DE10224382A1 - Verfahren zur Behandlung von Rohkaffee - Google Patents

Abstract

Verfahren zur Behandlung von Rohkaffee zur Entfernung unerwünschter Aromastoffe mittels Wasserdampf, wobei das Verhältnis von Dampfmenge (berechnet als Kilogramm-Kondensat) zu der eingesetzten Rohkaffeemenge (in Kilogramm), auch "Dampf/Bohnenverhältnis" genannt, mindestens etwa 0,15 beträgt.

Description

• Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zur Behandlung von Rohkaffee zur Entfernung unerwünschter Aromastoffe mittels Wasserdampf.
• Das Naturprodukt Kaffee weist eine Vielzahl sortentypischer Geschmacksnuancen auf, die wesentliches Preiskriterium sind. Die größten Unterschiede, die auch dem ungeschulten Laien offenbar werden, bestehen zwischen den Arabica-Hochlandprovenienzen und der im wesentlichen im Tiefland angebauten Robusta-Varietät. Gewaschene Arabicas (Columbia, Kenia, New Guinea etc.) sind weltweit höher geschätzte Kaffees und erzielen dementsprechend auch höhere Weltmarktpreise. Ungewaschene Kaffees (z. B. Brazil, Ethiopia) weisen demgegenüber ein flacheres Aroma auf. Das Preisniveau erreicht in der Regel nicht das der gewaschenen Sorten.
• Robusta-Rohkaffees sind an dem uneinheitlichen Bohnenbild, vor allem der deutlich kleineren Bohnengröße und einem wenig aromatischen, zum Teil muffigen Geruch der grünen Bohnen zu erkennen. Andererseits kennt der Experte innerhalb der Robustas erhebliche Qualitätsunterschiede. Besonders bevorzugt sind. Robustas aus Indonesien und seit etwa 10 Jahren zunehmend auch aus Vietnam. Beide Provenienzen weisen deutliche Robusta-Geschmacksprofile auf, schmecken in der Tasse dennoch neutral und sind frei von unerwünschten Fehlaromen. Dieses Qualitätsniveau wird von vielen weiteren Robustas (z. B. Thailand, Ivory Coast, Conillon, Madagaskar) nicht in jeder Charge erreicht. Vielfach weisen diese Provenienzen eine leichte Härte auf. Robustas haben in südeuropäischen Ländern und in Nordamerika relativ hohe Marktanteile, sie werden in Mittel- und Nordeuropa jedoch weniger geschätzt, zumal unerwünschte Robustanuancen in hellen Röstungen geschmacklich besonders stark durchschlagen. Andererseits sind Robustas wesentlich günstiger im Rohwareneinsatz, je nach Marktlage bis zu 60%.
• Neben diesen sortenspezifischen Unterschieden sind sowohl bei Arabicas als auch bei Robustas Aromafehler bekannt, im englischsprachigen Raum auch "off flavour" oder "taint" genannt. Die Ursachen für Aromafehler sind zum Teil unbekannt. In vielen Fällen lassen sich die Ursachen klar zuordnen, wie aus der Tabelle am Ende der Beschreibung ersichtlich.
• Die Kenntnis der Aromastoffe, die im ursächlichen Zusammenhang mit den sortentypischen Geschmacksprofilen oder den Fehlaromen stehen, ist in den letzten Jahren wesentlich erweitert worden. Es ist heute mittels empfindlichster chemischer Analysentechniken möglich, aus der Vielzahl flüchtiger Verbindungen im Kaffee eine relativ geringe Anzahl von Schlüsselverbindungen herauszufiltern und diese zu quantifizieren, um auf diese Weise sortenspezifische Unterschiede chemisch zu objektivieren. Für viele Fehlaromen sind teilweise einzelne Verbindungen verantwortlich, die oftmals wegen ihrer sehr hohen Geruchsintensität bereits in Spuren (ppb - ppt!) Aromafehler verursachen. Es wurde gefunden, daß die meisten dieser Off-Flavour- Verbindungen nicht erst beim Rösten entstehen, sondern bereits im Rohkaffee vorhanden sind.
• Bereits seit den 20er Jahren des vorigen Jahrhunderts arbeitet man an Verfahrenstechniken, die das Geschmacksprofil minderwertiger Kaffees positiv beeinflussen bzw. Fehlaromen entfernen oder zumindest verringern sollen. Bis in die jüngste Zeit sind zu diesem Thema mehr als 20 Patente oder Patentanmeldungen veröffentlicht worden. Beispielhaft wird die EP 0 848 591 B 1 angeführt, die einen Überblick über den Stand der Technik gibt. Aus lebensmittelrechtlichen Gründen sind die technischen Hilfsmittel für solche Verfahren sehr eingeschränkt. Weder dürfen kaffeefremde Stoffe hinzugefügt werden, noch soll der sensorische Gesamteindruck des behandelten Kaffees zu sehr vom gewohnten Kaffeegeschmack abweichen. Daher konzentrieren sich die vorgeschlagenen Technologien im wesentlichen auf die Anwendung von gespanntem Wasserdampf (im folgenden Dämpfung genannt). Diese Technik war zuvor als wichtiger Verfahrensschritt bei der Entkoffeinierung von Rohkaffees mittels organischer Lösungsmittel erfolgreich in die Kaffeetechnologie eingeführt worden.
• Schon die ersten Versuche von Lendrich zielten auf eine Verminderung des unangenehmen Härtegeschmackes in einigen Brazil-Kaffees ab (Rio-Flavour). Seither sind außerordentlich viele Patente vorgeschlagen worden, die sich zum Teil sehr stark überschneiden. Zumeist wird Rohkaffee in einem druckstabilen Behälter überführt, der teilweise auch die kontinuierliche Durchmischung des Rohkaffees erlaubt. Einige Patente fordern eine Vorbefeuchtung des Robkaffees unter atmosphärischen Bedingungen, andere Patente beaufschlagen den Rohkaffee unmittelbar mit gespanntem gesättigten Wasserdampf.
• In den letzten Jahren wurde das Augenmerk vermehrt auf eine Geschmacksverbesserung von Robusta-Kaffee gelegt, da mögliche Gewinnerwartungen hier am größten sind. Die Patente und Patentanmeldungen beziehen sich auf folgende veränderliche Parameter:
  
• - Grad der Vorbefeuchtung (Normalfeuchte bis 40%)
• - Temperatur/Druck (105 bis 170°C/ca. 1, 2 bis 8 bar)
• - Dämpfungszeit (2 min bis 120 min)
• - Kaffeesorte (Arabica- und Robusta-Sorten).
• Die Durchsicht der vielen Patentanmeldungen und Patente legt eine außerordentlich große Bandbreite jedes dieser veränderlichen Parameter nahe.
• Im Rahmen der genannten Parameter ist eine ausreichende Verminderung des unerwünschten Robusta-Geschmackes möglich. Längere Bedämpfungszeiten und vor allem höhere Temperaturen drängen jedoch überproportional den ebenso unerwünschten Behandlungsgeschmack (maggiartig, sauer) in den Vordergrund.
• Ein gemäß oben stehenden Bedingungen behandelter Robusta hat seine typischen Geschmackseigenschaften verloren und weist ein ganz neues Flavour-Profil auf. Diese behandelten Robustas können anteilig mit Arabica-Provenienzen ohne wesentliche Qualitätseinbuße gemischt werden.
• Davon ausgehend liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren zur Behandlung von Rohkaffee zur Verfügung zu stellen, das es erlaubt, Rohkaffee, insbesondere Robusta-Rohkaffee und/oder Arabica-Rohkaffee, mit verbesserten Geschmackseigenschaften zur Verfügung zu stellen.
• Die Aufgabe wird durch ein Verfahren mit den Merkmalen des Anspruches 1 gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen des Verfahrens werden in den Unteransprüchen angegeben.
• Das erfindungsgemäße Verfahren zur Behandlung von Rohkaffee zur Entfernung von unerwünschten Aromastoffen mittels Wasserdampf ist dadurch gekennzeichnet, daß das Verhältnis von Dampfmenge (berechnet als Kilogramm-Kondensat) zu der eingesetzten Rohkaffeemenge (in Kilogramm), auch "Dampf/Bohnenverhältnis" genannt, mindestens etwa 0,15 beträgt.
• Bei der Bedämpfung von Rohkaffee wurde bislang mit verhältnismäßig geringen Dampfmengen (berechnet als Kilogramm-Kondensat) bezogen auf die eingesetzte Rohkaffeemenge (in Kilogramm) gearbeitet. Der Rohkaffee wurde stets so mit gesättigtem Wasserdampf beaufschlagt, daß sich eine bestimmte Temperatur einstellte und möglichst geringe Energie- und Abwasserkosten anfielen. Dies führte zu verhältnismäßig geringen Dampf/Bohnenverhältnissen von maximal etwa 1 : 10. Infolgedessen bewirkte die Kaffeebedämpfung im wesentlichen nur die Hydrolyse störender Aromastoffe. Auf diese Weise ließen sich nur relativ hitzelabile Aromastoffe entfernen. Die stabileren verblieben jedoch in den Kaffeebohnen mit einhergehender Beeinflussung der Geschmackseigenschaften.
• Erfindungsgemäß wird nun mit einem deutlich höheren Dampf/Bohnenverhältnis von mindestens etwa 0,15 g gearbeitet, vorzugsweise von mindestens etwa 0,5, weiterhin vorzugsweise von etwa 1 und schließlich vorzugsweise bis zu etwa 1,5. Der Dampfdurchsatz wird als um ein Vielfaches gegenüber der bisherigen Verfahrensweise gesteigert. Hierdurch ist das erfindungsgemäße Verfahren zwar kostenintensiver. Jedoch hat die Veränderung des Dampf/Bohnenverhältnisses einen wichtigen Einfluß auf die physiko-chemischen Vorgänge bei der Behandlung von Rohkaffee. Im Unterschied zu der herkömmlichen Bedämpfung findet aufgrund der geänderten Prozeßparameter in einem ganz erheblichen Ausmaß eine Entfernung unerwünschter Aromastoffe, insbesondere in der anliegenden Tabelle bezeichneter Fehlaromen, nach dem Prinzip der Wassserdampfdestillation statt. Stoffe wie Methylisoborneol (muffig) sind relativ hitzelabil und lassen sich daher auch bei herkömmlicher Kaffeebedämpfung nahezu quantitativ reduzieren. Methylbutyrate (Fermentationsgeschmack) sind bereits stabiler und werden deshalb bei der herkömmlichen Bedämpfung nur teilweise abgebaut. Noch stabiler sind Stoffe wie Isopropylmethoxylpyrazin (erbsig) und vor allem die für den Härtegeschmack verantwortliche Substanz Trichloranisol (TCA). TCA ist unter den Bedingungen der gängigsten Dämpfungsparameter praktisch chemisch inert, kann also durch einfache Hydrolyse nicht vermindert werden. In der Essenz heißt dies, daß gerade die letztgenannten Stoffe, die im Zusammenhang mit wirtschaftlich bedeutsamen und zum Teil gefürchteten Fremdaromen stehen, bei der herkömmlichen Bedämpfung nicht ausreichend reduziert werden können, da der Dampfdurchsatz zu gering ist. Im Rahmen der Erfindung sorgt jedoch der erhöhte Dampfdurchsatz für eine effektive Reduzierung der oben genannten Fehlaromanoten im behandelten Rohkaffee. Es kann davon ausgegangen werden, daß beispielsweise TCA im erfindungsgemäßen Verfahren um etwa 2/3 reduziert wird, während es bei der herkömmlichen Kaffeebedämpfung nahezu unbeeinflußt bleibt. Zugleich können die hitzelabileren Stoffe durch Hydrolyse entfernt werden.
• Besonders vorteilhaft ist die Anwendung des erfindungsgemäßen Verfahrens auf Robusta-Rohkaffee, der aus nur einer Provenienz oder aus einer Mischung mehrerer Provenienzen besteht oder diese enthält.
• Weiterhin vorteilhaft ist die Anwendung des erfindungsgemäßen Verfahrens auf Arabica-Rohkaffee, der aus nur einer Provenienz oder aus einer Mischung mehrerer Provenienzen besteht oder diese enthält.
• Gemäß einer Ausgestaltung wird das erfindungsgemäße Verfahren auf Rohkaffee angewandt, der mindestens eine Robusta-Provenienz und mindestens eine Arabica-Provenienz enthält.
• Gemäß einer weiteren Ausgestaltung wird der behandelte Rohkaffee, insbesondere ein behandelter Rohkaffee enthaltend mindestens eine Robusta- und/oder Arabica-Provenienz, mit unbehandeltem oder behandeltem Rohkaffee mindestens einer Arabica- und/oder mindestens einer Robusta-Provenienz gemischt.
• Eine weitere vorteilhafte Ausgestaltung ist die Anwendung eines Zweistufenverfahrens. In einer ersten Stufe wird mit einem hohen Dampfdurchsatz (vorzugsweise mit einem Dampf/Bohnenverhältnis von 1 : 1), beispielsweise für 60 Minuten, gearbeitet. Dann wird das Auslaßventil geschlossen und die Bedämpfung wird unter herkömmlichen Bedingungen bis zur erforderlichen Gesamtdämpfungszeit fortgesetzt. Es ist anzunehmen, daß sich die Fehlaromastoffe auf der Oberfläche der Kaffeebohnen befinden und zu Beginn der Dämpfung schneller durch den Dampfstrom entfernt werden, bevor die Substanzen in das Innere der Bohne abdiffundieren können.
• Im übrigen kann hinsichtlich Vorbefeuchtung, Temperatur, Druck und Dämpfungszeit mit den Parametern gearbeitet werden, die gemäß Obigem für die herkömmliche Kaffeebedämpfung vorgeschlagen wurden. Bevorzugt wird mit einer Vorbefeuchtung von 25 bis 35% gearbeitet und/oder einer Temperatur von 135 bis 145°C (bei einem Robusta-Kaffee) oder einer Temperatur von 120 bis 135°C (bei einem Arabica- Kaffee) bedämpft und/oder einer Dämpfungszeit von 60 bis 120 Minuten gearbeitet.
• Beispiele
• A) Harter Brazil-Rohkaffee mit dem charakteristischen phenolisch, muffigen Rio- Flavour wird vorbefeuchtet und 120 min mit hohem Dampfdurchsatz (Dampf/Bohnen = 0,9) bei 120°C behandelt. Nach dem Trocknen und Rösten wird verkostet. Der Härtegeschmack ist wesentlich reduziert. Der Rohkaffee kann zu 10% in normalen Brazil eingemischt werden.
• B) Ethiopia Djimmah wird vorbefeuchtet und 1 h bei 120°C und hohem Dampfdurchsatz (0,6) und eine weitere Stunde bei gleicher Temperatur und geringem Dampfdurchsatz (0,05) behandelt. Die Verkostung ergibt, daß sich eine fruchtigere Säure gebildet hat. Der leicht muffige Charakter ist nicht mehr vorhanden und die wünschenswerte Ethiopia-typische blumige Aromanote ist deutlich stärker betont.
• C) Ostafrikanischer Burundi mit prononzierter erbsiger Fehlnote wird vorbefeuchtet und 90 min bei 120°C und hohem Dampfdurchsatz (0,9) behandelt. Die Verkostung ergibt, daß die erbsige Note vollständig verschwunden ist.
• D) Zentralamerikanischer Arabica-Kaffee aus 2 Jahre alten Lagerbeständen, der außer der qualitätsmindernden alterntigen, leicht holzigen Geschmacksabweichung auch einen markant fermentierten Aromafehler aufweist, wird vorbefeuchtet und 1 Stunde bei 120°C und hohem Dampfdurchsatz (1,0) und weitere 30 Minuten mit geringem Dampfdurchsatz (0,05) bei gleicher Temperatur behandelt. Die Verkostung ergibt, daß die alterntige Note vollständig verschwunden und der fermentierte Aromafehler dramatisch reduziert worden ist. Die vorstehenden Beispiele I bis IV betreffen verschiedene Arabica-Rohkaffees.
• E) Ivory Coast Robusta wird 60 min bei 140°C mit hohem Dampfdurchsatz (0,5) und eine weitere Stunde mit geringem Durchsatz (0,05) gefahren. Die für Ivory Coast typische leichte Härte ist weitgehend reduziert. Die geröstete Ware kann bis 20% ohne wahrnehmbare Qualitätseinbuße in Arabica-Mischungen eingemischt werden.
• Gerade letztes Beispiel macht deutlich, wo die Vorteile eines höheren Dampfdurchsatzes liegen. Es ist möglich, das Portefolio möglicher Kanditaten für die Robusta- Dämpfung flexibler zu gestalten. Weitere Provenienzen außer Indonesien und Vietnam kämen als Rohware in Betracht, die mit dem konventionellen Verfahren nicht ausreichend neutralisiert werden können.
  
  

Claims (11)

1. Verfahren zur Behandlung von Rohkaffee zur Entfernung unerwünschter Aromastoffe mittels Wasserdampf, dadurch gekennzeichnet, daß das Verhältnis von Dampfmenge (berechnet als Kilogramm-Kondensat) zu der eingesetzten Rohkaffeemenge (in Kilogramm), auch "Dampf/Bohnenverhältnis" genannt, mindestens etwa 0,15 beträgt.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Dampf/Bohnenverhältnis mindestens etwa 1,5 beträgt.

3. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Dampf/Bohnenverhältnis etwa 1 beträgt.

4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß das Dampf/Bohnenverhältnis bis zu etwa 1,5 beträgt.

5. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß in einer ersten Behandlungsstufe der Rohkaffee mit Wasserdampf bei einem erhöhten Dampf/Bohnenverhältnis von mindestens etwa 0,15 und in einer zweiten Behandlungsstufe der Rohkaffee mit einem Dampf/Bohnenverhältnis von maximal etwa 1 : 10 behandelt wird.

6. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Rohkaffee ein Robusta-Rohkaffee oder eine Mischung mehrerer Robusta-Rohkaffees enthält.

7. Verfahren nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß der Robusta-Rohkaffee ein aus den Provenienzen Indonesien, Vietnam, Thailand, Ivory Coast, Conillon, Madagaskar ausgewählter Rohkaffee oder eine Mischung aus mehreren Rohkaffees ausgewählt aus den vorbezeichneten Provenienzen ist

8. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß der Rohkaffee einen Arabica-Rohkaffee oder eine Mischung mehrerer Arabica-Rohkaffees enthält.

9. Verfahren gemäß einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß der behandelte Rohkaffee enthaltend wenigstens eine Robusta-Provenienz und/oder wenigstens eine Arabica-Provenienz mit unbehandeltem oder behandeltem Rohkaffee mindestens einer Arabica-Provenienz und/oder mindestens einer Robusta- Provenienz gemischt wird.

10. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß der Rohkaffee in einem Behälter diskontinuierlich oder kontinuierlich behandelt wird.

11. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß der Rohkaffee vor der Bedämpfung bis zu einem Feuchteanteil von etwa 25 bis 35% vorbefeuchtet wird und/oder bei einer Temperatur von etwa 135 bis 145°C, falls er einen Robusta-Rohkaffee enthält, oder bei 120 bis 135°C, falls er einen Arabica- Rohkaffee enthält, bedämpft wird und/oder über eine Zeitspanne von etwa 60 bis 120 min bedämpft wird.