PT99308A - Processo para a producao de cafe instantaneo soluvel em po - Google Patents

Description

Descrição referente à patente de invenção de SOCIÉTÉ DES PRODUITS NESTLé S«A,, suíça, industrial e comercial, com sede em Vevey, Suiça, (inventor- Klaus Schlecht, residente na Suíça) para "PROCESSO PARA A PRODUÇÃO DE CAFÉ INSTANTÂNEO SOLÚVEL EM PÔ" D E S C R I C A Ω (irNItUdlHIHtMhÉllltÉlIlItUHMlillimHrlMMIHNltumMIIIIIlVllHIUilUhKillllriin* A presente invenção refere-se a um processo para a produção de café instantâneo solúvel em pó, 0 café solúvel em pó é classicamente produzido por liofilização ou atomização após evaporação, de um extracto de café obtido por filtragem de um líquido de extracção através de células cheias de café torrado moído (Sivetz -Coffee Processing Technology - Volume 1 - Págs. 262, 263 - AVI - 1963), A extracção realiza-se em contra corrente, ou seja, a água, sob pressão, a uma temperatura que pode estar compreendida entre 1S0°C e 180°C, é introduzida na célula que contem a quantidade de café torrado moído que foi mais enfraquecido, tendo sido submetido a N extracções, na base desta, 0 extracto líquido desta célula de extracção é em seguida lavado a atravessar a célula de extracção contendo a quantidade de café que foi utilizada (N-1) vezes, o que se segue até que o extracto líquido atravesse a célula que acaba de ser cheia de café torrado moldo fresco. 1

0 extracto final sai desta ultima célula a uma temperatura da ordem dos 100,:;,C,

Assim, o café mais enfraquecido é submetido à temperatura mais elevada enquanto que o café fresco é submetido à temperatura mais baixa.

Distinguem-se classicamente as células quentes, que contêm o café mais enfraquecido, das células frias, que contêm o café menos enfraquecido.

No fim de cada ciclo de extracção, esvazia-se a célula que contem o café mais enfraquecido, enche-se com café fresco e, após ter ligado convenientemente de novo as células entre si, começa um novo ciclo de extracção. É conhecido que quanto mais elevada for a temperatura de extracção maior é o rendimento. Mas em contrapartida, a utilização de uma temperatura elevada dá origem a fenómenos de hidrólise que originam compostos organoleptica-rriente desagradáveis.

Assim, o extracto produzido nas células quentes é classicamente carregado de compostos que, encontrando-se no extracto final, originam em seguida a produção de um café solúvel em pó que depois de redissolvido em água quente apresenta um paladar marcado a hidrólise e a caramelo.

Proporciona-se assim, como por exemplo na patente de invenção US 4 129 665, a extracção de café evaporando parcialmente o extracto produzido nas células quentes, antes da sua reintrodução nas células frias, tendo o extracto evaporado uma temperatura superior a 12Gc,C, Mais particularmente, a evaporação é realizada com a ajuda de um evaporador . detentor constituído por um dispositivo de redução de pressão * seguido de um evaporador instantâneo. 9 2

Por outro lado, de acordo com o processo da presente invenção, adiciona-se ao extracto que foi submetido à evaporação pelo menos uma quantidade de líquido de extracção idêntica à que foi evaporada.

De acordo com o processo da presente invenção, obtém-se claramente uma melhoria do produto final visto que os paladares de hidrólise e de caramelo diminuem nitidamente.

No entanto, em contrapartida deste resultado, surge uma diminuição concomitante da força dos compostos organolépticos desejados, sendo esta tão mais marcante quanto mais o café tratado for menos torrado.

Um meio de evitar este inconveniente pode ser a redução do efeito do processo, aumentando a temperatura da evaporação instantânea, mas obtendo assim também uma eliminação menos boa dos compostos que se desejam suprimir. 0 objectivo do processo de acordo com a invenção é portanto permitir a eliminação dos compostos organolepticamente prejudiciais, não obtendo uma redução concomitante do paladar.

Além disso, no caso anterior, mesmo após uma fase de filtragem do extracto final que tende a eliminar as partículas sólidas do café em suspensão que se puderem originar, há também matérias sólidas em suspensão, como polissacá-ridos ou proteínas, que devem ser eliminadas a fim de permitir, após a evaporação e liofilização ou atomização deste extracto, obter um café em pó perfeitamente solúvel e não originando o aparecimento de matérias sólidas na chávena.

Estas matérias sólidas ern suspensão são classicamente eliminadas por centrifugação, sendo a borra obtida em seguida decantada, sendo o líquido de decantação que permanece 3

à superfície reintrodu2ido no extracto final filtrado, enquanto que o resíduo sólido obtido é eliminado.

Este processo apresenta como principal inconveniente a geração de uma borra que é necessário tratar de novo por decantação e portanto a manipulação não é facilitada.

Além disso, a centrifugação nem sempre permite eliminar de forma satisfatória as matérias em suspensão.

Um outro objectivo de acordo com a invenção é portanto proporcionar um processo do tipo acima descrito que além disso reduza a fracção não solúvel presente no extracto final. A presente invenção tem assim por objectivo um processo de produção de um café instantâneo em pó solúvel, segundo o qual um líquido de extracção é filtrado em contra corrente através de células cheias de café torrado moído, sendo o extracto final em seguida transformado em pó, e segundo o qual um extracto produzido por uma ou mais células quentes a uma temperatura superior a 150°C é submetido a uma primeira evaporação do tipo instantâneo, sendo o extracto produzido em seguida reintroduzido no circuito de extracção para ser submetido a uma segunda evaporação do tipo instantâneo separada da precedente por pelo menos uma célula de extracção intermédia, sendo o produto desta evaporação em seguida reintroduzido nas células frias do circuito de extracção.

Um outro objectivo da presente invenção é um processo do tipo acima descrito segundo o qual se adiciona líquido de extracção após a segunda evaporação e antes da reintrodução nas células frias. 4 f

Outras características © vantagens são ilustra™ das mais detalhadamente na descrição que se segue, com referência è figura única em anexo, dada unicamente a título de exemplo não limitativo e que representa um dispositivo para a realização do processo de acordo com a invenção, 0 processo de acordo com a presente invenção consiste essencialmente na eliminação dos constituintes indesejáveis logo após a sua fabricação, realizando uma evaporação do tipo instantâneo sobre um extracto, cuja temperatura é superior a 150°C, produzido pelas células mais quentes, e em seguida na reintrodução deste extracto no circuito de extracção.

Uma segunda evaporação do tipo instantâneo é em seguida realizada, separada da precedente por pelo menos uma célula de extracção, sendo o produto desta segunda operação reintroduzido no circuito de extracção. A primeira evaporação é preferivelmente realizada a uma temperatura bastante baixa, de modo a obter um efeito máximo, a segunda evaporação é realizada a uma temperatura mais elevada de modo a eliminar os últimos compostos indesejáveis» evitando além disso uma perda dos elementos organolepticamente desejados.

Assim, preferivelmente» a primeira evaporação realiza-se a 60°C e a segunda evaporação a 8CTC. A temperatura da primeira evaporação permite uma forte eliminação dos aromas de hidrólise produzidos,

Além disso» a forte descida de temperatura do extracto que passa de mais de 150,::'C para 60°C origina uma , sedimentação da fracção não solúvel que será em seguida retida * nas células intermédias. 5 \

A temperatura da segunda evaporação é considerada como óptima entre uma eliminação satisfatória dos aromas indesejáveis e uma redução mínima da força do café.

Graças a este processo, obtém-se assim uma eliminação satisfatória dos compostos organolepticamente nefastos, evitando uma redução concomitante do paladar.

Além disso, a primeira evaporação, realizada imediatamente após as células mais quentes, origina uma diminuição do volume do extracto filtrado através das células seguintes.

Esta diminuição do volume, e portanto da quantidade de escoamento, traduz-se por uma diminuição da velocidade do extracto através das células seguintes que se comportam como filtros que retêm as matérias sólidas em suspensão que poderiam ter sido originadas a partir das células quentes.

Segue-se assim uma diminuição da fracção não solúvel no extracto final.

Apesar de tudo, as duas evaporações sucessivas originam uma diminuição muito importante da quantidade fornecida nas células de extracção frias. Isto penaliza o enfraquecimento que pode tornar-se assim insuficiente no âmbito de um processo industrial.

Para evitar este inconveniente, convém aumentar a quantidade fornecida antes da segunda evaporação nas células frias a fim de aumentar o volume de água a entrar em contacto com o café a extrair nas referidas células frias e portanto aumentar o enfraquecimento. 6

Por fim, é possível modular a qualidade do produto final adicionando uma quantidade de água mais ou menos considerável à saída da primeira evaporação.

Esta adição de água, aumentando a quantidade fornecida nas células intermédias, e portanto a velocidade de filtragem, reduz certamente a diminuição da fracção não solúvel no extracto final, visto que o efeito de filtragem nas células intermédias é reduzido.

Além disso é necessário prever um reaquecimento do extracto líquido tratado após cada evaporação a fim de fazer subir de novo a sua temperatura até à temperatura de extracção desejada.

Em seguida descreve-se um dispositivo para a realização do processo acima descrito.

Como se observa na figura única, um dispositivo de extracção de café é constituído por várias células de extracção, funcionando em série, cada uma delas constituída por uma coluna cuja parte inferior está ligada à parte superior da coluna que a precede e cuja parte superior está ligada à parte inferior da coluna que se segue.

Geralmente, um dispositivo de extracção é constituído por quatro a oito células de extracção e, preferivelmente, por seis células de extracção. A célula 1 contem o café mais enfraquecido, enquanto que a célula 6 contem o café menos enfraquecido, diminuindo o nível de enfraquecimento da célula 1 para a célula 6. 0 líquido de extracção, que pode ser constituído por água sob pressão a uma temperatura compreendida 7

entre 150°C e 180^0, entra por baixo da célula 1, atravessa esta célula de baixo para cima absorvendo o produto solúvel, sai pela parte superior da célula 1 e atravessa sucessivamente cada uma das células até atravessar a célula 6 que é a última célula e que contem café torrado moído fresco.

Na saída da célula 6 obtém-se portanto o extracto final que em seguida é filtrado e eventualmente centrifugado, depois evaporado, e por fim transformado em pó por liofilização ou atomização.

Para a realização do processo de acordo com a invenção, as células de extracção são divididas num grupo de células quentes, em que a temperatura pode ser superior a 150'”'C, num grupo de células intermédias, em que a temperatura pode ser superior a 13CTC e num grupo de células frias.

De acordo com forma de realização preferida representada na figura única, as células quentes são as células 1 e 2, as células intermédias são as células 3 e 4 e as células frias são as células 5 e 6.

Entre o grupo de células quentes e o grupo de células intermédias está interposto, sobre o circuito do extracto líquido, uma primeira unidade de tratamento inter-celular U1.

Do mesmo modo, entre o grupo de células intermédias e o grupo de células frias, está interposta uma segunda unidade de tratamento inter-celular U2.

Cada unidade de tratamento inter-celular U1, U2 é constituída por um evaporador detentor 7, que compreende um dispositivo de redução de pressão seguido de um evaporador , instantâneo. 8 \

Na saída do evaporador detentor é proporcionada uma fonte 8 de líquido de extracção que serve para compensar toda ou parte da perda de líquido originado pela evaporação.

Abaixo desta fonte 8 é proporcionado por fim um reaquecedor 9 do extracto tratado.

Os exemplos que se seguem ilustram mais deta-lhadamente o processo de acordo com a invenção.

Exemplo 1

Este exemplo ilustra a influência da segunda evaporação» realizada pela segunda unidade de tratamento inter-celular U2 sobre a qualidade do produto obtido.

Uma série de ensaios foi realizada com um dispositivo de extracção constituído por duas células quentes, duas células intermédias e duas células frias. Introduziu-se água a 180°C na célula 1 mais enfraquecida, saindo um extracto líquido a 172°C da célula 2 para ser tratado pela primeira unidade de tratamento inter-celular U1.

Nesta unidade U1 a temperatura de evaporação instantânea foi fixada em 60,n'C.

Nenhum líquido foi adicionado ao extracto líquido tratado, na saída da unidade U1 e, após o reaqueci-mento a 160°C, este extracto líquido foi reintroduzido na célula 3, saindo de novo da célula 4 a 150c'C.

Este extracto líquido foi em seguida tratado na segunda unidade de tratamento inter-celular U2 e foi reaqueci-do a uma temperatura de 100°C para ser reintroduzido na célula fria 5. 9

Quatro ensaios foram realizados a quatro temperaturas de evaporação diferentes na unidade U2. Os resultados estão resumidos no quadro que se segue,

Temperatura de evaporação instantânea na unidade U2 (ec) 60 70 80 90

Quantidade de água evaporada (Kg) por Kg de café moído torrado 0,31 0 ,22 0,18 0,11

Quantidade de água adicionada (Kg) p0r Kg de café moído torrado 1,7 1,6 1 ,5 1 ,4

Aparece assim uma redução da força do paladar do café quando a temperatura de evaporação baixa com um aumento concomitante da pureza do aroma.

Uma temperatura entre 70'“’C e 80°C é finalmente preferida como constituindo um compromisso satisfatório,

Exemplo.......2,

Este exemplo ilustra a influência do número de células intermédias sobre, por um lado, a qualidade do café e, por outro lado, sobre a fracção não solúvel no extracto final.

Neste exemplo, todos os ensaios foram realizados com um líquido de extracção que entra a 180'::'C, em seguida penetra na primeira célula intermédia a 140'::'C e na primeira célula fria a 105°C, A temperatura da primeira evaporação, na unidade U1, é de 60°C e a temperatura da segunda evaporação, na unidade U2, é de 80°C, Nenhum líquido foi adicionado ao extracto após a primeira unidade U1, enquanto que 2 Kg de água por Kg de café torrado se adicionam à . saída da segunda unidade U2. 10

0 quadro que se segue resume os diferentes ensaios realizados. Número de células i ntermédias 3

Fracção não solúvel no extracto final (%) 0 ,7 ,2

Comentários Chávena muito clara* paladar muito doce, um pouco seco. Chávena clara, paladar doce e cheio. Chávena turva, paladar um pouco amargo. A escolha óptima é portanto utilizar duas células intermédias. 11 •'«r

Exemplo 3

Este exemplo ilustra a influência da adição de água após a primeira evaporação na unidade UI sobre o enfraquecimento final e sobre a qualidade do produto final.

Todos os ensaios foram realizados com uma segunda temperatura de evaporação» na unidade U2» de 8Q°C, adicionando-se 2 Kg de água por Kg de café torrado a seguir a esta unidade U2, compreendendo o dispositivo de extracção duas células quentes, duas células intermédias e duas células frias, sendo o rendimento de enfraquecimento idêntico em todos os ensaios.

Fracção não solúvel (%) 2,1 2,2 2,5

Adição de água após a unidade U1 (Kg de água por Kg de café torrado moído) 0 1 ,5 2,5

Observa-se assim um aumento da fracção não solúvel que se deve à diminuição do efeito de filtragem nas células intermédias. Além disso, a qualidade do produto final diminui tornando-se mais acre e mais dura.

Selecciona-se portanto preferivelmente a não adição de água após a primeira evaporação.

Mas é evidente que este parâmetro permite modular a qualidade do produto final em função do paladar que se pretende obter. 12

Claims (2)

1. β..............V.......I......M D I C A.......Q.......Q.......E......S - 1a - Processo para a preparação de café instantâneo solúvel em pó no qual um líquido de extracção é filtrado em contra-corrente através de células cheias de café torrado moído» sendo o extracto líquido em seguida transformado em pó» caracterizado por se submeter um extracto produzido por uma ou mais células quentes a uma temperatura superior a 150°C, a uma primeira evaporação do tipo instantâneo, sendo o extracto produzido reintroduzido em seguida no circuito de extracção para ser submetido a uma segunda evaporação do tipo instantâneo separada da precedente por pelo menos uma célula de extracção intermédia, sendo o produto desta evaporação em seguida reintroduzido nas células frias do circuito de extracção.
2. - 2§ - Processo de acordo com a reivindicação 1, caracterizado por se adicionar líquido de extracção após a segunda evaporação e antes da reintrodução nas células frias. - 3ã - Processo de acordo com qualquer das reivindicações anteriores, caracterizado por a primeira evaporação se realizar a 60°C e a segunda evaporação a 80°C. - 4ã - Processo de acordo com a reivindicação 3, caracterizado por o líquido ser reaquecido após cada evapora- . ção. 13 5ã Processo de acordo com a reivindicação 3, caracterizado por se adicionar líquido de extracção apôs a primeira evaporação e antes da reintrodução nas células intermédias. A requerente reivindica a prioridade do pedido de patente europeia, apresentado em 24 de Outubro de 1990, sob o nó 90120388.5. Lisboa, 23 de Outubro de 1991

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