DE69406805T2

DE69406805T2 - Verfahren zum rösten von kaffeebohnen mit dampf

Info

Publication number: DE69406805T2
Application number: DE69406805T
Authority: DE
Inventors: Tsutomu Haruyama; Yoshiaki Maki
Original assignee: Ajinomoto General Foods Inc
Current assignee: Ajinomoto AGF Inc
Priority date: 1994-01-28
Filing date: 1994-01-28
Publication date: 1998-03-19
Anticipated expiration: 2014-01-29
Also published as: KR100309855B1; ATE160073T1; EP0732880A1; JP2535123B2; GR3025963T3; HUT74957A; EP0732880B1; HU220454B1; CA2180840A1; SK94596A3; WO1995020325A1; HU9602067D0; LV11662B; DE69406805D1; CA2180840C; PL173454B1; DK0732880T3; AU5891594A; PL315556A1; JPH0646755A

Description

INDUSTRIELLES ANWENDUNGSGEBIET

Gegenstand dieser Erfindung ist ein verbessertes Verfahren zum Rösten von Kaffeebohnen und der geröstete Kaffeeprodukte.

Hintergrund der Erfindung

Bei dem Verfahren zum Herstellen von geröstetem und gemahlenem Kaffee oder löslichem Kaffee ist das Rösten von Kaffeebohnen einer der wichtigsten Schritte, welche die Qualität des Kaffees bestimmen.
Zur Zeit werden Vorrichtungen, die Heißluft, Verbrennungsgas, Infrarotstrahlen im fernen Bereich oder Mikrowellen verwenden, zum Rösten von Kaffeebohnen in Erwägung gezogen.
Es wird gesagt, daß das Aroma und der Geschmack von Kaffee durch eine Maillard-Reaktion, eine Reaktion, die unter Sacchariden, Proteinen, die terminale Aminogruppen enthalten, Aminosäuren u.a., die in den Kaffeebohnen enthalten sind, hervorgerufen wird und die Eigenschaften des Kaffees dem Gehalt und der Zusammensetzung der enthaltenen Saccharide, Proteine und/oder Aminosäuren entsprechend variieren.
Es wurde vorgeschlagen, Kaffeebohnen unter Druck anhand der Verwendung von überhitztem Dampf zu rösten, um dadurch eine Hydrolyse in den Kaffeebohnen herbeizuführen und das Aroma und den Geschmack des Kaffees zu veredeln, damit die Qualität von gerösteten Bohnen verbessert werden kann (siehe offengelegtes Japanisches Patent, Veröffentlichung Nr. 256347/1989). Rösten mit überhitztem Dampf neigt jedoch dazu, den Kaffee viel saurer zu machen, obwohl es zu einer verbesserten Qualität führen kann. So verringert es zum Beispiel das unerwünschte Aroma von Bohnen minderer Qualität (zum Beispiel Robusta-Kaffee [Coffea robusta]) und fördert das bevorzugte Aroma hochwertiger Bohnen (Zum Beispiel von Arabischen Kaffeearten [Coffea arabica]).
Kaffee, der eine zustarke Säure aufweist, wird im allgemeinen von Verbrauchern nicht bevorzugt. Von Wichtigkeit ist deshalb die Entwicklung eines Verfahrens, das die Erhöhung der Kaffee-Säure unterdrückt, während es sein bevorzugtes Aroma fördert.
Das in dem offengelegten Japanischen Patent, Veröffentlichung Nr. 256347/1989 beschriebene Verfahren vermochte die oben erwähnten Probleme nicht zu lösen. Dieses Verfahren war deshalb nicht dazu in der Lage, vollen Gebrauch von den Vorteilen des Röstens mit Dampf zu machen.
US-A-3 640 726 beschreibt ein Verfahren zum Herstellen eines Robusta-Kaffees (Coffea robusta) mit verbessertem Aroma zur Verwendung in einer gerösteten und gemahlenen Kaffeemischung durch getrenntes Rösten in Dampf und dann Nachrösten der Robusta-Kaffeebohnen (Coffea robusta) unter bestimmten Bedingungen.
US-A-4 540 591 beschreibt ein Dampf-, Röst- und Nischverfahren für Robusta-Kaffeebohnen (Coffea robusta) Die grünen Kaffeebohnen werden zuerst mit Dampf unter Druck in einem Gefäß in Kontakt gebracht. Das Gefäß wird kontinuierlich bei einem Druck zwischen 1 psig und 5 psig entlüftet Als nächstes können die mit Dampf behandelten Robusta-Bohnen entweder getrocknet und anschließend geröstet oder direkt geröstet werden. Rösten in einem Durchperlungsbett oder mit Dampf unter Druck zum Entwickeln schwerer, geröstet-verbrannter Noten wird bevorzugt. Der geröstete Robusta-Kaffee (Coffea robusta) kann dann mit mindestens einer gerösteten Arabischen Kaffeeart (Coffea arabica) gemischt werden.
EP-A-0 425 824 beschreibt ein Verfahren zum Verbessern der Qualität von Robusta-Kaffee, wobei Robusta-Rohkaffeebohnen, die auf eine derartige Weise behandelt wurden, daß der Wassergehalt genannter Bohnen zwischen circa 30% und 45% liegt, circa 60 Minuten bis 120 Minuten lang bei einer Temperatur von circa 135ºC bis 140ºC und bei einem Druck von circa 3 bar bis 4 bar einer Dampfbehandlung unterzogen werden. Nach genannter Dampfbehandlung werden die Kaffeebohnen auf herkömmliche Weise behandelt und geröstet.
US-A-3 106 470 beschreibt ein Verfahren zum Rösten ganzer grüner Rohkaffeebohnen, welches das Vorerhitzen der Bohnen bei im wesentlichen atmosphärischem Druck, Dampfrösten der Bohnen unter Druckbedingungen und Nacherhitzen der Bohnen bei im wesentlichen atmosphärischem Druck umfaßt.

MASSNAHMEN ZUR LÖSUNG DER PROBLEME

Die Erfinder dieser Erfindung fanden ein Verfahren, daß das Durchführen von kurzfristigem Rösten des Kaffees unter Druck mit Dampf (Vorrösten) und daran anschließend durch Rösten des Kaffees bei atmosphärischem Druck oder einem geringgradig höheren Druck zur Verringerung der während genanntem Druckrösten erzeugten Säuren umfaßt. Dieses Ergebnis führte sie zur Verwirklichung der vorliegenden Erfindung.
Diese Erfindung bezieht sich auf ein verbessertes Verfahren zum Rösten grüner Rohkaffeebohnen, das folgendes umfaßt: a) Rösten grüner Rohkaffeebohnen mit Dampf für eine Zeitspanne zwischen 50 und 300 Sekunden, bevorzugt 50 bis 180 Sekunden bei einer Dampftemperatur zwischen 251 und 400ºC, bevorzugt zwischen 2510 und 300ºC bei einem Druck zwischen 6,5 und 20,0 bar Überdruck (über atmosphärischem Druck), bevorzugt zwischen 6,5 und 13,0 bar Überdruck (über atmosphärischem Druck) und danach
b) abschließendes Rösten der Bohnen aus Schritt (a) mit Dampf für eine Zeitspanne, die sich zwischen 60 und 800 Sekunden bei einer Dampftemperatur zwischen 251 und 400ºC bei im wesentlichen atmosphärischen Druckbedingungen, bevorzugt zwischen 0 und 0,9 bar Überdruck (über atmosphärischem Druck) bewegt.

KURZE ERKLARUNG DER ZEICHNUNG

Fig. 1 ist ein Fließbild einer bevorzugten Vorrichtung zum Ausführen der vorliegenden Erfindung.

AUSFÜHRLICHE BESCHREIBUNG DER ERFINDUNG

Kaffeebohnen werden in eine rotierende Röstkammer gespeist, die in einem Druckbehälter montiert ist und veranlaßt, darin zu fließen. Dampf wird durch eine in die Röstkammer eingesetzte Düse auf die rotierenden Kaffeebohnen geblasen, um die Kaffeebohnen unter Druck für eine kurze Zeitspanne vorzurösten.
Wenn die Temperatur der Kaffeebohnen in der Kammer eine prädeterminierte Temperatur erreicht hat, wird die Dampfzufuhr gestoppt, und der Dampf in dem Druckbehälter wird abgelassen, bis er den atmosphärischen Druck erreicht.
Dann wird Dampf wieder eingespeist, und das abschließende Rösten wird bei atmosphärischem Druck oder einem geringgradig höheren Druck durchgeführt. Danach, wenn die Temperatur der Kaffeebohnen in der Röstkammer eine prädeterminierte Temperatur erreicht hat, wird die Dampf zufuhr abgebrochen und das Rösten gleichzeitig abgeschlossen.
Die Röstbedingungen werden in Tabelle 1 gezeigt: Tabelle 1 Vorrösten
Das erfindungsgemäße Rösten wird zum Beispiel unter Verwendung der in Fig. 1 gezeigten Vorrichtung durchgeführt, und der eingespeiste Dampf ist vorzugsweise überhitzt. Die Bezugsziffern in dieser Figur stellen folgendes dar:
(1) Kaffeebohnen-Beschickungsventil
(2) Kaffeebohnen-Beschickungstrichter
(3) Röstkammer
(4) Druckbehälter
(5) Dampfzuleitungsventil
(6) Druckbegrenzungsventil
Die grünen Rohkaffeesorten schließen zum Beispiel, Robusta- Kaffee (Coffea robusta), Arabischen Kaffee (Coffea arabica) oder Brasilianischen Kaffee ein.
Das Rösten während Schritt (a) kann durch Druckablassen vor dem abschließenden Rösten von Schritt (b) angehalten werden.

BEVORZUGBARE AUSFÜHURNGSFORMEN

Beispiele: Zweistufen-Damdfrösten

Beispiel 1:6

Indonesische Bohnen EK-1 (Robusta-Kaffee [Coffea robusta]) wurden einem Zweistufen-Dampfrösten unter Verwendung der Röstvorrichtung wie in Fig. 1 gezeigt unterworfen.
Das Kaffeebohnen-Beschickungsventil (1) wurde geöffnet, und aus dem Beschickungstrichter (2) wurden 1,0 kg Indonesische Bohnen EK-1 in die Röstkammer (3) gespeist. Dann wurde die Charge 2,5 Minuten lang mit überhitztem Dampf bei einem Druck von 8,5 bar Überdruck (über atmosphärischem Druck - G (Gauge)) und einer Dampftemperatur von 270ºC vorgeröstet, worauf die Zuleitung des überhitzten Dampfes durch Schließen des Dampfzuleitungsventils (5) angehalten wurde.
Nachdem der Druck im Inneren der Röstkammer (3) durch Öffnen eines Druckbegrenzungsventils (6) abgelassen wurde, wurde das Dampfzuleitungsventil (5) wieder geöffnet. Das abschließende Rösten wurde 1,3 Minuten lang mit überhitztem Dampf bei einem Druck von 0,5 bar Überdruck (über atmosphärischen Druck) und einer Dampftemperatur von 270ºC durchgeführt, um 0,85 kg geröstete Bohnen zu erhalten.

Beispiel 2:

Brasilianische Bohnen #4/5 (Arabischer Kaffee [Coffea arabica]) wurden dem Zweistufen-Dampfrösten unter Verwendung der Röstvorrichtung wie in Fig. 1 gezeigt unterzogen.
Das Kaffeebohnen-Beschickungsventil (1) wurde geöffnet, und 1,0 kg Brasilianische Bohnen #4/5 wurden aus dem Beschickungstrichter (2) in die Röstkammer (3) gespeist.
Dann wurde die Charge 2,5 Minuten mit überhitztem Dampf bei einem Druck von 10,0 bar Überdruck (über atmosphärischem Druck) und einer Temperatur von 280ºC vorgeröstet, wonach die Zuleitung des überhitzten Dampfes durch Schließen des Dampfzuleitungsventils (5) angehalten wurde.
Nachdem der Druck im Inneren der Röstkammer (3) durch Öffnen des Druckbegrenzungsventils (6) abgelassen wurde, wurde das Dampfzuleitungsventil (5) wieder geöffnet. Das abschließende Rösten wurde 1,3 Minuten lang mit überhitztem Dampf bei einem Druck von 0,5 bar Überdruck (über atmosphärischem Druck) und einer Dampftemperatur von 280ºC durchgeführt, um 0,85 kg geröstete Bohnen zu erhalten.

Beispiel 3:

Kolumbianische Bohnen (Arabischer Kaffee [Coffea arabica]) wurden einem Zweistufen-Dampfrösten unter Verwendung der Röstvorrichtung wie in Fig. 1 gezeigt unterzogen.
Das Kaffeebohnen-Beschickungsventil (1) wurde geöffnet und 1,0 kg Kolumbianische Bohnen wurden aus dem Beschickungstrichter (2) in die Röstkammer (3) gespeist. Dann wurde die Charge 2,5 Minuten lang mit überhitztem Dampf bei einem Druck von 13,0 bar Überdruck (über atmosphärischem Druck) und einer Dampftemperatur von 285ºC vorgeröstet, wonach die Zuleitung des überhitzten Dampfes durch Schließen eines Dampfzuleitungsventils (5) angehalten wurde.
Nachdem der Druck im Inneren der Röstkammer (3) durch Öffnen des Druckbegrenzungsventils (6) abgelassen wurde, wurde das Dampfzuleitungsventil (5) wieder geöffnet. Das abschließende Rösten wurde 1,5 Minuten lang mit überhitztem Dampf bei einem Druck von 0,5 bar Überdruck (über atmosphärischem Druck und einer Dampftemperatur von 285ºC durchgeführt, um 0,85 kg geröstete Bohnen zu erhalten.

Beispiel 4:

Indonesische Bohnen EK-1 (Robusta-Kaffee [Coffea robusta]) wurden dem Zweistufen-Druckrösten unter Verwendung der wie in Fig. 1 gezeigten Röstvorrichtung unterworfen.
Das Kaffeebohnen-Zuleitungsventil (1) wurde geöffnet, und 1,0 kg Indonesische Bohnen EK-1 wurden aus dem Beschickungstrichter (2) in die Röstkammer (3) gespeist. Dann wurde die Charge 2,8 Minuten lang mit überhitztem Dampf bei einem Druck von 8,5 bar Überdruck (über atmosphärischem Druck) und einer Dampftemperatur von 270ºC vorgeröstet, wonach die Zuleitung des überhitzten Dampfes durch Schließen des Dampfzuleitungsventils (5) angehalten wurde.
Nachdem der Druck im Inneren der Röstkammer (3) durch Öffnen des Druckbegrenzungsventils (6) abgelassen wurde, 25 wurde das Dampfzuleitungsventil (5) wieder geöffnet. Das abschließende Rösten wurde 1,5 Minuten lang mit überhitztem Dampf bei einem Druck von 0,5 bar Überdruck (über atmosphärischem Druck) und einer Dampftemperatur von 270ºC durchgeführt, um 0,85 kg geröstete Bohnen zu erhalten.

Beispiel 5:

Kolumbianische Bohnen (Arabischer Kaffee [Coffea arabica]) wurden dem Zweistufen-Dampfrösten unter Verwendung der Röstvorrichtung wie in Fig. 1 gezeigt unterzogen.
Das Kaffeebohnen-Beschickungsventil (1) wurde geöffnet, und 1,0 kg Kolumbianische Bohnen wurden aus dem Beschickungstrichter (2) in die Röstkammer (3) gespeist. Dann wurde die Charge 1,2 Minuten lang mit überhitztem Dampf bei einem Druck von 8,5 bar Überdruck (über atmosphärischem Druck) und einer Dampftemperatur von 290ºC vorgeröstet, wonach die Zuleitung des überhitzten Dampfes durch Schließen des Dampfzuleitungsventils (5) angehalten wurde.
Nachdem der Druck im Inneren der Röstkammer (3) durch Öffnen des Druckbegrenzungsventils (6) abgelassen wurde, wurde das Dampfzuleitungsventil (5) wieder geöffnet. Das abschließende Rösten wurde 4,0 Minuten lang mit überhitztem Dampf bei einem Druck von 0,5 bar Überdruck (über atmosphärischem Druck) und einer Dampftemperatur bei 290ºC durchgeführt, um 0,85 kg geröstete Bohnen zu erlangen.

Kontrolle: Herkömmliches Rösten

Kontrollauf A:

1,0 kg Indonesische Bohnen EK-1 (Robusta-Kaffee [Coffea robusta]) wurde in eine Rotationskammer einer Tisch- Kaffeeröstmaschine (Fuji Royal Typ R-101), die von Fuji Royal Corp hergestellt wird, gespeist und mit einem Propan- Verbrennungsgas für 15 Minuten geröstet, um 0,85 kg geröstete Bohnen zu erhalten.

Kontrollauf B:

1,0 kg Brasilianische Bohnen #4/5 (Arabischer Kaffee [Coffea arabica]) wurden in eine Rotationskammer einer Tisch-Kaffeeröstmaschine (Fuji Royal Typ R-101), die von Fuji Royal Corp hergestellt wird, gespeist und mit einem Propan-Verbrennungsgas 15 Minuten lang geröstet, um 0,85 kg geröstete Bohnen zu erhalten.

Kontrollauf C:

1,0 kg Kolumbianische Bohnen (Arabischer Kaffee [Coffea arabica]) wurden in eine Rotationskammer einer Tisch- Kaffeeröstmaschine (Fuji Royal Typ R-101), die von Fuji Royal Corp hergestellt wird, gespeist und mit einem Propan-Verbrennungsgas 15 Minuten lang geröstet, um 0,85 kg geröstete Bohnen zu erhalten.

Kontrollauf D:

1,0 kg Indonesische Bohnen EK-1 (Robusta-Kaffee [Coffea robusta]) wurden in eine Rotationskammer einer Tisch- Kaffeeröstmaschine (Fuji Royal Typ R-101), die von Fuji Royal Corp hergestellt wird, gespeist und mit einem Propan- Verbrennungsgas 15 Minuten lang geröstet, um 0,85 kg geröstete Bohnen zu erhalten.

Kontrolle: Einstufen-Damdfrösten

Kontrollauf E:

Indonesische Bohnen EK-1 (Robusta-Kaffee [Coffea robusta]) wurden dem Einstufen-Dampfrösten unter Verwendung der Röstvorrichtung wie in Fig. 1 gezeigt unterworfen.
Das Kaffeebohnen-Beschickungsventil (1) wurde geöffnet, und 1,0 kg Indonesische Bohnen EK-1 wurden aus dem Beschickungstrichter (2) in die Röstkammer (3) gespeist.
Dann wurde die Charge 3 Minuten lang mit überhitztem Dampf bei einem Druck von 3,5 bar Überdruck (über atmosphärischen Druck) und einer Dampftemperatur von 250 ºC geröstet, wonach die Zuleitung des überhitzten Dampfes durch Schließen des Dampfzuleitungsventils (5) angehalten wurde.
Der Druck im Inneren der Röstkammer (3) wurde durch Öffnen eines Druckentlastungsventils (6) abgelassen, um 0,85 kg geröstete Bohnen zu erhalten.

Kontrollauf F:

Brasilianische Bohnen #4/5 (Arabischer Kaffee [Coffea arabica]) wurden dem Einstufen-Dampfrösten unter Verwendung der Röstvorrichtung wie in Fig. 1 gezeigt unterworfen.
Das Kaffeebohnen-Beschickungsventil (1) wurde geöffnet, und 1,0 kg Brasilianische Bohnen #4/5 wurden aus dem Beschickungstrichter (2) in die Röstkammer (3) gespeist. Dann wurde die Charge 3,0 Minuten lang mit überhitztem Dampf bei einem Druck von 3,5 bar Überdruck (über atmosphärischem Druck) und einer Dampftemperatur von 250ºC geröstet, wonach die Zuleitung von überhitztem Dampf durch Schließen des Zuleitungsventils von überhitztem Dampf (5) angehalten wurde.
Der Druck im Inneren der Röstkammer (3) wurde durch Öffnen des Druckbegrenzungsventils (6) abgelassen, um 0,85 kg geröstete Bohnen zu erhalten.

Kontrollauf G:

Kolumbianische Bohnen (Arabischer Kaffee [Coffea arabica]) wurden dem Einstufen-Dampfrösten unter Verwendung der wie in Fig. 1 gezeigten Röstvorrichtung unterworfen.
Das Kaffeebohnen-Beschickungsventil (1) wurde geöffnet, und 1,0 kg Kolumbianische Bohnen wurden aus dem Beschickungstrichter (2) in die Röstkammer (3) gespeist.
Dann wurde die Charge 2,3 Minuten mit überhitztem Dampf bei einem Druck von 3,5 bar Überdruck (über atmosphärischen Druck) und einer Dampftemperatur von 250ºC geröstet, worauf die Zuleitung von überhitztem Dampf durch Schließen des Dampfzuleitungsventils (5) angehalten wurde.
Der Druck im Inneren der Röstkammer (3) wurde durch Öffnen des Druckbegrenzungsventils (6) abgelassen, um 0,85 kg geröstete Bohnen zu erhalten.

Kontrollauf H:

Indonesische Bohnen EK-1 (Robusta-Kaffee [Coffea robusta]) wurden dem Dampfrösten unter Verwendung der Röstvorrichtung wie in Fig. 1 gezeigt, unterworfen und dann dem abschließenden Rösten mit Heißgas anhand einer herkömmlichen Röstmethode unterworfen.
Das Kaffeebohnen-Beschickungsventil (1) wurde geöffnet, und 1,0 kg Indonesische Bohnen EK-1 wurden aus dem Beschickungstrichter (2) in die Röstkammer (3) gespeist. Dann wurde die Charge 2,8 Minuten lang mit überhitztem Dampf bei einem Druck von 8,5 bar Überdruck (über atmosphärischem Druck) und einer Temperatur von 270ºC vorgeröstet, um die vorgerösteten Bohnen zu erhalten. Sie wurden darüber hinaus dem abschließenden Rösten für eine Zeitspanne der Röstzeit von 8,5 Minuten mittels einer Tisch-Kaffeeröstmaschine (Fuji Royal Typ R-101), die von Fuji Royal Corp hergestellt wird, unterworfen, um 0,85 kg geröstete Bohnen zu erhalten. Dies geschah beim abschließenden Rösten ohne Dampf.

Kontrollauf I:

Kolumbianische Bohnen (Arabischer Kaffee [Coffea arabica]) wurden dem Einstufen-Druckrösten unter Verwendung der Röstvorrichtung wie in Fig. 1 gezeigt unterworfen.
Das Kaffeebohnen-Beschickungsventil (1) wurde geöffnet, und 1,0 kg Kolumbianische Bohnen wurden aus dem Beschickungstrichter (2) in die Röstkammer (3) gespeist. Dann wurde die Charge 4,8 Minuten lang mit überhitztem Dampf bei einem Druck von 8,5 bar Überdruck (über atmosphärischem Druck) und einer Dampftemperatur von 290ºC geröstet, wonach die Zuleitung von überhitztem Dampf durch Schließen des Dampfzuleitungsventils (5) angehalten wird.
Der Druck im Inneren der Röstkammer (3) wurde durch Öffnen des Druckbegrenzungsventils (6) abgelassen, um 0,85 kg geröstete Bohnen zu erhalten.

VERGLEICH GERÖSTETER BOHNEN

Die sich ergebenden gerösteten Kaffeebohnen wurden anhand einer herkömmlichen Methode gemahlen und über einen Trichter mit einem Filterpapier unter Verwendung von 175 g kochendem Wasser für 10 g gemahlenen Kaffee extrahiert. Der Extrakt wurde bewertet, und die folgenden Ergebnisse wurden erhalten.

Bewertungsmethode für Aroma und Geschmack

Die Qualität des Extraktes wurde von einem Verkostergremium mit sieben (7) Gutachtern gemäß unserer Bewertungsmethode bewertet. Mit der Bewertungsziffer (Score), welche die gerösteten Bohnen anhand von herkömmlichem Rösten erhielten, wurden auf Null (0) gesetzt, wobei die nach dem Rösten mit überhitztem Dampf resultierenden Bohnen und die nach dem Zweistufen-Druckrösten resultierenden anhand der folgenden funf (5) Grade auf einer Skala bewertet wurden:

Methode zur Bestimmung einer Extraktionsleistuna

Ein Behälter mit 10 g gemahlenen, gerösteten Bohnen wurde mit 170 g kochendem Wasser beschickt. Dann wurde der gemahlene Kaffee unter Rühren in einem bei einer Temperatur von 95ºC kontrollierten Bad extrahiert, wonach das Gewicht durch das Gewicht des gemahlenen Kaffees (10 g) geteilt wurde, und der erhaltene Wert zur Bestimmung einer Extraktionsleistung verwendet wurde. Dieser Wert für herkömmliches Rösten wurde genommen, um eine Extraktionsleistung von 100 darzustellen. Die Extraktionsleistung für das Einstufen-Dampfrösten und die für das Zweistufen-Druckrösten wurde anhand der Verhältnisse der oben erwähnten Werte bestimmt, die mit beiden Röstmethoden zum genannten Wert für herkömmliches Rösten erhalten wurden.

Analytische Methodologien

(1) Bestimmung flüchtiger Aroma-Verbindungen
2-Methylisoborneol (MIB) wurde nach Literaturhinweis (1) gemessen. Pyrazine, E-2-Nonenal und E,E-2,4-Decadienal wurden anhand der Gaschromatographie-Massenspektrometrie (GC-MS) nach Isolierung der flüchtigen Stoffe durch die simultane Destillation/Extraktion (SDE) nach Literaturhinweis (2) gemessen.
Literatur: (1) Bade-Wegner, H.; Holscher, W.; Vitzthum, O.G.; Quantification of 2-Methylisoborneol in Roasted Coffee by GC-MS [Quantifizierung von 2-Methylisoborneol in gerösteten Kaffee anhand der GC-MS] . 15e Colloque, Montpellier, 1993, ASIC, Paris, S. 537 ff (1993).
(2) Boosfeld, J.; Bade-Wegner, H&sub6;; Blazer, H.; Holscher, W.; Vitzthum, O.G.; Characterisation of Unsaturated Aldehydes in Green Coffee [Charakterisierung von ungesättigten Aldehyden in grünem Rohkaffee] . 15e Colloque, Montpellier, 1993, ASIC, Paris, S. 550 ff (1993).
(2) pH und titrierbare Acidität (TA)
Sie wurden in einem Getränk gemessen, das durch Zufügen von 130 ml kochendem destilliertem Wasser zu 7,00 g gemahlenem Kaffee zubereitet wurde. Das Gemisch wurde für genau 5 Minuten stehen lassen. Nach dem Abkühlen hinunter auf Raumtemperatur wurde destilliertes Wasser zurück auf genau 137 g zugefügt. Das Gebräu wurde abgefiltert, und der pH wurde bei 20ºC gemessen. 25 ml des Filtrates wurden für die TA verwendet und mit 25 ml Wasser verdünnt. Die Acidität wurde mit 0,1 n NaOH auf den Endpunkt 6,0 titriert.

Berechnung:

TA = ml 1,0 n NaOH/100 g Trockenmass
= ml x 137 x 0,1 x 100 x 100/25 x 7 x Trockenmasse
(3) Die Farbe von Kaffee wird durch Mahlen des gerösteten Kaffees und Sieben unter Verwendung von U.S. Nr. 50 und Schale gemessen. Der Anteil, der durch U.S. Nr. 50 passiert und auf der Schale zurückgehalten wird, wird in einem Behälter mit einem Durchmesser von 11/2 Inch (3,81 cm) und einer Tiefe von 1/2 Inch (1,27 cm) gesammelt und wird unter 1.200 psi mit einem 1 3/8 Inch (3,49 cm) Preßstempel gepreßt. Der gepreßte Kaffee wird unter eine photoelektrische Sucheinheit der Farbmeßvorrichtung gebracht, und der Unterschied des reflektierten Lichtes bei 595 µm zwischen einer Standardfarbplatte und dem Kaffee wird als Farbeinheiten auf der Skala dieses Instrumentes angezeigt. Wenn ein leicht gerösteter Kaffee unter die Sucheinheit gebracht wird, ist das Lichtreflexionsvermögen größer als das des Standards, und die Nadel bewegt sich auf eine höhere Ablesung.
Die Farbmeßvorrichtung ist ein photoelektrisches Reflexions-Modell 610 mit einer Sucheinheit (Modell y10-Y), die von der Photovolt Company hergestellt wird. Die eingesetzte Standardfarbplatte ist eine Keramikplatte von brauner Farbe und braunem Ton. Die braune Standardplatte weist die folgende Reflexionskurve unter Verwendung von Magnesiumoxid auf, um eine 100%ige Reflexion darzustellen. REFLEXIONSVERMÖGEN Tabelle 2 Ergebnisse der Aroma-/Geschmacksbewertung
Nach dem Zweistufen-Dampfrösten wurde ein unerwünschtes Aroma (Getreidearoma), das für Robusta-Kaffee (Coffea robusta) charakteristisch ist, deutlich reduziert, und die Erhöhung der Säure wurde im Vergleich zum Einstufen- Dampfrösten unterdrückt. Tabelle 3 Analysenergebnisse
Robusta-Kaffee (Coffea robusta) und Arabischer Kaffee (Coffea arabica) sind die wichtigsten botanischen Arten. Sie weisen charakteristische sensorische Unterschiede auf. Robusta-Kaffeesorten werden gewöhnlich in tiefer gelegenen Regionen und höherer Luftfeuchtigkeit angebaut. Das Robusta-Aroma weist eine stärkere Herbe, mit getreideartigem, muffigen Aroma auf, auf das von den Untersuchern manchmal als erdig verwiesen wird.
Die lokalen Aromavorzüge variieren. Robusta-Kaffeearten (Coffea robusta) werden im allgemeinen in Frankreich oder Italien bevorzugt, wohingegen der Verbraucher in den USA, in Japan oder in Mitteleuropa das mildere und fruchtigere Aroma der Arabischen Kaffeearten (Coffea arabica) bevorzugt. Besonders in diesen Ländern wurden große technische Bemühungen unternommen, sich die bemerkenswerten Preisunterschiede zwischen Arabischem Kaffee (Coffea arabica) und Robusta-Kaffee (Coffea robusta) zunutze zu machen und die unerwünschten getreideartigen, muffigen Noten von Robusta-Kaffeearten zu entfernen. In allerjüngster Zeit wurde ein Stoff identifiziert, der ein bedeutendes Fehlaroma verursacht, bei dem es sich nachweislich um MIB [Literaturhinweis 3] handelt.
Obgleich es nur in Spuren vorhanden ist, ist MIB ein wirksames Odorans und verursacht aufgrund seiner extrem niedrigen Geruchsschwellen, die auf 2,5 - 5 Teile auf eine Billion in Kaffeegetränken hinuntergehen, getreideartige und muffige Fremdnoten. Ein Testverfahren, das eine recht zuverlässige Quantifizierung von MIB in geröstetem Kaffee im ppb-Bereich erlangt, wurde erst vor sehr kurzer Zeit entwickelt [Literaturhinweis 1].
Die Ergebnisse in der vorstehenden Tabelle zeigen an, daß der MIB-Gehalt beim Zweistufen-Rösten von Beispiel 1 (70 ng/kg) im Vergleich zum Einstufen-Rösten in Kontrollauf E (310 ng/kg) signifikant niedriger ist. Ein Wert von 310 ng/kg bewegt sich im Bereich von natürlich vorkommenden MIB-Konzentrationen in geröstetem Indonesischen Robusta- Kaffee [Literaturhinweis 1].
Wie anhand der vorstehenden Tabelle angezeigt, wird ein weiterer Vorteil des Zweistufen-Dampfröstens anhand einer stärkeren Reduktion unerwünschter ungesättigter Aldehyde, wie zum Beispiel (E)-2-Nonenal oder (E,E)-2,4-Decadienal im Vergleich zu einem herkömmlichen Rösten und einem Einstufen-Dampfrösten nachgewiesen.
Diese ungesättigten Aldehyde sind Abbauprodukte der Llpidoxidation und wurden in geröstetem Kaffee als bedeutende beitragende Stoffe zu dem unerwünschten holzigen, kartonähnlichen oder öligen Fremdnoten in Kaffee nachgewiesen [Literaturhinweis 2, 4,5].
Die vorstehende Tabelle zeigt auch, daß das Zweistufen- Dampfrösten von Robusta-Kaffeearten eine Gelegenheit zum Erzeugen einer selektiv niedrigeren Acidität vorsieht, die bei signifikant niedrigerer TA und etwas höherem pH angezeigt ist. Die Unterschiede im pH-Score sind sensorisch signifikant, da der menschliche Geschmackssinn dazu in der Lage ist, pH-Unterschiede von circa 0,03 Einheiten zu unterscheiden [Literaturhinweis 6]. Gemäß der Literatur korreliert die titrierbare Acidität, die zum Endpunkt von pH 6,0 titriert wird, am besten mit der menschlichen Perzeption von Kaffee-Acidität [Literaturhinweis 7].
Literatur: [3] Vitzthum, O.G.; Weisemann, C.; Becker, R.; Köhler, H.S.; Cafe, Cacao, The, Vol XXXIV, 27 - 36, 1990.
[4] Holscher, w.; Vitzthum, O.G.; Steinhart, H.; Identification and sensorial evaluation of aroma-impact-compounds in roasted Colombian coffee [Identifikation und sensorische Bewertung von Aroma- Impakt-Verbindungen in geröstetem Kolumbianischem Kaffee]. Cafe, Cacao, The 34, 205 - 212 (1990)
[5] Parliment, T.H.; Clinton, W.; Scarpellino, R.; J. Agric. Food Chem. 21, 485 - 487 (1973).
[6] Sivetz, M.; Food Technology. 26 (5), 70 -77 (1972)
[7] Maier, H.G.; Balcke, C.; Thies, F.C.; Lebensm. Chem. Gerichtl. Chem. 37, 81 - 83 (1983). Tabelle 4
Gemäß dem Zweistufen-Dampfrösten wurde ein unerwünschtes Aroma (Getreide-Aroma), das für Robusta-Kaffee (Coffea robusta) charakteristisch ist, reduziert, und es wurde ein duftendes nussiges Aroma deutlich wahrgenommen. Tabelle 5 Eroebnisse der Aroma-/Geschmacksbewertung
Gemäß dem Zweistufen-Dampfrösten war ein blumiges Aroma (beliebtestes Aroma) deutlich erhöht, und es lag ein duftendes nussiges Aroma vor. Die Säure wurde auf die gleiche Höhe wie bei einem herkömmlichen Röstverfahren unterdrückt. Tabelle 6
Gemäß dem Zweistufen-Dampfrösten wurde ein bevorzugbares blumiges Aromamerkmal von Kolumbianischen Bohnen gefördert, und auch ein duftendes nussiges Aroma wurde stark wahrgenommen. Säure wurde auf die gleiche Höhe wie bei einer herkömmlichen Röstmethode unterdrückt. Tabelle 7 Ergebnisse der Aroma-/Geschmacksbewertung
Wie von einen Verkoster-Gutachtergremium beurteilt, erhöhte die Zweistufen-Dampfröstbehandlung ein blumiges Merkmal in einem Arabischen Kaffee aus Kolumbien, der ein Gesamtmerkmal hervorbrachte, das eher einem strikt in Hochlagen angebauten Arabischen Kaffee (Coffea arabica) (wie zum Beispiel strikt in Hochlage angebauten Bohnen aus Costa Rica, strikt in Hochlage angebauten Bohnen aus Guatemala und oder Kenia) ähnlich war. Tabelle 8 Analysenergebnisse
Diese Analyse bestätigt, daß das Zweistufen-Druckrösten die Zunahme der Säure (wie durch den pH und die TA angezeigt) reduziert, während es eine Erhöhung des blumigen Merkmals (wie durch eine Zunahme des wünschenswerten Pyrazin- Gehaltes mit einer Abnahme der Konzentration von unerwünschtem (E,E) -2,4-Decadienal) bewirkt.
Eine Reihe von Experimenten an Kolumbianischem grünem Rohkaffee wurde zum Vergleich der vorliegenden Erfindung mit den Bedingungen durchgeführt, die in dem offengelegten Japanischen Patent, Veröffentlichung Nr. 256347/1989 gegenüber dem gerösteten Kolumbianischen Standard beschrieben wird.
Es wurden sechs (6) getrennte experimentelle Durchläufe durchgeführt, wobei die Bedingungen der vorliegenden Erfindung (Testproben 1 - 6) wiederholt wurden. In allen dieser sechs Durchläufe wurde die Temperatur des überhitzten Dampfes innerhalb des Vorröstens und des abschließenden Röstens auf 290ºC festgelegt. Der Druck beim Vorrösten wurde auf 8,5 bar Überdruck (über atmosphärischem Druck) eingestellt und das abschließende Rösten auf 0,5 bar Überdruck (über atmosphärischem) Druck. Die Zeiten für das Vorrösten und das abschließende Rösten und auch die Gesamtpyrazine und die titrierbaren Aciditätswerte der gerösteten Proben werden in der nachstehenden Tabelle aufgeführt. Es wurden auch drei (3) getrennte experimentelle Durchläufe mit Einstufen-Rösten unter den Bedingungen durchgeführt, die in dem offengelegten Japanischen Patent, Veröffentlichung Nr 256347/1989 beschrieben wurden, das sich eine auf 250ºC festgelegte Dampftemperatur zunutze machte, und fünf (5) getrennte experimentelle Durchläufe wurden bei 8,5 bar Überdruck (über atmosphärischem Druck) durchgeführt, wobei die Temperatur auf 290ºC ohne eine zweite Röststufe festgelegt wurde.
Tabelle 9 unten gibt die Röstzeit, den Druck und die Gesamtpyrazin- und die titrierbaren Aciditätswerte der Zweistufen- und der Einstufen-Röstproben an. Außerdem ist auch eine herkömmlich geröstete Kolumbianische Kaffeeprobe mit einer 15 Minuten langen Röstzeit auf eine Röstfarbe von 55 eingeschlossen.
Wie aus den Ergebnissen hervorgeht, wurde die erfindungsgemäß bewirkte titrierbare Acidität der Proben von einer titrierbaren Acidität von 7,78 auf 8,83 erhöht.
Dies schneidet zu dem unakzeptierbar hohen Ergebnis der titrierbaren Acidität (TA) von 11,12 und dem mit dem Einstufen-Rösten erreichbaren von 12,44 vergleichsweise vorteilhaft ab.
Von einem geschulten Verkostergremium wurde berichtet, daß die Einstufen-Röstproben merklich sauer waren. Die anhand der Lehren der vorliegenden Erfindung hergestellten Proben besaßen einen angenehmen fruchtig-blumigen Charakter, der analytisch anhand der Gesamtpyrazinzahl nachgewiesen werden kann, die gegenüber den Einstufen-Röstproben signifikant höher war. Tabelle 9
* bar G = Überdruck (über atmosphärischem Druck) Tabelle 9 (Fortsetzung)
* bar G = Überdruck (über atmosphärischem Druck)

EFFEKTE DER ERFINDUNG

(1) Erfindungsgemäß wird ein unerwünschtes Aroma (Getreidearoma) von Robusta-Bohnen (wie zum Beispiel Indonesischen EK-l), minderwertigen Bohnen, merklich reduziert.
(2) Kaffeebohnen mit einem vollen Aroma werden erhalten, in denen ein bevorzugtes Aroma (blumig/nussig) von Arabischen Kaffeebohnen (Coffea arabica) (wie zum Beispiel von Brasilianischen #4/5, Kolumbianischen u.a.), hochwertigen Bohnen, erheblich verbessert wird.
(3) Kaffeebohnen mit einem kräftigen Geschmack werden erhalten, die frei von einem hochsauren Geschmack sind, der mit einer Einstufen-Röstmethode unter Verwendung von überhitztem Dampf beobachtet wird.
(4) Es werden Kaffeebohnen mit einer hohen Extraktionsleistung und gleichmäßig geröstet erhalten.

Claims

1. Verbessertes Verfahren zum Rösten grüner Rohkaffeebohnen, das folgendes umfaßt:

a) Rösten grüner Rohkaffeebohnen mit Dampf für eine Zeitspanne zwischen 50 und 300 Sekunden bei einer Dampftemperatur zwischen 251 und 400ºC bei einem Druck zwischen 6,5 und 20,0 bar Überdruck (über atmosphärischem Druck) und danach

b) abschließendes Rösten der Bohnen aus Schritt (a) mit Dampf für eine Zeitspanne, die sich zwischen 60 und 800 Sekunden bei einer Dampftemperatur zwischen 251 und 400ºC bei im wesentlichen atmosphärischen Druckbedingungen bewegt.

2. Verfahren nach Anspruch 1, worin die Dampftemperatur in Schritt (a) zwischen 251 und 300ºC und eine Röstzeitspanne von Schritt (a) zwischen 50 und 180 Sekunden liegt.

3. Verfahren nach Anspruch 1, worin der im wesentlichen atmosphärische Druck von Schritt (b) zwischen 0 und 0,9 bar Überdruck variiert.

4. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, worin der Druck in Schritt (a) zwischen 6,5 und 13,0 bar Überdruck beträgt.

5. Verfahren nach Anspruch 1, worin der grüne Roh-Kaffee Robusta-Kaffee (Coffea robusta) umfaßt.

6. Verfahren nach Anspruch 1, worin der grüne Rohkaffee Arabischen Kaffee (Coffea arabica) umfaßt.

7. Verfahren nach Anspruch 1, worin der grüne Rohkaffee Brasilianischen Kaffee umfaßt.

8. Verfahren nach Anspruch 1( worin der Dampf in Schritt (a) überhitzter Dampf ist.

9. Verfahren nach Anspruch 1, worin das Rösten während Schritt (a) durch Ablassen des Druckes vor dem abschließenden Rösten von Schritt (b) gestoppt wird.