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Herstellung von Kaffee-Ersatz- und Kaffee-Zusatzstoffen Zur Herstellung
von Kaffee-Ersatz- und Kaffee-Zusatzstoffen sind als geeignete Rohstoffe u. a. auch
unterirdische Stengel oder Wurzelteile verschiedener Pflanzengattungen, wie beispielsweise
Topinamburknollen, Dahlienknollen, Zichorienwurzeln, Schwarzwurzeln, bekannt. Von
anderen Rohstoffen unterscheiden sie sich u. a. durch ihren Gehalt an Inulin und
inulinähnlichen Stoffen, und sie weisen auch nach der üblichen Verarbeitung zu Kaffee-Ersatz-
oder Kaffee-Zusatzstoffen einen eigentümlichen und teilweise auch einen eigenartigen
bitteren Geschmack auf. Dieser Eigengeschmack ist meist unerwünscht, weil er die
Verwendungsmöglichkeiten der aus den genannten Rohstoffen hergestellten Kaffee-Ersatz-
bzw. Kaffee-Zusatzstoffe wesentlich einschränkt.
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Die Verarbeitung der in Frage stehenden Rohmaterialien zu Kaffee-Ersatz-
und -Zusatzstoffen durch den üblichen Darr- und Röstvorgang bewirkt einen weitgehenden
pyrogenen Abbau der in den Knollen und Wurzeln enthaltenen Baustoffe unter reichlicher
Bildung von Farbstoffen, Röstbitter und sonstigen Geschmackstoffen; dabei gehen
wertvolle, den Genußwert wesentlich beeinflussende Baustoffe verloren, indem sie
teilweise der Zersetzung anheimfallen bzw. teilweise unlöslich werden.
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Mit der vorliegenden Erfindung wird nun ein neuartiges Herstellungsverfahren
vorgeschlagen, welches es ermöglicht, den bisher im Rösterzeugnis durchschlagenden,
arteigenen Bittergeschmack der aufgeführten Rohstoffe je nach Belieben und je nach
Führung des Verfahrens abzustumpfen, vollkommen zu beseitigen oder sogar in einen
entgegengesetzt süßlichen Geschmack umzuwandeln, wodurch ein Erzeugnis erzielt wird,
das bei hohem Genußwert gute Färbekraft und angenehmes Gesamtaroma aufweist.
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Bei dem vorliegenden Verfahren wird in technischer Weise eine Hydrolyse
des Inulins und inulinähnlicher Stoffe in den in Frage stehenden Rohmaterialien
durchgeführt, und es werden die gebildeten Hydrolyseprodukte, im wesentlichen Lävulose,
zur Melanoidin-bzw. Karamelbildung, also zur Farbbildung zwischen Eiweißabbauprodukten
und Zuckern, herangezogen.
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Erfindungsgemäß wird bei vorliegendem Verfahren eine Hydrolyse des
Inulins und der inulinähnlichen Stoffe durch Wärmebehand-
Jung der
Rohmaterialien im feuchten Zustand unter Aufrechterhaltung der Feuchtigkeit
| durchgeführt; bei dieser Wärmebehandl |
| im feuchten Zustand findet die schon kurz besprochene Umwandlung
des sp^' ';' y |
| fischen Geschmackes bzw. auch eine Entbit't |
rung der obigen Kaffee-Ersatz- bzw. Kaffee -Zusatzrohmaterialien statt. Gleichzeitig
tritt reichliche Farbbildung schon unterhalb der Rösttemperaturen ein, weil infolge
des reichlichen Vorhandenseins von L@ivulose, also eines Zuckers mit freier Carbo.nylgruppe,
die günstigsten Bedingungen zur Melanoidin-bzw. Karamelbildung gegeben sind.
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Diese Farbbildung verläuft unter wesentlich niedrigeren Temperaturen,
als sie bei der üblichen Röstung notwendig sind ` (sie geht schon bei Temperaturen
um ioo° C vor sich, während bei dem normalen Röstprozeß bekanntlich erst bei Temperaturen
über i6o° C wirkungsvolle Umsetzungen eintreten), und sie vermeidet daher die unerwünschten
Veränderungen, die gerade durch die hohe Rösthitze bedingt sind, und erzielt außerdem
eine etwas erhöhte Ausbeute.
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Die z. B. bei Zichorie eintretende Entbitterung ist wahrscheinlich
darauf zurückzuführen, daß die das Imilin vielfach begleitenden Bitterstoffe glykosidartigen
Charakters durch die feuchte Wärmebehandlung teilweise zerstört oder in ihrer Wirkung
eingeengt werden, so daß das in Frage stehende Endprodukt dann die Milderung und
Verfeinerung der bitteren Geschmacksstoffe erfährt.
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Die feuchte Wärmebehandlung muß, -gegebenenfalls unter Druck, so intensiv
durchgeführt werden, daß ein genügender Abbau des Inulins erfolgt, d. h. zweckinäßigerweise
so weit, daß wenigstens ein Teil des Inulins in Lävulose übergeführt worden ist;
es braucht dann gegebenenfalls eine besondere Röstung des Materials nicht mehr vorgenommen
zu werden.
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Hierdurch unterscheidet sich das beanspruchte Verfahren von bekannten
Verfahren, bei denen inulinhaltige Rohstoffe für die Kaffee-Ersatz-Herstellung vor
dem Rösten zur Entfernung der Bitterstoffe mit Dampf behandelt und mit kochendem
Wasser ausgelaugt oder bei denen geröstete, granulierte inulinhaltige Rohstoffe
zwecks Puderung mit Zichorienstaub durch Dampf oder Wasser klebrig Beinacht werden,
um ein Haften -des Puders insbesondere bei der anschließenden Trocknung oder Nachröstung
zu erzielen.
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Das neue Verfahren vereinigt in sich sowohl eine Geschmacksumwandlung
bzw. Milderung in einem gerade gewünschten Umfange und außerdem eine Bräunung, die
nicht auf die normalen Röstvorgänge und die dabei entstehenden Röstprodukte zurückzuführen
ist, sondern im wesentlichen auf eine feuchte Erwärmung, die teilweise zu anderen,
ins-
| .sondere chemischen Umsetzungsprodukten |
| r t als die Trockenröstung bei den hohen |
| mperaturen. |
":z4` Iin allgemeinen wird das Verfahren in Form einer Druckdampferhitzung, z. B.
bei etwa i atü etwa i 2o Minuten, durchgeführt, wobei man das zu behandelnde Rohmaterial,
das. z. B. einen Feuchtigkeitsgehalt von io°/o aufweist, der Erhitzung unterwirft;
ein Wasserüberschuß wird nach Möglichkeit vermieden, um :die dann später .erforderlich
werdenden Trocknungskosten niedrig zii halten.
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Wenn man auf besonders hohe Farbkraft bei den gemäß dem Verfahren
hergestellten Kaffee-Ersatz- bzw. Kaffee-Zusatzstoffen Wert legt und auf die bei
der normalen Trockenröstung entstehenden Geschmacks- und Aromastoffe nicht ganz
verzichten will, so kann naturgemäß- der Trocknung eine übliche Röstung in an sich
bekannter Weise angeschlossen werden.
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Es hat sich herausgestellt, claß sich die Behandlungstemperaturen
erniedrigen bzw. die Behandlungszeit abkürzen läßt, wenn man bei der Durchführung
des Verfahrens geeignete Katalysatoren zur Anwendung bringt. Als solche Katalvsatoren
kommen insbesondere säuernde Stoffe, wie Wein- und Citronensäure, oder saure Salze,
z. B. primäre Phosphate u. ,dgl., in Frage. Auch die Schaffung einer Kohlensäureatmosphäre
wirkt naturgemäß in dem angegebenen Sinne.
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Weiter können zur Unterstützung fermentative, insbesondere enzymatische
Prozesse benutzt werden, z. B. durch Zusatz von Auszügen aus frischen Dahlienknollen
oder Topinamburknollen, die Inulase enthalten.
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Es ist schon vorgeschlagen worden, Inulin in den Kaffee-Ersatz-Rohstoffen
auf rein biologischem Wege zu verzuckern; dieser Weg allein führt aber nicht zum
Ziel.
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Die Rohmaterialien zur Durchführung des vorliegenden Verfahrens brauchen
nicht in frischem Zustand zur Verwendung zu kommen, sondern sie können auch dann
dem Verfahren unterworfen werden, wenn sie schon in einen zur Dauerlagerung geeigneten
Zustand, z. B. durch Trocknung oder schwache Vorröstung, übergeführt worden sind;
diese V orröstung hat sich in manchen Fällen als zweckmäßig erwiesen. Es ist bedeutungslos,
in welcher Form die in Frage stehenden Materialien der Behandlung unterworfen werden,
ob in Schnitzeln, Brocken, Splittern o. dgl. Zahlenmäßige Ausführungsbeispiele I.
5o kg des Rohmaterials, insbesondere Zichorienwurzeln, werden in einem Druckkessel
unter Zusatz. von 5 1 Wasser oder Zuführtmg
einer entsprechenden
Dampfmenge bei einem Dampfdruck von etwa i atü etwa Stunden erhitzt; hierauf wird
das Material in üblicher Weise getrocknet, gegebenenfalls geröstet und gemahlen.
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IL 50 kg des Rohmaterials werden mit io 1 eines aus frischen
Dahlien- oder Topinainburknollen erhaltenen Auszuges befeuchtet, dann langsam auf
etwa 6o° C erwärmt und während etwa 12 bis 36 Stunden auf dieser Temperatur gehalten;
darauf wird das Material getrocknet, gegebenenfalls geröstet .und gemahlen.
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Durch die Verfahrensführung kann man z. B. Zichorie so weitgehend
behandeln, daß der typische bittere Geschmack des Zichorienkaffees vollkommen abgestumpft
wird und ein Produkt von neuem, sowie absolut eigenartigem Kaffeemittelcharakter
entsteht.
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An sich ist es bekannt, zur Herstellung von Kaffee-Ersatzmitteln feuchte
Wärme zum Aufschließen der Rohstoffe anzuwenden. Eigentümlicherweise hat man die
entsprechenden Behandlungsverfahren aber ausschließlich auf Getreide und Leguminosensamen
angewandt. Wegen der andersartigen Zusammensetzung der dort vorhandenen Mehlkörper
führen die mit feuchter Wärme arbeitenden Aufschließungsverfahren zu anderen Ergebnissen
als im vorliegenden Falle. Auch muß bei den bekannten Verfahren regelmäßig sich
ein Röstprozeß an das Aufschließungsverfahren anschließen, um zu einem Erzeugnis
zu gelangen, welches dein Begriff Kaffee-Ersatz-oder Kaffee-Zusatzstoff gerecht
wird.
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Auch mit den bereits vorgeschlagenen Verfahren zur Gewinnung von Diabetikernahrung
aus inulinllaltigen Pflanzenstoffen hat der vorliegende Erfindungsgegenstand nichts
zu tun, da es sich dort um die Gewinnung von Lävulosepräparaten als für die Diabetikerernährung
geeignetem Zucker handelt.