DE1692260B2 - Verfahren zum Herstellen eines schnell löslichen Kaffeeprodukts aus Röstkaffee - Google Patents
Verfahren zum Herstellen eines schnell löslichen Kaffeeprodukts aus RöstkaffeeInfo
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Description
Zahlreiche Vorschläge des Standes der Technik beschäftigen sich mit der Herstellung von aufgußfertigen
schnell löslichen Kaffeepulvern bzw. -granulaten, die durch schonende Trocknung wäßriger Kaffee-Extrakte
erhalten werden. Gleichwohl ist nach wie vor der Schutz des Kaffeearomas bzw. die Herstellung solcher
schnell löslichen Kaffeeprodukte mit möglichst naturähnlichem Kaffeearoma ein Problem. Die Gefriertrocknung
von löslichen Kaffee-Extrakten hat deutliche Fortschritte gebracht, ohne alle Wünsche zufriedenzustellen.
In jüngerer Zeit ist bekanntgeworden, Röstkaffee kolloidfein zu vermählen und das erhaltene Kaffeepulver
durch Anrühren oder Überbrühen als Trübgetränk genießbar zu machen, vgl. Chemie-Ing.-Techn. 1953,
Seiten 598 bis 600 und DT-AS 10 37 828. Die BE-PS 6 55 433 schildert ein Verfahren, bei dem Rostkaffee
zunächst entölt und dann einer wäßrigen Extraktion unterhalb 100°C unterworfen wird. Der dabei erhaltene
Extrakt löslicher Kaffeefeststoffe wird eingeengt, dann mit dem abgetrennten Kaffeeöl versetzt und mit 2 bis
3% eines auf Kolloidfeinheit vermahlenen Kaffeepulvers versetzt. Anschließend soll durch Gefriertrocknung
aufgetrocknet werden.
Befriedigende Kaffeegetränke, die den konventionellen, beispielsweise durch Gefriergetrocknung erhaltenen
Kaffee-Extraktstoffen und den daraus gewonnenen Aufgußgetränken in Aussehen, Aroma und/oder Duft
überlegen sind, können auf diese Weise nicht hergestellt werden. Gießt man beispielsweise das nach der
genannten belgischen Patentschrift erhaltene Trockenprodukt mit heißem Wasser auf, so bildet sich in der
Flüssigphase ein unansehnlicher braungrauer Niederschlag, der auf den Boden der Tasse absinkt und hier
einen fest zusammenhängenden Belag bildet. Dieses Getränk ist weder vom Aussehen noch von Duft und
Geschmack her mit dem bekannten Kaffeefrischaufguß bzw. -auszug vergleichbar.
Die Erfindung geht von der Aufgabe aus, die Vorzüge des durch Frischaufguß erhaltenen Kaffees mit der
einfachen Zubereitung des instant-löslichen Kaffee-Extraktes zu vereinigen. Dabei soll das neue Produkt nicht
nur in Duft und Aromafülle, sondern auch in der äußeren Erscheinungsform dem frisch aufgebrühten Kaffee
möglichst ähnlich sein. Ausgangspunkt der Erfindung ist, kolloidal feinst vermahlene Röstkaffeefeststoffbestandteile
bei der Herstellung des neuen Produktes mitzuverwenden und sie dabei von unerwünschten
Einflüssen bei der Lagerung, beispielsweise aromazerstörenden Einflüssen, zu bewahren und so zu stabilisieren,
daß beim Aufgießen des neuen Produktes zum trinkfertigen Kaffee kolloidstabile Lösungen bzw.
Aufschlämmungen der einzelnen Feststoffteilchen erhalten werden, die nicht zu einer Zusammenballung
unter Bildung flockiger Niederschläge führen.
Gegenstand der Erfindung ist dementsprechend ein Verfahren zum Herstellen eines schnell löslichen Kaffeeproduktes aus Röstkaffee unter Vermählen wenigstens eines Teiles des Röstkaffees zu kolloidfeinen Anteilen und Vermischen des kolloidfein vermahlenen Kaffees mit üblichen Kaffee-Extrakten, wobei das Vermischen gewünschtenfalls in wäßriger Phase mit gelösten Kaffee-Extraktstoffen erfolgen kann, wobei das Verfahren dadurch gekennzeichnet ist, daß der kolloidfeine Anteil aus einer wäßrigen Phase aufgetrocknet wird, deren pH-Wert vor dem Trocknen auf den Bereich von 4,3 bis 5,0 eingestellt worden ist.
Gegenstand der Erfindung ist dementsprechend ein Verfahren zum Herstellen eines schnell löslichen Kaffeeproduktes aus Röstkaffee unter Vermählen wenigstens eines Teiles des Röstkaffees zu kolloidfeinen Anteilen und Vermischen des kolloidfein vermahlenen Kaffees mit üblichen Kaffee-Extrakten, wobei das Vermischen gewünschtenfalls in wäßriger Phase mit gelösten Kaffee-Extraktstoffen erfolgen kann, wobei das Verfahren dadurch gekennzeichnet ist, daß der kolloidfeine Anteil aus einer wäßrigen Phase aufgetrocknet wird, deren pH-Wert vor dem Trocknen auf den Bereich von 4,3 bis 5,0 eingestellt worden ist.
Zweckmäßigerweise werden bei der Einstellung und Überführung des Kolloidanteiles in das Trockenprodukt
pH-Werte von 4,9 nicht überschritten, wobei sich der Bereich von 4,5 bis 4,8 als besonders zweckmäßig
erwiesen hat.
Für die Erfindung ist von besonderem Vorteil, die pH-Regulierung mit löslichen Kaffee-Extraktstoffen
höherer Azidität durchzuführen. Auf diese Weise gelingt es erfindungsgemäß, ein ausschließlich aus
kaffeeigenen Bestandteilen aufgebautes Kaffeeprodukt zu schaffen, das auch insoweit dem frisch aufgegossenen
Filterkaffee in idealer Weise ähnlich ist. Dabei sieht die Erfindung vor, den Anteil der Kaffeefeststoffbestandtei-Ie
kolloider Teilchengröße so in aufgetrocknete lösliche Kaffee-Extraktstoffe einzubetten und mit ihnen zu
umhüllen, daß ein zusätzlicher Schutz der aromaschaffenden und aromabewahrenden Kolloidanteile gewährleistet
ist.
Die Erfindung umfaßt insbesondere auch die Herstellung von Mischprodukten, die gekennzeichnet sind
einerseits durch einen Gehalt der geschilderten koiioidhaltigen Kaffeetrockenstoffe und andererseits
durch im wesentlichen kolloidfreie aufgetrocknete lösliche Kaffee-Extraktstoffe. Die Erfindung hat damit
besondere Bedeutung für die Herstellung von Gemischen aus konventionellen Instant-Kaffeepulvern bzw.
-granulaten in Abmischung mit den geschilderten kolloide Feststoffe enthaltenden Kaffeeprodukten. Es
hat sich nämlich überraschenderweise gezeigt, daß die aromabewahrende und aromaschaffende Fähigkeit der
erfindungsgemäß eingesetzten Kolloide derart intensiv ist, daß schon die Mitverwendung relativ beschränkter
Mengen der koiioidhaltigen Materialien zusammen mit konventionellen löslichen Kaffeeprodukten zu einer
nicht erwarteten Aufbesserung von Aroma, Duft und sonstigen Eigenschaften des Gesamtproduktes führt. So
umfaßt die Erfindung die Herstellung eines aufgußfertigen schnell löslichen Kaffeeproduktes auf der Basis
aufgetrockneter Kaffee-Extraktstoffe, das ein Gemisch (a) eines konventionellen schnell löslichen Pulvers bzw.
Granulats von Kaffee-Extraktstoffen, z. B. eines durch Gefriertrocknung oder insbesondere durch Sprühtrocknung
gewonnenen Instant-Kaffees mit (b) einem
ty'' aufgetrockneten Kaffeeextrakt ist, der kolloidfein
gemahlene und gegen Ausflockung insbesondere durch pH-Wert-Regulierung stabilisierte Röstkaffeebestandteile
enthält. Dabei ist die kolloidhaltige stabilisierte
Mischungslcomponente (b) ein Material, das unter den
zuvor geschilderten erfindungsgemäßen Bedingungen erhalten worden ist.
Der Gehalt des erfindungsgemäß gewonnenen Schnellkaffees an Kaffeefeststoffen kolloidaler Teilchengröße
ist in der Regel beträchtlich. Er liegt zweckmäßigerweise über 3 Gew.-%, vorzugsweise über
5 Gew.-%, bezogen auf das Gesamtgewicht des Kaffeeproduktes. Er kann Mengen bis zu etwa 40
Gew.-°/o des Kaffeeproduktes erreichen. Im einsatzfertigen Verbraucherkaffee werden bevorzugt Mengen von
etwa 25 Gew.-% der Kolloidstoffe nicht überschritten. Das bedeutet, daß aber in Produkten, die als
Mischkomponente (b) für den Verschnitt mit konventionellem löslichen Kaffee, beispielsweise Sprühkaffee (a),
gedacht sind, durchaus höhere Gehalten an Kollokien enthalten sein können, beispielsweise solche im Bereich
von 15 bis 35 Gew.-%. Aus wirtschaftlichen Überlegungen
heraus wird es häufig gewünscht sein, die kolloide Kaffeemenge auf wenigstens 8 bis 10 Gew.-%
einzustellen, so daß für das verbrauchsfertige Endprodukt der Gehalt an Feststoffen kolloider Teilchengröße
im Bereich von etwa 10 bis 25 Gew.-% besonders zweckmäßig sein kann.
Die Stabilisierung des kolloiden Feststoffanteils erfordert im Sinne der Erfindung eine pH-Regulierung
dieses Kollidanteiles auf Werte, die im stärker sauren Bereich liegen als er sich bei dem normalen Kaffeeaufguß
einstellt. Das kann einerseits zu einer geschmacklichen Beeinflussung führen, die von einer Anzahl von
Verbrauchern als weniger erwünscht bezeichnet wird, andererseits kann hierdurch ein Problem ausgelöst
werden, das beim konventionellen schnell löslichen Kaffee und auch beim Frischkaffee in der Regel nicht
besteht. Es handelt sich hierbei um die Ausfällung von beispielsweise Milcheiweiß — Zugabe von Milch oder
Sahne zum Kaffee — aufgrund des in den sauren Bereich verschobenen pH-Wertes im Aufguß. Überraschenderweise
wurde nun festgestellt, daß diese Nachteile in völlig zuverlässiger Weise durch das
Abmischen der säurestabilisierten kolloidhaltiger. Komponente mit kolloidfreien Kaffee-Extraktstoffen üblichen
pH-Wertes beseitigt werden können. Die üblichen Kaffeebestandteile puffern im Aufguß das Gesamtgemisch
derart ab, daß weder eine Ausfällung von Milcheiweiß noch Geschmacksverschiebungen zu beobachten
sind. Das Überraschende dabei ist, daß trotz der Pufferwirkung des in der Regel überwiegenden
kolloidfreien weniger sauren Kaffeebestandteiles die sichere Stabilisierung des kolloidhaltigen Anteils gegen
die unerwünschte Ausflockung von Kolloidfeststoffen voll erhalten bleibt. Auf diese Weise gelingt es also, die
ohnehin geringfügigen und nur in Einzelfällen auftretenden Nachteile der sauren Kolloidstabilisierung vollständig
aufzufangen und ausschließlich von ihren Vorteilen Gebrauch zu machen. In dieser Ausführungsform der
Erfindung wird es dementsprechend bevorzugt, das durch pH-Verschiebung stabilisierte kolloide Feststoffe
enthaltende Material der Erfindung mit wenigstens so viel eines schwächer sauren, vorzugsweise konventionellen
Kaffee-Extrakttrockenproduktes abzumischen, daß im Aufguß Milcheiweiß nicht gerinnt. Ein
besonderes Merkmal der Erfindung ist es dabei, daß zur Erreichung des in diesem Zusammenhang gesetzten
Zieles die Abmischung der jeweiligen Trockenprodukte ausreicht. Im Aufguß dieses Mischproduktes wirken
dann die beiden Komponenten mit ihren jeweiligen Vorzügen aufeinander ein, derart, daß der kolloidhaltige
Anteil den nichtkolloiden Anteil bezüglich des Aromas und Duftes verbessert, andererseits der nichtkollotde
Anteil etwaige Nebenwirkungen aus der Säurestabilisierung des kolloiden Anteiles aufhebt. Aus dieser
Tatsache leitet sich die Möglichkeit im Sinne des prfindungsgemäßen Handelns ab, Kaffeebestandteile
kolloidaler Teilchengröße enthaltende Materialien zu schaffen, die als Verschnittmittel üblichen Trockenprodukten
löslicher Kaffee-Extraktstoffe zugesetzt werden,
ίο wobei qualitativ und wirtschaftlich gesehen hochwertige
Mischprodukte entstehen, die in der Summe ihrer Eigenschaften weit über dem Niveau stehen, das bis
heute auf dem Gebiet der Instant-Kaffees erzielt werden kann.
Bei der Herstellung solcher Stoffgemische sind eine
Reihe von Variationen im speziellen Herstellungsverfahren möglich.
Gemäß einer Ausführungsform der Erfindung arbeitet man so, daß man die wäßrige Extraktion löslicher
Röstkaffeebestandteile unter Zusatz von auf kolloidale Teilchengröße vermahlenen Röstkaffeefeststoffbestandteilen
durchführt, einen Kaffeefeststoffbestandteile von kolloidaler Teilchengröße und lösliche Kaffeebestandteile
enthaltenden Extrakt abtrennt und aufarbei-
tet.
Zwei Varianten haben hier im Rahmen der Erfindung besondere Bedeutung. Man unterwirft das für die
Überführung in den kolloiden Zustand vorgesehene Material der Kolloidmahlung und vermischt nun das
dabei angefallene Mahlgut mit weiterem in üblicher Weise vorgemahlenen Röstkaffee, um anschließend
dieses Gemisch zu extrahieren, wobei eine oder mehrere kolloidhaltige und lösliche Extraktstoffe
enthaltende Fraktion bzw. Fraktionen abgezogen werden. In einer der für die praktische Durchführung
wichtigsten Ausführungsformen zur Herstellung der Kolloidstoffe enthaltenden Materialien geht man
jedoch derart vor, daß man die Extraktion eines in üblicher Weise vorbereiteten Röstkaffees nicht einfach
mit dem reinen Extraktionsmittel, d. h. also insbesondere Wasser durchführt, sondern mit einem wäßrigen
Extraktionsmittel, das eine nicht unbeträchtliche Menge an kolloidfeinen Kaffeefeststoffen enthält. Es zeigt sich
dabei die überraschende Feststellung, daß die Geschmacksfülle des gerösteten Frischkaffees bei seiner
Verarbeitung zu löslichen Trockenprodukten auf diese Weise besonders wirkungsvoll erhalten bleibt.
Die Erfindung sieht dementsprechend in dieser Ausführungsform ein Verfahren vor, bei dem man
so Röstkaffeefeststoffe vorzugsweise in Naßmahlung auf kolloidale Teilchengröße vermahlt, dann frischen
Röstkaffee mit einer wäßrigen Lösung bzw. Aufschlämmung dieser Kolloide extrahiert, den dabei angefallenen
Extrakt auf einen pH-Wert unter 5,0 einstellt und diesen schließlich zu einem Trockenprodukt auftrocknet.
Der zu extrahierende Röstkaffeeanteil kann gleicher oder verschiedener Provenienz wie der kolloide
Kaffeeanteil sein — wie es ganz allgemein im Rahmen der Erfindung gilt, daß beliebige Mischungen von
bo Kaffeesorten möglich sind, um bestimmte Geschmacksrichtungen
auszubilden. In der hier geschilderten Ausführungsform zur Herstellung des neuen Kaffeeprodukts
wird es bevorzugt, in die Extraktion eine kolloidhaltige Flüssigphase einzusetzen, deren Kolloid-
hi feststoffgehalt unterhalb von 10 Gew.-%, bezogen auf
diese Flüssigphase, liegt. Vorzugsweise macht der Kolloidanteil bis etwa 5 Gew.-% aus, wobei in der Regel
mit Kolloidgehalten von 2 bis 5 Gew.-% gearbeitet
werden kann. Als kolloidale Teilchengröße wird hier und damit insgesamt im Rahmen der Erfindung
insbesondere der Bereich der Teilchengröße unter 50 μ, insbesondere bis etwa 10 μ bezeichnet, wobei der
Durchschnittswert der Größe der Einzelteilchen im Bereich von 3 bis 10 μ liegt.
Die Gewinnung dieser kolloidhaltigen, wäßrigen Flüssigphase für die Kaffee-Extraktion erfolgt in einer
besonderen Ausführungsform der Erfindung derart, daß der auf kolloide Teilchengröße aufzuarbeitende Kaffee- ι ο
anteil nicht unmittelbar der Kolloidmahlung, sondern zunächst einer Vorextraktion unterworfen wird. In
dieser Ausführungsform der Erfindung wird der auf eine mäßige Teilchengröße — Mahlung z. B. auf etwa 2 bis
3 mm — vorgebrochene Röstkaffee zunächst einer Extraktion unter milden Bedingungen unterworfen. Es
eignen sich hier insbesondere Temperaturen unter 1000C, wobei in Extraktionskolonnen unter Normaldruck
gearbeitet werden kann. Es kann dabei zweckmäßig sein, die dabei abgezogene Menge des Flüssigextrakts
etwa gleich der Menge des in dieser Verfahrensstufe eingesetzten Kaffeeausgangsmaterials zu wählen.
Dieser Vorextrakt kann in einer späteren Verfahrensstufe dem Produkt wieder zugefügt werden. Hierauf
wird noch eingegangen.
Der so vorextrahierte Röstkaffee — der sich natürlich jetzt leichter und damit aromaschonender vermählen
läßt als trockener Röstkaffee — wird der Kolloidmahlung zugeführt. Diese kolloidale Feinstvermahlung läßt
sich am besten als Naßmahlung unter Wasserzusatz durchführen. Hier und auch in den sonstigen Verfahrensstufen
wird die Verwendung von enthärtetem Wasser bevorzugt. Am besten läßt sich die Kolloidvermahlung
durchführen, wenn die Wassermenge ein Mehrfaches des trockenen Einsatzgewichtes des Rostkaffees
ausmacht, wobei in einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung in einem Mengenverhältnis
von etwa 5 bis 12:1, insbesondere etwa 9:1, gearbeitet wird.
Unter Benutzung konventioneller Mahlvorrichtungen kann man kolloidhaltige Mahlflüssigkeiten erhalten,
deren Kolloidanteil unterhalb 10 Gew.-%, beispielsweise im Bereich von 2 bis 5 Gew.-°/o, liegt. Diese
Flüssigkeiten sind hervorragend zur anschließenden Extraktion frischen Röstkaffees geeignet.
Der bei der Kolloidmahlung angefallene Rückstand mit größeren Teilchen kann in konventioneller Weise
für die Gewinnung von löslichen Kaffee-Extrakten eingesetzt werden. So empfiehlt sich seine Extraktion in
Autoklaven mit Rührwerk. Das Material ist in der Regel für eine übliche Kolonnenextraktion weniger geeignet,
weil die Feinstvermahlung bei hoher Schichtung ohne Rühren in der Kolonne die Durchdringung des
Materials mit heißem Wasser und hohem Druck schwierig oder unmöglich macht. In einem Autoklav mit
Rührwerkbehälter ergeben sich jedoch keine Schwierigkeiten. Es werden dabei die gleichen ausbeuten
erreicht wie im üblichen Kolonnenverfahren. Der hierbei gewonnene Extrakt kann in einer Ausführungsform der Erfindung für die Gewinnung des kolloidhalti- wi
gen Endproduktes eingesetzt werden. Auch hierauf wird später eingegangen. Der zweckmäßigerweise in dieser
letzten Stufe erschöpfend extrahierte Rückstand wird verworfen.
Mit der gegebenenfalls vereinigten kolloidhaltigen i,s
Mahlflüssigkeit wird jet't frischer Röstkaffee extrahiert. Auch hier wird es in einer besonderen Ausführungsform
der Erfindung bevorzugt, diese Extraktion mehrstufig derart durchzuführen, daß zunächst in einer ersten
Extraktionsstufe unter milden Bedingungen gearbeitet wird. Insbesondere werden hierbei Temperaturen von
80 bis 1000C nicht überschritten und gleichzeitig etwa
bei Normaldruck gearbeitet. Es wird dabei vorzugsweise bei diesen Bedingungen eine erste Fraktion derart
abgezogen, daß die Flüssigkeitsmenge etwa dem Einsatzgewicht an Kaffee entspricht. Der Festsioffgehalt
liegt dann bei etwa 10 bis 15 Gew.-%. Die Lösung ist bemerkenswert trüb, d. h. der Kolloidanteil ist sehr
hoch.
Dieser ersten Extraktionsstufe folgt eine übliche Nachextraktion bei erhöhten Temperaturen und zweckmäßigerweise
erhöhtem Druck. Die Anzahl dieser nachfolgenden Exlraktionsstufen, die Höhe der Temperatur
und des Druckes sowie das Schaltsystem der Kolonne wird in an sich bekannter Weise davon
bestimmt, welche Ausbeuten an Trockensubstanz, bezogen auf das Einsatzgewicht an Kaffee, erzielt
werden sollen. Auch die Extraktionsstufen, die der ersten, unter milden Bedingungen durchgeführten
Extraktion folgen, zeigen noch kolloidale Trübung, wenn auch in verringertem Umfang. Der dabei
gewonnene vorzugsweise erschöpfend extrahierte Rückstand kann verworfen werden.
Als Ergebnis der bisher geschilderten Verfahrensstufen
liegen nunmehr verschiedene Flüssigphasen vor. Diese sind zunächst aus der Stufe der Kolloidgewinnung
der Vorextrakt sowie der Rückstandextrakt bei der erschöpfenden Extraktion des nichtkolloidal gemahlenen
Anteiles. Aus der Extraktionsstufe des frischen Röstkaffees mit der kolloidhaltigen Flüssigkeit liegen
vor der Vorextrakt aus der Extraktion unter milden Verfahrensbedingungen und wenigstens ein Extrakt aus
der anschließenden erschöpfenden Extraktion des Ausgangsmaterials. Erfindungsgemäß wird es nun
weiterhin bevorzugt, wenigstens die kolloidhaltigen Extrakte zu vereinigen und gemeinsam weiterzuverar
beiten. In einer besonders zweckmäßigen Ausführungsform können auch die Extraktphasen zugemischt
werden, die bei der Kolloidgewinnung angefallen sind. In der für die Erfindung typischen Ausführungsform
liegt der Kolloidanteil im Bereich bis etwa 40% der vereinigten Exlraktstoffe und beträgt beispielsweise
etwa 20 bis 35%. In Abhängigkeit von dem Gesamtfeststoffgehalt der Extrakte kann jetzt eine Aufkonzentrierung
der Extrakte bzw. des Extraktgemisches wünschenswert sein. Die Höhe der Konzentration des
Extraktes vor der Trocknung richtet sich dabei im wesentlichen nach der gewünschten Beschaffenheit des
Endproduktes. Will man z. B. geschäumte Granulate und ein spezifisches Gewicht des Trockenproduktes entsprechend
den üblichen Sprühkaffees erzielen, so sollte man in der Trockenstufe von einem Kaffee-Extrakt mit
28 bis 36% Feststoff ausgehen. Für die Gewinnung von kristallinen Granulaten genügt dagegen schon eine
Vorkonzentration auf 18 bis 22% Feststoffgehalt. Diese Vorkonzentration wird in an sich bekannter Weise
unter aromaschonenden Bedingungen durchgeführt; besonders geeignet ist hierfür die Eiskonzentration.
Vor der Auftrocknung des kolloidhaltigen Extraktes bzw. Extraktgemisches wird die bereits geschilderte
pH-Wert-tinstellung vorgenommen. Hier wird der pH-Wert auf den Bereich von 4,3 bis 5,0, vorzugsweise
oberhalb 4,5 eingestellt. Besonders bevorzugt kann der Bereich von 4,7 bis 4,9 sein. Zur pH-Werts-Regulierung
wird es bevorzugt, kaffeeigene Bestandteile einzusetzen. Die Erfindung macht sich dabei das bekannte
Wissen zunutze, daß die Azidität eines Kaffee-Extraktes durch die Extraktionsbedingungen variiert werden
kann. Je schärfer ein Kaffeepulver extrahiert wird, um so höher ist in der Regel der Anteil an sauren
Komponenten im Extrakt.
Das fischprodukt wird dann in konventioneller Weise in^ein Trockenprodukt umgewandelt. Bevorzugt
ist hier die Verwendung aromaschonender Bedingungen, beispielsweise also die Gefriertrocknung. Das gilt
im übrigen nicht nur für die hier geschilderte Verfahrensvariante, sondern allgemein für die Aufarbeitung
der kolloidhaltigen Lösungen bzw. Aufschlämmungen im Sinne der Erfindung. Es fällt ein sofort lösliches
Kaffeepulver an, das durch einen beachtlichen Gehalt an kolloidfein vermahlenen Feststoffen gekennzeichnet
ist. Erhebliche Mengen an üblichen Kaffee-Extraktpulvern bzw. -granulaten können dann damit veredelt
werden.
In an sich bekannter Weise kann eine geschmackliche Variation dadurch erreicht werden, daß den kolloidhaltigen
Extrakten insbesondere vor der Auftrocknung ein durch Abstreifen mit Wasserdampf erhaltenes Aromakonzentrat
zugesetzt wird.
Eine Zusammenfassung der für diese Herstellungsform geschilderten Stufen des neuen Verfahrens zur
Herstellung eines kolloid)eichen Extraktes sind in dem Fließ-Schaubild 1 zusammengefaßt. Das Produkt ist
dabei das kolloidhaltige im pH-Wert stabilisierte Material, das insbesondere zur Veredelung im Verschnitt
mit üblichen löslichen Kaffeeprodukten, beispielsweise Sprühkaffee, geeignet ist.
Wie bereits ausgeführt, kann man bei der Gewinnung des kolloidhaltigen stabilisierten Produktes aber auch so
vorgehen, daß man zunächst ein Kaffeeausgangsmaterial einer Kolloidmahlung unterwirft, daß man das
Mahlgut mit anderem in üblicher Weise vorgemahlenen Röstkaffee vermischt und dann dieses Gemisch mit
insbesondere Wasser extrahiert. Die dabei anfallenden kolloidhaltigen Extraktfraktionen werden vorzugsweise
vereinigt und zum kolloidhaltigen Trockenprodukt aufgearbeitet. Im einzelnen gilt hier das folgende:
Röstkaffee wird unter aromaschonenden Bedingungen zweckmäßig in Wasser oder in einem gekühlten
Kaffee-Extrakt der Kolloidmahlung unterworfen. Das so gewonnene Mahlgut wird dann mit normalgrob
gemahlenem Kaffee vermischt und in an sich bekannter Weise extrahiert. Zweckmäßigerweise wird dabei die
übliche Batterieextraktion eingesetzt. Es wird bevorzugt, in diese Extraktion Kaffeegemische einzusetzen,
die bis zu etwa 40 Gew.-% den auf Kolloidfeinheit vermahlenen Röstkaffee enthalten. Besonders zweckmäßig
kann es sein, Kaffeemischungen zu extrahieren, die einen Gehalt an kolloidfcin vermahlenem Kaffee
zwischen 15 und 25 Gew.-% aufweisen.
Bevorzugt wird die Extraktion in aromaschonender Weise durchgeführt. Dabei wird stufenweise in einer
ersten Extraktionsstufe bei nur mäßigen Extraktionsbedingungen gearbeitet. Vorzugsweise werden in dieser
ersten Stufe Temperaturen von etwa 125"C nicht überschritten. Zweckmäßig ist beispielsweise eine
Extraktion in erster Stufe bei etwa 120"C. 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 bO ["estsloffpha >c abgetrennt. F.r wird am besten sofort
gekühlt. D1L- zurückgebliebene FeslMoffphase enthält
noch cinei; beträchtlichen Anteil an löslichen Kaffecbestandteilen,
die anschließend in einer zweiten und üblichen Extraktionsstufe herausgelöst werden können.
Hierfür kann beispielsweise dieses teilweise extrahierte Kaffeepulver einem frischen Ausgangsmaterial für eine
konventionelle Extraktgewinnung zugeschlagen und gemeinsam mit diesem in konventioneller Weise
extrahiert werden. Man kann aber auch das vorextrahierte Kaffeepulver für sich einer Nachextraktion
unterwerfen und dann zweckmäßigerweise den dabei gewonnenen Extrakt mit dem zuerst angefallenen
Extrakt vereinigen.
Die pH-Werts-Regulierung wird dann an den vereinigten Flüssigkeiten durchgeführt. Der Gehalt der
vereinigten Lösungen an Feststoffen kann allerdings besonders wegen der milden Extraktionsbedingungen in
der ersten Stufe vergleichsweise gering sein. Das könnte zu Schwierigkeiten bei der späteren Auftrocknung
dieser Flüssigkeitsanteile führen, und zwar insbesondere dann, wenn die Trocknung im aufgeschäumten Zustand
in der Gefriertrocknung erfolgen soll. Es kann daher jetzt zunächst eine Einengung der vereinigten Flüssigkeitsanteile
aus den zwei Stufen der Extraktion des kolloidhaltigen Materials erfolgen. Geeignet ist hier
insbesondere eine partielle Gefriertrocknung oder auch die übliche Ausfrierkonzentration.
Zweckmäßigerweise wird dabei auf einen gelösten Feststoffgehalt im Bereich von 30 bis 50 Gew.-%
gearbeitet. Solche Lösungen lassen sich später gut verschäumen und in dieser Form der Gefriertrocknung
zuführen.
Die jetzt folgende pH-Einstellung wird bevorzugt wieder mit stärker sauren kaffeeigenen Bestandteilen
durchgeführt, wobei eine Abstimmung des Säuregehaltes im Kaffee-Extrakt und damit eine Variation des
Säurewerts wieder in an sich bekannter Weise durch Behandlung mit Ionenaustauschern erfolgen kann. Ein
vollständiges System der für diese Ausführungsform geschilderten Verfahrensstufen wird in dem Fließschema
2 gezeigt, wobei hier die Herstellung eines Mischproduktes aus einem konventionellen aufgetrockneten
Extrakt und dem erfindungsgemäß mit Kolloidstoffen versetzten Extrakt gezeigt ist.
In einer Abwandlung des bisher geschilderten Verfahrens zur Herstellung des neuer Kaffeeprodukts
ist es jedoch nicht nötig, den Feststoffanteil kolloidaler Teilchengröße schon bei der Extraktion löslicher
Kaffee-Extraktbestandteile vorliegen zu haben. In dieser Ausführungsform ist es vielmehr möglich,
zunächst Röstkaffee in üblicher Weise zu extrahieren und dann dem löslichen Kaffeebestandteile enthaltenden
Extrakt die auf kolloidale Teilchengröße vermahlenen Röstkaffeefeststoffbestandteile zuzusetzen. Man
kann also hierzu beispielsweise Röstkaffee in an sich bekannter Weise extrahieren und getrennt hiervon
einen anderen Anteil des gleichen Röstkaffees oder auch einen Röstkaffee anderer Provenienz auf kolloidale
Teilchengröße zerkleinern. Trägt man dann diesen kolloiden Feststoffanteil in den zuvor gewonnenen
Extrakt ein, führt die Kolloidstabilisierung durch Regulierung des pH-Wertes durch und trocknet man
anschließend das erhaltene Gemisch, dann liegt hier wiederum ein vergütetes Produkt im Sinne der
Erfindung vor. Man kann selbstverständlich dabei auch so vorgehen, daß man sich einfach einen auf kolloide
Teilchengröße vermahlenen Kaffeefcslstoffbcstandtcil herstellt und diesen dann mit einem auf den gewünschten
pH-Wert eingestellten Kaffee-Extrakt in so ausreichender Menge versetzt, daß die Kolloidfcststoff-
gehalte in den genannten Bereichen eingestellt werden. Die Auftrocknung eines solchen Gemisches führt
ebenfalls zu den im Sinne der Erfindung aufgebesserten Produkten bzw. Mischungskomponenten für die Aufbesserung
weiterer Anteile von konventionellem löslichem Kaffee.
Erstaunlicherweise und tatsächlich völlig überraschend ist es dabei im Sinne des erfindungsgemäßen
Verfahrens nicht einmal notwendig, kolloide Kaffeebestandteile einzusetzen, die selber noch die Hauptmenge
der kaffeeigenen Aromastoffe besitzen. Der Effekt der Aromabewahrung und Aromaentwicklung ist also
tatsächlich nicht etwa ausschließlich darauf zurückzuführen, daß man mit dem kolloidfein vermahlenen
Anteil sozusagen unbeschädigten Aromastoffe des Röstkaffees in das Produkt einbringt. Die kolloiden
Feststoffteile entwickeln vielmehr weit darüber hinausgehend eine unerklärliche Schutzwirkung für die
aromatischen Bestandteile des Kaffees.
Dementsprechend kann man zunächst einen in üblicher Weise vorgemahlenen Röstkaffee einer wäßrigen
Extraktion unterwerfen, die dabei anfallende Feststoffphase einer Kolloidmahlung zuführen und
dabei vorzugsweise diese Kolloidmahlung in Gegenwart wenigstens eines Teiles der flüssigen Extraktphase
durchführen, dann zweckmäßigerweise aus dem Mahlprodukt den nichtkolloiden Rückstand abtrennen, die
kolloidhaltige Flüssigphase im pH-Wert auf den genannten Bereich regulieren und dann das derart
kolloidstabil:sierte Gemisch, auftrocknen. Das Trockenprodukt
kann in geschilderter Weise wiederum mit konventionellem Kaffee-Extraktpulver vermischt werden.
Im einzelnen kann dabei die Kombination der folgenden Verfahrensschritte zweckmäßig sein:
Ein frischer Röstkaffee beliebiger Provenienz wird in einer ersten Verfahrensstufe einer vorzugsweise trockenen
Mahlung unterworfen. Es wird dabei bevorzugt, auf vergleichsweise feine Teilchengröße zu mahlen, beispielsweise
auf TeilchengröQen im Bereich von 70 bis 500 μ, insbesondere 100 bis 200 μ. Dieses Kaffeebohnen- 4u
mehl wird dann einer wäßrigen Extraktion zur Gewinnung eines Produktes unterworfen, das in einer
zweiten Mahlstufe der Kolloidmahlung zugeführt wird. Hierbei wird es bevorzugt, diese wäßrige Extraktion des
feinstgemahlenen Röstkaffees in 2 Stufen derart durchzuführen, daß in einer ersten Stufe, die im
folgenden als »Vorextraktion« bezeichnet wird, bei Temperaturen von höchstens etwa 100°C und zweckmäßigerweise
unter etwa Normaldruck gearbeitet wird, während in einer zweiten Stufe, der »Nachextraktion«,
bei Temperaturen über 100°C, vorzugsweise im Bereich
von 110 bis 130°C und entsprechend erhöhten Drücken
extrahiert wird. Die Vorcxtraktion wird bevorzugt bei Normaldruck mit beinahe siedendem Wasser, insbesondere
im Temperaturbereich von 90 bis 95°C durchgeführt. In beiden Exlraktionsstufen wird mit nur
beschränkten Wassermengen extrahiert. Geeignet sind insbesondere Gewichtsverhältnisse von Wasser zu
Kaffeepulver im Bereich von 2:1 bis 4 :11 wobei ganz
besonders das Arbeiten mit etwa 3 Gew.-Teilen Wasser t>o
auf einen Gsw.-Teil des Röstkaffeepulvers zweckmäßig ist. Die hier angegebenen Gewichtsverhältnisse beziehen
sich dabei jeweils auf das Gewicht des Trockenkaffees, was in der Nachextraktionsstufc zu beachten ist.
Es wird im Rahmen dieser Ausführungsform weiterhin bevorzugt, nach der Vorexlraktion eine Trennung
zwischen flüssiger Extraktphasc und dem feuchten Kaffeepulver vorzunehmen, Die flüssige Extraktphasc
wird gekühlt und für die weitere Verarbeitung im Rahmen des Gesamtverfahrens aufbewahrt. Das feuchte
Kaffeemehl aus der Vorextraktion wird dann unter den angegebenen Bedingungen in der Nachextraktion
einer zweiten Behandlung unterworfen. Auch hierbei fällt wieder eine flüssige Extraktphase und die
Feststoffphase des feuchten Kaffeemehles an. Nach einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung
werden diese beiden Phasen aus der Nachextraktion jetzt aber nicht mehr getrennt, sondern gemeinsam der
anschließenden Kolloidmahlung zugeführt.
Eine besonders geeignete Extraktionstemperatur in der Nachextraktion ist beispielsweise etwa I2O°C. Die
Kolloidvermahlung des Gesamtproduktes aus der Nachextraktion erfolgt in an sich bekannter Weise. Es
hat sich gezeigt, daß gegenüber der Vermahlung eines durch und durch feuchten Materials, das schon bei
erhöhten Temperaturen mit Wasser behandelt worden ist, erhebliche Vorteile ergeben. Es ist einleuchtend, daß
die Vermahlung der Feststoffbestandteile im erfindungsgemäßen Sinne leichter erfolgt als beim trockenen
Röstkaffee. In dieser Kolloidmahlung wird zweckmäßigerweise ein möglichst großer Anteil des Festproduktes
aus der Nachextraktion auf kolloidale Teilchengröße vermählen. Vorzugsweise liegt dieser Anteil über 50%
des festen Einsatzgutes. Für die Praxis hat es sich als brauchbar erwipsen, etwa 80% fes festen Ausgangsgutes
auf Teilchengrößen von 2 bis 5 μ zu vermählen.
Das Mahlprodukt ist dementsprechend eine Flüssigphase, die nach der bevorzugten Ausführungsform der
hier geschilderten Erfindung aus dem Flüssigextrakt der Nachextraktion gebildet wird, in der der kolloidal
vermahlene Anteil suspendiert bzw. kolloidal gelöst ist. Daneben liegen in der Regel geringe, noch nicht auf
kolloidale Teilchengröße vermahlene Restbestände des festen Ausgangsgutes für diese zweite Mahlung vor. Es
wird dann zweckmäßigerweise z. B. durch Dekantieren von diesem festen Rest abgetrennt. Das abgetrennte
Festgut, das unter den geschildertenVerfahrensbedingungen z. B. zu 20 bis 30 Gew.-% (bezogen auf
Frischkaffee) extrahiert ist, enthält noch wesentliche Mengen löslicher Kaffeebestandteile und wird infolgedessen
zweckmäßigerweise nicht verworfen, sondern der konventionellen Kaffee-Extraktion zugeschlagen,
die zur Gewinnung des anderen Teilproduktes für den neuen Mischextrakt vorgesehen ist, wie es später noch
geschildert wird.
Ist nach der Vorextraktion eine flüssige Extraktphase abgetrennt worden, dann liegen nach der kolloidalen
Mahlung jetzt 2 Flüssigphasen vor, nämlich die flüssige Extraktphase aus der Vorextraktion und die den
kolloidalen Anteil enthaltende Flüssigphase aus der Nachextraktion.
Als nächstes schließt sich die Kolloidstabilisierung durch Regulierung des pH-Wertes an, Dazu wird es
bevorzugt, den Flüssigkeitsextrakt aus der Vorexlraktion mit der kolloidhaltigen Flüssigphase aus der
Kolloidmahlung zu vereinigen und dann die pH-Einstellung an den vereinigten Flüssigkeiten durchzuführen.
Auch hier ist in der Regel der Gehalt der vereinigten Lösungen an löslichen Feststoffen wegen der milden
Extraktionsbedingungen verhältnismäßig gering, so daß sich eine Aufkonzentrierung beispielsweise zum Zweck
der anschließenden Verschäumung für die Gefriertrocknung, empfehlen kann. Es ist einleuchtend, daß es bei der
pH-Einstellung mit sauren Kaffee-Extrakten in der Regel zweckmäßig sein wird, solche sauren Extrakte
eines möglichst hohen Kcststoffgchaltcs einzusetzen. Es
kann dabei erfindungsgemäO zweckmäßig sein, den Säuregrad und den Feststoffgehalt des zur pH-Einstellung
eingesetzten üblichen Kaffee-Extraktes derart auf den Feststoffgehalt und den Ausgangs-pH der kolloidhaltigen
Flüssigkeit abzustimmen, daß bei der pH-Einstellung wenigstens etwa eine gleiche Gewichtsmenge
an löslichen Kaffeefeststoffen beispielsweise das 1- bis 2fache des Feststoffgehaltes der kolloidalen Flüssigkeit
zugefügt wird.
Auf die geschilderte Weise wird der Kolloidanteil in eine größere Menge der löslichen Feststoffbestandteile
eingebettet. Die von ihm aufgenommenen bzw. noch darin enthaltenen Aromastoffe unterliegen damit einem
zusätzlichen Schutz. Die Abstimmung des Säuregehalts im Kaffee-Extrakt und damit eine Variation von
Säurewert zu Feststoffgehalt kann auch hier in an sich bekannter Weise durch Behandlung dieses Extraktteiles
mit Ionenaustauschern erfolgen.
Eine vollständige Zusammenstellung der hier geschilderten verschiedenen Stufen dieser Ausführungsform
der Erfindung ist in dem Fließschema 3 gezeigt.
In einer weiteren Ausgestaltung kann, es zweckmäßig sein, schon die Kolloidmahlung des Röstkaffees unter
Einhaltung der bestimmten sauren pH-Bedingungen durchzuführen. Die Einstellung des pH-Wertes kann
dabei nicht nur mit kaffeeigenen sauren Bestandteilen, sondern auch mit anderen physiologisch unbedenklichen
Säuren, beispielsweise Genußsäuren oder auch mit Mineralsäuren, z. B. Salzsäure, erfolgen. Man kann hier
auch zunächst durch Zugabe einer Übermenge der jo Salzsäure den pH-Wert verhältnismäßig stark, beispielsweise
auf Werte unter etwa 4,0, senken und dann durch eine Teilneutralisation den angestrebten
pH-Wert innerhalb des genannten Bereiches einstellen. Wenn man diese Teilneutralisation mit Natronlauge J5
durchführt, dann entsteht als Neutralisationsprodukt Kochsalz. Letzten Endes ist dem Kaffee damit nichts
anderes als eine Prise Kochsalz zugesetzt, wie es viele Hausfrauen regelmäßig bei der Herstellung von
Filterkaffee tun. Das Aroma des Fertigprodukts wird hierdurch nicht nur nicht geschädigt, sondern sogar
noch herausgehoben.
In den Rahmen der Erfindung fällt die Herstellung von Mischprodukten aus den kolloidhaltigen Kaffeekomponenten
(a) mit im wesentlichen kolloidfreien, insbesondere konventionellen und auf löslichen Kaffee-Extraktstoffen
aufgebauten Komponenten (b). Diese Ausführungsform kann sich dabei ganz beonders dann
bewähren, wenn die Komponente (b) unter Bedingungen hergestellt worden ist, bei denen die Kaffeearomastoffe
verhältnismäßig stark geschädigt werden. Ein typisches Beispiel hierfür ist die Gewinnung des
Sprühkaffees nach konventionellem Verfahren. In der im folgenden geschilderten Ausführungsform wird hier
eine wirkungsvolle Abhilfe gebracht.
Erfindungsgemäß geht man dazu derart vor, daß man bei der Herstellung von Mischprodukten aus einer
kolloidhaltigen Komponente (a) mit einer kolloidfreien Komponente (b) aus dem Ausgangsmaterial für (b)
einen Teil der Aromastoffe abtrennt und der Komponente (a) bei ihrer Herstellung zusetzt. Die Idee dieser
Ausführungsform der Erfindung ist, wenigstens den Anteil der Aromastoffc des Ausgangsmatcrials für die
Komponente (b), der verhältnismäßig flüchtig ist und bei der konventionellen Trocknung verlorengeht, vorher
aus dem Ausgangsmatcrial für (b) zu entfernen. Es wird dann ein an empfindlichen Aromastoffen verarmtes
Malerin) zur Komponente (b) aufgearbeitet. Diese Aufarbeitung erfolgt ohne nachhaltigen Einfluß auf die
noch verbliebenen weniger flüchtigen bzw. stabileren Aromastoffe des Kaffees.
Der abgetrennte Anteil an Aromastoffen geht nun nicht etwa verloren, sondern wird der kolloidhaltigen
Komponente (a) zugeschlagen. Hierbei macht die Erfindung Gebrauch von der aromabewahrenden und
stabilisierenden Wirkung des Kolloidanteils. Zweckmäßigerweise wird dabei das aus (b) abgetrennte
Aromenkonzentrat im Zuge der Herstellung von (a) unmittelbar vor der aromaschonenden Trocknung,
insbesondere also der Gefriertrocknung, dem kolloidhaltigen Material zugeschlagen. Neber der aromaverarmten
Komponente (b) liegt damit eine mit einem Übermaß an Aromastoffen beladene Komponente (a)
vor, die dann mit der aromaarmen Komponente (b) zum Endprodukt vermischt wird.
Wesentlich ist, daß in dieser Ausführungsform der Erfindung ein nochmals gesteigerter Effekt zur Bewahrung
der Aromafülle erreicht werden kann. Es werden nämlich unter Ausnutzung der geschilderten Fähigkeiten
und Eigenschaften des Kolloidanteils auch die Aromenstoffe der Komponente (b) bewahrt, die sonst
bei der Aufarbeitung von (b) zum Trockenprodukt, insbesondere bei der Sprühtrocknung, verlorengehen.
Beispiel 1
Gewinnung des kolloidhaltigen Extraktes
Gewinnung des kolloidhaltigen Extraktes
100 kg frischer Röstkaffee werden auf eine Teilchengröße
von 2 bis 3 mm vermählen und dann in einer Extraktionskolonne bei einer Temperatur von 90 bis
95°C einer Extraktion unterworfen, bei der ein aromareicher Vorextrakt in Höhe seines Einsatzgewichtes
abgezogen wird. Dieser Vorextrakt wird sofort gekühlt und für eine spätere Weiterverarbeitung
aufbewahrt. Diese 100 kg des Vorextraktes enthalten etwa 8 kg Trockensubstanz.
Der vorextrahierte Röstkaffee wird aus dem Extraktionsgefäß entleert und in einem Mischbehälter mit
enthärtetem Wasser in einem Verhältnis von 9 Teilen Wasser auf ein Teil Trockensubstanz versetzt. Die
Aufschlämmung wird zunächst in einer Zahn-Kolloidmühle einer Vorzerkleinerung unterworfen, es schließt
sich eine Mahlung in einer Caborund-Scheibenmühle an. Das Produkt wird auf einen Durchschnittswert der
Teilchengröße von 3 bis 10 μ vermählen. In einer ersten
Stufe dieser Naßmahlung fällt ein kolloidhaltiges flüssiges Mahlprodukt mit einem Gehalt an etwa 32,5 kg
Trockensubstanz an. Der Rückstand aus der Mahlung wird erneut mit Wasser im Verhältnis 9 :1 vermischt
und noch einmal durch die Kolloidmühle gegeben. Die wäßrige Mahlphase enthält jetzt etwa 14 kg Trockensubstanz
in kolloider Teilchengröße. Das kolloidhaltige Mahlprodukt aus der ersten Stufe der Naßmahlung hat
einen Gehalt an Trockensubstanz von etwa 3 bis 5%. das Produkt der 2. Mahlstufe einen Gehalt von etwa 3
bis 4% Trockensubstanz.
Der über einen Dekanter abgetrennte, nicht kolloide Rückstand, der etwa 45,5 kg Trockensubstanz ausmacht,
wird in einem Autoklav mit Rührwerk bei erhöhtem Druck in konventioneller Weise extrahiert. Hierbei
werden weitere 10 kg Trockensubstanz herausgelöst, der Rest (35 kg Trockensubstanz) wird verworfen.
Der bei dieser erschöpfenden Extraktion gewonnene Flüssigextrakt wird gekühlt und zur weiteren Verwendung
aufbewahrt. Die vorher gewonnenen kolloidhaltigen Extrakte werden vereinigt.
Extraktionsstufe
210 kg in konventioneller Weise vorgemahlener Röstkaffee werden mit den vereinigten kolloidhaltigen
Lösungen in einer ersten Verfahrensstufe einer milden ">
Extraktion unterworfen. Diese Extraktion erfolgt im Bereich von 80 bis 1000C. Auch hierbei wird eine 1.
Fraktion derart abgezogen, daß die Flüssigkeitsmenge etwa dem Einsatzgewicht an Kaffee entspricht. Der
Feststoffgehalt dieser Fraktion beträgt etwa 37,5 kg in (15%). Die trübe kolloidhaltige Lösung wird rasch
gekühlt und zur weiteren Verarbeitung aufbewahrt.
Der Rückstand des Kaffees aus der Vorextraktion wird in an sich bekannter Weise einer Nachextraktion
bei erhöhten Temperaturen und Druck unterworfen und hierbei erschöpfend extrahiert. Es werden dabei ein
Flüssigextrakt mit einem Gehalt an 84,5 kg Trockensubstanz neben 135 kg festem Rückstand erhalten. Der
erschöpfend extrahierte Rückstand wird verworfen. Der Flüssigextrakt wird gekühlt.
Gewinnung des Trockenprodukts
Alle gewonnenen Extrakte, d. h. der Vorextrakt aus der Stufe der Kolloidgewinnung, der Rückstandsextrakt
aus der gleichen Stufe, sowie die beiden Extraktphasen aus der Extraktion des Röstkaffees mit der kolloidhaltigen
Flüssigkeit werden vereinigt. Durch eine partielle Gefriertrocknung wird der Gehalt an Trockensubstanz
auf etwa 30% erhöht. Es liegen jetzt vor 470 kg der Flüssigkeit mit einem Gehalt an Trockensubstanz von
140 kg. Der pH-Wert wird auf 4,7 bis 4,8 eingestellt. Außerdem wird ein durch Dampfabstreifen erhaltenes
Kaffeearomakonzentrat zugesetzt. Das derart erhaltene Gemisch wird in konventioneller Weise der Gefriertrocknung
unterworfen. Die Ausbeute des Verfahrens an Trockenprodukt beträgt etwa 140 kg.
Die auf diese Weise gewonnene kolloidhaltige Komponente ist zum Verschnitt mit beliebigen konventionellen
löslichen Kaffee-Extraktprodukten geeignet. Sie kann also beispielsweise mit üblichem Sprühkaffee
in Verschnittmengen von beispielsweise 1 bis 4 Teilen Sprühkaffee auf 1 Teil Kolloidkaffee vermischt werden.
Erstaunlicherweise ist dabei der Effekt der Aromaentwicklung um so stärker, je schwächer die ursprüngliche
Aromakraft des konventionellen löslichen Kaffeeproduktes ist.
225 kg Röstkaffee werden in 3 Teile zu 25 kg, 75 kg und 125 kg aufgeteilt. Die 125 kg werden in üblicher
Weise nach dem Kolonnensystem extrahiert bis zu der gewünschten Ausbeute von beispielsweise 40 bis 41%,
bezogen auf Röstkaffee. Die Konzentration des Extraktes wird vorzugsweise auf 30% gebracht,
gegebenenfalls unter Einschaltung einer Ausfrierkonzentration oder eines Dünnschichtverdampfers.
Es ergeben sich etwa 170 kg Extrakt mit einer Gesamttrockensubstanz von etwa 50 kg. Von diesem
Extrakt werden etwa 20 kg abgezweigt, während die übrigen 150 kg über einen Ionenaustauscher auf einen bo
pH-Wert von ungefähr 5,2 eingestellt werden. Dieser letztere Teil geht anschließend in die Gefriertrocknung
gegebenenfalls unter Zwischenschaltung von Schäumung, Granulierung, Siebung, falls man das Endprodukt
in granulierter Form anbieten will. Die verbleibenden M 20 kg dieses Extrakts mit etwa 6 kg Trockensubstanz
werden auf dem niedrigen pH-Wert gehalten, der sich durch die Extraktion ergeben hat, also beispielsweise bei
4,3 bis 4,7, werden zunächst gekühlt, beiseite gestellt, um
später mit dem kolloidal vermahlenen Kaffee vereint zu werden.
Die zunächst erwähnte Charge von 25% Röstkaffee wird einer trockenen Feinstvermahlung in geeigneten
Geräten unterworfen und anschließend im Verhältnis 1 :3 mit Wasser versetzt. Die so sich ergebende
Kaffeeaufschwemmung von 100 kg wird in einer Kolloidmühle einer Naßvermahlung zugeführt, gegebenenfalls
in mehreren Stufen, bis sich eine durchschnittliche Größe der Einzelteilchen von 3 bis 5 μ ergeben.
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 Extraktion 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 durchschnittlichen Trockensubstanz von etwa 20% abziehen, insgesamt mehr oder
weniger 31 kg Trockensubstanz, von denen der überwiegende Teil in kolloidalem Zustand in der Lösung
sich befindet. In der zweiten Stufe wird dieser Extrakt im üblichen Kolonnenverfahren auf die auch sonst
übliche oder gewünschte Gesamtausbeute weiterextrahiert, d. h. zum Beispiel auf 40 bis 41%. Dabei ergeben
sich etwa 200 kg Flüssigkeit mit einer Gesamtirockensubstanz von etwc 19 kg. Dieser Extrakt wird mit dem
kolloidreichen anderen Flüssigextrakt vereinigt. Es ergibt sich eine Flüssigkeitsmenge von etwa 350 kg mit
einem Gesamtgehalt von etwa 50 kg Feststoff.
Dieser Extrakt wird zweckmäßigerweise durch Eiskonzentration auf eine Feststoffkonzentration von
rund 30% gebracht und hat nach der Zuführung des obenerwähnten 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 üblicher Weise der Gefriertrocknung unterworfen, wieder gegebenenfalls unter Anwendung
des Schäumens und Granulierens, wenn das Produkt in dieser Form auf den Markt gebracht werden
soll.
Man hat also nun 2 Endprodukte, 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 Gefriertrocknung ein wenig nach oben).
Die beiden Teile werden gemischt. Beim Aufguß liegt das Produkt in der Gesamtsäure im geschmacklich
angenehmen Bereich, bei dem auch zugegebene Milch nicht koaguliert, ist sehr aromatisch und kolloidal
getrübt.
Anstelle einer Vermischung des kolloidhaltigen Anteiles mit einem gefriergetrockneten kolloidfrcicn
Kaffee-Extrakt kann das kolloidhaltige Material auch mit anderen üblichen löslichen Kaffeesorten, insbesondere
Sprühkaffee, verschnitten werden. Gute Ergebnisse werden beispielsweise beim Vermischen mit 1 bis 3
Teilen Sprühkaffee auf jeweils I Teil des kolloidhaltige:-. Kaffees erzielt.
225 kg frischer Röstkaffee werden in 2 Chargen von 25 kg und 200 kg geteilt. Die Charge mit 200 kg wird in
üblicher Weise am besten im Kolonnensystem extrahiert, und zwar auf eine Ausbeute von etwa 40%,
bezogen auf Röstkaffecgcwichl, so dall sich insgesamt ein Extrakt von etwii 270 kg mit einem l'eslstoffgehalt
von 80 kg ergibt. Um auf der. durchschnittlichen
Feststoffgehah von 30% z'j kommen, kann man
gegebenenfalls eine Ausf: .erkonzentration oder einen
Dünnschichtverdampfer dazwischenschalten. Vor diesen
270 kg Extrakt werden 100 kg abgezweigt und bis zu einer spateren Vermischung mit dem Kolloidanteil
gekühlt aufbewahrt. Die restlichen !70 kg werden über
Ionenaustauscher auf einen pH-Wert von ungefähr 5,2 eingestellt und bei etwa 50 kg F'eststoffgehalt in üblicher
Weise gefriergetrocknet, gegebenenfalls unter Zwischenschaliung
von Schäumung und Granulierung, falls das Endprodukt in dieser Form angeboten werden soll.
Die 25 kg Röstkaffee, die vom Gesamteinsatzgewicht von 225 kg zunächst abgezweigt worden sind, werden
einer trockenen Feinstmahlung im geeigneten Gerät zugeführt und anschließend einer Vorextraktion mit
3 kg Wasser auf 1 kg Einsatzgewicht von Kaffee bei mäßigen Temperaturen unterzogen. Dabei ergibt sich
ein Vorextrakt von beispielsweise 25 kg mit etwa 14 bis 15% Feststoffgehalt = etwa 3,7 kg Gesamttrockensubstanz.
Der vorextrahierte, feinstgemahlene Kaffee wird erneut mit 50 kg Wasser versetzt und gelangt so in eine
Kolloidmühle. In dieser wird er gegebenenfalls in zweimaligem Durchgang so fein vermählen, daß die
durchschnittliche Größe der Einzelteilchen im Bereich von 3 bis 5 μ liegt. Über Dekantierung lassen sich die
gröberen Bestandteile entfernen, sie werden einer gewöhnlichen Nachextraktion unterworfen. Der Hauptanteil
mit etwa 105 kg und einem durchschnittlichen Feststoffgehalt von 15%, zusammen also etwa 16,3
Trockensubstanz, wrd mit dem zunächst abgezogenen Vorextrakt vereinigt und vorzugsweise über Ausfrierkonzentration
konzentriert, beispielsweise auf einen Feststoffgehalt von 30%. Insgesamt erhält man 70 kg
Extrakt mit einem Feslstoffgehalt von 20 kg.
Durch Zufügung der 100 kg Flüssigextrakt, die zunächst aus der Extraktion der 200 kg Röstkaffee
beiseitegestellt worden sind, wird dieser Flüssigkeitsansatz auf einen pH-Wert von ungefähr 4,7 eingestellt. Er
enthält eine hohe Menge kolloidaler Bestandteile. Der Extrakt wird der Gefriertrocknung zugeführt, gegebenenfalls
wiederum über vorherige Schäumung und Granulation. Man erhält 50 kg gefriergetrocknetes
Produkt. Der pH-Wert dieses Produktes liegi so niedrig,
daß der so gewonnene getrocknete Kaffee-Extrakt von durchschnittlichen Verbrauchern als zu sauer empfunden
wird, auch besteht die Gefahr der Milchkoagulierung. Das Produkt wird daher gemischt mit dem
üblicherweise extrahierten und gefriergetrockneten Kaffee-Extrakt, dessen Herstellung eingangs beschrieben
wurde. Die Produkte werden normalerweise im Verhältnis 1:1 gemischt. Es ergeben sich 100 kg
gefriergetrockneter Kaffee-Extrakt aus den insgesamt zur Extraktion gekommenen 225 kg Röstkaffee. Das
Endprodukt zeichnet sich durch einen besonderen Aromareichtum aus.
Anstelle einer Vermischung des kolloidhaltigen Anteiles mit einem gefriergetrockneten kolloidfreien
Kaffee-Extrakt kann das kolloidhaltige Material auch mit anderen üblichen löslichen Kaffeesorten, insbesondere
Sprühkaffee, verschnitten werden. Gute Ergebnisse werden beispielsweise beim Vermischen mit 1 bis 3
Teilen Sprühkaffee auf jeweils 1 Teil des kolloidhaltigen Kaffees erzielt.
B e 1 s ρ 1 e I 4
400 kg gemahlener Röstkaffee werden einer Aroma-Dampfdestillation unterworfen. Das abgestrippte Aroma
wird gekühlt und zurückgestellt.
800 kg in üblicher Weise gemahlener Röstkaffee und die 400 kg, die vorher abgestrippl waren, werden in
üblicher Weise über ein Kolonnensystem extrahiert. Die Feststoffausbeute, bezogen auf Röstkaffee, beträgt 40
-> bis 45% und der Feststoffgehalt im Extrakt 20 bis 23%. Das Produkt wird in üblicher Weise der Sprühtrocknung
zugeführt.
80 kg Röstkaffee werden, wie im Beispiel 1 beschrieben, bei schonender Temperatur vorextrahiert und dann
κι über mehrere nacheinandergeschaltete Mühlen kolloidfein gemahlen. Nach der Dekantierung bleiben 40 bis
50 kg kolloidfein gemahlener Röstkaffee in wäßriger Lösung. Mit dieser Lösung werden 300 kg gemahlener
Röstkaffee in beschriebener Weise extrahiert, dergestalt, daß die erste Stufe bei Temperaturen um 100°C
abgezogen wird, die 2. Stufe bei Temperaturen um 120°C, während die 3. Stufe mit hohen Temperaturen
und hohem Druck zwecks Erzielung der angestrebten Ausbeutehöhe gefahren wird. Die ersten Stufen
2(i enthalten die bei der Extraktion mitgegebenen Kolloidstoffe
in überwiegender Menge. Diese beiden Stufen werden durch Ausfrierkonzentration auf einen Feststoffgehalt
im Exf akt von etwa 30% gebracht. Die pH-Einstellung liegt, wie in Beispiel 1 beschrieben, bei
.'■"> 4,7 bis 4,9. Die 3. Stufe wird über einen Fallstrom-Dünnschichtverdampfer
auf etwa 35% Feststoffgehalt im Extrakt eingeengt.
Die 3 Stufen werden nach der Konzentration vereint und das Aroma, das vom Stripping der 400 kg
3d Röstkaffee stammt, welche anschließend für die Sprühtrocknung extrahiert worden sind, wird dem
konzentrierten Extrakt unmittelbar vor der Gefriertrocknung zugegeben. Man erhält etwa 170 kg Endprodukt
und verschneidet das Produkt aus der Sprühtrock- r> nung (etwa iiOO kg) mit diesen 170 kg. Die insgesamt
650-700 kg Endprodukt enthalter, rund 40 kg Kolloidstoffe, die dem Aufguß kolloidale Trübung und
harmonische Aromakraft verleihen.
4(l Beispiel 5
600 kg Röstkaffee werden in üblicher Weise vermählen
und im Kolonnensystem konventionell extrahiert. Die Ausbeute, auf Röstkaffee bezogen, liegt bei 40 bis
45% und der Feststoffgehalt im Extrakt bei 20 bis 23%.
« Weitere 600 kg Röstkaffee werden nach üblicher Vermahlung unit der 3fachen Wassermenge bei Temperaturen
um den Siedepunkt des Wassers extrahiert. Man erhält etwa 1200 kg Extrakt mit einem Feststoffgehalt
von 7 bis 8%. Der Extrakt wird einem Fallstromver-
w dämpfer mit hoher Turbulenz zugeführt. Bei einem
Vakuum von 500 bis 600 mm Hg und einer Temperatur von etwa 65°C werden 5 bis 10% der Flüssigkeitsmenge
verdampft und bei niederiger Kondensator-Temperatur kondensiert. Dieses sehr aromatische Kondensat wird
■'■"· zunächst zurückgestellt. In der Nachextraktion werden
auch diese 600 kg mit üblichen Temperaturen und Druckverhältnissen bis zu einer Ausbeute von 40 bis
45%, bezogen auf Röstkaffee, extrahiert. Der Extrakt ist durch den Vorabzug des Erstextraktes dünnflüssiger als
Wi für die Sprühtrocknung üblich. Es wird daher in dem
gleichen Dünnschichtverdampfersystem bei Normaltemperatur konzentriert, so daß er mit der üblichen 20
bis 23%igen Feststoffkonzentration nach der Vereinigung mit dem zuerst abgezogenen Vorextrakt zur
i'r> Sprühtrocknung kommt.
Die Herstellung des kolloidreichen gefriergetrockneten Kaffees erfolgt wie in Beispiel 3 beschrieben.
Anstelle des durch Dampfdestillation gewonnenen
809 509/16
Aromas wird hier nur aber dem konzentrierten Extrakt vor der Trocknung das aromareiche Kondensat
zugesetzt, das im Dünnschichtverdampfer aus der dann zur Sprühtrocknung gelangten Extraktionsstufe gewonnen
worden ist.
Auch dieses Produkt zeichnet sich nach der endgültigen Mischung durch besonderen Aromareichtum
und kolloidale Trübung aus.
Vergleichsbeispiel
In üblicher Weise feinvermahlener Röstkaffee wird in
einer Gegenstrombatterie mit Heißwasser bei Temperaturen unterhalb 100°C extrahiert. Der Extrakt wird
zur sirupösen Beschaffenheit aufkonzentriert. Auf
kolloidale Teilchengröße feinstvermahlener Röstkaffee
wird dem aufkonzentrierten Kaffee-Extrakt beigegeben und mit ihm innig vermischt. Das Gemisch wird
gefriergetrocknet und anschließend zu einem Granulat gebrochen.
Beim Wiederaufgießen des Granulats erscheint der kolloidfein gemahlene Kaffeeanteil als unansehnlicher
braungrauer Niederschlag, der sich als festhaftender Belag am Tassenboden ansetzt. Das Erscheinungsbild
eines solchen Kaffee-Aufgusses entspricht nicht dem üblichen Kaffeefrischauszug mil Schwebstofftrühung.
Das Getränk ist aus ästhetischen Gründen als unbrauchbar anzusehen.
19
Frischer Röstkaffee
ν
Vorextraktion
Vorextraktion
Vorextrakt
Feststoff in Extraktionsflüssigkeit + HnO Verh. 1 :9
1. Kolloidale Naßmahlung
Kolloidhaltiger Rückstand + HnO Verh. 1:9
Kolloidh. Extrakt
2. Kolloidale Naßmahlung
Kolloidh. Extrakt
Nichtkolloidaler Rückstand zur Extraktion
Fester Rückstand verwerfen
Mahlung für Extraktion zwecke
Ψ' ti
Vorextraktion
Anteil Flüssigextrakt
kolloidreich
Druckextraktion
V Anteil Flüssigextrakt
Fester Rückstd. verwerfen
konzentration
Strippjng
pH-Wert-Einstellung
Fliessschema 1
21
Frischer Röstkaffee
Trockene Feinstmahlung
\!
Kolloidale Naßmahlung
Kolloidale Naßmahlung
übliche Druckextraktion
Fester Rückstand verwerfen Anteil Flüssigextrakt
Extraktion bei ca. 120 C X.
Kolloidhaltiger Anteil übliche Druck-Flüssigextrakt extraktion
Anteil Flüssigextrakt
Fester Rückstand,
verwerfen
verwerfen
Vereinigung u. Eiskonz.
\l- &—
pH-Einstellung auf 4,3-4,7
Gefriertrocknung
I .
Konventionelle Trocknung
Mischen zum Fertigprodukt
Fliessschema
23
24
Frischer Röstkaffee
Trockene Feinst-
übliche Druckextrak-
mahlung
tion
Fester Rückstand verwerfen
Vorextraktion
Vorextrakt
Feuchter Feststoff in Nachextraktion
Gesamtprodukt in Kolloidmühle Anteil
Flüs sigextrakt
Flüs sigextrakt
Koiloidhaltiger Extrakt
Nichtkolloider
Rückstand zur üblichen Extraktion
Vereinigen und Einengen
pH-Einstellung ^
auf 4,3-4,7
Anteil Flüssigextrakt
Konventionelle Trock
nung
Mischung zum Fertigprodukt
Fliessschema
Claims (2)
1. Verfahren zum Herstellen eines schnell löslichen Kaffeeproduktes aus Röstkaffee unter
Vermählen wenigstens eines Teiles des Röstkaffees zu kolloidfeinen Anteilen und Vermischen des
kolloidfein vermahlenen Kaffees mit üblichen Kaffee-Extrakten, wobei das Vermischen gewünschtenfalls
in wäßriger Phase mit gelösten Kaffee-Extraktstoffen erfolgen kann, dadurch gekennzeichnet,
daß der kolloidfeine Anteil aus einer wäßrigen Phase aufgetrocknet wird, deren pH-Wert
vor dem Trocknen auf den Bereich von 4,3 bis 5,0 eingestellt worden ist.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die pH-Wert-Einstellung mit sauren
Röstkaffee-Extraktstoffen erfolgt.
Applications Claiming Priority (4)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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AT220967A AT286760B (de) | 1967-03-08 | 1967-03-08 | Verfahren zur Herstellung eines aufgußfertigen, praktisch löslichen Kaffee-Konzentrats |
AT710467A AT277730B (de) | 1967-07-31 | 1967-07-31 | Verfahren zur Herstellung eines aufgußfertigen, praktisch löslichen Kaffeekonzentrats |
AT710567A AT277731B (de) | 1967-07-31 | 1967-07-31 | Verfahren zur Herstellung eines aufgußfertigen, praktisch löslichen Kaffeekonzentrats |
AT1033167A AT283882B (de) | 1967-11-16 | 1967-11-16 | Verfahren zur Herstellung eines aufgußfertigen praktisch löslichen Kaffeekonzentrates |
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ID=27421721
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