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Verfahren zur Entcoffeinierung von zur Imprägnierung coffeinarmen
Kaffees oder Tees dienenden Auszügen aus rohen Kaffeebohnen oder Tee Bekanntlich
läßt sich coffeinfraier Kaffee in verschiedener Weise herstellen. Man kann beispielsweise
die gedämpften Bohnen mit organischen Lösting.smitteln extrahieren, bis der Coffeingehalt
.auf denn gewünschten Grad herabgesetzt worden ist, oder man kann auch so vorgehen,
daß man die rohen Bohnen bis zu dem gewünschten Grade von Coffeinfreiheit mit kaltem
oder warmem Wasser auslaugt und die gewonnenen Extrakte gegebenenfalls nach vorangegangener
Konzentrierung mit Coffeinlö.sungsmitteln extrahiert. Mit diesen coffeinfrelen Extrakten
werden alsdann die ausgelaugten Bohnen wieder angereichert, hierauf getrocknet und
schließlich abgeröstet. Die Entcoffeinierung,der Extrakte bietet aber Schwierigkeiten,
die in der Hauptsache in der Zusammensetzung der Extraktlösung selbst begründet
sind, besteht doch diese aus einem unentwirrbaren Gemenge von Zuckerstoffen, Gerbstoffen,
Schleimstoffen, Coffein und sonstigen zum Teil unbekannten Bestandteilen.
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Beim Ausschütteln derartiger Gemengeentstehen Gallerten, die mit dem
Lösungsmittel außerordentlich schlecht trennende Emulsionen bilden und von diesen,
wenn überhaupt, nur sehr schwer und unter Verlusten an Extrakt und Lösungsmitteln
zu befreien sind.
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Für die nachträgliche Imprägnierung der ausgelaugten Bohnen ist es
aber notwendig, den letzteren das gesamte Extrakt mit Ausnahme des Coffeins wieder
einzuverleiben; denn jeder Verlust an Gesamtextrakt oder Teilen desselben würde
Geschmack und Aroma des Röstproduktes beeinträchtigen und dieses minderwertig machen.
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Es hat sich nun herausgestellt, daß man alle Verluste vermeiden und
die Extraktion des Coffeins durchführen kann, wenn man die Extraktlösung durch vorheriges
Eindampfen auf eine bestimmte Dichte bringt und das so vorbereitete Extrakt in dünnem
Strahl bzw. unter Zerstäuben durch -ein spezifisch schwereres Coffeinlösungsmittel
hindurchtreten läßt. Die Extraktlösung steigt hierbei nach oben und gibt
je nach Tropfengröße ihren Coffeingehalt rascher oder langsamer an das Lösungsmittel
ab. Je nach Bedarf kann der Vorgang beliebig bzw. bis zur Erschöpfung wiederholt
werden. Das Extraktionsmittel kann kalt oder in angewärmtem Zustande Verwendung
finden. Ebenso kann man eine in Ruhe belassene Extraktlösung von Lösungsmitteln
oder Mischungen von Lösungsmitteln niederen spezifischen Gewichts mit der Wirkung
der völligen Entziehung des Coffeins durchströmen lassen. Je nach Verschiedenheit
der spezifischen Gewichte befindet sich nur eine der aufeinanderwirkenden Flüssigkeiten
in Bewegung, wodurch
jede Schaumbildung oder Emulsionsbildung vermieden
wird.
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Für größere Extraktmengen bei der betriebsmäßigen Ausübung des Verfahrens
kann dieses kontinuierlich durchgeführt werden. Zu diesem Zweck wird das Extraktionsmittel
auf mehrere zu einer Batterie vereinigte Filterelemente verteilt. Nach erfolgter
-Sättigung wird alsdann das erste Filterelement, das die Hauptmenge des zu extrahierenden
Stoffes aufnimmt, ausgeschaltet, frisch gefüllt und am Ende der Batterie wieder
in den Betrieb eingeschaltet, der, auf diese Weise automatisch durchgeführt, nicht
die geringste Unterbrechung zu erleiden braucht.
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Zur besseren Verteilung der Extraktionsflüssigkeit können die Filterrohre
im Innern mit einer zweckentsprechenden Verteilungsvorrichtung versehen oder mit
Maschen aus feingesponnenem Metallgewebe oder Glas beschickt werden.
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Man kann auch umgekehrt verfahren und das auf bestimmte Konzentration
gebrachte Extrakt in die Filterröhre bringen und von einem spezifisch leichteren
Lösungsmittel oder Lösungsmittelgemisch durchdringen lassen. Beispiel 6 Pfund roher
Kaffee werden mit Wasser von 75 bis 8o° so lange ausgezogen, bis die Bohnen keine
nennenswerte Menge Extrakt mehr abgeben; die gewonnenen Extraktlösungen werden auf
etwa 6 1 eingedampft und zeigen zum S.chluß ein spezifisches Gewicht von etwa
1,035 bis 1,038, entsprechendeinem Trockenextraktgehalt von 9 bis
1o %.
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Die so vorbereitete Extraktlösung wird nunmehr in kontinuierlichem
Strom, und zwar von unten nach oben, durch mehrere hintereinandergeschaltebe Filterrohre
hindurchgeführt, die mit Chloroform vom spezifischen Gewicht ,1,485 gefüllt sind.
An Stelle von Chloroform können auch Tetrachlorkohlenstoff, Methylenchlorid, Dichloräthylen
in seinen verschiedenen Modifikationen oder auch Mischungen von solchen Chlorkohlenwasserstoffen
oder sonst geeignete Lösungsmittel Verwendung finden. Die Filterrohre sind mit Dampfmantel
versehen und können jeweils bis unterhalb des Siedepunktes.der verwendeten Lösungsmittel
beheizt werden. Nach zweimaligem Durchlauf durch stets frisches Lösungsmittel ist
die Extraktlösung praktisch coffeinfrei und zur der ausgelaugten Bohnen verwendbar.
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Genau wie vorgeschrieben, läßt sich die Entcoffeinierung von Teeauszügen
durchführen. Kalbe Teeauszüge flocken aber leicht aus und scheiden in konzentriertem
Zustande harzige Niederschläge ab. Um diese in Lösung zu halten., hat sich ein geringer
Zusatz -von- Ammoniak als zweckmäßig erwüesen. Die Lösung bleibt dadurch klar und
läßt sich anstandslos in der geschilderten Weise @entcoffeinieren.
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In - sinngemäßer Ausführung der eben ausgeführten Maßnahme kann zur
Herstellung; der Teeauszüge auch so verfahren werden, daß - man -den. Tee mit dünnem
Ammoniakwasser in der Kälte auszieht und hierbei, die Mengenverhältnisse so wählt,
daß zum Schluß Lösungen von solcher` Konzentration erhalten werden; wie sie für
die nachträgliche Entcoffeinierung oder sonstige Verwendung der entcoffeinierten
Auszüge am zweckmäßigsten ist.
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Nach erfolgter Entcbffeinierung kann das überschüssige Ammoniak durch
schwach vorgewärmte Luft oder sonst einem indifferenten Gas oder im Vakuum bei-niedriger
Temperatur wieder entfernt werden, wobei das Aroma erhalten bleibt.
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Es ist berannt, Alkaloide mittels Lösungstnittel im Gegenstrom aus
wäßrigen oder salzhaltigen alkalisch gemachten Auszügen zu gewinnen; es ist aber
nicht bekannt gewesen, daß man auf dem vorgeschlagenen Wege beispielsweise das Coffein
aus Kaffeeextrakten entfernt und letztere hierauf zu Imprägnierung von entcoffeinierten
Bohnen verwenden kann. Es ist dies auch nicht naheliegend gewesen; denn zur Gewinnung
eines Alkaloids aus seinen Auszügen müssen diese erst alkalisch gemacht werden,
um das Alkaloid in Freiheit zu setzen. Der restfierende alkalische Auszug ist nach
Entfernung des Alkaloids aber wertlos.
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Es kommt hinzu, daß seit a 5 Jahren die Entcoffeimerung des rohen
Kaffees tatsächlich in anderer Weise, und zwar durch Behandlung der wassergequollenen
Bohnen mit organischen. Lösungsmitteln, erfolgt. Im Falle der Erfindung kommen aber
die Bohnen mit Lösungsmitteln überhaupt nicht mehr in Berührung und verändern dementsprechend
auch ihre Struktur nicht.
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Zwar ist es bekannt gewesen, ausgelaugte Bohnen mit entcoffeiniertem
Extrakt wieder anzureichern, eine industrielle Anwendung hat dieses Verfahren praktisch
nicht erlangt, weil die Entcoifeinverung großer Mengen Extrakt, wie eingangs bereits
hervorgehoben wurde, Schwierigkeiten bot. Diese Schwierigkeiten konnten nur dadurch
behoben werden, däß entweder die auf ein: bestimmtes spezifisches Gewicht gebrachte
Extraktlösung durch das in Ruhe befindliche, spezifisch schwererd Lösungsmittel
geschickt wurde oder aber daß die Extraktlösung in Ruhe verharrte und von einem
spezifisch leichteren Lösungsmittel durchdrungen wird. Für den reibungslosen, Verlauf
sind diese Vorgänge von Bedeutung,
andernfalls leicht schwer trennbare,
mit Verlusten verknüpfte Emulsionen entstehen.
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Es sind zwar Vorrichtungen für die P@erkolation kleiner Flüssigkeitsmengen
bekannt, in denen das perkoherende Lösungsmittel erst verdampft, hinterher in einem
Kühler kondensiert und alsdann .erst tropfbar flüssig die zu perkolierende . Flüssigkeit
dur chflIeßt. Diese Vorrichtungen .sind außerordentlich umständlich und für einen
fabrikatorischhn Großbetrieb in keiner Weise geeignet. Die vorliegende Erfindung
vermeidet alle diese Umständlichkeiten, da nach dem Verfahren derselben große Mengen
Kaffee- oder Teeauszüge im fabrikatorischen Betriebe ohne jede Schwierigkeit entcofeiniert
werden können, indem, ohne daß eine Verdampfung und Wiederkondensation des Lösungsmittels
erforderlich wäre, .entweder das spezifisch leichtere Lösungsmittel durch die ruhende
Extraktlösung oder aber die Extraktlösung durch das spezifisch schwerere ruhende
Lösungsmittel hindurchgeführt wird.