DE2148863A1

DE2148863A1 - Verfahren zur Gewinnung von Kaffeearoma

Info

Publication number: DE2148863A1
Application number: DE19712148863
Authority: DE
Inventors: Rappeneau Wilfred Lawrence; Clinton William Patrick; Clancy John W
Original assignee: General Foods Corp
Current assignee: General Foods Corp
Priority date: 1970-10-02
Filing date: 1971-09-30
Publication date: 1972-04-06
Also published as: DE2148863C3; DE2148863B2; FR2110182B1; ES395589A1; JPS5519582B1; AU3385771A; GB1304309A; FR2110182A1; AU461248B2; CA979721A

Description

PATENTANWÄLTE

DR.-!NG. VON KREISLER DR.-ING. SCHÖN WALD

DR.-ING. TH. MEYER DR. FUES DIPL.-CHEM. ALEK VON KREISLER DIPL.-CHEM. CAROLA KELLER DR.-ING. KLÖPSCH DIPL.-ING. SELTING

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Köln, den 27.9o1971 Pu/Ax

GENERAL FOODS CORPORATION,

250 North Street, White Plains, New York (U.S.A.).

Verfahren zur Gewinnung von Kaffeearoma.

Die Erfindung "bezieht sich auf die Herstellung eines verbesserten Mittels zur Steigerung und Verbesserung des Geschmacks und Aromas von Kaffee, insbesondere von löslichem Kaffee» Die Erfindung ist speziell auf ein Verfahren zur Bildung von flüchtigen Aromastoffen und ihre Abtrennung vom Kaffeeöl und die anschließende Kondensation der Aromastofffraktionen für die spätere Zugabe zu Extrakten von Röstkaffee sowie" zu Instantkaffeepulver zur Steigerung des Geschmacks und Aromas gerichtete

Löslichem Pulverkaffee oder Instantkaffee fehlt im allgemeinen das Aroma, das frisch gerösteter gemahlener Kaffee aufweist. Im Falle von leslichem Pulverkaffee (getrockneter Wasserextrakt von Röstkaffee) geht das Aroma bei dem Prozeß der Dehydratisierung des Extraktes zum festen Zustand in erheblichem Maße verloren. Dies ist auf die Schwierigkeit zurückzuführen, die Aromastoffe, die im Röstkaffee entstehen und beim Trocknen flüchtig und abgebaut werden, zurückzuhalten oder aufzufangen. Die bisher gemachten Versuche, Aromastoffe des Kaffees einem getrockneten Kaffee-Extrakt zuzusetzen, hatten nur wenig Erfolg,

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weil die Affinität der Aromastoffe zum Pulver äußerst gering und sorgfältige Lagerung und hermetisch dichter Abschluß erforderlich ist, um zu verhindern, daß das Aroma . aus dem mit einem solchen aromatisieren Produkt gefüllten Gefäß entweicht. Bald nach dem Öffnen des Behälters entweichen etwaige verbliebene Aromastoffe schnell, wenn die Teilchen neu verteilt und verbraucht werden.

Eine der Möglichkeiten, Aromastoffe des Kaffees dem Kaffee-Extrakt oder dem durch Dehydratisierung daraus gebildeten Pulver zuzusetzen, ist die Destillation der aus-™ gepreßten Kaffeeöle nach dem sog» Trocken- oder Vakuumdestillationsverfahren (U.S.A₀-Patent 2 947 634). Bei diesem Verfahren werden die ausgepreßten Öle oberhalb von Raumtemperatur der Einwirkung von Unterdrücken ausgesetzt, um die Aromafraktionen zu verflüchtigen und abzutreiben. Diese Fraktionen werden anschließend durch Kondensation aufgefangen, konzentriert und dann Kaffee-Extrakten zugefügt. Auch hier treten ähnliche Geschmacks- und Aromaschwierigkeiten wie bei der Dehydratisierung von Röst-.Kaffee-Extrakten auf, die durch Perkolation von gemahlenem Röstkaffee hergestellt werden. Beispielsweise fehlen dem auf diese Weise hergestellten löslichen Kaffeegeschmacksstoff und -aromastoff in erheblichem Maße die Geschmacks- und Aromanoten, die gemahlener Röstkaffee aufweist. Diese Noten werden gewöhnlich vom Fachmann als ■"holzig" (woody) oder "feine Säure" (green sour) bezeich- ; net und sind für frisch aufgebrühten Kaffee typisch, feh-.len jedoch einem Instantkaffee in erheblichem Maße. Das ■ Problem, soweit es die Herstellung von Instantkaffee be-,trifft, ist somit die Schaffung einer Möglichkeit, diese erwünschten Geschmacks- und Aromanoten zu erzeugen, sie zu isolieren und dem Instantkaffee zur Steigerung seines Geschmacks und Aromas zuzusetzen.

Durch Wasserdampfdestillation von gemahlenem Röstkaffee nach dem Verfahren des USA-Patents 3 132 947 wird ein erwünschter Geschmacks- und Aromastoff für die Steigerung

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des Geschmacks und Aromas von Instantkaffee erhalten. Dieses Verfahren hat jedoch den Nachteil, daß es sehr teuer, zeitraubend und im großtechnischen Maßstab schwierig durchzuführen ist. Ferner sind die bei diesem Verfahren gewonnenen Geschmacks- und Aromanoten nicht spezifisch ^enug für die gewünschte Geschmacks- und Aromasteigerung.

Es besteht somit ein Bedürfnis für ein Verfahren zur Entwicklung oder Ausbildung von "holzigen" und aromatischen Geschmacks- und Aromanoten, wie sie bei gemahlenem Röstkaffee vorhanden sind.

(v/o ody) Es wurde gefunden, daß eine "holzige"/Geschmacksnote und ein Aroma von "feiner Säure" (green sour) erzielt werden können, indem entweder mit Lösungsmitteln extrahierte oder ausgepreßte Kaffeeöle der Wasserdampfdestillation für eine genügende Zeit unterworfen werden, um die flüchtigen Aromastoffe abzutreiben und gleichzeitig die holzigen und aromatischen Geschmacksnoten auszubilden, die bei gemahlenem Röstkaffee vorhanden sind.

Gegenstand der Erfindung ist demgemäß die Herstellung eines Mittels zur Steigerung und Verbesserung des Geschmacks und Aromas von Kaffee nach einem Verfahren, das dadurch gekennzeichnet ist, daß man Kaffeeöl der Wasserdampfdestillation unterwirft und die hierbei gebildeten flüchtigen Aromastoffe als Mittel zur Steigerung von Geschmack und Aroma gewinnt.

Die Destillation wird vorzugsweise wenigstens bei Normaldruck und bei einer Temperatur oberhalb von 21⁰C durchgeführt. Die flüchtigen Aromastoffe können kondensiert und gegebenenfalls konzentriert oder verdünnt werden, bevor sie dem Kaffee oder Kaffee-Extrakt vor dessen üblicher Trocknung, Sprühtrocknung oder Gefriertrocknung zugesetzt werden. Das Verfahren ist auch auf entcoffeinierten gemahlenen Röstkaffee anwendbar. Ein solcher Kaffee kann als Kaffee oder als Kaffee-Extrakt angesehen werden. Falls gewünscht, kann das Kondensat in eßbare Trägerstoffe, z.B.

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Dextrine und Öle, eingearbeitet werden. Die Geschmacks- und Aromaeigenschaften von löslichem Kaffeepulver ähneln im allgemeinen in erheblichem Maße den Geschmackseigenschaften von gemahlenem Röstkaffee, unterscheiden sich jedoch gewöhnlich von den Geschmackseigenschaften von löslichem Kaffee, der durch Zusatz von flüchtigen Kaffeebestandteilen hergestellt wird, die aus ausgepreßten Kaffeeölen nach dem Vakuumdestillationsverfahren, wo offensichtlich der holzige Geschmack und andere Aroma- und Geschmacksnoten nicht genügend ausgebildet werden, gewonnen worden sind. Bevorzugt wird eine Destillationsdauer von 10 Minuten bis 2 Stunden.

' Beim Verfahren gemäß der Erfindung wird als Ausgangsmaterial der flüchtigen Aromastoffe entweder ausgepreßtes Kaffeeöl oder durch Lösungsmittelextraktion gewonnenes Kaffeeöl verwendet. Diese Kaffeeöle enthalten unterschiedliche Mengen von bei niedrigen, mittleren und hohen Temperaturen siedenden Aromaten.

Das ausgepreßte oder das mit einem Lösungsmittel extrahierte Kaffeeöl wird in ein Gefäß gefüllt, das mit einer Heizvorrichtung umgeben ist, worauf Wasserdampf durch das Kaffeeöl geleitet wird. Das Kaffeeöl sollte die Temperatur des Wasserdampfes erreichen. Die Wasserdampfbebandlung dauert im allgemeinen wenigstens 10 Minuten* Diese ™ Zeit ist notwendig, um die erwünschte "holzige" Geschmacksnote auszubilden. Die erhaltenen Dämpfe, die aus Wasserdampf und flüchtigen Kaffeebestandteilen bestehen, werden bei einer Temperatur bis zu 21⁰C, vorzugsweise etwa -18 bis 7⁰C kondensiert. Dies kann mit einem Kühler, der mit einem von kaltem Wasser durchflossenen Mantel versehen ist, und einem Eiswasserbad geschehen. Hierbei wird die bei hohen Temperaturen flüchtige Aromafraktion aufgefangen. Um die im Eiswasserbad nicht kondensierten, bei niedrigen Temperaturen flüchtigen Aromastoffe aufzufangen, kann eine zusätzliche T_rockeneisfalle, in der Temperaturen unter -18, z.B. -84°C angewendet werden, als zweite Kondensatorstufe verwendet werden. Die Dauer der Wasser-

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dampfbehandlung "beträgt gewöhnlich über 10 Minuten, im allgemeinen 20 bis 120 Minuten und vorzugsweise 20 bis 40 Minuten» Die aufgefangenen Kondensate werden dann löslichem Kaffee-Extrakt vor der Trocknung des Extrakts zugesetzt, wodurch eine Steigerung des Geschmacks und Aromas durch gewöhnlich als "holzig" bezeichnete Noten erzielt wirdo

Das Kondensat kann dem Extrakt direkt vor dem Trocknen zugesetzt oder mit einem essbaren Öl, z.B. einem Pflanzenöl oder Kaffeeöl, oder anderen eßbaren Trägerstoffen kombiniert werden und wird dann unmittelbar dem getrockneten löslichen Pulver nach üblichen "Plattierverfahren" oder Überzugsverfahren zugesetzt.

Die Kondensatmenge, die zur Steigerung des Geschmacks und Aromas von löslichem Kaffee verwendet werden kann, ist im allgemeinen nicht entscheidend wichtig und kann 2,2 bis 17|6 ml pro kg löslichen Kaffee betragene Vorzugsweise beträgt die zugesetzte Menge 2,2 bis 11 ml. Besonders bevorzugt wird ein Zusatz von 4,4 bis 6,6 ml pro kg löslichen Kaffee.

Beispiel 1

Etwa 500 kg Rohkaffee wurden in einen Röster des Typs eingefüllt, der im allgemeinen in der Kaffee-Industrie verwendet wird. Der Kaffee wurde etwa 15 Minutenbis zu einer endgültigen Rösttemperatur von 213°C geröstet, wobei etwa 454 kg geröstete Kaffeebohnen erhalten wurden» Etwa 45,4 kg der gerösteten Kaffeebohnen wurden einer üblichen Druckextraktion unterworfen, wobei etwa 2,72 kg (2200 ml) ausgepreßtes Kaffeeöl erhalten wurden« Das ausgepreßte Kaffeeöl wurde in eine vorgewärmte, langgestreckte zylindrische Fraktionierkolonne aus Glas gegeben (76,2 mm Durchmesser, 122 cm Länge), die mit 12,7 mm-Raschigringen aus Glas vollständig gefüllt war. Vor der Einführung des Kaffeeöls wurde die Fraktionierkolonne

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durch Durchleiten von heißem Wasser erhitzt, bis die Wände und der Inhalt der Fraktionierkolonne eine Temperatur von mehr als 82⁰C erreichten» Nach dem Einfüllen des Kaffeeöls in die Kolonne wurde Wasserdampf unter einem Druck von 0,07 bis 0,35 atü unten in die Kolonne eingeführt. Der Druck wurde am Eintritt während der gesamten, etwa 15 Minuten dauernden, durch den Wasserdampf herbeiführten Verflüchtigung der Geschmacks- und Aromastoffe in diesem Bereich gehaltene Während dieser Zeit wurden etwa 9|07 kg Wasserdampf der Kolonne zugeführt« Die gebildeten flüchtigen Stoffe wurden vom oberen Ende der " Kolonne in einen aus einem einzelnen senkrechten Rohr bestehenden Kondensator geführt. Der Kondensator wurde durch Leitungswasser gekühlt, das durch Eisbäder (O⁰C) geführt wurde, wobei sich eine Wassertemperatur von etwa 7⁰C einstellte,. Die flüchtigen Aromastoffe wurden bei einer Temperatur von 4,4 bis 10⁰C und bei im wesentlichen atmosphärischem Druck aufgefangen. Etwa 0,82 kg (820 ml) Kondensat wurden während der Wasserdampfbehandlung aufgefangen.

Der Preßkuchen, der bei der Gewinnung des Kaffeeöls erhalten wurde, wurde dann zu Granulat geformt und mit den 454 kg Röstkaffee vereinigt, worauf eine Extraktion mit ™ Wasser vorgenommen wurde, bei der ein wässriger Kaffee-Extrakt mit einem Feststoffgehalt von etwa 26$ erhalten wurde« Das durch Wasserdampfdestillation aus der Fraktionierkolonne erhaltene Kondensat wurde dann dem wässrigen Extrakt zugemischt und in einem üblichen Sprühtrockner unter Bildung eines trockenen, rieselfähigen Pulvers getrocknet. Dieses Kaffeepulver ergab ein verbessertes Kaffeegetränk, das bei der Prüfung durch eine Gruppe von sachverständigen Kaffeeprüfern eine leichte holzige Geschmacksnote oder die Geschmacksnote von feiner Säure , zeigte.

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Beispiel· 2

Der in Beispiel· 1 beschriebene Versuch wurde wiederhol mit dem Unterschied, daß der Kaffee-Extrakt nach der Zufügung der fiüchtigen Aromastoffe nach dem Verfahren des U.S.Ae-Patents 3 438 784 gefriergetrocknet wurde. Das aus dem gefriergetrockneten Puiver hergeste^te Getränk hatte eine weit stärker ausgeprägte hoizige oder saure Geschmacksnote, die von den meisten Verbrauchern bevorzugt wird. Die Geschmacksnote an den gefriergetrockneten Proben konnte von Nichtsachverständigen sowie von sachverständigen Kaffeeprüfern wahrgenommen werden.

Beispiel· 3

Der in Beispiel· 2 beschriebene Versuch wurde wiederhol mit dem Unterschied, daß ein zusätziicher Kondensator verwendet wurde, um niedrigsiedende fiuchtige Stoffe aufzufangen, die im ersten Kondensator nicht aufgefangen wurden. Ais zusätziicher Kondensator wurde eine Trockeneisfa^e verwendet, die eine Temperatur von etwa -84 C hatte und etwa 0,5 ml· der im ersten Kondensator nicht aufgefangenen niedrigsiedenden fMchtigen Stoffe kondensierte. Durch Zusatz beider Kondensate zu dem zu gefrierenden und der Gefriertrocknung zu unterwerfenden Extrakt wurde ein Endprodukt erhaiten, das außer der hol·zigen Geschmacksnote und der Geschmacksnote von feiner Säure noch andere ^üeschmacksnoten hatte« Einige dieser Geschmacksnoten sind bei gewissen Kaffeetrinkern erwünscht.

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Claims

2H8863 HK/wy Patentansprüche

1. Verfahren zur Gewinnung von Kaffeearoma durch Destillation von Kaffeeöl, dadurch gekennzeichnet, daß man die flüchtigen aromatischen Bestandteile aus dem Kaffeeöl durch Wasserdampfdestillation gewinnt. "

) 2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß man die Wasserdampfdestillation unter Atmosphärendruck vornimmt.

J5. Verfahren nach Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß man die flüchtigen aromatischen Bestandteile bei einer Temperatur bis zu 21° C kondensiert.

4. Verfahren nach Ansprüchen 1 bis J, dadurch gekennzeichnet, daß man die niedrigsiedenden flüchtigen aromatischen Bestandteil bei einer Temperatur von -l8 C kondensiert und sammelt.

* 5. Verfahren nach Ansprüchen 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß man die flüchtigen Bestandteile mit eßbaren Trägerstoffen kombiniert und dann dem Kaffeeextrakt hinzufügt.

6. Verfahren nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß man als eßbaren Trägerstoff ein öl verwendet und die Mischung zu dem getrockneten Kaffee-Extrakt gibt bzw. plattiert.

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