DE2604685C3 - Verfahren zur Herstellung von gefrorenen Kaffeearomastoffen und Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens - Google Patents

Description

b) ein isoliertes Auffanggefäß (22), das über eine

Dichtung (23) mit dem unteren Ende des Wärmeaustauschers (10) trennbar verbunden ist, und

c) ein Filter (21), das über eine Gasableitung (19) mit dem unteren Teil des Wärmeaustauschers (10) in Verbindung steht (erläutert in F i g. 1 und 2)·

7. Vorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß das Filter (21) außerhalb des Wärmeaustauschers (10) angeordnet ist (erläutert in Fig.1).

8. Vorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß über dem Ansatz der Gasableitung (19) ein Prallblech (20) angeordnet ist (erläutert in Fig.1).

9. Vorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß das Filter (21) im Inneren des Wärmeaustauschers (10) unterhalb des Zylinders (11) angeordnet ist (ei läutert in F i g. 2).

Mahlgase, die beim Mahlen gerösteter Kaffeebohnen und auch einige Zeit danach aus den zerkleinerten und gemahlenen Bohnen freigesetzt werden, sind seit langem als hervorragendes natürliches Kaffeearoma bekannt. Ferner ist die Verwendung von Kaffeeröstgasen und Abgasen aus Kaffeemaschinen als Aromaquellen bekannt; vergl. Sivetz et al., Coffee Processing Technology, The AVI Pub. Co. (1963), Bd. 1, S. 297. Das Auffangen und Stabilisieren dieser Aromen hat sich jedoch als schwierig erwiesen, insbesondere wenn sie in löslichen Kaffeesystemen verwendet werden sollen.

Die Verwendung aromahaltiger. Kohlendioxid enthaltender Gase als Mittel zur Verbesserung des Packungsaremas von löslichem Kaffeepulver ist in zahlreichen Patentschriften beschrieben. So werden gemäß der US-PS 23 06 061 Aromabestandteile von Mahlgas auf abgekühltem löslichem Kaffeepulver kondensiert, während gemäß den US-PS 37 69 032 und 37 83 163 ein aromahaltiger Kohlendioxidreif mit einem flüssigen Glycerid kombiniert wird, das dann als aromatisiertes Glycerid löslichem Kaffeepulver zugesetzt werden. In der US-PS 32 44 533 ist die Verwendung reifartiger Aromasubstanzen beschrieben, die einem anschließend getrockneten flüssigen Extrakt zugesetzt werden, um das Trockenaroma beim Auflösen des Pulvers in heißem Wasser zu verbessern. Hierzu homogenisiert man Kaffeeöl im Extrakt und setzt dann kondensierte Aromastoffe zu.

Die Gefrierkondensation aromahaltiger Kohlendioxidgase in Form einer reifartigen Substanz mit Hilfe eines Wärmeaustauschers, der mit flüssigem Stickstoff gekühlt wird und dessen Wandung eine Schabvorrichtung aufweist, ist in der US-PS 30 21 218 und der GB-PS 13 39 700 beschrieben. Bei der technischen Anwendung erlauben jedoch diese bekannten Systeme kein wirksames Auffangen von Aromastoffen, die in einem Gasstrom mit beträchtlichem Kohlendioxidgehalt enthalten sind.

Aufgabe der Erfindung ist daher ein Verfahren, bei dem möglichst das gesamte gefrorene Kaffeearomakondensat gewonnen wird und das auch im technischen Maßstab einwandfrei und störungsfrei arbeitet.

Gegenstand der Erfindung ist daher ein Verfahren zur Herstellung von gefrorenen Kaffeearomastoffen in Form eines schneeaitigen Kondensats durch Gefrier-

kondensation kaffeearomahaltiger. Kohlendioxid enthaltender Gase mit Hilfe eines Wärmeaustauschers, der mit einem inerten verflüssigten Gas gekühlt ist und dessen Wandung eine Schabvorrichtung aufweist, das dadurch gekennzeichnet ist, daß man

a) ein kaffeearomahaltiges, Kohlendioxid enthaltendes Gas (CO₂-Gehalt nicht über 20 Volumprozent) mit einem nicht kondensierbaren Gas vermischt,

b) den gemäß a) erhaltenen Gasstrom in einen Wärmeaustauscher einleitet und dort auf unterhalb etwa — 101⁰C abkühlt, wobei sich mindestens ein Teil de? im Gasstrom enthaltenen Kohlendioxids und der Aromastoffe in Form eines schneeartigen Kondensats an der gekühlten Wand des Wärmeaustauschers abscheidet, von dort abschabt und anschließend gesammelt wird (mindestens ein Schabblatt, Drehgeschwindigkeit oberhalb 200 Umdrehungen je Minute; Strömungsgeschwindigkeit des in den Wärmeaustauscher eingeleiteten Gasstromes so hoch, daß sich keine nennenswerten Sauerstoffmengen verflüssigen),

c) den nicht kondensierten Anteil des Gasstromes durch ein Filter leitet, das die mitgerissenen Teilchen des schneeartigtn Kondensats zurückhält (Verhinderung des Durchtritts von Teilchen mit einem Durchmesser oberhalb etwa 10 μ) und

d) das schneeartige Kondensat in Zeitabständen von der Filteroberfläche entfernt.

Gegenstand der Erfindung ist ferner die m den vorstehenden Patentansprüchen 6 bis 9 aufgezeigte Vorrichtung zur Durchführung dieses Verfahrens.

Das Kondensationsverfahren der Erfindung wird im folgenden anhand von Kaffeemühlengas beschrieben, jedoch können auch andere kaffeearomahaltige Gase mit nennenswertem Kohlendioxidgehalt verwendet werden, z. B. Röstgase, Trockendestillationsgase (US-PS 26 80 687) und Kaffeemaschinenabgase (Perkolatorabgase).

Ein aromahaltiges, Kohlendioxid enthaltendes Gas, z. B. das beim Aufbrechen der Zellstruktur von frisch gerösteten Kaffeebohnen entweichende Mühlengas, wird mit einem nicht kondensierbaren Gas vermischt und verdünnt, z. B. mit Luft, die aus der umgebenden Atmosphäre in das System (z. B. die Mühle) gesaugt wird, oder mit Stickstoff, der als Abstreifgas eingeblasen wird. Der gemischte Gasstrom wird dann mit Hilfe eines verflüssigten inerten Gases, vorzugsweise flüssigem Stickstoff (Kp. -196°C) auf unterhalb etwa -101⁰C, vorzugsweise unterhalb etwa -123° C abgekühlt. Beim Abkühlen kondensiert zumindest ein Teil des im Gasstrom enthaltenen Kohlendioxids und der Aromastoffe zu einem Schnee bzw. Reif. Die Kondensation erfolgt in einem Wärmeaustauscher, z. B. einem senkrecht angeordneten Mantelaustauscher mit geschabter Wandung. Der nicht kondensierte Anteil des Gasstroms wird durch ein Filter abgezogen, das die mitgerissenen Reifpartikeln auffängt.

Vor der Kondensation kann der Gasstrom durch einen vorgeschalteten Kondensator geführt werden, um etwas Wasserdampf zu kondensieren. Diese anfängliche bo Wasserabtrennung hat den Vorteil, daß die Kapazität des anschließenden Kondensationsverfahrens vergrößert und ein möglicher Abbau der Aromastoffe durch die Anwesenheit großer Wassermengen verhindert werden. ·>·'>

Die Strömungsgeschwindigkeit des gefrierkondensierten Gases wird so niedrig gehalten, daß ausreichende Mengen der Aromastoffe kondensieren, jedoch so hoch gehalten, daß keine nennenswerten Sauerstoffmengen (Kp. -183°C) verflüssigt werden. Die Kondensation von flüssigem Sauerstoff soll wegen der Explosionsgefahr und dem damit verbundenen Sicherheitsrisiko vermieden werden.

Bei der Kondensation in einem senkrecht angeordneten Wärmeaustauscher mit geschabter Wandung wird zumindest ein Teil des im Gasstrom enthaltenen Kohlendioxids als Reif oder Schnee auf der gekühlten Oberfläche kondensiert, vorzugsweise bei einer Temperatur unterhalb etwa 157° C. Der Reif wird dann von der gekühlten Oberfläche entfernt, nämlich durch Abschaben. Er fällt dann durch den Boden des Wärmeaustauschers und wird aufgefangen. An einem Punkt innerhalb oder in Verbindung mit dem Austragende des Wärmeaustauschers ist eine Abzug vorrichtung angeordnet, durch die die nicht kondensierten Gase entweichen bzw. abgeblasen werden. Erfindungsgemäß werden die nicht kondensierten Gase vor dem Entweichen aus dem System durch ein Filter geleitet, das die mitgerissenen Feinteilchen des aromahaltigen Reifs zurückhält. Während des Betriebs entstehi auf der Filteroberfläche sehr schnell eine poröse Reifschicht, die als Absorptionsmittel und/oder Adsorptionsbett zum Auffangen zumindest eines Teils des nichtkondensierten Aromas dient, das normalerweise verlogenginge. Auf diese Weise werden zusätzliche Aromastoffe innerhalb des Systems aufgefangen, indem der Verlust an kleinen keifteilchen, die kondensierte Aromastoffe enthalten, und das direkte Entweichen nicht kondensierter Aromastoffe in die Atmosphäre minimal gehalten werden.

Das Filter kann z. B. aus einem feinmaschigen Netz oder Gewebe oder einem feinen Faservlies bestehen. Es kann entweder innerhalb oder außerhalb des Wärmeaustauschers angeordnet sein und hat vorzugsweise Röhren- oder Beutelform. In Zeitabständen wird die auf dem Filter abgeschiedene Reifschicht entfernt, z. B. durch Schütteln oder Vibrieren.

Der von der Filteroberfläche entfernte Reif wird vorzugsweise mit dem an anderer Stelle des Systems, z. B. am Boden eines Auffanggefäßes, angesammelten Reif kombiniert. Man kann aber auch den gesamten Reif in der Filtervorrichtung sammeln, indem man z. B. einen Filterbeutel direkt unter dem Austragende eines vertikal angeordneten Wärmeaustauschers mit geschabter Wandung befestigt.

Der Reif kann aus dem System entweder kontinuierlich oder in Einzelchargen entfernt werden. Zur Aromatisierung löslicher Kaffeeprodukte kann man den Reif z. B. direkt dem Kaffee zusetzen oder aber man vermischt ihn mit Kaffeeöl oder anderen flüssigen Glyceriden, die dann zur Herstellung aromareicher Produkte, z. B. löslichem Kaffeepulver, verwendet werden.

In der Zeichnung ist schematisch ein Mantel-Wärmeaustauscher mit geschabter Wandung dargestellt, in dem ein Medium (z. B. flüssiger Stickstoff) zirkuliert, mit dem die Temperatur der innenwandung 14 des Mantelzylinders 11 geregelt wird. Der Mantel 12 ist mit einem Gasauslaß 15 versehen, um das Austreten des Wärmeübertragungsmediums zu ermöglichen. Außerdem ist der Mantelzylinder 11 mit einem Gaseinlaß 16 versehen, der den kontrollierten Eintritt eines Gasstroms ermöglicht, z. B. von ivlühlengas, wie es gewöhnlich beim Zerkleinern oder Mahlen von Kaffeebohnen entsteht. Der Mantelzylinder 11 ist mit einem drehbaren Schaft 17 mit daran befestigten

Schaberblättern 18 ausgerüstet. Die Schaberblätter sind ausreichend groß, um beim Drehen des Schafts 17 die Innenwandung 14 abzukratzen und den kondensierten Aromareif zu entfernen. Durch den Gasauslaß 19 werden die kondensierten Gase abgezogen. Dieser Auslaß ist in Fig. 1 mit einem Prallblech 20 dargestellt, das zumindest ein Teil der größeren Reifteilchen daran hindert, mit dem austretenden Gasstrom mitgerissen zu werden. In Fig. 1 ist der Auslaß 19 in direkter Verbindung mit einem externen Filter 21, der das Entweichen der nichtkondensierten Gase in die Atmosphäre ermöglicht oder mit einer geeigneten Abzugvorrichtung (nicht gezeigt) ausgerüstet ist, während praktisch alle mit dem Gasstrom mitgerissenen Teilchen zurückgehalten werden.

in F i g. 2 ist eine andere Ausführangsform dargestellt, bei der das Filter 21 intern außerhalb des Mantelzylinders 11 angeordnet ist.

Direkt unterhalb des Mantelzylinders U ist ein isoliertes Auffanggefäß 22 angeordnet, in dem der durch die Schaberblätter 18 von der Innenwandung 14 abgekratzte Reif gesammelt wird. Das Auffanggefäß 22 ist mit dem Mantelzylinder 11 über einen geeigneten Dichtungsanschluß 23 dicht verbunden.

Die bevorzugte Quelle für kaffeearomahaltiges Kohlendioxidgas ist Mühlengas, das gewöhnlich in Kaffeemahlvorrichtungen entwickelt wird. Die aus dem gemahlenen Kaffee freigesetzten Gase können z. B. mit Hilfe einer Pumpe oder eines Ventilators abgezogen werden. Zusätzlich kann gegebenenfalls ein inertes und vorzugsweise feuchtigkeitsfreies Gas (z.B. Stickstoff) dazu verwendet werden, das Mühlengas aus dem Kaffee auszutreiben. Beim Pumpen wird vorzugsweise das Gas vor der Pumpe abgekühlt, um einen Abbau der im Gas enthaltenen Aromastoffe durch die beim Pumpen entwickelte Hitze zu verhindern.

Das entwickelte Mühlengas besteht hauptsächlich (über 80%) aus Kohlendioxid sowie Wasserdampf und den charakteristischen Aromastoffen des gerösteten Kaffees. Da übliche Mahlvorrichtungen leichten Luftzutritt ermöglichen, beträgt der Kohlendioxidgehalt des aus den Mühien austretenden Gasstroms normalerweise etwa 3 bis 15 Volumprozent. Dieser niedrige Kohlendioxidgehah ist ausreichend und in den meisten Fällen zur technischen Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens bevorzugt, da es bei Kohlendioxidgehalten des zu kondensierenden Gasstroms oberhalb etwa 20 Volumprozent zu einer unerwünschten Nebelbildung kommt. Bei Kohlendioxidgehalten oberhalb etwa 60% kondensiert der Reif an der Wandung des Wärmeaustauschers zu dicht, so daß er sich nur schwer entfernen läßt.

Der Feuchtigkeitsgehalt des entwickelten Mühlengases kann dadurch verringert werden, daß man Trockenröstbedingungen und feuchtigkeitsarme oder nichtwäßrige Abschreckmedien verwendet z.B. feste oder flüssige Gase.

Der aus der Mühle austretende Gasstrom wird vorzugsweise durch einen ersten Kondensator geleitet, wo er auf 1,67 bis 10⁰C abgekühlt wird, so daß das meiste Wasser abgetrennt wird. Das erhaltene relativ feuchtigkeitsarme Gas wird vorzugsweise in einen senkrecht angeordneten Mantelwärmeaustauscher mit geschabter Wandung eingeleitet, der mit einem Flüssiggas gekühlt wird Vorrichtungen dieser Art sind bekannt und z. B. in der Zeichnung dargestellt

Im Mantel 12 des Wärmeaustauschers wird ein Wärmeübertragungsmedium verwendet das eine ausreichend niedrige Temperatur der Innenwandung 14 des Mantelzylinders 11 ermöglicht, um eine nennenswerte Kondensation von Kohlendioxid und Mühlengas-Aromastoffen zu bewirken. Um eine technisch befriedigende Ausbeute zu erzielen, beträgt diese Temperatur vorzugsweise etwa -157 bis -184⁰C. Geeignete Kühlmedien zur Erzielung derartiger Temperaturen sind z. B. flüssiger Stickstoff (Kp. - 196°C), flüssige Luft (Kp. - 194°C) und flüssiges Helium (- 269°C).

Vorzugsweise kühlt man den Wärmeaustauscher mit flüssigem Stickstoff und wendet eine Gasströmungsgeschwindigkeit im Austauscher im Bereich von etwa 0,0283 bis 0,142 m³ pro Minute und pro 0,0929 m² Wärmeaustauschoberfläche an. Das aus dem Kühlsy-

t5 stern am Auslaß 15 austretende Stickstoffgas ist als Inertgas verfügbar und kann für andere Zwecke bei der Herstellung von löslichem Kaffee verwendet werden, z. B. zum Ausspülen des Mühlengases aus der Mühle oder als Inertgasfüllung für das lösliche Kaffeeprodukt.

Der flüssige Stickstoff kann im Mantel auch unter einem Überdruck von etwa 0,70 kg/cm² gehalten werden, um den Siedepunkt des Stickstoffs etwas zu erhöhen und die Kondensation von flüssigem Sauerstoff (Kp. -183°C) zu vermeiden.

Der Mantelzylinder 11 ist mit mindestens einem und vorzugsweise mehreren (gewöhnlich 2) Schaberblättern versehen. Die Drehgeschwindigkeit der Schaberflätter liegt oberhalb 200 U/min, um eine wirksame Verfahrensführung zu gewährleisten; üblicherweise wird eine Geschwindigkeit von etwa 250 bis 750 U/min angewandt.

Im Inneren des Reifauffanggefäßes 22 herrscht vorzugsweise eine ähnliche Temperatur wie innerhalb des Mantelzylinders 11. Das Gefäß kann mit einem Mantel und einem Auslaß zum kontinuierlichen oder periodischen Austragen des Reifs versehen sein. Es kann aber auch als Isoliergefäß ausgestaltet sein, z. B. als Dewar-Gefäß, das in Zeitabständen vom Mantelzylinder abgenommen und ausgeleert wird.

Zum Entweichen bzw. Durchleiten der nicht kondensierten Gase aus dem Kondensationssystem ist ein Auslaß erforderlich. Da normalerweise etwa 85 bis 97 Volumprozent der eintretenden Gase aus Luft bestehen (einschließlich Wasserdampf), wird ein großer Teil des Gases nicht im Wärmeaustauscher kondensiert. Der aus dem System austretende nichtkondensierte Gasstrom (hauptsächlich Luft) kann Feinteilchen des kondensierten Gases mitreißen, die sich z. B. innerhalb des Mantelzylinders 11 entfernt von der Innenwandung 14

so gebildet haben. Vermutlich entstehen diese Teilchen durch spontane Keimbildung.

Die kondensierten Keime, die hauptsächlich aus Kohlendioxidreif und adsorbierten Kaffeearomastoffen bestehen, entwickeln eine Art Rauch oder Nebel innerhalb des Mantelzylinders 11. Die diesen Nebel bildenden Kohlendioxidteilchen werden leicht mit dem nichtkondensierten Gasstrom mitgerissen, der aus denn System entweicht Der Verlust dieser Teilchen bedeute! einen beträchtlichen Verlust an Aromastoffen, insbeson-

«i dere, da aufgrund der großen Unterschiede det Aroma-Taupunkte diese Teilchen reicher an Aromastoffen sind, insbesondere an höhersiedenden stabilerer Verbindungen, als die an der Innenwandung XA abgeschiedenen Reifteilchen.

<,5 Der Auslaß zum Entweichen der nichtkondensierter Gase kann eine öffnung innerhalb des Wärmeaustauschers an einem Punkt unterhalb der Schaberblättei oder im oberen Bereich der Reifauffangvorrichtung

sein. Der Auslaß kann (wie in Fig. 1 gezeigt) den Gasstrom zu einem extern angeordneten feinmaschigen Filter führen, das den Durchtritt der Gase ermöglicht, jedoch praktisch alle mitgerissenen Teilchen aus kondensiertem Kohlendioxid zurückhält. Der Auslaß kann aber auch in einem Filterelement angeordnet sein, das sich im Inneren des Wärmeaustauschers oder des Auffanggefäßes befindet (vergl. F i g. 2).

Das in der Zeichnung dargestellte Auffanggefäß kann auch weggelassen werden, wenn man das Filter zum Auffangen des Reifs verwendet. Dies kann durch Befestigen eines Filterbcutels an der Austragöffnung des Kondensators geschehen, so daß sich der aus dem Kondensator fallende Reif am Boden des Filterbeutels sammelt. Der obere Teil des Filterbeutels dient dann zum Entweichen und Filtern der nicht kondensierten Gase.

Die mitgerissenen Kohlendioxidteilchen bilden auf dem Filtermaterial vermutlich einen porösen Überzug, der die Wirksamkeit der Filtration erhöht, da die anfangs durch das Filter tretenden kleineren mitgerissenen Teilchen an auf oder innerhalb des porösen Überzugs aufgefangen werden. Die poröse Schicht aus Kohlendioxidreif ermöglicht auch eine Absorption und/oder Adsorption zusätzlicher Aromastoffe, die normalerweise unkondensiert aus dem System entweichen.

Mit zunehmender Dicke der Reifschicht nimmt die Porosität ab. Die Schicht muß daher in Zeitabständen vom Filter entfernt werden, z. B. durch Schütteln oder Vibrieren des Filters. Vorzugsweise ist das Filter so angeordnet, daß der vom Filter entfernte Reif durch die Schwerkraft auf den Boden des Auffanggefäßes fällt.

Es hat sich gezeigt, daß ein bloßes Abkratzen der Filteroberfläche zum Entfernen des Reifs ungeeignet ist, da ein Teil des Reifs zu einer dichten Schicht auf der Filteroberfläche zusammengepreßt wird. Diese Schicht kann dann den Gasdurchtritt vollständig verhindern. Es wurde festgestellt, daß bis zum Aufbau einer Reifschicht auf dem Filter mit einer Dicke von etwa 0,254 cm Aromastofie an ihrem Geruch in dem aus dem Filter austretenden Gasstrom nachgewiesen werden können. Danach sind nur wenig oder keine Aromastoffe nachweisbar. Bei einer Dicke der Reifschicht oberhalb etwa 0,635 cm nimmt der Gasstrom durch das Filter derart ab, daß die Schicht entfernt werden sollte, um einen Druckanstieg im System zu vermeiden.

Das Filter muß den Durchtritt von Reifteilchen mit einem Durchmesser oberhalb etwa 10 μ und vorzugsweise oberhalb etwa 1 μ verhindern. Als Filtermaterialien eignen sich z. B. Metallnetze, Gewebe oder Faservliese, vorzugsweise aus synthetischen Stoffen. Das Filtermaterial kann auf einen Träger aufgebracht oder um einen Rahmen gewickelt sein, z. B. ein röhrenförmiges Metallnetz. Das Filter sollte im Hinblick auf die Oberfläche und die Porosität so ausgelegt sein, daß ein Druckanstieg im System vermieden wird. Während des Betriebs sollte ein Druckabfall durch das Filter von mehr als etwa 25,4 cm Wassersäule vermieden werden. Als ausreichend hat sich eine Filterfläche von 0,0929 m² pro 0,0566 bis 0,227 m³, vorzugsweise 0,0850 bis 0,170 m³ pro Minute ausströmendes Gas erwiesen.

Die Beispiele erläutern die Erfindung.

Beispiel 1

Es wird die in Fig. 1 dargestellte Vorrichtung verwendet. Der Wärmeaustauscher weist eine innere geschabte Oberfläche von 0,8361 m³ und einen zweiblätlrigen Schaber auf, der mit 400 U/min rotiert. Zum Kühlen wird flüssiger Stickstoff von — 184°C verwendet, der unter einem Überdruck von etwa 0,49 kg/cm² steht. Ein aus einer Mühle abgezogener Gasstrom, der etwa 6 Volumprozent CO2 und 8 Gewichtsprozent Wasser enthält, wird bei einer Temperatur von 15,6 bis 21,1^CC mit einer Geschwindigkeit von 0,708 m³ pro Minute in den Wärmeaustauscher eingeleitet.

Als Ableitung weist der Wärmeaustauscher einen Abzug mit Prallblech und ein Filter auf, das aus einem Filterbeutel von 60,96 cm Länge und 10,16 cm Durchmesser aus verfilztem Polyester mit einer Dicke von 1,5875 mm und einer Porosität, die zum Auffangen von Teilchen von etwa 1 μ ausreicht, besteht. Die Temperatur des aus dem Beutel tretenden Gases beträgt etwa — 118° C und die Ausströmgeschwindigkeit aus dem Beutel etwa 0,340 mVmin. Alle 30 Minuten wird der Beutel mit der Hand geschüttelt, um die angesammelte Reifschicht zu entfernen.

Pro Betriebsstunde werden 3,4 kg Reif in dem als Auffanggefäß verwendeten Dewar-Kolben aufgefangen. Schätzungsweise 90% oder mehr der in den Wärmeaustauscher eingeleiteten Mühlengas-Aromastoffe werden als Reifmaterial gewonnen. Der Reif wird unter Druck mit Kaffeeöl in einem Gewichtsverhältnis von 2 :1 in Berührung gebracht und dann bis zu einer Konzentration von 0,4% zu löslichem Kaffee getropft. Der erhaltene aromatisierte Kaffee wird schließlich in einer Inertatmosphäre in Gläser abgefüllt.

Beispiel 2

Das Verfahren von Beispiel 1 wird wiederholt, jedoch wird der Filterbeutel von dem System entfernt. Hierbei nimmt die Reifausbeute auf 2,72 kg pro Stunde ab und schätzungsweise mehr als 40% der in den Wärmeaustauscher eingeleiteten Mühlengas-Aromastoffe gehen verloren. Bei einem Vergleich der Glasaromen in den beiden Beispielen zeigt sich, daß bei vergleichbarer Aromaqualität das Glasaroma in Beispiel 1 beträchtlich stärker ist als in Beispiel 2.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims (6)

Patentansprüche:

1. Verfahren zur Herstellung von gefrorenen Kaffeearomastoffen in Form eines schneeartigen Kondensates durch Gefrierkondensation kaffeearomahaltiger, Kohlendioxid enthaltender Gase, mit Hilfe eines Wärmeaustauschers, der mit einem inerten verflüssigten Gas gekühlt ist und dessen Wandung eine Schabevorrichtung aufweist, da- ι ο durch gekennzeichnet, daß man

a) ein kaffeearomahaltiges. Kohlendioxid enthaltendes Gas (CO₂-Gehalt nicht über etwa 20 Volumprozent) mit einem nichtkondensierbaren Gas vermischt, '

b) den gemäß a) erhaltenen Gasstrom in einen Wärmeaustauscher einleitet und dort auf unterhalb etwa -101^cC abkühlt, wobei sich mindestens ein Teil des im Gasstrom enthaltenen Kohlendioxids und der Aromastoffe in Form eines schneeartigen Kondensats an der gekühlten Wand des Wärmeaustauschers abscheidet, von dort abgeschabt und anschließend gesammelt wird (mindestens ein Schabblatt, Drehgeschwindigkeit oberhalb 200 Umdrehungen je Minute; Strömungsgeschwindigkeit des in den Wärmeaustauscher eingeleiteten Gasstromes so hoch, daß sich keine nennenswerten Sauerstoffmenger. verflüssigen),

c) den nichtkondensierten Anteil des Gasstromes durch ein Filter leitet, das die mitgerissenen Teilchen des schneeartigen Kondensats zurückhält (Verhinderung des Durchtritts von Teilchen mit einem Durchmesser oberhalb etwa 10 μ) und J5

d) das schneeartige Kondensat in Zeitabständen von der Filteroberfläche entfernt.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß man den aromahaltigen Kohlendioxid enthaltenden Gasstrom vor dem Einleiten in den Wärmeaustauscher durch einen Kondensator leitet, um das enthaltene Wasser abzutrennen.

3. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 und/oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß man die Temperatur des aus dem Wärmeaustauscher austretenden nichtkondensierten Gasstroms unterhalb etwa-101⁰C hält.

4. Verfahren nach mindestens einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß das in den Wärmeaustauscher eingeleitete Gasgemisch etwa 3 bis 15 Volumprozent Kohlendioxid enthält.

5. Verfahren nach mindestens einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Filteroberfläche etwa 0,0929 m² pro 0,0566 bis 0,198 m³ pro Minute Abgas beträgt.

6. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach mindestens einem der Ansprüche 1 bis 5, gekennzeichnet durch

a) einen Wärmeaustauscher (10), bestehend aus einem Zylinder (11), der ein Mantel (12) mit bo einem Einlaß (13) und einem Auslaß (15) für das Kühlmedium aufweist, einer drehbaren Schabvorrichtung aus einem Drehschaft (17) und Schaberblättern (18), die die Innenwandung (14) des Zylinders (11) abstreifen, und einem h^r> Gaseinlaß (16) am oberen Ende des Zylinders