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TECHNISCHER BEREICH DER ERFINDUNG
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Die
vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung eines
wasserlöslichen
Kaffee- oder Teeproduktes aus einem nicht wiederbefeuchteten Partikelmaterial
erhalten durch Trocknung eines Extraktes.
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HINTERGRUND DER ERFINDUNG
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Es
sind verschiedene Verfahren zur Trocknung von Kaffee- oder Teeextrakten
zum Erhalten eines Partikelmaterials bekannt. Sprühtrocknung
und Gefriertrocknung sind Beispiele für solche Verfahren. Auch kombinierte
Sprüh-
und Bandtrocknungsverfahren, z. B. Verfahren der unter der Handelsmarke FILTERMAT® (Niro)
bekannten Art seien hier erwähnt.
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Ferner
sind verschiedene Verfahren zur Agglomeration des erhaltenen Partikelmaterials,
wie beispielsweise verschiedene Widerbefeuchtungs-Agglomerationsverfahren,
wie beispielsweise das in der internationalen Patentanmeldung Nr.
PCT/DK00/00009 der Anmelderin
beschriebene Verfahren, entwickelt worden.
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Es
ist somit bekannt, einen Kaffeeextrakt in einer Sprühtrocknungsanlage
zu sprühtrocknen,
um ein Produkt zu erhalten, welches z. B. durch ein Wiederbefeuchtungs-Agglomerationsverfahren
wie oben erwähnt
anschließend
agglomeriert wird.
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Sprühtrocknung
eines Kaffeextraktes in einem kombinierten Sprüh- und Bandtrockner des Typs
FILTERMAT
® wurde
in der
US 4.351.849 offenbart.
Durch dieses Verfahren wird ein relativ feuchtes Produkt als eine
Matte auf einem gas durchlässigen Förderband
gesammelt, auf welchem es zu einem letzten Feuchtgehalt getrocknet
und in Sektionen im unmittelbaren Anschluss an die Sprühtrocknungssektion
gekühlt
wird, bevor es zu Agglomeraten einer gewünschten Größe verkleinert wird.
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Das
Erscheinungsbild der durch die beiden oben erwähnten Verfahrensarten erhalten
Produkte unterscheiden sich voneinander und vom Verfahren zum Erhalten
eines gefriergetrockneten Produktes. Die Qualität der durch die beiden Verfahren
erhaltenen Produkte sind von den Einzelheiten der Verfahren abhängig.
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BESCHREIBUNG DER ERFINDUNG
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Zweck
der vorliegenden Erfindung ist es, ein Verfahren zur Herstellung
eines Kaffeeproduktes bereitzustellen, welches ein Erscheinungsbild
aufweist, das dem von gefriergetrocknetem Kaffee ähnlich ist, und
welches eine Qualität,
insbesondere einen Geschmack, aufweist, die vergleichbar mit gefriergetrocknetem
Kaffee oder besser ist, welches Verfahren in einer Verfahrenslinie
durchführbar
ist, die weniger aufwändig
ist als eine Gefriertrocknungslinie.
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Ein
weiterer Zweck der Erfindung ist es, ein Verfahren bereitzustellen,
welches unter Verwendung eines nicht wiederbefeuchteten Partikelmaterials
als Ausgangsmaterial durchführbar
ist.
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Die
oben erwähnten
Zwecke lassen sich durch das erfindungsgemäße Verfahren erreichen. Es
sei jedoch darauf geachtet werden, das das erfindungsgemäße Verfahren
auf die Herstellung von Kaffeeprodukten nicht beschränkt ist;
es ist auch zur Herstellung von Teeprodukten anwendbar, einschließlich Kraüterteen
und dergleichen sowie Gemischen von verschiedenen Teen. Ferner ist
der Ausdruck Kaffeeprodukte so zu verstehen, dass diese sowohl Kaffee
als auch Gemische von Kaffee mit Kaffe-Ersatzprodukten und dergleichen
umfassen.
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Der
Vereinfachung halber wird die Erfindung unter besonderen Bezugnahme
auf Kaffee erläutert werden.
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Umfangreiche
durch die Erfinder ausgeführten
Versuche haben gezeigt, dass zur Erzielung der oben erwähnten Zwecke
eine gewisse Kombination von Merkmalen erforderlich ist.
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Als
Ausgangsmaterial für
das erfindungsgemäße Verfahren
wird ein nicht wiederbefeuchtetes Partikelmaterial verwendet, das
durch Trocknung eines Extraktes erhalten ist. Dieses Partikelmaterial sollte
einen Feuchtegehalt aufweisen, der höher ist als der im Endprodukt
gewünschte
Feuchtegehalt. Das Ausgangsmaterial ist somit noch nicht zum letzten
Feuchtegehalt getrocknet worden. Im Gegensatz zu Wiederbefeuchtungs-Agglomerationsverfahren, bei
denen nur eine Befeuchtung der Oberflächenschicht der Partikel angestrebt
wird, sollte der Feuchtgehalt im Wesentlichen einheitlich sein.
Die Partikel mit einem im Wesentlichen einheitlichen Feuchtegehalt,
der um 1 bis 10 Gewichtsprozent (absolut) höher ist als der im Endprodukt
gewünschte Feuchtegehalt,
müssen
einer Wärmebehandlung
unterzogen werden, die im Wesentlichen ohne Beeinträchtigung
des Feuchtegehalts des Partikelmaterials durchgeführt wird.
Die Schicht von Partikelmaterial stützt sich während der Wärmebehandlung auf ein endloses
Band oder eine Anordnung von Schalen. Wenn sie der Wärmebehandlung
unterzogen werden, müssen
die Partikel als eine Schicht vorhanden sein, und die Wärmebehandlung
sollte bei einer Kombination von Temperatur und Zeit durchgeführt werden,
die zur Verursachung einer Vereinigung ausreichend ist, damit sich
die Schicht von Partikeln in eine kompakte, kuchenartige Struktur
umwandeln lässt.
Die Wärme
wird auf die Schicht mittels Wärmeleitung
unter Verwendung der Beheizungselemente in Kontakt mit dem endlosen
Band oder der Anordnung von Schalen übertragen. Schließlich muss
die resultierende kuchenartige Struktur vor der Durchführung der
abschließenden
Trocknung in Granulatmaterial desintegriert werden. Durch dieses
Merkmal werden zwei Vorteile erreicht, wovon der eine Vorteil daran
liegt, dass die abschließende
Trocknung bei einem Granulatmaterial wirksamer als bei einem Kuchen
durchgeführt
werden kann, und der andere Vorteil daran liegt, dass maßabweichende
Partikel im Verfahren getrennt und rezirkuliert werden, ohne dass
sie mehr als einer „abschließenden Trocknung” unterzogen
werden, und ohne jegliche daraus folgende Beschädigung der Produktqualität. Da ferner
ein nicht wiederbefeuchtetes Partikelmaterial als Ausgangsmaterial
verwendet wird, versteht sich, dass ein sehr schonendes Verfahren
in Frage ist.
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Aus
der
EP 0 373 697 B1 ist
ein Verfahren bekannt, bei welchem ein Granulat-Getränkematerial aus
einem pulverförmigen
Extrakt des Getränkes durch
Sintern eines schon im Wesentlichen trockenen, pulverförmigen Extraktes
in einer luftgeschlossenen Umgebung gebildet wird, um ein Agglomerat zu
bilden, in dem die Partikel des Ausgangsmaterials in eine Punkt-zu-Punkt-Verbindung
gebracht worden sind, so dass sie mit einander gebrückt werden,
ohne dass sie infolge von Granulation des Agglomerates ihre Identität als Partikel
verlieren. Es wird als wesentlich erwähnt, dass im pulverförmigen Extrakt
inhärenter
Wasserdampf während
des Schrittes des Sinterns zurückgehalten
wird. In Übereinstimmung mit
der Tatsache, dass das Ausgangsmaterial im Wesentlichen trocken
ist, wird keine anschließende Trocknung
des erhaltenen Granulats durchgeführt. Somit unterscheiden sich
die Beschaffenheiten des Materials, welches dem Sintern gemäß
EP 0 373 697 B1 unterzogen
wird, von der des Materials, das der erfindungsgemäßen Wärmebehandlung
unterzogen wird, und das durch das Verfahren gemäß der
EP 0 373 697 B1 erhaltene
Produkt weist eine viel losere Struktur als das durch das erfindungsgemäße Verfahren
erhaltene Produkt auf, was von der gegenwärtigen Anmelderin durch die
Wiederherstellung des Beispiels 1 der
EP 0 373 697 B1 bestätigt worden ist.
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Dementsprechend
stellt die vorliegende Erfindung ein Verfahren zur Herstellung eines
wasserlöslichen
Kaffee- oder Teeproduktes aus einem nicht wiederbefeuchteten Partikelmaterial
erhalten durch Trocknung eines Extraktes bereit, bei welchem eine Schicht
von Partikelmaterial mit einem im Wesentlichen einheitlichen Feuchtgehalt,
der um 1 bis 10 Gewichtsprozent (absolut) der höher ist, als der im Endprodukt
gewünschte
Feuchtegehalt, einer Wärmebehandlung
unterzogen wird, wobei sich die Schicht von Partikelmaterial auf
einem endlosen Band oder einer Anordnung von Schalen während der
Wärmebehandlung
abstützt,
und wobei die Wärmebehandlung
im Wesentlichen ohne Beeinträchtigung
des Feuchtegehalts des Partikelmaterials bei einer Kombination von
Temperatur und Zeit durchgeführt
wird, die zur Verursachung einer Vereinigung ausreichend ist, damit
sich die Schicht von Partikeln in eine kompakte, kuchenartige Struktur
umwandeln lässt,
indem die kuchenartige Struktur nach einer Abkühlung nach Bedarf in Granulatmaterial
desintegriert wird, und das Granulatmaterial einer Nachtrocknung
unterzogen wird, wahlweise nach Trennung von maßabweichenden Partikeln, wobei
die Wärme
auf die Schicht mittels Wärmeleitung
unter Verwendung der Beheizungselemente in Kontakt mit dem endlosen
Band oder der Anordnung von Schalen übertragen wird.
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Das
Partikelmaterial mit einem im Wesentlichen einheitlichen Feuchtegehalt,
der höher
ist als der im Endprodukt gewünschte
Feuchtegehalt, kann auf einfache Art und Weise erreicht werden,
und zwar durch Unterbrechung des Trocknungsverfahrens, bevor der
im Endprodukt gewünschte
Feuchtegehalt erreicht worden ist. Diese Vorgehensweise ergibt den zusätzlichen
Vorteil, dass die ansonsten zur Nachtrockung in diesem Stadium erforderte
Energie gespart wird. Ferner wird jeglicher Verlust von Aroma während einer
Nachtrocknung in diesem Stadium vermieden.
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In
einer derzeit bevorzugten Ausführungsform
wird das Partikelmaterial durch ein kombiniertes Sprüh- und Bandtrocknungsverfahren,
insbesondere ein Verfahren, insbesondere ein Verfahren des Typs, der
unter der Handelsmarke FILTERMAT® bekannt ist,
erhalten. Es kann auch durch andere Trocknungsverfahren, wie beispielsweise
ein Sprühtrocknungsverfahren,
erhalten werden, z. B. unter Verwendung einer Kombination von Sprühtrocknung/Wirbelschichtverfahren.
Verfahren des Typs FILTERMAT® sind jedoch für die Bereitstellung eines Ausgangsmaterials
mit einem angemessenen Feuchtgehalt besonders geeignet, indem wegen
der Möglichkeit
für die
Durchführung
des Verfahrens mit einer Trockengasaustritttemperatur so niedrig
wie 50–60°C eine sehr
schonende Trocknung gewährleistet
wird.
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Der
Feuchtgehalt des der Wärmebehandlung
unterzogenen Partikelmaterials wird typisch im Bereich von 4–12%, insbesondere
im Bereich von 5–11%
und bevorzugt im Bereich von 6–10%
Gewichtsprozent liegen. Ferner wird der Feuchtegehalt des der Wärmebehandlung
unterzogenen Partikelmaterials typisch um 1–10% und insbesondere um 3–8% Gewichtsprozent
(absolut) höher
als der Feuchtegehalt des Endproduktes betragen.
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Wie
oben erwähnt,
sollte die Wärmebehandlung
im Wesentlichen ohne Beeinträchtigung
des Feuchtegehalts des Partikelmaterials durchgeführt werden.
Diese Anforderung kann dadurch erfüllt werden, dass die Wärmebehandlung
in einer sich im Wesentlichen mit dem gleichen Feuchtegehalt befindlichen
Umgebung wie das Partikelmaterial, wie beispielsweise in einer im
Wesentlichen geschlossenen oder klimatisierten Kammer, durchgeführt wird.
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Bei
einer derzeit bevorzugten Ausführungsform
wird die Schicht von Partikelmaterial während der Durchführung der
Wärmebehandlung
zwischen entgegengesetzte Wände
eingedämmt.
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Die
Wände sind
bevorzugt im Wesentlichen gegenüber
Gasen undurchlässig,
wodurch sie dazu im Stande sind, durch Überdeckung der größten Oberflächen der
Schickt von Partikelmaterial eine im Wesentlichen geschlossene Kammer
zu bilden.
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Bei
einer Ausführungsform
werden die entgegengesetzten Wände
durch ein endloses Band definiert bzw. sie umfassen ein endloses
Band, welches bei der Bewegung der Schicht zur Durchführung der Wärmebehandlung
verwendet werden kann. Das Band ist bevorzugt aus einem wärmebeständigen Polymerwerkstoff
hergestellt, welches zur Verbesserung der Feisetzungseigenschaften
wahlweise beschichtet werden kann, z. B. wie in
US 5.951.895 (Formcook AB) beschrieben,
dessen Inhalt hier durch diese Referenz inkorporiert ist.
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Als
eine Alternative zur Unterstützung
auf einem endlosen Band währen
der Wärmebehandlung kann
das Partikelmaterial auf einer Anordnung von Schalen unterstützt werden,
wobei die kompakte kuchenartige Struktur in kleinere Einheiten eingeteilt würde. Ein ähnlicher
Effekt könnte
dadurch erreicht werden, dass das endlose Band mit einer Art von Trennwänden, z.
B. mit schräg
zur Bewegungsrichtung oder in andere Richtung(en) sich erstreckenden Lamellen,
versehen würde.
Eine solche Unterteilung der kuchenartigen Struktur kann die nachfolgende Desintegration
ins Granulatmaterial erleichtern.
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Da
es sich jedoch erwiesen hat, dass durch eine gewisse Verdichtung
der Schicht während
der Wärmebehandlung
die Wärmeübertragung
und die Bildung eines Kuchens mit einer angemessenen Struktur gefördert werden,
ist die Verwendung von endlosen Bändern ohne Trennwände allgemein
bevorzugt. Außerdem
können
die zwei Bänder
in der Bewegungsrichtung leicht zusammenlaufend sein. Wenn die Schicht
während
der Wärmebehandlung verdichtet
wird, wird sie im allgemeinen auf 65–90% und insbesondere auf 70–85% der
Ausgangsdicke verdichtet.
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Alternativ
zur Verwendung von Wänden,
die im Wesentlichen gegenüber
Gasen undurchlässig sind,
kann eine oder beide Wände
gegenüber
Gasen, wie z. B. Wasserdampf, durchlässig sein, in welchem Fall
die jeweilige(n) Wand(Wände)
von einer Umgebung umgeben sein sollte(n), die den gleichen Feuchtgehalt
wie das Partikelmaterial aufweist, um Verdampfung und Abwanderung
von Feuchte in der Schicht zu vermeiden.
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Ferner
kann eine Wand aus einer Kombination von durchlässigen und undurchlässigen Elementen
bestehen, wie beispielsweise ein gasdurchlässiges Band mit einer undurchlässigen Stütze wie
z. B. eine Wärmeplatte,
oder ein im Wesentlichen gegenüber
Gasen undurchlässiges
Band, welches durch eine Struktur unterstützt ist, die eine Verdichtung
der Schicht während
der Wärmebehandlung
erlaubt, indem die genannte Struktur auch undurchlässig ist, oder
von einer eher offenen Beschaffenheit ist.
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Wenn
ein endloses Band oder eine Anordnung von Schalen zur Bewegung des
Partikelmaterials verwendet wird, können die Bewegung kontinuierlich
oder stufenweise erfolgen. Die stufenweise Bewegung währe typisch
eine zunehmende Bewegung, sie könnte
aber, insbesondere wenn es sich um eine kleine Anlage handelt, eine
Bewegung von einer Stufe zu einer anderen Stufe in einem diskontinuierlichen
Prozess sein.
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In Übereinstimmung
mit der Erfindung wird Wärme
auf die Schicht mittels Wärmeleitung übertragen,
z. B. unter Verwendung von Heizelementen in Berührung mit mindestens einer
der Wände,
Bänder, Schalen
oder anderen Unterstützungsstrukturen. Wie
es dem Fachmann bekannt ist, kann die Wärme den Heizelementen auf verschiedene
Art und Weise, z. B. mittels eines Fluidmediums wie beispielsweise Heißöl, Heißwasser
oder Dampf, oder mittels Elektrizität, zugeführt werden.
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Die
Heizelemente werden typisch mit einer Oberflächentemperatur im Bereich von
60–120°C und insbesondere
im Bereich von 60–90°C bedient.
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Zusätzlich dazu
kann Wärme
auf die Schicht von Partikelmaterial mittels Konvektion oder Strahlung übertragen
werden, wie z. B. durch infrarote Strahlung oder Mikrowellen. Beispielsweise
kann Wärme
einer Seite der Schicht mittels Wärmeleitung und der anderen
Seite mittels Strahlung oder Konvektion oder durch eine Kombination
davon zugeführt
werden.
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Heizelemente
sollten bevorzugt auf beide Seiten der Schicht angeordnet werden,
da dadurch sowohl eine höhere
Dicker der Schicht als auch eine einheitlichere Wärmebehandlung
ermöglicht
wird.
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Die
Wärmebehandlung
wird typisch für
2–30 Min.
durchgeführt,
und es wird typisch Wärme
zugeführt
werden, um eine Temperatur der Schicht von Partikelmaterial im Bereich
von 45–120°C und insbesondere
im Bereich von 50–90°C vorzusehen.
Je höher
der Feuchtegehalt, desto niedriger kann die Fusionstemperatur für ein gegebenes
Material gewählt werden.
Im Allgemeinen wird ein relativ hoher Feuchtegehalt gewählt, um
die Wärmebehandlung
so schonend wie möglich
zu machen.
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Die
Dicke der Schicht von Partikelmaterial während der Wärmebehandlung wird typisch
im Bereich von 10–50
mm liegen, obwohl Dicken außerhalb
von diesem Bereich verwendbar sind. Die Dicke sollte aber nicht
zu gering sein, da es immer eine gewisse Variation geben wird, und
der relative Effekt solcher Variation auf einer dünnen Schicht
verhältnismäßig größer sein
wird als auf einer dicken Schickt. Weiterhin sollte die Dicke nicht
derart hoch sein, dass es zu einer unakzeptablen Variation der Wärmebehandlung überall in
der Schicht führt.
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Beispielsweise
kann eine 25 mm Schicht eines Kaffeematerials mit einem Feuchtegehalt
von 8–9%
Gewichtsprozent einer Wärmebehandlung
für 9 Min.
bei einer Heizelementtemperatur von 80–85°C unterzogen werden.
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Die
Schicht des der Wärmebehandlung
unterzogenen Partikelmaterials sollte so einheitlich wie möglich sein.
Dazu kann das Partikelmaterial auf der Unterstützung, z. B. einem endlosen
Band, unter Verwendung einer Dosiereinheit, z. B. einer vibrierenden Schacht
angeordnet werden. Im Allgemeinen wird ein Behälter zwischen den Trockner
und die zur Durchführung
des erfindungsgemäßen Verfah rens dienende
Vorrichtung gestellt, um eine individuelle Bedienung der beiden
Einheiten zu ermöglichen.
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Nach
der Wärmebehandlung
kann die kuchenartige Struktur gegebenenfalls vor ihrer Desintegrations
ins Granulatmaterial gekühlt
werden. Erzwungene oder nicht erzwungene Kühlung kann soweit erforderlich
verwendet werden.
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Ein
geeignetes Gerät
zur Durchführung
der erfindungsgemäßen Wärmebehandlung
und der eventuellen Kühlung
könnte
durch Modifikation des mit zwei endlosen Kochbändern versehen CONTACTCOOKERs
erreicht werden, der zum Kochen von Fleischprodukten wie beispielsweise
Burgers usw. vorgesehen ist, und der bei der Firma Formcook AB erhältlich ist.
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Die
Desintegration kann in mehreren Stufen erfolgen, sie umfasst jedoch
typisch eine grobe Desintegration des Kuchens, gefolgt von einer
Vermahlung, z. B. unter Verwendung einer Hammermühle.
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Das
erhaltene Granulatmaterial, das immer noch einen Feuchtegehalt aufweist,
der höher
ist als der im Endprodukt gewünschte
Feuchtegehalt, ist bevorzugt einer Sortierung wie z. B. einer Siebung unterzogen,
wobei maßabweichende
Partikel abgetrennt werden, bevor das Granulatmaterial der Nachtrocknung
unterzogen wird. Dadurch kann die Fraktion von feinen Partikeln,
die noch keiner Nachtrocknung unterzogen worden ist und keine daraus
folgende Einwirkung auf das Aroma usw. erfahren hat, zur Wärmebehandlungsstufe
oder zur Sprühtrocknungsstufe,
bei der der Zusatz einer gewissen Menge von feinen Partikeln vorteilhaft
wäre, rezirkuliert
werden, oder es könnte
eine Kombination von diesen beiden Stufen erfolgen.
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Die
Nachtrocknung kann in herkömmlicher Art
und Weise, z. B. unter Verwendung eines Bandtrockners, eines Wirbelschichttrockners
oder eines Kastentrockners, durchgeführt werden.
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Das
erfindungsgemäße Verfahren
sollte in einer Umgebung durchgeführt werden, die die Handhabung
des Produktes erlaubt. In tropischem Klima wäre ein klimatisierter Raum
eine angemessene Umgebung.
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Ein
durch das erfindungsgemäße Verfahren erhaltenes
Produkt weist ein Erscheinungsbild, das dem von gefriergetrocknetem
Kaffee ähnlich
ist, sowie eine angemessene Schüttdichte
und Auflösbarkeit
auf. Weiterhin ist durch gaschromatographische Analyse bestätigt worden,
dass während
der Wärmebehandlung
keine merkbare Änderung
des Gehalts von typischen Ingredienzen des Kaffeearomas (Aceton,
Diethylketon, Pentadion und Pyridin) stattfindet.
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KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
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1 ist
eine sehr schematische Schnittdarstellung, die eine Ausführungsform
des erfindungsgemäßen Verfahrens
zeigt, wobei das Partikelmaterial während der Wärmebehandlung zwischen entgegengesetzte
endendlose Bänder
eingedämmt
wird,
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2 ist
eine sehr schematische Schnittdarstellung, die eine Ausführungsform
des erfindungsgemäßen Verfahrens
zeigt, wobei die Wärmebehandlung
in einer im Wesentlichen mit dem gleichen Feuchtegehalt befindlichen
Umgebung wie das Partikelmaterial durchgeführt wird, und
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3 ist
ein Flussbild, das die beispielhaft beschriebenen Verfahrensschritte
zeigt.
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BESCHREIBUNG VON SPEZIFISCHEN
AUSFÜHRUNGSFORMEN
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Die
Erfindung wird im nachfolgenden anhand der Zeichnungen näher erläutert werden.
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Gemäß der 1 ist
ein endloses Band 3 gezeigt, auf welchem eine aus einem
Extrakt durch teilweise Trocknung erhaltene Schicht von feuchtem Partikelmaterial 1 von
einer vibrierenden Schacht 2 abgelegt wird. Die Schicht
von Partikelmaterial 1 wird auf etwa 75% der Ausgangsdicke
zwischen dem endlosen Band 3 und einem anderen über das
endlose Band 3 angeordnete endlosen Band 4 verdichtet.
Die Bänder 3 und 4 sind
aus einem wärmebeständigen Polymermaterial
hergestellt und sind im Wesentlichen gegenüber Gasen undurchlässig, wodurch
eine im Wesentlichen geschlossene Kammer um die Schicht herum gebildet
wird.
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Unter
dem oberen Teil des endlosen Bandes 3 und über dem
unteren Teil des endlosen Bandes 4 sind Heizelemente 5 bzw. 6 und
Kühlelemente 7 bzw. 8 in
Berührung
it dem jeweiligen Band angeordnet, um Wärme zu übertragen/Kühlung durch Wärmeleitung
zu bewirken. Heizelemente 5 bzw. 6 und Kühlelemente 7 bzw. 8 sind
Metallblöcke,
die mit Kanälen zur
Zirkulation von heißem
bzw. kaltem Wasser versehen sind.
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Im
Bereich zwischen den Heizelementen 5 bzw. 6 wird
die Schicht von Partikelmaterial 1 in eine kuchenartige
Struktur vereinigt, die anschließend zwischen Kühlelementen 7 bzw. 8 gekühlt wird,
wenn die Schicht mittels der endlosen Bänder 3 bzw. 4 von links
nach rechts bewegt wird.
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Am
Ende des endlosen Bandes 3 wird das Kuchen einer groben
Desintegration in Teile unterzogen, die einer weiteren Vermahlung
in einer (nicht gezeigten) Schleifmaschine unterzogen wird, um ein Granulatmaterial
vorzusehen, das einer Trocknung zum letzten Feuchtegehalt in einem
(nicht gezeigten) Trockner nach einer wahlweisen Trennung der Fraktion
von feinen Partikeln unterzogen wird, die zur Schacht 2 oder
zu einer früheren
Verfahrensstufe rezirkuliert werden kann.
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2 zeigt
eine Ausführung,
die von der in der 1 gezeigten Ausführungsform
in gewisser Hinsicht abweicht. Wie in der 1 wird eine
Schicht von Partikel material 21 von einer vibrierenden Schacht 22 auf
ein endloses Band 23 abgelagert. Weiterhin werden Heiz-
und Kühlelemente 24 bzw. 26 unter
das obere Teil des endlosen Bandes 23 in Berührung mit
diesem angeordnet, um Wärme
zu übertragen/Kühlung durch
Wärmeleitung
zu bewirken. Es ist jedoch kein oberes endloses Band vorgesehen.
Stattdessen ist eine im Wesentlichen geschlossene Kammer 25 im
Bereich über
dem Heizelement 5 vorgesehen, um eine Umgebung zu bilden, die
im Wesentlichen den gleichen Feuchtegehalt wie der des Partikelmaterials
aufweist. Zusätzliche
Heizelemente, wie beispielsweise Quellen für infrarote Strahlung (nicht
gezeigt), können
in der Kammer 25, z. B. an deren Decke, angeordnet werden.
Die durch das Kühlelement 26 verursachte
Kühlung
kann nach Wunsch durch einen in einem angemessenen Abstand über der
kuchenartigen Struktur angeordneten Kühlungsventilator unterstützt oder
ersetzt werden. Die weitere Bearbeitung des Kuchens lässt sich
z. B., wie im Zusammenhang mit der 1 beschriebenen,
durchführen.
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Beispiel
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Herstellung eines Kaffeeproduktes.
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Ein
Kaffeeprodukt wurde gemäß dem in
der 3 dargestellten Flussbild hergestellt.
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Als
Ausgangsmaterial wurde ein Kaffeepulver mit einem Feuchtegehalt
von 7,8% Gewichtsprozent, erhalten durch Trocknung eines Extraktes
einer üblichen
hohen Qualitätsmischung
mit einem Feststoffgehalt von 43,3% Gewichtsprozent in einem kombinierten
Sprüh-
und Bandtrockner des Typs FILTERMAT®, verwendet.
Die Farbe und Schüttdichte wurde
durch Injektion von Gas in die Speisung gesteuert.
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Das
Pulver wurde in einem mit Agitator versehenen Behälter vorübergehend
gespeichert und als eine ebene Schicht auf das untere Band eines doppelbändigen Contactcookers
des Typs CC 618, erhältlich
bei der Firma Formcook AB, Helsingborg, Schweden, unter Verwendung
einer vibrierenden Schacht gelegt. Die Schicht wies eine Anfangsdicke von
27,5 mm auf und wurde auf die Dicke von 21 mm während der Wärmebehandlung verdichtet, welche bei
einer Temperatur des Heizelements in Berührung mit dem oberen Band von
Temperatur des Heizelements in Berührung mit dem oberen Band von
80°C durchgeführt wurde,
um ein vereinigtes Kuchen zu erhalten. Die Verweilzeit betrug 10
Min. Das resultierende Kuchen wurde in Teile von 5·5 bis
10·10
cm desintegriert und zur weiteren Desintegration ein Fitzpatrick
D6A Verkleinerer gespeist.
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Das
erhaltene Granulatmaterial wurde auf einem 1 mm Sieb gesiebt, was
in eine Produktausbeute grober als 1 mm von 55% resultierte, welche
in einem Bandtrockner bei 60°C
getrocknet wurde, um ein Endprodukt mit einem verbleibenden Feuchtegehalt
von 3,5% Gesichtsprozent und eine Schüttdichte von 0,22 g/l zu erhalten.
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Die
aus dem Siebverfahren erhaltene Fraktion feiner Partikel konnte
zur Wärmebehandlungsstufe über den
Pulverbehälter
und/oder den FILTERMAT® rezirkuliert werden.
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Das
erfindungsgemäße Verfahren
wurde vorstehend unter Bezug auf spezifische Ausführungsformen
erläutert.
Es versteht sich jedoch, dass mehrere Modifikationen durch den Fachmann
vorgenommen werden könnten,
ohne vom Bereich oder dem Gedanken der Erfindung abzuweichen. Z.
B. könnte
das erfindungsgemäße Verfahren
für eine Nachbearbeitung
eines durch Gefriertrocknung teilweise getrockneten Produkts verwendet
werden, wobei ein wesentlicher Teil des aufwändigen Gefriertrocknungsverfahrens
eliminiert und ein schonenderes Verfahren erreicht werden könnte.