DE2653436C2 - - Google Patents

Description

Während der Herstellung von Schnellkaffeeproduk­ ten aus grünen Bohnen werden viele Aromastoff- und Geschmacksstoffdämpfe gebildet. Einige dieser Dämpfe entstehen beim Rösten und/oder Mahlen von Kaffee­ bohnen. Andere werden gebildet, wenn der geröstete, gemahlene Kaffee mit Wasser in Berührung kommt, wie z. B. bei der Herstellung eines wäßrigen Extraktes. Wei­ tere Dämpfe werden abgegeben, wenn der wäßrige Ex­ trakt, beispielsweise durch Eindampfen im Vakuum, konzentriert oder unter gewissen Bedingungen, wie z. B. durch Sprühtrocknen, getrocknet wird.

Da diese Dämpfe für das Aroma und den Geschmack eines zubereiteten Kaffeegetränks wesentlich sind, wird üblicherweise versucht, zumindest einen Teil derselben aufzufangen und in die trockenen Schnellkaffeeproduk­ te einzuverleiben. Diese Dämpfe und viele Maßnahmen zu ihrer Rückgewinnung sind in den beiden Bänden des Werks "Coffee Processing Technology" von Sivetz et al, AVI Publishing Company, Inc. (1963), insbesondere Ka­ pitel 14, beschrieben.

Die für das Kaffeearoma und den Kaffeegeschmack verantwortlichen Dämpfe können grob in zwei Klassen unterteilt werden, und zwar anhand ihrer Flüchtigkeit. Eine Klasse wird gegenwärtig bereits zurückgewonnen und wieder in Kaffeegetränke einverleibt. Diese Klasse umfaßt flüchtige Stoffe, die durch Einstellung der Tem­ peratur leicht aus der Gasform kondensiert werden können, um verhältnismäßig stabile Flüssigkeiten zu bil­ den. Ein derartiges Verfahren ist in der DE-OS 14 92 731 beschrieben.

Der Ausdruck "kondensierbare flüchtige Stoffe", wie er im Rahmen der vorliegenden Anmeldung verwendet wird, bezieht sich auf diese Klasse von organischen Kaf­ feegeschmacksstoffdämpfen. Er umfaßt diejenigen Dampfbestandteile, die bei einem Druck von 0,98 bar und einer Temperatur von 0°C verflüssigt werden kön­ nen. Insbesondere umfaßt dieser Ausdruck diejenigen flüchtigen Stoffe, die bei 0,98 bar und 15°C verflüssigt werden können. Diese flüchtigen Aroma- und Ge­ schmacksstoffe können leicht bei der üblichen Verarbei­ tung von Kaffee abgetrennt und zurückgewonnen wer­ den. Sie besitzen einen ausreichend niedrigen Dampf­ druck, so daß sie in ein trockenes Kaffeegetränkprodukt einverleibt werden können, ohne daß für ihre Stabilität besonders gesorgt werden muß.

Die andere Klasse der Kaffeedämpfe umfaßt die "nicht kondensierbaren flüchtigen Stoffe" des Kaffees. Diese flüchtigeren Bestandteile der Dämpfe des Kaffees sind diejenigen, die unter den obigen Temperatur- und Druckbedingungen sich nicht verflüchtigen lassen. In der Tat kann ein beträchtlicher Anteil dieser flüchtigen Stoffe nicht einmal bei wesentlich intensiveren Bedin­ gungen, wie z. B. 0,98 bar und - 100°C, verflüssigt werden.

Diese "nicht kondensierbaren flüchtigen Stoffe" stel­ len nur einen sehr kleinen Bruchteil der wertvollen Kaf­ feekomponenten dar. Zwar können die meisten dersel­ ben durch Abstreifen des gerösteten Kaffees mit Dampf erhalten werden, aber diese Technik ergibt nur ungefähr 0,1 bis 0,4 Gew.-% Gas, bezogen auf den Kaffee (wovon üblicherweise mehr als 90% aus Kohlendioxyd beste­ hen). Ihre niedrige Konzentration wird jedoch durch ihr sehr intensives Kaffeearoma aufgewogen.

Bei dem Verfahren gemäß DE-OS 14 92 731 werden diese nicht kondensierbaren Kaffeearomastoffe abge­ blasen und gehen somit verloren.

Bei dem Verfahren gemäß BE-PS 8 29 038 wird ver­ sucht, die oberhalb von 0°C nicht kondensierbaren Aromastoffe dadurch wiederzugewinnen, daß man sie an einem mit flüssigem Stickstoff gespeisten Abstreif­ kühler als Reif gewinnt, wobei zwangsläufig auch festes Kohlendioxyd kondensiert wird. Die in dem Reif enthal­ tenen flüchtigen Aromastoffe werden so in ein Öl über­ führt, daß beim Abblasen des CO₂ möglichst geringe Verluste an diesen Aromastoffen beobachtet werden.

Da die bekannten Techniken entweder Vorrichtun­ gen oder Bedingungen erfordern, die für großtechnische Verfahren nicht in Frage kommen, oder nur einen Teil der für das Aroma und den Geschmack wichtigen Dämpfe zurückgewinnen, waren sie nicht besonders er­ folgreich. Dies ist zum Teil der Grund für das minder­ wertigere und weniger vollständige Aroma, unter wel­ chem Schnellkaffee im Gegensatz zu frisch zubereite­ tem Kaffee leidet.

Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zu­ grunde, ein einfaches Verfahren zur Rückgewinnung ei­ nes möglichst vollständigen Spektrums der Aroma- und Geschmacksstoffe von Kaffee, die üblicherweise wäh­ rend der Herstellung von pulverisierten löslichen Kaffeeprodukten gebildet werden, zu schaffen, das de­ ren Einverleibung in stabilisierter Form in lösliche Kaf­ feefeststoffe ermöglicht.

Diese Aufgabe wird bei einem Verfahren zur Aroma­ tisierung eines Kaffeeprodukts gemäß Oberbegriff von Patentanspruch 1 durch die im kennzeichnenden Teil dieses Anspruchs wiedergegebenen Merkmale gelöst.

Vorteilhafte Ausgestaltungen sind den Unteransprü­ chen zu entnehmen.

Gemäß der vorliegenden Erfindung werden die nicht kondensierbaren flüchtigen Kaffeeinhaltsstoffe gesam­ melt und dann zu löslichen Kaffeebestandteilen durch eine Technik zugegeben, die es erlaubt, das vollständige Spektrum ihrer Bestandteile weitgehend zu bewahren, wobei sie vor der Zugabe zu den löslichen Kaffeefest­ stoffen behandelt werden, um ihre Stabilität wesentlich zu erhöhen.

Die Konservierung dieser nicht kondensierbaren flüchtigen Stoffe erfolgt dadurch, daß man ein Aroma­ gas unter den im Patentanspruch angegebenen Bedin­ gungen mit dem genannten flüssigen Absorptionsmittel so mischt, daß ein Schaum gebildet wird. Der Schaum führt zu einem Zustand, welcher eine rasche Überfüh­ rung der nicht kondensierbaren flüchtigen Stoffe aus dem Aromagas in das stabilisierende Absorptionsmittel gestattet.

Wegen ihrer hohen Flüchtigkeit bei sehr niedrigen Temperaturen sind diese nicht kondensierbaren Be­ standteile in den meisten Dämpfen vorhanden, die wäh­ rend der Verarbeitung des Kaffees abgegeben werden. Ihre Konzentration ist jedoch im allgemeinen in den Dämpfen höher, die bei den anfänglichen Verarbei­ tungsstufen des Röstens, Mahlens und Abstreifens des Kaffees gebildet werden. Die nicht kondensierbaren flüchtigen Stoffe können deshalb leicht einfach dadurch gesammelt werden, daß man die Dämpfe von ein oder mehreren diesen Quellen abführt.

Diese abgeführten Dämpfe können auch die vorher beschriebenen kondensierbaren flüchtigen Stoffe um­ fassen. Deren Rückführung für die Aromatisierung kann leicht durch in der Technik an sich bekannte Mittel er­ folgen. Es wird deshalb bevorzugt, diese kondensierba­ ren flüchtigen Stoffe (wie auch andere Bestandteile, z. B. Dampf, die sich leicht verflüssigen) abzutrennen, um die Menge des gasförmigen Materials zu verringern, die gemäß der Erfindung behandelt werden muß. Dies kann dadurch erfolgen, daß man die Dämpfe auf ungefähr 0 bis 15°C abkühlt. Die verbleibenden Dämpfe stellen ein Aromagas dar, das im wesentlichen aus Kohlendioxyd und nicht kondensierbaren flüchtigen Stoffen besteht.

Aromastoff- und Geschmacksstoffdämpfe, die vom gerösteten gemahlenen Kaffee mit einem Gas, vorzugs­ weise Dampf, abgestreift worden sind, stellen eine Quel­ le für Aromagas dar, das einen besonders hohen Gehalt an nicht kondensierbaren flüchtigen Stoffen aufweist. Dieses Aromagas kann beispielsweise so gesammelt werden, wie es in der US-PS 31 48 070 beschrieben ist. Gemäß dieser PS, deren Angaben als in die vorliegende Anmeldung eingeschlossen gelten sollen, erfolgt die Kondensation des mit Dämpfen beladenen Abstreifga­ ses in mindestens zwei Stufen. In der ersten wird das Gas nur teilweise abgekühlt. Dies gestattet eine im we­ sentlichen selektive Kondensation des größten Teils des Dampfs. Das mit Dämpfen beladene Gas wird dann in einem anderen Kühler abgekühlt, um den größten Teil der verbliebenen Dämpfe in ein konzentriertes wäßri­ ges Destillat zu verflüssigen, welches in lösliche Kaffee­ bestandteile zum Zwecke der Verstärkung des Ge­ schmacks und des Aromas einverleibt werden kann. Die nach der Abtrennung des Destillats verbleibenden gas­ förmigen Dämpfe stellen ein bevorzugtes Aromagas dar.

Das Aromagas und das flüssige Absorptionsmittel können in praktisch jedem Verhältnis gemischt und dann geschäumt werden. Da das Aromagas üblicherwei­ se nur eine kleine Menge an nicht kondensierbaren flüchtigen Stoffen enthält, ergeben niedrige Verhältnis­ se von Gas zu Flüssigkeit üblicherweise eine geringe Aromatisierung. Ein ähnliches Resultat wird bei hohen Verhältnissen von Gas zu Flüssigkeit erhalten, und zwar wegen des verringerten Übergangs der nicht konden­ sierbaren flüchtigen Stoffe in das Absorptionsmittel. Ein Gewichtsverhältnis von Aromagas zu flüssigem Ab­ sorptionsmittel von ungefähr 1 : 2 bis 1 : 50 und vorzugs­ weise 1 : 4 bis 1 : 25 wird deshalb bevorzugt.

Die Temperatur des Aromagases und des flüssigen Absorptionsmittels während des Mischens beeinflußt die Wirksamkeit des Übergangs von nicht kondensier­ baren flüchtigen Stoffen in das Absorptionsmittel. Im allgemeinen fördern niedrigere Temperaturen diesen Übergang. jedoch kann unglücklicherweise eine gute Schaumbildung bei sehr niedrigen Temperaturen nicht erreicht werden. Das Mischen erfolgt deshalb bei einer Temperatur zwischen 5 und 40°C, insbesondere zwi­ schen 8 und 16°C. Zur Erzielung dieser Bedingungen wird es bevorzugt, daß das Aromagas und/oder das flüs­ sige Absorptionsmittel vor dem Mischen auf Tempera­ turen innerhalb dieses Bereichs gebracht werden.

Das Aromagas weist einen Druck von mindestens 4,9 bar auf. Das Aromagas kann während des Mischvor­ gangs selbst auf diesen Druck gebracht werden. Übli­ cherweise wird jedoch die Komprimierung vor dem Mi­ schen durchgeführt. So kann beispielsweise das Aroma­ gas in einem üblichen Kompressor oder in einer übli­ chen Kompressorreihe unter Druck gebracht werden, bevor es in eine entsprechende Mischzone eingeführt wird.

Dieser Mindestdruck von 4,9 bar ist erforderlich, um einen ausreichenden Übergang der verdünnten nicht kondensierbaren flüchtigen Stoffe aus dem Aromagas in das flüssige Absorptionsmittel sicherzustellen. Vorzugs­ weise wird ein Druck von ungefähr 6,87 bis 14,7 bar verwendet, da dieser Bereich einen extrem wirksamen Übergang von nicht kondensierbaren flüchtigen Stoffen in das Absorptionsmittel ermöglicht.

Das bloße Einspritzen des Aromagases in das flüssige Absorptionsmittel gibt keine wesentliche Absorption von nicht kondensierbaren flüchtigen Stoffen, da das Gas einfach hindurchblubbert und sich von der Flüssig­ keit abtrennt, bevor ein Übergang eintreten kann. Die­ ses Mischen wird daher unter Bedingungen einer hohen Turbulenz ausgeführt, die ausreicht, einen Schaum zu bilden. Geeignete Vorrichtungen für diesen Mischvor­ gang sind in der Technik bekannt. Bevorzugt wird je­ doch ein statischer Mischer. Eine solche Vorrichtung bringt das flüssige Absorptionsmittel leicht in Sekunden zum Schäumen.

Das für die Stabilisierung der nicht kondensierbaren flüchtigen Stoffe des Aromagases verwendete flüssige Absorptionsmittel enthält sowohl eine wäßrige Flüssig­ keit als auch ein flüssiges eßbares Öl. Es hat sich heraus­ gestellt, daß bei Verwendung nur einer dieser beiden Flüssigkeiten, eine selektive Absorption der nicht kon­ densierbaren flüchtigen Stoffe stattfindet, die in der be­ treffenden Flüssigkeit leichter löslich sind. Eine solche Selektivität kann in der Tat zu einem unangenehmen Geruch führen. Wenn beispielsweise nur ein Öl als flüs­ siges Absorptionsmittel verwendet wird, dann wird oft­ mals ein stark schwefeliges Aroma erhalten. Da Öl und Wasser genau entgegengesetzte Absorptions- und Lö­ sungseigenschaften aufweisen, kann ein volles Spek­ trum der nicht kondensierbaren flüchtigen Stoffe durch deren gemeinsame Verwendung erreicht werden.

Bei einer bevorzugten Ausführungsform werden die wäßrige Flüssigkeit und das flüssige eßbare Öl vor dem Mischen mit dem Aromagas emulgiert. Die Emulgie­ rung wird vorzugsweise unmittelbar vor der Einführung des flüssigen Absorptionsmittels in die Mischzone durchgeführt. Eine Voremulgierung ist jedoch nicht er­ forderlich, da die heftige Turbulenz, die für die Bildung des Schaums benötigt wird, zur Bildung der Wasser/Öl-Emulsion verwendet werden kann.

Das flüssige eßbare Öl und die wäßrige Flüssigkeit, welche das Absorptionsmittel bilden, können in stark variierenden Verhältnissen anwesend sein, ohne daß ih­ re kompensierenden und additiven Eigenschaften verlo­ rengehen. Es werden jedoch im allgemeinen die wäßrige Flüssigkeit und das Öl in einem Gewichtsverhältnis von ungefähr 3 : 1 bis 1 : 5, vorzugsweise von ungefähr 1 : 1 bis 1 : 2, verwendet.

Eßbare flüssige Öle, die als Teil des stabilisierenden Absorptionsmittels verwendet werden können, sind die tierischen und pflanzlichen Öle und Fette, die unter den Bedingungen des Mischens und Schäumens flüssig sind. Vorzugsweise besitzen diese Öle ein neutrales Aroma und einen neutralen Geschmack. Sie sollten eine Lager­ stabilität haben, die zumindest gleich derjenigen der trockenen löslichen Kaffeebestandteile ist, mit denen sie später vereinigt werden.

Beispiele für solche Öle sind diejenigen, die üblicher­ weise für die Einverleibung von kondensierbaren flüch­ tigen Stoffen in Kaffeeprodukte verwendet werden. Je­ doch ist das tatsächlich verwendete Öl vorzugsweise Kaffeeöl, da dieses ein natürlich vorkommender Be­ standteil des Kaffees ist.

Der wesentliche Bestandteil der anderen Komponen­ te des flüsigen Absorptionsmittels ist Wasser. Wasser sorgt für die gewünschten Auflösungs- und/oder Ab­ sorptionscharakteristiken, die in Kombination mit dem flüssigen eßbaren Öl nötig sind, um das volle Spektrum der nicht kondensierbaren flüchtigen Bestandteile zu­ rückzugewinnen.

Üblicherweise ist jedoch die wäßrige Flüssigkeit eine Lösung oder Aufschlämmung, die zusätzliche Bestand­ teile enthält. Bei einer bevorzugten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens ist beispielsweise die wäßrige Flüssigkeit dasjenige Destillat, welches durch Kondensation des Dampfs erhalten wird, der zum Abstreifen der flüchtigen Bestandteile von geröstetem Kaffee verwendet worden ist. Ein solches Destillat ist eine wäßrige Lösung der kondensierbaren flüchtigen Bestandteile des Kaffees. Bei dieser Ausführungsform stellt also der Aromaemulsionsschaum ein Mittel für den gleichzeitigen Zusatz sowohl der kondensierbaren als auch der nicht kondensierbaren flüchtigen Bestand­ teile zu löslichen Kaffeefeststoffen dar.

Bei einer anderen bevorzugten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens enthält die wäßrige Flüssigkeit ein Einkapselungsmittel, durch das die flüch­ tigen Bestandteile des Kaffees weiter stabilisiert wer­ den. In der Technik sind viele Einkapselungsmittel be­ kannt, die zusammen mit kondensierbaren flüchtigen Stoffen verwendet werden können. Beispiele hierfür sind eßbare Materialien, wie z. B. Akaziengummi, Natri­ umalginat, Gelatine, lösliche Stärke und Gemische dar­ aus. Ein bevorzugtes Einkapselungsmittel stellen jedoch die löslichen Kaffeebestandteile selbst dar. So kann also eine wäßrige Flüssigkeit, welche aufgelöste, nicht flüch­ tige lösliche Kaffeefeststoffe enthält, als Einkapselungs­ mittel für die flüchtigen Aromastoffe verwendet wer­ den, um zu vermeiden, daß irgendwelche Fremdbe­ standteile in das spätere Kaffeeprodukt einverleibt wer­ den.

Bei dem oben beschriebenen Mischen werden das Aromagas, die wäßrige Flüssigkeit und das flüssige eß­ bare Öl in einen Aromaemulsionsschaum überführt. Diese Bildung des Schaums ist weitgehend für den ge­ wünschten Übergang der nicht kondensierbaren flüchti­ gen Stoffe aus dem Aromagas in das konservierende Absorptionsmittel verantwortlich. Dieser Schaum er­ gibt die Bildung einer extrem großen Flüssigkeitsober­ fläche, durch welche die Absorption aus dem Aromagas stattfinden kann. Er kann außerdem einen Anteil, übli­ cherweise 3 bis 10%, des Aromagases festhalten. Hier­ durch wird weiter die Wirksamkeit der Absorption der verfügbaren nicht kondensierbaren flüchtigen Stoffe verbessert.

Eine Maßnahme, durch welche dieses Verfahren be­ einflußt werden kann, besteht darin, die Dichte des Aro­ maemulsionsschaums entsprechend zu wählen. Da das flüssige Absorptionsmittel üblicherweise eine Dichte von ungefähr 1 g/cm³ aufweist, kann aus der Dichte, die durch Einverleibung des Aromagases erhalten wird, der Grad des Schäumens erkannt werden. Erwünschte Schäume besitzen bei einem Druck von 1 bar und bei einer Temperatur von 10°C eine Dichte von weniger als 0,8 g/cm³. Noch geringere Dichten sind ein Anzeichen für eine bessere Mischung, was Bedingungen zur Folge hat, die zu einer wirksameren und vollständigeren Ab­ sorption der nicht kondensierbaren flüchtigen Stoffe führen. Infolgedessen werden Schaumdichten zwischen ungefähr 0,25 und 0,6 g/cm³, insbesondere 0,35 bis 0,45 g/cm³ (bei einem Druck von 760 mm Hg und einer Tem­ peratur von 10°C) bevorzugt.

Schäume, die gemäß der Erfindung hergestellt wor­ den sind, haben sich als extrem stabil erwiesen. Trotz der Tatsache, daß sie zunächst mit Druckgas hergestellt werden, können sie ohne Verlust ihres Schaumcharak­ ters auf Raumbedingungen von ungefähr 1 bar gebracht werden.

Zur Überwachung des Verfahrens kann eine Schaum­ probe aus dem unter Druck stehenden Raum entnom­ men werden, um die Dichte zu messen. Wenn dann eine niedrige Dichte gewünscht wird, dann kann einfach wei­ tergemischt werden. Da der Schaum sich bei der Druck­ verringerung ausdehnt, erhöht sich die Größe der fest­ gehaltenen Gasblasen. Wenn der Schaum unter atmo­ sphärischen Bedingungen stabil bleibt, dann sind opti­ male Bedingungen für den Übergang der nicht konden­ sierbaren flüchtigen Stoffe sichergestellt.

Wenn einmal der gewünschte Schäumungsgrad er­ reicht ist, dann kann die Aromaemulsion zum Zwecke der Aromatisierung löslicher Kaffeebestandteile ver­ wendet werden. Üblicherweise wird die Aromaemulsion den Feststoffen in einer Menge zugesetzt, die ausreicht, daß ungefähr 0,2 bis 1 Gew.-%, vorzugsweise 0,4 bis 0,6 Gew.-%, Öl dem Produkt zugesetzt werden. Ein solcher Zusatz ergibt einen erwünschten Aromatisierungsgrad, ohne daß soviel Öl (welches im wesentlichen in Wasser unlöslich ist) einverleibt würde, daß dem zubereiteten Getränk ein unerwünschtes Aussehen verliehen würde.

Die Einverleibung kann einfach dadurch erfolgen, daß man die Aromaemulsion und die löslichen Kaffeefest­ stoffe zusammenbringt. Diese nicht flüchtigen Feststof­ fe werden dadurch erhalten, daß man gerösteten ge­ mahlenen Kaffee in der üblichen Weise mit Wasser ex­ trahiert. Der Aromaextrakt kann dann dem wäßrigen Kaffee-Extrakt zugegeben werden, der dann später in eine Teilchenform getrocknet werden kann. Vorzugs­ weise werden jedoch bereits trockene lösliche Kaffee­ feststoffe aromatisiert. Da die trockenen Feststoffe im wesentlichen wasserfrei sind, wird der Feuchtigkeitsge­ halt der Emulsion rasch absorbiert und der Ölgehalt auf die einzelnen Teilchen der löslichen Feststoffe niederge­ schlagen, während das Aroma in einem stabilisierten Zustand verbleibt.

Eine bevorzugte Ausführungsform des erfindungsge­ mäßen Verfahrens, bei welcher eine Dampfabstreifung für die Rückgewinnung der kondensierbaren flüchtigen Stoffe des Kaffees verwendet wird, wird nun anhand der beigefügten Zeichnung, die ein Fließbild des Verfahrens darstellt, näher erläutert.

In der Zeichnung ist in der Zone, welche durch gestri­ chelte Linien umgeben ist, eine herkömmliche Abstreif­ und Rückgewinnungsabfolge zu sehen, wie z. B. eine solche, die in der bereits erwähnten US-PS 31 48 070 beschrieben ist.

Dieses Abstreifen und Rückgewinnen wird dadurch ausgeführt, daß Dampf durch eine Leitung 1 in einen Perkolator 2, der frischen, gerösteten, gemahlenen Kaf­ fee enthält, eingespritzt wird. Die hohe Temperatur des Dampfs (normalerweise ungefähr 100 bis 150°C) ver­ dampft die flüchtigen Aroma- und Geschmacksstoffe des Kaffees, welche dann durch eine Leitung 3 zu einem ersten Kühler 4 geführt werden, der beispielsweise durch einen (nicht gezeigten) indirekten Wärmeaus­ tauschmantel auf eine Temperatur von ungefähr 75 bis 95°C gehalten wird. In diesem ersten Kühler wird der größte Teil des Dampfes (üblicherweise ungefähr 60 bis 96 Gew.-%) in eine flüssige Form kondensiert, welche durch eine Leitung 5 abgeführt wird.

Die restlichen Gase, die im wesentlichen aus flüchti­ gen Aroma- und Geschmacksstoffen gemeinsam mit Kohlendioxyd bestehen (dieses wird bei Kontakt des gerösteten, gemahlenen Kaffees mit Dampf gebildet) wird durch eine Leitung 6 zu einem zweiten ähnlichen Kühler 7 geführt. Der zweite Kühler wird auf eine we­ sentlich niedrigere Temperatur gehalten, und zwar übli­ cherweise auf eine Temperatur von ungefähr 0 bis 15°C. Dort werden die kondensierbaren flüchtigen Be­ standteile des Kaffees verflüssigt und können durch eine Leitung 8 abgeführt werden.

Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform wird dieses wäßrige Destillat von kondensierbaren flüchtigen Bestandteilen anschließend als wäßrige flüssige Kom­ ponente des flüssigen Absorptionsmittels verwendet. Infolgedessen wird es in eine Mischkammer 23 zwecks Emulgierung mit einem flüssigen eßbaren Öl über die punktiert dargestellte Verlängerung der Leitung 8 ein­ geführt. Alternativ kann es gesondert durch herkömmli­ che Maßnahmen in das spätere Kaffeeprodukt einver­ leibt werden.

Auch die tieferen Temperaturen bei der Kondensa­ tion im zweiten Kühler 7 ermöglichen es jedoch nicht, das gesamte abgestreifte Aromagas zu verflüssigen. Das verbleibende Aromagas wird deshalb durch eine Lei­ tung 9 aus dem Kühler abgeführt. Gemäß dem Stande der Technik verläuft diese Leitung 9 zur Atmosphäre, wodurch diese nicht flüchtigen Stoffe verworfen wer­ den. Gemäß der Erfindung wird jedoch dieses Aroma­ gas, welches nicht kondensierbare flüchtige Stoffe ent­ hält, durch eine Leitung 16 in ein Sammelreservoir 17 geführt. Das Aromagas im Reservoir kann durch einen Kompressor 15 unter einem Druck von ungefähr 4,9 bis 29,4 bar gehalten werden. Es kann aber auch unter at­ mosphärischem Druck oder unter anderem Druck ge­ halten, aus dem Reservoir 17 durch eine Leitung 18 abgeführt und dann erst später durch einen Kompressor 19 unter Druck versetzt werden.

Neben den nicht kondensierbaren flüchtigen Stoffen, die durch das Abstreifen erhalten werden, können auch flüchtige Stoffe aus anderen Quellen dem Aromagas zugesetzt werden. So sind Leitungen 11 und 12 mit Ven­ tilen 13 und 14 vorgesehen, um das Mahlgas, das wäh­ rend der wäßrigen Extraktion des gerösteten Kaffees erzeugte Gas, das Röstergas usw., zu sammeln.

Das unter Druck versetzte Aromagas wird durch eine Leitung 20 über ein Einwegventil 21 in einen Mischer 22 eingeführt, der vorzugsweise ein statischer Durchgangs­ mischer ist. Bei diesem Mischer wird das Aromagas mit einer Emulsion aus einer wäßrigen Flüssigkeit und ei­ nem flüssigen eßbaren Öl, die in einer Mischkammer 23 erzeugt wird, geschäumt. Die Emulsion wird durch eine Leitung 24 in eine Pumpe 25 geführt. Die Emulsion läuft dann durch eine Leitung 26 zu einer Wärmeaustausch­ kolonne 27, die dazu verwendet wird, die Emulsion auf die bevorzugte Kontaktierungstemperatur zwischen 5 und 40°C zu halten. Sie wird dann durch ein anderes Einwegventil 28 in den Mischer 22 eingeführt, wo zu­ sammen mit dem unter Druck stehenden Aromagas ein Aromaemulsionsschaum gebildet wird.

Dieser Schaum verläßt den Mischer 22 durch eine Leitung 29 und wird in einem Aufnahmebehälter 30 ge­ sammelt. Durch eine Leitung 33 und einen Druckregler 34 kann überschüssiges Gas, das nicht im Schaum fest­ gehalten wird, abgelassen werden.

Die Aromatisierung erfolgt dadurch, daß die Aroma­ emulsion aus dem Aufnahmebehälter 30 durch eine Lei­ tung 31, in der sich ein Einwegventil 32 befindet, abge­ lassen wird und die Aromaemulsion dann in eine Kam­ mer 43 eingeführt wird, wo sie auf lösliche Kaffeefest­ stoffe trifft, die durch eine Leitung 10 zugeführt werden. In der Kontaktierungskammer 43 kommen die löslichen Bestandteile, die vorzugsweise eine trockene Teilchen­ form aufweisen, mit der Aromaemulsion zusammen. Dieser Kontakt erfolgt üblicherweise bei einem Druck von ungefähr 1 at und bei einer Temperatur zwischen ungefähr 5 und 40°C. Nach einigen Sekunden kann das aromatisierte Produkt dann durch eine Leitung 44 abge­ lassen werden.

Bei einer fakultativen Ausführungsform kann der Schaum konstant gemischt werden, indem er aus dem Boden des Aufnahmebehälters 30 durch eine Leitung 35, in der sich ein Einwegventil 36 befindet, abgeführt wird. Er wird dabei mittels einer Pumpe 37 durch einen Mi­ scher 38 gedrückt und dann zur Oberseite des Aufnah­ mebehälters 30 durch eine Leitung 39 zurückgeführt. Ein solches zusätzliches Mischen des Schaums nach sei­ ner Herstellung ist erwünscht, da die spezifischen Be­ standteile, aus denen die flüchtigen Stoffe des Kaffees bestehen, während der gesamten Verarbeitung des Kaf­ fees nicht gleichmäßig verflüchtigt werden. Die Kon­ zentrationen dieser Bestandteile im Aromagas oder im Dampfabstreifdestillat können in Abhängigkeit vom Zeitpunkt ihrer Abtrennung während der Kaffeeverar­ beitung unterschiedlich sein. Dieses weitere Mischen des Schaums des Aufnahmebehälters 30 gestattet des­ halb die Herstellung einer gleichförmigeren Aroma­ emulsion und stellt somit die Einverleibung eines vollen und natürlichen Spektrums von flüchtigen Bestandteilen in das spätere Kaffeeprodukt sicher.

Bei einer anderen fakultativen Ausführungsform kann die im Aufnahmebehälter 30 gesammelte Aroma­ emulsion mit Hilfe einer Leitung 40, in welcher sich ein Ventil 42 und eine Pumpe 41 befinden, abgezogen wer­ den, um in das flüssige Absorptionsmittel einverleibt zu werden. Dies gestattet einen Kreislauf des flüssigen Ab­ sorptionsmittels für einen weiteren Kontakt mit Aroma­ gas, so daß die Konzentration an flüchtigen Bestandtei­ len in der Aromaemulsion, die für die Aromatisierung der löslichen Kaffeebestandteile verwendet werden soll, erhöht wird.

Beispiel 1

Eine Perkolatorzelle, die 430 kg frischen, gerösteten, gemahlenen Kaffee enthält, wird mit Dampf, der eine Temperatur von 120°C und einen Druck von 1,96 bar aufweist, abgestreift. Der mit Kaffeedämpfen beladene Dampfstrom wird in einen ummantelten Kühler einge­ führt, der auf 90°C gehalten wird, wo der größte Teil des Wassers verflüssigt und abgetrennt wird. Die restli­ chen Dämpfe werden dann in einen zweiten ummantel­ ten Kühler eingeführt, worin die Temperatur auf 4°C gehalten wird. In diesem Kühler werden die kondensier­ baren flüchtigen Stoffe als Destillat verflüssigt, wobei ein Aromagas zurückbleibt, das im wesentlichen aus nicht kondensierbaren flüchtigen Stoffen in Kohlen­ dioxyd besteht.

Die Dampfabstreifung dauert 15 min. Während dieser Zeit werden 33,5 kg Flüssigkeit im ersten Kühler gebil­ det, während 5,5 kg Destillat im zweiten Kühler abge­ trennt werden. Das Destillat wird dann zu einem Mi­ scher geführt und mit 11 kg Kaffeeöl emulgiert, um ein flüssiges Absorptionsmittel für die nicht kondensierba­ ren flüchtigen Stoffe in dem gesammelten Aromagas zu schaffen.

Das Aromagas im zweiten Kühler wird abgeführt und auf einen Druck von 12,7 bar bei 20°C gebracht. Es wird dann mit der vorher hergestellten Emulsion aus wäßri­ gem Destillat und Kaffeeöl, welches als Absorptionsmit­ tel dient, in einem statischen Durchgangsmischer ge­ mischt, der drei Abschnitte aus Rohren mit 10,6 und 10 mm Durchmesser aufweist. Das Gas und die Emulsion werden in den Mischer mit Geschwindigkeiten von 0,09 kg/min bzw. 0,9 kg/min eingeführt.

Der aus dem Mischer austretende Schaum besitzt ei­ ne Dichte (bei 1 at und 10°C) von 0,35 g/cm³. Er wird mit spritzgetrockneten löslichen Kaffeebestandteilen in einer Menge in Berührung gebracht, daß 0,6 Gew.-% Öl, bezogen auf Feststoffe, aufgebracht werden. Die resul­ tierenden Feststoffe werden dadurch mit einem starken Aroma nach frischem gerösteten Kaffee versehen.

Beispiel 2

Mahlgas (die Kaffeedämpfe, die während des Mah­ lens von gerösteten Kaffeebohnen entstehen) wird in einem Gassammler gesammelt, der aus einer Reihe von expandierbaren Kunststoffbeuteln besteht. Nach dem Füllen des Sammlers wird dieses Aromagas vor dem Mischen mit dem flüssigen Absorptionsmittel unter ei­ nen Druck von 12,7 bar versetzt und auf eine Tempera­ tur von 16°C abgekühlt.

Das Absorptionsmittel wird gesondert durch Emul­ gieren von gleichen Gewichten Wasser und Kaffeeöl hergestellt. Es wird dann auf eine Temperatur von 16°C abgekühlt.

Die Emulsion und das Gas werden dann gleichzeitig in einen statischen Durchgangsmischer eingeführt, der drei Abschnitte mit Rohrdurchmessern von 6,6 und 10 mm aufweist. Die Emulsion wird in den Mischer mit einer Geschwindigkeit von 0,45 kg/min und das Aroma­ gas mit einer Geschwindigkeit von 0,04 kg/min einge­ pumpt.

Die Verweilzeit von Emulsion und Gas im Mischer beträgt ungefähr 1,5 sec und ergibt die Bildung eines stabilen Schaums. Dieser Schaum wird in den Misch­ punkt eines Vorratstanks eingeführt, der auf einen Druck von 5,1 bar und eine Temperatur von 10°C ge­ halten wird. Nach dem Kühlen wird der Schaum aus dem Boden des Tanks abgelassen und zu einem Mischer geführt und dann wieder zur Oberseite des Tanks einge­ leitet. Diese Zirkulierung wird 10 min fortgesetzt, um den Schaum sorgfältig zu mischen.

Nach der Zirkulierung wird die Aromatisierung da­ durch bewirkt, daß der Schaum auf ein bewegtes Bett aus teilchenförmigen Kaffeefeststoffen gespritzt wird, die durch Gefriertrocknen eines wäßrigen Kaffee-Ex­ trakts erhalten worden sind. Ausreichend Schaum, der eine Dichte von 0,6 g/cm³ bei 1 at und 10°C aufweist, wird zugegeben, um 0,52 Gew.-% Öl, bezogen auf Kaf­ feefeststoffe, in die Teilchen einzuverleiben. Dieser Schaum wird nahezu augenblicklich durch die Teilchen absorbiert.

Ein Vergleich von behandelten und unbehandelten teilchenförmigen Kaffeefeststoffen zeigt das Ergebnis der Aromatisierung. Becher, welche mit einem Pulver, das mit Schaum zusammengebracht worden ist, gefüllt werden, besitzen einen starken natürlichen Geruch nach frischem geröstetem Kaffee. Nicht behandeltes Pulver besitzt dagegen nur einen schwachen Geruch, der zwar kaffeeartig aber wesentlich weniger angenehm ist.

Claims (8)

1. Verfahren zur Aromatisierung eines Kaffeepro­ duktes, bei dem man ein Aromagas sammelt, aus dem die bei Normaldruck und zwischen 0 und 15°C kondensierbaren, flüchtigen Kaffeearomabestand­ teile abgetrennt wurden, und die in diesem Aroma­ gas enthaltenen nicht kondensierbaren Kaffeearo­ mastoffe zusammen mit einem flüssigen, eßbaren Öl auf lösliche Kaffeefeststoffe überträgt, dadurch gekennzeichnet, daß man das Aromagas unter ei­ nem Druck von mindestens 4,9 bar, vorzugsweise von 6,86 bis 14,7 bar, und bei einer Temperatur von 5 bis 40°C mit einem Absorptionsmittel, das aus einer wäßrigen Flüssigkeit und einem flüssigen eß­ baren Öl besteht, unter hoher Turbulenz mischt, so daß ein bei Normaldruck extrem stabiler Aromae­ mulsionsschaum entsteht, der anschließend mit den löslichen Kaffeefeststoffen zusammengebracht wird.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die wäßrige Phase des Absorptions­ mittels aus einem wäßrigen Kondensat besteht, das die oberhalb von 0°C kondensierbaren flüchtigen Kaffeearomabestandteile enthält.

3. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die wäßrige Flüssigkeit des Absorp­ tionsmittels aus einer wäßrigen Lösung eines Aro­ maeinkapselungsmittels, vorzugsweise mit nicht flüchtigen löslichen Kaffeefeststoffen, besteht.

4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß das Absorptionsmit­ tel aus wäßriger Flüssigkeit und flüssigem eßbarem Öl in einem Gewichtsverhältnis von ungefähr 3 : 1 bis 1 : 5 besteht.

5. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß der erzeugte Schaum bei Normaldruck und bei 10°C eine Dichte von weniger als 0,8 g/cm³ und vorzugsweise eine Dichte zwischen 0,25 und 0,6 g/cm³ aufweist.

6. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß das Aromagas und das flüssige Absorptionsmittel in einem Gewichts­ verhältnis von 1 : 2 bis 1 : 50 gemischt werden.

7. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die Menge der Aromaemulsion, die mit den löslichen Kaffeefeststoffen zusammenge­ bracht wird, einer Zugabe von 0,2 bis 1 Gew.-% des flüssigen, eßbaren Öls, bezogen auf die Feststoffe, entspricht.

8. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß das flüssige eßbare Öl Kaffeeöl ist.