DE2732103C3 - Verfahren zur Entcoffeinierung von Kaffee - Google Patents
Verfahren zur Entcoffeinierung von KaffeeInfo
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Description
In der österreichischen Patentschrift 2 90 962 ist ein
Verfahren zur Entcoffeinierung von Kaffe beschrieben sowie eine spezielle Ausführungsform des Verfahrens
im Detail erläutert:
Der Druckbehälter A (siehe hierzu Zeichnung der oben genannten Patentschrift) wird mit trockenem
Kaffee B (Wassergehalt ca. 9%) beschickt Das Wasser C in dem Druckbehälter A dient zum Aufschließen des
Kaffees. F ist ein Wärmeaustauscher, N eine Umlaufpumpe und G ein mit Aktivkohle K beschickter
Druckbehälter. Das gesamte System steht unter einem Druck von 120 bis 180 atm. von überkritischem CO2.
Der Druckbehälter A wird auf Temperaturen von 40 bis 8O0C gehalten. Zur Entcoffeinierung des Kaffees wird
das überkritische CO2 mit Hilfe der Umlaufpumpe umgewälzt und das beladene Gas in G mit Hilfe der
Aktivkohle von Coffein befreit. Das CO2 ist feucht beim
Kontakt mit dem Kaffee.
Bei dieser Ausführungsform wurde das Aufschließen
des Kaffees (Erhöhung des Wassergehalts des Rohkaffees über den normalen Wassergehalt von ca. 9%
hinaus) im Druckbehälter A selbst durch das umlaufende feuchte überkritische Kohlendioxyd bewerkstelligt. Das
hatte zur Folge, daß der Kaffee, der bei der Wasseraufnahme stark quillt, deformiert wurde und
verbackte, was das Entleeren des Behälters sehr erschwerte. Darüber hinaus macht sich dabei nachteilig
bemerkbar, daß bei der Übertragung in einen größeren Maßstab es äußerst schwierig ist, in großen Druckbehältern durch große Kaffeemengen überkritisches Kohlendioxyd mit gleicher Strömungsgeschwindigkeit über den
gesamten Strömungsquerschnitt zu führen. Es bilden sich stets Strömungskanäle aus, in denen das Gas sehr
schnell strömt, und Zonen, in denen die Strömungsgeschwindigkeit minimal ist. Durch geeignete Formgebung tier Druckbehälter bzw. Einbauten, läßt sich dieser
Übelstand mildern, aber nicht abstellen.
Das bedeutet, daß der Kaffee innerhalb einer Charge unterschiedlich weit entcoffeiniert wird.
Die Menge an Coffein, die von einer bestimmten Menge umlaufendem überkritischem Kohlendioxyd
aufgenommen, d. h. in diesem Fall auch zum Adsorptionsbehälter transportiert wird, hängt unter anderem
sehr stark vom Restgehalt von Coffein in der Bohne ab.
Im Laufe der Entcoffeinierung transportiert also das
umlaufende Gas, das durch die Strömungskanäle strömt, und das ist häufig ein großer Teil, nur noch sehr wenig
Coffein zur Adsorptionskohle.
Um in einer Charge auf einen mittleren Coffeingehalt von ca. 0,05% zu kommen, ist man genötigt, die
Behandlungsdauer auf 20 bis 25 Stunden zu erhöhen. Eine erhebliche Steigerung des Gesamtumlaufes führt
auch nicht zu einer nennenswerten Verkürzung der Behandlungsdauer.
Nach beendeter Entcoffeinierung wird der feuchte Kaffee in derselben Apparatur getrocknet Dies hat sich
als unzweckmäßig erwiesen, da bei ihr die Bohnen nicht wieder auf ihr ursprüngliches Volumen zurückschrumpfen, was sich für die Weiterverarbeitung als nachteilig
erwies.
Überraschenderweise wurde nun gefunden, da3 alle diese Mängel, insbesondere die lange Behandlungszeit,
durch das im Patentanspruch beschriebene, erheblich vereinfachte Verfahren, behoben werden können, was
■"■ nachstehend im einzelnen erläutert wird.
Unter Bezugnahme auf die oben erwähnte Zeichnung wird das Druckgefäß A mit einer Mischung aus bereits
aufgeschlossenem Kaffee B (Wassergehall, ca. 15 bis
60%) und einem festen Adsorptionsmittel für Coffein,
z.B. Adsorptionskohle, beschickt und stationär mit
überkritischem CO2 von 120 bis 250 atm bei 40 bis 100° C
behandelt Alternativ wird das Druckgefäß A mit einer Mischung aus Rohkaffee B (Wassergehalt 9%, nicht
aufgeschlossen) Wasser und einem Adsorptionsmittel,
z.B. Adsorptionskohle, beschickt und stationär mit
überkritischem CO2 von 120 bis 250 atm. bei 40 bis
1000C behandelt.
Das Wasser C, die Umlaufpumpe N und das
Druckgefäß G mit der Aktivkohle K werden nicht mehr
jo benötigt, wodurch der apparative Aufwand erheblich ·
vermindert wird. Darüber hinaus werden die Entcoffeinierungszeiten auf weniger als die Hälfte reduziert Ein
Verbacken wird nicht mehr beobachtet. Nach beendeter Entcoffeinierung wird die Mischung ausgefüllt und
)5 durch einfaches Sieben in Kaffee und Aktivkohle
getrennt. Anschließend wird der Kaffee in der üblichen Weise getrocknet, wobei die Bohnen wieder auf ihr
ursprüngliches Volumen zurückschrumpfen.
Behandlungsdauer nochmals wesentlich verkürzen kann, wenn man gemahlenen Kaffee als Ausgangsmaterial in der Entcoffeinierungsstufe einsetzt.
Diese Modifikation der Entcoffeinierung bietet sich insbesondere an, wenn man beabsichtigt, gemahlenen,
v, gerösteten und entcoffeinierten Kaffee bzw. wasserlöslichen entcoffeinierten Pulverkaffee oder Granulat
herzustellen.
Es zeigte sich nunmehr weiterhin, daß auch andere Adsorptionsmittel anstelle der Aktivkohle im Sinne des
r>o beschriebenen neuen Verfahrens geeignet sind. So läßt
sich anstelle der Aktivkohle aktiviertes Aluminiumoxyd (spezifische Oberfläche 100 bis 350m2/g), Bleicherden
auf Basis Aluminium- und/oder Magnesiumsilikat, Kieselgele mit oberflächenreicher Blattstruktur oder in
Der Kaffee kann roh oder geröstet sein. Wenn er geröstet ist, nimmt das feuchte CO2 sowohl die
Aromastoffe als auch Coffein und die Adsorptionskohle sowohl Coffein als auch die Aromastoffe auf.
ho Nach dem erfindungsgemäßen Verfahren kann der
Coffeingehalt von Kaffee auf 0,6%, und sogar bis auf
0,02% reduziert werden. Die Behandlungszeiten liegen bei weniger als 20 Stunden, vorzugsweise weniger als 10
Stunden bei Bohnen, und weniger als 5 Stunden,
μ vorzugsweise weniger als 2 Stunden bei gemahlenem
Kaffee.
Die folgenden Beispiele erläutern das erfindungsgemäße Verfahren
10 kg aufgeschlossener Kaffee mit einem Wassergehalt von 400A wurden innig mit 7 kg Aktivkohle
(Formkohle, Durchmesser ca. 3 mm) gemischt und in einen Druckbehälter gegeben, der durch einen äußeren
Heizmantel auf 800C geheizt war. Dann wurde Kohlendioxyd bis zu einem Druck von 190 atm
aufgepreßt. Nach 15 Stunden wurde das Kohlendioxyd abgeblasen, die Mischung ausgefüllt und durch Siebung
Kaffee und Aktivkohle getrennt. Der Kaffee hatte noch einen Restgehalt von 0,02% Coffein.
10 kg aufgeschlossener Kaffee mit einem Wassergehalt von 50% wurden mit 5 kg Aktivkohle gemischt und
im gleichen Druckbehälter wie in Beispiel 1 für 9 Stunden bei 900C einem Kohlendioxyddruck von
240 atm ausgesetzt. Nach Trennung des Kaffees von der Aktivkohle durck Siebung hatte der Kaffee einen
Restgehalt an Coffein von 0,05%. Einen unterschiedlichen
Entcoffeinierungsgrad innerhalb der Charge gab es nicht
0,5 kg Kaffee mit einem Wassergehalt von 40% wurde mit 0,5 kg Kieselgel gemischt und in einem
Autoklaven 18 Stunden lang bei 800C einem Kohlendioxyddruck
von 240 atm ausgesetzt Nach Trennung des Kaffees vom Kieselgel hatte der Kaffee einen Restgehalt
von 0,6% Codein.
1 kg Rohkaffee mit einem Wassergehalt von 9% (nicht aufgeschlossen) wurde mit 1 kg Aktivkohle, die
mit 03 kg Wasser befeuchtet war, gemischt. Die
Mischung wurde in einem Autoklaven 16 Stunden bei
einer Temperatur von 800C einem Kohlendioxyddruck
von 220 atm ausgesetzt Nach Trennung der mit Coffein beladenen Aktivkohle vom Kaffee hatte der Kaffee
einen Wassergehalt von 35% und war gequollen. Der Restgehalt an Coffein betrug 0,065%.
1 kg Rohkaffee mit einem Wassergehalt vun 35% wurde gemahlen und mit xh kg Aktivkohle (Formkohle)
gemischt Die Mischung wurde in einem Autoklaven 3 Stunden bei einer Temperatur von 80° C einem
Kohlendioxyddruck von 190 atm ausgesetzt. Danach wurde der gemahlene Kaffee von der Aktivkohle durch
Siebung getrennt Der Restgehalt an Coffein im Kaffee betrag 0,032%.
1 kg Rohkaffee mit einem Wassergehalt von 55% wurde gemahlen und mit 0,2 kg Aktivkohle (Formkohle)
gemischt Die Mischung wurde in einem Autoklaven 1 Stunde bei einer Temperatur von 85°C einem
Kohlendioxyddruck von 220 atm ausgesetzt Danach wurde der gemahlene Kaffee von der Aktivkohle durch
Siebung getrennt Der Restgehalt an Coffein im Kaffee betrug0,036%.
1 kg Rohkaffee mit einem Wassergehalt von 9% wurde gemahlen und mit 1 kg Aktivkohle, die mit 03 kg
Wasser befeuchtet war. gemischt Die Mischung wurde in einem Autoklaven 2 Stunden bei einer Temperatur
von 800C einem Kohlendioxyddruck von 220 atm ausgesetzt Nach Trennung des gemahlenen Kaffees
von der Aktivkohle hatte der Kaffee einen Wassergehalt von 41% und der Restgehalt von Coffein betrug
0,03%.
Claims (1)
- Patentanspruch:Verfahren zur Entcoffeinierung von Kaffee durch Behandlung mit feuchtem Kohlendioxyd in überkritischem Zustand, dadurch gekennzeichnet, daß man Kohlendioxyd bei Temperaturen von 40 bis 1000C und Drucken von 120 bis 250 Atm. stationär auf eine Mischung von Kaffee und einem, oberflächenaktiven Adsorptionsmittel für Coffein in Gegenwart von Wasser, das entweder im Kaffee oder im Adsorptionsmittel enthalten ist, einwirken läßt.
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