tatsächliche Siedepunkt bereits 125 CC. Dadurch werden vor allem Bitter- und Gerbstoffe extrahiert und höhere Energiekosten erforderlich.

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1 Blatt Zeichnungen

Claims

670 369 2 PATENTANSPRÜCHE

1. Verfahren zur Zubereitung von Filterkaffee durch In-tervallbrühung, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen den Intervallen in einem Wasserkessel (1) durch Abkühlung eines Luftvolumens ein Unterdruck erzeugt und durch Ansaugen von Luft das Kaffeepulver in einem Filter (4) aufgelockert und aufgewirbelt wird.

2. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach Patentanspruch 1 in Form einer Druckkaffeemaschine mit Steigrohr (2/3) und Dosierelektroden, dadurch gekennzeichnet, dass in einem Wasserkessel (1) eine ständig mit Wasser bedeckte Heizung (5) und oberhalb der Heizung (5) eine einen Dosierbereich bestimmende obere Wasserstandselektro-de (8) und das Steigrohr (2/3) sowie eine untere Elektrode (9) in Höhe der Unterkante des Steigrohres (2/3) angeordnet sind, wobei die untere Elektrode (9) mit einer elektronischen Steuerung für die Intervallbrühung, mit der Heizung (5) und mit einem Elektromagnetventil (7) derart verbunden ist, dass mit dem Abschalten der Heizung (5) das Elektromagnetventil (7) geöffnet wird.