NO163992B - Fremgangsm te ved fremstilling av et agglomerert hufeprodukt. - Google Patents

Description

Foreliggende oppfinnelse gjelder en ny fremgangsmåte for agglomerering av løselig hurtigkaffe for å oppnå et ferdig agglomerert produkt som ser ut som brent og malt kaffe.

Siden agglomerering først ble introdusert, er det gjort mange forsøk på å produsere et agglomerert kaffeprodukt som ser ut som brent og malt kaffe. Et slikt utseende ville ha en positiv innvirkning på forbrukeren, som likestiller utseendet til brent og malt kaffe med smaken og kvaliteten til nylaget kaffe. Produktet må imidlertid tilfredsstille andre kriterier for å være aksepterbart for forbrukeren. Produktet må eksempel-vis ha tilstrekkelig massedensitet til å gi ca. en kaffekopp pr. teskje produkt. Dersom produktet har for stor masse, vil den oppnådde koppen kaffe være for sterk og dersom produktet ikke har stor nok densitet vil kaffen bli for svak. Produktet må også ha tilstrekkelig strukturell styrke slik at det ikke oppnås et stort antall fine partikler og produktet må se mørkt og tiltalende ut og vil passende ha et flerfarvet utseende. Videre må produktet være raskt løselig uten å danne skum og produktet bør ha den samme størrelsefordeling som brent og malt kaffe. I tillegg må produktet for å være kommersielt brukbart, kun-ne fremstilles med kommersielt godtagbare hastigheter.

Et forsøk som er rettet mot agglomerering av hurtigkaffe gjøres i US-patent 2 977 203, som er typisk for det som tidligere ble gjort på området som gjelder agglomerering av løselig kaffe. Det nevnte patent beskriver en agglomereringsfremgangs-måte hvorved en flate av adskilt arrangerte pulverpartikler som beveger seg i en første retning, fortrinnsvis i form av et fallende teppe, bringes i kontakt med en dampstråle, hvorved partiklene får en annen retning.Når partiklene i teppet kommer inn i dampstrømmens bane, bringes de i kontakt med hverandre. Mulig-heten for kontakt eller kollisjon resulterer i en større agglo-mereringsprosent. Den turbulens som skapes av dampstrålen gir en maksimal mulighet for kollisjon eller kontakt mellom de fukte-de partiklene. US-patent 3 553 760 er en forbedring av det ovenfor nevnte patentet og omfatter bruken av øvre og nedre dampstrå-ler som støter mot det fallende pulverteppet. De øvre dampstrålene danner agglomerater med varierende størrelse, densitet og fuktighetsinnhold. De lavere dampstrålene fukter agglomeratene ytterligere og gjør dem jevnere i densitet, størrelse og fuktighetsinnhold. Denne fremgangsmåten danner imidlertid en irregu-lær, rotete agglomeratmasse som ikke har overflateutseendet til brent og malt kaffe.

Fra US-patent 3 716 373 fremgår på den annen side en fremgangsmåte for fremstilling av et hurtigkaffeprodukt i form av et frittstrømmende, løselig, agglomerert pulver som omfatter å male løselige kaffepartikler og danne klaser derav ved å mate de malte partiklene inn i en vibrerende fordelingsboks. En tilstrekkelig dybde av malte partikler bibeholdes i boksen, slik at partiklene i hovedsak kompakteres og danner de ønskede klaser ved frigjøring fra boksen. De resulterende klasene mates til en sone hvor de fuktes og oppvarmes og derved danner et agglomerert, granulært pulver som så tørkes. Agglomererte pulvere med en massedensitet på fra 0,25 til 0,40 g/cm og en farve på fra 28-40 Lumetron-enheter produseres så. Dette produktet er således tungt og har relativt lys farve.

Britisk patent 1 276 437 gjelder en forbedring av den ovenfor identifiserte fremgangsmåte. Agglomeratet som produseres ved hjelp av denne forbedrede fremgangsmåte kan ha et lavere massedensitetsområde dersom det matede materiale likeledes har en lavere densitet enn det normale, forstøvningstørkede kaffepulveret som ble brukt i den fremgangsmåten som er beskrevet i US-patent 3 716 373. Britisk patent 1 276 437 omtaler tørking av et skumprodukt for å gi et matemateriale som har en massedensitet før maling på 0,05 til 0,18 g/cm 3 ved et restfuktighetsinn-hold på fra 2 til 7 vekt%. Agglomeratet sies å ha en massedensitet på fra 0,22 til 0,34 g/cm<3>, en farve på fra 28 til 50 Lumetron-enheter og en hårdhet som er mindre enn 10. Dette produktet har således en lys farve.

Enda en fremgangsmåte er den som er angitt i britisk patent 2 006 603, som omtaler et kaffeprodukt bestående av frittstrøm-mende agglomerater som omfatter løselige kaffepartikler og fin-malt, brent kaffe, idet den finmalte, brente kaffen er til stede i en mengde på fra 2 til 20 vekt%. Det er ikke beskrevet et produkt som ser ut som brent og malt kaffe.

Mens det således på kaffefremstillingsområde er mange eksempler på kaffeagglomereringsfremgangsmåter, mangler det fort-satt en fremgangsmåte: for fremstilling av en agglomerert hurtigkaffe som vil resultere i et produkt som ser ut som virkelig brent og malt kaffe, mens det på samme tid har en godtagbar densitet, er tilstrekkelig sterk, har passende mørk farve og som kan produseres med kommersielt godtagbare hastigheter.

Foreliggende oppfinnelse gjelder en fremgangsmåte for fremstilling av et agglomerert hurtigkaffeprodukt som ser ut som brent og malt kaffe. Forstøvningstørket hurtigkaffe males for å gi et pulver med en gjennomsnittlig partikkelstørrelse på

25-75 nm med en standard-avvikelse på fra 35 til 75 %. Deretter justeres pulverets kohesjon slik at pulveret vil strømme og vil bindes sammen med eller uten en svak kompaktering. Kohesjonen kan justeres på forskjellige måter, som for eksempel å tilsette olje til pulveret, å tilsette kolloidale partikler til pulveret, å regulere pulverets elektrostatiske krefter, å øke pulverets fuktighetsinnhold og kombinasjoner av de ovenstående. Etter at

pulverets kohesjon er justert, dannes det regulært formete, løst bundne, strukturelt intakte klaser. Klasene har en størrelse på fra 800 til 2100 nm. Klasenes ytre overflate smeltes til en dybde på fra 5 til 30 nm, og klasene tørkes og siktes for å gi et agglomerert hutigkaffeprodukt med en densitet på fra 0,20 til 0,28 g/cm<3>, en hårdhetsverdi på mindre enn 8 og en farve på 17-24 Lumetron-enheter. Det henvises forøvrig til krav 1.

Når denne fremgangsmåten anvendes, oppnås det en agglomerert hurtigkaffe med kommersielt godtagbare hastigheter som har en mørk og variert farve, en smeltet overflate og en størrelse som gir utseende av malt og brent kaffe. Videre har produktet en lav densitet som gir ca. én kopp kaffe pr. teskje hurtigkaffe og er rasW: løselig i vann.

For å oppnå et agglomerat som har riktige produktegenskaper, males forstøvningstørket hurtigkaffe til en gjennomsnittlig partikkelstørrelse på fra 25 til 75 pm og fortrinnsvis fra 30 til 50 pm med en standard-avvikelse på 35-75 %.

Den møllen som anvendes skal fortrinnsvis kombineres med et luft-sorteringsapparat, som vil gi en partikkelstørrelse med en minimal grad av avvikelse fra dette ønskede størrelsesområde. Det luftsorterte pulveret vil ha en standard-størrelseavvikelse på 35-55 %.og fortrinnsvis 40-50 %. Det forstøvningstørkede produkt fremstilles fra ekstrakter med 20-65 % løselige faststoffer. Forstøvningstørkede produkter som oppnås fra ekstrakter med lavere konsentrasjon er generelt hule kuler med en diameter på 150-300 pm med en veggtykkelse på 4-30 pm. Når disse kulene males, gir de plateformede partikler. Forstøvnings-

tørket materiale som fremstilles fra ekstrakter med høyere kon-sentrasjoner, gir generelt porøse, irregulært, formede partikler. Størrelsen til disse partiklene er 60-110 Mm. Når disse irregulært formede partiklene males, gir de kubisk formede partikler. Kubiske partikler har en tendens til å danne mindre tette klaser.

Etter maling kan pulveret avkjøles til en temperatur på 4 til 21°C. Avkjøling hjelper til med å fremstille et mørkere slutt-produkt. Et eksempel på utstyr som kan gjennomføre denne avkjøl-ingen er en kjøler av Rotex-fabrikat. Med dette utstyret analyse-res pulveret gjennom enheten og avkjøles indirekte av et sirku-lerende væskemedium som kan være vann eller fortrinnsvis propy-lenglykol. Andre måter å avkjøle pulveret på vil være selvklare for fagmannen.

Opp til 40 vekt% av umalt, kuleformet, løselig kaffemateri-ale kan tilsettes til det malte materiale. De umalte, kuleformede kaffematerialene omfatter umalt, forstøvningstørket hurtigkaffe (rest). Disse umalte pulvere har et størrelsesområde på 5-280 pm, men er fortrinnsvis 25-65 pm.

Ifølge foreliggende- oppfinnelse må kohesjonen til det mal-

te og sorterte pulveret inkludert eventuelle tilsatte, umalte, kuleformede partikler justeres. Det er funnet at kohesjonen til det malte og sorterte pulveret er utilstrekkelig til å danne klaser med egnede egenskaper for å gi produktet ifølge foreliggende oppfinnelse med kommersielt godtagbare hastigheter. Utilstrekkelig kohesjon resulterer i en klase som det krever for stor kompaktering å danne. Det ferdige produktet vil således bli for tett eller vil mangle ønsket farve eller adekvat styrke. Dersom partiklene på den annen side har for stor kohesjon, vil partiklene ikke strømme og dette vil resultere i vanskeligheter med strømningshastigheten under behandlingen. Dersom kohesjonen justeres riktig, vil det imidlertid dannes en løst pakket klase som vil holde sammen under videre behandling. Det kan således dannes en klase som til slutt vil resultere i et produkt med en riktig densitet og egnet farve, størrelse og sprøhet. Videre

vil det være mulig å behandle disse klasene med høye kommersielle hastigheter. Egnede kommersielle hastigheter er minst 183 kg pr. time, fortrinnsvis minst 363 kg pr. time, og mer foretrukket minst 4 54 kg pr. time.

Pulverets kohesjon kan justeres ved hjelp av en rekke frem-gangsmåter som omfatter tilsetning av olje til pulveret før dan-nelsen av klasen, tilblanding av kolloidale partikler til pulveret, justering av pulverets elektrostatiske krefter med ytterligere størrelsesregulering, økning av pulverets fuktighetsinnhold og kombinasjoner av det ovennevnte.

Når olje tilsettes til kaffepulveret for å justere kohesjonen, kan oljen være en hvilken som helst egnet olje eller et hvil-ket som helst egnet lipid som kan danne et belegg på pulveret, som for eksempel kaffeoljer, vegetabilske oljer og lignende. Mengden tilsatt olje skal være i området på 0,01 til 1,0

vekt% og fortrinnsvis i området fra 0,05 til 0,1 vekt% basert på pulverets vekt. Oljen kan tilsettes til pulveret på en rekke måter, som for eksempel sammenblanding med eller påsprøyting på den forstøvningstørkede kaffen før eller etter maling. Fortrinnsvis tilsettes oljen før maling slik at den blir grundig blandet med pulveret.

Dersom kohesjonen skal justeres ved tilsetning av kolloidale partikler, kan det anvendes kolloidalt malt, brent kaffe med en størrelse på 5-25 nm og fortrinnsvis 10-15 nm. Mengden av kolloidale partikler skal variere fra 1 til 15 vekt% og fortrinns-

vis fra 3 til 12 vekt%, basert på pul verets vekt. De kolloidale partiklene tilsettes til det forstøvningstørkede pulveret før eller etter maling og innblandes grundig. Fortrinnsvis tilsettes de kolloidale partiklene før maling.

Det malte pulverets kohesjon kan justeres ved å regulere pulverets elektrostatiske krefter ved nøye regulering av størrel-sen, fordelingen og formen til det malte pulveret og ved å regulere den elektriske ledningsevnen hos materialer som partiklene kommer i kontakt med og fuktigheten i deres omgivelser. Egnet kohesjon kan oppnås ved å anvende pulveret med et størrelses-område på fra 25 til 35 pm med en standard-avvikelse på

40-50 %. Pulveret skal da bare komme i kontakt med materialer med lav elektrisk ledningsevne i omgivelser med lav fuktighet.

Det malte pulverets kohesjon kan også justeres ved å øke fuktighetsinnholdet i pulveret over 3,5 vekt%. Fuktigheten kan tilsettes på en egnet måte,som for eksempel å sprøyte vann på pulveret før eller etter maling og å blande det grundig inn.

En hvilken som helst annen måte for å justere det malte pulverets kohesjon ansees å ligge innenfor oppfinnelsens område.

En måte å beskrive et pulvers kohesjon på kan være å angi

et pulvers konesjonsindeks, som defineres som forskjellen mellom dets massedispergerbarhet minus dets pakkede dispergerbarhet di-vidert med dets massedispergerbarhet, dvs. [(masse-dispergerbarhet-pakket dispergerbarhet)/masse-dispergerbarhet]. Masse-dispergerbarheten og pakket dispergerbarhet kari bestemmes ved å bruke standard-dispergerbarhetsmetoder som for eksempel de som oppnås på en Hosokawa Powder Characteristics-tester tilgjengelig fra Hosokawa Iron Work, Ltd., Osaka, Japan. Den pakkede disper-barheten oppnås ved først å pakke pulveret i et Hosokawa-densi-tetsbeger som angitt i seksjonen om pakket densitet i Hosokawa-arbeidsbeskrivelse. Etter planering av pulveroverflaten skjæres 10 g pulverbiter forsiktig ut av begeret. Det må gjøres forsiktig for ikke i for stor grad å bryte opp det kompakterte pulver. Deretter bestemmes bitenes dispergerbarhet som av det ikke-kompakterte pulveret. Fra dette beregnes kohesjonsindeksen som beskrevet ovenfor. Egnede kohesjonsindekser ligger i området av 0,20-0,85 og fortrinnsvis i området av 0,30 til 0,70 og mer foretrukket i området fra 0,35 til 0,50.

Etter at riktige kohesjonsjusteringer er utført, må pulveret tildannes til klaser. Klaser med lavere densitet kan opp-

nås ved å anvende malt pulver med større størrelse, men høyere kohesjon er nødvendig for å binde pulveret og bibeholde pulverets strukturelle integritet. Videre er det ønskelig å fremstille klaser med en regulær form. Med regulær form menes klaser som er formet kubisk, kuleformet eller lignende. Klaser kan dannes ved kompaktering, som kan oppnås ved å utsette pulveret for vibrering. Et vibrerende kar eller en vertikal beholder som vibre-rer kan anvendes for å fremstille de nødvendige kompakterings-krefter. Det er ønskelig å konsentrere pulverstrømmen gjennom vibratorene for å unngå problemer forbundet med overføring av vibrering over lange distanser. Pulveret vil passende strømme gjennom vibratoren med en hastighet på 0,4 5 kg/min./cm vibrator-mateportåpning og fortrinnsvis med en hastighet på 1,35 kg/min./cm»

Økende vibrasjonskrefter medfører en økning i kompaktering.

For stor kompaktering gir en klase som er godt formet, men meget tett, mens for liten kompaktering ikke vil gjøre partikke-len i stand til å holde sammen under behandlingen. Siden det er ønskelig å fremstille et produkt med lav densitet, foretrekkes det bare å arbeide ved den minimale kompakteringsenergi som er nødvendig for å holde pulveret sammen. En riktig kohesjonsindeks muliggjør bruk av minimal kompakteringsenergi. Jevnhet i klasene økes ved å føre klasene gjennom en vibrerende tildan-ningssikt. Denne sikten gir klaser med jevn størrelse og glatter ut klasenes kanter. Siktstørrelsen, vibreringsamplityden, maskestørrelsen og tråddiameteren må tilpasses omsorgsfullt til pulvergjennomgangen og-kohesjonen for å hindre brudd av de skjøre klas ene. Fortrinnsvis vil sikten variere fra 6 til 12 mesh.

Sikten vil dessuten regulere klasestørrelsen som passende vil variere fra 800 til 2100 pm og fortrinnsvis fra 900 til 1900 pm. Densiteten til de dannede klasene vil passende være fra 0,5 til 0,9 g/cm<3> og fortrinnsvis fra 0,6 til 0,8 g/cm<3>.

Når klasene er dannet, er det nødvendig å smelte klasenes overflate for å gi den ønskede farve og det ønskede utseende og å minske brekkasje under handtering. Damp kan anvendes for å smelte en tynn film av klaseoverflaten som etter tørking danner en sterk skorpe. Skorpetykkelsen varierer fra 5 til 30 nnt og fortrinnsvis fra 10 til 15 nm. Videre vil den anvendte damp-mengden påvirke farven og densiteten til den dannede partikkel. Ved å bruke mere damp oppnås en mørkere farve og et sterkere produkt, men et mindre og et tettere produkt.

Klasene bringes i kontakt med damp i en tilstand av fritt fall. De frittfallende klasene kan foreligge i et mønster med et enkelt teppe eller et mønster med flere parallelle tepper. Når tre parallelle tepper anvendes, er det funnet at hastighetene kan økes meget med liten økning i dampforbruk. Agglomererings-dampen kan enten være mettet eller overhetet. Den relative mengden damp som anvendes må ganske enkelt være tilstrekkelig bare til å danne den forannevnte skorpen. Damphastigheten skal være slik at den er utilstrekkelig til å ødelegge klasene når de en gang er dannet, og allikevel må mengden av damp være tilstrekkelig til delvis å flytendegjøre klasenes ytre overflate uten å trenge inn i den indre kjernen av dem. Passende damphastigheter er mindre enn 15 m/sek. og fortrinnsvis mindre enn 12 m/sek. Damp-kontakten vil gi et agglomerat der klasens ytre er hårdnet og er av mørkere farve enn det indre, idet det indre har omtrent samme farve som det forråd av matemateriale som underkastes klasedan-nelse. Forholdet mellom damp og pulver vil passende variere fra 2:1 til 12:1.

Efter kontakt med dampen tørkes de smeltede klasene i en atmosfære som minsker mulig agglomering mellom klasene. Slik tørking utføres passende i den nedre delen av et tårn mens agglomeratene er i fritt fall. En tørkelufttemperatur (innløp) over 93'C og under 232'C vil være vanlig, typisk 143-204°C innløps-

og en utløpstemperatur av størrelsesorden 93<*>C. Eventuelt vil dette materiale tørke ytterligere og avkjøles ved å føres fra tårnet til et vibrerende kar ved uttømming fra tårnet slik det er vel kjent på fagområdet.

Etter tørking kan agglomeratene siktes for å fjerne partikler med for litera og for stor størrelse. Gjennomsnitts-størrelsen til agglomeratene ifølge foreliggende oppfinnelse varierer fra 800 til 1300 pur og er fortrinnsvis fra 1000 til 1150 pm. Videre vil de smeltede agglomeratene ha en massedensitet på 0,20-0,28 g/cm<3> og fortrinnsvis fra 0,22. til 0,26 g/cm<3>, og de er lett løselige i vann. Opp til 60 % av agglomeratene kan være materiale med for stor eller for liten størrelse, som kan mates til det materiale som mates til møllen og males sammen med det forstøvningstørkede pulveret.

Omtrent 5 % av agglomeratoverflaten vil være lysere farvet enn resten,hvilket resulterer i et forskjellig-farvet eller broket utseende. Dette brokete produktet er forårsaket av nærvær av noen mindre mengder sprukne agglomerater som er dannet ved slitasje i løpet av fremgangsmåten etter dampagglomerering. Som konstatert tidligere bibeholder den indre kjerne av agglomeratet, sin lysere farve. Således vil det oppnås et broket hele på grunn av kontrasten mellom de mørkere partiklene som representeres av den smeltede ytre skorpen og det lettere materiale som er repre-sentativt for de agglomerater som er brutt i stykker.

Som angitt tidligere vil agglomeratet ha en hårdhetsverdi på mindre enn 8, dvs. det er dannet mindre enn 8 % fine partikler under målingen. En hårdhetsverdi på under 8 ville korrelere med et agglomerat med god mekanisk styrke både i beholderen og under bruk. Hårdhetsverdien oppnås ved hjelp av følgende enkle tester som er angitt i det forannevnte US-patent 3 716 373: 100 g prøve som skal testes, siktes først forsiktig for å fjerne partikler under 36 mesh. Prøvene underkastes så en mer intens vibrering ved bruk av ytterligere sikting i en standard-tid på 5 minutter, og en siktanalyse utføres for å bestemme den mengde som går gjennom 3 6 mesh-sikten. Granulens komparative hårdhet som gir et mål på en partikkels mekaniske styrke, uttryk-kes som den vektprosent som går gjennom 36 mesh-sikten i den andre siktingen. Når produktets hårdhet øker, avtar hårdhetsverdien. En hårdhetsverdi på 10 eller mer anses å være utilfredsstillende for etterfølgende håndterings- og paknings-operasjoner. Produktene som fremstilles ved hjelp av fremgangsmåten ifølge foreliggende oppfinnelse har en komparativ hårdhetsverdi som generelt er mindre enn 8. Produktene som fremstilles ved hjelp av foreliggende oppfinnelse vil fortrinnsvis ha en hårdhetsverdi som er mindre enn 4.

Agglomeratene ifølge foreliggende oppfinnelse har et mørkt utseende som varierer fra 17 til 24 Lumetron-enheter. Kaffe-preparatets farve kvantifiseres her i såkalte Lumetron-enheter, som er mål på refleksjonsfarven til de agglomererte pulvere fra en tristimulus-lyskilde. For dette formål er pulveret plassert i en liten flat skål og målingene utføres med et Photovolt Reflection-meter fremstilt av Photovolt Corporation, og brukt

som beskrevet i deres brosjyre for Model 575, en Reflecting and Gloss-måler. For det formål å tolke de tallene som er angitt

her, har kommersielle, brente og malte kaffepulvere som normalt er tilgjengelige i U S A en Lumetron-verdi på fra 45-70 enheter (lyse farver), mens kaffe av expresso-typen har en Lumetron-

verdi på 20-30 enheter (mørke farver) ved lignende partikkel-størrelser.

De følgende eksempler skal illustrere oppfinnelsen ytterligere.

EKSEMPEL I

En agglomerert hurtigkaffe med ønsket form ble fremstilt

ved hjelp av følgende fremgangsmåte. Forstøvningstørket pulver med et fuktighetsinnhold på ca. 3,0 % ble oppnådd ved forstøv-

ningstørking av kaffeekstrakt inneholdende ca. 55 % faststoffer. 182 kg pulver pr. time ble så matet til et 30,5 cm x 50,8 cm horisontalt vibrerende kar fremstilt av Eriez Magnetics Corporation. Da pulveret strømmet over karet ble 0,075 vekt% kaffe-olje påsprøytet på pulveret ved bruk av en 1/4 J luftforstøvnings-dyse fremstilt av Spraying Systems Co. Det oljebelagte pulveret ble så malt ved bruk av en modell 10 ACM Mikro Pulverizer fremstilt av Pulverizing Machinery Division, Mikropul Corporation. Pulveret ble malt til en partikkelstørrelse på 40 nm med en vari-asjon fra middeltallet på 53,6 %. Betingelsene gav et pulver med en kohesjonsindeks på 0,47.

Pulveret ble sa o transportert til en Siletta ®-mater, fremstilt av Solids Flow Control Corporation. Den brukte materen var en vertikal beholder som hadde en sylindrisk toppseksjon og en konisk bunnseksjon. Hengende fra bunnen av beholderen var et 15,2 cm x 15,2 cm kar med 3 skovler plassert 33° over hori-sontalen. Strøm gjennom karet ble indusert ved hjelp av en Eriez-vibrator som var festet til siden av kar-huset. Horisontale vibreringer som forårsaket forflytninger på 0,05 cm ved 60 cykluser pr. sekund gav pulverkompaktering inne i beholderen og også pulverstrøm fra beholderen. Tre distinkte pulvertepper med strømningshastigheter på ca. 226 kg/time ble oppnådd fra materen (de 226 kg/time var sammensatt av matestrømmen pluss en resykle-seringsstrøm). Det ble brukt en pulvertopp inne i beholderen på ca. 0,3 m.

De fallende pulverklasene passerte så gjennom en 8 mesh-0,07 cm (tråddiameter)vibrerende sikt som var plassert horisontalt og som tjente til å bestemme størrelsen til klasene. Sikten ble vibrert med en forflytning på 0,075 cm ved 60 sykluser pr. sekund. Sikten var plassert ca. 15 cm under karet med 3 åpninger og vibrert loddrett på pulverteppene.

De fallende tepper av jevne klaser ble så brakt i kontakt med dampen som var rettet fra tre dyser. De første to dyser anvendte damp med lav hastighet ved henholdsvis 0,14 og 0,28 kg/cm 2, for å fukte bare partiklenes overflatesjikt. Dette muliggjorde at det ble dannet en skorpe rundt partiklene. Den tredje dysen anvendte damp med høy hastighet for å slynge partiklene inn i et tørketårn. Dampen med høy hastighet hadde ikke tilstrekkelig turbulens til å bryte i stykker skorpen. Et totalt forhold mellom damp og pulver på 3/1 ble brukt.

Det fuktige pulveret ble deretter tørket inne i et tårn. Tårnbetingelsene omfattet en luftstrøm på 2100 CFM, en innløps-lufttemperatur på 204°C og en utløpslufttemperatur på 104°C.

Etter tørking ble pulveret siktet med en 6 mesh - 0,089 cm tråddiameters sikt for å fjerne for store partikler og en 14 mesh - 0,081 cm tråddiameters sikt for å fjerne partikler med for liten størrelse. Sluttproduktet hadde en densitet på 0,27 g/cm 3, et fuktighetsinnhold på 3,7 %, en farve på 22,0 Lumetron-enheter, en hårdhet på 3 og et brent og malt utseende.

EKSEMPEL II

En agglomerert hurtigkaffe som hadde et brent og malt og

til en viss grad broket utseende ble' fremstilt ved hjelp av den følgende fremgangsmåte. Et forrådsmatemateriale ble fremstilt med følgende sammensetning: 85 % malt, forstøvningstørket pulver-produkt fra 25 % ekstrakt med en gjennomsnittlig partikkelstør-relse på 3 8 Mm, 10 % umalt-lignende, forstøvningstørket pulver med en gjennomsnittlig partikkelstørrelse på 142 Mm, og 5 % kolloidal, brent og malt kaffe med en partikkelstørrelse på 17 Mm. Forrådsmatematerialet hadde et fuktighetsinnhold på ca. 3,9 % totalt. Dette forrådsmatemateriale ble påført på en Syntron ® vibratory-mater, fremstilt av FMC Corporation. Forrådsmatematerialet hadde en sjiktdybde på den horisontale vibrasjonsmateren på mindre enn 0,3 m og en oppholdstid på enheten på ca. 10-30 sekunder, idet variabler når det gjelder oppholdstid og horisontalvinkel varierte med størrelsen til satsen <p>g den ønskede klasestørrelse så vel som blandingens sammensetning. Forrådsmatematerialet gav små klaser mens det befant seg på vibrasjonsmateren. Ved avgang fra vibrasjonsmateren passerte klasene med fritt fall gjennom en sikt som hadde åpninger som var ca. 6 mesh. Etter at de for store klasene fikk riktig størrelse ved hjelp av sikten, ble klasene som gikk gjennom brakt i kontakt med damp som var til stede i et forhold på 3 : 1 mellom damp og pulver, idet dampen hadde en temperatur på 85-88'C ved kontaktpunktet med klasene som var ca. 3 0 cm fra dampstrålene. Dampens hastighet var slik at de enkelte klasene ble rettet i en strøm inn i et tårn med de tørkebetingelser som er spesifisert foran og hvor de fikk falle uten å komme i kontakt med hverandre og ble tørket.

Den fremstilte, agglomererte hurtigkaffen hadde en massedensitet på 0,25 g/cm , en hårdhet på 7,7, en farve på 21,5 Lumetron-enheter og et broket utseende som gav et totalinntrykk og utseende som brent og malt kaffe.

EKSEMPEL III

En agglomerert hurtigkaffe ble fremstilt fra et forrådsmatemateriale som bestod av en blanding av: 65 % malt, forstøv-ningstørket hurtigkaffe oppnådd fra 55 % ekstrakt og med en gjennomsnittlig partikkelstørrelse på 45 Mm; 25 % rest, idet res-

ten er umalt og har en partikkelstørrelse på ca. 56 Mm og 10 % kolloidal, brent og malt kaffe méd en partikkelstørrelse på ca. 12 Mm. Forrådsmatematerialet hadde et totalt fuktighetsinnhold på ca. 4,3 %, idet hver av bestanddelene hadde følgende fuktighet: Umalt, forstøvningstørket pulver 4,5 %, rest 2,8 % og kolloidal, brent og malt kaffe 2,9 %. Forrådsmatematerialet ble til-ført til den horisontale vibrasjonsmateren på en måte som er lik den som ble brukt i eksempel II. Deretter kom klasene i kontakt med damp med et forhold mellom damp og pulver på ca. 10:1. Has-tigheten til dampen var utilstrekkelig til å bryte opp klasene, men var tilstrekkelig til å gi en strøm av klaser som ble ført inn i et tørketårn. Den således fremstilte agglomererte hurtigkaffen hadde en massedensitet på ca. 0,2 3 g/cm 3, en hårdhet på ca. 4, en farve på ca. 20 Lumetron-enheter og en grad av broket utseende som medvirket til at agglomeratet så ut som brent og malt kaffe.

EKSEMPEL IV

Forstøvningstørket pulver med et fuktighetsinnhold på ca. 2,94 % ble oppnådd ved å forstøvningstørke kaffeekstrakt som in-neholdt ca. 40 % faststoffer. En blanding ble fremstilt ved å tilsette 5 % kolloidal, brent og malt kaffe med en partikkel-størrelse på 25 Mm til 95 % av den forstøvningstørkede kaffen. Blandingen ble sammenblandet i en båndblander. Blandingen ble

så luftsendt og malt ved bruk av en mølle av Bauermeister-typen modell nr. UZU11. Møllen arbeidet ved 300 opm og anvendte en

4 mm sikt for å gi et pulver med en gjennomsnittlig partikkel-størrelse på ca. 48 Mm. Så ble resten ,på 15 vekt% tilsatt til den malte blandingen. Pulveret ble så matet ved hjelp av tyngde-kraften til en Siletta -mater fremstilt av Solids Flow Control Corporation. Deretter ble pulveret mattet til et Syntron-fabrikat av Vibrating Tray Feeder (Model BF2A) med en

sjiktdybde på fra 38,1 mm ned til 6,3 mm. Oppholdstiden for pulveret på brettet var ca. 5-15 sekunder. Pulveret ble tømt ut på en 5 mesh sikt som ble vibrert-av en aktivator av Syntron-merket (Model F152) .

Klasene ble så eksponert for damp ved lav hastighet for å smelte klasenes ytre overflate. Damptemperaturen var 121°C og to dyser ble anvendt for å tilføre dampen. Damphastigheten fra den første dysen var 7,8 m/sek. Damphastigheten fra den andre dysen var 9,9 m/sek. Forholdet mellom damp og pulver var 2,3:1. Tørketårnet anvendte innløpsluft ved 250°C og utløpsluften hadde en temperatur på 96°C. Det tørkede pulveret ble så siktet gjennom en 6/20 mesh sikt av Rotex-merket.

Det ferdige produktet hadde en densitet på 0,26 g/cm , en hårdhet på 4,1, en farve på 23,5 Lumetron, og en gjennomsnittlig partikkelstørrelse på 1246 nm og et brent og malt utseende .

EKSEMPEL V

I dette eksempel ble betingelsene fra eksempel IV i det vesentlige anvendt bortsett fra at blandingen av 5 % kolloidal, brent og malt kaffe og 95 % forstøvningstørket kaffe ble malt til en gjennomsnittlig partikkelstørrelse på ca. 60 Mm. Det ble ikke brukt, noen rest. Produktet var i det vesentlige likt det fra eksempel IV.

Claims (11)

1. Fremgangsmåte for fremstilling av et agglomerert hurtigkaffeprodukt med et brent og malt utseende, karakterisert ved at den omfatter: a. å male forstøvningstørket hurtigkaffe for å fremstille et malt pulver med en gjennomsnittlig partikkelstørrelse på 25-75 pm med en standard-avvikelse på 35-75 %, hvor det forstøvningstørkede produkt er produsert av ekstrakter med 20-65 % løselig faststoff; b. å justere pulverets kohesjon til en kohesjonsindeks på 0,20-0,85 slik at det vil strømme og vil bindes sammen med svak kompaktering, c. å kompaktere det kohesjonsjusterte pulver for å danne en løst bundet, strukturelt intakt klase av det kohesjonsjusterte pulver, idet klasen har en størrelse på 800-2100 pm, d. å smelte klasens ytre overflate til en dybde av 5-30 pm, og e. å tørke de smeltede klaser for å fremstille en agglomerert hurtigkaffe med en densitet på fra 0,20 til 0,28 g/cm<3>, en hårdhetsverdi på mindre enn 8 og en farve på 17-24 Lumetron-enheter.

2. Fremgangsmåte ifølge krav 1, karakterisert ved at det dannes en justert klase med en kohesjonsindeks på fra 0,3 0 til 0,70.

3. Fremgangsmåte ifølge krav 1, karakterisert ved at det dannes en justert klase med en kohesjonsindeks på fra 0,3 5 til 0,50.

4. Fremgangsmåte ifølge krav 1, karakterisert ved at det fremstilles agglomerater med en gjennomsnittlig størrelse på fra 800 til 1300 pm.

5. Fremgangsmåte ifølge krav 1, karakterisert ved at klasene dannes med pulver med en størrelsefordeling på 25-35 pm med en standard-avvikelse på 40-50 % og pulveret før klasedannelsen bringes i kontakt med materialer med lav elektrisk ledningsevne i en omgivelse med lav fuktighet.

6. Fremgangsmåte ifølge krav 1, karakterisert ved at klasens ytre overflate smeltes til en dybde av 10 til 15 pm.

7. Fremgangsmåte ifølge krav 1, karakterisert ved at klasen smeltes under anvendelse av damp med lav hastighet eller lav turbulens.

8. Fremgangsmåte ifølge krav 7, karakterisert ved at det anvendes et forhold mellom damp og pulver som er fra 2:1 til 12:1.

9. Fremgangsmåte ifølge krav 7, karakterisert ved at klasene smeltes i fritt fall.

10. Fremgangsmåte ifølge krav 9, karakterisert ved at klasene i fritt fall danner et mønster med minst to parallelle tepper.

11. Fremgangsmåte ifølge krav 10, karakterisert ved at klasene i fritt fall danner mønster med tre parallelle tepper.