DE2923624C2

DE2923624C2 -

Info

Publication number: DE2923624C2
Application number: DE19792923624
Authority: DE
Inventors: Jack Anthony Dollard Dex Ormeaux Quebec Ca Binek
Original assignee: General Foods Inc
Current assignee: General Foods Inc
Priority date: 1978-06-12
Filing date: 1979-06-11
Publication date: 1990-12-06
Also published as: GB2022394A; DE2923624A1; JPS5526887A; JPS6132944B2; FR2431830B1; GB2022394B; CA1099579A; FR2431830A1

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren für die Herstellung eines löslichen Kaffeeproduktes, das nach seiner Rekonstruktion ein verbessertes Aussehen in der Tasse und ebenfalls das gewünschte Aroma und den Geschmack bzw. den Duft in der Tasse aufweist.

Zahlreiche Versuche wurden in den vergangenen Jahren unternommen, um das Aussehen, das Aroma und den Geschmack von Instantkaffeeprodukten zu verstärken bzw. zu verbessern. Unter den Versuchen, die man durchgeführt hat, um das Aussehen von Instantkaffeeprodukten zu verbessern, waren Verfahren, um das Getränk, das aus dem löslichen Kaffeeprodukt zubereitet wird, so zu veredeln, daß es wie frischgebrühter Kaffee aussieht, der aus geröstetem und gemahlenem Kaffee hergestellt wird. Es war ein Hauptziel, das Aussehen des Getränks, das aus löslichem Kaffeeprodukt hergestellt wird, etwas trüber zu machen. In der US-PS 36 52 292 wird ein Verfahren beschrieben, bei dem kolloidale Teilchen aus geröstetem Kaffee zu einem wäßrigen Kaffee-Extrakt zugegeben werden, wobei man ein lösliches Kaffeeprodukt erhält, das etwa 3 bis 40 Gew.-% an kolloidalen Kaffeeteilchen enthält. Es ist jedoch ein Nachteil des in der US-PS 36 52 292 beschriebenen Verfahrens, daß eine gewisse Flockulation in dem rekonstituierten Getränk bzw. dem Gebräu auftritt, wodurch der gewünschte Trübungseffekt beseitigt wird. Weiterhin scheint das Aroma bzw. der Geschmack nicht optimal zu sein, und eine gewisse "Verölung" (kleine Öltröpfchen treten auf der Oberfläche des Getränks auf) wird beobachtet.

Diese Flockulationserscheinung scheint hauptsächlich auf die Hydrolyse der Polysaccaride, der Hydrolyse von einigen Proteinen, einer Proteindenaturation während der Mahlstufe und der Extraktion der löslichen Verbindungen, z. B. Zucker, zurückzuführen sein. Außerdem scheint sich der Ölgehalt der feinvermahlenen Kaffeeteilchen zu erhöhen, wodurch ein unerwünschtes Aussehen in der Tasse auftritt, wenn das lösliche Kaffeeprodukt, das in der US-PS 36 52 292 beschrieben wird, zubereitet wird.

Die Einarbeitung feiner Teilchen aus geröstetem Kaffee zu einem Kaffee-Extrakt zur Verbesserung des Aromas und des Geschmacks des getrockneten, löslichen Kaffeeproduktes, hergestellt aus dem Extrakt, wird auch in der US-PS 32 61 689 beschrieben. Das dort beschriebene Verfahren scheint jedoch spezifisch auf die Verwendung von festem Kohlendioxid beim Mahlvorgang zugeschnitten zu sein, mit der Folge, daß die feinen Teilchen aus geröstetem Kaffee einen Teil ihrer aromatischen und Geschmacksnoten verlieren, da diese Noten während der Suplimation des Kohlendioxids freigesetzt werden.

Die Verwendung von Stickstoff als cryogenes Mahlhilfsmittel beim Mahlverfahren für gerösteten und gemahlenen Kaffee wird in der US-PS 39 65 267 und in der GB-PS 14 24 264 beschrieben. Jedoch ist die Größe, zu der die gerösteten Kaffeebohnen in den Verfahren gemäß jeder dieser Patentschriften gemahlen werden, im allgemeinen in der Größenordnung von kleiner als 210 µm bzw. kleiner als 840 µm. Jedoch besitzt gerösteter und gemahlener Kaffee mit diesen Teilchengrößen, wenn er mit Schwierigkeit in einen Kaffee-Extrakt, der anschließend getrocknet wird, eingearbeitet wird, oder wenn er mit einem getrockneten, löslichen Kaffeeprodukt vermischt wird, die Neigung, sich am Boden der Tasse, in der das lösliche Kaffeeprodukt zubereitet wird, abzusetzen. Somit geht das gewünschte, trübe Aussehen verloren und gleichzeitig werden die gewünschten Geschmacks- und Aromaeigenschaften minimal bzw. schlecht.

Es wurde jetzt ein Verfahren für die Herstellung von einem löslichen Kaffeeprodukt gefunden, das, wenn daraus ein Kaffeegetränk zubereitet wird, ein verbessertes trübes Aussehen des Gebräus in der Tasse ergibt, und gleichzeitig besitzt das rekonstituierte Gebräu bzw. Getränk die gewünschten Aroma- und Geschmackseigenschaften. Bei dem erfindungsgemäßen Verfahren werden frischgeröstete Kaffeebohnen an der Luft gekühlt, anschließend werden die Bohnen mit flüssigem Stickstoff abgeschreckt und dann werden die Bohnen gefroren. Die Bohnen werden dann einem Mahlvorgang unterworfen, wobei ein kolloidales Kaffeeprodukt mit einer Teilchengröße unter 45 µm erzeugt wird. Das gefrorene, kolloidale Produkt wird dann zu einem gekühlten Kaffee-Extrakt zugegeben, der nach an sich bekannten Verfahren hergestellt wurde, und mit dem Extrakt unter Verwendung einer Homogenisierungsvorrichtung vermischt. Der Kaffee-Extrakt, der das kolloidale Kaffeeprodukt enthält, wird dann unter Bildung eines löslichen Kaffeepulvers sprühgetrocknet oder gefriergetrocknet. Es wurde festgestellt, daß das lösliche Kaffeepulver, die aromatischen Noten von normalem Kaffee enthält und einen normalen Kaffeegeschmack bzw. ein normales Kaffeearoma aufweist.

Es ist ein wesentliches Merkmal des erfindungsgemäßen Verfahrens, daß die an der Luft gekühlten, frischgerösteten Bohnen einem trockenen, cryogenen Vermahlen unterworfen werden. Es wurde gefunden, daß ein stabiles, kolloidales Produkt durch trockenes Mahlen der gefrorenen, gerösteten Bohnen in Anwesenheit von flüssigem Stickstoff erhalten werden kann. Das kolloidale Produkt hält, wenn es zu dem Kaffee-Extrakt zugegeben wird und sprühgetrocknet oder gefriergetrocknet wird, seine Einheitlichkeit und seinen aromatischen Charakter bei. Wenn das getrocknete, lösliche Kaffeeprodukt mit heißem Wasser einem Getränk zubereitet wird, tritt keine Flockulation auf. Es wurde gefunden, daß das Kaffeegetränk die aromatischen Noten von Kaffee aus gemahlenem Kaffee aufweist und sehr ähnlich zu normalen Kaffee ist, was das trübe Aussehen betrifft. Durch cryogenes, trockenes Vermahlen des gerösteten Kaffees kann die Flockulationserscheinung, die bei einem löslichen Kaffeeprodukt auftritt, das entsprechend dem oben beschriebenen US-Patent 36 52 292 hergestellt wird, vermieden werden.

Ein prinzipielles, kritisches Merkmal des erfindungsgemäßen Verfahrens ist der Röstvorgang. Die Retention der aromatischen Verbindungen in den Bohnen kann maximal gehalten werden, wenn ein niedriges Beschickungsgewicht, eine dunkle Röstung und kein Wasserabschreckröstverfahren verwendet werden. Vorzugsweise werden milde Bohnen, wie kolumbianische Bohnen, verwendet.

Nach dem Trocknen der Bohen an der Luft, werden sie sofort unter Verwendung von flüssigem Stickstoff abgeschreckt und gemahlen. Die Bohnen können vorgemahlen werden, z. B. unter Verwendung einer Standard-Gump®-Kaffeemahlvorrichtung.

Von dieser Stufe an kann eine Fitz-Mill-Mahlvorrichtung (Modell 6D) zum Mahlen des Kaffees in drei Stufen verwendet werden. Siebe von 0,149 mm, 0,74 mm und 0,044 mm Größe werden zum Sieben des gemahlenen Kaffees zur kolloidalen Größe verwendet. Es können auch andere Vorrichtungen, wie Vorkühler und Hammermühlen alternativ verwendet werden.

Der flüssige Stickstoff wird während des Fitz-Mill-Mahlvorgangs verwendet, um die Retention der aromatischen Stoffe sicherzustellen, und ebenfalls, um den Temperaturanstieg des Produktes während des Mahlens minimal zu halten. Der gemahlene Kaffee wird auf eine Größe kleiner als 45 µm zerkleinert, wobei etwa 25% der Teilchen eine Größe unter 10 µm aufweisen. Die Coulter® Counter(Modell Z_B M_Z) kann zur Analyse der Teilchengröße verwendet werden.

Zur Verringerung der Verluste an flüchtigen Materialien und zur Erhaltung der aromatischen Stoffe wird der kalte Extrakt bei 4 bis 10°C mit dem Kaffee in Kolloidgröße vermischt. Ein Polytron®-Misch-Homogenisierer wird zur Dispersion der kolloidalen Teilchen im Extrakt verwendet. Die kolloidalen Materialien können ebenfalls in kaltem Wasser (1 Gew.-Teil Kolloid pro 1 Gew.-Teil Wasser) dispergiert werden, und die entstehende Flüssigkeit kann dann mit dem Extrakt homogenisiert werden.

Der Gehalt bzw. die Menge an kolloidalem Kaffee, die zu dem Extrakt zugegeben wird, kann im Bereich von etwa 1 bis etwa 15% liegen. Der Zugabegehalt an kolloidalem Material wird durch die folgenden Formeln ausgedrückt:

P = % an kolloidalen Feststoffen
S = Menge an Feststoffen im Extraktansatz
X = Menge an zugegebenem Kolloid.

Nach der Mischstufe wird das Produkt sprühgetrocknet oder gefriergetrocknet, wozu an sich bekannte Sprühtrocknungs- oder Gefriertrocknungsbedingungen verwendet werden.

Gegebenenfalls kann das sprühgetrocknete Produkt dann unter Verwendung an sich bekannter Bedingungen agglomeriert werden. Bei der Agglomeration von sprühgetrocknetem, löslichem Kaffeepulver, das kolloidalen Kaffee enthält und nach dem erfindungsgemäßen Verfahren hergestellt wird, wurde gefunden, daß das agglomerierte Produkt eine Dichte und eine Farbe aufweist, die vergleichbar sind mit den bekannten, agglomerierten, sprühgetrockneten, löslichen Kaffeepulvern.

Das nach dem erfindungsgemäßen Verfahren hergestellte, in sprühgetrockneter oder gefriergetrockneter Form vorliegende Produkt, das kolloidalen Kaffee enthält, unterscheidet sich im Geschmack und in dem Aussehen in der Tasse von dem im Handel erhältlichen, löslichen Kaffee. Es wurde gefunden, daß löslicher Kaffee, der 1 bis 15% an kolloidalem Kaffee enthält, die Eigenschaften von normalem Kaffee aufweist. Bei der Prüfung nach einem Geschmacksprofilpanel wurden Proben mit den besten gerösteten und gemahlenen Noten bewertet, die ein dunkelgeröstetes Extraktgemisch mit 10% Kolloidzugabe enthalten (kolumbianische oder Bohnen des milden Typs normalerweise bei 40 oder 35 Röstfarbe; vergl. US-PS 38 21 430 des Farbestimmungsverfahrens). Ein hoher Trübungswert wird für das Aussehen in der Tasse von rekonstituiertem, löslichem Kaffee als günstig angesehen. Die Tassentrübung steigt mit einem steigenden Gehalt an Kolloidzugabe. Die Trübung wird durch Teilchen, die 10 µm und kleiner sind, verursacht.

Im folgenden wird der Einfluß auf die Trübung bei unterschiedlichen Gehalten an kolloidalem Kaffee aufgezeigt:


Trübung

(Jackson-Trübungseinheiten)
Vergleichsprobe, im Handel erhältlicher, löslicher Kaffee
1,7
2% Kolloid	1,9
4% Kolloid	2,8
6% Kolloid	4,0
8% Kolloid	6,0
10% Kolloid	6,7

Die Trübung wird unter Verwendung eines Hach® Meter 2100 gemessen.

Zusätzlich zu der Trübung kann das Kaffeegetränk, das aus kolloidalem Kaffee hergestellt ist, ein Sediment aufweisen. Bei einem Gehalt von 6% zugegebenem, kolloidalem Kaffee ist das Sediment ungefähr gleich wie es in einer Tasse von normalem Kaffeegetränk auftritt, das in einem Perkolator bzw. einer Kaffeemaschine hergestellt wurde. Das Sediment kann gegebenenfalls beseitigt werden, wenn alle Kolloidalteilchen kleiner sind als 10 µm.

Eine typische Verteilung des kolloidalen, gemahlenen Kaffees durch ein 0,36-mm- (44 ms eh) Sieb ist wie folgt:

Teilchengrößenbereich (µm)
Kumulativ (%)
über 40
0
30-40	8
20-40	28
10-40	41
1-40	24
	100%

Die Standardabweichung der Teilchengröße beträgt +10%.

Zwei Verfahren unter Verwendung eines Coulter Counter TA Modell werden zur Bestimmung der Teilchengröße der kolloidalen Kaffeeprodukte verwendet.

Das erste Verfahren, bei dem eine Lithiumchlorid-Elektrolytlösung verwendet wurde, wird zur Analyse der löslichen Kaffeeteilchen in Wasser verwendet.

Das zweite Verfahren, bei dem eine isotonische Elektrolytlösung verwendet wird, wird zur Analyse des normalen Kaffees oder der unlöslichen Kaffeeprodukte in Wasser verwendet.

Die Analyse mit kolloidalem Kaffee erfolgen unter Verwendung einer Öffnungsgröße von 100 µm und einer isotonischen Elektrolytlösung.

Das folgende Beispiel erläutert die Erfindung.

Beispiel

Kolumbianische Kaffeebohnen werden bis zu einer Röstfarbe von 40 (40 Roast Color) geröstet, an der Luft abgekühlt und mit flüssigem Stickstoff abgeschreckt.

Die Bohnen werden dann unter Verwendung einer Hobart-Mahlvorrichtung vorgemahlen. Die gefrorenen Bohnen werden dann drei Durchgängen durch eine Fitzmill-Mahlvorrichtung unter Verwendung 0,149 (100 mesh), 0,074 (200 mesh) und 0,044 mm (325 mesh) Sieben in Anwesenheit von flüssigem Stickstoff unterworfen.

Zu 50 Teilen eines gekühlten 4°C Extrakts mit einer Konzentration von 25% gibt man 1,39 Teile trockenen, cryogengemahlenen, gefrorenen, kolloidalen Kaffee, ca. 10%, und homogenisiert unter Verwendung einer Sonic-Mischvorrichtung Polytron®. Der Extrakt wird dann bei 4°C während einer minimalen Zeit von 1 h gehalten, damit eine Diffusion der flüchtigen Materialien stattfinden kann.

Der Extrakt wird dann unter Verwendung der folgenden Sprühbedingungen sprühgetrocknet:

Extraktkonzentration\|25,5%
Einlaßtemperatur	232°C
Auslaßtemperatur	107°C
Düsendruck	21,1 kg/cm²

Es wird ein trockenes, lösliches Kaffeeprodukt erhalten. Wird das Produkt rekonstituiert, so stellt man fest, daß das Kaffeegetränk ein verbessertes Aussehen in der Tasse und ein verbessertes Tassenaroma und Geschmack aufweist. Eine Flockulation in der Tasse ist nicht offensichtlich, wenn heißes Wasser zu dem getrockneten, löslichen Kaffeeprodukt zugegeben wird; und das Getränk zeigt die aromatischen Noten von normalem Kaffee, die ähnlich sind, wie man sie in einer frischgebrühten Tasse an Kaffee findet.

Claims

1. Verfahren zur Herstellung eines löslichen Kaffeeprodukts durch Mahlen an der Luft abgekühlter, frisch gerösteter Kaffeebohnen, Erzeugen eines Kolloids aus dem gerösteten, gemahlenen Kaffee, Mischen des Kolloids mit einem wäßrigen Kaffee-Extrakt und Trocknen des Mischprodukts, gekennzeichnet durch Frieren der dunkel gerösteten, abgekühlten Kaffeebohnen durch Abschrecken mit flüssigem Stickstoff vor dem Mahlen, anschließendes trockenes Mahlen der Kaffeebohnen in gefrorenem Zustand in Anwesenheit von flüssigem Stickstoff auf eine Partikelgröße unter 45 µm und Mischen des gemahlenen Produkts in gefrorenem Zustand mit dem Kaffee-Extrakt in gekühltem Zustand desselben vor dem Trocknen des Mischprodukts.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß etwa 25% der Teilchen eine Größe unter 10 µm aufweisen.

3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß das kolloidale Kaffeeprodukt zu dem gekühlten Kaffee-Extrakt in einer Menge von etwa 1 bis etwa 15 Gew.-%, bezogen auf die Feststoffe des Extrakts unter vermischen und homogenisieren zugegeben wird.