DE2152793B2

DE2152793B2 - Verfahren zur Herstellung eines gefriergetrockneten Kaffee-Extrakt-Pulvers mit einem Schüttgewicht von 200 bis 250 g/l und der Farbe von gemahlenem Kaffee

Info

Publication number: DE2152793B2
Application number: DE19712152793
Authority: DE
Inventors: K-D Koch; H Risse; K F Sylla
Original assignee: Hag AG
Current assignee: Hag AG
Priority date: 1971-10-22
Filing date: 1971-10-22
Publication date: 1974-08-01
Also published as: FR2156559B3; CH543237A; DE2152793C3; FR2156559A1; BE787573A; GB1396734A; DE2152793A1; IT963803B; SE377267B; NL7211128A

Description

Gefriergetrocknete Kaffee-Extrakt-Pulver sollen im allgemeinen ein Schüttgewicht von 200 bis 250 g/l aufweisen. Hierzu muß man von wäßrigen Extrakten mit einer Konzentration von 210 bis 230 g/l ausgehen. Aus Gründen der Energieersparnis ist es aber wünschens- 3« wert, mit konzentrierteren wäßrigen Extrakten zu arbeiten, das sind wäßrige Extrakte mit einer Konzentration von mindestens 300 g/l. Wenn man derartige wäßrige Extrakte in üblicher Weise durch langsames Einfrieren und Gefriertrocknen zu Pulvern verarbeitet, so weisen diese Pulver ein Schüttgewicht über 250 g/l auf. Man muß also, um das gewünschte Schüttgewicht des Pulvers von 200 bis 250 g/l zu erzielen, vor oder während des Einfrierens Gas in den wäßrigen Extrakt einmischen. Es ist bekannt, als Gas zum Einmischen in den wäßrigen Extrakt Luft, Stickstoff oder Kohlendioxid zu verwenden. Durch das Einmischen von Gas erreicht man zwar das erwünschte Schüttgewicht des Pulvers von 200 bis 250 g/l, jedoch ist das gefriergetrocknete Pulver erheblich heller als das Ausgangsgut gefärbt. Die helle Farbe des gefriergetrockneten Pulvers ist unerwünscht.

Aus den Unterlagen des belgischen Patents 740 928 ist die Herstellung von Kaffee-Extrakt-Pulvern mit der Farbe des Ausgangsgutes aus konzentrierten wäßrigen Extrakten bekannt, wobei man in einer ersten Einfrierstufe unter Gaszusatz entweder ganz oder nur bis zu einem Eiwfriergrad von weniger als 50% einfriert, danach mehrere Minuten bei einer Temperatur oberhalb des eutektischen Gefrierpunktes hält, bevor man vollständig einfriert und das eingefrorene Gut trocknet. Dieses Verfahren hat den Nachteil, daß man zweistufig arbeiten und eine Zeitlang bei einer bestimmten Temperatur halten muß, sowie zusätzliche Auftauenergie benötigt, sofern man in der ersten Einfrierstufe vollständig einfriert.

Aus der OE-PS 266 561 ist die Herstellung von gefriergetrocknetem Kaffee-Extrakt-Pulver mit einem spezifischen Gewicht von etwa 0,2 bis 0,3 g/cm³ bekannt. Man kann hierbei ausgehen von einem Ausgangsgut mit einem Feststoffgehalt von 25 bis 60 %. Das Ausgangsgut wird auf 0⁰C abgekühlt und dann mit Inerteas vermischt. Als Inertgas sind genannt CO2 und Nj, Das verschäumte Ausgangsgut wird eingefroren und gefriergetrocknet. Das erhaltene Produkt soll ein trockenes Pulver mit einem spezifischen Gewicht von etwa 0,2 bis 0,3 g/cm³ sein. Das Produkt ist aber zu hell gefärbt.

Gegenstand der Erfindung ist ein Verfahren zur Herstellung eines gefriergetrockneten Kaffee-Extrakt-Pulvers mit einem Schüttgewicht von 200 bis 250 g/| und der Farbe von gemahlenem Kaffee aus einem wäßrigen Extrakt von Kaffee mit einer Konzentration von min destens 300 g/l durch Einfrieren unter vorhergehendem oder gleichzeitigem Verschäumen mit Inertgas und anschließendem Gefriertrocknen, das dadurch gekennzeichnet ist, daß man als Inertgas Distickstoffmonoxid. Argon und/oder halogeniertes Fluorkohlenwasserstoff-Treibgas verwendet.

Bevorzugt verwendet man als halogeniertes Fluorkohlenwasserstoff-Treibgas Difluormonochlormethan oder Trifluormonobrommethan.

Durch das erfindungsgemäße Verfahren erhält man ein Kaffee-Extrakt-Pulver, dessen Farbe der Farbe von gemahlenem Kaffee entspricht. Dies zeigen die folgenden Versuche:

lOOkg/Std. wäßriger Kaffee-Extrakt, welcher 40 ¹A ι Trockensubstanz enthält und eine Temperatur zwischen 3 und 8⁰C aufweist, wird mittels einer Pumpe einer Begasungseinrichtung zugeführt, in welche er kontinuierlich mit einem Inertgas versetzt wird. In einem der Begasungseinrichtung nachgeschalteten, kontinuierlichen Mischer wird das Gas unter einem Druck von 3 bis 5 ata in dem Kaffee-Extrakt fein verteilt. Beim Austritt aus dem Mischer entspannt sich das Gas, wobei sich ein Schaum bildet. Dieser wird kontinuierlich in 120 Minuten auf - 45°C abgekühlt. Der eingefrorene Schaum wird zerkleinert und klassiert. Die Teilchen einer Korngröße von 0,5 bis 2,5 mm werden in üblicher Weise gefriergetrocknet, wobei man ein Kaffee-Extrakt-Pulver mit einem Schüttgewicht von etwa 230 g/l erhält. Verwendet man als Inertgas Stickstoff oder Kohlendioxid, so erhält man ein heller gefärbtes Kaffee-Extrakt-Pulver als wenn man Distickstoffmonoxid als Inertgas verwendet.

Gegenüber dem aus den Unterlagen des belgischen Patents 740 928 bekannten Verfahren hat das Verfahren nach der Erfindung den Vorteil, daß das Einfrieren in einem Zuge durchgeführt werden kann.

Die Konzentration der eingesetzten wäßrigen Kaffee-Extrakte beträgt vorzugsweise 350 bis 450 g/l, kann jedoch auch 500 g/l betragen. Die Temperatur der eingesetzten Extrakte beträgt z. B. + 20 bis - 4° C.

Pas Einfrieren des wäßrigen Kaffee-Extraktes erfolgt vorzugsweise in einer Zeit von 0,5 bis 2 Stunden für einen Temperaturabfall von + 5 auf — 40⁰C. Der Wärmeentzug beträgt bevorzugt 2 cal/g.Min.

Man kann das einzufrierende Gut zunächst mit Distickstoffmonoxid, Argon und/oder Difluormonochlormethan verschäumen und anschließend vollständig einfrieren, man kann aber auch das Verschäumen gleichzeitig mit dem Beginn des Einfrierens vornehmen. Das Einfrieren kann kontinuierlich, beispielsweise auf dem Band oder der Walze, oder diskontinuierlich, beispielsweise in Plattengefrierapparaten oder Schalen, durchgeführt werden.

Das vollständig eingefrorene Gut wird, falls erforderlich, zerkleinert und klassiert. Vorzugsweise verwendet man die Fraktion einer Teilchengröße von 0,5 bis 2,5 mm für die Gefriertrocknung, während man das grobe Korn in die Zerkleinerung zurückführt und das

Feinkorn unter 0,5 mm wieder schmilzt und mit neuem wäßrigen Extrakt vereinigt.

Für die Durchführung des Verfahrens nach der Erfindung kann man übliche Einfriervorrichtungen verwenden.

So kann man beispielsweise wäßrigen Kaffee-Extrakt mittels einer Pumpe oder durch Gefälle kontinuierlich einer Begasungsdüse oder einem Begasungsventil zuführen, in welchem der Extrakt mit Distickstoffmonoxid. Argon und/oder Difluormonochlormethan im m vorgesehenen Verhältnis versetzt wird. In dem sich anschließenden Durchlaufmischer wird das zugegebene Gas unter Druck in dem wäßrigen Extrakt fein verteilt. Das Gemisch verläßt unter Entspannung den Mischer und wird dann vollständig eingefroren. Daran schließen sich dann die Zerkleinerung, Klassierung und Trocknung im gefrorenen Zustande an.

Andererseits kann man den wäßrigen Kaffee-Extrakt in einen kontinuierlich arbeitenden Kratz-Kühler zusammen mit dem Inertgas eingeben. Beim Durchlauf durch den Kratz-Kühler unter Druck wird das Inertgas in den wäßrigen Extrakt eingemischt, der gleichzeitig partiell verfestigt wird. Das Gemisch verläßt unter Entspannung die Vorrichtung und wird dann vollständig eingefroren und weiter aufgearbeitet. as

Eine dritte Verfahrensweise besteht darin, daß man das Inertgas unter Druck in den wäßrigen Extrakt eingibt und gegebenenfalls unter Kühlung so lange rührt, bis sich ein homogener Schaum gebildet hat. Der homogene Schaum wird dann vollständig eingefroren und weiter aufgearbeitet,

Beispiel

100 kg/h wäßriger Kaffee-Extrakt, welcher 40% Trockensubstanz enthält und eine Temperatur von 8⁰C aufweist, wird mittels einer Pumpe einer Begasungseinrichiung zugeführt, in welcher er kontinuierlich mit Distickstoffmonoxid versetzt wird. In einem der Begasungseinrichtung nachgeschalteten kontinuierlichen Mischer wird das Gas unter einem Druck von 5 Atmosphären in dem Kaffee-Extrakt feinverteilt. Beim Austritt aus dem Mischer entspannt sich das Gas, so daß sich ein homogener Kaffee-Extraktschaum bildet. Dieser wird in 120 Minuten von + 8 auf - 45°C kontinuierlich abgekühlt, so daß er vollständig eingefroren ist Der eingefrorene Schaum wird zerkleinert und klassiert. Dabei fallen etwa 70 % Eisgranuiat der Korngröße 0,5 bis 2,5 mm an. Diese Teilchen werden für die in üblicher Form durchgeführte Gefriertrocknung verwendet. Die Fraktion unter 0,5 mm wird nach vorsichtigem Schmelzen dem wäßrigen Kaffee-Extrakt zugeführt und wie dieser verarbeitet. Man erhält etwa 28 kg/h eines trockenen Kaffee-Extrakt-Granulats mit einem Schüttgewicht von 230 g/l.

Claims

Patentansprüche:

1. Verfahren zur Herstellung eines gefriergetrockneten Kaffee-Extrakt-Pulvers mit einem Schüttgewicht von 200 bis 250 g/l und der Farbe von gemahlenem Kaffee aus einem wäßrigen Extrakt von Kaffee mit einer Konzentration von mindestens 300 g/l durch Einfrieren unter vorhergehendem oder gleichzeitigem Verschäumen mit Inertgas und anschließendem Gefriertrocknen, dadurch gekennzeichnet, daß man als Inertgas Distickstoffmonoxid. Argon und/oder halogenieries Fluorkohlenwasserstoff-Treibgas verwendet.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß man als halogenieren Fluorkohlenwasserstoff Difluormonochlormethan verwendet.

3. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß man als Ausgangsgut wäßrige Extrakte pflanzlicher Produkte mit einer Konzentration ao von 350 bis 450 g/l verwendet.