DE1767466C3 - Rieselfähige Instant-Kaffeeflocken und Verfahren zu ihrer Herstellung - Google Patents

Description

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Die Erfindung betrifft rieselfähigen Instant-Kaffee in Flockenform sowie ein Verfahren zur Herstellung solcher Instant-Kaffeeflocken.

Instant-Kaffee zeichnet sich gegenüber üblichen gemahlenem Röstkaffee durch eine einfache und rasche Zubereitung aus und findet, da er hinsichtlich des Aromas und des Geschmacks immer weiter verbessert wurde, beim Verbraucher zunehmendes Interesse. Vom Aussehen her konnten solche Instant-Kaffeeprodukte bisher jedoch nicht voll befriedigen, insbesondere dann nicht, wenn man sie mit dem Aussehen von gemahlenem Röstkaffee besonders in bezug auf Teilchengröße und -form vergleicht. Gemahlener Röstkaffee besteht im allgemeiner, aus Teilchen der verschiedensten Größen und Formen. Die meisten Teilchen haben einen Querschnittsdurchmesser von etwa 0,38 bis 1,5 mm, und ihre Form variiert von kugelförmig bis rechtwinklig und flockenförmig. Dagegen besteht der im allgemeinen erhältliche Instant- αϊ Kaffee, ζ. B. zerstäubungsgetrockneter Instant-Kaffee, gewöhnlich aus im wesentlichen kugelförmigen Teilchen von ungefähr gleicher Größe im Bereich von etwa 0,18 bis 0,76 mm. Es gilt als sehr erwünscht, ein Instant-Kaffeeprodukt herzustellen, dessen Teilchen in Größe w und Form so variieren, daß das Produkt ein charakteristisches, dem gemahlenen Röstkaffee ähnliches Aussehen hat.

Ein weiteres Problem bei zahlreichen bekannten Instant-Kaffeeprodukten ist die Bildung eines unan- v> sehnlichen Schaums auf der Oberfläche des Kaffeegetränks, wenn siedendes Wasser zur Bereitung des Getränks zum Instant-KalTceprodukt gegeben wird. Diese Schaumbildung wirkt unästhetisch und ist in Verbraucherkreisen und l'erstellerkreisen gleicher- w) maßen unerwünscht, vor allem auch, weil man in der Regel einen Kaffee zu haben wünscht, der auch im Aussehen einem gefilterten Kaffee soweit wie möglich gleichen soll. Gefilterter Kaitee zeigt aber keinerlei Schaumbildung. hi

Die konventionell hergestellten Kaffccteilchen enthalten als natürliches Ergebnis des angewandten Verfahrens wesentliche Mengen eingeschlossener Luft.

die an der Schaumbildung offenbar maßgeblich beteiligt ist. Es wurde verschiedentlich versucht, das Schaumproblem beim Instant-Kaffee zu lösen, z. B. durch Auffinden von Zusatzstoffen, die die Bildung von Kaffeeschaum verhindern oder den gebildeten Schaum beseitigen. Die bekanntgewordenen Lösungen sehen den Zusatz von kaffeefremden Stoffen vor unri können insofern nur einen Behelf darstellen. Ein Verfahren zur Vermeidung der Schaumbildung bei einem Instant-Kaffeeprodukt, bei dem keine Fremdzusätze zum Kaffee gegeben werden, ist somit sehr erwünscht.

Eine Regelung oder Einstellung der Dichte des Endprodukts ist während der Herstellung von üblichen zerstäubungsgetrockneten oder gefriergetrockneten Instant-Kaffeeprodukten schwierig zu erreichen. Zur Einstellung der Dichte wird der Instant-Kaffee häufig auf eine niedrigere Dichte getrocknet, als sie im Endprodukt gewünscht wird, und eine Verdichtungsstufe mit Feinstregelung wird vor dem Verpacken eingeschoben. Bei der Verdichtungsstufe werden die vorhandenen größeren Teilchen zerkleinert, wodurch effektiv das Schüttgewicht erhöht, das Produkt jedoch staubiger wird. Auch wenn die Verdichtungsstufe weggelassen wird, kann ein Instant-Kaffee einen unerwünscht hohen Anteil an Feinteilen enthalten. Natürlich körnte man die Staubigkeit teilweise durch Absieben der staubbildenden Teilchen entfernen, aber es ist unwirtschaftlich, einen wenn auch noch so kleinen Anteil an Instant-Kaffeeprodukt zu verwerfen. Ein wirksames Verfahren zur Regelung oder Einstellung der Dichte und/oder Staubigkeit von Instant-Kaffeeprodukten ist daher wünschenswert.

Instant-Kaffee mit der erwünschten Fließ- oder Rieselfähigkeit wird gewöhnlich durch Zerstäubungsoder Gefriertrocknung eines wäßrigen Extraktes von Röstkaffee hergestellt. Da diesem Instant-Kaffee in gewissem Maße der Geschmack und das Aroma, den frisch aufgebrühter Kaffee gewöhnlich aufweist, fehlen, werden sie durch Zusatz von Kaffeeöl aufgebessert. Ein solches Produkt wird im allgemeinen als aromatisiert bezeichnet. Das aromatisierende Kaffeeöl wird meistens aus dem Röstkaffee durch Auspressen oder durch Extraktion mit nichtwäßrigen Lösungsmitteln gewonnen. Die ölige Beschaffenheit des Kaffeeöls hat jedoch den Nachteil, daß die Teilchen des Instant-Kaffees, dem das Öl zugesetzt wird, zusammenbacken. Das Produkt ist demzufolge unansehnlich und nicht fließfähig und läßt sich daher z. B. nur schwierig, beispielsweise mit einem Löffel, abmessen. Wenn die Kaffeeölmenge erhöht wird, um Intensität von Geschmack und Aroma des Instant-Kaffees zu steigern, wird daher die Fließfähigkeit und Meßbarkeit schlechter. Somit stand man bisher vor der Wahl, den Instant-Kaffeeprodukten entweder eine gute Fließfähigkeit oder verbesserte Geschmacks- und Aroma-Intensität zu geben.

Man hat bereits versucht, das vorstehend beschriebene Problem des gegenseitigen Abwägens von Aromatisierung und Fließfähigkeit zu lösen. Beispielsweise beschreibt die US-Patentschrift 29 98 316 ein Verfahren zur Verbesserung der Fließfähigkeit eines aromatisierten Instant-Kaffeeprodukts, wobei dem Produkt ein sehr feines Instant-Kaffeepulver zugesetzt wird. In der US-Patentschrift 30 77 405 wird ein spezielles Verfahren zur Agglomerisierung von aromatisierten Instant-Kaffeeteilchen zur Verbesserung der Fließfähigkeit des Kaffees beschrieben. Die Kaffeeteilchen bestehen bereits vor der Agglomcrisation aus

kugelförmigen Hohlkörpern, die eingeschlossene Luft enthalten. Auch nach der Agglomerisation bestehen diese hehlen, lufthaltigen Kaffeeteilchen fort, sie haben sich nur zu losen, traubenförmigen Gebilden vereinigt, wobei das zugesetzte Kaffeeöl als verbindendes Medium wirkt Beim Auflösen dieser Kaffee-Agglomerate wird die in den Hohlkörpern eingeschlossene Luft frei und verursacht die unerwünschte Schaumbildung.

Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die vorbeschriebenen Nachteile zu vermeiden und insbesondere einen Instant-Kaffee zu schaffen, der sowohl über ein hervorragendes Aroma als auch übergute Fließ- und Rieselfähigkeit verfügt, ein charakteristisches, gemahlenem Röstkaffee ähnliches Aussehen hat und bei der Zubereitung des Kaffeegetränks nicht schäumt.

Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe gelöst durch rieselfähige Insiant-Kaffeeflocken mit einer Dichte von 1,0 bis 1,5 g/cm³, die dadurch gekennzeichnet sind, daß in üblicher Weise hergestellte Instant-Kaffeeteilchen, denen 0,1 bis 20% Kaffeeöl zugesetzt worden ist, zwischen den polierten Walzen eines Walzenmischers zu Flocken einer Dicke von 50-250 μ und einem Querschnittsdurchmesser von 0,5 bis 12,7 mm verdichtet worden sind.

Diese erfindungsgemäßen Instant-Kaffeeflocken sind hervorragend für die Herstellung von Instant-Kaffeeprodukten geeignet und ermöglichen es, die vorstehend aufgezeigten Probleme, insbesondere hinsichtlich des Aussehens, der Aromatisierung, Fließ- jo fähigkeit und Schaumbildung ganz oder doch sehr weitgehend zu lösen. Da bei Instant-Kaffeesorten bisher immer nur leichte Produkte Tür erforderlich gehalten wurden, damit diese sich leicht auflösen, war es überraschend, als sich zeigte, daß sich die erfin- 3: dungsgemäßen Flocken der angegebenen Dicke mit einem Vielfachen der Dichte der bekannten Produkte in Wasser sofort lösen lassen.

Verglichen mit Produkten, die Kaffeeöl enthalten, gelingt es, dieses sehr gleichmäßig einzuverleiben, so daß die Flocken fließrähig und abmeßbar sind, während bekannte Instant-Kaffeeprodukte rasch zum Zerbrökkeln und Aufschäumen neigen, was zu den oben geschilderten Nachteilen führt.

Die für die Verwendung in den Instant-Kaffeeprodukten gemäß der Erfindung vorgesehenen Instant-Kaffeeflocken sind dünne harte Flocken, die eine Dicke im Bereich von etwa 50 bis 250 μ und eine Dichte im Bereich von etwa 1,0 bis 1,5 g/cm³ haben. In dieser Beschreibung und in den Ansprüchen be- so deutet der allein gebrauchte Ausdruck »Dichte« die absolute Dichte von Einzelteilchen. Er ist von dem Ausdruck »Schüttgewicht« zu unterscheiden, der die Gesamtdichte einer Vielzahl von Teilchen bedeutet. Diese neuartigen Teilchen unterscheiden sich in ihrer Beschaffenheit deutlich von den leichten, flockigen, porösen Instant-Kaffeeteilchen, die man durch Trommeltrocknen oder Gefriertrocknen erhält und die gelegentlich ebenfalls als »Flocken« bezeichnet werden. b0

Die flockenhaltigen Instant-Kaffeeprodukte gemäß der Erfindung haben ein charakteristisches Aussehen und können so zusammengestellt werden, daß sie dem gemahlenen Röstkaffee ähnlicher sind als gewöhnliche Instant-Kafl'ceprodukte. hi

Das Schüttgewicht und die Staubigkeit eines Instant-Kaffccprodukts läßt sich sehr vorteilhaft durch Verwendung der Insiant-Kaffeeflocken gemäß der Erfindung einstellen. Diese Flocken wirken in zweifacher Hinsicht einmal durch ihre höhere Dichte, so daß das Schüttgewicht des fertigen Instant-Kaffeeprodukts durch einfache Regulierung der d&rin enthaltenen Flockenmenge genau eingestellt werden kann, zum anderen durch ihre feste Konsistenz, die es ermöglicht, die kleinsten und staubigsten Instant-Kaffeeteilchen, die aus einem üblichen Instant-Kaffeeprodukt entfernt werden, für die Herstellung der Instant-Kaffeeflocken gemäß der Erfindung einzusetzen.

Vielleicht der wichtigste und bedeutsamste Vorteil, der durch die bevorzugten flockenhaltigen Instant-Kaffeeprodukte gemäß der Erfindung erzielt wird, ist die Bildung eines Instant-Kaffeegemisches, das mit einem geeigneten Kaffeeöl stark aromatisiert werden kann und dennoch fließfähig und ausgezeichnet abmeßbar ist. Dieses Ergebnis wird erzielt, indem ein aromatisierendes Öl den Instant-Kaffeeteilchen vor dem Walzen dieser Teilchen zugesetzt wird, so daß ölhaltige Flocken gebildet werden. Es wurde überraschend gefunden, daß durch diese Methode des Zusatzes von Kaffeeöl zu einem Instant-Kaffeeprodukt das Öl fixiert oder »unbeweglich« gemacht wird, so daß die ölhaltigen Flocken nicht klebrig sind. Auf diese Weise wird verhindert, daß das Öl die Fließfähigkeit und Meßbarkeit des Produkts verschlechtert, ohne daß darunter die Aromatisierung leidet.

Der große Vorteil, der dadurch erzielt wird, liegt vor allem in einer sehr viel besseren Handhabbarkeit der erhaltenen Instant-Kaffeeprodukte. Abgesehen von den rein ästhetischen Mängeln mit dem sich hieraus ergebenden geringeren Anklang, den ein nicht fließfähiges Kaffeepulver beim Verbraucher findet, ist es für den Verbraucher schwierig, einen solchen Kaffee mit dem Löffel aus dem Behälter zu entnehmen oder abgemessene Mengen aus dem Behälter zu schütten. Diese unerwünschte Eigenschaft der ölangereicherten Kaffeeteilchen pflegt sich während der Lagerung, insbesondere bei erhöhten Temperaturen, zu verschlimmem. Ein weiterer Nachteil besteht darin, daß es praktisch unmöglich ist, einen aromatisierten fließfähigen Kaffee herzustellen, der seine erwünschten Eigenschaften, insbesondere seine Fließfähigkeit, während der Handhabung behält, die während der Verarbeitungsgänge, insbesondere während des Verpackens notwendig sind.

Es wurde nun gefunden, daß die geschilderten Nachteile größtenteils vermieden werden können und man insbesondere ölaromatisierte, rieselfahige, leicht abmeßbare und handhabbare Instant-Kaffeeflocken erfindungsgemäß herstellen kann durch ein Verfahren, daß dadurch gekennzeichnet ist, daß man die Instant-Kaffeeteilchen, die mit 0,1 bis 20% Kaffeeöl homogen vermischt sind, durch ein Zweiwalzengerüst, dessen Walzen einen Durchmesser von 7,5 bis 76 cm und eine Umfangsgeschwindigkeit von 3 bis 76 m/min haben, bei einem Geschwindigkeitsverhältnis der Walzen im Bereich von 1 : 1 bis 1,4: 1 und bei einem Druck am Walzenspalt von 18 bis 286 kg/cm² bei einer Temperatur der Walzen von 16 bis 93 C hindurchführt.

Diese ölhaltigen Flocken können als solche als Instant-Kaffeeprodukt verwendet oder in verschiedenen Anteilen üblichen Instant-Kaffeeteilchen zur Bildung beliebiger gewünschter Instant-Kaffeegcmische zugesetzt werden.

Durch das weiter unten beschriebene Walzvertahren können Flocken fast jeder gewünschten Dicke und/ oder Dichte innerhalb eines weiten Bereichs herge-

stellt werden, ζ. B. (locken einer Dicke im Bereich von etwa 25 bis 3SO ■). und einer Dichte von etwa 0.8 his 1,7 g/cmV Am vorteilhaftesten lassen sich in den Instant-KalTeeprodukten gemäß der 1 ι llndung !locken verwenden, die eine Dicke im Bereich von etwa SO bis 250 y.. vorzugsweise elw-i 76 bis 1X0· und eine Dichte im Bereich von etwa 1.0 bis 1.5 g/cm . vorzugsweise von etwa 1,1 bis 1.3 g/cm haben. Ls hat sich LiL/eigt, daß !'locken, deren Dichte und Dicke innerhalb dieser Grenzen liegen, einen genügenden (irad son strukturellem Zusammenhalt oder Festigkeit haben, um der Weiterverarbeitung, z. B. Zerkleinerung. Mischen und Verpacken zu widerstehen und in einem Handelsprodukt verwendet werden zu können, das zum Versand gebracht und/oder zahlreichen anderen Behandlungen unterworfen wird. Ferner haben Flocken der genannten Dicke und Dichte die erwünschten Wasserlöslichkeitseigenschaften. Beispielsweise sind sie wirklich »instant«, d. h. sofort löslich, und ein wohlschmeckender Kaffee läßt sich leicht aus ihnen durch einfachen Zusatz von kochendem Wasser zubereiten.

Ein Merkmal derErfindung ist das charakteristische Aussehen des die Flocken enthaltenden Instant-Kaffees. Ein solches Produkt ähnelt häufig dem gemahlenen Röstkaffee hauptsächlich deswegen, weil die Flocken selbst einem Teil der in gemahlenem Röstkaffee vorhandenen Teilchen ähnlich sind. Darüber hinaus sind die Flocken flach und im allgemeinen uneinheitlich in der Form, so daß jede Flocke das Licht verschieden aus einer anderen Ebene we tgehend in der gleichen Weise reflektiert wie Teilcnen von gemahlenem Röstkaffee, die ebenfalls uneinheitlich sind und flache Überflächen aufweisen. Außerdem ist ein Produkt, das aus einer Kombination von Flocken und üblichem Instant-Kaffee besteht, dem gemahlenen Röstkaffee aufgrund der Vielfalt von Teilchenformen und -größen, die in einer solchen Kombination vorhanden sind, noch ähnlicher.

Im das charakteristische Aussehen zu erzielen, kann den Instant-Kaffeeprodukten gemäß der Erfindung jeder gewünschte Anteil an Flocken zugesetzt werden. Beispielsweise kann ein Produkt mit dem charakteristischen Aussehen ausschließlich aus Flocken oder aus üblichen Instant-Kaffeeteilchen in Kombination mit einer nur geringen Menge von Flocken von beispielsweise S''' bestehen (falls nicht anders angegeben, bedeuten die genannten Prozentsätze Gewichtsprozente). Wenn das Aussehen wie gemahlener Röstkaffee das Hauptziel "ist enthält das Instant-Kaffeeprodukt gemäß der Erfindung vorzugsweise etwa 20 bis 95 °r, Flocken und etwa 5 bis 80% übliche Instant-Kaffeeteilchen. z.B. gefriergetrocknete und/oder zerstäubungsgetrocknete Teilchen. Besonders bevorzugt wird ein Produkt, das etwa 30 bis 70% Flocken und etwa 70 bis 30% übliche Instant-Kaffeeteilchen enthält

Bei allen Instant-Kaffeegemischen gemäß der Erfindung haben die Flocken eine Größe im Bereich von etwa 0,5 bis 12,7 mm, insbesondere etwa 0,76 bis 5 mm (Querschnittsdurchmesser). Diese Grenzen sind in erster Linie zur Erzielung eines Produkts festgesetzt das das gewünschte Aussehen hat Darüber hinaus können Flockengrößen unter etwa 0,5 mm bei einem großen Flockenanteil im Gemisch ein Produkt ergeben, das ein unerwünscht hohes Schüttgewicht hat während Flockengrößen über etwa 13 mm zu einem Produkt führen können, das für den Verbraucher

60 schwierig zu handhaben und beispielsweise schwierig mit einem Teelöffel abmeßbar ist.

Die Schaumbildung kann bei Instant-Kaffeeprodukten verhindert werden, indem ein Teil der Instanl-Kaffeeteilchen gemäß der Erfindung /u !locken gewalzt wird. Fs wird angenommen, daß durch das Walzen eingeschlossene Luft oder ein anderes eingeschlossenes Gas aus den Teilchen ausgepreßt wird, wodurch eine llauptursache der Schaumbildung beseitigt wird. Es wurde gefunden, daß bereits durch den Zusatz von etwa 20% der erfindungsgemäßen Flocken zu üblichen Instant-Kaffeetcilchcn ein Produkt erhallen wird, das eine deutlich erkennbare Verringerung der Schaumbildung aufweist. Hin lnstant-Kaffecprodukt, d.is mehr als etwa 80% Flocken enthält, zeigt praktisch keine Schaumbildung mehr. Der Flockenanteil kann natürlich je nach dem erforderlichen Grad der Verringerung der Schaumbildung variiert werden. Beispielsweise können Veränderungen der Bohnenzusammensetzung, der Rost-, Extraktions- und Trokkenbedingungen sämtlich die Stärke der Schaumbildung im Endprodukt beeinflussen. Eine Erhöhung des Flockenanteils kann vorgenommen werden, um etwaige nachteilige Wirkungen durch Veränderungen in der Verarbeitung zu verhindern. Es ist bemerkenswert, daß die Verhinderung oder Verringerung der Schaumbildung, die durch die gemäß der Erfindung gemachte Beobachtung erreicht wird, eine äußerst zweckmäßige Methode zur Lösung der Schaumbildungsprobleme bei Instant-Kaffee darstellt, weil hierbei keine kaffeefremden Schaumverhütungsmittel oder ähnliche Zusatzstoffe im Kalfceprodukt verwendet werden.

Üblicher zerstäuhungsgetrockneter oder gefriergetrockneter Instant-Kaffee hat im allgemeinen ein Schüttgewichi im Bereich von etwa 0,10 bis0,40g/cm'. Direkt für den Verbraucher vorgesehene Instant-Kaffeeprodukte haben zweckmäßig ein Schüttgewicht im Bereich von etwa 0.20 bis 0.70 g/cm³. Es ist somit häufig notw endig, das Schüttgewicht von zerstäubungseetrockneten oder gefriergetrockneten Instant-Kaffeeprodukten vor dem Verpacken für den Verkauf im Einzelhandel zu verändern. Eine häufig angewendete Methode zur Einstellung der Dichte besteht darin, den Instant-Kaffee beim Zerstäubungs- oder Gefriertrocknen auf ein niedrigeres Schüttgewicht zu bringen, als es für das Endprodukt gewünscht wird, und dann eine Verdichtungsstufe mit Feinregelung vor dem Verpacken einzuschieben. Beim Verdichten werden große Teilchen zerkleinert um Hohlräume zu beseitigen, jedoch hat dies wiederum die unerwünschte Folge, daß das Produkt durch die Bildung sehr kleiner Teilchen staubiger wird. Wie bereits erwähnt ist es unwirtschaftlich, diese Feinteile einfach zu verwerfen. Mit Hilfe der Erfindung können dagegen die unerwünschten Feinteile aus dem Instant-Kaffeeprodukl entfernt und dann zu Flocken verarbeitet und ir Flockenform wieder in das Instant-Kaffeeprodukt zurückgegeben werden.

Eine Ölmenge von 0,1 bis 20% kann in die Instant Kaffeeflocken gemäß der Erfindung zur Bildung aromatisierter Flocken eingearbeitet werden. Bevorzugl für die Bildung eines aromatisierten, rieselfähigen Produkts wird eine Kaffeeölmenge im Bereich von etwa 0,2 bis 15%, wobei eine Menge von etwa 0,3 bis l°/i besonders bevorzugt wird.

Das erfindungsgemäße Verfahren wird im folgender anhand einerschematischen Abbildung weiter erläutert

Die Ausgangsmalerialien sind übliche Instant-Kalfeeteilchen,z. B. sprühgetrocknete oder gefriergetrocknete Insluni-Kiiffcclcilch.cn, die aus Vorralsbehältcrn über die Zuführungen 1 und/oder 2 sowie 3 der Verdichtung 4 zugeführt werden. Für die Verdichtung eignen ί sich Bandmischer, Paddelrührei oder Turbomischer, llierhi-i findet eine Zerkleinerung der größeren Teilchen und damit eine Verkleinerung der Hohlräume der Kinzelteilchen stall. Das verdichtete Produkt wird vorzugsweise in 5 nach Größen klassiert, was ζ. Β. κι mit Hilfe eines Sat/es von Schüttelsieben oder durch Luftklassierung erfolgen kann, wobei die kleineren Teilchen oder Fcinlcilc durch Leitungen 6 den Mischern 7 zugeführt werden, während die größeren Teilchen übei Zuführungen 8 für die endgültige Ver- r> mischung in 9 mit den Flocken aus 20 abgezogen und wahlweise einer üblichen Aromatisierung in 10 mit Öl aus 12 unter Bildung von aromatisierten Teilchen 8-Λ unterworfen werden. Die Verdichtung in 4 und/oder Größenklassierung in 5 kann umgangen 2» werden über die Wege 3, 23 oder 3-C

Das aromatisiercnde Kaffeeöl wird aus dem Lager 22 über Zuleitungen 11 und 12 der Mischstufe 7 bzw. der Aromalisierungsstufe 10 zugeführt, wobei es vorzugsweise mit einer Temperatur, die oberhalb des I-Tstarrungsbereichcs des Öles liegt, eingeleitet wird. Der Erstarrungsbereich der verwendeten Öle liegt im allgemeinen bei 9 bis 13 C. Das Öl wird gewöhnlich auf eine Temperatur von etwa 3 bis 8 C oberhalb seines Erstarrungsbereichs, vorzugsweise auf wenig- jo stens etwa 16 C und innerhalb des Bereichs von 16 bis 21 C erhitzt. Die übliche Aromatisierung erfolgt nach beliebigen bekannten Verfahren, beispielsweise durch Aufsprühen des Öls auf die Teilchen unter einer inerten Atmosphäre. »

In jedem Fall wird das Öl aus U in gewünschten Mengen mit den Kaffeeteilchen aus 6 und/oder aus 3 und/oder aus 23 in 7 gemischt, wobei eine Mischung von Kaffee und Öl entsteht, die vorzugsweise homogen ist. Die Vermischung kann in beliebigen geeigneten Mischern, z. B. Mischtrommeln oder Bandmischern oder Paddelmischern, vorgenommen werden. Es ist auch möglich, das Öl auf die Kaffeeteilchen zu sprühen. Im Kreislauf geführtes Material (14-/4) kann wahlweise in der Mischstufj 7 zugesetzt werden.

In der entscheidend wichtigen Stufe des Verfahrens gemäß der Erfindung werden die Instant-Kaffeeteilchen aus 6-B und/oder 3-ß und/oder die Mischung von Kaffee und Öl aus 13 in der Walzenmischerstation 15 gewalzt. Das Material wird in den Spalt zwischen den beiden Walzen eines Walzenmischers eingeführt, die sich so drehen, daß das Kaffeematerial in den Spalt gezogen und zu Flocken zerdrückt werden, die dann aus dem Walzenmischer über 16 entfernt werden können.

Die Ölmenge kann je nach dem Zweck, zu dem die Flocken hergestellt werden, verschieden sein. Wenn beispielsweise die Flocken in erster Linie zur Beeinflussung des Aussehens des Endprodukts, der Schaumbildung oder der Dichte hergestellt werden, können etwa 0,01 bis 0,1 % Öl mit dem Kaffee gemischt werden, um das Walzen zu erleichtern. Wenn jedoch die Flocken helgestellt werden, um das Öl in einem aromatisierten Produkt zu binden, können etwa 0,1 bis 20% Ol dem Kaffee vor dem Walzen zugemischt werden.

Zu den Faktoren beim Walzen gehören A. Walzendurchmesser. B. Oberflächenbeschaffenheit der Walzen, C. Geschwindigkeiten und Relalivgeschwindigkeilen der Walzen, D. Druck am Walzenspalt, F. Ölmenge in dem zu walzenden Kaffeegemisch, F. Temperatur der Walzen, G. Feuchtigkeitsgehalt des zu walzenden Kaffees (vor dem Ölzusatz) und 1). Schüttgewicht des zu walzenden Kaffees (vor dem Ölzusatz). Der Feuchtigkeitsgehalt des zu walzenden Materials beträgt vorzugsweise etwa 0,5 bis 7 %. Besonders bevorzugt wird ein Feuchtigkeitsgehall von etwa 2 bis 5 %. Ein wesentlich über 5 %, z. B. über etwa 7 % liegender Feuchtigkeitsgehalt pflegt eine unerwünschte Verschmelzung in den I-Iocken zu verursachen. Das Schüttgcwichl der zu walzenden Kaffeeteilchen beträgt vorzugsweise etwa 0,1 bis 1,0 g/cm³. Besonders bevorzugt wird ein SchüHgewicht von etwa 0,2 bis 0,4 g/cnr¹.

Die Flocken können mit einem Durchgang durch einen Zweiwalzenständer hergestellt werden, dessen Walzen einen Durchmesser innerhalb eines weiten Bereichs, z. B. von etwa 5 cm oder weniger bis zu etwa 2 m oder mehr, vorzugsweise von etwa 7,5 bis 76 cm haben und mit Umfangsgeschwindigkeiten von etwa 0,3 bis etwa 91 m/min, vorzugsweise von etwa 3 m bis 76 m/min laufen. Die optimale Ausbeute an gewünschten Flocken wird im aligemeinen erhalten, wenn beide Walzensich mit der gleichen Geschwindigkeit drehen. Wenn der Ölgehalt in der Mischung über etwa 1% liegt, ist das Öl als Schmiermittel oder Gleitmittel wirksam, wodurch die durch einen Unterschied in den Umfangsgeschwindigkeiten zwischen den beiden Walzen verursachte Scherwirkung in den Flocken verringert wird. In diesem Fall kann mit unterschiedlichen Walzengeschwindigkeiten gearbeitet werden. Geschwindigkeitsyerhältnisse über 1,5 : 1 sind ohne Rücksicht auf die Ölmenge unerwünscht. Vorzugsweise liegt das Geschwindigkeitsverhältnis der Walzen im Bereich von etwa 1 : 1 bis 1,4: 1.

Hochpolierte Walzenoberflächen sind vorteilhaft, besonders bei Walzendurchmessern über etwa 15 cm und bei Verwendung von Kaffeemischungen, die weniger als etwa 0,7% Öl enthalten. Die polierten Oberflächen verringern die Reibung zwischen dei Kaffeemischung und den Walzen und verhindern, daß die Walzen überschüssiges Material in den Spalt einziehen, wodurch unerwünscht dicke und/odei dichte Flocken gebildet werden oder Betriebsschwierigkeiten mit dem Walzenmischer entstehen können.

Die Drücke am Walzenspalt können zwischen etwa 4,5 und 535 kg/cm², vorzugsweise zwischen etwa 18 und 286 kg/cm² variieren. Die niedrigeren Drücke genügen für die meisten Zwecke, und der obere Teil des Bereichs ist im allgemeinen erforderlich, wenn kein oder wenig Öl dem Kaffee zugesetzt wird odei wenn der Kaffee sehr dicht ist. Die Flocken können im allgemeinen mit einer Dicke im Bereich von etwa 25 bis 380 μ und einer Dichte im Bereich von etwa 0,8 bis 1,7 g/cm³ hergestellt werden. Dicke und Dichte hängen in erster Linie vom Druck am Walzenspalt und in geringerem Maße vom Ölanteil in dem zu walzenden Material und dessen Schüttgewicht ab.

Die Temperatur der Walzen kann innerhalb eines weiten Bereichs beispielsweise von etwa 16 bis 93°C liegen. Die Temperatur der Walzen beeinflußt jedoch die Farbe der Flocken. Wenn hellere Flocken gewünscht werden, wird die Walzentemperatur vorzugsweise im Bereich von etwa 16 bis 60°C gehalten. Wenn dunklere Flocken gewünscht werden, wird die Walzentemperatur vorzugsweise im Bereich von etwa 54 bis 93°C gehalten. Eine Walzentemperatur über etwa 93°C

wird /.weckmäßig nicht angewendet, da bei höheren Temperaturen eine Schädigung des Kaffecaromus und/ oder eine übermäßige Erweichung des Materials während des Walzens eintreten kann. Flocken mit hohem Ölanteil pflegen ohne Rücksicht auf die Walzenlemperatur dunkel zu sein.

Wenn Flocken hergestellt werden sollen, die eine Dicke im Bereich von etwa 50 bis 250 μ und eine Dichte im Bereich von etwa 1,0 bis 1,5 g/cm³ haben, werden die folgenden Bedingungen für das Walzen besonders bevorzugt, wenn der zu walzende Kaffee oder das zu walzende Kaffce-ÖI-Gemisch den angegebenen Ölgehalt hat:

A. Für Gemische, die 0,1 bis 1,0% Öl enthalten:

Walzenoberfläche
Waizendurchmesser
Walzengeschwindigkeiten
Druck am Walzenspalt
Walzentemperatur

hochpoliert
10 bis 56 cm
6 bis 91 m/min
18 bis 536 kg/cm²
21 bis 66 C

20

B. Für Gemische, die mehr als 1% Öl enthalten:

Walzenoberfläche
Walzendurchmesser
Walzengeschwindigkeit
Druck am Walzenspalt
Walzentemperatur

mäßig poliert
10 bis 56 cm
6 bis 61 m/min
18 bis 286 kg/cm²
18 bis 38 C

trocknen anfallen. Das Schüttgewicht betrug etwa 0,22 g/cm¹, der Feuchtigkeitsgehall etwa 4% und die Teilchengröße lag im Bereich von etwa 0,18 und 0,76 mm Durchmesser. Diese Teilchen wurden in einer Verdichtungsstufe 4 auf ein Schüttgewicht von 0,31 g/cm³ verdichtet, indem sie durch einen Bandmischer geführt wurden. Die so gebildeten Teilchen wurden über die Leitung 23 der Mischstufe 7 zugeführt, wo sie mit Kaffeeöl vermischt werden. Die Vermischung wurde in einem mit 20UpM. betriebenen 7,6-1-Paddclmischer vorgenommen. Das aromatisierende Kaffeeöl, das aus gerösteten Kaffeebohnen ausgepreßt, bei -7¹C gelagert und dann auf eine Temperatur von 21'¹C erwärmt worden war, wurde aus der Leitung 11 zugeführt und in einer solchen Menge zugesetzt, daß das Öl 0,3% des Gemisches aus Kaffee und Öi ausmachte. Nach etwa lminüligcm Mischen hatte sieh ein homogenes Gemisch gebildet. Dieses Gemisch aus Kaffee und Öl wurde im Walzenmischer 15 gewalzt, und zwar wurde es einmal durch einen Lehmann-Walzenmischer geführt, der zwei hochpolierte Walzen von 10 cm Durchmesser und 20 cm Breite aufwies und unter folgenden Bedingungen betrieben wurde:

Die aus der Walzenmischerstation 15 in die Leitung 16 austretenden gewalzten Flocken werden Vorzugsweise der Zerkleinerungsstufe 17 zugeführt, wo die Flocken in ihrer Größe reduziert werden. Hierfür eignet sich z. B. ein Satz von Schüttelsieben, auf denen sich eine Vielzahl kleiner harter Kugeln oder Perlen befindet. Andere übliche Mahl-, Schneid- oder Brech- js vorrichtungen, z. B. Hammermühlen, Fitz-Längsschneider oder Turbozerstäuber können ebenfalls für diesen Zweck verwendet werden. Die Flocken werden dann in 18 vorzugsweise nach Größen klassiert. Die zu kleinen Flocken können in die Mischstufe 7 oder direkt zum Walzenmischer 15 zurückgeführt werden. Flocken, die als zu groß für den gewünschten Zweck angesehen werden, können zur weiteren Zerkleinerung direkt nach 17 zurückgeführt werden. Die Größenklassierung in 18 kann mit Schüttelsieben, z. B. Sieben aus Drahtgewebe oder Paralleldrahtsieben, vorgenommen werden.

Als letzte Stufe des Verfahrens können die auf die richtige Größe gebrachten Instant-Kaffeeflocken entweder über die Leitungen 20 und 20-Λ direkt einer weiteren Verwendung zugefügt oder mit Instant-Kaffeeteilchen aus den Leitungen 3, 3-A, 8 oder S-A, einzeln oder im Gemisch zum gewünschten Instant-Kaffeeflocken enthaltenden Instant-Kaffeeprodukt in der Mischstufe 9 gemischt werden. Dieses abschließende Mischen erfolgt in beliebiger üblicher Weise so, daß die gute Vermischung ohne übermäßig starken Abrieb der Instant-Kaffeeteilchen und/oder -flocken sichergestellt ist Beispielsweise kann hierfür ein Bandmischer, ein Pulverlöscher (powder riffler) oder eine Wirbelschicht für diesen Zweck verwendet werden.

Die Erfindung wird anhand der folgenden Beispiele weiter erläutert.

Beispiel 1

Als Ausgangsmaterial dienten übliche kugelförmige Instant-Kaffeeteilchen, wie sie beim Zerstäubungs-Umfangsgeschwindigkeit
der Vorderwalze
Umfangsgeschwindigkeit
der Hinterwalze
Temperatur der Walzen
Druck am Walzenspalt

12,2 m/min

12,2 m/min

24¹C

28,6 kg/cm²

Aus dem Walzengestell wurden hellfarbige, 0,3% Ol enthaltende Flocken mit einer Dicke von etwa 0,1 mm und eine Dichte von etwa 1,3 g/cm³ abgezogen. Die Flocken wurden auf einem Satz von Schüttelsieben einer Maschenweite von 2 bis 4,7 mm, auf denen sich Glasperlen von 6.2 mm Durchmesser befanden, zerkleinert. Die Flocken wurden dann nach Größen klassiert, indem sie durch Siebe gegeben wurden, die Maschenweiten von 2 mm und 0,59 mm hatten. Flocken, die größer waren als 2 mm, wurden zur weiteren Zerkleinerung zur Zerkleinerungsstufe 17 zurückgeführt, und Flocken, die kleiner waren als 0,59 mm, wurden zum Walzenmischer 15 zurückgeführt. Die verbleibenden Flocken hatten eine Größe von etwa 0,5 bis 2 mm, ein Schüttgewicht von etwa 0,5 g/cm³, eine Dicke von etwa 0,1 mm und eine Dichte von etwa 1,3 g/cm³. Eine weitere Menge der zerstäubungsgetrockneten Instant-Kaffeeteilchen wurde durch Besprühen mit 0,7% des gleichen Kaffeeöls, das zur Herstellung des Kaffeeflocken-Öl-Gemisches verwendet wurde, in der Stufe 10 aromatisiert und das so gebildete Produkt über 3-A mit den über Leitung 20 zugeführten Flocken in der Mischstufe 9 gemischt, indem sie gemeinsam durch einen Riffelschacht (Wirbelschicht) geführt wurden, wobei ein Instant-Kaffeegemisch gebildet wurde, das etwa 60% der öl haltigen Flocken und etwa 40% der üblichen Instant- Kaffeeteilchen enthielt Das Öl machte somit etwa 0,5% der Gesamtmischung aus. Dieses ausgezeichnete Instant-Kaffeegemisch hatte erwünschte Eigenschaften in bezug auf Geschmack, Aroma und Löslichkeit Es war stark aromatisiert, jedoch fließfähig und leicht zu messen. Es hatte eine sehr geringe Schaumbildung, war verhältnismäßig staubfrei und einem gemahlenen Röstkaffee im Aussehen ähnlicher als übliche Instant-Kaffeeprodukte.

Beispiel 2

Üblicher, zerstäubungsgetrockneter Instant-Kaffee wurde in einem Paddelmischer mit Kaffeeöl (92% Kaffee, 8% Öl) gemischt. Das Gemisch wurde gewalzt, > indem es einmal durch ein Zweiwalzengerüst (Farrel-Birmingham-Laboratoriumswalzenmischer 15,2 x 33 cm, Walzendurchmesser 15,2 cm, Walzenbreite 33 cm) gegeben wurde, dessen Vorderwalze eine Umfangsgeschwindigkeit von 7,16 m/min und dessen Hinter- ι ο walze eine Umfangsgeschwindigkeit von 5,95 m/min h^tte. Die Walzentemperatur betrug etwa 21 C und der Druck am Walzenspalt 28,9 kg/cm². Die gebildeten ölhaltigen Flocken waren dunkelfarbig und hatten eine Dicke von etwa 0,15 mm und eine Dichte von etwa 1,2 g/cm³. Die Größe der Teilchen wurde verringert, indem die Flocken durch ein Sieb einer Maschenweite von 1 mm gesiebt wurden. Die erhaltenen Flocken hatten eine durchschnittliche Größe von etwa 1 mm und ein Schüttgewicht von etwa 0,56 g/cm³. 12,5% Flocken wurden mit 48,5% eines zerstäubungsgetrockneten Kaffees und 39% eines gefriergetrockneten Kaffees gemischt. Diese Instant-Kaffeemischung enthielt 1% Kaffeeöl und wies ein Schüttgewicht von etwa 0,35 g/cm³ auf. Sie besaß bei der Bewertung einen ausgezeichneten Geschmack, ein ausgezeichnetes Aroma und hatte sehr gute Löslichkeitseigenschaften.

Die Fließfähigkeit oder Meßbarkeit dieser Mischung wurde nach einem Test bestimmt, der allgemein als »Schüttwinkeltest« bezeichnet wird. Bei diesem Test wird der Meßbarkeitsgrad ermittelt durch Messen des Basisböschungswinkels eines Instant-Kaffeekegels, der gebildet wird, indem 30 g des Kaffees durch einen Trichter auf eine ebene runde Fläche geschüttet wer- ^ den. Der Meßbarkeitsgrad liegt hierbei zwischen 0 und 90°, wobei Grade über 50° ein klebriges, nicht rieselfähiges, schwer zu messendes Gemisch und Grade von 40° oder weniger ein »trockenes« rieselfähiges, sehr leicht meßbares Produkt anzeigen.

Bei dem vorstehend beschriebenen Test hatte der Instant-Kaffee dieses Beispiels einen Meßbarkeitsgrad von 40°.

Zum Vergleich wurde ein Instant-Kaffeeprodukt hergestellt, das keine Flocken enthielt, sonst aber im wesentlichen die gleiche Zusammensetzung wie das Produkt von Beispiel 2 hatte (60% übliche zerstäubungsgetrocknete Instant-Kaffeeteilchen, 39% übliche gefriergetrocknete Instant-Kaffeeteilchen und 1% Kaffeeöl). Dieses Produkt hatte einen Meßbarkeitsgrad von 55°.

Beispiel 3

Ein Kaffee-Extrakt wurde nach zwei verschiedenen Methoden so zerstäubungsgetrocknet, daß ein hellfarbiger Teil (L = 27,7, a =9,1, b=13,8, Hunter-Skala) und ein dunkelfarbiger Teil-(L = 20,7, a = 7,1, b = 8,7, Hunter-Skala) erhalten wurden, die beide ungefähr den gleichen Geschmack und das gleiche Aroma hatten. 80% des dunkelfarbigen Anteils wurden dann mit 20% des hellfarbigen Anteils gemischt und ein Teil dieses Gemisches weiter mit 0,5 % Öl gemischt Diese Mischung wurde mit dem gleichen Walzenmischer und unter den gleichen Bedingungen, wie in Beispiel 2 beschrieben, gewalzt, wobei jedoch beide Walzen die gleiche Geschwindigkeit (3 m/min) hatten. Die gebildeten Flocken waren hellfarbig, hatten eine Dicke von etwa 0,13 mm und eine Dichte von etwa 1,2 g/cm³. Diese Flocken wurden auf eine gewünschte Größe von etwa 0,75 bis 2,5 mm zerkleinert, indem sie nacheinander durch Siebe einer Maschenweite von 4,7 mm, 2,38 mm und 1,68 mm getrieben wurden. Die Flocken wurden mit dem dunkelfarbigen Kaffeegemisch, dem 0,3% Kaffeeöl durch übliches Aufsprühen zugesetzt worden waren, in einem solchen Mengenverhältnis zusammengegeben, daß das Gemisch 40% Flocken und 60% des aromatisierten Gemisches aus dunklem und hellem Kaffee enthielt. Das fertige Gemisch bestand somit aus 39,8% der hellfarbigen Flocken, 59,8% des 80:20-Gemisches aus dunklem und hellem Kaffee und 0,4% Kaffeeöl. Diese Mischung hatte ein Schüttgewicht von etwa 0,35 g/cm³ und ein einzigartiges Aussehen, das gemahlenem Röstkaffee ähnlicher war als üblicher Instant-Kaffee.

In den folgenden Beispielen wurde das Schüttgewicht gemessen, indem 57 g Instant-Kaffee in einen Meßzylinder geschüttet wurden. Der Meßzylinder wurde 5 bis 10 see leicht gerüttelt, bis die Kaffeeprobe nicht mehr zusammensackte, worauf das Volumen der Probe abgelesen wurde. Das Schüttgewicht wurde dann aus dem bekannten Gewicht und Volumen der Probe berechnet.

Der Meßbarkeitsgrad wurde nach der in Beispiel 2 beschriebenen Methode ermittelt.

Die Staubbildung wurde als Prozentsatz der Teilchen ermittelt, die ein Sieb einer Maschenweite von 177 μ passierten. Der Schaum wurde wie folgt gemessen: Heißes Wasser (93°C) wurde in eine Tasse gegossen, die 2,0 g Instant-Kaffee enthielt. 60 Sekunden nach dem Zusatz des Wassers wurde der Schaum in der Tasse betrachtet und mit einer Gruppe von zehn Standardfotos verglichen, die unterschiedliche Schaumgrade zeigten, die nach einer Skala von 1 bis 10 eingestuft waren, wobei der Wert 10,0 im wesentlichen keinen Schaum und ein Wert von 1,0 eine äußerst starke Schaumbildung bedeuten. Der Schaum in der Tasse wurde dann dem Skalenwert der Fotographie zugeordnet, dem er am nächsten kam.

Beispiele 4 bis 9

Flocken mit 0,5% Kaffeeöl; Dicke etwa 0,18mm, Dichte etwa 1,2 g/cm³, Schüttgewicht etwa 0,52 g/cm³, Größe von etwa 0,5 bis 1,8 mm. Übliche zerstäubungsgetrocknete Teilchen: mit 0,5% Kaffeeöl, Schüttgewicht etwa 0,33 g/cm³, Teilchengröße 0,25 bis 0,76 mm.

Beispiel

4 5 6 7 8 9

(Kontrolle)

Gew.-% Flocken 0 20 40 60 80 100

im Produkt

Gew.-% zerstäu- 100 80 60 40 20 0

bungsgetrocknete

Teilchen

im Produkt

Schüttgewicht, 0,33 0,36 0,42 0,48 0,56 0,61

g/cm³ Meßbarkeitsgrad 43,8 43,3 41,9 32,8 32,0 34,6

Schaum 7,5 7,8 8,0 8,0 9,3 9,5

Staub 12,4 9,9 7,4 5,0 2,5 0,0

Beispiele 10 bis 15

Flocken mit 0,5% Kaffeeöl; Beschaffenheit wie in Beispielen 4 bis 9. Übliche zersiäubungsgetrocknete Teilchen: kein Kaffeeölzusatz, Schüugewicht etwa 0.23 g/cm'. Teilchengröße etwa 0,5 bis 0.76 mm.

Beispiel

ίο π ι:

(Kontrolle)

14

15

Gew.-% Flocken 0 20 40 60 80 100 im Produkt

Gew.-% zerstäu- 100 80 60 40 20 0 bungsgetrocknete

Teilchen

im Produkt

Schüttgewicht, 0.23 0.27 0.31 0.37 0.47 0.61

ε/cm³

Meßbarkeitsgrad 39.5 37.0 37.1 35.5 35,2 34.6

Schaum 2,7 4,5 5,5 7.8 8,5 9,5

Staub 0,0 0,0 0,0 0,0 0,0 0,0

Aus den vorstehenden Beispielen ergibt sich, daß die Instant-Kaffeeflocken gemäß der Erfindung vorteil-

haft für die verschiedensten neuartigen Instant-KafTei mischungen verwendet werden können.

Beispiel 16

Dieses Beispiel beschreibt eine weitere Arbeitsweise zur Herstellung von Instant-Kaffeeflocken. Als Ausgangsmaterial wurden durch Zerstäubungstrocknung erhaltene Instant-Kaffeeteilchen verwendet, die ein Schüttgewicht von 0,3 g/cm³ und einen Feuchtigkeitsgehalt von 3,5% hatten. Diese Instant-Kaffeeteilchen wurden mit 0,2% eines aromatisierenden Kaffeeöls in einem mit 20 UpM. arbeitenden Paddelmischei gemischt, bis sich ein homogenes Gemisch gebildel hatte. Das Kaffee-ÖI-Gemisch wurde einmal durch ein Walzengerüst gegeben, das zwei hochpolierte Walzer von 40,6 cm Durchmesser und 61 cm Breite hatte, die sich mi! einer Umfangsgeschwindigkeit von 61 m/mir drehten und eine Temperatur von 77 C hatten. Dei Druck am Walzenspalt betrug 223 kg/cm. Hellfarbige ölhaltige (0,2%) Flocken, die eine Dicke von etwa 76 bis 178 μ und eine Dichte von etwa 1,3 g/cm³ hatten, wurden aus den W lzen abgezogen. Diese Flocker bildeten ein aromatisiertes und fließfähiges Instant-Kaffeeprodukt.

Hierzu 1 Blatt Zeichnuncen

Claims (2)

Patentansprüche:

1. Rieselfähige Instant-Kaffeeflocken mit einer Dichte von 1,0 bis 1,5g/cm³, dadurch gekennzeichnet, daß in üblicher Weise hergestellte Instant-Kaffeeteilchen, denen 0,1 bis 20% Kafieeöl zugesetzt worden ist, zwischen den polierten Walzen eines Walzenmischers zu Flocken einer Dicke von 50-250 μ und einem Querschnittsdurchmesser von 0,5 bis 12,7 mm verdichtet worden sind.

2. Verfahren zum Herstellen der Instant-Kaffeeflocken nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß man die Instant-Kaffeeteilchen, die mit 0,1 bis 20% Kaffeeöl homogen vermischt sind, durch ein Zweiwalzengerüst, dessen Walzen einen Durchmesser von 7,5 bis 76 cm und eine Umfangsgeschwindigkeit von 3 bis 76 m/min haben, bei einem Geschwindigkeitsverhältnis der Walzen im Bereich von 1 : 1 bis 1,4 : 1 und bei einem Druck am Walzenspalt von 18 bis 286 kg/cm² bei einer Temperatur der Walzen von 16 bis 93"C hindurchfühlt.