DE2148863B2 - Verfahren zur Gewinnung von Kaffeearoma - Google Patents

Description

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 gerichtet.

Löslichem Pulverkaffee oder Instantkaffee fehlt im allgemeinen das Aroma, das frisch gerösteter gemahlener Kaffee aufweist. Im Falle von löslichem 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, 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 aromatisierten 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 ausgepreßten Kaffeeöle nach dem sog. Trockenoder Vakuumdestillationsverfahren (US-Patent 29 47 634). 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 Röstkaffee-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) bezeichnet und sind für frisch aufgebrühten Kaffee typisch, fehlen jedoch einem Instantkaffee in erheblichem Maße. Das Problem, soweit es die Herstellung von Instantkaffee betrifft, ist somit die Schaffung einer Möglichkeit, diese erwünschten Geschmacks- und Aromanoten zu erzeugen, sie zu isolieren iu und dem Instantkaffee zur Steigerung seines Geschmacks und Aromas zuzusetzen.

Durch Wasserdampfdestillation von gemahlenem Röstkaffee nach dem Verfahren des US-Patents 3132 947 wird ein erwünschter Geschmacks- und Aromastoff für die Steigerung 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 genug für die gewünschte Geschmacks- und Aromasteigerung. Aus den DE-OS 14 92 731, DE-OS 18 05426 und GB-PS 9 97 619 ist bekannt, gerösteten Kaffee einer Wasserdampfdestillation zu unterwerfen, um die Aromastoffe abzutrennen. Die Zumischung der so gewonnenen Aromastoffe, beispielsweise in Kaffeeöl gelöst, bedarf jedoch besonderer Maßnahmen, da nur bestimmte Fraktionen der Aromastoffe überhaupt geeignet sind, den Geschmack des Kaffees zu verbessern. Offensichtlich muß bei dieser Gewinnung der Aromastoffe durch Wasserdampfdestillation vermieden werden, daß die Aromastoffe mehrfach rekondensieren und damit erneut mit dem gerösteten Kaffee in Kontakt kommen. Es wird deshalb auch in der DE-OS 18 05 426 darauf hingewiesen, daß die Extraktion in einer dünnen Schicht erfolgen muß, um eine Rekondensation zu vermeiden.

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.

Es wurde gefunden, daß eine »holzige« (woody) 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 somit ein Verfahren zur Gewinnung von Kaffeearoma der Geschmacksaromanoten »holzig« und »feiner Säure« durch Destillation von Kaffeeöl, dadurch gekennzeichnet, daß man Kaffeeöl IO bis 120 min einer Wasserdampfdestillation unter Atmosphärendruck unterwirft und die bei einer Temperatur bis zu 21 °C, vorzugsweise —18 bis +7⁰C, kondensierenden flüchtigen aromatischen Bestandteile gewinnt.

Weiterhin betrifft die Erfindung die Verwendung dieses Kaffeearomas zusammen mit eßbaren Trägerstoffen wie öl zum Aromatisieren von Kaffee-Extrakt oder entcoffeiniertcm gemahlenen Röstkaffee.

Die erfindungsgemäße Destillation wird vorzugsweiso 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. Dextrine und Öle, eingearbeitet werden. Die Geschmacks- und Aromaeigenschaften von löslichem Kaffeepulver ähnein 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.

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 Wasserdampfbehandlung 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 η einer Temperatur bis zu 21°C, vorzugsweise etwa —18 bis 7°C 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 Trockeneisfalle, in der Temperaturen unter —18, z. B. —84°C angewendet werden, als zweite Kondensa- 4^r> torstufe verwendet werden. Die Dauer der Wasserdampfbehandlung 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 wird.

Das Kondensat kann dem Extrakt direkt vor dem Trocknen zugesetzt oder mit einem eßbaren öl, z. B. v, einem Pflanzenöl oder Kaffeeöl, oder anderen eßbaren Trägerstoffen kombiniert werden und wird dann unmittelbar dem getrockneten löslichen Pulver nach üblichen »Plattierverfahren'i 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 betragen. Vorzugsweise beträgt die h5 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 Minuten bis zu einer endgültigen RösttemperatUi' 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 durch Durchhielten von heißem Wasser erhitzt, bis die Wände und der Inhalt der Fraktionierkolonne eine Temperatur von mehr als 82°C erreichten. Nach dem Einfüllen des Kaffeeöls in die Kolonne wurde Wasserdampf unter einem Druck von 1,07 bis 1,35 bar unten in die Kolonne eingeführt. Der Druck wurde am Eintritt während der gesamten, etwa 15 Minuten dauernden, durch den Wasserdampf herbeigeführten Verflüchtigung der Geschmacks- und Aromastoffe in diesem Bereich gehalten. 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 (0⁰C) geführt wurde, wobei sich eine Wassertemperatur von etwa 7°C einstellte. Die flüchtigen Aromastoffe wurden bei einer Temperatur von 4,4 bis 10⁰C und bei im wesentlichen atmosphärischen 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.

Beispiel 2

Der in Beispiel 1 beschriebene Versuch wurde wiederholt mit dem Unterschied, daß der Kaffee-Extrakt nach der Zufügung der flüchtigen Aromastoffe nach dem Verfahren des US-Patents 34 38 784 gefriergetrocknet wurde. Das aus dem gefriergetrockneten Pulver hergestellte Getränk hatte eine weit stärker ausgeprägte holzige oder saure Geschmacksnote, die von den meisten Verbrauchern bevorzugt wird. Hie Geschmacksnote an den gefriergetrockneten Proben konnte von Nichtsachverständigen sowie von sachverständigen Kaffeeprüfern wahrgenommen werden.

Beispiel 3

Der in Beispiel 2 beschriebene Versuch wurde wiederholt mit dem Unterschied, daß ein zusätzlicher Kondensator verwendet wurde, um niedrigsiedende flüchtige Stoffe aufzufangen, die im ersten Kondensator nicht aufgefangen wurden. Als zusätzlicher Kondensator wurde eine Trockeneisfalle verwendet, die eine Temperatur von etwa —84°C hatte und etwa 0,5 ml der im ersten Kondensator nicht aufgefangenen niedrigsiedenden flüchtigen Stoffe kondensierte. Durch Zusatz beider Kondensate zu dem zu gefrierenden und der Gefriertrocknung zu unterwerfenden Extrakt wurde ein Endprodukt erhalten, daß außer der holzigen Geschmacksnote und der Geschmacksnote von feiner Säure noch andere Geschmacksnolen hatte. Einige dieser Geschmacksnoten sind bei gewissen Kaffeetrinkern erwünscht.

Claims (2)

Patentansprüche:

1. Verfahren zur Gewinnung von Kaffeearoma der Geschmacks- und Aromanoten »holzig« und »feiner Säure« dur?h Destillation von Kaffeeöl, dadurch gekennzeichnet, daß man Kaffeeöl 10 bis 120 min einer Wasserdampfdestillation unter Atmosphärendruck unterwirft und die bei einer Temperatur bis zu 2! ° C, vorzugsweise — 18 bis + 7⁰C, kondensierenden flüchtigen aromatischen Bestandteile gewinnt.

2. Verwendung des Kaffeearomas nach Anspruch 1 zusammen mit eßbaren Trägerstoffen wie öl zum Aromatisieren von Kaffee-Extrakt oder entcoffeiniertem gemahlenen Röstkaffee.