NO301208B1 - Fremgangsmåte for produksjon av aromaforbedret opplöselig pulverkaffe i pulverform - Google Patents

Description

Foreliggende oppfinnelse angår en fremgangsmåte for produksjon av oppløselig pulverkaffe i pulverform. Nærmere bestemt angår foreliggende oppfinnelse en fremgangsmåte av denne typen hvor kaffeoljen fjernes under prosessen og gjeninnføres i kaffepulveret for å oppnå et produkt med forbedret smak sammenlignet med den fra en kaffe som er direkte oppnådd ved filtrering av kokende vann gjennom et lag malt, brent kaffe.

Oppløselig pulverkaffe blir vanligvis produsert ved fryse-tørking eller sprøytetørking etter fordamping av et kaffe-ekstrakt fremstilt ved filtrering av en ekstraksjonsvæske gjennom celler fylt med malt, brent kaffe (Sivetz, "Coffee Processing Technology", bind 1, sidene 262, 253, AVI, 1963).

Ekstraksjonen blir utført motstrøms, det vil si vann under trykk og ved en temperatur på 150 til 180°C blir ført inn gjennom bunnen på den cellen som innholder den delen av malt, brent kaffe som har blitt ekstrahert flest ganger (har gjennomgått N-ekstråksjoner). Det flytende ekstraktet fra denne ekstraksjonscellen blir så ført gjennom den ekstraksjonscellen som inneholder den delen kaffe som har blitt ekstrahert (N-l) ganger og videre slik inntil det flytende ekstraktet passerer gjennom den cellen som nylig er blitt fylt med fersk, malt, brent kaffe.

Selv om det endelige ekstraktet man får ved utløpet av den ekstraksjonscellen som inneholder den ferskeste kaffen, kun inneholder en liten mengde malte kaffepartikler, inneholder den fremdeles fine partikler som gjør det ønsket å filtrere ekstraktet.

Til sist, etter filtreringsfasen som fjerner partikler som er større enn ca 1 mm i størrelse, er det fremdeles tilstede faststoff, slik som polysaccharider, i suspensjon og disse bør fjernes for å gi en pulverkaffe som oppløses helt uten at noe faststoff kommer til syne i koppen som man oppnår etter konsentrasjon og frysetørking eller sprøytetørking av ekstraktet.

Det suspenderte faststoffet blir normalt fjernet ved sentrifugering.

Det endelige ekstraktet blir så konsentrert ved fordampning og omdannet til pulverform ved frysetørking eller sprøyte-tørking.

Et av hovedproblemene ved denne typen fremgangsmåte ligger i det faktum at det oppnådde produkt ikke har smaken av brent kaffe, noe som i særdeleshet skyldes fordampings- og frysetørkings eller sprøytetørkingstrinnene som uunngåelig gir betydelige tap av aroma.

Forskjellige løsninger er blitt foreslått, og omfatter enten sprøyting av en kaffeolje på pulverkaffen eller innarbeiding av en kaffeolje i en krukke fylt med oppløselig pulverkaffe for eksempel ved hjelp av en injeksjonssprøyte.

Den kaffeoljen som brukes kan være anriket med kaffearomaer, for eksempel fra gjenvinninger av aromaene fra en malt, brent kaffe. En fremgangsmåte av denne typen er kjent, for eksempel fra US-PS 3.406.074.

Hittil har man vanligvis fått den kaffeoljen man bruker ved å presse en malt, brent kaffe før ekstraksjon, hvor for eksempel en slik prosess er beskrevet i GB-PS 1.532.662.

Selv om denne fremgangsmåten for fremstilling av kaffeolje ved pressing effektivt gir et smaksrikt produkt, er den ledsaget av en mer eller mindre uttalt brent lukt grunnet de temperatur- og trykkforholdene som kreves for pressingen.

I tillegg har uansett de lettfordampende aromaer en tendens til å unnslippe. I tillegg kan ikke den oppnådde oljen bli brukt direkte på grunn av en stor del fine partikler slik at oljen må renses, for eksempel ved sentrifugering.

Til sist involverer denne fremgangsmåten dannelsen av en fast rest dannet av den malte, brente kaffen som oljen var presset fra.

For ikke å kaste denne kompakte faste resten, som kan ekstraheres, må den reduseres i størrelse slik at den kan gjeninnføres inn i kaffeekstraksjonssøylene. Dette gir uunngåelig en forandring i smaken på sluttproduktet som er mer uttalt jo høyere andelen av resirkulert fast rest er i forhold til total mengde brent kaffe som blir ekstrahert.

Nevnte fremgangsmåte er følgelig tyngende og kompleks i det utstyr den krever, og hvis det ikke er ønsket å resirkulere den faste resten for og unngå forandring i kvalitet vil kostnadene ved den pressede brente kaffen komme i tillegg til kostnadene til startmaterialene og til sist er den ikke helt tilfredsstillende med hensyn til den oppnådde oljen som, selv om den har en høy resistens mot oksydasjon i råform, viser klart lavere resistens mot oksydasjon etter desodorisering med damp. Denne operasjonen er nå virkelig nødvendig på grunn av på den ene siden den brente lukten som blir laget og på den andre siden på grunn av bruken av Robusta kaffe for å redusere prisen på utgangsmaterialene. Det er nå ganske klart at det ikke er ønsket direkte å bruke en olje fra pressing av en brent Robusta kaffe for smaksforbedring av pulverkaffe produsert fra en arabisk kaffe.

For delvis å unngå disse ulempene, er det foreslått å bruke kaffegrut etter ekstraksjon heller enn å presse den malte, brente kaffen før ekstraksjon. Fremgangsmåten er kjent for eksempel fra TJS-PS 3.035.921. Selv om denne fremgangsmåten riktignok unngår bruk av ikke-ekstrahert brent kaffe, er den brukte teknikken kompleks og gir i tillegg en olje som i rå tilstand ikke er så stabil som den som er produsert direkte fra brent kaffe.

Problemet foreliggende oppfinnelse vender seg mot er å muliggjøre en fremgangsmåte for smaksforbedring av pulverkaffe, slik som beskrevet i US-PS 3.406.074, som hvor man ved hjelp av å bruke en kaffeolje som på den ene siden er enda mer stabil enn den produsert ved pressing av ikke-brent kaffe og på den andre siden er lettere å oppnå og ikke krever bruk av en tilleggskilde av utgangsmaterialer.

Det er nå blitt funnet at det endelige flytende ekstraktet som kommer ut fra ekstraksjonscellene inneholder en mengde kaffeolje på 0,2 vekt-* til 0,5 vekt-* i forhold til det faststoff som er tilstede i ekstraktet.

Denne oljekiIden som øyensynelig er meget fattig har vist seg å være meget interessant.

Ved hjelp av en enkel oljeektraherende sentrifuge plassert etter den sentrifugen som separerer det suspenderte materialet fra det flytende ekstraktet etter filtreringsfasen har det således blitt mulig å gjenvinne ca 90 * av det totale kvantum olje som er tilstede i ekstraktet.

I en annen utførelse kan de to operasjonene bli utført i et apparat som separerer det suspenderte materialet, oljen og det flytende ekstraktet.

Denne oljen er nå til sist enkel å gjenvinne og har den fordelen at den er meget mer stabil enn alle kjente kaffeoljer og er i tillegg meget aromatisk.

Følgelig angår foreliggende oppfinnelse en fremgangsmåte som er kjennetegnet ved at en ekstraksjonsvaeske blir sirkulert motstrøms gjennom ekstraksjonsceller, det oppnådde flytende ekstraktet blir filtrert og så sentrifugert før det blir konsentrert og endelig omdannet til pulverform, hvori det flytende ekstraktets oljeinnhold blir separert under sentrifugeringsfasen, og oljen blir gjeninnført i den oppløselige pulverkaffen.

Bruk av den oljen som er tilstede i det flytende ekstraktet eliminerer behovet for bruk av en ekstra kilde av brent kaffe, i tillegg er det en enkel fremgangsmåte, som kan bli innarbeidet i den normale produksjonssyklusen til pulverkaffe, og krever et minimum av ekstra trinn. Endelig er den oppnådde oljen betraktelig mer stabil enn alle tidligere kjente kaffeoljer.

Det er således mulig ved fremgangsmåten ifølge foreliggende oppfinnelse å oppnå en olje som har en renhet på fra 96* til 99*. som eliminerer behovet for videre rensing, for eksempel ved sentrifugering, i motsetning til hva som skjer i det tilfellet hvor en olje produseres ved pressing av malt, ristet kaffe.

I tillegg er det blitt funnet at det er en optimal temperatur for å oppnå en maksimum gjenvinning av oljen som er inneholdt i ekstraktet. Mer presist blir optimalt utbytte oppnådd med et ekstrakt ved en temperatur på fra 70 til 80 °C. I en utførelse av oppfinnelsen blir derfor det flytende ekstraktet gjenoppvarmet til denne temperaturen før den går inn i den oljeektraherende sentrifugen.

Det har også blitt funnet at den oppnådde oljen i noen tilfeller, etter sprøyting på pulverkaffen eller etter injeksjon av en injeksjonssprøyte i en kanne som inneholder kaffepulver, kan gi en lukt av grut i kannen som inneholder pulverkaffe etter noen måneder.

Det kan derfor være ønsket å desodorisere oljen. Denne behandlingen kan bli utført i et eller to trinn.

Hvis behandlingen blir utført i et eneste trinn, blir oljen desodorisert ved destillasjon med damp.

I dette trinnet er vektandelen av damp i forhold til olje helst 50:1 og oppholdstiden til oljen i destillasjonskolonnen er helst en time. Denne behandlingen muliggjør at det oppnås organoleptisk nøytral olje. Andelen av kondensert vann i oljen blir så separert ved sentrifugering.

Det har riktignok blitt funnet at hvis rå olje blir desodorisert øyeblikkelig etter sentrifugeringen, vil et presipitat av og til dannes i apparatet slik at den for-beredende degummiering i dette tilfellet er nødvendig..

Det er av denne grunn at mengden av gummier som er tilstede i oljen blir illustrert, i et valgfritt innledende trinn, ved høyhastighetsinjeksjon av damp. I dette trinnet blir damp ved 140" C og 3 til 4 bar injisert inn i oljen, noe som gir en øyeblikkelig temperaturøkning i oljen som holdes i 2 til 3 minutter. Olje blir så raskt avkjølt til 90 til 100°C og gummiene utfelles og vannet fjernes, for eksempel ved sentrifugering. Oljen blir så utsatt for desodoriserings-behandling som over.

Oljen fra det flytende ekstraktet, helst desodorisert ved fremgangsmåten beskrevet over, blir så sprøytet på en pulverkaffe eller injisert inn i et kar inneholdende pulverkaffen, hvis nødvendig etter anriking med kaffearomaer.

Det er mulig på denne måten å oppnå en oppløselig pulverkaffe til hvilken en aromatisk olje er blitt fiksert, for å gi et produkt med stabile organoleptiske kvaliteter.

De følgende eksemplene illustrerer oljens karakteristika og deres egenskaper i sammenligning med tidligere kjente kaffeoljer.

Eksempel 1

Dette eksempelet viser stabiliteten av oljen produsert i sammenligning med andre kjente kaffeoljer. Det er basert på en oksydasjonsresistanstest ved hjelp av Rancimatmetoden ved 130°C. I denne testen blir luft med høy renhet ført ved en forhåndsbestemt rate gjennom en prøve av olje varmet til den ønskede temperaturen. De lettfordampelige oksydasjons-produktene, slik som organiske syrer og aldehyder, blir ført med luftstrømmen til en innretning fylt med destillert vann hvor de oppløses i vannet. I denne innretningen blir vannets konduktivitet som er avhengig av mengden av oppløste oksydasjonsprodukter, kontinuerlig målt og registrert. Prøven som viser økningen i konduktivitet tillater at stabilitets-faktoren, oppgitt i timer ved en gitt temperatur, blir bestemt.

Målingene ble utført både med råoljer og oljer desodorisert med damp.

Eksempel 2

Dette eksempel illustrerer det totale organiske karboninnholdet (oppgitt i mg/100 g tørt materiale) i den lett fordampelige fraksjonen, destillert med damp og kondensert, fra forskjellige oljer.

Det totale organiske karboninnholdet er avhengig av aromainn-holdet og reflekterer i så måte en oljes aromarkhet.

Det er således klart at denne oljen selv om den ikke er den mest aromatiske, tross alt er rik på aromaer.

Eksempel 3

Dette eksempel illustrerer hvordan temperaturen av det behandlede flytende ekstraktet påvirker mengden av gjenvunnet olje i forhold til mengden oljen som ekstraktet inneholder.

Claims (4)

1. Fremgangsmåte for produksjon av en pulverkaffe 1 pulverform, karakterisert ved at en ekstraksjonsvæske blir sirkulert motstrøms gjennom ekstraksjonsceller, det oppnådde flytende ekstraktet blir filtrert og så sentrifugert før det blir konsentrert og endelig omdannet til pulverform, hvori det flytende ekstraktets oljeinnhold blir separert under sentr i fuger ingsf asen, og oljen blir gjeninnført i den oppløselige pulverkaffen.

2. Fremgangsmåte ifølge krav 1, karakterisert ved at det flytende ekstraktet blir gjenoppvarmet etter filtrering og før sentrifugering.

3. Fremgangsmåte ifølge krav 1, karakterisert ved at den olje som oppnås blir desodorisert før gjeninnføring i den oppløselige pulverkaffen.

4. Fremgangsmåte ifølge krav 1, karakterisert ved at den oppnådde oljen først blir degummiert og så desodorisert ved destillasjon med damp.