DE2357590A1

DE2357590A1 - Verfahren zur entcoffeinierung von rohkaffee

Info

Publication number: DE2357590A1
Application number: DE2357590A
Authority: DE
Inventors: Peter Hubert; Wolfgang Sirtl; Otto Dr Rer Nat Vitzhum
Original assignee: Hag AG
Current assignee: Hag AG
Priority date: 1973-11-19
Filing date: 1973-11-19
Publication date: 1975-05-28
Also published as: DE2357590C3; DE2357590B2

Description

Verfahren zur Entcoffeinierung von Rohkaffee

In den letzten Jahrzehnten ist eine grössere Anzahl von Verfahren zur Entcoffeinierung von Rohkaffee bekanntgeworden. Bei den meisten Verfahren wird der zuvor mit Wasser oder Wasserdampf aufgeschlossene Rohkaffee einer direkten Behandlung mit Lösungsmitteln unterworfen, die das Coffein mehr oder weniger selektiv aus den Bohnen herauslösen.. Bei diesen Lösungsmitteln handelt es sich vor allem um halogenierte Kohlenwasserstoffe, Ester und Ketone. Allen diesen Verfahren ist gemeinsam, dass die Lösungsmittel im Anschluss an die Entcoffeinierung durch Dämpfen aus dem Kaffee wieder entfernt werden müssen.

Um dieses Dämpfen der Bohnen zu umgehen, wurde z.B. der Vorschlag gemacht (GB-PS 625 365), den Rohkaffee mit Wasser zu extrahieren und der Extraktlösung das Coffein durch Flüssig/flüssig-Extraktion mit einem mit Wasser nicht mischbaren Lösungsmittel, wie Trichloräthylen, zu entziehen. Mit der so erhaltenen eoffeinfreien Rohextraktlösung, die bis auf Coffein noch alle sonst aus

ι - 1 -

503822/0424

dem Kaffee extrahierten Anteile enthält, wird dann . frischer Rohkaffee in einer Mehrstufen-Extraktion behandelt, wobei eine Enteoffeinierung stattfindet, bei -^ der bis zu 98 % des Coffeingehaltes der Rohbohnen ' entfernt werden sollen. - Dieses Verfahren hat den · Nachteil, dass Spuren des Lösungsmittels, wie Trichloräthylen, aus dem wässrigen Rqhextrakt durch Aufheizen desselben bzw. durch Abstrippen mittels Dampf entfernt werden müssen, bevor der eoffeinfreie Extrakt mit frir schem Rohkaffee kontaktiert werden kann.

Hier setzt die Erfindung ein. Sie beruht auf der Beobachtung, dass das Coffein einer wässrigen Rohkaffee-Extrakt-Lösung selektiv mittels flüssigem Kohlendioxid entzogen werden kann. Mischt man die coffeinhaltige Rohextraktlösung und flüssiges CO₂ in beliebigen Verhältnissen bei Temperaturen bis hinauf zu etwa 20 bis 25 C, so entstehen allerdings stabile Emulsionen, die sich nur sehr schwer trennen lassen und eine Flüssig/ flüssig-Extraktion unmöglich machen. Führt man die Extraktion dagegen knapp unterhalb der kritischen Temperatur von CO₂ (31,6 ⁰C), vorzugsweise bei etwa 28 bis 30 ⁰C, durch, so ergibt sich, und das ist ein weiterer Bestandteil der Erfindung, sehr schnell eine klare Phasentrennung. Im Prinzip ist jede apparative Ausführung der Flüssig/ flüssig-Extraktion (Gleich- oder Gegenstrom-Extraktion) für die Extraktion von Coffein aus wässrigen Rohkaffee-Extrakt-Lösungen mittels flüssigem CO₂ geeignet, wenn sie für den entsprechenden Systemdruck ausgelegt ist. Unter Systemdruck ist hier der Gieichgewichtsdruck des CO₂ bei den gegebenen Temperaturen zu verstehen. Die Entfernung des im CO₂ gelösten Coffeins kann entweder durch Verdampfung und Kondensation des CO₂ oder durch Sorption

509822/0424

an feuchter Aktivkohle, feuchtem Kieselgel oder ähnlichen Materialien erfolgen. In der Praxis wird die Sorption an feuchten Sorbentien bevorzugt, da hierbei das flüssige CO₂ isobar und isotherm im Kreislauf gepumpt werden kann. ' '

Eine Ausführungsform des Verfahrens wird nachfolgend anhand der Zeichnung erläutert: Mit 5 ist das an sich bekannte System zur Herstellung der eoffeinhaltigen, wässrigen Rohkaffee-Extrakt-Lösung und zur Extraktion von frischem Rohkaffee mit coffeinfreier Rohkaffee-Extrakt-Lösung bezeichnet. Die eoffeinhaltige Rohkaffee-Extrakt-Lösung verlässt das System,bei 5a und wird mittels Pumpe 7 in die Extraktionskolonne 1 zur Flüssig/flüssig-Gegen strom-Extraktion als schwerere Phase oben eingespeist. Hierbei muss Pumpe 7 den im CO₂-System herrschenden Druck aufbauen. Pumpe 8 speist das im Absorber 2 enthaltene flüssige CO2 als leichtere Phase unten in die Kolonne 1 ein. Das mit Coffein beladene flüssige CO₂ verlässt die mit geeigneten Einbauten zur Feinverteilung der beiden Phasen ausgerüstete Extraktionskolonne 1 überkopf, während am unteren Ende der nahezu eoffeinfreie, wässrige Rohextrakt abläuft. Da dieser unter dem herrschenden Systemdruck steht (Gleichgewichtsdruck von CO₂ bei 28 bis 30 °C etwa 68 bis 73,4 ata), ist ein Entspannungsventil 4 erforderlich, damit im Behälter 3 die Entgasung erfolgen kann. Das aus dem Behälter 3 entweichende CO₂ kann zurückgewonnen werden. Pumpe 6 fördert den entgasten eoffeinfreien Extrakt bei 5b in das System 5 zurück, wo er aufgrund seiner Lösungslücke für Coffein in an sich bekannter Weise das Coffein aus frischem Rohkaffee aufnimmt.

509822/0424

Beispiel :

100 1 eines in 5 gewonnenen coffeinhaltigen wässrigen Rohkaffee-Extraktes von einem Feststoffgehalt von 9,5 % einschliesslich 0,3 % Coffein (absolut) werden in der oben beschriebenen Weise durch eine 30 1 flüssiges CO₂ enthaltende Extraktionskolonne 1 gepumpt, während das CO? gleichzeitig im Kreislauf durch den Absorber 2 geführt wird. Der unten aus der Kolonne 1 ablaufende Extrakt hat einen Feststoffgehalt von 9,18 % einschliesslich eines Coffeingehaltes von 0,005 % (absolut).

.50-98 22/0424

Claims

HAG Aktiengesellschaft

Patentansprüche

(T) Verfahren zur Entcoffeinierung von Rohkaffee durch Extraktion mit Wasser, dadurch gekennzeichnet, dass man aus dem Rohkaffee in an sich bekannter Weise einen wässrigen Extrakt herstellt, diesem das Coffein durch Flüssig/flüssig-Extraktion mit flüssigem CO2 entzieht, aus dem man vor seiner Rückführung in die . Extraktionszone das Coffein abtrennt, während man den coffeinfreien wässrigen Rohextrakt in an sich bekannter Weise frischem Rohkaffee zuführt, um erneut eoffeinhaltigen Rohextrakt zu gewinnen.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass man die Flüssig/flüssig-Extraktion des Coffeins aus dem Rohextrakt mittels. CO^' Jbei Temperaturen zwischen 28 und 30 ⁰C durchführt.
3. Verfahren nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichr net,, dass man das in flüssigem C0~ gelöste Coffein an feuchten Sorbentien sorbiert.
4. Verfahren nach Anspruch 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass man das CO₂ während der Extraktion und Sorption isobar und isotherm im Kreislauf führt.

509822/0424

Leerseite