DE2826466A1 - Verfahren zur behandlung eines waessrigen extrakts eines pflanzlichen stoffs zwecks verringerung des gehalts an kaffein und/oder chlorogensaeure - Google Patents
Verfahren zur behandlung eines waessrigen extrakts eines pflanzlichen stoffs zwecks verringerung des gehalts an kaffein und/oder chlorogensaeureInfo
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Description
PATENTANWALT DR. RICHARD KNEISSU
Widenmayerstr. 46 I D. J
D-8000 MÜNCHEN Tel. 089/295125
S 672
SOCIETE DES PRODUITS NESTLE S.A.
Vevey/Schweiz
Verfahren zur Behandlung eines wäßrigen Extrakts eines pflanzlichen Stoffs zwecks Verringerung des Gehalts an
Kaffein und/oder Chlorogensäure
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Die Erfindung bezieht sich auf die Behandlung von pflanzlichen Stoffen, um deren Gehalt an gewissen unerwünschten
Stoffen, insbesondere Kaffein und Chlorogensäure, zu verringern.
Man ist seit langem auf der Suche nach einem industriellen Verfahren zur Entkaffeinisierung von pflanzlichen Stoffen,
insbesondere von Kaffee, bei welchem keine organischen Lösungsmittel verwendet werden müssen. Bei den gegenwärtig
in der Industrie verwendeten Techniken zur Entkaffeinisierung werden organische Lösungsmittel verwendet, wie z.B.
Trichloräthylen, Methylenchlorid, Chloroform usw. Dabei wird das Kaffein dadurch entfernt, daß man den pflanzlichen
Stoff selbst oder einen davon erhaltenen Extrakt mit diesen Lösungsmitteln extrahiert, die, nachdem sie mit Kaffein
beladen worden sind, abgetrennt werden müssen.
Diese Extraktionstechniken mit Lösungsmitteln besitzen viele Nachteile. Die Lösungsmittelchargen, die bei der Behandlung
und bei der Rückführung bewältigt werden müssen, sind beträchtlich. Da diese Lösungsmittel flüchtig und giftig
sind, ist es nötig, teure Sicherheitsmaßnahmen zu ergreifen und sie sorgfältig vom Getränk zu entfernen. Darüber
hinaus sind sie nicht selektiv und lösen eine gewisse Anzahl von im Getränk erwünschten Bestandteilen auf, so daß
es oftmals nötig ist, sie zu isolieren und sie nach der Entkaffeinisierung dem Produkt wieder zuzugeben.
Um diese Nachteile zu beseitigen, wurden verschiedene Anstrengungen
unternommen, die Entkaffeinisierung durch andere Maßnahmen zu bewerkstelligen.
Beispielsweise ist in der FR-PS 698 118 die Verwendung von
Aktivkohle oder von Kieselsäure zur Entfernung von Kaffein
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und anderer unerwünschter Bestandteile eines wäßrigen Extrakts beschrieben. Jedoch werden dabei auch andere interlösliche
essante'Bestandteile des Kaffees adsorbiert, und außerdem hat sich die schwierige Regenerierung des Adsorptionsmittels als nicht industrialisierbar erwiesen.
essante'Bestandteile des Kaffees adsorbiert, und außerdem hat sich die schwierige Regenerierung des Adsorptionsmittels als nicht industrialisierbar erwiesen.
Gemäß der US-PS 3 108 876 kann eine Kaffeeflüssigkeit durch Verwendung von Ionenaustauschharzen entkaffeinisiert werden.
Der Nachteil dieses Verfahrens liegt in der gleichzeitigen Adsorption anderer interessanter Bestandteile, in der
Entmineralisierung und in der Absenkung des pH der Flüssigkeit. Diese muß später neutralisiert werden, um den pH wieder
auf einen annehmbaren Wert anzuheben. Außerdem müssen wieder Mineralstoffe zugegeben werden.
Die FR-PS 2 297 004 betrifft ein Verfahren zur Entkaffeinisierung eines wäßrigen Extrakts eines pflanzlichen Stoffs
durch Adsorption an neutralen Polymerharzen. Dieses Verfahren besitzt den Nachteil, daß neben Kaffein auch andere interessante
lösliche Bestandteile adsorbiert werden, deren Rückgewinnung eine wäßrig-alkalische Behandlung und eine
anschließende Waschung des Harzes nötig macht.
Bei einem anderen Verfahren, das in der FR-PS 2 231 407 beschrieben
ist, wird eine von einem wäßrigen Medium abzutrennende Substanz, wie z.B. Kaffein, auf einem makromolekularen
Stoff, der sich in flüssigem Zustand befindet, fixiert, worauf dann das gebildete Aggregat durch Ultrafiltration
auf einer semipermeablen Membrane abgetrennt wird. Dieses Verfahren hat jedoch keinerlei industrielle Anwendung erlangt.
Die vorliegende Erfindung betrifft nunmehr ein Verfahren zur Behandlung eines wäßrigen Extrakts eines pflanzlichen
Stoffs, das industriell anwendbar ist, kein Lösungsmittel . benötigt, einfach durehführbar ist und nicht die Nachteile
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der bekannten Techniken besitzt.
In der folgenden Beschreibung bezieht sich der Ausdruck "wäßriger Extrakt eines pflanzlichen Stoffs" auf alle
pflanzlichen Stoffe, welche Kaffein enthalten, wie z.B.
Kaffee, Tee, Cola, Mate, Guarana usw.
Es wird bevorzugt, einen wäßrigen Extrakt von Tee oder von grünem oder geröstetem Kaffee und insbesondere von geröstetem
und gemahlenem Kaffee zu behandeln.
Der Ausdruck "Entsäuerung" bezieht sich speziell auf die Entfernung von Chlorogensäure.
Der Ausdruck "Behandlung" bezieht sich auf die Entkaffeinisierung
und die gleichzeitige Entsäuerung oder bloß auf die Entsäuerung, beispielsweise im Falle von Kaffee, oder
aber bloß auf die Entkaffeinisierung, beispielsweise im Falle von Tee, der keine Chlorogensäure enthält.
Das Verfahren ist dadurch gekennzeichnet, daß man den wäßrigen Extrakt mit einem zerteilten festen holzartigen Adsorptionsmittel
pflanzlichen Ursprungs bei einer Temperatur zwischen 0 und 100°C in solcher Weise in Berührung bringt, daß
das Kaffein und die Chlorogensäure adsorbiert werden.
Das verwendete Adsorptionsmittel besitzt ein starkes spezifisches Adsorptionsvermögen für Kaffein und Chlorogensäure.
Durch die Behandlung werden keine wesentlichen Mengen anderer in den Extrakten enthaltener löslicher Bestandteile
entfernt. Dies bedeutet einen unerwarteten und entscheidenden Vorteil des erfindungsgemäßen Verfahrens. In der Tat
ist die Chlorogensäure teilweise für die Acidität von beispielsweise Kaffee-Extrakten verantwortlich. Die Magenacidität,
welche durch diese Säure hervorgerufen wird, wird
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von bestimmten Verbrauchergruppen nicht geschätzt. Man hat deshalb seit langem danach gesucht, dieses Getränk weniger
sauer zu machen. Das erfindungsgemäße Verfahren erlaubt bei seiner Anwendung die Durchführung der Entkaffeinisierung
und die gleichzeitige Beseitigung von Chlorogensäure in verschiedenen Graden, wodurch eine bemerkenswerte Variierbarkeit
erzielt wird, um den Geschmack und das Aroma des Getränks verschiedenen Geschmäckern anzupassen. Man
kann auf diese Weise verschiedene Entkaffeinisierungsgrade bis zu 97 % und eine Entfernung von Chlorogensäure von etwa
60 % erreichen.
Es wurde gefunden, daß beim erfindungsgemäßen Verfahren
das mit Kaffein und Chlorogensäure beladene Adsorptionsmittel leicht regeneriert werden kann. Eine einfache Auslaugung
mit heißem Wasser gestattet die Eluierung des überwiegenden Teils des adsorbierten Kaffeins und eines Teils
der adsorbierten Chlorogensäure, so daß das Adsorptionsmittel in einem neuen Zyklus verwendet werden kann. Diese
Regenerierung kann viele Male durchgeführt werden, ohne daß eine wesentliche Verringerung des Adsorptionsvermögens eintritt.
Darüber hinaus wurde festgestellt, daß es nicht nötig ist, das Adsorptionsmittel vollständig zu regenerieren, um im
nächsten Zyklus eine zufriedenstellende Adsorption zu erreichen.
Andererseits wurde überraschenderweise beobachtet, daß die Auslaugung mit heißem Wasser zwar die Desorption nahezu des
gesamten Kaffeins vom Träger gestattet, aber nicht zu einer vollständigen Desorption der fixierten Chlorogensäure führt.
Ungefähr 45 % der am Träger adsorbierten Chlorogensäure sind unter den Temperaturbedingungen der Auslaugung irreversibel
fixiert. Diese interessante Erscheinung kann dazu ausgenützt werden, einen weitgehend entsäuerten nicht-entkaffeinisier-
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ten Extrakt herzustellen.
Wenn es also erwünscht ist, ein entsäuertes Getränk herzustellen, das im wesentlichen das gesamte Kaffein des Extrakts
vor der Behandlung enthält, dann werden die Auslaugflüssigkeiten dem behandelten Extrakt zugegeben, worauf
dann ein lösliches Kaffeepulver hergestellt wird. Gemäß einer Variante kann man direkt eine Behandlung bei einer
Temperatur über 60 C, beispielsweise 95 C,durchführen und
so einen weitgehend nicht-entkaffeinisierten Extrakt herstellen, welcher einen stark verringerten Gehalt an ChIorogensäure
aufweist, beispielsweise eine Verringerung des Anfangsgehalts an Chlorogensäure um etwa 40 %.
Schließlich wurde auch gefunden, daß das durch das erfindungsgemäße
Verfahren erhaltene Getränk in geschmacklicher Hinsicht einem Getränk gleich oder überlegen ist, das aus
einem löslichen, nicht-behandelten Kaffee-Extrakt erhalten
worden ist. Daraus kann geschlossen werden, daß die Behandlung keinerlei ungünstige Einflüsse auf die Intensität und
das Gleichgewicht der Aromastoffe ausübt.
Eine mögliche Erklärung für diese Erscheinung liegt in der Bildung von Komplexen zwischen Kaffein, Chlorogensäure und
dem Träger.
Insbesondere wird vermutet, daß die Adsorption einem Gleichgewicht
unterliegt, das einer Komplexbildung ähnelt. Sie wird durch eine Verringerung der Temperatur begünstigt, während
eine Erhöhung der Temperatur eine Dissoziaticnund damit eine Desorption fördert.
Die festen holzartigen Stoffe, die beim erfindungsgemäßen Verfahren verwendbar sind, können verschiedener Natur sein.
Es handelt sich um feste faserhaltige Teilchen, die durch grobes Mahlen von Pflanzenteilen erhalten werden, die reich
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an Lignin sind, wie z.B. das Fleisch, die Schoten, die Schalen und die Hülsen von Früchten oder Hülsenfrüchte
oder Rinden. Ein Material, das besonders gut geeignet und in beträchtlichen Mengen verfügbar ist, besteht aus den
faserhaltigen Rückständen von Johannisbrothülsen, von denen
mit heißem Wasser die Zucker extrahiert worden sind. Der Johannisbrotbaum, Ceratonia siliqua (Familie der Leguminosen)
ist ein Baum, der bis zu 20 m hoch werden kann, in Syrien beheimatet ist und in den Mittelmeerländern in
größerem Maßstab kultiviert wird. Seine Frucht enthält Körner, deren Nährgewebe die Quelle für den Johannisbrotgummi
darstellt. Das Samengehäuse oder die Hülse wird entweder weggeworfen oder für die Herstellung eines Sirups
minderer Qualität (Johannisbrotsirup) oder die Ernährung von Tieren verwendet. Die Rückstände werden üblicherweise
weggeworfen.
So besteht also das für die Herstellung des Adsorptionsmittels verwendete Ausgangsmaterial aus Hülsen oder aus
den Rückständen, die nach der Extraktion der Zucker erhalten werden. Es ist vorteilhaft, diese Materialien zu behandeln,
um Verunreinigungen, Zucker und Aromastoffe von Johannisbrot zu entfernen, wobei jedes geeignete Verfahren
verwendet werden kann. Das Material wird üblicherweise grob gemahlen. Bei einem Verfahren zur Behandlung von nicht-entzuckerten
Hülsen wird das Material zunächst auf beispielsweise -40°C abgekühlt und dann gemahlen. Die groben Johannisbrotteilchen
oder die teilweise entzuckerten Rückstände werden dann mit heißem Wasser behandelt, um die Zucker zu
entfernen. Es kann beispielsweise eine Batterie von hintereinander geschalteten Extraktionszellen verwendet werden,
worin die Zucker mit heißem Wasser, das beispielsweise 95°C aufweist, extrahiert werden. Die Johannisbrotteilchen werden
dann vorzugsweise getrocknet, beispielsweise unter einem schwachen Vakuum, wodurch sie desodoriert werden.
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Bei einer Variante werden diese Teilchen mit einer Säure behandelt und dann einer Dampfabstreifung unterworfen.
Es hat sich gezeigt, daß im Falle dieses Materials diese Säurebehandlung die Adsorptionskapazität für Kaffein und
Chlorogensäure nicht verändert, sondern die anschließende Desodorierung stark erleichtert. Für diese Behandlung kann
jede geeignete Säure verwendet werden, wie z.B. Salz-, Schwefel- oder Phosphorsäure, und zwar in verdünntem oder
konzentriertem Zustand.
Eine Behandlung mit verdünnter Salzsäure während 1 bis 3 st bei Raumtemperatur ist geeignet. Aus praktischen Gründen
wird es bevorzugt, ein Material mit einer verhältnismäßig regelmäßigen Körnung zu verwenden. Das Material wird deshalb
also gesiebt. Die zurückgehaltenen Teilchen besitzen vorteilhafterweise Abmessungen von 0,3 bis 5 mm und vorzugsweise
0,5 bis 4 mm.
Der wäßrige Extrakt des zu behandelnden pflanzlichen Materials kann 1 bis 50 Gew.-% und vorzugsweise 12 bis 25 Gew.-?
lösliche Stoffe enthalten. Er kann vorher durch Abstreifen oder Überführung in Dampf, was beispielsweise im Gegenstrom
erfolgen kann, von flüchtigen Aromastoffen befreit werden, wobei diese Aromastoffe aufgefangen und bei einer späteren
Fabrikationsstufe wieder zugesetzt werden.
Zwar ist eine solche Abstreifung von Aromastoffen vor der Behandlung nicht unbedingt nötig, sie wird jedoch vorzugsweise
durchgeführt, wenn der Geschmack und das Aroma des fertigen Getränks bewahrt bleiben soll.
Das Volumen des behandelten Extrakts je Gewichtseinheit verwendetes Adsorptionsmittel (Vr) beträgt vorzugsweise
6 bis 80.
Die eigentliche Behandlung kann durch jedes Verfahren er-
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folgen, das einen guten Feststoff/Flüssigkeits-Kontakt zwischen
dem Adsorptionsmittel und dem Extrakt gestattet.
Es kann beispielsweise mit einer stationären Phase oder in einem dynamischen Zustand gearbeitet werden.
Bei einer Durchführungsweise mit einer stationären Phase wird der zu behandelnde Extrakt durch einen Behälter (beispielsweise
eine Kolonne) fließen gelassen, der das Adsorptionsmittel enthält, welches vorzugsweise mit Wasser gesättigt
ist.
Vorteilhafterweise wird ein Vr-Wert von 6 bis 10 verwendet.
Wie oben bereits angedeutet, wird die Adsorption durch eine niedrige Temperatur begünstigt. Wenn jedoch die Temperatur
ziemlich niedrig ist, dann ist die Adsorptionsgeschwindigkeit ziemlich klein, und infolgedessen ist die nötige Behandlungsdauer
zur Erreichung des Gleichgewichts sehr lang.
Es wurde festgestellt, daß gute Adsorptionsbedingungen bei einer Temperatur von 10 bis 30 C herrschen, weshalb es bevorzugt
wird, bei Raumtemperatur zu arbeiten.
Es ist möglich, diskontinuierlich zu arbeiten, wobei der Durchfluß des Extrakts durch das Bett unterbrochen wird,
wenn die Aktivität des Adsorptionsmittels aufgrund seiner Sättigung mit Kaffein und Chlorogensäure wesentlich verringert
ist.
Im Anschluß daran führt man ein oder mehrere Waschungen mit Wasser einer Temperatur von 0 bis 30°C und vorzugsweise
mit Raumtemperatur durch. Durch diesen Vorgang werden aus dem Bett mit Ausnahme von Kaffein und Chlorogensäure die
anderen löslichen Stoffe entfernt, die nicht adsorbiert wör-
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den sind, um den Gehalt an löslichen Stoffen des Extrakts zu erhöhen. Diese Waschwässer können mit dem Ausgangsextrakt
vereinigt werden oder bei einer Extraktion dienen. Es wird jedoch bevorzugt, sie dem behandelten Extrakt zuzusetzen.
Als nächstes erfolgt eine Auslaugung mit heißem Wasser einer Temperatur über 6O0C, vorzugsweise 80 bis 100°C,
um das Kaffein und die Chlorogensäure zu desorbieren und das Adsorptionsmittel zu regenerieren.
Dieser Vorgang kann auch bei einer Temperatur über 100°C, beispielsweise 105°C, unter Druck erfolgen, unter der Voraussetzung,
daß hierdurch die Adsorptionsmittelteilchen nicht geschädigt werden. Während dieses Vorgangs werden
praktisch die Gesamtmenge des Kaffeins und ein Teil der Chlorogensäure eluiert. Das regenerierte Bett kann bei einer
neuen Behandlung verwendet werden. Diese Feststoff/Flüssigkeits-Extraktion
kann gemäß einer Variante während 1 st unter Rückführung des Dampfes in einem Soxhlet-Apparat
durchgeführt werden.
Das Volumen der Wässer, die beim kalten und heißen Waschen
verwendet werden, beträgt vorzugsweise das 1- bis 4fache Volumen des behandelten Extrakts.
Um einen Entkaffeinisierungsgrad von 97 % und einen Entsäuerungsgrad
von 60 % zu erzielen, wird cyclisch gearbeitet. Hierzu läßt man den Extrakt durch das Adsorptionsmittelbett
fließen, wobei man etwa die Hälfte des Volumens des Ausgangsextrakts auffängt und abtrennt. Der Rest wird durch
das Bett fließen gelassen, worauf dann das Adsorptionsmittel kalt und schließlich heiß gewaschen wird, wie dies oben
angedeutet ist. Die Waschwässer und die zweite Hälfte des Extrakts werden vereinigt und gemeinsam auf etwa die Hälfte
des ursprünglichen Volumens konzentriert. Hierauf läßt man
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diese kon2entrierte Lösung durch das Adsorptionsmittelbett fließen, worauf man die obigen Vorgänge wiederholt.
Gemäß einer Variante kann man kontinuierlich arbeiten, indem man mehrere Betten verwendet, die vorzugsweise hintereinander
geschaltet sind.
Während der Extrakt durch irgendein Bett oder durch mehrere Betten fließt, können andere erschöpfte Betten aus dem Kreislauf
herausgenommen und während dieser Zeit regeneriert werden, was ein kontinuierliches Arbeiten ermöglicht. Wenn man
mehrere Betten so hintereinanderschaltet, daß der Extrakt
mit immer weniger erschöpften Betten in Berührung kommt, dann kann eine maximale Entfernung von Kaffein und Chlorogensäure
erreicht werden. Wenn beispielsweise bei diesem Prinzip einer kontinuierlichen Extraktion mit einer Batterie
von Extraktionseinheiten das erste Bett der Batterie vollständig erschöpft ist, dann kann diese Zelle aus dem Kreislauf
herausgenommen werden, worauf mit der Regenerierung des Betts begonnen werden kann. Gleichzeitig kann eine Zelle,
die ein regeneriertes Bett enthält, zugeschaltet werden, derart, daß es die letzte Zelle der Anlage bildet,
was eine wirksame und verhältnismäßig gleichförmige Entkaffeinisierung
und Entsäuerung garantiert.
Die Regenerierung eines Betts, das Waschen mit kaltem Wasser und das Auslaugen mit heißem Wasser erfolgen so, wie
es oben angegeben wurde.
Gemäß einer anderen Arbeitsweise für die Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens in einem dynamischen Zustand
wird das Adsorptionsmittel, das vorzugsweise mit Wasser gesättigt ist, im Extrakt in Suspension gebracht, und die erhaltene
Suspension wird bei 10-30°C und vorzugsweise bei Raumtemperatur 15 bis 180 min bewegt.
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Der Vr-Wert beträgt vorteilhafterweise 10 bis 80. Es wurde festgestellt, daß eine lineare Beziehung zwischen der
prozentualen Entkaffeinisierung und dem Vr-Wert bei einer Kontaktzeit von 2 st besteht. Weiterhin wurde festgestellt,
daß eine Beziehung zwischen der prozentualen Entkaffeinisierung und dem Vr-Wert für einen Extrakt mit einem gegebenen
Feststoffgehalt besteht. Bei kleinen Vr-Werten, bei denen ein wirksamer Kontakt wegen der Rührschwierigkeiten
schwierig zu erreichen ist, wird der Vorteil einer größeren Adsorptionskapazität durch den Nachteil eines schlechteren
Transports oder einer geringeren Mobilität im Molekularbereich des Kaffeins und der Chlorogensäure aufgewogen.
Dagegen wird das Adsorptionsgleichgewicht im Falle eines allzu hohen Vr-Werts nach 2 st noch nicht erreicht.
Wenn der Feststoffgehalt bei einem gegebenen Vr-Wert erhöht wird, dann steigt auch der Entkaffeinisierungs- und
Entsäuerungsgrad, jedoch trifft man auf Rührschwierigkeiten, wenn dieser Wert 50 % erreicht. Weiterhin wurde festgestellt,
daß für Extrakte mit Feststoffgehalten von 13 %
der bevorzugte Vr-Wert 40:1 beträgt, da ein solcher Wert innerhalb von 2 st zu einem Entkaffeinisierungsgrad von
40 bis 50 % führt, wobei das Gleichgewicht in 90 bis 120 min erreicht wird, und da ein gutes Rühren möglich ist.
Das Rühren bzw. Bewegen sollte ausreichen, einen guten Kontakt zwischen dem Adsorptionsmittel und dem Extrakt zu erreichen.
Wenn das Adsorptionsgleichgewicht erreicht worden ist, dann wird der behandelte Extrakt vom Adsorptionsmittel
durch Zentrifugieren oder Filtrieren abgetrennt. Wie im Falle der stationären Arbeitsweise erfolgen dann ein oder
mehrere Waschungen des Adsorptionsmittels bei einer Temperatur von 0 bis 30 C. Diese Waschungen mit kaltem Wasser
sollen rasch erfolgen, wobei die Kontaktzeit etwa 10 bis 30 sek beträgt. Auch die anschließende Filtration soll
rasch vonstatten gehen, so daß möglichst wenig Kaffein und
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Chlorogensäure desorbiert werden. Die Waschwässer werden, wie oben bereits erwähnt, vorzugsweise mit dem entkaffeinisierten
Extrakt vereinigt. Die Desorption kann in ein oder mehreren Stufen durch Auslaugen mit heißem Wasser,
das vorzugsweise eine Temperatur von 80 bis 100°C, beispielsweise 90°C, aufweist, unter gutem Rühren während
mindestens 15 min und vorzugsweise während 1 st erfolgen. Gemäß einer Variante kann eine Extraktion bei 100°C mit
Rückführung des Dampfs in Soxhlet-Art durchgeführt werden. Das Volumen der kalten und heißen Waschwässer ist
vorteilhafterweise etwa gleich dem Volumen der behandelten Flüssigkeit. Zwar ist es möglich, das Adsorptionsmittel
ein einziges Mal und eine leue Adsorptionsmittelcharge für jede neue Extraktcharge zu verwenden, jedoch wird es üblicherweise
bevorzugt, cyclisch zu arbeiten, wobei die gleiche Adsorptionsmittelcharge mehrere Male verwendet
wird und das Adsorptionsmittel zwischen jeder Adsorptionsphase regeneriert wird.
Auf diese Weise kann abschließend ein zu 20-60 % entkaffeinisierter
und zu 10-55 % entsäuerter Extrakt erhalten werden.
Bei dieser Arbeitsweise ist es möglich, halbkontinuierlich zu arbeiten, beispielsweise durch Verwendung mehrerer Behälter,
in denen die Adsorptionsphase durchgeführt wird, während das Adsorptionsmittel in anderen regeneriert wird.
Nachdem das Gleichgewicht erreicht ist, kann die Suspension einer Schleuder zugeführt werden, um den Extrakt vom Adsorptionsmittel
abzutrennen. Hierauf erfolgt die Regenerierung, wobei das kalte Waschen und die heiße Auslaugung beispielsweise
in der Schleuder durchgeführt werden. Das regenerierte Adsorptionsmittel kann dann in einen Behälter überführt
werden, um eine neue Extraktcharge zu behandeln.
Gemäß einer Variante wird eine Anlage verwendet, welche
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eine Adsorptionskammer für die Aufnahme der Suspension, die mit Einrichtungen zum Rühren, zur Filtration und zur
raschen Überführung von Flüssigkeiten (beispielsweise mit
Hilfe von Vakuum oder Druckluft) von der Adsorptionskammer
zu einem Sammelbehälter ausgerüstet ist, und Mittel zur Kondensation und Zirkulation der Dämpfe durch das Adsorptionsmittelbett
zum Zwecke der Auslaugung in Soxhlet-Art im geschlossenen Kreislauf umfaßt. Bei einer anderen Anlage
für die Durchführung des Verfahrens besitzt die Adsorption skammer einen festen Behälter, in welchen der zu
behandelnde Extrakt eingebracht wird, und ein bewegliches Teil, das als Rührmittel dient und das mindestens einen
Raum aufweist, in welchem das Adsorptionsmittel angeordnet wird und dessen Wandungen derart ausgebildet sind, daß
sie den Extrakt leicht hindurchlassen, aber das Adsorptionsmittel zurückhalten. Ein Beispiel für ein solches bewegliches
Teil besitzt mehrere Kugeln aus durchbrochenem Metall oder aus einem Gitter, welche in einem gewissen Abstand
senkrecht zur Achse einer Stange angeordnet sind, und zwar ähnlich wie die Schaufeln eines Rührers. Das Ganze kann
in einer einzigen Richtung in Bewegung gesetzt werden, es ist jedoch auch möglich, den Antrieb so zu gestalten, daß
eine Kugel in der einen Richtung und die nächste in der anderen Richtung bewegt wird. Zur Verdrängung des Extrakts
vom Adsorptionsmittel durch eine rasche Waschung mit kaltem Wasser kann die Stange hohl ausgebildet werden, so daß das
Wasser direkt in das Innere der Kugeln gelangt, wobei dann das anschließende Beseitigen der Waschwässer durch eine rasche
Drehung der Stange erfolgen kann.
Sowohl bei einer stationären als auch bei einer dynamischen Arbeitsweise ist es ratsam, daß der Extrakt einen Gehalt an
Trockenmasse von 30 bis 60 Gew.-% und vorzugsweise 40 bis
50 Gew.-% für die Durchführung der Trocknung aufweist. Die kalten Waschwässer (im Falle einer gleichzeitigen Entkaffeinisierung
und Entsäuerung) oder die heißen Auslaugwässer
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(wenn es erwünscht ist, ein entsäuertes, aber weitgehend nicht-entkaffeinisiertes Getränk herzustellen) werden üblicherweise
mit dem entkaffeinisierten Extrakt vereinigt, wodurch dessen Feststoffgehalt abgesenkt wird. Es ist deshalb
oftmals nötig, den Extrakt vor dem Trocknen durch irgendein bekanntes Verfahren zu konzentrieren, beispielsweise
durch Eindampfen in Vakuum. Die Konzentrierung kann nach der Entkaffeinisierung erfolgen. Wenn aber mehrere
Durchgänge des Extrakts durch ein Adsorptionsmittelbett erfolgen, dann wird die Konzentrierung vorzugsweise zwischen
jedem Durchgang durchgeführt. So ist es möglich zu vermeiden, daß der Extrakt nicht allzu viskose wird, da
hierdurch der Adsorptionsvorgang verlängert würde oder ein unzureichender Kontakt zwischen der Flüssigkeit und dem Adsorptionsmittel
aufgrund der Schwierigkeit, eine ausreichende Rührung bzw. Bewegung zu erzielen, die Folge wäre.
In der Praxis stellt ein Gehalt an Trockenfeststoffen von
50 % bei einer dynamischen Arbeitsweise den oberen Grenzwert dar.
Der entkaffeinisierte und konzentrierte Extrakt kann durch jedes herkömmliche Verfahren getrocknet werden, wie z.B.
durch Lyophilisation oder Sprühtrocknung. Es ist darüber hinaus anzuraten, in das getrocknete Produkt die flüchtigen
Stoffe wieder einzuverleiben, die für das Aroma und den Geschmack verantwortlich sind und die vor der Entkaffeinisierungsbehandlung
abgetrennt worden sind. Hierzu kann jedes bekannte Kontaktierungsverfahren verwendet werden. Gemäß
einer Variante ist es aber auch möglich, die flüchtigen Stoffe dem konzentrierten Extrakt zuzusetzen.
Wenn es erwünscht ist, das Kaffein aus dem heißen Auslaugwasser zurückzugewinnen, dann kann man dieses von der ChIorogensäure
mittels eines Ionenaustauschharzes entfernen, worauf man das Kaffein durch Abkühlung zur Auskristallisa-
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tion bringt. Gemäß einer Variante ist es möglich, das Kaffein aus dem Auslaugwasser mit Hilfe eines Systems abzutrennen,
welches eine Membrane für inverse Osmose enthält.
Gemäß der Erfindung kann jede Methode verwendet werden, welche einen guten Kontakt zwischen dem Adsorptionsmittel und
dem Extrakt ermöglicht und zum gewünschten Entkaffeinisierungs- und Entsäuerungsgrad führt. So ist es möglich, eine
Behandlung eines Extrakts in Suspension wie oben angedeutet durchzuführen, die Gesamtmasse, die also aus dem Adsorptionsmittel
und dem behandelten Extrakt besteht, ohne Abtrennung des Adsorptionsmittels zu trocknen, beispielsweise
durch Lyophilisation, und das erhaltene trockene Produkt in einen gebrauchsfertigen Beutel, der beispielsweise aus
einem Gewebe oder Papier besteht, einzuschließen, wobei ein entkaffeinisiertes Getränk dann direkt erhalten wird, wenn
man den Beutel in einer Kaffeemaschine oder in einer Tasse auslaugen läßt. Es ist beispielsweise auch möglich, eine
Haushaltskaffeemaschine, die ein Filter aufweist, zu verwenden, wobei das Adsorptionsmittel so angeordnet ist, daß der
Extrakt durch das Adsorptionsmittel hindurchfließen muß.
Die Erfindung wird durch die folgenden Beispiele näher erläutert. Die Prozentangaben und Teile beziehen sich auf das Gewicht,
wenn nichts anderes angegeben ist.
Beispiel 1 A) Herstellung des Adsorptionsmittels
10 kg Rückstände von Johannisbrothülsen, die durch Extraktion der Zucker erhalten worden sind, werden gemahlen, bis eine
Teilchengröße unterhalb 2 mm erreicht ist. Diese Charge wird in einen Behälter eingebracht, der 50 kg deionisiertes Wasser
mit 60°C enthält, worauf bei der gleichen Temperatur min gerührt wird.
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Die Feststoffe werden abgetrennt, während 30 min bei 60°C mit 50 kg deionisiertem Wasser gerührt und erneut abgetrennt.
Dann werden 25 1 2 η Salzsäure zugegeben, worauf 2 bis 3 st bei 20°C gerührt wird. Die Feststoffe werden
abgetrennt und mit deionisiertem Wasser gewaschen, bis die Waschwässer farblos sind. Die Feststoffe werden erneut abgetrennt
und durch Abstreifen mit Dampf unter leichtem Vakuum (50 mm Hg, 100°C) während 2 bis 3 st desodoriert. Nach
Abtrennung werden die Johannisbrotteilchen getrocknet und auf einem Sieb mit einer Maschenweite von 0,3 mm gesiebt.
Dadurch werden Teilchen mit einer Teilchengröße von 0,3 bis 2 mm erhalten. Bei der vorstehenden Behandlung können
auch Schwefelsäure oder Phosphorsäure (2 η) anstelle von Salzsäure verwendet werden, wobei ähnliche Resultate erhalten
werden.
Es werden wäßrige Lösungen hergestellt, die 1 mg/ml Kaffein
(Lösung I), 1 mg/ml Chlorogensäure (Lösung II) bzw. 1 mg/ml eines äquimolekularen Komplexes aus Kaffein und
Chlorogensäure (Lösung III) enthalten.
Das Adsorptionsmittel wird in einem Verhältnis von 1 g Adsorptionsmittel
auf 40 ml Lösung in Suspension gebracht, und die Suspension wird gerührt.
Die Messung der im Laufe der Zeit adsorbierten Mengen an Kaffein und Chlorogensäure durch Spektralphotometrie im
UV (Kaffein bei einer Wellenlänge von 272 mu, Extinktion
E = 15 400 l/m, und Chlorogensäure bei 320 τψ, Ε =
17 030 l/m) ergibt die in der folgenden Tabelle 1 angegebenen Resultate:
909807/0690
Lösung % Kaffein und/oder Chlorogensäure (CS), adsorbiert
nach X st
1/4 1/2 4 1/2 24
I | 25 | 30 | 37,5 | 44 |
II | 3 | 6 | 7 | 16 |
III | Kaffein 21 | 22 | 30 | 31 |
CS 3 | 3 | 6 | 14 |
Es wird festgestellt, daß die relative Menge an adsorbiertem
Kaffein im Falle einer reinen Kaffeinlösung höher ist als die adsorbierte Menge, wenn von einer Lösung eines Komplexes
aus Kaffein und Chlorogensäure ausgegangen wird. Die gleiche Feststellung läßt sich bei der Chlorogensäure
treffen. Außerdem wird festgestellt, daß die Affinität des Adsorptionsmittels gegenüber Kaffein 2- bis 3mal so groß
ist als für Chlorogensäure.
Wenn der vorstehende Versuch mit Kaffeeflüssigkeiten mit einem Feststoffgehalt von 13 % mit einem Adsorptionsmittel,
das nicht mit Säure behandelt worden ist, einem zweiten Adsorptionsmittel, das mit 2 η Salzsäure behandelt worden
ist und einem dritten Adsorptionsmittel, das mit 2 η Phosphorsäure behandelt worden ist, wiederholt wird, dann sind
nach 24 st 38, 37 bzw. 38 % Kaffein und 34, 31 bzw. 31 % Chlorogensäure adsorbiert. Es ist also ersichtlich, daß
die Behandlung mit Säure im Falle von Johannisbrot praktisch keinen Einfluß auf die Adsorptionseigenschaften ausübt.
Dagegen gestattet diese Behandlung eine wirksame Desodorierung des Adsorptionsmittels.
909807/0690
In diesem Beispiel werden zu behandelnde Kaffeeflüssigkeiten einer Zentrifugierung unterworfen, um die in Suspension
verbleibenden Feststoffe zu beseitigen. Sie besitzen einen Feststoffgehalt von 13 %, wenn nichts anderes angegeben
ist.
ist.
Bei den verschiedenen Versuchen wird eine Doppelmantelkolonne verwendet, durch welche Wasser zirkuliert werden
kann, um die Kolonne bei verschiedenen Temperaturen betreiben zu können. Diese Kolonne ist auf der Unterseite mit
einem Filter und einem Hahn ausgerüstet, der es gestattet, verschiedene Fraktionen aufzufangen. Die Kolonne wird mit
einem Adsorptionsmittel gefüllt, das mit Wasser gesättigt
ist.
kann, um die Kolonne bei verschiedenen Temperaturen betreiben zu können. Diese Kolonne ist auf der Unterseite mit
einem Filter und einem Hahn ausgerüstet, der es gestattet, verschiedene Fraktionen aufzufangen. Die Kolonne wird mit
einem Adsorptionsmittel gefüllt, das mit Wasser gesättigt
ist.
Die Behandlung umfaßt eine Adsorptionsphase bei Raumtemperatur, während der die Flüssigkeiten durch die Kolonne fliessen
gelassen werden, und eine anschließende Desorptionsphase entweder bei Raumtemperatur oder in der Hitze, während
der die Kolonne entweder mit kaltem Wasser oder mit heißem Wasser gewaschen wird. Das Adsorptionsmittel kann außerdem
einer Extraktion bei 1000C in einem Soxhlet-Apparat unterworfen
werden.
Die spektralphotometrische Bestimmung der Gehalte an Kaffein und Chlorogensäure (CS) in den Kaffeeflüssigkeiten kann
nicht auf die gleiche Weise wie bei den Standardlösungen
durchgeführt werden, und zwar wegen einer Interferenz anderer Kaffeebestandteile. Deshalb wird eine Dünnschichtchromatografie verwendet. Das Lösungsmittelsystem CHCl3 : CCl4 CH3OH in den Verhältnissen 5:5:1 trennt das Kaff ein (Rf™
0,45), gemessen mit einem Zeiss-Densitometer bei 272 mp ab-
durchgeführt werden, und zwar wegen einer Interferenz anderer Kaffeebestandteile. Deshalb wird eine Dünnschichtchromatografie verwendet. Das Lösungsmittelsystem CHCl3 : CCl4 CH3OH in den Verhältnissen 5:5:1 trennt das Kaff ein (Rf™
0,45), gemessen mit einem Zeiss-Densitometer bei 272 mp ab-
Das Lösungsmittelsystem, welches Chlorogensäure eluiert,
909807/0690
besteht aus CH3COOC2H5
C3H5OH
CH3COOH in den Ver
hältnissen 6:2:2:0,2 (Rf-^O,55), gemessen mit einem Zeiss-Densitometer
bei 320 τψ.
Die abschließende Bestimmung wird durchgeführt, indem die gemessenen adsorbierten Gehalte mit Standardlösungen von
Kaffein und Chlorogensäure bekannter Konzentration ins Verhältnis gesetzt werden.
I. 400 ml Kaffeeflüssigkeit werden durch eine Kolonne hindurchgeführt,
die 50 g Adsorptionsmittel (200 ml) enthält. Es werden 4 Fraktionen von jeweils 100 ml (F1-F4) aufgefangen.
In der Desorptxonsphase wird.mit 200 ml Wasser gewöhnlicher Temperatur gewaschen, um die nicht speziell gebundenen
Feststoffe auszuspülen (F5), worauf die 50 g Adsorptionsmittel in einem Soxhlet-Apparat während 1 st mit
750 ml Wasser von 100°C extrahiert werden (F6).
Die gesamten Feststoffgehalte und die Gehalte an eluiertem
Kaffein in den verschiedenen Phasen sind in der folgenden Tabelle 2 angegeben:
Fraktion % gesamtes eluiertes Kaffein % gesamte zurückgewonnene Feststoffe
1 2 |
H.1 | 30 | I | 16 |
3 4 |
J24 | 45 | 12 | |
5 | ||||
6 |
909807/0690
Es wird festgestellt, daß die Fraktionen 1 und 2, die 50 % der Flüssigkeit darstellen, praktisch vollständig (zu 97 %)
entkaffeinisiert worden sind und daß die Hindurchführung der Gesamtmenge der Flüssigkeit und die kalte Waschung eine
Rückgewinnung von 87 % der Feststoffe ermöglichen.
II. Es wsrdenwie unter Abschnitt I oben mit einer Kolonne,
die 5 g Adsorptionsmittel enthält, 30 ml Kaffeeflüssigkeit behandelt, wobei jedoch eine viel größere Anzahl von EIutionsfraktionen
aufgefangen wird, 3 Fraktionen mit 10 ml (F1-F3), 2 Fraktionen mit 1O ml (F4-F5), die von der Waschung
bei Raumtemperatur stammen, 3 Fraktionen von 10 ml (F6-F8), die von einer Auslaugung bei 90 C stammen, und
schließlich 2 Fraktionen von 30 ml (F9-F10), die von einer Soxhlet-Extraktion während 1 st bei 100°C stammen. Es werden
die kumulierten Prozentsätze des Kaffeins, der Chlorogensäure, der gesamten Feststoffgehalte und der Farbe nach
jeder aufgefangenen Fraktion bestimmt. Die erhaltenen Werte sind in der folgenden Tabelle 3 angegeben:
% kumulier te(s) | Chlorogensäure Farbe | 4 | Gesamte Feststoffe |
|
Fraktion | Kaffein | 0 | 15 | 6 |
1 | 0 | 0 | 27 | 21 |
2 | 0 | 7 | 45 | 42 |
3 | 0 | 18 | 56 | 64 |
4 | 3 | 32 | 73 | 76 |
5 | 8 | 45 | 83 | 86 |
6 | 23 | 54 | 88 | 93 |
7 | 44 | 55 | 95 | 95 |
8 | 53 | 55 | 100 | 97 |
9 | 68 | 55 | 98 | |
10 | 85 | |||
909807/0690
Es wird festgestellt, daß das Kaffein gegenüber der Chlorogensäure
bevorzugt zurückgehalten wird und daß die für die Farbe verantwortlichen Feststoffe gegenüber den gesamten
Feststoffen bevorzugt zurückgehalten werden. Man kann diese Eigenschaften dazu ausnutzen, Kaffeeflüssigkeiten partiell
zu entfärben. 64 % der gesamten Feststoffe werden mit 3 % des gesamten Kaffeins eluiert, und eine intensive Waschung
eluiert praktisch die Gesamtmenge der Feststoffe und der Farbe.
Es wird also überraschenderwexse festgestellt, daß 45 % der Chlorogensäure fixiert bleiben. Dies kann mit Vorteil
ausgenutzt werden, um ein teilweise entsäuertes und nichtentkaffeinxsiertes
Getränk herzustellen.
III. 40 ml Kaffeeflüssigkeit werden in einer Kolonne, die
5 g Adsorptionsmittel enthält, bei Raumtemperatur behandelt. 22 ml dieser Flüssigkeit, die 3 % Kaffein und 55 %
gesamte Feststoffe enthält,- werden eluiert und zur Seite
gestellt (Fraktion F1). Die verbleibenden 18 ml werden mit 55 ml Wasser vereinigt, das von einer Waschung bei 90 C
stammt. Das Gesamte stellt die Fraktion F2 dar. Diese wird durch Eindampfen bis auf 40 ml konzentriert, und diese Menge
wird wieder in die Kolonne eingeführt. Die Operation wird wiederholt, wobei die in der folgenden Tabelle 4 angegebenen
Fraktionen erhalten werden:
909807/0690
TABELLE 4
Fraktion | I | Volumen (ml) | % Entkaffeini- | % Fest |
/ | sierung | stoffe | ||
40 ml Flüssig | / | |||
keit 1 | / | 22 | 97 | 55 der ge |
Γ 1. Durchgang. V |
h 3. Durchgang |
samten Feststoffe |
||
2 | 6 | 18+55 (Wasch | ||
j | wasser mit | |||
I | 9 O0C) | |||
I | eingedampft | |||
auf 40 | ||||
I 3 | 32 | 97 | 55 der | |
2. Durchgang | Feststoffe von F 2 |
|||
8+40 (Wasch | ||||
wasser mit | ||||
9 O0C) | ||||
eingedampft | ||||
auf 25 | ||||
20 | 97 | 55 der | ||
Feststoffe ■von F4 |
||||
5+50 (Wasch | ||||
wasser) |
Die Vereinigung der Fraktionen F1, F3 und F5 führt zu einer
Flüssigkeit, die zu 97 % entkaffeinisiert ist und 91 % der ursprünglichen Feststoffe enthält.
Die Fraktion F6 enthält 97 % des ursprünglichen Kaffeins
und etwa 60 % der ursprünglichen Chlorogensäure.
IV. Nacheinander werden 13 Portionen, die jeweils 600 mg Kaffein enthalten, durch eine Kolonne hindürchgeführt, die
2 g Adsorptionsmittel enthält, wobei die Kolonne zwischen jeder Adsorptionsphase gewaschen wird. Nach 13 Zyklen wird
praktisch keine Verringerung der Adsorptionskapazität festgestellt.
909807/0690
V. Es werden aufeinanderfolgend Portionen von 40 ml Kaffeeflüssigkeit
mit einem Feststoffgehalt von 20 % und mit einem Gehalt an 280 mg Kaffein durch eine Kolonne hindurchgeführt,
die 4 g Adsorptionsmittel enthält. Die Adsorption wird bei Raumtemperatur und die Desorption zwischen einer jeden Adsorptionsphase
mit 90 ml Wasser von 90°C durchgeführt.
Die fixierten und eluierten Kaffeinmengen sind in der folgenden Tabelle 5 angegeben:
Durchgang Nr. Eingeführtes Fixiertes % Entkaffei- Eluiertes
Kaffein (mg) Kaffein (mg) nisierung Kaffein (mg)
1 | 280 | 253 | 90 | 222 |
2 | 280 | 242 | 87 | 194 |
3 | 280 | 248 | 88 | 148 |
4 | 280 | 242 | 87 | 202 |
Die vorstehenden Versuche zeigen, daß man die Flüssigkeiten, die 13 % Feststoffe enthalten, behandeln kann, wobei man eine
Entkaffeinisierung von 97 % mit einer Rückgewinnung von 91 % der gesamten Feststoffe erhält. Darüber hinaus kann die gleiche
Adsorptionsmittelcharge mehrere Male ohne wesentliche Änderung ihrer Adsorptionseigenschaften verwendet werden, wenn
sie zwischen jedem Adsorptionszyklus regeneriert wird.
I. In einen Behälter, der mit einem Rührer ausgerüstet ist, wird das Adsorptionsmittel (Teilchengröße 0,5/2 mm) in einer
Menge von 1 g in 40 ml Kaffeeflüssigkeit, welche einen Feststoff gehalt von 13 % aufweist, in Suspension gebracht, und
die Suspension wird gerührt.
909807/0690
Für jeden Versuch wird eine neue Adsorptionsmittelcharge verwendet. Nach einer gewissen Zeit werden die Gehalte an
Kaffein und Chlorogensäure der Flüssigkeit gemessen. Die erhaltenen Resultate sind in der folgenden Tabelle 6 angegeben:
Kaffein und Chlorogensäure
M | -μ | O) | O) | 2 | M | Q) I ) |
01 | cn | I | C | ^^ | I | O | » | 1I | I | I | I | |
Q) | C | ■d |
j 1
-H |
ω | G | O | rH | C | -H | H | Q) | j3 | |||||||
1O | 0) | ■Ü | O | < | g | O | •H | g | Q) | M | g | id | -H | ad | |||||
-H | CQ | ^! | -P | +J | B | M | 01 | 01 | |||||||||||
C | Cn | +> | +> | M | (Dg | cn | (d | C | +) | •H | C C | ||||||||
O | Q) | -H | (d | > — | Cn | M | O | W | (D S | M | |||||||||
Ol | B | 01 | O | Q | CU | C | Ή Μ | OP Q) | |||||||||||
M
(D |
O | '•-t g | CD | N | W | ||||||||||||||
> | > | O | |||||||||||||||||
1 | 500 | 12,5 | 60 | CS | 3,95 15,6 |
CS | 2,25 9,4 |
43 | 40 |
2 | 5OO | 12,5 | 60 | CS | 3,70 15,0 |
Cb | 2,10 9,2 |
43 | 40 |
3 | 40 | 1,0 | 120 | CS | 3,5 12,0 |
CS | 1,75 7,9 |
50 | 34 |
4 | 5O | 1,25 | 120 | CS | 3,8 15,5 |
CS | 2,25 7,9 |
42 | 49 |
Wenn nicht gerührt wird, dann sind nach 2 st nur 4 % Kaffein
und 3,5 % Chlorogensäure adsorbiert. Es ist also ersichtlich, daß ein gutes Rühren zur Erzielung quasi-homogener Bedingungen
wichtig ist.
II. Es wird wie oben unter I verfahren, wobei Kaffeeflüssigkeiten mit verschiedenen Feststoffgehalten und unterschiedliche
Verhältnisse an Volumen der Flüssigkeit/Gewicht des Adsorptionsmittels verwendet werden, wobei das verwendete
Adsorptionsmittel eine Teilchengröße von 0,5/2 mm aufweist. Bei jedem Versuch werden 100 ml Flüssigkeit bei Raumtemperatur
2 st lang behandelt. Die erhaltenen prozentualen Entkaffeinisierungswerte sind in der folgenden Tabelle
,angegeben: 909807/0$90
Peststoff gehalt «/ο |
TABELLE | Adsorptions mittel :Kaffee feststoffe |
% Entkaf- feinisie- rung |
|
Versuch | 12 | Gewicht des Adsorptions mittels (g) |
1:5 | 20 |
1 | 24 | 2,5 | 1:5 | 36 |
2 | 36 | 5,0 | 1:5 | 41 |
3 | 48 | 7,5 | 1:5 | 53 |
4 | 24 | 10,0 | 1:1O | 22 |
5 | 36 | 2,5 | 1:15 | 38 |
6 | 48 | 2,5 | 1:2O | 4O |
7 | 2,5 | |||
III. Es wird wie oben unter I gearbeitet, wobei verschiedene Verhältnisse Adsorptionsmittel/Flüssicrkei ten und Adsorptionsmittel
verschiedener Teilchengröße verwendet werden. Die erhaltenen Resultate sind in der folgenden Tabelle 8 angegeben:
909807/0690
co
co
OO O
σ»
co
f I |
iH
B |
f | +3 H |
I H Ό Q) |
ι | G **"-» | I QJ | ο | 5 | Dauer (mi | 30 | η) | 60 | 90 | 120 | |
CQ CQ -— | Q) -P | cd | < -P | α. | Q) M | G SU | •Η | |||||||||
tu C bO | -V» +3 | t, | NME | Q) 3 | +3 α. U |
|||||||||||
■α ο — | Q) δϋ |
ω | ■Ρ ·Η | ι ο η | 3 Q) -- | ο | ||||||||||
■H | S -H | bO | •Η ε | +3 Kl Q) | O Ό Λ! CQ η C α |
G QJ CQ | CQ | |||||||||
χι
ο |
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3 CQ | <M <M O |
0 m ■ag |
CQ T) +3 Q) <tj +3 <Μ ·*>» Ή |
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Ό | 10 | |||||||
3 | CJ SU Q) | H m | -P | •rl ·Η -— | ω θ ε | a ·Η Q) | - | AO 6 |
53 13 |
-C- Ul
ro Ui |
57
5A |
|||||
CQ | HO-P | CQ | CQ -P bO | <η <η m -~· | TJ -P Cm | G ·Η SU E | se. | - | A6 AA |
51 A7 |
SA 50 |
57
55 |
||||
|S CQ 4-3 | -P | Bl Q1X | <ηΉ C ω | Cm Cd <μ G SU Cd |
cd -ρ ο ν. | Kaffein CS |
- | 25 17 |
39 23 |
50 33 |
OJ Ul
CO O |
|||||
Q) | CU TD ·Η | 50 | CQ —· Q) ^e. |
=3 SU H HOB |
<Μ O O \ cd -P ·Η faO |
«J -P W | <μ cd H 60 G U S3 B |
Kaffein CS |
- | 11 23 |
15 30 |
20 33 |
30 37 |
|||
o «j; ε | AO | fa — | Etj CQ ^ | 3,0 | <Κ +3 CJ ^- | Kaffein CS |
5
1 |
VD Ul |
17
1A |
21 19 |
33 21 |
|||||
A | 5 | AO | IO | 10 | 1 | 3,5 | 9,6 | Kaffein CS |
13 6 |
- | 23 19 |
33 20 |
37 28 |
52 32 |
||
B | 5 | AO | 13 | 8 | 1 | 3,5 | 12,0 | Kaffein CS |
11 3 |
- | 32 18 |
36 23 |
A7
29 |
55
3A |
||
C | 1 | AO | 13 | AO | 5 | 3,5 | 12,0 | Kaffein CS |
10 10 |
- | 24 31 |
30 3A |
36
35 |
A3
35 |
||
D | 0,5 | 50 | 13 | 80 | 10 | 3,5 | 12,0 | Kaffein CS |
12 A |
- | 18 36 |
29 38 |
38
A2 |
A8
AA |
||
E | 0,8 | 50 | 16 | 50 | 8 | 3,5 | 14,1 | Kaffein CS |
1A | 7 2 ' |
32 | A1 | A5 | 50 | ||
F | 2,5 | 100 | 16 | 20 | 3,3 | 3,5 | 14,1 | Kaffein CS |
10 | 18 12 |
3A | A1 | A5 | A8 | ||
G | 5 | 100 | 16 | 10 | 1,6 | 3,2 | 14,1 | Kaffein | 18 6 |
|||||||
H | 1,6 | 13 | 60 | 8 | 3,2 | 16,0 | CS | 13 17 |
||||||||
I | 2,5 | 100 | 13 | AO | 5 | 16,0 |
1A
21 |
|||||||||
3,2 | 20 | |||||||||||||||
J | 5 | 13 | 20 | 2,6 | 16,0 | 22 | ||||||||||
OJ
ro
OO K) cn
CD CD
Die Versuche A-D werden mit einem nicht-gesiebten Adsorptionsmittel
durchgeführt, dessen Teilchengrößenverteilung wie folgt ist:
Abmessung (mm) |
% des gesamten Adsorptxons mittels |
0,354 | 5 |
0,354 - 0,5 | 9,5 |
0,5 - 1 | 35 |
Ί - 2 | bO |
2 | 0,5 |
Die Versuche E-J werden mit Teilchen einer Größe von 0,5/2,0 mm durchgeführt. Es wird eine annähernd lineare Beziehung
zwischen der prozentualen Entkaffeinisierung und dem je Gewichtseinheit
Adsorptionsmittel (Vr) behandelten Flüssigkeitsvolumen nach einer Kontaktzeit von 2 st festgestellt,
was durch die folgende Gleichung ausgedrückt werden kann:
% Entkaffeinisierung = (60,2 - 1,4) - (0,34 - 0,4) Vr
mit einem linearen Korrelationskoeffizienten für die expe-
2 rimenteilen Punkte r =0,91.
Darüber hinaus besteht ein linearer Zusammenhang zwischen der prozentualen Entsäuerung und der Menge Vr, die durch
die folgende Gleichung ausgedrückt werden kann:
% Entsäuerung = (57,0 - 2,7) - (0,32 - 0,05) Vr
ο mit einem linearen Korrelationskoeffizienten von r =0,80.
Die Tabelle 8 zeigt klar, daß größere Adsorptionsmittelmengen (kleinere Vr-Werte) zu einer schwachen Erhöhung des Entkaffeinisierungswerts
führen, während es bei kleineren Mengen den Anschein hat, daß die Zeit, die zur Erreichung des
909807/0690
Gleichgewicnts erforderlich ist, über 2 st hinaus verlängert wird.
Es sind kleinere Unterschiede in den Entkaffeinisierungs-
und Entsäuerungswerten zu beobachten, wenn ein nicht-gesiebtes oder gesiebtes Adsorptions .mittel verwendet wird. Bei
einem nicht-gesiebten Adsorptionsmittel wird das Gleichgewicht praktisch nach 90 min erreicht, während bei einem gesiebten
Material mit einer Teilchengröße von 0,5/2mm eine beträchtliche Erhöhung des Entkaffeinisierungswerts zwischen
90 und 120 min beobachtet wird.
IV. Für eine cyclische Behandlung von Flüssigkeiten in Suspension
wird eine Vorrichtung verwendet, die folgende Bestandteile umfaßt:
- eine Adsorptionskammer, in welche das Adsorptionsmittel eingebracht wird, die mit einem Rührer ausgerüstet ist und
am oberen Ende einen Kühler, ein Flüssigkeitsreservoir und eine Dampfeinleitöffnung und am unteren Ende eine durch ein
Filter verschlossene FlüssigkeitsablaufÖffnung aufweist;
- einen Zwischenbehälter, der mit der Adsorptionskammer durch eine Gruppe von Mehrweghähnen verbunden ist, welche die Zufuhr
von Vakuum oder Druckluft zur Adsorptionskammer und zum
Zwischenbehälter gestatten, damit die Filtration oder die überführuna der Flüssigkeiten rasch durchgeführt werden kann;
wobei ein Mehrweghahn die Unterseite des Zwischenbehälters mit
entweder einem Sammelbehälter für Flüssigkeiten und kalte Waschwässer,
- oder einem erhitzten Kolben verbindet, wobei letzterer als Sammelbehälter für heißes Waschwasser und gleichzeitig
als Dampferzeuger für eine Extraktion in Soxhlet-Art dient, wobei die Extraktion über ein Rohr, das vom oberen Ende des
Kolbens wegführt und den Dampf zum unteren Teil der Adsorp-
909807/0690
tionskammer führt, wo er sich auf dem Adsorptionsmittel kondensiert,
in einem geschlossenen Kreislauf durchgeführt wird.
Mit Hilfe der oben beschriebenen Vorrichtung werden 100 ml Flüssigkeit mit einem Feststoffgehalt von 13 % mit 2,5 g Adsorptionsmittel
einer Teilchengröße von 0,5/2,0 mm 120 min lang bei Raumtemperatur gerührt. Hierauf wird die Flüssigkeit
überführt und das Adsorptionsmittel mit 3 χ 10 ml Wasser von Raumtemperatur unter raschem Filtrieren gewaschen.
Hierauf wird die Soxhlet-Extraktion 60 min bei 100°C durchgeführt,
wobei 70 ml Wasser verwendet werden. Das Adsorptionsmittel kann dann in einem neuen Zyklus verwendet werden.
Jede Fraktion wird aufgefangen, und ihr Gehalt an Kaffein und Chlorogensäure wird zusammen mit den kumulierten
Prozentsätzen jeder Fraktion (%C) nach jedem Vorgang gemessen.
Die Resultate sind in der folgenden Tabelle 9 angegeben:
909807/0690
1 | co | 3 | 60 | 2 | •σ | 0 | CD 60 | Kaffein | ω to | ru bn | 18 | 0 | 60 | 15 | fang | I | 6C | Chlorogensäure | (U 61 | 2 | CD 60 | 0 | O) 60 |
(
0 •r |
60 | 44 | I | |
3 | 100 | a cd <w |
68 | e cd 60 X! C |
2 | -P C | ■ρ α | -P C | 5 | a | 100 | C | Ϊ Xi |
3 | P G | 2 | -i C | 1 | P C | ι | a | |||||||
ykl | 0 | C | 32 | CU 3 | 30 | kai schu |
CO | H 3 Cd X! ω |
23 |
Q) Jj
(23 O H CO |
0 | CD | Μ | kai schu |
30 | H 3 cd xi M α to |
29 | H 3 cd x! X CJ IO |
schu | OJ | ||||||||
2 | CN | 3 | «3i | 2 | pq π | 0 | • cd | • cd | 33 | 0 | cd cd | 15 | ,5 | PQ | 0 | • cd | 1 | • cd | 1 | • cd | J cd | 90 | ||||||
100 | ,80 | 68 | ,60 | 1 | t- IS | CM S | • crt | 11 | X! S | 100 | 10, | «- 35 | 1 | M S | 1 | ■*>;* | X! 3: | |||||||||||
a+ | mg/ml | 0 | 32 | 31 | ,75 | ,45 | η 3- | 18 | ,37 | 0 | 65 | ,19 | 35 | ,71 | 34 | ,44 | 0, | |||||||||||
3 | % | 3 | 2 | 0 | 0 | ο, | 30 | 0 | 15 | ,5 | 35 | 70 | 4 | 4 | 0 | 2 | 00 | |||||||||||
%C | 100 | ,80 | 76 | ,60 | 2 | 1 | 1 | 7 | 100 | 9, | 3 | 3 | 1 | 27 | ||||||||||||||
mg/ml | 0 | 24 | 22 | ,50 | 29 | ,41 | 28 | 13 | ,44 | 0 | 63 | 32 | ,20 | 22 | ,90 | 21 | ,80 | ο | ||||||||||
a+ | % | 0 | ο, | ,5 | 37 | 1 | 2 | 6 | ||||||||||||||||||||
co | 4 | %C | 3 | ,80 | 2 | ,90 | 0 | 1 | 1 | 40 | υ | 15 | 11, | 1 | 2 | 1 | 28 | 31 | ||||||||||
O | mg/ml | 100 | 75 | 2 | ,70 | 30 | ,50 | 29 | 7 | ,28 | 100 | 72 | 36 | ,00 | 1 | ,01 | 1 | ,98 | Ü | |||||||||
co OO |
% | 0 | 25 | 23 | 0 | 0 | ■|4 | 0 | 28 | 5 | 28 | 27 | 0 | to | ||||||||||||||
O | 5 | %C | 3 | 2 | 1 | 1 | 1 | 52 | 0 | 16 | ,5 | 7 | 3 | 2 | 1 | 21 | ,34 | |||||||||||
•^ | 100 | .80 | 66 | ,80 | 4 | 21 | 20 | 12 | 100 | 10, | 25 | 2 | 1 | CD | ||||||||||||||
O | mg/ml | 0 | 34 | 30 | ,77 | ,54 | 14 | ,27 | 0 | 69 | ,60 | 36 | ,75 | 35 | ,95 | 0 | J>- | |||||||||||
o> | 6 | % | 3 | 2 | 0 | 0 | 0 | ,28 | 0 | 16 | ,0 | 31 | 65 | 3 | 2 | 1 |
O
*— |
CD CD |
||||||||||
a> | %C | 100 | ,20 | 66 | ,10 | 1 | 1 | 1 | 17 | 100 | 9, | 2 | 1 | 1 | 25 | |||||||||||||
O | mg/ml | 0 | 34 | 33 | ,38 | 22 | ,76 | 21 | 14 | ,38 | 0 | 60 | 29 | ,96 | 41 | ,14 | 40 | ,16 | 0 | |||||||||
a1 | % | 0 | 0 | ,0 | 40 | 00 | 3 | 2 | ||||||||||||||||||||
- | %C | ,2 | ,1 | erfolgte mit | 2 | 2 | einer Flüssigkeit, | 9, | 2 | die einen FeststoffKehalt von 16 | 33 | |||||||||||||||||
mg/ml | ,44 | 28 | ,44 | 26 | ,58 | 57 | 38 | ,90 | ,90 | ,61 | _ | |||||||||||||||||
% | 0 | 0 | 43 | 2 | — | |||||||||||||||||||||||
%C | 1 | 1 | 1 | - | ||||||||||||||||||||||||
Die Behandlung | 32 | 31 | 42 | |||||||||||||||||||||||||
nicht gemessen | % aufwies. | |||||||||||||||||||||||||||
Die obige Tabelle zeigt, daß der Entkaffeinisierungsgrad
gegenüber der ersten Behandlung auch nach 6 Zyklen nicht verringert ist.
Bei einer raschen kalten Waschung werden nur wenig oder gar keine Kaffein- und Chlorogensauremengen eluiert.
Die folgende Tabelle 10 zeigt die kumulativen Prozentsätze der durch die verschiedenen Waschungen zurückgewonnenen
Feststoffe:
Nicht behandelte Flüssig keit |
Flüssig keit |
1. Waschung 2. | Waschung 3. | Waschung | 4. Wa schung |
|
100 ml | 96 | 10 | 10 | 10 | 70 | |
Volumen | Raum | Raum | Raum | Raum | Raum | 100 |
Temperatur (0C) |
13,7 | 12,0 | 0,71 | 0,39 | 0,32 | 0,12 |
Zurückge wonnenes Gewicht (S) |
100 | 88 | 5 | 3 | 2 | 1 |
Zurückge wonnenes Gewicht (%) |
88 | 93 | 96 | 98 | 99 | |
Zurückge wonnene Feststoffe (% kumu lativ) |
0 | 32 | 31 | 30 | 29 | 18 |
Entkaffei- nisierung (% kumu lativ) |
||||||
909807/0690
Es ist festzustellen, daß eine Rückgewinnung von 10 % der Feststoffe mit nur 3 % Verringerung des Entkaffeinisierungsgrads
erreicht wird.
Beispiel 4
Eine Kaffeeflüssigkeit mit einem Feststoffgehalt von 13 %
wird in Suspension gemäß Beispiel 1 Absatz B behandelt, wobei entweder das Adsorptionsmittel von Beispiel 1 oder
die gleiche Menge Amberlitharz wie in der FR-PS 2 297 004 verwendet wird, wobei die Desorption auf Behandlungen mit
kaltem Wasser beschränkt wird. Die folgende Tabelle 11
zeigt die Gehalte an zurückgehaltenen Kaffeefeststoffen,
an verlorenen Feststoffen, an fixiertem Kaffein und an fixierter
Chlorogensäure.
Erfindungsgemäßes Adsorptionsmittel |
Amberlitharz | |
% zurückgehaltene Kaffeefes ts toffe |
10-12, davon 5 für Kaffein und Chlorogensäure |
18-20, davon von für Kaffein und Chlorogensäure |
% verlorene Fest stoffe |
<1 | 5,5 |
% fixiertes Kaffein | 38 | 32 |
% fixierte Chloro gensäure |
30 | 25 |
Beispiel 5
a. 200 kg einer Flüssigkeit von geröstetem und abgestreiftem Kaffee mit einem Feststoffgehalt von etwa 13 % werden unter
Rühren während 1 st mit 5 kg Adsorptionsmittel in Suspension gebracht und dann zentrifugiert. Auf diese Weise wer-
909807/0610
den 187 kg Flüssigkeit mit einem Feststoffgehalt von etwa
12,3 % erhalten, von der 38 % des Anfangskaffeingehalts
und 44 % des Anfangschlorogensäuregehalts entfernt worden sind. Das Adsorptionsmittel wird rasch mit 50 kg kaltem
Wasser gewaschen, jedoch werden diese Waschwässer nicht mit dem behandelten Extrakt vereinigt. Nach Konzentrierung und
Zusatz der beim Abstreifen erhaltenen Aromafraktion werden die Flüssigkeiten lyophilisiert. Proben dieses löslichen
Kaffees werden einer Jury von 8 oder 14 Geschmacksprüfern vorgelegt, wobei als Bezug ein nicht-behandelter Extrakt
mit der gleichen Konzentration verwendet wird, dem die Aromafraktion zugesetzt worden ist und der lyophilisiert worden
ist.
Bei einem schwach gebrannten Kaffee sind 9 der 14 Geschmacksprüfer
der Meinung, daß die behandelten Proben einen besseren Geschmack als die Bezugsprobe aufweisen. Kein Geschmacksprüfer
stellt irgendetwas charakteristisches Negatives am Geschmack fest.
- Bei stark gebranntem Kaffee sind alle Geschmacksprüfer der Meinung, daß die behandelten Proben einen frischeren
und milderen Geschmack aufweisen als die Bezugsprobe.
b. 50 kg der gleichen Flüssigkeit wie vorher (Feststoffgehalt
13 %, abgestreift) werden durch eine Kolonne hindurchgeführt,
die 5 kg Adsorptionsmittel enthält. 43 % des Ausgangskaffeingehalts und 45 % des Ausgangschlorogensäuregehalts
werden dabei in der Kolonne festgehalten. Der behandelten Flüssigkeit werden 10 kg kaltes Waschwasser zugesetzt,
welches im wesentlichen die nicht speziell gebundenen Feststoffe enthält, worauf die Aromafraktion zugegeben
wird und eine Konzentrierung und Lyophillsierung angeschlossen
wird.
Ein Vergleich der Proben mit den gleichen Bezugsproben wie
909807/0690
in Absatz a oben ergibt die folgenden Resultate:
- Bei einem schwach gebrannten Kaffee bevorzugen 8 der 14 Geschmacksprüfer die behandelten Proben. Außerdem stellen
alle Geschmacksprüfer das Fehlen negativer Einflüsse der Behandlung auf den Geschmack fest.
Die Behandlung von Kaffeeflüssigkeiten mit Adsorptionsmittel bei einer Temperatur über 6O°C führt zu einer selektiven
Entfernung von Chlorogensäure.
40 ml Kaffeeflüssiqkeit mit einem Feststoffgehalt von 12 %
und mit einem Gehalt von 3,9 mg/ml Kaffein und 16,2 mg/ml
Chlorogensäure werden während 15 min unter Rühren mit 1 g Adsorptionsmittel bei 95°C in Kontakt gebracht, worauf die
behandelte Flüssigkeit abgekühlt, filtriert und lyophilisiert wird. Es wird festgestellt, daß das erhaltene Pulver
8 % Kaffein und 38 % Chlorogensäure weniger enthält als die Ausgangsflüssigkeit.
200 ml einer 52%igen Kaffeeflüssigkeit werden während 1 st
bei Raumtemperatur (22°C) mit 22 g Adsorptionsmittel unter Rühren in Kontakt gebracht. Nach Zusatz einer geeigneten
Menge einer wäßrigen Aromafraktion wird das Gesamte (Flüssigkeit und Adsorptionsmittel) lyophilisiert, worauf das
Gemisch in Beutel eingebracht wird, und zwar in einer Menge von 1,7 g je Beutel.
Beim Aufgießen dieser Beutel mit heißem Wasser werden das Kaffein und insbesondere die Chlorogensäure bevorzugt vor
anderen Feststoffen zurückgehalten. Es wird festgestellt, daß nach einem Eintauchen der Beutel während 1 min in Wasser
9098Ö7/069Ö
von 70°C noch 10 % des Kaffeins und 36 % der Chlorogensäure
am Adsorptionsmittel festgehalten sind. Nach 3 min sind noch 5 % des Kaffeins und 30 % der Chlorogensäure
festgehalten. Das erhaltene Getränk besitzt eine um 35 % geringere freie Acidität als eine als Bezug genommene
nicht behandelte Flüssigkeit. Die freie Acidität wird dabei als Gewicht in g Soda oder Natriumbicarbonat gemessen,
das nötig ist, den pH eines Aufgusses, der 1 kg Kaffeefeststoffe enthält, bis auf einen Wert von 6,5 zu heben.
100 g grüne Kaffeebohnen aus Mexiko werden während 60 min in einem Dampfstrom mit 100°C blanchiert und dann während
30 min in 200 ml Wasser von 100°C eingetaucht. 150 ml des Aufgusses, dessen Feststoffgehalt 3,6 % beträgt (enthaltend
5,44 g Feststoffe) werden bis zu einem Feststoffgehalt
von 13,6 % konzentriert, und 40 ml dieser konzentrierten Flüssigkeit werden mit 1,5g Adsorptionsmittel während
1 st bei Raumtemperatur gerührt. 40 % des Kaffeins und 30 % der Chlorogensäure werden auf diese Weise adsorbiert.Von
5,44 g behandelter Feststoffe werden 5,18 g im Überstand und in 5 ml kaltem Waschwasser des filtrierten Adsorptionsmittels zurückgewonnen. Die nicht zurückgewonnenen 260 mg
bestehen zu 66 mg aus Kaffein, zu 120 mg aus Chlorogensäure
und zu 74 mg aus nicht speziell gebundenen Kohlehydraten.
Es wird ein Aufguß von kalt löslichem Tee hergestellt, wobei von einem heißen Aufguß ausgegangen wird, der abgekühlt
und filtriert wird. 200 ml dieses Aufgusses, der einen Feststoffgehalt von 2,1 % aufweist und 0,425 mg/ml
Kaffein enthält, werden 2 st bei Raumtemperatur mit 1 g
Adsorptionsmittel gerührt. Nach Filtrieren und Waschen des Adsorptionsmittels mit 20 ml kaltem Wasser werden 216 ml
909807/0690
2826486
einer Flüssigkeit mit einem Feststoffgehalt von 1,88 %
und mit einem Kaffeingehalt von 0,324 mg/ml erhalten, was
einer Verringerung des Kaffeingehalts um etwa 24 % entspricht.
909807/0110
Claims (1)
- PATENTANSPRÜCHE:1. Verfahren zur Behandlung eines wäßrigen Extrakts eines pflanzlichen Stoffs zwecks Verringerung des Gehalts an Kaffein und/oder Chlorogensäure, dadurch gekennzeichnet, daß man den wäßrigen Extrakt mit einem festen holzartigen Adsorptionsmittel pflanzlichen Ursprungs im zerteilten Zustand bei einer Temperatur zwischen 0 und 100°C in der Weise in Berührung bringt, daß das Kaffein und die Chlorogensäure adsorbiert werden.2. Verfahren nach Anspruch 1, bei welchem die Adsorption bei einer Temperatur von höchstens 30°C ausgeführt wird, dadurch gekennzeichnet, daß man im Anschluß an die Adsorption das Adsorptionsmittel vom wäßrigen Extrakt abtrennt, das Adsorptionsmittel mit Wasser einer Temperatur von 0 bis 30OC wäscht, um die nicht speziell gebundenen löslichen Bestandteile zu verdrängen, wobei die Waschwässer mit dem wäßrigen Extrakt vereinigt werden, das Adsorptionsmittel einer Auslaugung mit heißem Wasser einer Temperatur von mindestens 60°C unterwirft, um das Kaffein und die Chlorogensäure zu desorbieren und das Adsorptionsmittel zu regenerieren, und das regenerierte Adsorptionsmittel mit dem wäßrigen Extrakt in Berührung bringt und den obigen Zyklus wiederholt, bis der gewünschte Entkaffeinisierungs- und/oder Entsäuerungsgrad erreicht ist.Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der pflanzliche Stoff aus Kaffee besteht.Verfahren nach einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Adsorptionsmittel aus Teilchen von Johannisbrothülsen besteht.Verfahren nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß009807/0690ORIGINAL INSPECTEDdie Adsorptionsmittelteilchen durch Zuckerextraktion, Desodorierung und grobes Mahlen von Johannisbrothülsen erhalten worden sind.6. Verfahren nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Desodorierung durch Behandlung mit Säure und Abstreifen mit Dampf durchgeführt worden ist.7. Verfahren nach Anspruch 5 oder 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Adsorptionsmittelteilchen so gesiebt worden sind, daß ihre Teilchengröße 0,5 bis 4 mm beträgt.8. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der wäßrige Extrakt eine Kaffeeflüssigkeit ist, die 1 bis 50 Gew.-% lösliche Peststoffe enthält.9. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß vor dem In-Berührung-Bringen mit dem Adsorptionsmittel der wäßrige Extrakt durch Abstreifen mit Dampf von flüchtigen Aromastoffen befreit wird und daß diese flüchtigen Stoffe nach der Behandlung wieder mit dem Extrakt vereinigt werden.10. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Volumen des zu behandelnden Extrakts je Gewichtseinheit Adsorptionsmittel 6 bis 80 beträgt.11. Verfahren nach einem der Ansprüche 2 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß man die Behandlung in stationärer Phase durchführt, indem der Extrakt durch ein Adsorptionsmittelbett hindurchgeleitet wird, daß man in der Adsorptionsphase etwa die Hälfte des ursprünglichen Extraktvolumens auffängt und abtrennt, daß man den Rest des Extrakts durch das Bett hindurchführt, daß man die909807/0690Stufen des kalten Waschens und heißen Auslaugens durchführt, daß man die übrige Hälfte mit den Wasch- und Auslaugwässern vereinigt, daß man das Gemisch aus dieser zweiten Hälfte und diesen Waschwässern bis zum halben Volumen konzentriert, daß man diese konzentrierte Lösung durch das Adsorptionsmittelbett hindurchführt und daß man die vorstehenden Operationen wiederholt, wodurch ein fertiger Extrakt erhalten wird, der zu etwa 97 % entkaffeinisiert und zu etwa 60 % entsäuert ist.12. Verfahren nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß das Volumen des zu behandelnden Extrakts je Gewichtseinheit Adsorptionsmittel 6 bis 10 beträgt.13. Verfahren nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß das Volumen der Wasch- und Auslaugwässer das 1-bis 4fache des Volumens der behandelten Flüssigkeit beträgt.14. Verfahren nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß man das heiße Auslaugen dadurch ausführt, daß Dampf mit 100°C in einem geschlossenen Kreislauf während ungefähr 1 st nach dem Prinzip des Soxhlet-Apparats im Kreis geführt wird.15. Verfahren nach einem der Ansprüche 2 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß man die Behandlung in dynamischem Zustand durchführt, indem das Adsorptionsmittel im Extrakt unter Rühren bei einer Temperatur von 10-300C während 15 bis 180 min in Suspension gehalten wird, daß man die Stufe des kalten Waschens rasch durchführt, wobei die Kontaktzeit des Extrakts mit den Waschwässern etwa 10 bis 30 sek beträgt, daß man die Stufe des heißen Auslaugens durchführt, daß man das regenerierte Adsorptionsmittel in einer neuen Extraktcharge in909807/0690Suspension bringt und daß man die vorstehenden Operationen wiederholt, wodurch ein fertiger Extrakt erhalten wird, der zu 20 bis 60 % entkaffeinisiert und zu 10 bis 55 % entsäuert ist.16. Verfahren nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, daß das Volumen des zu behandelnden Extrakts je Gewichtseinheit Adsorptionsmittel 10 bis 8O beträgt.17. Verfahren nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, daß das Volumen der kalten Wasch- und heißen Auslaugwässer etwa gleich dem Volumen der behandelten Flüssigkeit ist.18. Verfahren nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, daß das heiße Auslaugen dadurch ausgeführt wird, daß Dampf mit 100°C in einem geschlossenen Kreislauf während ungefähr 1 st nach dem Prinzip des Soxhlet~Apparats im Kreis geführt wird.19. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß man die Adsorption bei einer Temperatur über 60°C durchführt und daß man so einen Extrakt erhält, der praktisch nicht-entkaffeinisiert und zu 1O-60 % entsäuert ist.20. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 18, dadurch gekennzeichnet, daß man die heißen Auslaugwässer mit dem behandelten Extrakt und den kalten Waschwässern vereinigt und daß man so einen praktisch nicht-entkaffeinisierten und zu 10-60 % entsäuerten Extrakt erhält.21. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß man den endgültigen Extrakt bis zu einem Gehalt von 30 bis 60 Gew.-% und909807/0690282646a ;vorzugsweise 40 bis 50 Gew.-% Feststoffen konzentriert und daß man die so erhaltene Flüssigkeit trocknet.Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß man die Adsorptxonsphase dadurch ausführt, daß das Adsorptionsmittel im Extrakt unter Rühren in Suspension gebracht wird, daß man die Suspension ohne Abtrennen des Adsorptionsmittels durch Lyophilisation trocknet, daß man das erhaltene trockene Gemisch in Beutel einbringt und daß man einen teilweise entkaffeinisierten und teilweise entsäuerten Extrakt durch Aufgießen der Beutel mit heißem Wasser herstellt.909807/0690
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