KR0154543B1 - 가용성 인스턴트 분말 커피 제조방법 - Google Patents

Abstract

본 발명의 방법은 뜨거운 셀에 의해 생성된 150℃이상의 주출물을 섬광 증발시킨 다음, 추출 서키트속으로 추출물을 재도입하여 이들의 제조후 즉시 원하지 않는 구조물을 필수적으로 제거함을 특징으로 한다. 어어서, 적어도 하나의 추출 셀에 의해 첫번째와는 구분되는 두번째 증발을 수행하고 이의 생성물을 추출 서키트속으로 재도입한다.

본 방법은 가용성 인스턴트 분말 커피의 제조용으로 유용하다.

Description

가용성 인스터트 분말 커피 제조방법

제1도는 몇개의 연속된 기능을 하는 추출 셀로 구성된 커피 추출용 기구를 도시한 것이다.

본 발명은 가용성 인스턴트 분말 커피 제조방법 및 제조용 기구에 관한 것이다.

가용성 분말커피는 통상적으로 분쇄한 볶은 커피로 채워진 셀을 통해 추출액을 여과시켜 수득한 커피 추출물을 증발시킨후 동결-건조 또는 스프레이-건조시켜 제조한다[참조 : Sivetz, Coffee Processing Technology, Volume 1, p 262, 263, AVI, 1963].

추출은 향류(countercurrent)속에서, 즉 150 내지 180℃ 에서 가압하에 물들을 셀의 저부에서 가장 강하게 추출된(N회 추출)분쇄한 볶은 커피 배취를 함유하는 셀속으로 도입하면서 수행한다. 이러한 추출 셀의 추출액을 이어서(N-1)회 추출된 커피배취를 함유하는 추출 셀로 추출액이 새로운 분쇄한 볶은 커피로 막채워진 셀을 통과할 때까지 통과시킨다.

최종 추출물은 100℃정도의 온도에서 마지막 셀에 남게된다.

가장 강하게 추출하는 커피는 가장 높은 온도로 수행하고, 새로운 커피는 가장 낮은 온도로 수행한다.

가장 강하게 추출된 커피를 함유하는 뜨거운 셀과 가장 약하게 추출된 커피를 함유하는 차가운 셀 사이가 정상적으로 구별된다.

각각의 추출순환후, 가장 강하게 추출된 커피를 함유하는 셀을 비우고 새로운 커피를 채운 다음, 셀들을 적당히 내부연결시킨 후 다른 추출순환을 시작한다.

추출온도가 높을 수록 수득향이 높다는 것은 공지된 사실이다. 그러나, 고온의 사용은 관능(官能)적으로 (organoleptically) 적합하지 않은 화합물이 제조되는 가수분해 현상을 초래한다.

뜨거운 셀 속에서 생성된 추출물은 전형적으로 가용성 분말커피를 형성하는, 최종 추출물에서 다시 나타나는 화합물로 채워지고, 이는 열수속에서 재용해된 후 뚜렷한 가수분해 및 카라멜 취향을 갖는다.

따라서, 예을들면 US-PS 4,129,665 에서와 같이 차가운 셀 속으로 재도입하기 전에 뜨거운 셀로 부터 추출물을 부분적으로 증발시켜 증발시킨 커피 추출물의 온도가 약 120℃가 되도록 하는 제안을 하였다. 보다 특별히는, 증발을 감압 유니트로 구성된 확장 증발기에서 수행한 다음, 섬광 증발기로 수행한다.

또한, 이 과정에서 적어도 증발된 것 만큼의 추출액을 증발시킬 추출물에 가한다.

이 과정에서, 가수분해 및 카라멜 취향이 뚜렷이 감소되기 때문에 최종 생성물이 확실히 개선된다.

그러나, 이러한 결과에도 불구하고, 처리한 커피를 약하게 볶으면 보다 뚜렷해지는 관능적으로 적합한 화합물의 강도를 동시에 감소시킨다.

이러한 불이익을 극복하기 위한 한가지 방법은, 비록 이 경우 억제되는 화합물이 효과적으로 거의 제거되지않지만, 섬광 증발 온도를 증가시킴으로써 공정중의 영향을 감소시킬 수 있다.

따라서, 본 발명에 따른 공정의 목적은 취향에 수반되는 감소없이 관능적으로 다루기 힘든 화합물을 제거하고자 하는 것이다.

또한, 당해 분야에서 다당류 또는 단백질과 같은 고체는 커피 현탄액으로 부터 혼입될 수 있는 고체입자를 제거하는 최종 추출물들의 여과후에도 현탁액에 존재하므로,컵속에 임의의 고체가 나타나지 않고 완벽하게 용해하는 커피분말이 추출물의 증발 및 동결-건조 또는 스프레이-건조 후에 수득되도록 할 수 있어야 한다.

현탁시킨 고체는 정상적으로 원심분리에 의해 제거되고, 수득한 침전물을 따라내어 상등액을 최종 여과 추출물속으로 제도입하고, 그동안 수득한 고체 잔류물을 제거한다.

이 공정의 큰 불이익은 경사시켜 재처리할 침전물이 생성되고, 이를 쉽게 취급할 수 없다는 것이다.

또한, 현탁된 고체가 항상 만족스럽게 원심분리에 의해 제거될수 없다는 것이다.

따라서, 본 발명의 또 다른 목적은 상기 언급한 형태의 공정을 제공하고, 또한 최종 추출물속에 존재하는 불용성 분획을 감소시키자는 것이다.

따라서, 본 발명은 추출액을 분쇄한 볶은 커피로 충진한 셀을 통해 향류속에서 여과시키고, 이어서 150℃이상의 온도에서 하나 이상의 뜨거운 셀 속에서 제조한 추출물을 첫번째 섬광 증발시키고, 이어서 생성된 추출물을 추출서키트로 재도입하여 적어도 하나의 중간 추출셀에 의해 첫번째와 구분되는 두번째 섬광 증발시킨 다음, 증발 생성물을 추출 서키트의 차가운 셀 속으로 도입하여 최종 추출물을 분말형태로 전환시켜 가용성 인스턴트 분말 커피를 제조하는 방법에 관한 것이다.

본 발명은 또한 추출액을 두번째 증발후 및 차가운 셀속으로의 재도입전에 가하는 상기한 형태의 제조방법에 관한 것이다.

본 발명의 다른 일면 및 이점은 실시예를 제공하고 본 발명에 따른 방법을 수행하기 위한 기구를 도시한 도면과 함께 하기하는 상세한 설명으로 부터 확실해진다.

본 발명에 따른 방법은 필수적으로 가장 뜨거운 셀에서 생성된 온도가 150℃정도인 추출물을 섬광 증발시키고, 이어서 이 추출물을 추출 서키트 속으로 재도입하여 제조한 후 즉시 원하지 않는 구조물을 제거함을 특징으로 한다.

이어서, 하나 이상의 추출 셀에 의해 첫번째와는 구별되는 두번째 섬광 증발을 수행하고, 두번째 작동 후 생성물을 추출 서키트속으로 재도입한다.

첫번째 증발은 바람직하게는 비교적 저온에서 수행하여 최대의 효과를 얻고, 반면 두번째 증발은 고온에서 수행하여 남아있는 원하지 않은 화합물을 제거하는 동시에 관능적으로 적합한 원소의 어떠한 손실도 발생하지 않도록 한다.

따라서, 첫번째 증발은 바람직하게는 60℃에서, 두번째 증발은 80℃에서 수행한다.

첫번째 증발온도는 발생하는 가수분해 성향을 상당한 정도로 제거할 수 있다.

또한, 추출물 온도의 뚜렷한 하강 (150℃ 이상으로 부터 60℃로)은 중간 셀 속에 체류할 불용성 분획의 양호한 침전을 촉진한다.

두번째 증발온도는 원하지 않는 성향의 만족스러운 제거와 커피강도의 최소감소사이가 적당하다고 생각된다.

이 과정을 거쳐, 관능적으로 다루기 힘든 화합물의 만족스런 제거가 취향의 특정한 감소없이 이루어진다.

또한, 첫번째 증발은 가장 뜨거운 셀이 다음 셀을 거쳐 여과하는 추출물의 용적을 감소시킨 후 즉시 수행한다.

용적의 감소 및 이로 인한 유속의 감소는 뜨거운 셀로 부터 혼입될 수 있는 현탁된 고체를 체류시키는 여과지로서 기능하여 다음 셀을 통과하는 추출들의 속도를 감소시킨다.

따라서, 이것은 최종 추출물에 있어서 불용성 분획의 감소를 초래한다.

불행하게도, 두 연속된 증발은 차가운 추출 셀을 통과하는 유속을 매우 뚜렷하게 감소시킨다. 이는 역으로 추출에 영향을 주어 산업적 과정에서 부적합하게 될 수 있게 된다.

이러한 불이익을 극복하기 위해, 차가운 셀 속에서 추출되는 커피와 접촉하는 물의 용적을 증가시키기 위해 차가운 셀속에 두번째 증발의 하강유속을 증가시키고, 이로 인해 추출을 증가시킨다.

최종적으로, 최종 생성물의 품질은 첫번째 증발후 어느 정도 다량의 물을 첨가함으로써 조절할 수 있다.

중간 셀에서 유속의 증가 및 이로 인한 여과속도의 증가에 의해, 물의 첨가는 중간 셀에서의 여과효과가 감소되기 때문에 최종 생성물의 불용성분획을 확실히 감소시킨다.

또한, 처리된 추출액은 각각의 증발 이후 그의 온도로 되돌하가기 위해 원하는 추출온도로 재가열되어야 한다.

상기한 과정을 수행하기 위한 기구를 하기에 설명한다.

제 1 도에 나타낸 바와같이, 커피 추출용 기구는 몇개의 연속된 기능을 하는 추출 셀로 구성되어 있다. 각각의 추출 셀은 하부가 이전 컬럼의 상부와 연결되고, 상부가 다음 컬럼으로 이루어져 있다.

추출기구는 일반적으로 4 내지 8 개, 바람직하게는 6 개의 추출 셀로 이루어져 있다.

셀(1)은 가장 강하게 추출되는 커피를 함유하고, 셀 (6)은 가장 약하게 추출되는 커피를 함유하며, 추출수준은 셀 (1)에서 셀 (6)으로 갈수록 감소된다.

150℃ 내지 180℃의 온도에서 가압에서 물에 의해 형성될 수 있는 추출액은 셀 (1)의 저부에 도달하고, 이 셀을 거쳐 위로 통과하여 공정중에 가용성 생성물로 채워지게 되며, 그의 위쪽 끝에서 셀(1)을 떠나 연속적으로 셀 (6)을 통과할 때까지 각각의 셀을 통과하게 되고, 셀 (6)을 마지막 셀로 새로운 분쇄된 볶은 커피를 함유한다.

따라서, 셀(6)으로 부터 유출된 추출물은 연속적으로 여과되고 임의로 원심분리된 다음, 증발시키고 마지막으로 동결-건조 또는 스프레이-건조시켜 분말형으로 전환시킨 최종 추출물이다.

본 발명에 따른 공정을 수행하기 위해, 추출 셀을 온도가 150℃이상인 뜨거운 셀의 그룹, 온도가 130℃이상인 중간 셀 그룹 및 차가운 셀 그룹으로 나눈다.

제 1 도에 도시한 바람직한 실시양태에 있어서, 뜨거운 셀은 셀(1)및 (2)이고, 중간 셀은 셀 (3) 및 (4)이며, 차가운 셀은 셀 (5) 및 (6)이다.

첫번째 셀 중간 처리 유니트 U1은 뜨거운 셀 그룹과 추출액의 서키트내의 중간 셀 그룹의 사이에 놓는다.

유사하게, 두번째 셀 중간 처리 유니트 U2 는 중간 셀 그룹과 차가운 셀 그룹의 사이에 놓는다.

각각의 셀 중간 처리 유니트 U1, U2는 섬광 증발기가 연결된 감압 유니트를 포함하는 확장 증발기 (7)로 구성된다.

확장 증발기의 출구에는 증발에 의해 발생하는 액체의 손실을 모두 또는 부분적으로 보충하기 위한 추출액원(8)을 제공한다.

마지막으로, 처리한 추출물을 위한 재가열기 (9)를 추출액원 (8)의 하류에 제공한다.

본 발명에 따른 과정을 하기 실시예로 설명한다.

[실시예 1]

본 실시예는 두번째 셀 중간 처리 유니트 U2에 의해 수행되는, 수득되는 생성물의 품질상의 두번째 증발의 영향을 설명한다.

각각 두개씩의 뜨거운 셀, 중간 셀 및 차가운 셀로 구성된 추출 배터리로 연속된 시험을 수행한다. 180℃의 물을 가장 강하게 추출하는 셀 (1)속으로 도입하고, 172℃의 추출액이 셀 (2)로 부터 유출되어 첫번째 셀 중간 처리 유니트 U1에 의해 처리된다.

이 유니트 U1에서, 섬광 증발 온도는 60℃로 고정시킨다.

어떠한 액체로 유니트 U1 으로 부터 유출되는 처리된 추출액에 가하지 않고, 160℃로 제가열한 후, 추출액을 셀 (3)속으로 재도입하고, 150℃에서 셀(4)로 부터 빼낸다.

어어서, 추출액을 두번째 셀 중간 처리 유니트 U2 에서 처리하고, 차가운 셀 (5)로 재도입하기 전에 100℃온도로 재가열한다.

네번의 시험을 유니트 U2 속의 4개의 상이한 증발온도에서 수행한다. 결과를 하기 표에 기재하였다.

증발온도의 감소와 함께 방향의 순도가 증가됨으로 인해 커피 취향의 강도가 감소된다. 만족스러운 결과를 얻기 위해 최종적으로 바람직한 온도는 70℃내지 80℃이다.

[실시예 2]

본 실시예는 커피의 품질상에 및 최종 추출물에 있어서 불용성 분획상에 중간 셀의 숫자의 영향을 설명하고 있다.

본 실시예에서, 모든 시험은 180℃에서 흐르고, 이어서 140℃에서 첫번째 중간 셀로, 105℃에서 첫번째 차가운 셀로 들어가는 유출액으로 수행한다. 유니트 U1 에서 첫번째 증발온도는 60℃인 반면, 유니트 U2 에서 두번째 증발온도는 80℃이다. 어떠한 액체도 첫번째 유니트 U1 후의 추출물에 가하지 않고, 볶은 커피 1kg 당 물 2kg을 두번째 유니트 U2로 부터 유출되는 추출물에 가한다.

수행한 각종 시험을 하기 표에 요약하였다.

최적의 용액을 두개의 중간 셀에 사용한다.

[실시예 3]

본 실시예는 최종 추출물 및 최종 생성물의 품질상에 유니트 U1에서 첫번째 증발 후 물의 첨가의 영향을 설명한다.

모든 시험은 유니트 U2후의 볶은 커피 1kg당 물 2kg을 첨가하여 80℃유니트 U2 속의 두번째 증발온도에서, 각각 두개씩의 뜨거운 셀, 중간 셀 및 차가운 셀을 포함하고, 모든 시험에서 추출량이 동일한 추출기구로 수행한다.

불용성 분획의 증가가 관찰되고, 중간 셀에서 여과 효과를 감소시킬 수 있다. 또한, 최종 생성물의 품질을 보다 씁쓸하고 딱딱하게 하여 저하시킨다. 따라서, 첫번째 증발후 물을 가하지 않는 것이 바람직하다.

그러나, 이러한 피라미터가 최종 생성물의 품질을 목적하는 취향에 따라 개선시킬 수 있음은 확실하다.

Claims (5)

1. 추출액을 하향으로 하나의 추출셀로부터 다음 추출셀로 연속식으로 또한 추출셀내의 커피 물질을 통하여 통과시키고; 150℃이상에서 실행되는 추출셀로부터 수득한 첫번째 커피 추출물을 첫번째 섬광 증발기내에서 150℃이하에서 첫번째 섬광 증발시키고; 첫번째 섬과 증발기로부터 수득한 커피 추출물을 연속식으로 다음의 하향 추출셀로부터의 커피를 추출하는데 충분한 온도로 가열시키고; 첫번째 추출물이 수득한 셀로부터 하향이나 최후의 하향 추출셀보다는 앞선 하나 이상의 추출셀인 추출셀로부터 수득한 두번째 커피 추출물을 두번째 섬광 증발기내에서 첫번째 섬광 증발 온도보다 높은 온도에서 두번째 섬광 증발시킨 후; 두번째 섬광 증발기로부터 수득한 커피 추출물을 연속식으로 다음의 하향 추출셀로부터 커피를 추출하는데 충분한 온도로 가열시킴을 포함하는 방법으로서, 커피 물질은 추출셀에 보유하며, 연속식으로 상호 연결된 복수개의 추출셀을 포함하는 향류(counter-current)추출계내에서 볶아 갈은 커피를 추출하는 방법.
2. 제1항에 있어서, 추가로 추출액을 두번째 섬광 증발기로부터 수득한 커피 추출물에 첨가하는 것을 포함함을 특징으로 하는 방법.
3. 제1항에 있어서, 첫번째 섬광 증발을 약 60 ℃에서 실행함을 특징으로 하는 방법.
4. 제1항 내지 3항 중 어느 한 항에 있어서, 두번째 섬광 증발을 70℃~80℃에서 실행함을 특징으로 하는 방법.
5. 제1항 내지 3항 중 어느 한 항에 있어서, 추출셀을 150℃이상에서 실행하는 첫번째 섬광 증발기의 상향의 일군의 뜨거운 셀; 130℃ 이상에서 실행하는 첫번째 섬광 증발기와 두번째 섬광 증발기 사이의 일군의 중간셀; 및 130℃이하에서 실행하는 두번째 섬광 증발기의 하향의 일군의 차가운 셀로 배치함을 특징으로 하는 방법.