DE3014408A1

DE3014408A1 - Verfahren zur entsaeuerung eines kaffeeextraktes und dadurch erhaltenes entsaeuertes extrakt

Info

Publication number: DE3014408A1
Application number: DE19803014408
Authority: DE
Inventors: Edgardo Brambilla; Ian Horman
Original assignee: Nestle SA
Current assignee: Nestle SA
Priority date: 1979-04-18
Filing date: 1980-04-15
Publication date: 1980-10-30
Also published as: NL192076C; FR2454273A1; CH637809A5; NL192076B; NL8001221A; JPS55141160A; SE8001671L; SE449818B; US4317841A; JPS6012009B2; DE3014408C2; FR2454273B1

Description

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Dipl.-Ing. H. MITSCHERLICH D-8000 MÖNCHEN

Dipl.-Ing. K. GUNSCHMANN Steinsdorfstraße

Dr.rer.nat. W. KÖRBER " ^ ^(O89) ' ^{29 66}

Dipl.-Ing. J. SCHMIDT-EVERS
PATENTANWÄLTE

Societe des Produits Nestle S.A.
Service des Brevets
Case postale

CH-1800 Vevey / Schweiz

Verfahren zur Entsäuerung eines Kaffeeextraktes und dadurch erhaltenes entsäuertes Extrakt

Die Erfindung betrifft die Behandlung von Kaffeeextrakten zwecks Verringerung des Gehaltes an sauren Substanzen, die mitunter als unerwünscht angesehen werden, beispielsweise aus Geschmacksgründen, die bestimmten Verbrauchsgewohnheiten zuzuordnen sind₍oder_fprosaisch ausgedrückt, aus physiologischen Gründen.

Eine Möglichkeit, an die sofort zur Entsäuerung von Kaffeeextrakten gedacht wird, besteht darin, diese.chemisch zu neutralisieren durch das Hinzufügen eines alkalischen Nahrungsmittels wie Soda, Kali und bestimmte Karbonate.

und Bikarbonate. Jedoch ergibt sich ohne Weiteres, daß

wenn diese Vorgehensweise unerwünscht ist ,der Eindruck einer natürlichen Sorte der in Rede stehenden Extrakte beibehalten werden soll. Darüber hinaus muß auf einem mehr

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technischen Gebiet eine wesentliche Erhöhung der Sulzbelastung festgestellt werden.

Von der Anmelderin wird ein Verf.'ihren zur Entsäuerung von Kaffeeextrakten verwendet, ohne in diese Fremdstoffe einzuführen , wobei die Entsäuerung durch Kontakt mit Ch itosan (französisch Chitosane) erreicht. Es können erstaunliche Gewinne bezüglich des pH-Wertes bei gerösteten Kaffeeextrakten bis zu 1, 'i - 1,5 Einheiten erreicht werden. In der Praxis ist es jedoch schwierig, darüber hinaus zu gehen, wobei im übrigen die pil-Vcrtgewinne im wesentlichen zu gering sind, wenn die Kaffeeextrakte Extrakte grünen Kaffees sind.

Es ist Aufgabe der Erfindung, diese Begrenzungen zu überwinden und zwar weiter ohne in den Kaffeeextrakt Fremdstoffe einzuführen.

Die Erfindung zeichnet sich dadurch aus, daß der Kaffeeextrakt einer Elektrolyse unterworfen wird, daß der nichtkathodische Extrakt gesammelt wird und daß dieser mit Chitosan in verteilter Form in Kontakt gebracht wird und daß nach nach Entfernen des Chitosans der so behandelte nichtkathodisehe Extrakt mit dem kathodischen Extrakt vollständig oder teilweise gemischt wird. Die Mischung bildet den entsäuerten Kaffeeextrakt.

Die Elektrodialyse ist eine elektrochemische Vorgehensweise, durch die es möglich ist, abhängig von deren Ladung die Ionen, die in einer Lösung enthalten §ind,durch Wanderung unter der Wirkung eines elektrischen Feldes durch Membranen zu trennen.

Die klassische Elektrodialyse verwendet Membranen, die selektiv für Kat_ionen und für Anionen durchlässig sind. Andere Ausführungsformen der Elektrodialyse, die ebenfalls bei dem Verfahren gemäß der Erfindung verwendbar sind,

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• - 6 verwenden vollständig oder teilweise! neutrale Membranen.

Unter diesen Umständen werden gerade die metallischen Ionen, die sich in dem Kaffeeextrakt befinden, zur Kathode gefördert, derart, daß der Inhalt des oder der Abteile bzw. Abschnitte, die nicht genau dein kcithodi sehen Bereich oder

Abschnitt bilden, mit freien Säuren angereichert sind und daß deren jiH-Wert verringert ist. Gerade dieser Teil des Ausgangsextrakts mit niedrigerem pH-Wert wird mit dem Ausdruck *nichtkathodischer Extrakt bezeichnet und befindet sich entweder in dem anodischen Bereich oder Abschnitt oder in dem anodischen Bereich oder Abschnitt und den mittleren Bereichen oder Abschnitten, falls solche vorhanden sind.

Das Chitosan ist genaugenommen ein natürliches Poly-Glukosamin mit Pilz-Ursprung, auf die häufig in den Panzern von Krustentieren und zahlreichen Insekten in Form von Chitin (Acetyl-Chitosan) gestoßen wird. Im Allgemeinen ist das handelsübliche Chitosan das Ergebnis der Endacetylierung von Chitin,in dem üblicherweise 10-30 % Araino-Gruppen in acetylierter Form vorhanden sind.

In dem bei der Erfindung verwendeten weiteren Sinn bezeichnet der Begriff "Chitosan"auch natürliche Produkte und Produkte natürlichen Ursprungs, die diesem vollständig gleich sind und die chemisch als Polysaccharide definiert werden können, die Träger von freien Amin-Gruppen sind. Beispielsweise sind die Bestandteile der Zellenwände von grampositiven Bakterien zu nennen, wie beispielsweise der bacillus subtilis.

Dieses . itosan, das in Form von Pulvern oder Flocken erhältlich ist, kann so wie es ist verwendet werden, jedoch ist es im Allgemeinen vorzuziehen, wenn es einer vorherigen Reinigungsbehandlung unterzogen wird. Eine derartige Behandlung kann insbesondere darin bestehen, daß das

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Chitosan mit Alkohol, beispielsweise 35 üiigom wässerigen Isopropanol gewaschen wird. Falls es notwendig sein sollte, kann das CMtosan auch desodorisiert werden durch Mitnehmen in Dampf, insbesondere in alkalischer Umgebung von auflesbaren bzw. abtrennbaren Geruchsstoff-Resten.

Die Kaffeeextrakte können Extrakte von grünem Kaffee oder auch die Extrakte von geröstetem Kaffee sein. Wenn sie Feststoffe in Suspension enthalten, können diese zuvor durch Filtern oder Zentrifugieren beseitigt werden, wobei sie gegebenenfalls wieder in das entsäuerte Extrakt eingefügt werden können. Das gleiche trifft für Aromastoffe zu, die durch Mitnahme im Dampf entfernt werden können und bis zu einem späteren Stadium der Wiedereinfügung im Kurzschluß geführt werden können.

Die Extrakte entsäuerten grünen Kaffees werden vorteilhaft vor der Röstung über die Bohnen grünen Kaffees geführt .

Für die Elektrodialyse ist bezüglich der ersten Stufe des erfindungsgemäßen Verfahrens zu bemerken, daß die im Folgenden angegebenen Arbeitsbedingungen die optimalen Bedingungen zur Behandlung der Kaffeeextrakte sind:

Temperatur: 10 - 70 ⁰C,

Spannung: 0,01 - 0,5 V/cm g des trockenen

Extrakt s_y ο Stromstärke: 0,5 - 20 mA/cm der Membran.

Die Elektrodialysezeit liegt unter diesen Bedingungen typisch zwischen 5 Min. und 2k Std., unterschiedlich abhängig von dem zu erreichenden Ziel. Auf diese Weise

2 werden zwischen 1 und 100 kg trockenen Extraktes pro m Membran und pro Std. behandelt. Vorzugsweise sind die Membranen durch Celluloseacetat gebildet. Als geladene

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Membranen scion sulfonierte Polystyrol-Divinylbenzene (kat ionische Membranen) und aminierte Polystyrol-Divinylbonzene (anionische Membranen), die auf fasrigcn Polymeren befestigt sind, genannt.

Der Ausgangs-Kaffeeextrakt besitzt üblicherweise die folgenden Eigenschaften:
Extrakt von grünem Kaffee: pH-Wert 5>5 - 6,0

trockener Extrakt 1 - 15% (vorzugsweise)

Gehalt an freien Sauren 0,5-15% der gesamten Säuren

Extrakt von geröstetem Kaffee: pH-Wert ^,8 - 5,2

trockener Extrakt 1 - 50 %

vorzugsweise 12 - 25 %

Gehalt an freien 5 - 20 % der geSäuren samten Säuren

Typisch ist festzustellen, daß 5 - 80% der nichtfreien Säuren des Ausgangsextraktes von ihren Salzen freigegeben werden und sich in dem nichtkathodischen Extrakt in Form von freien Säuren befinden. Der pH-Wert des nichtkathodischen Extrakts ist um 0,1 - 1,8 pH-Werteinheiten abgesunken und derjenige des kathodischen Extrakts ist um 5-8 pH-Einheiten angestiegen.

Das Inkontaktbringen des nichtkathodischen Extraktes und des Chitosans kann auf verschiedene Weise erreicht werden. Beispielsweise kann der Extrakt durch eine Ch itosan-Säule perkoliert werden, wobei in diesem Fall am Fußende der Säule der entsäuerte nichtkathodisehe Extrakt zurückgewonnen wird. Das Ch.itosan kann auch in Suspension in dem Extrakt gebracht werden, wobei Einrichtungen zum Trennen des Ch itosans vom Extrakt vorgesehen werden müssen, was sehr einfach durch Abhebern nach Dekantieren oder durch Filtern erreicht werden kann.

Die Kontaktzeit zwischen dem Chitosan und dem nichtkathodischen Extrakt, sowie verschiedene andere Parameter wie die Temperatur, bei der die Kontaktierung durchgeführt

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wird, und die Anteile von Cliitosan bezüglich dem Extrakt hängen sowohl vom gewünschten Entsäuerungsgrad als auch von den Einzelheiten der Durchführung ab. Ganz allgemein sind Kontaktzeiten in der Größenordnung von 5 - 30 Min. für Temperaturen zwischen 10 und 80 C ausreichend. Es wird vorteilhaft mit einem Verhältnis Extrakt/ChLto.san zwischen 10 und ^iOO ml/g gearbeitet.

Es ist zu berücksichtigen, daß das Chitosan ein sehr selektives Absorptionsmittel für saure Substanzen ist und daß die Verluste an Feststoffen immer sehr klein bleiben. Zwischen dem nichtbehandelten nichtkathodischen Extrakt und dem entsäuerten nichtkathodischen Extrakt sind Verringerungen an Feststoffen von l-'έ % festzustellen, was mit den Säuremengen übereinstimmt, die der nichtkathodische Extrakt vor der Behandlung enthält.

Die Säure, die sich in vorherrschender Weise in freier Form in den nichtkathodischen Extrakten befindet, ist die chlorogene Säure, die von dem Chitosan vorherrschend zurückgehalten wird. Andere Säuren, wie die Oxalsäure, die Zitronensäure, die Fumarsäure, die Apfelsäure, die Benztraubensäure, die Chininsäure (äcid quinique) und die Kaffeesäure sind ebenfalls in den Kaffeeextrakten enthalten und deren Gehalt wird verringert.

Wenn auch das Chitosan ein häufiger Stoff ist, ist es vorzuziehen, diesen wieder rückzugewinnen, wenn er einmal verwendet worden ist, wobei die Anzahl der Wiederrückgewinnungen bzw. Wiederumwälzungen 30-50 erreichen kann ohne merkbarem Aktivitätsverlust·

Selbstverständlich genügt es, wenn es nach der Wiederverwendung einer Regenerationsbehandlung unterworfen wird, d.h., daß die Substanzen, die es absorbiert hat, entfernt werden. Das kann sehr einfach dadurch erreicht werden, daß

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es mit einer alkali schon Lösung in Berührung gebracht wird und mit Wasser gespült wird, bis zum natürlichen pH-Wert von Ch itosan. Das so regenerierte Chitosan kann direkt für eine neue Behandlung verwendet werden, ohne daß es notwendig ist, es einer weiter oben erwähnten Vorbehandlung für frisches Chitosan auszusetzen.

Der durch das Chitosan entsäuerte nichtkathodisehe Extrakt und der kathodische Extrakt werden vereinigt und die Gesamtheit bildet den erfindungsgemäß entsäuerten Kaffeeextrakt. Das Ausmaß der Entsäuerung steht offensichtlich direkt mit dem Ausmaß der Entsäuerung des nichtkathodisehen Extrakts in Verbindung, wobei für die Gesamtheit Werte zwischen 10 und 75% bezüglich der gesamten Säuren (freie Säuren und in Salzverbindungen enthaltene Säuren) auf einfache Weise erreicht werden können, was im Vergleich zum Ausgangskaffeeextrakt pH-WertSprüngen nach oben zwischen 1,5 und 5 Einheiten entspricht. Man kann sich im übrigen auch mit relativ neutralen Kaffeeextrakten zufriedengeben, mit beispielsweise einem pH-Wert zwischen 6,2 und 7,0fdurch beispielsweise Hinzufügen zum entsäuerten nichtkathodisehen Extrakt lediglich eines Teils des kathodischen Extrakts.

Gemäß einer ersten bevorzugten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens wird ein Extrakt von grünem Kaffee oder geröstetem Kaffee mit einem Gehalt an trockenen Teilen zwischen 1 und 50 % einer Elektrodialyse unter den oben angeführten Bedingungen·!unterworfen. Die Elektrodxalysevorrichtung enthält zwei Abteile, die durch eine Membran aus Celluloseacetat getrennt sind. Der kathodische Extrakt ist selbstverständlich der Inhalt des kathodischen Abteils und der nichtkathodisehe Extrakt ist der Inhalt des anderen Abteils, d.h., des anodischen Abteils. Gemäß einer anderen Ausführungsform enthält die Elektrodxalysevorrichtung drei durch zwei Membranen aus Celluloseacetat getrennte Abteile. Der kathodische Extrakt

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ist in dem kathodischen Abteil enthalten, während in diesem Fall der nichtkathodisehe Extrakt den Inhalt des anodischen Abteils und des mittleren Abteils umfaßt, die beide verringerten pH-Wert aufweisen.

Dann wird in dem nichtkathischen Extrakt CM tosan in Suspension gebracht, das in einem vorhergehenden Entsäuerungszyklus regeneriert worden ist oder auch frisches Clii tosan, das zuvor mit wässerigem Isopropanol gewaschen worden ist

und einer Desodor, ierungsbehandlung durch Führen unter

Dampf unterworfen worden ist. Das Verhältnis zwischen Extrakt und Chitosan liegt zwischen 20 und 24O ml/g und es wird bei Temperaturen nahe der Umgebungstemperatur gearbeitet. Nach dem Verstreich einer Zeit zwischen 10 und 30 Min., während der die Suspension konstant bewegt bzw. umgerührt wird, werden die Feststoffe von der Flüssigkeit durch Filtern abgetrennt und wird so der entsäuerte nichtkath'odische Extrakt wiedergewonnen. Es wird nun das Chitosan in Suspension mit Wasser zum Zweck der Spülung gebracht und nach Trennung werden die Spülwässer dem entsäuerten nichtkathodisehen Extrakt hinzugefügt»

Es wird nun der entsäuerte nichtkathodisehe Extrakt mit dem kathodischen Extrakt vereinigt.

Die erhaltene Mischung wird gemäß üblichen Vorgehensweisen zur Behandlung von Kaffee behandelt, insbesondere bezüglich löslichem Pulverkaffee, wenn es sich um einen Extrakt gerösteten Kaffees handelt. Wenn es sich um einen Extrakt grünen Kaffees handelt, wird dieser über die Bohnen bzw.Körner grünen Kaffees geführt, die zur Herstellung des Extrakts verwendet werden. Die Bohnen werden so getrocknet, dann geröstet, wobei die Folge der Betriebsschritte in üblicher Weise abläuft.

. Gemäß* einer zweiten bevorzugten Ausführungsform werden in Säulen angeordnete Chitosan-Betten bzw.-Körper verwendet

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und wird der wie oben zubereitete nichtkathodische Extrakt durch die Kolonnen perkoliert. Auf diese Weise wird der entsäuerte nichtkathodische Extrakt direkt gewonnen. Vorzugsweise wird mit Verhältnissen von Extrakt zu Chitosan zwischen 30 und 'iOO ml/g gearbeitet. Das verwendete Chitosan muß eine ausreichend lockere Struktur besitzen, wobei zu f einpulvri ges Chitosan zu vermeiden ist wegen der Gefahr einer schnellen Kolmatierung oder Verschlammung der Säulen.

Am Ende der beschriebenen Detriebsschritte bei der einen oder der anderen Ausführungsform wird das Chitosan durch alkalische Behandlung und anschließend—es Spülen mit weichem Wasser regeneriert. Es kann nun für einen neuen Absorptionszyklus verwendet werden.

Es ist zu bemerken, daß das Vorhandensein oder Nichtvorhandensein von Kaffeein das erfindungsgemäße Verfahren weder bezüglich des Elektrodialyseschrittes noch bezüglich des Entsäuerungsschrittes mit Chitosan beeinflußt. Das heißt, daß die zu behandelnden Extrakte beliebig vollständige Extrakte oder koffeinfreie Extrakte sein können (durch Befreien des Extrakts von Kaffeein oder Auslaugen der Bohnen koffeinfreien Kaffees.

Die Qualität der erhaltenen Extrakte hängt nicht von der Behandlung ab, vielmehr im Gegenteil. Weder die Stärke noch die aromatische Ausgeglichenheit der in Rede stehenden Extrakte wird beeinflußt. Vielmehr erweist sich für Koster bzw. Feinschmecker,die säurefreien Kaffee bevorzugen, die Behandlung als deutlich günstig.

Die folgenden Beispiele stellen die Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens dar. Zunächst werden die Vorbereitungsbetriebsschritte und die Regeneration des Chitosans beschrieben, die fakultativ oder einfach inhärent bei der großmaßstäblichen Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens, jedoch keinen integrierenden Teil bilden.

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- 13 Beispiele: Zubereitung von Chitosan:

In 33 1 55-/°iges wässeriges Isopropanol werden 1 kg handelsüblichen pulvrigen Chitosan (Krabben-Chitosan, Diosynth.AG, Teilchen mit 0,5-2 mm) in Suspension gebracht und werden unter Umrühren bei Umgebungstemperatur während 30 min belassen» Dann wird zentrifugiert, um einerseits 3^i5 1 wässerigen Isopropanols, das wiederum_gewälzt wird, zu erhalten und um andererseits das gewaschene Chitosan zu erhalten. Wenn dieses noch einen Geruch aufweist, wird es in 9>9 1 0,1-N-KOH gebracht, wobei die Suspension durch Mitnehmen im Dampf während einer Stunde behandelt wird. Eine Zentrifugierung ermöglicht die Trennung der KOH-Lösung, die ■wiederum—gewälzt wird, vom Chitosan, das mit kaltem oder warmem Wasser gewaschen wird und dann nach Zentrifugieren mit heißer Luft (80 C)getrocknet wird.

Regeneration von Chitosan:

In 10 kg einer l/l-Mischung von Isopropanol und 1-N-KOH werden 1 kg von gebrauchtem Chitosan, d.h., nachdem es als Absorptionsmittel gedient hat, in Suspension gebracht und es wird unter Umrühren bei Umgebungstemperatur während 15 Min. gehalten. Es wird nun zentrifugiert, um einerseits 9 kg der Flüssigphase und andererseits das Chitosan wiederzugewinnen. Dieses wird nun mit heißem Wasser (8O-9O C) gewaschen, bis zur Neutralität der Waschwasser und dann unter Vakuum bei 80 C getrocknet.

Gegebenenfalls kann die Regenerationsbehandlung ausgehend von der Waschstufe beendet werden, wobei das Chitosan im Wasser in Suspension ist, durch ein Mitnehmen im Dampf während 1 h. Zusätzlich wird auf diese Weise ein wenig

Isopropanol rückgewonnen. Das regenerierte Chitosan wird wie zuvor getrocknet.

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- Ik -

Als Hoi spiel «ei die Wirkung von einem Teil gewaschenen frischen Chitosans und drei Teilen regenerierten Chitosans in Suspension im nichtkathodisehen Extrakt mit I3 % trockener Stoffe betrachtet, entsprechend 2,5 g Chitosan pro 100 ml Extrakt. Es ist eine bemerkenswerte Homogenität festzustellen, Aveil für die vier Teile der pH-Wert des Extrakts von 4,8 auf 6,3 übergeht, was einem Entsäuerungsgrad in der Größenordnung von 85 % entspricht.

Parallel wird die Wirkung des gleichen regenerierten Chitosan^ teils nach der Regeneration betrachtet, in Suspension im obigen nichtkeithodischen Extrakt entsprechend 5 kg von Chitosan für 250 1 des Extraktes. Es ist eine bemerkenswerte Konstanz, im Entsäuerungsgrad von 70 % festzustellen, selbst nach I5 aufeinanderfolgenden Regenerationen. Das heißt, daß das Chitosan mehrfach wieder_umgewälzt bzw. wieder_verwendet werden kann.

Beispiel 1:

In dem mittleren Abschnitt einer Elektrodialysevorrichtung für Laborzwecke mit drei Abteilen, die durch zwei Membranen aus Celluloseacetat getrennt sind, werden 3OO ml eines Extraktes von grünem Kaffee mit einem Anteil von trockenen Stoffen in der Größenordnung von 1,3 % und einem pH-Wert von 5>8 eingebracht. Die kathodischen und anodischen Abteile sind mit entionisiertem Wasser gefüllt und es wird ein Strom von 100 mA während 45 min zugeführt. Am Ende dieser Periode ist der pH-Wert des nichtkathodischen Extraktes (der in dem anodischen und dem mittleren Abteil enthalten ist) allgemein auf 4_r35 abgefallen, während der des kathodischen Extraktes auf 12,25 angestiegen ist. Schätzungsweise sind 45 % der gesammten Säuren des Ausgangsextraktes in freier Form vorhanden.

Es wird frisches oder regeneriertes Chitosan in Suspension in den nichtkathodischen Extrakt gebracht, entsprechend 1,5 S Chitosan pro 3OO ml des Extraktes, wobei bei Umgebungstemperatur während 30 min umgerührt wird. Anschließend werden die Phasen durch Zentrifugieren getrennt und wird die Flüssigphase beseitigt. Das Chitosan wird nun in Wasser in Suspension gebracht und

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es wird während 15 rain bei Umgebungstemperatur umgerührt vor einem Zentrifugieren. Die gesammelte Flüssigphaso wird der ersten Flüssigphase hinzugefügt und die Mischung bildet den entsäuerten nichtkathodischon Extrakt.

Ihr pH-Wert ist nun auf 6,2 und schätzungsweise sind 8O % der durch die Elektrodialyse freigesetzten Säuren von dem Chitosan zurückgehalten worden. Das entspricht grob 2 % des Gewichtes der Bohnen des grünen Kaffees, die zur Herstellung des Ausgangsextrakts verwendet sind.

Der entsäuerte ni chtkathodi sehe Extrakt und der kathodische Extrakt werden kombiniert. Die Mischung besitzt einen pH-Wert von 8,3.

Das Chitosan wird seinerseits regeneriert.

Die in Rede stehende Mischung wird auf die Bohnen des grünen Kaffees zurückgeführt, dadurch, daß sie einfach, wenn sie einmal trocken sind, in die Mischung eingetaucht werden. Der Kaffee wird nach Röstung gemäß üblicher Verfahren in Pulver für Instant-Kaffee umgeformt.

Der endgültige Kaffee besitzt, wenn er in heißes Wasser eingebracht worden ist, einen pH-Wert von 7,3 im Vergleich zu 5,0 für üblichen Kaffee. Bezüglich des Aromas ist kein negativer Effekt aufgrund der Entsäuerungsbehandlung festzustellen.

Im Gegensatz dazu besitzt ein üblicher Kaffee wie zuvor erwähnt, dessen pH-Wert auf 7>3 durch Hinzufügen von Kali erhöht worden ist, ein deutliches Aromamerkmal von Aminen oder von "Fisch".

Beispiel^ 2;

Der Betriebsvorgang gemäß dem Beispiel 1 wird bezüglich der Elektrodialyse wiederholt. Jedoch wird der Kontakt mit dem Chitosan in einer Säule durch Perkolation des nichtkathodischen Extrakts durch diese erreicht, wobei der entsäuerte '

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nichtkathodische Extrakt einfach am Fußende der Säule gesammelt wird.

Die weitere Folge der Vorgehens weise unterscheidet sich in nichts von der, die am Ende des Beispiels 1 erläutert worden ist.

Beispiel 3*

Es wird wie bei Beispiel 1 vorgegangen, jedoch ausgehend von einem koffeinfreien Extrakt von grünem Kaffee, der von der Extraktion von Bohnen oder Körnern koffeinfreien Kaffees gemäß üblicher Verfahren stammt (beispielsweise chlorierter Lösungsmittel). Bezüglich des pH-Wertes ergeben sich folgende Einzelheiten:

(1) Ausgangsextrakt 4,90

(2) nichtkathodxscher Extrakt 5 > 95

(3) kathodischer Extrakt 12,40

(4) entsäuerter nichtkathodxscher Extrakt 5 »70

(5) entsäuerter Extrakt (3) + (4) 8,90

(6) endgültig gebildeter Kaffee 7,40

Beispiel 4:

Das in Beispiel 1 erläuterte Verfahren wird bei einem Extrakt gerösteten. Kaffees angewendet, wobei sich ergibt:

(1) Ausgangsextrakt 5*10

(2) nichtkathodxscher Extrakt 4,50

(3) kathodischer Extrakt 12,60

(4) entsäuerter nichtkathodxscher Extrakt 6,00

(5) entsäuerter Extrakt (3) + (4) 7,8O

(6) endgültig gebildeter Kaffee 7i5O

Beispiel 5:

Das Verfahren des Beispiels 1 wird auf einen Extakt gerösteten Kaffees angewendet, der durch chlorierte Lösungsmittel

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- 17 koffeinfrei gemacht ist. Es ergeben sich:

(1) Ausgangsextrakt 5,10

(2) nichtkathodischer Extrakt 4,00

(3) kathodischer Extrakt 12,80 (k) entsäuerter nichtkathodischer Extrakt 5,70

(5) entsäuerter Extrakt (3) + (4) 9,50

(6) endgültig gebildeter Kaffee " 9,20

Die Erfindung gibt also ein Verfahren zum Entsäuern eines Kaffeeextrakts an, bei dem der Kaffeeextrakt einer Elektrodialyse unterworfen wird, der nichtkathodi sehe Extrakt
gesammelt wird und mit Chitosan in verteilter Form in
Kontakt gebracht wird und bei dem nach Entfernen des Chitosans der so behandelte nichtkathodisehe Extrakt und der
kathodische Extrakt vollständig oder teilweise gemischt
werden. Die Mischung bildet den entsäuerten Kaffeeextrakt.

Der Patentanwalt

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Claims

Dipl.-Ing. H. MITSCHERLICH D-8&G0 MÜNCHEN 22

Dipl.-Ing. K. GUNSCHMANN Steinsdorfstraße 10

Dr.rer.nat. W. KÖRBER ®^{(089) 29 66 84}

Dipl.-ing. J. SCHMIDT-EVERS

Patentanwälte 15. April 1980

Societe des Produits Nestle S.A,
Service des Brevets
Case postale

CH-1800 Vevey / Schweiz

Ansprüche:

1. Verfahren zum Entsäuern eines Kaffeeextrakts, dadurch gekennzeichnet,

daß der Kaffeeextrakt einer Elektrodialyse unterworfen ■wird,

daß der nichtkathodisehe Extrakt gesammelt wird und mit Chitosan in verteilter Form in Kontakt gebracht wird, und

daß nach Entfernen des Ch itosans der so behandelte nichtkathodische Extrakt und der kathodische Extrakt vollständig oder teilweise gemischt werden, wobei das Gemisch den entsäuerten Kaffeeextrakt bildet.

Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Kaffeeextrakt ein Extrakt von grünem Kaffee ist,

3· Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Kaffeeextrakt ein Extrakt von geröstetem Kaffee ist.

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k. Verfahren nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Kaffeeextrakt ein Extrakt koffeinfreien Kaffees ist.

•5· Verfahren nach einem der Ansprüche 1-4, dadurch gekennzeichnet, daß die Elektrodialyse bei einer Temperatur zwischen 10 und 70 C durchgeführt wird.

6. Verfahren nach einem der Ansprüche 1-5 j dadurch gekennzeichnet, daß die Elektrodialyse unter einer Spannung zwischen 0,01 und 0,5 V/cm g des trockenen Extrakts durchgeführt wird.

7- Verfahren nach einem der Ansprüche 1-6, dadurch gekennzeichnet, daß die Elektrodialyse bei einer Stromstärke zwischi
geführt wird.

stärke zwischen 0,5 und 20 mA/cm der Membran durch-

8. Verfahren nach einem der Ansprüche 1-7, dadurch gekennzeichnet, daß die Elektrodialyse während einer Periode zwischen 5 Min. und 2k Std. durchgeführt wird.

9. Verfahren nach einem der Ansprüche 1-8, dadurch gekennzeichnet , daß die Elektrodialyse mittels Membranen aus Celluloseazetat durchgeführt wird.

10. Verfahren nach einem der Ansprüche 1-9, dadurch gekennzeichnet, daß die Elektrodialyse mittels einer Vorrichtung durchgeführt wird, die zwei durch eine Membran aus Celluloseazetat getrennte Abteile enthält, wobei der kathodische Extrakt der Inhalt des kathodischen Abteils und der nichtkathodische Extrakt der Inhalt des anodischen Abteils sind.

11. Verfahren nach einem der Ansprüche 1-9 > dadurch gekennzeichnet, daß die Elektrodialyse in einer Vorrichtung mit drei Abteilen durchgeführt wird, die durch zwei

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Membranen aus Celluloseazetat getrennt sind, wobei der kathodische Extrakt der Inhalt des kathodischen Abteils und der nichtkathodische Extrakt die Inhalte des anodischen und des niittleren Abteils sind.

12. Verfahren nach einem der Ansprüche 1-11, dadurch gekennzeichnet, daß der nichtkathodische Extrakt mit dem Chitosan bei einer Temperatur zwischen 10 und 80 C in Kontakt gebracht wird.

13. Verfahren nach einem der Ansprüche 1-12, dadurch gekennzeichnet, daß der nichtkathodische Extrakt und das Ch itosan in einem Verhältnis von Extrakt zu Or.tosan zwischen 10 und 400 ml/g in Kontakt gebracht werden.

14. Verfahren nach einem der Ansprüche I-I3, dadurch gekennzeichnet, daß das Ch itosan in dem nichtkathodisehen Extrakt in Suspension gebracht wird.

15» Verfahren nach einem der Ansprüche I-I3, dadurch gekennzeichnet, daß der nichtkathodische Extrakt durch eine mit Chitosan ausgelegte Säule perkoliert wird.

l6. Verfahren nach einem der Ansprüche I-I5, dadurch gekennzeichnet, daß der nichtkathodische Extrakt mit dem Chitosan während 5-30 Min. in Kontakt gebracht wird.

17« Entsäuerter Kaffeeextrakt, der durch das Verfahren nach Anspruch 1 erhalten ist.

l8. Entsäuerter Kaffeeextrakt nach Anspruch 17, der durch das Verfahren nach einem der Ansprüche 2-16 erhalten ist.

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