DE2005293C3

DE2005293C3 - Verfahren zur Entcoffeinierung von Rohkaffee

Info

Publication number: DE2005293C3
Application number: DE19702005293
Authority: DE
Inventors: Kurt Dr.Rer.Nat. 4200 Oberhausen Zosel
Original assignee: Studiengesellschaft Kohle gGmbH
Current assignee: Studiengesellschaft Kohle gGmbH
Priority date: 1970-02-05
Filing date: 1970-02-05
Publication date: 1974-01-10
Also published as: BR7100703D0; TR17029A; DE2005293A1

Description

res
ist

ist langwierig. Man dampft unter Druck, ent- ',,, ,.., ^ ν 11 r ι „-ι.

, · ι ι ο' ,· ., . , 160 atm eefuhrl. Das Kohlendioxvd perlt

spannt wieder und muß diesen Vorganu viel- '«»·>»■■ b<-■"* . - 1

, 111 u· 1 c- j 4S durch das Wasser, wobei es sich mit Wasser hcl;nlt,

mais wiederholen, bis nur noch Spuren des *^D """:" ^uai ", '. , ..... . . .

, ·., 1 · 1 r, 1 11 j streicht dann durch den Kaffee, wobei es zunächst

Losunusmutels in der Bohne vorhanden sind. . ._ .. . ... ,. _v _1T , , „ , ...

α ι ΐ· η ι ι ι ι· ι £ U. einen 1 ei semes Wassers an die Kaffeebohnen aw.ml

Anschließend werden dann die noch feuchten , . , , . , .. . „ ,, . , ..... ,^₁ .-, ,

Bohnen entweder im Vacuum oder bei höherer ^lind ™^h glc.ch/.c.t.g nul Coffein bcladt. Das jel/t Temperatur mil Warmluft uetrocknet. -™»¹ ™* Wasser als auch nut Coffcn bcladene ¹ " 50 Kohlendioxyd tritt bei I. wieder aus dem Druck-Es wurde nun gefunden, daß man dem Rohkaffee behälter /f aus und wird über den Wärmcaustaudas Coffein quantitativ entziehen kann, indem man ■ scher/· in den Druckbehälter G geleitet, eintretend ihn mit feuchtem Kohlendio.xyd im überkritischen bei //. Der schlanke obere Teil dieses Druckbehäl-Zusiand behandelt. Unter dem Ausdruck »übcrkrili- tcrs (7 ist mit Aktivkohle K beschickt und wird durch scher Zustand« soll err-ndurigsgemäß verstanden wer- 55 einen Wassermantel auf etwa 25° C geheizt. Im Warden, daß das Kohleridhxyd eine Temperatur oberhalb meaustauschcr /·' wird der bcladene überkritische Kohder kritischen Temperatur und gleichzeitig einen Druck lendioxyd-Stroni von etwa 70 auf etwa 25° C abge-(iberlialb des kritischen Druckes des Kohlendioxyds kühlt. Dabei tritt Verflüssigung des Kohlendioxyds ein. hat. Die Beobachtung, daß man Coffein dem feuch- Kohlendioxid im überkritischen Zustand belädt ten Rohkaffee relativ leicht entziehen kann, und zwar 60 sich bei 70° C mit Wasser, und zwar mit einer Menge, durch Aufnahme in eine überkritische Gasphase, war die um ein Vielfaches größer ist als die Menge, die nicht zu erwarten, und zwar aus folgendem Grund: sich auf Grund des Dampfdruckes des Wassers als Die Patentschrift 41 362 des Amtes für P.rlindungs- Partialdruck im überkritischen, also gasförmigen Koh- und Patentwesen in Ost-Berlin sowie die entsprc- lendioxyd befinden sollte. Bei der Verflüssigung des cliende britische Patentschrift 1057 911 haben Ver- 65 Kohlendioxyds im Wärmeaustauscher scheidet sich fahren zur Trennung von SloffgemWehen mittels gleichzeitig flüssiges Wasser ab, da sich Wasser in Gasen im überkritischen Zustand zum Inhalt. In den flüssigem Kohlendioxyd bei 25° C kaum löst.
Beispielen 61 und 62 ist dort gezeigt, daß sich Stoffe, In den Druckabscheider G tritt also ein Strom von

wenig verflüssigtem Wasser, viel \erllüs>iglcm Kohlendioxid und darin gelöstem Coffein ein. Kohlendioxyd und Wasser passieren die Aktivkohle während das (Vffein quantitativ auf der Kohle zurückgehalten wird. Das llüssiyc Kohlendioxyd und Wasser Irin hei 5 /. wieder aus dem Druckbehälter (! aus und wird über das Ventil Af. die Umlaufpumpe/V und-den V. armeauMauscher /■' wieder in den Druckbehälter A zurückgeführt. Ventil O ist während des Cot' Entzugs geschlossen.

Nach Beendigung des Coffeinentzug* wird das Ventil Λ7 geschlossen wahrend Ventil O geölfnei wird. Is Irin nun nur Hüssiges Kohlcndioxyd hei /' aus dem Druckbehälter (i aus. Gleichzeitig wird das noch im. Druck behälter A befindliche Wasser C" über das Yen-'υ R abgezogen. Jetzt tritt hei /) trockenes, überkritisches Kohlendioxyd in den Druckbehälter A ein. tind es Ivlüdl .sich mit dem Wasser, das der Rohkaffee während des Colfeinenlzugs aufgenommen hai. Dieses Wasser sammelt sich am Boden des Druckbehälter (7 und kann über das Ventil S abgezogen werden.

Nach Beendigung der Trocknung wird das Kohlendioxyd über Ventil 7' abgezogen und der jeizt röstfertige. colTeinfreic Rohkaffee durch den Flansch pneumatisch entleert._;

l.s wird im Druckbehälter A zweckmäßig bei einer Temperatur von etwa 40 bis 80ⁿ C und einem Druck von 120 bis 180 atm gearbeitet.

Die llnlcoffeinierung dauert 5 bis 15 Stunden, die anschließende Trocknung 2 bis 5 Stunden. Der gctarnte Prozeß verläuft bei der höheren Temperatur und dem höheren Druck schneller.

Hs ist nicht erforderlich, das ("offein durch Adsorption an Aktivkohle aus ücm umlaufenden Kohlendioxyd-Strom zu entfernen. Man kann es auch durch Intspannung des umlaufenden Kohlendioxyds auf einen Druck unterhalb des kritischen Druckes des Kohlendioxyds abtrennen, eine grundsätzliche Methode der Abtrennung, die auch in den oben angeführten Patentschriften beansprucht wird. Dann ist aber eine Rekomprimierung des Kohlendioxids durch einen Kompressor erforderlich Im beschriebenen Durchführungsbeispiel braucht man dagegen nur flüssiges Kohlendioxyd und etwas Wasser mittels einer Kolben- oder Zahnradpumpe im Kreislauf zu halten.

Tine Kntcolfeinicrung von aufgeschlossenem Rohkaffee mittels flüssigem Kohlendioxyd, also bei einer Temperatur unterhalb der kritischen Temperatur des Kohlendioxyds und unter dem entsprechenden Druck ist unzweckmäßig, da dann der Bohne nicht nur das ColTein. sondern erhebliche Mengen anderer Stolle gleichzeitig entzogen werden, die für die Aromahildung bei der Röstung des Kaffees erforderlich sind.

Bei dem erlindungsgemüßen Verfahren wird der Bohne dagegen fast ausschließlich das Coffein entzogen. Der Restgehall des Rohkaffees an Coffein kann so auf unter 0,01 "Ό gebracht werden.

Das neue Verfahren gestaltet, Rohkaffee in einem Arbeitsgang in coffeinfreien, röslferligen Kaffeeüberzuführen.

Claims

1 2 die in Wasser »elösl oder in einer wäßrigen Emulsion Patentanspruch: vorliegen, nur"sehr schwer in einem Gas im über kritischen Zustand aufnehmen lassen. Vorfahren zur Entcoücinierunu von Rohkaffee Γ.-lTcin, in Wasser gelöst laßt sich dagegen relativ mit »asföi-miKni heißen. Kohlendioxvd, scaehe- 5 leicht in gasförmigem Kohlendioxvd im uherkru,-nenfalls in Geuenwart umi Dampf, dadurch sehen Zustand aufnehmen. Dies ist möglicherweise u e kenn ζ e i c h net. daß man dem Kaffee das darauf zurückzuführen, daß Konlendio.xyd nicht mcrl Codein durch Behandlung mit feuchtem Kohlen- ueuenüber einer wäßrigen Coffe.nlosung ist, eine Bedioxyd in überkritischem" Zustand, insbesondere dinuimg. die in den obigen Patentschriften in Anbei einer Temperatur .on 40 bis 803 C unter einem ίο sprach 6 bzw. 15 gefordert und beansprucht wird Druck von KlO bis 180 Atmosphären entzieht. In der USA.-Patentschrifl 1 640 64S wird cn Ver fahren zur Enlcoffeinierung beschrieben. Hierbei wird durch eine Schicht von mit einer alkalisch reagieren- Jon !lüssiükeil vorbehandeltem Kaffee ein auf 15o Ms 15 175" C erhitztes Gas (Kohlendioxvd, Dampf, SiiA- Bol.nenKaffee wird nicht von allen Menschen und stoff. Wasserstoff oder ein anderes relativ inertes (, ,-) zu jeder Zeil uleich mit vertrauen, und zwar u.a. allein oder in Mischung mit einem der anderen ui:.er weizen seines Gehaltes an Coffein." Aimosphärendmck geleitet, cas Gasgemisch ansein;e- Es wurden daher bereits vor ueraumer Zeit Ver- »end kondensiert, separiert und nach Aufheizen ..·,·. fahren ausuearbeitei. um dem Kaffee das Coffein fast 20 neut durch den Kaffee geleitet. Das durch den Ka!-,.-e ganz zu entziehen. Das Coffein muß der Rohbohnc .streichende Gas sättigt sich bei den relativ hohen I ■·.-eni/ouen werden, da die uerösicte Bohne nicht den perauiren mil kleinsten Mengen an gasformigem '. ;-Eingriff des CofTeinenlzuus ohne Aromaverlusi ver- fein und verdampfbaren animalischen Stollen, ^n träm. " jeweiligen Partialdrucken entsprechend. Auf ,Iv-J Das heute weitaus gebräuchlichste Enlcoffeinie- 25 Weise" kann man gemäß der USA.-Palcntsd: n rungsverfahren geht in drei Phasen vorsieh: J 64(■ 648 /u einem Restgehalt an Coffein im Κ,,Μ,ν von 0,35 "0 kommen.

1. Aufschließen. Die Kaffeebohnen werden mit ge- Geaensiand der Erfindung ist ein Verfahren r spannlem Wasserdampf bei erhöhter Tempera- l-'niailTcinicrunu von Rohkaffee mit gasförmigem . \- tur aufgeschlossen bis der Wassergehalt etwa _{3o ßen)} Kohlendioxyd, ccucbcnenfalls in Gegenwart η 15 bis 30" ü beträgt. Dabei quellen die Bohnen ßampf, Jas dadurch "gekennzeichnet ist, daß 1.. .n ^{slark auf}- dem KalTce das Coifein"durch Behandlung mit fc.:.. -.-

2. Extraktion. Die aufgeschlossenen Bohnen wer- lern Kohlendioxvd in überkritischem Zustand,JnsV-den unter sländigenrmechanischem Rühren mil sondere bei einer Temperatur von 40 bis 80° C ui. :τ einem flüssigen "Lösungsmittel behandelt. Als 35 einem Druck von 120 bis 180 Atmosphären cnlzieh-Lösungsmitiel werden unter anderem empfohlen: Das neue Entcoffeinierungsverfahren sei an ei··, ·_Μ Bcnzoi, Essigester, lsopropanol, Chloroform, Di- Durehfülmingsbcispicl erläutert, siehe hierzu Abi 1 und Trichlorethylen. Im Druckbehälter A befindet sich auf einer SvI-

..... t μ 1 4 . r- ,1 · .1 j nlalle der Rohkaffee B und am Boden Wasser

3. Abdampfen. Nachdem das Coffein weitgehend _ PJ _r,_r„.._lu,^_hnr „,;„, _Hlin._{h pin(},_n w_;,«,.,-m_:n_:
entzogen