DE2055030C3

DE2055030C3 - Verfahren zur Herstellung eines Kakaoextrakts

Info

Publication number: DE2055030C3
Application number: DE19702055030
Authority: DE
Inventors: Hans Guenter Dipl.-Chem. 3450 Holzminden Moeller
Original assignee: Dragoco Gerberding & Co 3450 Holzminden GmbH
Current assignee: Dragoco Gerberding & Co 3450 Holzminden GmbH
Priority date: 1970-11-09
Filing date: 1970-11-09
Publication date: 1978-06-22
Also published as: DE2055030B2; DE2055030A1

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung eines Kakaoextrakts durch Extraktion von Kakaopulver bzw. Preßkuchen mit organischen Lösungsmitteln, wobei das zu extrahierende Pulver zunächst erschöpfend und mit einem fettlösenden unpolaren Lösungsmittel extrahiert wird.

Die geröstete Kakaobohne gehört bekanntlich zu den beliebtesten Geschmacksprinzipien, weshalb sie bereits seit längerer Zeit zu den verschiedensten Konsumgütern, z. B. Schokoladen- und Kakaogetränken, verarbeitet wird. Die beliebten Geschmackskörper entstehen erst nach dem Röstprozeß. Die Kakaobohne enthält bis zu 60% Kakaobutter, eiweißhaltige Verbindungen und Kohlehydrate. Der hohe Anteil an Kakaobutter ist bei der Schokoladen- und Toffeeherstellung erwünscht, nicht jedoch beim Versuch, die reinen Geschmacksprinzipien zu isolieren, da dann, bedingt durch den niedrigen Schmelzpunkt der Kakaobutter, stets ein gewisser Anteil an Kakaobutter in den Extrakt gelangt, der zur Geschmacksgebung praktisch nicht beiträgt. Bei der Verarbeitung der Kakaoextrakte in wäßrigen und/oder alkoholischen Lösungen stört sogar dieser Fettanteil ganz erheblich, da sich die organischen Substanzen mit dem Fett aufrahmen oder aber durch Klumpenbildung schlecht verarbeiten lassen.

Zur Herstellung von Kakaoextrakten stehen zwei verschiedene Ausgangsmaterialien zur Verfugung. Erstens die Kakaobohne und zweitens die Kakaoschale. Die Kakaoschale enthält wesentlich weniger Aromastoffe, allerdings auch weniger Kakaobutter. Der Extrakt aus Kakaoschalen ist weniger aromatisch und technisch umständlich herzustellen. Wie bekannt, wird aus der Kakaobohne das Fett durch Abpressen entfernt. Der zurückbleibende Preßkuchen wird vermählen und dient als Ausgangsmaterial für die Schokoladenindustrie. Da dieser Preßkuchen bzw. das daraus hergestellte Kakaopulver bereits teilentfettet ist, scheint es sinnvoll, von diesen Zwischenprodukten auszugehen.

Trotzdem wird vielfach der weitaus weniger wirtschaftliche Weg beschritten, von ganzen Kakaobohnen auszugehen. So ist es z.B. aus der GB-PS 7 51 121 bekannt, ungeröstete Bohnen vor dem Entfetten mit Wasser zu extrahieren und den vom Lösungsmittel befreiten Extrakt nachträglich zu rösten. Ein Teil der Kakaobutter, die den wertvollsten Bestandteil der Kakaobohne darstellt, geht dabei in den Extrakt mit ein und führt bei dessen Weiterverarbeitung zu den angegebenen Nachteilen. Außerdem ist kaum vorstellbar, daß beiai Rösten eines aus ungerösteten Bohnen hergestellten Extrakts die gleichen Aromastoffe anfallen wie beim Extrahieren der Aromastoffe aus S gerösteten Bühnen. Erschwerend ist ferner, daß für die Weiterverarbeitung der mit Wasser extrahierten Kakaobohnen ein zeit- und kostenaufwendiger Trocknungsprozeß unvermeidlich ist
In der GB-PS 5 62 123 wird ein Extraktionsverfahren beschrieben, bei dem geröstete und geschälte Kakaobohnen vor dem Entfetten bei 100 bis 180⁰C mit Wasser extrahiert werden, wobei durch Druckanwendung dafür gesorgt wird, daß z. B. Stärke und Hemicellulofen hydrolysiert werden und in den Extrakt gelangen.

■S Aufgrund des Vorliegens derartiger Ballaststoffe, die eine vergleichsweise hohe Ausbeute vortäuschen, muß der gewonnene Extrakt offensichtlich als Fehlaroma eingestuft werden, nicht zuletzt deshalb, weil echte Aromastoffe der gerösteten Kakaobohnen wegen ihrer besseren Löslichkeit in Fett und Fettlösungsmitteln als in Wasser zweifellos vom Fett zurückgehalten werden und nicht in den Wasserextrakt gelangen. Außerdem müssen auch bei diesem bekannten Verfahren die mit Wasser behandelten Bohnen vor ihrer Weiterverarbeitung langwierigen Trockenoperationen unterworfen werden.

Es ist auch bereits bekannt, z. B. aus Röstkaffee vor der Entfettungsextraktion die sensorisch wertvollen Kaffeinhaltsstoffe durch ein Gemisch aus Wasser und Aceton zu entziehen. Weiter ist es bekannt, aus einem so gebildeten Extrakt nachträglich durch Wasserzugabe die Wachs-, öl- und Fettanteile ganz oder teilweise abzuscheiden und vom Aromaextrakt zu trennen.

Es sind außerdem verschiedene Verfahren bekannt, bei welchen vor der Extraktion die sensorisch wertvollen Bestandteile mit flüchtigen organischen Lösungsmitteln, z. B. Äthanol, Kohlenwasserstoffen, Chlorkohlenwasserstoffen oder Aceton entzogen werden. Dabei entsteht ein Aromaextrakt

Unter Berücksichtigung dieser Gegebenheiten war daher zu erwarten, daß bei der Extraktion mit fettlösenden organischen Lösungsmitteln zum Zwecke der Entfettung gleichzeitig auch die wertvollen Aromastoffe in Lösung gehen.

Aufgabe der Erfindung ist es, ein in einfacher und wirtschaftlicher Weise durchzuführendes Verfahren anzugeben, das die Herstellung eines fettfreien, für jeden Verwendungszweck bei voller Erhaltung des Aromas geeigneten Kakaoextrakts ermöglicht

Der Erfindung liegt die Erkenntnis zugrunde, daß die angegebene Aufgabe lösbar ist durch Entfetten von Kakaopulver oder Preßkuchen mit unpolaren organischen Lösungsmitteln und Extraktion des erhaltenen Rückstands mit einem Gemisch aus polaren organischen Lösungsmitteln und Wasser, wobei sich überraschenderweise zeigte, daß bei der Entfettung kein Entzug von Aromastoffen erfolgt und diese fettfrei und in hohen Ausbeuten mit dem wäßrigen Lösungsmittelgemisch gewonnen werden.

Das zwei Extraktionsstufen aufweisende Verfahren ist erfindungsgemäß dadurch gekennzeichnet, daß die aromagebenden Bestandteile anschließend an die entfettende erste Extraktion mit einem Gemisch eines polaren organischen Lösungsmittels mit Wasser aus dem Rückstand der ersten Extraktion herausgelöst werden, die Lösung filtriert und das Lösungsmittel teilweise oder ganz abdestilliert wird.
Technisch ist beim erfindungsgemäßen Verfahren zu

beachten, daß eine schnelle Sedimentation des Kakaopulvers im Lösungsmittel erreicht wird, um einen langwierigen Filtrationsprozeß zu umgehen. Daher werden zur Fettextraktion vorzugsweise geradkettige und verzweigte Kohlenwasserstoffe mit einer Kohlenstoffzahl von Q - Cis oder Gemische von beiden, z. B. Petroläther, und niedrig siedende halogenierte Kohlenwasserstoffe, wie Methylenchlorid, Chloroform, Tetrachlorkohlenstoff, Trichloräthylen und die bekannten Frigene verwendet Der Siedepunkt der halogenierten Kohlenwasserstoffe liegt zweckmäßig unterhalb 60° C.

Nach dieser entfettenden Extraktion wird das Pulver getrocknet und erfindungsgemäß mit einem Gemisch aus einem polaren, organischen Lösungsmittel, wie niedrig siedenden Alkoholen, insbesondere Methanol und Äthanol, oder Essigester und Wasser, z. B. wäßrigem 40-80 gewichtsprozentigem Methanol oder Äthanol, insbesondere 50-65 gewichisprozentigen: Methanol oder Äthanol, in an sich bekannter Weise extrahiert Der Siedepunkt des polaren organischen Lösungsmittels liegt vorzugsweise unter 100° C.

Diese zweite Extraktion ergibt einen Aromaextrakt, von welchem das Extraktionslösungsmittel ganz oder teilweise abgezogen werden kann. Das verbleibende Aroma kann zur Aromatisierung von Lebensmitteln, und zwar direkt oder in Form einer Lösung in Wasser, Alkohol, Fett, Fett/Wasseremulsionen u.dgl. oder aufgezogen auf feste Trägerstoffe verwendet werden.

Der Vorteil der Verwendung eines Lösungsmittelgemisches mit Wasser gegenüber einem reinen Lösungsmittel liegt erfindungsgemäß darin, daß durch das Wasser eine gewisse Quellung des Pulvers erreicht wird, was sich vorteilhaft auf die Sedimentation und damit auf die Extraktion auswirkt Ferner wird bei der Extraktion mit wäßrigen organischen Lösungsmitteln ein größerer Anteil an Kakaobitterstoffen extrahiert als bei der Extraktion mit reinen organischen Lösungsmitteln.

Nach Abdestillieren des Lösungsmittels verbleibt mit 10-20% Ausbeute ein Extrakt, der die vollaromatischen Eigenschaften des Kakaos aufweist, fettfrei ist und in

ίο jedes Lösungsmittel eingearbeitet werden kann.

Die Menge an Lösungsmittel bzw. an wäßrigem Gemisch für die erste und zweite Extraktion ist durch wenige Vorversuche leicht zu bestimmen. Sie hängt bei der ersten Extraktion vom verbliebenen Fettanteil bzw. von gewünschten Grad der Entfettung ab, während bei der zweiten Extraktion vor allem der gewünschte Grad des Aromaentzuges bzw. die gewünschte Konzentration an Aroma im Extrakt berücksichtigt werden kann. Wie erwähnt, wird die Extraktion grundsätzlich in an sich bekannter Weise durchgeführt Ein Aufkonzentrieren des Aromaextraktes oder gar die Herstellung des lösungsmittelfreien Aromas soll zweckmäßig unter schonenden Bedingungen erfolgen. Je nach dem gewünschten Verwendungszweck kann vorteilhaft das Lösungsmittel mit einem mehr oder weniger großen Vakuum abgezogen werden.

Das Verfahren kann chargenweise durchgeführt werden, wie dies auf dem Fachgebiet der Extraktion bekannt ist and daher keiner weiteren Erläuterung bedarf.

Claims

Patentansprüche:

1. Verfahren zur Herstellung eines Kakaoextrakts durch Extraktion von Kakaopulver bzw. Preßkuchen mit organischen Lösungsmitteln, wobei das zu extrahierende Pulver zunächst erschöpfend mit einem fettlösenden unpolaren Lösungsmittel extrahiert wird, dadurch gekennzeichnet, daß anschließend mit einem Gemisch eines polaren organischen Lösungsmittel mit Wasser die aromagebenden Bestandteile aus dem Rückstand der ersten Extraktion herausgelöst werden, die Lösung filtriert und das Lösungsmittel teilweise oder ganz abdestilliert wird.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß als Lösungsmittelgemisch 40 bis 80 gew.-°/oiges Methanol oder Äthanol verwendet wird.