DE2342177A1

DE2342177A1 - Verfahren zur kakaoverarbeitung

Info

Publication number: DE2342177A1
Application number: DE19732342177
Authority: DE
Inventors: Amilcare Dogliotti
Original assignee: Ferrero SpA
Current assignee: Ferrero SpA
Priority date: 1972-12-29
Filing date: 1973-08-21
Publication date: 1974-07-11
Also published as: IT976328B

Description

Verfahren zur Kakaoverarbeitung Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zur Kakaoverarbeitung, wobei unter dem Wort "Kakao" die im Handel üblichen Früchte der Kakaopflanze verstanden werden, die getrocknet und von ihrer Schale befreit sind, so wie sie normalerweise in der Schokoladenindustrie verwendet werden.
Unter der Bezeichnung 'tKakaobruch''l die im folgenden verwendet wird, sollen hier die gebrochenen Kakaobohnen verstanden werden.
Im wesentlichen geht die Erfindung von zwei grundlegenden Überlegungen aus Die erste Überlegung bezieht sich auf Kakaogetränke. Wie allgemein bekannt, ist es - im Gegensatz zum Beispiel des sogenannten "löslichen Kaffees" - in der bisher üblichen Technik nicht gelungen, einen löslichen Kakao zu schaffen, d.h. ein Kakaoprodukt, das in Wasser oder in Milch schnell und vollständig löslich ist, so daß man sofort ein fertiges Kakaogetränk erhält.
Die zweite Überlegung bezieht sich auf die festen, halbfesten oder cremeartigen Nährmittelerzeugnisse auf Kakaobasis, wie beispielsweise die Schokolade in ihren verschiedenen Formen und Größen, oder auch Fein- oder Biskuitbäckereierzeugnisse bzw. Konditoreiwaren, sowie Cremes, Pudding, und dergleichen.
Wie allgemein bekannt ist, war es aufgrund des vorhandenen Kakaos darin nicht möglich, beispielsweise eine "Diätschokolade" oder auch eine "diätetische" Kakaofüllung für Kuchen oder Torten herzustellen.
Die Kakaobohnen weisen im allgemeinen die folgende gewichtsmäßige Zusammensetzung auf: Wasser 4 - 10 % Fette 40 - 54 % stickstoffhaltige Substanzen 11 - 20 ffi Stärke und Zucker 8 - 14 ffi Tannin 6 - 7 1,Kakaobraun?! 2 -6 Zellulose 3 - 6 % Theobromin o,8 - 2,5 ß Coffein 0,05 - Q,4 ffi Asehen 5 4 wobei die Aschen hauptsächlich von Kaliumsalzen herstammen.
Es ist leicht einzusehen, daß die vorgenannte Zusammensetzung eine Wasserlöslichkeit ausschließt (auch nach dem Abpressen des größten Teiles der Kakaobutter, wie es normalerweise in der Praxis geschieht) und in direktem Gegensatz zu den ?!diätetischen Erzeugnissen" steht (hauptsächlich aufgrund des hohen Anteils Salzen, Alkaloiden und Zuckern).
Demzufolge ist es die Aufgabe der Erfindung, es möglich zu machen, den Kakao einem Extraktionsprozess derart zu unterwerfen, daß man zwei Produkte mit besonders hohem praktischen Wert erhält: 1. einen wäßrigen Extrakt oder einen Extrakt in Pulverform, der den größten Teil (wenn nicht die Gesamtheit) aller wasserlöslichen Stoffe enthält, insbesondere die Salze, das Theobromin, das Coffein, sowie einen guten Teil der Duftstoffe und Farbstoffe, und 2. ausgelaugten Kakaobruch, welcher noch den Geschmack und die Farbe des Kakaos aufweist, jedoch fast vollständig von Salzen, Coffein, Theobromin und anderen wasserlöslichen Alkaloiden befreit ist.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß mit einem Verfahren der eingangs genannten Art dadurch gelit , daß man die gebrochenen Kakaobohnen, den sogenannten Kakaobruch, einem Extraktionsvorgang mit Wasser bei einer Temperatur von 70 bis 155 cm zum Erhalt eines wäßrigen Extraktes unterwirft, welcher den größten Teil der wasserlöslichen Substanzen enthält, die ursprünglich im Ausgangskakaobruch enthalten waren, und daß man den wäßrigen Extrakt von dem ausgelaugten Kakaobruch trennt.
Dabei wird dieser Extrakt am besten durch die sofort mögliofle Herstellung eines Getränks durch Auflösung des Extraktes in Wasser, Milch, usw. verdeutlicht, wie auch durch die Verwendung als Aromastoff und/oder Farbstoff für Süßwaren, Backwaren, Sirupe, Füllungen, usw., wobei es möglich ist, aus dem ausgelaugten Kakaobruch wirklich diätetische Erzeugnisse herzustellen, die den Geschmack und das Aroma des Kakaos oder der Schokolade noch haben.
Zweifellos sind diese Ergebnisse sehr überraschend, da Kakaobutter vorhanden ist, die bei etwa 30 C schmelzflüssig wird, und es undenkbar war, daß die Extraktion mit Wasser bei erhöhter Temperatur zu den beiden vorgenannten Erzeugnissen führen würde; man hätte vielmehr erwarten sollen, daß sich ein öliger Brei bilden würde, aus dem man höchstens einen begrenzten Prozentsatz von ungereinigten Fetten, aber kein anderes verwendbares Produkt durch Abkühlung abtrennen kann.
Vorzugsweise wird das erfindungsgemäße Verfahren in kontinuierlichem Ablauf durchgeführt. Bei dieser V>rfahrensweise wird der Kakaobruch in einem Extraktionsbett im Gegenstrom zu einem Wasserstrom bei der genannten Temperatur vorwartsbewegt, worauf man an einem Ende des Extraktionsbettes (während des laufenden Extraktionsprozesses) den waßrigen Extrakt abzieht, wänrend am anderen Ende des Extraktionsbettes (während des laufenden Fxtraktionsprozesses) der feuchte ausgelaugte Kakaobruch entnommen wird, der im wesentlichen keine wasserlöslichen Salze und Alk.aloide mehr aufweist.
Vorzugsweise wird die Extraktion unter Atmosphärenüberdruck bis zu etwa 20 Atü Jorgenommen: zu diesem Zweck ist es von Vorteil, wenn man eine Umgebungsatmosphäre aus einem Inertgas, bei spielsweise Stickstoff, verwendet. Der Kakaobruch hlt vorzugsweise eine Korngröße von etwa 1 mm bis etwa 5 mm. Wenn die Kakaobohnen zu einer Größe zerbröckelt werden, die kleiner ist als 1 mm, so läuft man Gefahr, daß man eine Mischung erhält, die nicht mehr mit dem erfindungsgemäßen Verfahren extrahiert werden kann; andererseits ist bei einer Korngröße von mehr als 5 mm die Extraktionsausbeite wesentlich geringer.
Bei einer bevorzugten Verfahrensform beginnt die Extraktion bei einer hohen Temperatur, vorzugsweise höher als 100 0C, und wird bei abnehmenden Temperaturen unterhalb 1000 C weitergeführt. Anscheinend wird die Ausschwitzung der Fette aus den Zellen des Bruchs gehemmt, wenn man den Kakaobruch einem solchen Wärmestoß aussetzt.
Im folgenden wird nun die Erfindung näher beschrieben, wobei zur näheren Erläuterung eine Zeichnung beigefügt ist. Es zeigen: Fi. 1 eine schematische Darstellung eines bevorzugten Susführungsbeispieles einer Extraktionsanordnung für die Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens, und Fig. 2 einen Querschnitt entlang der Linie DI-II durch die Anordnung aus Fig. 1.
Die aus der Zeichnung ersichtliche Extraktionsanordnung umfaßt eine horizontale langgestreckte Wanne 10, die dichtend mit eier Abdeckung 12 geschlossen ist. In der Wanne sind zwei horizontale Spiralen 14, 16 angeordnet, die ineinandergreifen und sich von einem Ende der Wanne bis zu einer Filterwandung 18 erstrecken, die nahe dem anderen Ende der Wanne angeordnet ist ufld eine Kammer 20 zur Aufnahme des Extraktes begrenzt. D r Extrakt wird aus der Aufnahmekammer 20 über eine Leitung 22 abgezogen und kann einem Sprühtrockner oder einem Lyophilisator bzw. Gefriertrockner zugeführt werden, so daß man einen trockenen Extrakt erhält. In Längsrichtung der Wanne sirl drei Heizmäntel 24, 26, 28 angeordnet. Der Kakaobruch wird der Extraktionsanordnung über eine Zuführeinrichtung 30 zugeführt, die nahe der Filterwandung 18 vorgesehen ist, und wird dann von den Spiralen zum entgegengesetzten Ende gefördert, von welchem der ausgelaugte Bruch über die Leitung 52 abgezogen wird. An diesem Abzugsende wird als Lösungsmittel für die Extraktion warmes Wasser über eine Leitung 34 zugeführt. Durch -lie Zuleitung von Stickstoff über eine Leitung 36 wird die Extraktionsanordnung unter Druck gesetzt. Der Druck des Stickstoffes ist vorteilhafterweise erhöht, nicht nur um die Verdampfung des Extraktes bzw. der Extraktionslösung niedrig zu halten, sondern auch um den feuchten ausgelaugten Kakaobruch über die Leitung 32 abzuführen.
Beispiel Es wird eine Extraktionsanordnung der dargestellten Art verwendet, die eine Länge von etwa 10 m aufweist. - Über die ZuSühreinrichtung 50 werden 200 kg/Std. Kakaobruch mit einer Korngröße von 1 bis 5 mm zugeführt, während über die Leitung 54 550 l/Std. Wasser von 800C zugeleitet wird. Im allgemeinen beträgt das Gewichtsverhältnis zwischen dem Wasser und dem Kakaobruch vorzugsweise 2:1 bis 4:1-; bei einem niedrigeren Verhältnis ist die Ausbeute geringer, trMilrend man bei einem höheren Verhältnis einen unnötig mit Wasser versetzten Extrakt erhält.
Der Druck des Stickstoffes beträgt 20 Atü; die drei Heizmantel 24, 26, 28 übertragend fortschreitend die Temperatur des Wassers, das die Wanne jeweils mit 900C, 100°C und 120°C durch strömt. Die Verweildauer in der SxçraktiGnsanordflung beträgt 3 Stunden. Über die Leitung 22 werden 200 kg/Std. eines wnßrigen Extraktes abgegeben, der dann zu einem Sprühtrockner geleitet wird. Man erhält 5p kg/Std. eines trockenen Extraktes in Pulverform, der in Wasser und Milch löslich ist.
Über die Leitung 52 werden 550 kg/Std. eines feuchten ausgelaugten Kakaobruchs abgezogen, der an der Luft verdampft, und nach dem Trocknen in einem Warmluftstrom von 1050C 170 kg/Std.
des leichtflüssigen ausgelaugten Kakaobruchs mit einem Feuchtigkeitsgehalt von 2%.
Der trockene Extrakt und der ausgelaugte getrocknete Kakaobrucb, die man bei Anwendung des erfindungsgemäßen Verfahrens erhält, weisen jeweils die folgende Zusammensetzung (in Gew.%) auf: Extrakt Kakaobruch Feuchtigkeit 2 - 5 2 - 6 Stärke und Stärkederivate 10 - 16 0 - 5 Polyoxyphenole (der Talmine) 10 - 17 5 - 10 Aschen 8 - 14 1 -3 Fette 1 - 8 58 -Zellulose 0 - 1 5-lösliche Kohlenhydrate 3 - 8 0 - 1 Theobromin und andere Alkaloide 2,5 - 3 0 - 1 Proteine 20 - 50 8 - 18 Anmerkung: Die Tannine wurden durch Ausfällung und gewichtsanalytische Bestimmung mit Cinchoninsulfat nach vorhergehender wäßrig-aze tonische Extraktion bestimmt.

Claims

Patentansprüche

Verfahren zur Kakaoverarbeitung, dadurch g e k e n n -z .e i c h n e t , daß man die gebrochenen Kakaobohnen, den sogenannten Kakaobruch, einem Extraktionsvorgang mit Wasser bei einer Temperatur von 70 bis 155 0C zum Erhalt eines wäßrigen Extraktes unterwirft, welcher den größten Teil der wasserlöslichen Substanzen enthält, die ursprünglich im Ausgangskakaobruch enthalten waren, und daß man den wäßrigen Extrakt von dem ausgelaugten Kakaobruch trennt.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch g e k e n n z e i c h n e t , daß man den Kakaobruch in einem Extraktionsbett im Gegenstrom zu einem Wasserstrom mit der genannten Temperatur vorwärtsbewegt, daß man an einem Ende des Extraktionsbettes während des laufenden Extraktionsprozesses den wäßrigen Extrakt abzieht, und daß man am anderen Ende des Extraktionsbettes während des laufenden Extraktionsprozesses den ausgelaugten feuchten Kakaobruch abzieht, welcher im wesentlichen keine wasserlöslichen Salze und Alkaloide mehr aufweist.
3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch g e k e n n -z e i c h n e t , daß der Extraktionsprozeß bei Atmosphärenüberdruck von bis zu etwa 20 Atü abläuft.
4. Verfahren nach Anspruch 3, dadurch g e k e n n z e i c h n e t , daß der Druck mittels einer Atmosphäre aus Inertgas aufrechterhalten wird.
5. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch g e k e n n z e i c h n e t , daß der Kakaobruch eine Korngröße von etwa 1 mm bis zu etwa 5 mm aufweist.
6. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch g e k e n n z e i c h n e t , daß der Kakaobruch während des Extraktionsprozesses abnehmenden Temperaturen ausgesetzt wird.
7. Verfahren nach den Ansprüchen 2'und 6, dadurch g e k e n n -z e i c h n e t s daß das Extraktionsbett in Richtung seiner Vorwärtsbewegung auf abnehmenden Temperaturwerten gehalten wird.
8. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch g e k e n n z e i c h n e t , daß der wäßrige Extrakt derart entwässert wird, daß man einen wasserlöslichen Extrakt in Pulverform erhält.
9. Verfahren nach einem der vorhergehenden AnsprUche, dadurch g e k e n n z e i c h n e t , daß der feuchte abgezogene Kakaobruch derart getrocknet wird, daß man einen trockenen, nicht verklumpten Rückstand erhält.
10. Wäßriger oder wasserlöslicher pulverförmiger Extrakt, der gemäß dem Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 9 hergestellt wurde.
11. Kakaobruch, der im wesentlichen keine wasserlöslichen Salze oder Alkaloide mehr enthält, und der gemäß dem Verfahren nach.

einem der Ansprüche 1 bis 9 hergestellt wurde.
12. Verwendung des Extraktes nach Anspruch 1o für die Herstellung von Getränken und als Aromastoff und/oder Farbstoff für Nährmittel.
13. Verwendung des Kakaobruchs nach Anspruch 11 für die Herstellung von diätetischen Erzeugnissen auf Kakaobasis.