HU176162B - Process for producing coffein-free coffee - Google Patents

Description

A találmány célkitűzése eljárás kávé koffeinmentesítésére.

A 290 962 számú osztrák szabadalmi leírásban kávé koffeinmentesítésére szolgáló eljárást ismertettek. Ezt az eljárást az 1. ábrán feltüntetett berendezésben végzik el.

Az -A- nyomásálló tartályba —B— száraz kávét (víztartalom kb. 9%) rétegeznek. Az —A— nyomásálló tartályban levő -C— víz a kávé feltárására szolgál. A berendezés továbbá az —F— hőcserélőből, az —N— keringtető szivattyúból és a — K— aktívszénnel töltött —G— nyomásálló tartályból áll. Az egész rendszer kritikus pont feletti állapotban levő széndioxid nyomás alatt áll (120—180 atm). Az —A— nyomásálló tartály hőmérsékletét 40— —80°C-on tartják. A kávé koffeinmentesítése céljából keringető szivattyú segítségével kritikus pont feletti állapotban levő széndioxidot áramoltatnak át és a koffeintartalmú széndioxidot a —G— nyomásálló tartályban aktívszén segítségével koffeinmentesítik. A széndioxid a kávéval való érintkezéskor nedves.

A fenti eljárás foganatosítási módja során a kávé feltárását (a nyerskávé víztartalmának a szokásos kb. 9% feletti érték fölé való növelését) az —A— nyomásálló tartályban maga a keringetett, nedves, kritikus pont feletti állapotban levő széndioxid végzi el. Ennek következménye, hogy a vízfelvételnél erősen megduzzadt kávé deformálódik és odasül, ami a tartály ürítését nagyon megnehezíti.

Továbbá hátrány, hogy méretnövelés során rendkívül nehéz nagy nyomásálló tartályokban nagymennyiségű kávén keresztül a kritikus pont feletti állapotban levő széndioxidot a teljes áramlási keresztmetszetben azonos áramlási sebességgel átvezetni. Ilyenkor mindig áramlási csatornák valamint olyan zónák alakulnak ki, melyekben a gáz nagyon gyorsan áramlik, illetve az áramlási sebesség minimális. Ez a hátrány a nyomásálló tartályok alakjában megfelelő változtatásával, illetve szerelvények beépítésével csökkenthető ugyan, azonban teljesen nem küszöbölhető ki.

Ez azt jelenti, hogy a kávé koffeinmentesítése egy gyártási folyamaton belül korántsem egyenletes.

A meghatározott mennyiségű, kritikus pont feletti állapotban levő széndioxid által felvett — azaz jelen esetben az adszorpciói tartályba átszállított — koffein mennyisége többek között nagyon erős mértékben függ a kávébabban levő maradék koffeintartalmától.

A koffeinmentesítő eljárás során tehát az áramlási csatornákon átáramlő keringetett gáz — mely gyakran jelentős részt tesz ki - csupán nagyon kevés koffeint szállít az adszorpciós szénhez.

Egy gyártási folyamatnál kb. 0,05%-os átlagos koffeintartaTom eléréséhez a kezelés időtartamát

20—25 órára kell emelni. A teljes keringetett széndioxid mennyiségének jelentős növelése sem vezet a kezelés időtartamának számottevő csökkenéséhez.

A koffeinmentesítés befejezése után a nedves kávét ugyanebben a berendezésben szárítják. Ennek hátránya, hogy a kávébabok nem zsugorodnak vissza eredeti térfogatukra és ez a továbbfeldolgozás szempontjából kedvezőtlen.

Találmányunk segítségével a fenti hátrányokat sikerűit kiküszöbölnünk.

Találmányunk tárgya ennek megfelelően eljárás kávé, előnyösen nyeiskávé, pörkölt kávé és/vagy vízoldható kávépor koffeinmentesítésére kritikus pont feletti állapotban levő nedves széndioxiddal történő kezeléssel oly módon, hogy széndioxidot 40-100 °C-os hőmérsékleten 120-250 atm. nyomáson kávé, víz és a koffein megkötésére alkalmas felületaktív adszorbens - előnyösen aktívszén, kovasavgél, fehérítőföld vagy aktivált alumíniumoxid — keverékével stacioner módon érintkezésbe hozzuk.

Meglepő módon azt találtuk, hogy a fenti hátrányok — különösen a hosszú kezelési idő — az alábbi lényegesen egyszerűbb eljárásvezetéssel kiküszöbölhetők:

Az —A— nyomásálló tartályba már feltárt —B— kávé (víztartalom kb. 15—60%) és a koffein megkötésére alkalmas szilárd adszorbens (pl. adszorpciós szén) keverékét rétegezzük és kritikus pont feletti állapotban levő széndioxiddal 120—250 atm. nyomáson és 40—100 °C-on stacioner módon kezeljük. Eljárhatunk oly módon is, hogy az —A— nyomásálló tartályba nyerskávé (nem feltárt, víztartalom 9%), víz és adszorbens (pl. adszorpciós szén) keverékét rétegezzük és kritikus pont feletti állapotban levő széndioxiddal 120—250 atm. nyomáson, 100 ’C-ig teijedő hőmérsékleten stacioner módon kezeljük.

A találmányunk szerinti eljárásnál a -C— vízre, az —N— keringető szivattyúra és a —K— aktívszenet tartalmazó —G— nyomásálló tartályra nincs szükség és ezáltal az apparatív ráfordításokat jelentős mértékben csökkentjük. Ezenkívül a koffeinmentesítés időtartamát felénél kisebb időre lerövidítjük. Odasülés nem következik be. A koffeinmentesítés befejezése után a keveréket leeresztjük és egyszerű szitálással kávéra és aktívszénre szétválasztjuk. A kávét végül szokásos módon szárítjuk, melynek során a kávébabok eredeti térfogatukra zsugorodnak vissza.

Azt találtuk továbbá, hogy a kezelési időtartam jelentős mértékben továbbrövidíthető oly módon, hogy a koffeinmentesítő eljárásnál kiindulási anyagként őrölt kávét alkalmazunk.

A koffeinmentesítő eljárás fenti foganatosítási módja különösen őrölt, pörkölt és koffeinmentesített kávé, illetve vízoldható koffeinmentesített kávépor vagy granulátum előállítása esetén előnyös.

Azt találtuk továbbá, hogy a találmányunk szerinti eljárásnál aktívszénen kívül más adszorbensek is alkalmazhatók. így pl. aktíváit alumíniumoxidot (fajlagos felület 100-350 m²/g), alumíniumés/vagy magnéziumszilikát-alapú fehérítőföldet, nagyfelületű szerkezetű kovasavgélt vagy más hatásos adszorbenseket is alkalmazhatunk.

Kiindulási anyagként nyers vagy pörkölt kávét használhatunk. Pörkölt kávé felhasználása esetén a nedves széndioxid és az adszorbens az aromaanyagokat és a koffeint egyaránt felveszi.

A találmányunk tárgyát képező eljárás segítségével a kávé koffeintartalmát 0,6%-ra, sőt 0,02%-ra csökkenthetjük. A kezelési idő 20 óránál kevesebb, éspedig kávébab esetében előnyösen 10 óránál rövidebb és őrölt kávé felhasználása esetén előnyö¹⁰ sen 2 óránál kevesebb.

Eljárásunk további részleteit a példákban ismertetjük anélkül, hogy találmányunkat a példákra korlátoznánk.

1. példa kg feltárt kávét (víztartalom 40%) 7 kg aktívszénnel (formázott szén, átmérő kb. 3 mm) 20 bensőségesen összekeverünk és külső fűtőköpennyel 80 °C-ra melegített nyomásálló tartályba töltünk. A keverékbe 190 atm. nyomású széndioxidot préselünk. A széndioxidot 15 óra múlva leszívatjuk, a keveréket leeresztjük és szitálással kávéra és aktív25 szénre szétválasztjuk. A kávé maradék koffeintartalma 0,02%.

2. példa kg feltárt kávét (víztartalom 50%) 5 kg aktívszénnel összekeverünk és az 1. példában leírt nyomásálló tartályban 9 órán át 90 °C-on 240 atm. nyomású széndioxiddal kezeljük. A kávét 35 az aktívszéntől szitálással elválasztjuk. A kávé maradék koffeintartalma 0,05%. A chargeban egyenletes koffeinmentesítést értünk el — eltérő koffeinmentesítési értéket nem tapasztaltunk.

3. példa

0,5 kg kávét (víztartalom 40%) 0,5 kg kovasavgéllel összekeverünk és autoldávban 80 °C-on 240 atm. nyomású széndioxiddal 18 órán át ke45 zeljük. A kávé maradék koffeintartalma kovasavgéltől való elválasztás után 0,06%,

4. példa kg nyerskávét (víztartalom 9%, nem feltárt) 1,0 kg, 0,5 kg vízzel megnedvesített aktívszénnel összekeverünk. A keveréket autoldávban 80°C-on 220 atm. nyomású széndioxiddal 16 órán át kezel55 jük. A koffeintartalmú aktívszenet a kávétól elválasztjuk. A kávé víztartalma 35% és megduzzadt. A maradék koffeintartalom 0,065%.

5. példa kg nyerskávét (víztartalom 35%) megőrülünk és 0,5 kg formázott aktívszénnel összekevetjük. A keveréket autoldávban 80 °C-on 190 atm. nyomású 65 széndioxiddal 3 órán át kezeljük. Az őrölt kávét az aktívszéntől szitálással elválasztjuk. A kávé maradék koffeintartalma 0,032%.

6. példa kg nyerskávét (víztartalom 55%) megőrölünk és 0,2 kg formázott aktívszénneel összekeverjük. A keveréket autoklávban 85 °C-os hőmérsékleten 220 atm. nyomású széndioxiddal 1 órán át kezeljük. Az őrölt kávét az aktívszéntől szitálással elválasztjuk. A kávé maradék koffeintartalma 0,036%.

7. példa kg nyerskávét (víztartalom 9%) megőrölünk és kg, 0,5 kg vízzel megnedvesített aktívszénnel Összekeverünk. A keveréket autoklávban 80 °C-os hőmérsékleten 200 atm. nyomású széndioxiddal órán át kezeljük. A megőrölt kávét az aktívszéntől elválasztjuk. A kávé víztartalma 41% és maradék koffeintartalma 0,03%.

Szabadalmi igénypontok:

Claims (9)

1. Szabadalmi igénypontok:

   1. Eljárás kávé, előnyösen nyerskávé, pörkölt kávé és/vagy vízoldható kávépor koffeinmentesítésére kritikus pont feletti állapotban levő nedves széndioxiddal történő kezeléssel azzal jellemezve, hogy széndioxidot 40—100 °C-os hőmérsékleten 120—250 atm. nyomáson kávé, víz és a koffein megkötésére alkalmas felületaktív adszorbens — előnyösen aktívszén, kovasavgél, fehérítőföld vagy aktíváit alumíniumoxid — keverékével stacioner módon érintkezésbe hozzuk. (Elsőbbség:

   1977. július 11.)
2. 2. Az 1. igénypont szerinti eljárás foganatosítási módja, azzal jellemezve, hogy széndioxidot 40—100 °C-os hőmérsékleten, 120-250 atm. nyomáson feltárt kávé és felületaktív adszorbens — előnyösen aktívszén, kovasavgél, fehérítőföld vagy aktíváit alumíniumoxid — keverékével stacioner módon érinkezésbe hozunk. (Elsőbbség: 1976. augusztus 4.)
3. 3. Az 1. igénypont szerinti eljárás foganatosítási
4. 5 módja, azzal jellemezve, hogy széndioxidot 40— —100°C-os hőmérsékleten, 120—250 atm. nyomáson kávé, víz és aktívszén keverékével stacioner módon érinkezésbe hozunk. (Elsőbbség: 1976. október 20.)

   10 4. Az 1. igénypont szerinti eljárás foganatosítási módja, azzal jellemezve, hogy széndioxidot 40— —100 °C-os hőmérsékleten, 120—250 atm. nyomáson őrölt kávé, víz és aktívszén keverékével stacioner módon érintkezésbe hozunk. (Elsőbbség:

   15 1976. december 14.)

   5. Az 1. igénypont szerinti eljárás foganatosítási módja azzal jellemezve, hogy kávé és víz keveréke helyett vízzel feltárt kávét alkalmazunk. (Elsőbbség: 1976. augusztus 4.)

   2o
5. 6. A 2. igénypont szerinti eljárás foganatosítási módja azzal jellemezve, hogy a vizet és az adszorbenst a kávé hozzáadása előtt keverjük össze. (Elsőbbség: 1976. augusztus 4.)
6. 7. A 3. igénypont szerinti eljárás foganatosítási

   25 módja azzal jellemezve, hogy a vizet és az adszorbenst a kávé hozzáadása előtt keverjük össze. (Elsőbbség: 1976. október 20.)
7. 8. A 4. igénypont szerinti eljárás foganatos!-Ί tási módja azzal jellemezve, hogy a vizet és az ₃₀ adszorbenst a kávé hozzáadása i előtt keverjük össze. (Elsőbbség: 1976. december 14.)
8. 9. A 2. igénypont szerinti eljárás foganatosítási módja azzal, jellemezve, hogy a kávét kávébab alakjában alkalmazzuk. (Elsőbbség: 1976. augusz- _3S tus 4.)
9. 10. A 3. igénypont szerinti eljárás foganatosítási módja, azzal jellemezve, hogy a kávét kávébab alakjában alkalmazzuk. (Elsőbbség: 1976. október 20.) ₄₀ 11. A 4. igénypont szerinti eljárás foganatosítási módja, azzal jellemezve, hogy a kávét őrölt kávé alakjában alkalmazzuk. (Elsőbbség: 1976. december 14.)

   1 rajz, ábrával

   A kiadásért felel: a Közgazdasági és Jogi Könyvkiadó igazgatója

   814073 - Zrínyi Nyomda, Büdapest

   Nemzetközi osztályozás: A 23 F 1/10