SE444255B - Forfarande for separation och atervinning av arombestandsdelar fran rostat kaffe - Google Patents

Description

___; gg; M; 4luflgyenqfiuà»N..=w|w..~\U-..-Wwww-W- __” 777aoass1-3 Ett annat problem sem uppträder år att när kaffeølja utpressas från rostat šaffe, eller när rostat kaffe sönderäelas frigöras väsentliga mängder av användbara arombeståndsdelar och försvin- ner eller förstöres beroende på de höga tempezaturerna hsa den erhållna kaffemjölâterstoden.

Ett ytterligare problem vid framställning av valsad olja är att den enkel-valsade oljan bör ha tillräckligt låg fukthalt så att i valsningsförfaranäet fukthalien í öen erhållna valsade Qljan multipliceras till en acceptabelt låg nivå.

Ett annat problem som.tídigare uppträdde var att när man upp- fånqade arembeståndsdelezna hes det :Qstaäe kaffet som malées (malningsgas) kunde de uppfångade arombeståndsdelarna ha grova noter.

Med hänsyn till de ovannämnda problemen avser föreliggande uppfinning ett föfbättïat sätt att separera och återvinna flyktiga arombeståndsdelar från pressat restaï kaffe.

Föreliggande uppfinning innefattar att man sätter en flytande olja eller ett fett (företrädesvis åearomatiserad kafíeoljal, som inte innehåller några arombeståndsdelar eller sem inne» håller arombeståndsflelar i mängder sam är mindre än de mäx:e~ de mängdcrna i den angivna flytafiâe oljan eller íetteä, till rostat kaffe. sëfiëerfielar det rostade kaffet och åäreíter sepa~ rerar den afomatíserade øïjan eller fettet från det v” r delade festade kaffet genøm ett pressníngsförfarande fëreträ~ åesvís vid pressninqstryck av åtminstone 330 kg/cmz I Man har funnit att om en flytande olja eller ett fett, dvs. en olja eller ett fett varur de aromatiska beståndsdelarna av» läqsnats eller en ölfia eller ett fett, sam inte är mäteeš meå arcnbsstånšsdelar, sättes fiill rostat kaffe, om man sönâeråelar i: ,, 1. å i i . 1 .. " 73081531-3 3 det rostade kaffet och därefter separerar (företrädesvis genom pressning) oljan eller fettet från det sönderdelade rostade kaffet, får man ett högt utbyte olja eller fett med hög arom- halt från det pressade rostade kaffet. Detta medför att en ñöçre procent arombeståndsdelar från det rostade kaffet upp» fångas från det rostade kaffet än vad som tidigare vari* möjligt genom pressning av rostat kaffe utan ytterligare olja eller fett. Med andra ord, genom att:använda föreliggande upoíinning har man nu möjlighet att uppfånga flera gånger så nånga flyk~ tiga fteífeafoïrägeståndsdelar och att därigenom öka expeller- utbytet av aromatisered olja eller fett av hög kvalitet ned åtföljande reducerad mängd presskaka (dvs. en reducerad press- kaka i förhållande till aronatiserad olja). Genom användning av detta förfarande åstadkommes och bibehàlles största möjliga intimitet mellan bäraroljan eller fettet och aronkomponenterna (dvs. maximering av ytan mellan bärare och flyktiga bestånds- delar) under allá faser av frigöringen från den rostade bönan.

Mer arombeståndsdelar från det rostade kaffet kan även inför- livas i oljan eller fettet beroende på att mängden olja eller fett som finnes tillgänglig för att uppfånga (upplösa) arom- å beståndsdelarna är större än den som naturligt finnes när- ' f varande i rostat kaffe. Den erhållna pressade oljan har kon- stant och tillräckligt hög aromhalt och kvalitet för att möj- \ liggöra att oljan användes enbart för att förstärka eller kon- då centrera (mångfaldiga) till önskad aromintensitet. _ ll Fastän företrädesvis det rostade kaffet sönderdelas i ett utdrivningsförfarande, varigenom den kaffeolja, som naturligt finnes närvarande i kaffet, ytterligare utpressas, kan alter- nativt det rostade kaffet sönderdelas genom malning av kaffet i närvaro av olja eller fett. Företrâdesvis males kaffet till É kolloidal partikelstorlek eller till ett sönderdelningstill- få stånd där alla aromatiska beståndsdelar frigjorts. ' då Eftersom dessutom oljan eller fettet, som sättes till det rostade kaffet, effektivt kan kontrolleras ha en låg eller g minimal fukthalt, möjliggör detta att fukthalten hos den are- Å matiserade oljan blir låg även om en större mängd av fukthal~ “ i.-¿ 1 .Å-ïlïïï *ïè-'f íL “šë __! .fi ten fippšångas som en flyktig beståndséel från êe sënåerfielaåa bönorna. Företrädesvis är oljan eller fettet torr (dvs. ungefär _ G % fukthalt). Den erhållna aramatíseraäe øïjan eller íeäæët kan såíunda ha en fukihalt unöer 0,1 víkt«%, och om de 2:Qma~ tiska beståndsdelarna skall koncentrëras. kan den erhållna begikade oljan ha en fukthalt unåer 0,6 vikt-%. fletta säker- ställer effektivt framställning av berikaä olja med acceptabel fukthalt.

En ytterligare oväntad fördel med föreliggande uppfinning är att smörjningseffekten viâ tillsats av olja eller feït tili det röstade kaffet ger: (1) en väsentlig redukticn i dä drivkrafter som erfordras för att driva huvudaxeln i expelïern, vilket ger en väsentlig energíbesparing; (2) expellern kan arëeta vid lägre tempezacuz, så att yttre kylning inte exíord» ras, vilket även medför energibesparíngar; och (3) mindre slitage på expeller-komponenterna, r u Ö r en tillräckligt förhöjd temperatu: som kan förenas med tiil» " e f ja och arombcstånésdešarna däri Ltan väsentlig nedbrytning av kaffearcmbæstånåsáælarna.

Det t f ryck som utövas på kaf et för att ge ett högt utbyta v kaffeolja och arombestånàsdelar av håg kvalitet kan inte CU angës exakt eller direkt. Emellertid utdrives kaffeolja enligt ett acceptabelt föffarande med användning av açparater sam bedömas att arbeta vid 350-1400 kg/cmz på kaffet. Företr skall presskakan {§ressat rostat kaffe. kaffemjölšteïsto«) Il mc 'åesviz al; ha en temperatur u der ungæfä: 175°C och en temperatur av åtminstone ungefär 75°C. Den pressade øljan skall färeträ§cs~ . ” 0 H _ . vls ha en temperatur av ungefar 2S~l2O C, matt ømpqeibart êfitar pressningcn.

Ben flytande Qljan eller fettet sam anvânšcs enligt fö:eíig= ga de uppfinning utgör en lipøfií elíer oljeaktig substafiä n i flytanåe farm (över äess smâltgunktš, dvs. en ølja eïïer att fatt :mm år höaknkande och icke flyktict. 9mwhar fått arømbe- r - »fw vem _ - WW. NW 7aoas31-3 S förutsatt att den inte är mättad med arombeståndsdelar. nen avaromatiserade oljan eller fettet kan erhållas enligt vilket som helst förfarande, som inte negativt påverkar oljan eller fettet, så att dess arombärande egenskaper förstöras eller på annat sätt gör att oljan eller fettet inte kan använoas vid förfarandet. Han använder företrädesvis oljor eller fetter sov är stabila mot oxidation och annan nedbrytning. Lämplioa ol or ooh fattar innefattar majsolja, sojabönolja, bomuilsšrö~ l okosnötolja, jordnötolja, oxtalg, fårtalg, mineralolja, iksom olika kombinationer av oljor eller fetter, men 0 }-O Q LJ. LJ. 91 l-I SK* f den föredragna oljan är kaffeolja.

Ett skäl till att kaffeolja är en av de mest föredragna arom- bärarna är närvaron av naturliga antioxidanter, som förhindrar att oljan blir härsken och fördröjer förstoring (oxidation) av kaffeoljan och arombeståndsdelar både vid lagring och i burken eller på hyllan. Ett annat skäl är att kaffeolja (företrädesvis dearomatiserad kaffeolja) effektivt uppfångar en balanserad kaffearom, som är oskiljbar från den som normalt uppfångas av pressad kaffeolja och utan de grova, icke-kaffeliknande noter som normalt är förbundna med 'malningsgas“. På grund av sina olika áïfiniteter för upplösning av kaffeoljearomater kan olika oljor eller fetter effektivt uppfånga olika flyktiga arombe~ ståndsdelar än som normalt uppfångas av kaffeolja och resulte- rar i en icke-kaffeliknande arom. Exempelvis är majsoljaíen mer effektiv uppfångare av mycket lätta, flyktiga kaffearom- beståndsdelar än samma volym dearomatiserad kaffeolja vid samma temperatur och betingelser, vilket medför att majsoljan får en icke-kaffeliknande arom. Emellertid kan en sådan icke-kaEfelik- nande arom vara önskvärd i vissa fall eller när majsoljan kom~ bineras med andra oljor eller fetter, som är selektiva för de tyngre flyktiga beståndsdelarna och/eller när bearbetningen sker vid olika temperaturer eller betingelser kan resultatet bli en önskvärd kaffeliknande arom. ; ,;' .;l.¿_ :Les ,t;.«wflllßl«=lsalluen~ain~w.«uw=-wm- “mv-w -1 c7soass1-3oo5ï¿f Mängden av olja elle: :ett som skall sättas till de rostade honorna kan vara så mycket som 50 vikt-% av de inmatade bönor» na, ren mycket högre mängder kan även användas beroende på ekonomisk lämplighet och metodoíogi.

Eëretrëdesvis användes kaffeoljan avaromatiserad. En föredraqen metod att erhålla avaromatiserad kaffeolja är förfarandet som beskrivas av Feldman et al. 1 det kanadensiska patentet 583 934, som innefattar avdestillerinq av de aromatiska beståndsdeïarna från kaffeoïja pressad från rostat kaffe med användning av milda temperaturer och subatmosfärstryck. som ger den avaroma~ tísefade kaffeoïjan. Denna avaromatíserade kaffeolja har be~ funnits ha optimala arombârande egenskaper och är speciellt användbar vid förfarandet enligt föreliggande uppfinning. I praktiken och företrädesvis kan de aromatiska beståndsdelarna som erhålles från kaffeolja, när den avaromatíseras, efteråt användas vid förfarandet såsom beskrivas av Feldman et al. i ovannämnda patent, vari de aromatiska beståndsdelarna iníër* lives i kaffeoljan til; en. trè- :in tmfazfaig kaffaelja (arom erhålles från 3 til; 10 delar kaífeolja koncennrozss till en del kaffeolja}. Om emellertid ändamålet med destills~ tionen endast är att avaromatisera kaífeoljan för att íramstäl~ la en bärare och inte att uppfånga de aromatiska hestånds~ delarna, kan hårda betingelser aovändas.

Fastän föreliggande uppfinning företrädesvis kan användas på hela rostade kaffebönor, är den även användbar på malde rostade kaffebönor eller kaffebönor, som är partiellt sönderdelade innan man sätter till oljan eller fettet. sä: man emellertid använder malet kaffe förloras användbara arombeståndsdešar i det ursprunçííça maïninqssteçetl GÅ J víflïfëï' Ett kännetecken som förb ;dos med tilïsstsen a t f 4 s n: i ill det rostade ka önderdelning (företrädesvis pïessnín@} av det testade kaffet är den erhållna ökade nâvåfi av finfördelade beståndsdelar i den ofiítrerade aroratisks oljan eller fettet. Konventíofiolla filter, som användes för att avïëdsna fina beståndsdeïar från olåan, har befunnits vara -Avaromatiserad kafteolja erhölls genom att man avdestillerade 1auss31-s , “eng inefïektíva qenom att den fortsatta uppbyggnaden av finförde* lade beståndsdelar medför blockering; som erfordrar återkom- mande avbrott i förfarandet för rengöring och läckage av fin- fördelade beståndsdelar var i praktiken icke soârbar förrän en genomgripande renqöring var nödvändig. Användning av en filter- press såscfwplattfl och ram-fílterpressar framställda av Star Tank and Filter Corp., Bronx, N.Y., befanns vara ett effektivt och tillräckligt filter för att avlägsna den medföljande ökande fiivån av sådana íinfötdelade bestândsdelat i oljan eller fettet, varvid de avgående produkter, som utströmmar från en sådan plattazxfixramfílterpress, övertäckes för att förhindra arom* förluster från oljan eller fettet. Betoeflde på vískosítetea hos den ofiltrerade aromtiserade oljan eller fettet skall oljan elle: fettet hållas vid en tillräckligt hög temperatur under filtreringen för att ge adekvat filtrering. under det att på samma då g en tillräckligt låg temperatur skall upprâtthâllas Ji__ a för att undvika onödiga förluster eller förstoring av arom- l beståndsdelarna. När man använder kaffeolja som bärare, är den5 föredragna oljetemperaturen i storleksordningen 25-450 k C.

Uppfinníngen âskâdliggöres nätmare medelst följande exempel; vari temperaturen avser OC.

Exemgel lf de aromatiska beståndsdelarna från pressad kaffeolja vid sub- atmosfärstryck (dvs. från ungefär 50 mm till ungefär 4 mikron) ooh under mild temperatur (dvs. ungefär 20-60°). Varierande procent av den avatomatiserade kaffeoljan vid 250 sattes till de hela rostade bönorna för ett pressförfarande som genomfördes i en Andersonx midget expeller i l/Å skala. Bönorna som.använ- des i körníngarna, som anges i var och en av de följande tabel- lerna, kommer från en single-rostning. Varje körning tog 65 minuter med en pressoljetemperatur av 300 och en press- rostkaffetemperatur av l00°. Det totala oljeutbytet och mängden av aromatiska beståndsdelar testâmdes. Nivån av aromatiska be~ * , tillverkarens namn å É_ É Ev ståndsdelar mättes geno gas-vätskekromatografi. èftersom gas-vätskekrcmatografitoppytan är direkt prøportíanell till n vån av a:cmaäíâka_bestånšsêelar so finnes närvarande Å sz dan azømatiska intensiteten šcs cljan. Gas-vätskekrømatøßl grafiteppytan av äen dearømatiseraåe kaffeoljan. som saites till det rostade kaffet, är inte sgàrbar, dvs. ungefär 9.

Tabeílerna I, II ash Ill visa: :esultaten som erhölls, i vilka gas=vätskekromatografitoppytan inivån aromatiska beståndsdelar? inge avsevärt påverkaäes (dvs. inte utspäööes) vid tillsats av dearomatíseraå kafšeolja till kaffebönorna, men man obser- vêraåê en effektiv åkning í olja som arømatíserats fïån 14 upp till 46 %. A11 utdriven olja vid försöket bedömdes av en arom- panel och befanns vara inom normal aromvariatíon, dvs. ingen siqnifikant skillnad från olja pressad utan tillsats av dearomatiserad kaffeclja.

Tabell Körning Tillsätt Gljeutbytc Tcpïyta nr dearomatí- (2 på vikten nlja §.C_ sepad kaffe- av inmatade olja (% på bönor) vikten«av inmataêe bönoï l 0,0 14,1 45,2 2 333 .?,9 àO,8 3 0,0 13,8 44,9 É 5,7 21,2 48,5 S G70 l4,G 38,7 Böntyp å 199 % cølombiskt (vikten av inmataäe böner = 22:0 gå i ff i i v .5 V š. 9 Arabell zz_ Körning Tillsatt Gljeutbyte Oljä nr deezgmati- ,í% på vikten G.C. seraä kaffe- av ínmataäe olja (% på böner? vikten av ínmatàäë bönør) 1 0,0 14,3 38,2 2 3,3 17,0 41,6 3 0,0 14,1 29,3 4 6,7 20,1 29,2 5 0,0 13,7 30,3 6 10,0 23,5 36,5 Böntyp = 100 % brasilianskt (vikten av inmatade bönor = 2270 9) Tabell III Körning Tillsatt Oljeutbyte Olja nr dearomati- (% på vikten G.C. serad kaffe- av inmatade olja (% på bönor) vikten av inmatade bönor) 1 0,0 13,5 25,4 2 0,0 13,7 24,9 3 3,9 17,4 36,1 4 7,8 21,7 43,3 5 11,6 26,4 34,4 6 15,5 029,7 31,6 7 8 19,4 34,3 34,8 9 23,3 39,0 30,2 10 27,2 43,1” 34,1 11 31,1 47,0 26,5 12 46,4 29,0 31,1 Böntyp = 100 % colømbiskt (vikten av ínmatade böner = 2270 qi eï7sosss@=s f a lå Exempel 2,! Varierande procent av ren majsolja av konsumtionskvalitet sattes vid 250 till hela rostade bönor under pressnings- förfarandet, som genomfördes i en Anderson* midget expeller i 114 skala under betingelser som anges i exempel 1. Mängden aromaaiska beståndsdelar mättes genom gas~vätskekromatografi.

Gas-vätskekromatografitoppytan av majsoljan som sattes till det rostade kaffet är icke spårbar, dvs. 0. Bönorna som användes i följande körninger kommer från en single~rostning.

Tabell IV Körning Tillsatt , Oljeutbyte Olja nr majsolja (% på vikten G.C. (% på av inmatade vikten av bönor) inmatade böner) l 9,0 13,3 33,9 2 0,0 12,7 32,9 3 3,9 17,8 â3,? 4 7,8 22,6 37,9 5 11,6 25,4 35,5 6 15,5 29.6 38,6 7 19,4 34,2 36,1 8 l9,4 33,8 40,2 9 \h__» 23,3 38,9 31,6 10 27,2 41,8 33,0 1. 31,1 43,1 32,0 12 31,* 55,8 39,6 Böntyp = 106 % colombiskt “av (vikten av ínmatade bönor = 2270 Q Resultaten i tabell IV isar att gas-vätskekrowatograf'. v (nivån av aromatiska beståndsdelar) inte signifikant ç«»« (dvs. inte utspättsë vid men man Qbse veraäe en effektiv ökning¿r:cfiltrerad olja ser aromatíserats från lå upp till 46 %. Emellertid cbserverašes IWÛI' att najsoïjafi uppfångade och kwarhöïl a av de lätta, íšgk- 1sosss1 ~a Avs 11d .a _ D tiga arombestândsdelarna (sned gaskromatografitoppdïstrïnuw tion), vilket sålunda visade att majsoljan är en mer effektiv uppfângare av de mycket lätta, ílyktiga kaifearombestàndsdeß larna än samma volym dearomatiserad kafieolja vid samma tempe-. ratur ooh betíngeïser. Éšåflflåšgåa Dearomatíserad kaffeolja, erhâílen såsom angivits i exempel L, vid en temperatur av ungefär 250 och en fukthalt av ungefär 9. vid en gas-vätskekromatografítoppyta av ungefär 2,2 enheter och en mängd av 56,7 kg/time, sattes till 145 kg/timme nela rostade kaffebönorA(50/50 blandning av colombiska och brasi- lianska bönor), varefter kaffebönorna och oljan utsattes för ett pressningsförfarande 1 en Anderson Duo Expeller*Ä Ett tryck av 350-1400 kg/cm: påfördes. Kaffets temperatur hölls under ungefär 1750 under pressningen och temperaturen av oljan som pressades hölls vid ungefär 25-S0° under utströmningen.

Motorn drev huvudçxeln med ungefär 28-30 ampere och den erhåll- na presskaktjockleken var ungefär O,48~0,64 cm.

Det utdrivna ofiltrerade aromatiserade kaffeoljeutbytet var ungefär 48 vikt-% av de inmatade bönorna. Den utdrivna ofiltre- rade aromatiserade kaffeoljan överfördes till en Allbright 5 Ne11*§'försänkt_plattfilterpress och manövrerades vid ett: tryck av ungefär 2;8-4,9 kg/omg. Oljetemperaturen under filtre- ringen hölls vid ungefär 30-400. Utbytet av den erhållna filtrerade utdrivna aromatiserade oljan var ungefär 41 vikt-% av de inmatade bönorna och hade en fukthalt av ungefär 0,93 vikt-% och en gas-vätskekromatografítopparea av 31,5 enheter.

Den resulterande aromatiserade oljan mångfaldígades därefter såsom anges 1 det ovannämnda kanadensiska patentet och sattes till instant torkat kaffepulver genom överdragning. Det aro~ matiserade kaffepulvret befanns ha önskvärd “färsk kaffearom" efter att ha lagrats under lång tid í40 veckor). x a varumarke “*tillverkarens namn .f , ,, r, r .,,.,,,.v,,,..,.,.,

Claims (5)

-~..w~..~., PATENTKRAV:

1. l. Förfarande för separation och återvinning av arombeståndsdelar från rostat kaffe, k ä n n e - t e c k n a t därav, att man sätter en flytande olja eller ett fett, som inte innehåller några arombestândsdelar eller sam innehåller arombeståndsdelar i mängder som är mindre än de mättade mängderna i den angivna flytande oljan eller fettet, till rostat kaffe, sönderdelar det rostade kaffet teh separerar den aromatiserade flytande oljan eller fet- tet från det rostade kaffet genom ett pressningslörfarznde.

2. Förfarande enligt patentkravet 1, L ä n n 2 t e c ? - n a t därav, att den separerade aromatiserade olje- eller fettprodukten från det angivna pressningsfërfaranlet filtreras på en platt- och ramfilterpress;

3. Förfarande enligt patentkravet 1, k ä n n e t e c k - n a t därav, att den flytande oljan eller fettet, som inte_ innehåller några arombeståndsdelar eller som innehåller arombestândsdelar i mängder som är mindre än de mättade mängderna i den angivna flytande oljan eller fettet, är en avaromatiserad kaffeolja. I

4. Förfarande enligt patentkravet l, k ä n n e t e c k - n a t därav, att den flytande oljan eller fettet, som inte innehåller några arombeståndsdelar eller som innehåller arombeståndsdelar i mängder som är mindre än de mättade. mängderna i den angivna flytande oljan eller fettet, är 4 majsolja.

5. Förfarande enligt patentkravet 1, k å n n e t e c k - n a t därav, att den aromatiserade pressade oljan som âter~ vinnes från pressningsförfarandet har en temperatur under~ stigande 120°C och att det pressade rostade kaffet har en temperatur understigande l75°C samt att det närmaste området vid pressningsförfarandet kyles till en temperatur under ca. l50“C. _.- s, .ste-eimeflfaw ..._-senanoe;neefela-»aä-elšáit-šänåiä;