DE2741524A1

DE2741524A1 - Verfahren und vorrichtung zur herstellung von extrakten aus gemahlenem roestkaffee u.dgl.

Info

Publication number: DE2741524A1
Application number: DE19772741524
Authority: DE
Inventors: Hermanus Anthonius Johan Wouda
Original assignee: D E J INT RESEARCH; Dej International Research Cobv
Current assignee: Sara Lee DE NV
Priority date: 1976-09-18
Filing date: 1977-09-15
Publication date: 1978-03-23
Also published as: CA1099580A; FR2364620A1; NL7710186A; GB1583344A; ZA775551B; DE2741524C2; BE858759A; NL190505C; US4158067A; NL190505B; FR2364620B1

Description

14. S-^tember 1977 31 732 K

D.E.J.International Research Company
Utrecht , Niederlande.

Verfahren und Vorrichtung zur Herstellung von Extrakten aus gemahlenem Röstkaffee u. dgl.

Die Erfindung bezieht sich auf die Herstellung von Extrakten aus gemahlenem Rostkaffee u.dgl. Diese Extrakte können z.B. zur Herstellung von Instant-Pulvern angewendet werden.

Gemäss einem Aspekt der Erfindung werden Extrakte aus gemahlenem Röstkaffee u.dgl. dadurch hergestellt, dass man den gemahlenen Röstkaffee nacheinander (a) einer erschöpfenden Extraktion der löslichen Bestandteile bei einer Temperatur, bei der keine beträchtliche Hydrolyse von festen Kaffeebestandteilen auftritt, unterzieht, welche Extraktion Auslaugung mit einem wässrigen Lösungsmittel umfasst, welche Auslaugung eine Entfernung von mindestens praktisch allen nicht-flüchtigen löslichen festen Bestandteilen zur Folge hat, (b) einer kurzen Erhitzung aussetzt bis zu einer Temperatur, bei der feste Kaffeebestandteile, die bei der unter (a) genannten Temperatur unlöslich sind, in Stoffe umgesetzt werden, die in der Stufe (c) extrahiert werden können, welche Erhitzung praktisch bei Abwesenheit von in der Stufe (c) extrahierten Stoffen erfolgt, und (c) einer erschöpfenden Auslaugung mit Wasser unterzieht bei einer Temperatur, die in demselben Bereich liegt, wie die,

B U y ö 1 2 / 0 8 ü 2

welche für die Stufe (a) angewendet wird.

Die Auslaugung in den Stufen (a) und (c) wird vorzugsweise im Gegenstrom durchgeführt. Unter "Auslaugen im Gegenstrom" versteht man Extraktion in irgendeinem System von Vorrichtungen, in denen Material an dem einen Ende kontinuierlich oder intermittierend zugeführt wird und extrahiertes Material an dem anderen Ende kontinuierlich onder intermittierend abgeführt wird, während ein Lösungsmittel in entgegengesetzter Richtung durch das Material hindurchgefühlt wird. Verfahren und Vorrichtungen zum Auslaugen von Kaffee u.dgl. im Gegenstrom werden z.B. in Perry, "Chemical Engineers Handbook", 5. Auflage (1973), Abschnitt 19, Seiten k 1-1*3, und Sivetz, "Coffee Processing Technology" (1963), Band 1, Seiten 261-320 beschrieben.

Die obengenannte erschöpfende Extraktion fester Bestandteile in der Stufe (a) kann völlig durch Auslaugen mit einem wässrigen Lösungsmittel erfolgen. Diese Extraktion kann jedoch auch durch eine Kombination von Auslaugen mit einem wässrigen Lösungsmittel, wodurch mindestens praktisch alle nichtflüchtigen löslichen Feststoffe entfernt werden, und Strippen mit Dampf zur Entfernung der flüchtigen loslichen Bestandteile. Diese flüchtigen löslichen Bestandteile umfassen flüchtige Aromakomponenten. Das Strippen mit Dampf kann vor oder nach der Auslaugung mit einem wässrigen Lösungsmittel in der Stufe (a) erfolgen und wird im Nachstehenden näher beschrieben.

Als wässriges Lösungsmittel kann in der Stufe (a) entweder Wasser, oder die in der Stufe (c) erhaltene Lösung angewendet werden.

Wenn von "Wasser" die Rede ist, werden gleichfalls die Fälle gemeint, in denen nach bekannten Methoden geringe Mengen anderer Stoffe zugegeben worden sind, z.B. zum Regeln des pH-Wertes.

Die in den Stufen (a) und (c) anzuwendenden Temperaturen liegen zwischen 60° und 120°C, vorzugsweise zwischen 90° und 100°C, während die in der Stufe (b) anzuwendende Temperatur zwischen i!»0 und 200 C, vorzugsweise zwischen 16O° und 190°C liegt.

Die Dauer der Behandlung in der Stufe (b) beträgt vorzugsweise 2-30 Minuten insbesondere 5-10 Minuten. Diese Zeitdauer kann kurzer sein je nachdem die

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Temperatur höher ist. Sehr cute Resultate werden z.B. mit einer Zeitdauer von etwa ^ Minuten bei einer Temperatur von 100 C erreicht. Die für die Stufen (a) und (c) gewählten Temperaturen werden zweckmässigerweise, obwohl es nicht notwendig ist, während der betreffenden Extraktionsbehandlung etwa konstant gehalten. Die für die Stufe (c) gewählte Temperatur ist ebenfalls zweckmässigerweise, etwa der für die Stufe (a) gewählten Temperatur leich, obwohl dies auch nicht notwendig ist.

Die Erfindung wird an Hand der Zeichung näher beschrieben.

Fig. 1 zeigt die Vorzugstemperaturprofile für die unteren und oberen Grenzen, sowie das Temperaturprofil geraäss dem nachstehenden Beispiel I. Die Stufe (a) wird durch die Linie u-v dargestellt, die Stufe (b) durch w-x, d-e Stufe (c) durch y-z. Es ist jedoch nicht die Absicht, dass aus den Linien in Fig. 1 hergeleitet wird, dass eine verhältnismässig niedrige Temperatur in den Stufen (a) und (c) immer mit einer verhältnismässig niedrigen Temperatur in der Stufe {b) verbunden sein soll.

Figur 2 ist eine schematische Wiedergabe der Extraktionsprozesse, in denen drei mögliche Ausführungsformen des erfindungsgemässen Verfahrens mit den Nummern I, II und III dargestellt werden, und in der a = ein erster niedriger Temperaturteii; b = ein hoher Temperaturteil; c = ein zweiter niedriger Temperaturteil; f = frisch gemahlener Kaffee; s = abgearbeiteter Kaffee; w = Wasser und e = Extrakt.

Es wurde gefunden, dass bei den Temperaturen der Stufe (b) Material in dem Kaffee lösbar gemacht wird, aber dass, wenn der Kaffee diesen Temperaturen lange Zeit ausgesetzt wird, bestimmte Reaktionen auftreten, wobei Sedimentbildung auftritt, wodurch die Ausbeute verringert wird. Für jede Temperatur gibt es also zum Erhalten der höchsten Ausbeute eine optimale Behandlungsdauer; für jeden Typ gemahlenen Röstkaffees kann das Optimum durch einfache Versuche bestimmt werden. Bei langer Erhitzung auf hohen Temperaturen treten neben den Reaktionen, die zur Sedimentbildung führen, andere Reaktionen auf, die die Qualität des Endproduktes beeinträchtigen. Wenn die in der hohen Temperaturzone (b) löslich gemachten Stoffe einmal in der niedrigen Temperaturzone (c) extrahiert worden sind, sollen sie daher nicht in die hohe Temperaturzone zurückgeführt werden. Dies ist der Vorteil, der

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gemäss dem Verfahren nach der Erfindung erhalten wird im Vergleich mit den Verfahren gemäss der Schweizer Patentschrift ^rj]G.2Qh (entsprechend der deutschen Patentanmeldung 2.O56.O82 auf den Namen von Haco) und der deutschen Patentanmeldung 1.1»92.Τ''2 (Industrie Werke Karlsruhe), die in Fig. 2 mit IV und V schematisch wiedergegeben worden sind.

Bevor der gemahlene Kaffe der hohen Temperatur der Stufe (b) ausgesetzt wird, sollen praktisch alle Stoffe, die bei dieser Temperatur zu unerwünschten Reaktionen führen können, entfernt werden. Wenn das Verhältnis von Wasser zu Kaffee in der Stufe (a) derart war, dass dies nicht der Fall gewesen ist, können die gemeinten zurückgebliebenen Stoffe gemäss einem anderen Aspekt der Erfindung aus dem in dieser Stufe erhaltenen festen Material mittels Dampf gestrippt werden. Das aromahaltige Dampfkondensat kann während der Weiterbehandlung hier zurück eingegeben werden. Das Strippen von gemahlenem Kaffee mit Dampf ist an sich bekannt und wird z.B. in Pintauro, "Soluble Coffee Manufacturing Processes" (1969), Kapitel U beschrieben.

Auch können andere - bekannte - Methoden angewendet werden um die Gefahr, dass unerwünschte Reaktionen in der Stufe (b) auftreten, auf ein Minimum zu beschranken. Eine solche Methode ist z.B. das Strippen des gemahlenen Kaffees mit Dampf, bevor die Extraktionsstufe (a) durchgeführt wird, worauf das aromahaltige Dampfkondensat während der Weiterbehandlung dem gemäss der Erfindung erhaltenen Extrakt, z.B. zur Herstellung von Instant-Kaffee, zugefügt werden kann.

Wenn das eben beschriebene Strippen angewendet wird, kann das Wasser/Kaffee-Verhältnis während der ersten Extraktion ziemlich gering sind, obwohl dieses Verhältnis aus technischen Gründen nicht unter ein bestimmtes Niveau sinken darf.

Gemäss einer anderen Methode wird ein ziemlich hohes Wasser/Dampf-Verhältnis angewendet und wird der Extrakt mit Dampf gestrippt, worauf der Extrakt durch Eindampfen kondensiert wird und das aromahaltige Dampfkondensat während der Weiterbehandlung zugefügt wird (siehe die Schweizer Patentschrift 353.609).

Eine weitere Methode, nach der ein hohes Verhältnis von Wasser zu Kaffee

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angewendet wird, ohne dass Strippen erforderlich ist, ist die Gefrierkonzentrat-Methode. Diese Methode ist besonders geeignet, wenn der konzentrierte Extrakt weiter einer Gefriertrocknung unterzogen werden muss (siehe die US Patentschrift 3 .^OU.007).

Der in der Stufe (c) erhaltene Extrakt kann gemäss jeder herkömmlichen Methode konzentriet werden, z.B. durch Eindampfen unter vermindertem Druck (siehe z.B. Perry, "Chemical Engineers Handbook", 5. Auflage (1973), Abschnitt 11, Seiten 27-32).

Eine Vorzugsausfiihrungsform der Erfindung wird in Fig. 2 mit 1 schematisch wiedergegeben. Gemäss dieser Ausführungsform wird aus dem gemahlenen, in der Stufe (a) extrahierten Kaffee, die zwischen den Kaffeeteilchen vorhandene Menge "freies Wasser" entfernt oder erheblich vermindert. Die in der Stufe (b) erwünschte Temperatur wird dann dadurch erreicht, dass das Material mit gesättigtem Dampf unter einem geeigneten Druck behandelt wird. Auf das Material kondensierender Dampf wird das Material dann schnell bis zu der erwünschten Temperatur erhitzen. Trotzdem sind andere Erhitzungsmethoden, z.B. mit heissem Gas, mit Mikrowellen u. dgl., nicht ausgeschlossen.

Wenn Dampf benutzt wird, wird Entspannung zur Verdampfung von Wasser (das zuvor wahrend der Erhitzungsphase kondensiert ist) führen, wodurch die Temperatur des Materials schnell sinken wird.

Erwünschtenfalls kann die Entspannung in einem Zyklon erfolgen, wie z.B. in der schon obengenannten Literaturstelle Perry, Abschnitt 20, Seiten 75-120 beschrieben wird.

Es kann bemerkt werden, dass es gemäss der Erfindung besser ist, je nachdem

weniger "freies Wasser" in dem "nassen" Produkt, das in der Stufe (b) behandelt wird, vorhanden ist, weil dieses Wasser den in der Stufe (c) erhaltenen Extraktverdünnen kann.

Eine weitere erfindungsgemässe Ausführungsform wird in Fig. 2 mit II schematisch wiedergegeben. Nach dieser Ausführungsform wird der gemahlene Kaffee vor der Stufe (b) nicht von Wasser befreit und wird die für die Stufe (b) erwünschte Temperatur durch Erhitzung des wässrigen, für die

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ExtraktionsGtufe (a) angewendeten Lösungsmittels erreicht, worauf das Lösungsmittel abgekühlt wird, bevor es als Extraktionsmittel in der Stufe (a) angewendet wird. Der in der Stufe (c) erhaltene Extrakt wird nicht durch die hohe Temperatur ge füll rt.

Eine dritte Ausführungsform gemäss der Erfindung wird in Fig. 2 mit III schematisch wiedergegeben. Diese Ausführungsform ist im Wesen der Ausführungsform I gleich, mit diesem Unterschied, dass der in der Stufe (c) erhaltene extrakt als Extraktionsmittel in der Stufe (a) angewendet wird. Dies bedeutet, dass ein kleiner Teil des Materials, das in dem Extrakt der Stufe (c) gelöst ist, in der Stufe (a) von den Kaffeeteilchen absorbiert werden wird und zu der hohen Temperaturzone (b) rezirkuliert wird. Es wurde jedoch gefunden, dass, solange das gelöste Material in den Teilchen bleibt, die qualitative Beeinträchtigung des Extraktes viel geringer ist als erwartet wird.

Wenn in den Stufen (a) und (c) gesonderte Extrakte erhalten werden (wie nach den Ausführungsformen I und II in Fig. 2), werden sie gewöhnlich kombiniert, gegebenenfalls nachdem sie einer der obenbeschriebenen Behandlungen (Strippen, Konzentration) unterzogen worden sind undin irgendeiner erwünschten Weise weiterbehandelt worden sind(z.B. zu Instant-Pulvern).

In der eben genannten Vorzugsausführungsform gemäss der Erfindung kann von dem Auslaugen im Gegenstrom in geeigneter Weise eine Förderschnecke in einem geneigten Trog angewendet werden, wie in der US Patentschrift 2.713.009 beschrieben. Trotzdem werden andere Ausführungsformen, wie die Anwendung einer Batterie von Extraktionsgefassen (Sivetz, wie oben angezogen), Zentrifugen (Perry, wie oben angezogen) und Druckfilter™ (Perry, wie oben angezogen) nicht ausgeschlossen.

In einem anderen Aspekt bezieht t-ich die Erfindung auf ein Verfahren zum Extrahieren einer Mischung von gemahlenem Röstkaffee und gemahlener gerösteter Zichorie. Die Herstellung von einem gemischten Instant-Pulver aus Kaffee und Zichorie erfolgt immer durch eine gesonderte Herstellung der Extrakte oder der Instant-Pulver mit anschliessender Mischung. Die Extraktion von Zichorie ist jedoch ein verhältnismassig langsamer Prozess infolge der Schleimbildung, die einen grossen Widerstand gegen Flüssigkeitsströmung in dem Bett der zu extrahierenden Zichorieteilchen verursacht. Wenn man jedoch

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gemahlene geröstete Zichorie mit gemahlenem Hostkaffee vermischt, ist der Widerstand gegen die Flüssigkeitsströmung in dem {-«mischten Bett erheblich geringer. Wenn man ein gemischtes Bett jedoch in der für Kaffee üulichen Weise behandelt, wird die Zichorie in d?m zweiten Teil des Extraktionsprozesses Temperaturen ausgesetzt, die beträchlich höher al:

Qualität des erhaltenen Extraktes beeinträchtigt.

Temperaturen ausgesetzt, die beträchlich höher als 100 C sind, was die

Gemäss der Erfindung wird jetzt di.: gemahlene geröstete Zichorie zwischen den Stufen (b) und (c) mit dem Kaffee vermischt. Dies ist t>e ι den Ausführungsformen I und III in Fig. 2 möglich.

Die Erfindung bezieht sich auch auf eine Vorrichtung zur Herstellung von Extrakten aus gemahlenem Höstkaffee u.dgl. welche Vorrichtung aus den folgenden Teilen besteht, die verfahrensgemäss in der genannten Reihenfolge verbunden sind:

a) Organe, die 'ium Extrahieren von gemalenem Röstkaffee eingerichtet sind,

b) Organe, die dazu eingerichtet sind, nassen, gemahlenen Kaffee Temperaturen

ο ο
zwischen ^k0 und 200 C auszusetzen, und

c) Organe, die im Wesen den unter a) beschriebenene Organen gleich sind.

Vorzugsweise umfasst die erfindungsgemässe Vorrichtung die nachstehenden Teile die verfahrensgemäss in der genannten Reihenfolge verbunden sind:

i) ein kontinuierlicher Extraktor des Förderschneckentyps,

II) Organe zum Befördern von nassem gemahlenem Kaffee von dem Teil I nach

dem Teil III),

en

III) ein Druckgefass, das dazu eingerichtet ist, Dampfdruck/von 2-16 at

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(2 χ 10 bis 16 χ 10 N/m ) zu widerstehen,

IV) Organe zum Befördern von nassem gemahlenem Kaffe von dem Teil III) nach dem Teil V), und

V) ein zweiter kontinuierlicher Extraktor des Förderschneckentyps.

Eine mit Erfolg angewendete Vorrichtung wird beispielsweise schematisch in Fig. 3 dargestellt. Der angewendete Extraktortyp ist ein sogenannter "NIRO"-Extraktor, der in der US Patentschrift 2.T13.009 beschrieben wird.

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JS-

Frisch gerösteter und gemahlener Kaffee wird in einen ersten Extraktor 1 bei 2 eingebracht und bei 5 abgeführt. Bei 3 wird ein Lösungsmittel zugeführt. Der Kaffee wird im Gegenstrom extrahiert. Der Extrakt der ersten Stufe, der primäre Extrakt, wird bei h abgeführt. Der primär extrahierte Kaffee fällt durch die Abfuhr 6 und wird über einen Hahn T in eines der Druckgefässe 8 geführt. Die Druckgefässr* 8 sind am Kopf 9 und am Boden 10 mit entfernteren Deckeln versehen. Die Deckel sind doppelwandig, wobei die Innenplatten 11 und 11a zum Durchlassen von Dampf perforiert sind. Die Druckgefässe sind weiter mit doppelwandigen Mänteln lU versehen. Über Hähne 13 können diese Mäntel zur Erhitzung der Gefässe oder zur Aufrechterhaltung einer bestimmten Temperatur der Gefässe unter Dampfdruck gesetzt werden. Das gebildete Kondensat wird über einen Kondensattopf 18 abgeführt. Das Lösen erfolgt durch Einführen von Dampf der erwünschten Temperatur und des erwünschten Druckes in das geschlossene Gefass über einen Hahn 12. Wenn der Kaffee in dem Gefäss während der erwünschten Zeit behandelt worden ist, wird die Dampfzufuhr durch Schliessen des Hahnes 12 eingestellt und wird derDruck in dem Gefäss durch öffnen des Hahnes 15 abgelassen. Der Bodendeckel wird dann entfernt und der hydrolysierte Kaffee strömt über einen Durchgang 19 in einen Fülltrichter 20. Aus diesen Fülltrichter 20 wird der Kaffee über eine drehbare, Abteilungen aufweisende Zufuhrvorrichtung 21 einem zweiten Extraktor 22 zugeführt, der dem ersten Extraktor 1 identisch ist, zugeführt. Bei 23 wird Wasser zugeführt, und der in der zweiten Stufe erhaltene Extrakt der sekundäre Extrakt, wird bei 2U aus dem Extraktor abgeführt. Das abgearbeitete feste Material wird bei 25 aus dem Extraktor entfernt.

Wenn Aroma aus dem primär extrahierten gemahlenen Kaffee gestrippt wird, bevor dieser hydrolysiert wird, wird Dampf mit einer Temperatur von etwa 100 C über den Hahn 12 in das geschlossene Gefäss mit dem gemahlenen Kaffee eingeführt. Der von unten zugeführte Dampf strömt durch die perforierte Platte 11 des Deckels aufwärts durch das Kaffeebett. Der Dampf wird gleichmässig über den Querschnitt des Gefässes verteilt. Der die Kaffeearomabestandteile enthaltende Dampf verlässt das Gefäss an der Oberseite über die perforierte Platte 11a und strömt über den offenen Hahn 16 in einen Wärmeaustauscher 17, in dem der Dampf kondensiert wird.

Die Erfindung wird an Hand folgender Beispiele näher erläutert.

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Beispiel I.

In einem Niro-Extraktor mit "pilot"-Abmessunp;en, wie beschrieben in der US Patentschrift 2.713.009, wurden pro Stunde 10 kg frisch gerösteter und gemahlener Kaffee mit einer mittleren Teilchengrösse von 1,0 mm, kontinuierlich und im Gegenstrom mit 50 kg Wasser mit einer Temperatur von 98°C extrahiert. Pro Stunde wurden h1,2 kg primärer Extrakt mit einem Feststoffeehalt von etwa 6? und 18,8 kg primärer extrahierter Kaffee mit einem Feuchtigkeitsgehalt von etwa 60? erhalten. Die Verweilzeit des gemahlenen Kaffees in dem Extraktor war etwa UO Minuten und des Kaffee-Extraktes etwa 15 Minuten. Die in der ersten Extraktionsstufe erhaltene Ausbeute betrug etwa 25?, berechnet auf das Gewicht des trockenen Rohstoffes. Der primäre Extrakt wurde ohne einen erheblichen Aromaverlust zu einen Feststoffgehalt von etwa gefrierkonzentriert wobei pro Stunde 10 kg konzentrierter Extrakt erhalten wurden.

Der primär extrahierte Kaffee wurde in eines von den zwei benutzten Druckgefässen mit einer Kapazität von etwa 2 kg Produkt eingeführt. Das gefüllte Gefäss wurde geschlossen. Das gefüllte Gefäss wurde einem Dampfdruck von etwa 1,27 x 10 N/m ausgesetzt und der primär extrahierte Kaffee wurde während 5 Minuten auf der zugehörigen Temperatur von 190 C gehalten. Nach 5 Minuten wurde die Dampfzufuhr eingestellt und nach Ablassen des Druckes wurde der Bodendeckel von dem Gefäss entfernt und wurde der behandelte Kaffee in einen Zufuhrtrichter eingebracht. Die Temperatur des Kaffees war dann bis auf etwa 100 C gesunken. Die zwei Gefässe wurden der Reihe nach gefüllt und geleert un die Hydrolyse konnte kontinuierlich durchgeführt werden. Der primär extrahierte und hydrolysierte Kaffee wurde in eine zweite Förderschnecke mit Versuchsabmessungen, die der ersten identisch war, in einer Menge von 18,8 kg pro Stunde eingeführt und im Gegenstrom mit 16,9 kg Wasser pro Stunde extrahiert. Die zweite Extraktion erfolgte bei einer Temperatur von 98°C. Pro Stunde wurden 19,2 kg sekundärer Extrakt mit einem Feststoffgehalt von etwa 12? erhalten. Die in der zweiten Extraktionsstufe erhaltene Ausbeute betrug 23?, berechnet auf das Gewicht des Trockenrohstoffes. Die Verweilzeit der Kaffeeteilchen war etwa ^O Minuten und die des Extraktes etwa U5 Minuten. Der sekundäre Extrakt wurde unter vermindertem Druck zu einem Feststoffgehalt von 60? eingedampft. Pro Stunde wurden 3,8 kg konzentrierter

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sekundärer Extrakt erhalten. Der konzentrierte sekundäre Extrakt wurde mit dem konzentrierten primären Extrakt vermischt, was pro Stunde 13,8 kg Extrakt mit einem Feststoffgehalt von etwa 35% ergab. Die Gesamtausbeute betrug etwa UQ%, berechnet auf das Gewicht des Trockenrohstoffes. Der kombinierte Extrakt wurde eingefroren, gemahlen und gefriertrocknet.

Das trockene Endprodukt wurde von sachverständigen Probieren beurteilt und mit einem frischen, durch Filtern aus demselben Rohstoff hergestellten Absud und mit einigen in herkömmlicher Weise hergestellten Instant-Kaffeearten verglichen. Die Bewertungen zeigten, dass die Qualität des geraäss der Erfindung hergestellten Produktes der des frischen Absudes nahekam und weit besser als die des gemäss der herkömmlichen Methoden hergestellten Instant-Kaffee war.

Beispiel II

In einen Schneckenförderer mit Versuchsabmessungen wurden pro Stunde 6,5 kg frisch gerosteter und gemahlenere Kaffee mit einer mittleren Teilchengrösse von 1,0 mm kontinuierlich und im Gegenstrom mit 11,8 kg Wasser mit einer Temperatur von 98 C extrahiert. Dabei wurde pro Stunde 6,0 kg primären Extrakt mit einem Feststoffgehalt von etwa 27$ und 12,3 kg primär extrahierter Kaffee mit einem Feuchtigkeitsgehalt von etwa 60$ erhalten. Sowohl der Kaffee wie der Extrakt hatten eine Verweilzeit von etwa 60 Minuten. Die in der ersten Extraktionsstufe erhaltene Ausbeute betrug etwa 25$, berechnet auf das Gewicht des Trockenrohstoffes. Der primär extrahierte Kaffee wurde in eines von den zwei benutzten Druckgefässen mit einer Kapazität von etwa 2 kg Produkt eingebracht. Das gefüllte Gefäss wurde geschlossen. Durch den primär extrahierten Kaffee in dem Gefäss wurde Dampf mit einer Temperatur von etwa 100°C hindurchgeführt. Der Dampf wurde an der Unterseite des Gefässes eingeführt und an der Oberseite über ein mit einem Hahn versehenes und mit einem Kühler verbundenes Rohr abgeführt. Der Dampf wurde in dem Kühler kondensiert. Der kondensierte Dampf, der aus dem Kaffee extrahierte Aromabestandteile enthielt, wurde gesammelt. Der Dampf wurde während 10 Minuten mit einer Geschwindigkeit, die zum Sammeln von 1UO cm Aromalosung genügte, durch das Kaffeebett geleitet. Der Hahn in dem Rohr, das das Druckgefäss und den Kühler miteinander verband, wurde sodann geschlossen und das Druckgefäss mit dessen Inhalt wurde unter einen Dampfdruck von 1,27 x 10 N/m gebracht,

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wodurch die Temperatur bis auf 190 C anstieg. Der Kaffee wurde 5 Minuten auf dieser Temperatur gehalten. Sodann wurde nach Ablassen des Druckes der Bodendeckel von dem liefäss entfernt und wurde der behandelte Kaffee in einen Fülltrichter eingebracht. Die Temperatur des Kaffees war dann auf etwa 100 C gesunken. Die zwei Druckgeflsse wurden der Reihe nach gefüllt und geleert und das Strippen des Aromas und die Hydrolyse konnten praktisch kontinuierlich durchgeführt werden. Durchschnittlich wurden pro Stunde etwa 0,5 kg Aroma-Lösung erhalten. Die Aroma-Lösung wurde dem eher erhaltenen primären Extrakt zugegeben, wobei pro Stunde etwa 6,5 kg mit Aroma angereicherter primärer Extrakt mit einem Feststoffgehalt von 25& erhalten wurden. Der primär extrahierte und hydrolysierte Kaffee, der etwa 60$ Feuchtigkeit enthielt, wurde in einen zweiten Schneckenförderer mit Versuchsabmessungen, der dem ersten identisch war, in einer Menge von 12,3 kg/ Stunde gegeben und wurde kontinuierlich und im Gegenstrom mit 11,0 kg Wasser pro Stunde mit einer Temperatur von 98 C extrahiert. Pro Stunde wurden in der zweiten Extraktionsstufe 12,5 kg sekundärer Extrakt mit einem Feststoffgehalt von etwa 12$ erhalten. Die Ausbeute betrug 23i», berechnet auf das Gewicht des Trockenrohfitoffes. Sowohl der gemahlene Kaffee wie der Extrakt hatten eine Verweilzeit von etwa 6o Minuten. Der sekundäre Extrakt wurde unter vermindertem Druck bis zu einem Featstoffgehalt von 60# eingedampft. Pro Stunde wurden 2,5 kg konzentrierter sekundärer Extrakt erhalten.

Der konzentrierte sekundäre Extrakt wurde mit dem mit Aroma angereicherten primären Extrakt vermischt, wobei pro Stunde 9,0 kg kombinierter Extrakt mit einem Feststoffgehalt von etwa 35$ erhalten wurden. Die Gesamtausbeute betrug etwa hQ%, berechnet auf das Gewicht des Trockenrohstoffes. Der Extrakt wurde eingefriert, gemahlen und gefriertrocknet.

Das trockene Produkt wurde von sachverständigen Probieren beurteilt und mit dem nach Beispiel I erhaltenen Produkt und mit einigen nach den herkömmlichen Methoden hergestellten Instant-Kaffeearten verglichen. Die Bewertungen zeigten dass die Qualität des nach diesem Beispiel hergestellten Produktes etwas geringer als die des nach Beispiel I hergestellten Produktes war, aber besser als die Qualität der nach den herkömmlichen Methoden hergestellten Produkte.

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Beispiel III.

Pro stunde wurden in der in Beispiel II beschriebenen Weise 6,5 kg frisch gerosteter und gemahlener Kaffee nit 11,8 kg V/asser extrahiert. Aus dem primär extrahierten Kaffee wurden Kaffeearomabestanteile mit Dampf von etwa 100 C gestrippt, wobei etwa 0,5 kg Aromalösung pro Stunde erhalten wurde.

Nach dem Strippen der Aromabestandteile wurde der Kaffee unter den in Beispiel II beschriebenen Bedindungen hydrolysiert. Die Aromalösung wurde dem primären Extrakt zugegeben, wobei pro Stunde 6,5 kg Extrakt mit einem Feststoffgehalt von etwa 25# erhalten wurde. Pro Stunde wurden 12,3 kg primär extrahierter und hydrolysierter Kaffee mit einem Feuchtigkeitsgehalt von etwa 60# mit 5,0 kg gemahlener gerösteter Zichorie vermischt. Die mittlere Teilprösse der gerösteten Zichorie war 2 mm. Die Mischung wurde in einem Schneckenförderer, der dem für die erste Extraktionsstufe angewendeten Förderer identisch war, kontinuierlich und im Gegenstrom mit 1U,6 kg Wasser pro Stunde mit einer Temperatur von 98 C extrahiert. Pro Stunde wurden 15,1 kg sekundärer Extrakt mit einem Feststoffgehalt von etwa 35/· erhalten. Der sekundäre Extrakt enthielt sowohl Feststoff, der aus dem Kaffee extrahiert worden war, wie Feststoff, der aus der Zichorie extrahiert worden war. Für den Kaffee betrug die Ausbeute in dieser Extraktionsstufe etwa 23?, berechnet auf das Gewicht des Trockenkaffees, und für die Zichorie etwa 76/2, berechnet auf das Gewicht der Trockenzichorie. Die Verweilzeit der Teilchen war etwa Uo Minuten, die des Extraktes etwa 50 Minuten.

Der sekundäre Extrakt wurde unter vermindertem Druck bis zu einem Feststoffgehalt von 60Ü eingedampft. Pro Stunde wurden 8,8 kg konzentrierter Extrakt erhalten. Der konzentrierte sekundäre Extrakt wurde mit dem mit Aroma angereicherten primären Extrakt vermischt, wobei pro Stunde 15,3 kg Extrakt mit einem Feststoffgehalt von U5% erhalten wurden.

Sprühtrocknen des Extraktes lieferte pro Stunde etwa 5,3 kg trockenes Produkt, das zu U5% (3,1 kg/Stunde) aus Komponenten, die aus dem Kaffee extrahiert worden war, bestand und zu 5558 (3,8 kg/Stunde) aus Komponenten, die aus der Zichorie extrahiert worden waren. Die Gesamtausbeuten betrugen etwa UQ%, berechnet auf das Gewicht des Trockenkaffees und etwa 76% _t berechnet auf

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das Gewicht der Trockenzichorie. Das getrocknete fischprodukt wurde von sachverständigen Probieren beurteilt und mit verschiedenen Instant-Produkten, die gleichfalls aus 55$ Zichoriekomponenten und h^% Kaffeekomponenten bestanden und nach herkömmlichen Methoden hergestellt wurden, verglichen. Die Bewertungen zeigten, dass die Qualität des nach diesem Beispiel hergestellten Produktes weit besser als die der nach den herkömmlichen Methoden hergestellten Produkte war.

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Claims

A ii S ? P U E C H E H,

1. Verfahren zur Herstellung von Extrakten aus gemahlenem röstkaffee u.dgl., dadurch gekennzeichnet, dass man den gemahlenen Röstkaffee nacheinander (a) einer erschöpfenden Extraktion der löslichen Bestandteile bei einer Temperatur, bei der keine beträchtliche Hydrolyse von festen Kaffeebestandteilen auftritt, unterzieht, welche Extraktion mit einem wässrigen Lösungsmittel umfasst, welche Auslaugung eine Entfernung von mindestens praktisch allen nicht-flüchtigen löslichen festen Bestandteilen zur Folge hat, (b) einer kurzen Erhitzung aussetzt bis zu einer Temperatur, bei der feste Kaffo&estandteile, die bei der unter (a) genannten Temperatur unlöslich sind, in Stoffe umgesetzt werden, die in der Stufe (c) extrahiert werden können, welche Erhitzung praktisch bei Abwesenheit von in der Stufe (c) extrahierten Stoffen erfolgt, und (c) einer erschöpfenden Aus laugung mit wasser unterzieht bei einer Temperatur, die in demselben Bereich liegt, wie die, welche für die Stufe (a) angewendet wird.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Auslaugen in den Stufen (a) und (c) im Gegenstrom durchgeführt wird.

3. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass in der Stufe (a) der gemahlene Röstkaffee nit Dampf gestrippt wird, bevor er mit einem wässrigen Lösungsmittel ausgelaugt wird.

h. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass in der Stufe (a) nach dem Auslaugen mit einem wässrigen Lösungsmittel mit anschliessender Abtrennung des festen Materials des Extraktes, das feuchte feste Material mit Wasserdampf gestrippt wird.

5. Verfahren nach den Ansprüchen ^-h., dadurch gekennzeichnet, dass als wässriges Lösungsmittel in der Stufe (a) Wasser angewendet wird.

6. Verfahren nach den Ansprüchen 1-U, dadurch gekennzeichnet, dass als wässriges Lösungsmittel in der Stufe (a) die in der Stufe (c) erhaltene lösung angewendet wird.

ORIGINAL INSPECTED

7. Verfahren nach den Ansprüchen 1-6, dadurch gekennzeichnet, dass die Temperatur in den Stufen (a) und (c) zwischen 6θ und 120 C liegt, während die Temperatur in der Stufe (b) zwischen lUO und 200 C liegt und die Behandlungsdauer in der Stufe (b) zwischen 2 und 30 Minuten liegt.

8. Verfahren nach Anspruch 7» dadurch gekennzeichnet, dass die Temperaturen in den Stufen (a) und (c) zwischen 90 und 100 C liegen, während die Temperatur in der Stufe (b) zwischen i6ü und 190 C liegt und die Behandlungsdauer in der Stufe (b) zwischen 5 und 10 Minuten liegt.

9· Verfahren nach den Ansprüchen 1-8, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen den Stufen (b) und (c) gemahle Röstzichorie mit dem gemahlenen Rostkaffee vermischt wird.

10. Vorrichtung zur Herstellung von Extrakten aus gemahlenem Röstkaffee u.dgl., gekennzeichnet durch die nachstehenden Teile, die verfahrensgemäss in der genannten Reihenfolge verbunden sind:

a) Organe, die zum Auslaugen von gemahlenem Röstkaffee eingerichtet sind,

b) Organe, die dazu eingerichtet sind, nassen, gemahlenen Kaffee

Temperaturen zwischen 1Uo und 200 C auszusetzen, und

c) Organe, die im Wesen der unter a) beschriebenen Organen gleich sind.

11. Vorrichtung nach Anspruch 10, gekennzeichnet durch solche Organe, dass das Auslaugen in den Stufen (a) und (c) im Gegenstrom durchgeführt werden kann.

12. Vorrichtung nach Anspruch 11, gekennzeichent durch die nachstehenden Teile, die verfahrensgemäss in der genannten Reihenfolge verbunden sind:

I) ein kontinuierlicher Extraktor des Förderschneckentyps,

II) Organe zum Befördern von nassem gemahlenem Kaffee von dem Teil I) nach dem Teil III),

III) ein Druckgefäss, das dazu eingerichtet ist, Dampfdrücken von 2-16 at (2 χ 10 bis 16 χ 10 N/m ) zu widerstehen,

IV) Organe zum Befördern von nassen gemahlenem Kaffe von dem Teil III nach dem Teil V), und

_νλ . ' . 8U9.812/0842

ν; em zweiter kontinuierlicher Extraktor des Förderschneckentype.