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Verfahren zur Herstellung eines aufgussfertigen, praktisch löslichen Kaffeekonzentrats
Es ist bekannt, dass bei der Herstellung von Kaffeepulvern, d. h. von getrockneten Kaffee-Extrakten, eine besondere Geschmacks-und Aromafülle erhalten bleibt, wenn es gelingt, kolloidale Extraktstoffe in grösserem Umfange in die Kaffee-Extrakt-Lösung zu überführen und diese kolloidale Beschaffenheit auch während der Trocknung zu erhalten. Es wird gerühmt, dass der Aufguss aus einem solchen KaffeeExtrakt-Pulver sich durch einen Kaffee-ähnlichen, weichen Geschmack und einer Abrundung des Aromas deutlich von andern Kaffee-Ausgüssen abhebt.
In jüngster Zeit ist der Vorschlag gemacht worden, ein mit den Aromastoffen des Kaffees versetztes Kaffee-Extrakt-Pulver dadurch zu gewinnen, dass man aus einem gemahlenen Röstkaffee in einer üblichen Extraktion einen Dicksaft gewinnt, der mit einer Lösung von Röstkaffee-Aromastoffen in Öl, insbesondere Kaffeebohnenöl, emulgiert wird.
Das Besondere dieses Vorschlages liegt darin, dass zusätzlich eine kleine Menge nämlich 2 bis 3%, bezogen auf den Feststoffgehalt des Dicksaftes, eines kolloidfein zermahlenen Röstbohnenkaffeemehles demDicksaft vor der anschliessenden Gefriertrocknung zugesetzt wird. Die Überprüfung dieses Vorschlages hat gezeigt, dass der Verwirklichung eines solchen Verfahrens erhebliche Schwierigkeiten im Wege stehen.
Ganz abgesehen davon, dass es sich bei einem solchen Produkt nicht um einen echten Kaffee-Extrakt, sondern um ein Material handelt, dass zusammen mit dem Extraktpulver nichtextrahiertes, frisches Röstbohnenkaffeemehl enthält, ergeben sich Schwierigkeiten bei dem Wiederauflösen dieses Materials.
Die zugesetzten, nichtextrahierten Kolloidanteile neigen zu unkontrollierbaren Ausflockungen, wodurch nicht nur der Wert des Mischproduktes gemindert wird, sondern in der Regel ein unbrauchbares Produkt anfällt.
Die Erfindung hat sich die Aufgabe gestellt, auf einem neuen Weg kolloidale Extraktstoffe in grö- sserem Umfange in eine Kaffee-Extrakt-Lösung zu überführen und diese kolloidale Beschaffenheit nicht nur während der Trocknung zu erhalten, sondern so zu stabilisieren, dass auch beim Wiederauflösen des aufgetrockneten Produktes keine Störungen durch unerwünschte Ausfällung auftreten.
Die erfindungsgemässe Lehre geht dabei von der Erkenntnis aus, dass Kolloidstoffe mit der gewünschten Aroma-verstärkenden Wirkung dann sehr reichhaltig extrahiert werden können, wenn der zur Extraktion kommende Röstkaffee zu einem wenigstens nicht unbedeutenden Teil vor der Extraktion extremfein vermahlen wird. Im Rahmen der erfindungsgemässen Lehre ist weiterhin die Möglichkeit entwickelt worden, die bei dieser Extraktion anfallenden kolloidhaltigen Lösungen so zu stabilisieren, dass auch beim Wiederauflösen des daraus gewonnenen Trockenproduktes keine Störungen zu befürchten sind.
Gegenstand der Erfindung ist dementsprechend ein Verfahren zur Herstellung eines aufgussfertigen, praktisch löslichen Kaffeekonzentrats mit verbesserter Geschmacksfülle durch Extraktion von gemahlenem Röstkaffee und Auftrocknen des Extraktes, vorzugsweise nach dem Gefriertrocknungsverfahren, das
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dadurch gekennzeichnet ist, dass man einen Teil des für die Extraktion vorgesehenen Röstkaffees einer Kolloidmahlung unterwirft, das Mahlgut mit dem andern, in üblicher Weise vorgemahlenen Teil des Röstkaffees vermischt, das Gemisch mit Wasser extrahiert, die dabei angefallene flüssige Extraktphase vorzugsweise auf einen pH-Wert von etwa 4,7 einstellt" dann diese Extraktphase zu einem Trockenprodukt auftrocknet und dieses, gewünschtenfalls, mit einem in üblicher Weise gewonnen, aufgetrockneten Kaffee-Extrakt vermischt.
Das besondere des erfindungsgemässen Verfahrens liegt also darin, dass man einen Teil des frischen Röstkaffees vor der Extraktion einer Kolloidmahlung unterwirft und dann dieses kolloidfeine Produkt, zweckmässigerweise in Abmischung mit einem andern, in üblicher Weise aufbereiteten Röstkaffee der Extraktion aussetzt. Diese Kolloidmahlung wird dabei zweckmässigerweise zweitstufigderartdurchgeführt, dass zunächst über eine geeignete Mühle in einer Trockenmahlung auf Teilchengrössen von 70 bis 50011. insbesondere 100 bis 20011, vorvermahlen wird.
Das so gewonnene Kaffeemehl wird dann der Kolloidmahlung unterworfen. Um hier jede Aromaschädigung zu vermeiden, wird es bevorzugt, die zweite Stufe der Mahlung in Gegenwart von Wasser und zweckmässigerweise auch unter Kühlung durchzuführen. Das Kaffeemehl kann dabei mit einer Wassermenge im Verhältnis von 2 : 1 bis 4 : 1 vermischt und dann der Kolloidmahlung unterworfen werden.
Vorzugsweise wird dabei auf eine Teilchengrösse des überwiegenden Teiles des Mahlgutes im Bereich von 3 bis 5 Jl gearbeitet. An Stelle der Aufschlämmung des Kaffeemehles aus der ersten Mahlstufe in Wasser kann natürlich auch ein gekühlter Kaffee-Extrakt als Flüssigphase eingesetzt werden.
Das so gewonnene Mahlgut wird dann mit normal gemahlenen Kaffee vermischt und in an sich bekannter Weise extrahiert. Zweckmässigerweise wird dabei die übliche Batterie-Extraktion verwendet.
Erfindungsgemäss wird es bevorzugt, bei dieser Extraktion Kaffeegemische einzusetzen, die bis zu etwa 40 Gew. 40 den auf Kolloidfeinheit vermahlenen Röstkaffee enthalten. Besonders zweckmässig kann es sein, Kaffeemischungen zu extrahieren, die einen Gehalt an kolloidfein vermahlenem Kaffee zwischen 15 und 25 Gew. 40 aufweisen.
Nach einem weiteren Merkmal der Erfindung wird die Extraktion in einer besonderen, aromaschonenden Weise durchgeführt. Erfindungsgemäss wird dabei derart stufenweise gearbeitet, dass in einer ersten Extraktionsstufe bei nur mässigen Extraktionsbedingungen gearbeitet wird. Vorzugsweise werden in dieser ersten Stufe der Extraktion Temperaturen von etwa 1250C nicht überschritten.
Zweckmässig ist beispielsweise eine Extraktion in erster Stufe bei einerTemperaturvon etwa 1200C.
Es können aber auch noch tiefere Temperaturen gewünscht sein. Dieser Erstextrakt enthält einen hohen Anteil der gewünschten Kolloidstoffe und wird in der geschilderten besonderen Ausführungsform der Erfindung von der Feststoffphase abgetrennt. Er wird am besten sofort gekühlt.
Die zurückgebliebene Feststoffphase enthält noch lösliche Kaffeebestandteile, die anschliessend in einer zweiten und üblichen Extraktionsstufe herausgelöst werden können. Hiefür kann beispielsweise dieses teilweise extrahierte Kaffee-Pulver einem frischen Ausgangsmaterial für eine konventionelle Extraktgewinnung zugeschlagen und gemeinsam mit diesem in konventioneller Weise extrahiert werden.
Man kann aber auch-und eine besondere Ausführungsform der Erfindung baut hierauf auf-das vorextrahierte Kaffeepulver für sich einer Nachextraktion unterwerfen und dann zweckmässigerweise den dabei gewonnenen Extrakt mit dem zuerst angefallenen Extrakt vereinigen.
Auf die geschilderte Weise ist es gemäss der Erfindung möglich, Kaffee-Extrakte mit einem sehr hohen Kolloidanteil herzustellen. Es hat sich gezeigt, dass diese Extrakte eine ungewöhnliche Aromafülle besitzen. Die Aufarbeitung eines solchen Extraktes ohne Einhaltung besonderer Vorsichtsmassnahmen kann allerdings zu Produkten mit unzureichender Stabilität führen, wobei insbesondere Ausflokkungen beim Aufgiessen des Extraktpulvers mit kochendem Wasser entstehen.
Untersuchungen haben gezeigt, dass man einen solchen Kaffee-Extrakt dann befriedigend stabilisieren kann, wenn man dessen pH-Werte auf Werte unter etwa 4,8 bis 4,9 senkt. Erfindungsgemäss wird es dementsprechend bevorzugt, die stark kolloidhaltige Extraktphase auf einen pH-Wert von etwa 4, 7 oder darunter einzustellen, bevor die Auftrocknung in die Wege geleitet wird. Besonders geeignet sind pH-Werte im Bereich von 4,3 bis 4,7, wobei in der Regel auf Werte zwischen 4,5 und 4,7 eingestellt werden wird.
Eine zu stark saure Einstellung bringt nämlich nicht nur die Gefährdung, dass der Geschmack des Kaffees von vielen Verbrauchern als zu sauer empfunden wird, es besteht auch die Gefahr, dass die Milch im Kaffee gerinnt. Tatsächlich kann diese Gefahr sogar schon im pH-Bereich von etwa 4. 7 bestehen und es ist ein weiteres, wichtiges Merkmal der Erfindung, diese Gefahr sicher auszuschalten, ohne gleichzeitig die Stabilisierung des Kollidanteiles durch pH-Werts-Regulierung zu gefährden.
Die Erfindung sieht hiezu vor, im pH-Wert bezüglich der Stabilisierung optimal eingestellte hoch-
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kolloidhaltige Trockenprodukte herzustellen und getrennt hievon in üblicher Weise Kaffee-ExtraktPulver zu gewinnen. Man vermischt dann diese 2 Trockenkaffee-Bestandteile miteinander, u. zw. zweckmässigerweise zu Fertigprodukten mit einem Kolloidanteil bis zu etwa 40 Gew. -0/0.
Besonders bevorzugt sind Mischungsverhältnisse der Produkte mit einem Kolloidanteil im Bereich von 10 bis 25 Gew.-o. Die dabei in das Gesamtprodukt eingebrachten, Mengen an üblichem KaffeeExtrakt puffern den Säuregrad des Materials so ausreichend stark ab, dass Störungen durch eine Übersäuerung des Kaffees nicht mehr eintreten. Der Kolloidanteil bleibt aber gleichwohl stabilisiert, Ausflockungen treten nicht mehr ein.
Zur pH-Werts-Regulierung des kolloidhaltigen Extraktes wird es in einer weiteren Ausführungsform der Erfindung bevorzugt, den kolloidhaltigen Flüssigextrakt aus der ersten Extraktionsstufe mit der Flit- sigphase aus der Nachextraktion des Mischgutes zu vereinigen und dann die pH-Einstellung an den vereinigten Flüssigkeiten durchzuführen.
Wenn nun der Gehalt der vereinigten Lösungen besonders wegen der milden Extraktionsbedingungen in der ersten Stufe vergleichsweise gering ist, kann das zu Schwierigkeiten bei der späteren Auftrocknung dieser Flüssigkeitsanteile führen, die insbesondere im aufgeschäumten Zustand in der Gefriertrocknung erfolgt.
Es kann daher nach einem weiteren Merkmal der Erfindung jetzt zunächst eine Einengung der vereinigten Flüssigkeitsanteile aus den 2 Stufen der Extraktion des kolloidhaltigen Materials erfolgen. Geeignet ist hier insbesondere eine partielle Gefriertrocknung oder auch die übliche Ausfrierkonzentration. Zweckmässigerweise wird dabei bis zu einem gelösten Feststoffgehalt im Bereich von 30 bis 50 Gew. -0/0 konzentriert Solche Lösungen lassen sich später gut verschäumen und in dieser Form der Gefriertrocknung zuführen.
Wenn auch die jetzt folgende pH-Einstellung im Prinzip mit beliebigen, nicht toxischen Säuren durchgeführt werden könnte, so wird es erfindungsgemäss dennoch bevorzugt, auch hiefür kaffeeigene Bestandteile einzusetzen. Die Erfindung macht sich dabei die bekannte Tatsache zunutze, dass die Azidität eines Kaffee-Extraktes durch die Extraktionsbedingungen variiert werden kann. Je schärfer ein Kaffeepulver extrahiert wird, umso höher ist in der Regel sein Anteil an sauren Komponenten.
Getrennt von dem bisher geschilderten Verfahren zur Herstellung des kolloidhaltigen Produktanteiles wird dementsprechend im erfindungsgemässen Verfahren in üblicher Weise ein Kaffee-Extrakt unter vergleichsweise schärferen Bedingungen mit dementsprechend höherer Aziditätheigestellt. DieseiEx- trakt wird dann zur Einstellung des pH-Wertes verwendet, d. h. der Extrakt wird entweder dem kolloidhaltigen flüssigen Vorextrakt oder dessen Gemisch mit der Nachextraktphase zugesetzt, bis der gewünschte pH-Wert von beispielsweise 4,7 erreicht ist.
Eine Abstimmung des Säuregehaltes im üblichen Kaffee-Extrakt und damit einer Variation des Säurewertes kann auch in an sich bekannter Weise durch Behandlung mit Ionenaustauschern erfolgen.
Das auf den gewünschten PH-Wert eingestellte Mischprodukt wird dann in konventioneller Weise in ein Trockenprodukt umgewandelt. Bevorzugt ist hier die Gefriertrocknung des aufgeschäumten Materials. Es fällt ein sofort lösliches Kaffeepulver an, das einen beachtlichen Gehalt an geschmacksbildenden kolloiden Feststoffen aufweist.
Die aromabewahrende und geschmacksentfaltende Wirkung dieses Bestandteiles ist so gross, dass damit erhebliche Mengen an normalem Kaffee-Extrakt-Pulver veredelt werden können. In der Regel wird also in üblicher Weise gewonnenes Kaffee-Extrakt-Pulver mit dem erfindungsgemäss erhältlichen hochkolloidhaltigen Bestandteil vermischt. Bevorzugt werden durch Gefriertrocknung hergestellte Trockenprodukte als Mischkomponente eingesetzt. Es können aber auch auf andere konventionelle Weise gewonnene Kaffee-Extrakttrockenprodukte eingesetzt werden.
Für die Herstellung des kolloidhaltigen Kaffee-Extrakt-Anteiles wird es im erfindungsgemässen Verfahren bevorzugt, von Metallionen befreites Wasser einzusetzen. Solches entsalztes Wasser kann leicht in konventioneller Weise gewonnen werden. Zu einer gegebenenfalls gewünschten weiteren geschmacklichen Variation des Endproduktes können in an sich bekannter Weise aus Röstkaffee isolierte Aromabestandteile dem Produkt zugegeben werden. Hier können Lösungen, z. B. in Kaffeebohnenöl oder Emulsionen der Aromastoffe, eingesetzt werden.
Das folgende Fliessschema zeigt ein vollständiges System der geschilderten Verfahrensstufen :
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EMI4.1
EMI4.2
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Feinstvermahlung unterworfen und anschliessend im Verhältnis von 1 : 3 mit Wasser versetzt. Die sich so ergebende Kaffeeaufschwemmung von 100 kg wird in einer Kolloidmühle einer Nassvermahlung zuge- führt, gegebenenfalls in mehreren Stufen, bis sich eine durchschnittliche Grösse der Einzelteilchen von
3 bis 5bL ergibt. Diese etwas schlammartig wirkende Kaffeezubereitung wird zusammen mit den 75 kg in üblicher Weise gemahlenen Röstkaffees (die aus der Aufteilung der 225 kg noch übrig sind) einer Ex- traktion bei 100 bis 1200C unterworfen. Dabei verwendet man zweckmässigerweise wenig Wasser, um die Konzentration des Extraktes möglichst hoch zu halten.
Es lassen sich 150 kg Extrakt mit einer durch- schnittlichen Trockensubstanzmenge von etwa 20% abziehen, insgesamt 31 kg Trockensubstanz, von denen sich der überwiegende Teil in kolloidalem Zustand in der Lösung befindet. In der zweiten Stufe wird dieser Extrakt im üblichen Kolonnenverfahren auf die auch sonst übliche oder gewünschte Gesamt- ausbeute weiterextrahiert, d. h. z. B. auf 40 bis 41%. Dabei ergeben sich etwa 200 kg Flüssigkeit mit einer Gesamt-Trockensubstanz von etwa 19 kg. Dieser Extrakt wird mit dem kolloidreichen Flüssigex- trakt vereinigt. Es ergibt sich eine Flüssigkeitsmenge von etwa 350 kg mit einem Gesamtgehalt von etwa 50 kg Feststoff.
Dieser Extrakt wird, zweckmässigerweise durch Gefriertrocknen, auf einen Feststoffgehalt von rund 30% gebracht und hat nach der Zuführung des oben erwähnten Extraktanteiles aus der Extraktion von
125 kg Röstkaffee einen natürlichen pH-Wert von 4,3 bis 4, 7, je nach Sorte und Extraktionsmethode.
Das Konzentrat wird in üblicherweise der Gefriertrocknung unterworfen, wieder gegebenenfalls unter
Anwendung des Schäumens, und Granulierens, wenn das Produkt in dieser Form auf den Markt gebracht werden soll
Es werden so zwei Endprodukte erhalten, von denen das eine mit einem relativ niedrigen pH-Wert
56 kg umfasst und einen hohen Anteil kolloidaler Stoffe enthält, während das andere 44 kg ausmacht, im pH-Wert bei etwa 5, 2 bis 5, 3 liegt (erfahrungsgemäss verschiebt sich der pH-Wert während der Ge- friertrocknung ein wenig nach oben). Die beiden Teile werden gemischt. Beim Aufguss liegt das Produkt bezüglich der Gesamtsäure im geschmacklich angenehmen Bereich, in dem auch zugegebene Milch nicht koaguliert, ist sehr aromatisch und kolloidal getrübt.
PATENT ANSPRÜCHE :
1. Verfahren zur Herstellung eines aufgussfertigen, praktisch löslichen Kaffeekonzentrats mit ver- besserter Geschmacksfülle durch Extraktion von gemahlenem Röstkaffee und Auftrocknen des Extraktes vorzugsweise nach dem Gefriertrocknungs-Verfahren, dadurch gekennzeichnet, dass man einen Teil des für die Extraktion vorgesehenen Röstkaffees einer Kolloidmahlung unterwirft, das Mahl- gut mit dem andern, in üblicher Weise vorgemahlenen Teil des Röstkaffees vermischt, das Gemisch mit
Wasser extrahiert, die dabei angefallene flüssige Extraktphase vorzugsweise auf einen pH-Wert von etwa
4, 7 einstellt, dann dieser Extraktphase zu einem Trockenprodukt auftrocknet und dieses, gewünschten- falls, mit einem in üblicher Weise gewonnenen, aufgetrockneten Kaffee-Extrakt vermischt.