DE3783619T2

DE3783619T2 - Verbesserung von ungeroestetem rohkaffee.

Info

Publication number: DE3783619T2
Application number: DE8787300482T
Authority: DE
Inventors: Reghina Davidescu; Roger Edward Hawks; Randy Fred Striebel
Original assignee: GEN FOODS Inc; Kraft General Foods Inc
Current assignee: GEN FOODS Inc; Mondelez International Inc
Priority date: 1986-01-24
Filing date: 1987-01-21
Publication date: 1993-08-26
Anticipated expiration: 2007-01-22
Also published as: DK166004B; NO870287D0; ES2037075T3; GR3007348T3; FI86950C; EP0234712A2; FI870225A; DK37287A; DK37287D0; NO870287L; NO165981C; ATE84678T1; EP0234712B1; DK166004C; FI86950B; US4671964A; DE3783619D1; CA1296565C; IN170624B; FI870225A0

Description

TECHNISCHES GEBIET

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zur Verbesserung der Qualität grüner Kaffeebohnen, insbesondere grüner Kaffeebohnen mit einem hohen Gehalt an unerwünschten Geschmacks- und Aromakomponenten. Genauer gesagt betrifft die Erfindung ein Verfahren zur Geschmacksverbesserung, bei dem grüne Kaffeebohnen mit Dampf behandelt werden, angefeuchtet werden und dann ein zweites Mal dampfbehandelt werden.

HINTERGRUND DER ERFINDUNG

Kaffeehersteller haben viele Verfahren entwickelt mit dem Ziel, die Geschmacksqualität relativ minderwertiger grüner Kaffeebohnen im Lauf der Jahre zu verbessern. Ein solches Verfahren wird von Ponzoni et al. im US-Patent Nr. 3 767 418 gelehrt. Ponzoni et al. lehren ein Verfahren, bei dem Rohkaffee mit Wasser angefeuchtet wird bei einem Gewichtsverhältnis Rohkaffee zu Wasser von 0,25 zu 1,5. Der angefeuchtete Rohkaffee wird dann in einem geschlossenen Druckgefäß bei einem Druck von 344 bis 964,6 kPa (50 bis 140 psig) für eine Dauer von 1 bis 10 Minuten dampfbehandelt. Der so behandelte Kaffee erwies sich nach dem Rösten als einer nichtbehandelten Kontrollprobe überlegen. Gemäß der Lehre von Ponzoni et al. "reicht unterhalb eines Dampfdruckes von etwa 344 kPa (50 p.s.i.) der Veredelungseffekt der Behandlung nicht aus, um die gewünschten Eigenschaften des fertigen gerösteten und gebrauten Kaffeegetränkes zu erzeugen" und "[ein] Dampfdruck von 620,1 kPa (90 p.s.i.) zur Behandlung des benetzten Rohkaffees hat sich als höchst wünschenswert erwiesen, und ein bevorzugter Betriebsbereich liegt zwischen 482,3 und 757,9 kPa (70-110 p.s.i.) Dampfdruck".
Ein weiteres bekanntes Verfahren ist im US-Patent Nr. 2 278 473 von Musher beschrieben, das die Behandlung von grünen oder gerösteten Kaffeebohnen bei einem Feuchtigkeitsgehalt unter etwa 20 bis 25 Gew.-% lehrt.
Das US-Patent Nr. 4 540 591 von Dar et al. lehrt ein Verfahren zur Behandlung von Robusta-Kaffeebohnen, bei dem die Bohnen bei einem Druck von 709,2 bis 1013,1 kPa (7 bis 10 atm) in einem Druckgefäß 10 bis 15 Minuten mit kontinuierlicher Entlüftung dampfbehandelt wurden, abgelassen und dann geröstet wurden. Das US-Patent Nr. 3 991 223 von Baron et al. lehrt ein Verfahren zur Modifizierung von Geschmack und Aroma gedämpfter Kaffeebohnen.
Es ist eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein wirksames Verfahren zur Verbesserung der Qualität minderwertiger Kaffeebohnen anzugeben.
Es ist eine weitere Aufgabe, die Qualität minderwertiger Kaffeebohnen mit einem minimalen Energieverbrauch zu verbessern.
Diese und andere Aufgaben der Erfindung werden offensichtlich, wenn die Erfindung nachfolgend im einzelnen beschrieben wird.

ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG

Es wurde festgestellt, daß Geschmack und Aroma minderwertiger grüner Kaffeebohnen wirksam verbessert werden, wenn man grüne Kaffeebohnen mit Dampf behandelt, die dampfbehandelten Bohnen anfeuchtet, und dann die angefeuchteten Bohnen ein zweites Mal dampfbehandelt. Gemäß der Erfindung werden bei der ersten Dampfbehandlung die Bohnen vorgewärmt, so daß die Bohnen sehr schnell hydratisieren können, wenn sie bei einer Temperatur von 115ºC (240ºF) bis 154ºC (310ºF) mit Feuchtigkeit in Kontakt kommen, und als Folge der Kombination dieser anfänglichen Behandlungen werden die grünen Kaffeebohnen durch die abschließende Dampfbehandlung bei einem Druck von 137,8 bis 482,3 kPa (20 bis 70 psig) wirksam veredelt.

AUSFÜHRLICHE BESCHREIBUNG DER ERFINDUNG

Bestimmte grüne Kaffeebohnen werden normalerweise als minderwertige oder geringwertige Kaffeesorten bezeichnet. Diese Kaffeesorten werden von einem Expertengremium allgemein als von sehr kräftigem, teerartigem, moderigem und/oder erdigem Geschmack charakterisiert. Robusta-Kaffeesorten sind ein Beispiel für einen Rohkaffee, der als minderwertig bezeichnet wird.
Die vorliegende Erfindung gibt ein Verfahren an zur Veredelung von Rohkaffee minderer Qualität, welches zunächst eine anfängliche Dampfbehandlung umfaßt. Der bei dieser anfänglichen Dampfbehandlung verwendete Dampf hat normalerweise einen Druck von 137,8 kPa (20 psig) bis 482,3 kPa (70 psig) und eine Temperatur von 125ºC bis 157ºC (258ºF bis 316ºF). Die Dauer der anfänglichen Dampfbehandlung beträgt im allgemeinen 0,5 Minuten bis 3 Minuten. Die Dampfbehandlung kann in einem geschlossenen System durchgeführt werden oder vorzugsweise in einem System, das an die Atmosphäre entlüftet wird, und diese Dampfbehandlung kann diskontinuierlich, halbkontinuierlich oder kontinuierlich durchgeführt werden.
Die anfängliche Dampfbehandlung bewirkt keine Veredelung der minderwertigen Bohnen. Es hat sich vielmehr gezeigt, daß die anfängliche Dampfbehandlung für die Veredelung der Bohnen nur in Verbindung mit den beiden anschließenden Schritten wirksam ist, nämlich dem Anfeuchten und einer zweiten Dampfbehandlung. Die anfängliche Dampfbehandlung dient dem Aufheizen der grünen Bohnen. Die Feuchtigkeit der grünen Bohnen kann auch bis zu einem gewissen Grad angehoben werden, beispielsweise auf einen Feuchtigkeitsgehalt von 20 bis 25 Gew.-%.
Im Anschluß an die erste Dampfbehandlung werden die behandelten grünen Bohnen angefeuchtet, im allgemeinen auf einen Feuchtigkeitsgehalt von 35 bis 45 Gew.-%. Die behandelten Bohnen können angefeuchtet werden, indem sie mit vorgewärmtem Wasser in Kontakt gebracht werden oder mit einem wäßrigen Strom, der zuvor mit grünen Kaffeebohnen in Kontakt war, normalerweise für eine Dauer von 0,5 bis 2 Minuten. In einer Ausführungsform der Erfindung wird Wasser in ein Gefäß gegeben, und behandelte grüne Bohnen werden dazugegeben. Wenn die behandelten grünen Bohnen auf ihren gewünschten Feuchtigkeitsgehalt angefeuchtet sind, werden die angefeuchteten Bohnen herausgenommen. Vorgewärmtes Wasser wird dann in das Gefäß gegeben, um die Flüssigkeitsmenge, die dem Gefäß als Bestandteil der grünen Bohnen entnommen wurde, auszugleichen, und eine neue Ladung behandelter grüner Bohnen wird dann zugegeben. In dieser Ausführungsform werden also, nachdem die zuerst behandelten grünen Bohnen in dem Gefäß angefeuchtet wurden, anschließend in das Gefäß gefüllte Ladungen Rohkaffee mit einem wäßrigen Strom in Kontakt gebracht, der zuvor mit grünen Kaffeebohnen in Kontakt war und daher einen bestimmten Gehalt an Feststoffen aus dem Rohkaffee besitzt. Dieser wäßrige Strom kann als Rohkaffee-Extrakt bezeichnet werden.
Der zum Anfeuchten der behandelten Kaffeebohnen verwendete Flüssigkeitsstrom ist vorgewärmt, normalerweise auf eine Temperatur von 115ºC bis 154ºC (240ºF bis 310ºF). Diese Behandlung mit dem Flüssigkeitsstrom dient nicht nur zum Anfeuchten der Bohnen, sondern erhöht auch die Innentemperatur der grünen Bohnen auf eine Temperatur nahe der Temperatur des vorgewärmten Flüssigkeitsstromes.
Die angefeuchteten Bohnen werden dann ein zweites Mal dampfbehandelt. Die zweite Dampfbehandlung wird normalerweise bei einem Dampfdruck von 137,8 kPa (20 psig) bis 482,3 kPa (70 psig), und vorzugsweise bei einem Dampfdruck von 206,7 kPa (30 psig) bis 413,4 kPa (60 psig) durchgeführt. Es wurde festgestellt, daß Dampfdrücke über 482,3 kPa unnötig sind und tatsächlich zur Entstehung negativer Geschmacksnoten gemäß der vorliegenden Erfindung führen. Die zweite Dampfbehandlung kann entweder in einem diskontinuierlichen, halbkontinuierlichen oder kontinuierlichen Verfahren durchgeführt werden. Die Dauer der zweiten Dampfbehandlung beträgt 0,5 bis 4 Minuten, und vorzugsweise 1 bis 3 Minuten.
Die gemäß der vorliegenden Erfindung behandelten grünen Kaffeebohnen werden durch das Verfahren der vorliegenden Erfindung signifikant veredelt. Bei einem kontrollierten Vergleich der veredelten Bohnen nach dem Rösten und Brauen werden die veredelten Bohnen von einem Expertengremium als wesentlich sauberer, weniger hart, weniger schmutzig mit nur einem leicht erdigen Geschmack beschrieben.
Nach der gesamten Behandlung gemäß der Erfindung ist es möglich, die veredelten nassen Bohnen zu einer herkömmlichen Röstvorrichtung zu transportieren, und die Bohnen bis zu der gewünschten Röstfarbe zu rösten. Als Alternative können die veredelten Bohnen getrocknet werden, beispielsweise durch Lufttrocknen, auf einen niedrigeren Feuchtigkeitsgehalt von beispielsweise 11 bis 15 Gew.-%. Das Trocknen der Bohnen anschließend an das Verfahren der vorliegenden Erfindung und vor dem Rösten hat den Vorteil einer verbesserten Stabilität, falls es notwendig ist, die veredelten Bohnen eine Zeitlang zu lagern.
Die Vorteile der Erfindung sind somit leicht ersichtlich. Die Erfindung ermöglicht das Veredeln minderwertiger Bohnen mit Hilfe von Dampf bei einem niedrigeren Druck, als es bisher möglich war. Das heißt, daß minderwertige Bohnen mit Hilfe von Dampf bei einem Druck von 137,8 bis 344 kPa (20 bis 50 psig) veredelt werden können, während nach den bekannten Systemen, wie zum Beispiel dem System von Ponzoni et al., ein Druck von 620,1 kPa (90 psig) erforderlich war, um eine vergleichbare Veredelung zu erreichen. Es kommt also zu einer Einsparung aufgrund eines geringeren Energiebedarfs, und weil die für das Druckgefäß verwendeten Baumaterialien während des Veredelungsverfahrens nur einem geringeren Druck standhalten müssen. Ferner hat sich gezeigt, daß die veredelten Bohnen der vorliegenden Erfindung von einem Expertengremium den bekannten veredelten Bohnen vorgezogen werden. Außerdem hat sich gezeigt, daß die anfängliche Dampfbehandlung zu einer höheren Hydratisierungsgeschwindigkeit führt als bei einer Kontrollgruppe grüner Bohnen, die keiner anfänglichen Dampfbehandlung unterzogen wurden. Als solches wird gemäß der vorliegenden Erfindung eine wirksamere Hydratation der grünen Bohnen erreicht.
In einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung werden die Schritte der vorliegenden Erfindung in einem einzigen Gefäß durchgeführt. Ein Gefäß, das besonders geeignet ist für eine solche Anwendung ist ein Digestor, beispielsweise ein Bauer-Digestor Nr. 459 M & D, hergestellt von C-E Bauer, einem Tochterunternehmen der Combustion Engineering, Inc., Springfield, Ohio. Durch Mitnehmer eines Förderers gebildete fahrbare Kammern transportieren das Produkt im Inneren des Digestors. Der Digestor ist ein zylindrisches Gefäß, das an beiden Enden geschlossen ist und in einem Winkel von 45º installiert ist. Der Tank ist entlang seiner Achse durch ein Förderband in zwei Segmente geteilt. Das Band endet jeweils vor dem Ende des Zylinders. Gemäß der bevorzugten Ausführungsform ist am unteren Ende des Digestors ein Behälter für "Rohextrakt" vorgesehen. Unbehandelte grüne Kaffeebohnen werden so in den Digestor eingeleitet, daß sie auf das Förderband fallen, wo sie zwischen sich konstant bewegenden Mitnehmern des Förderers eingeschlossen sind. Die Mitnehmer führen den Kaffee auf der Oberseite des Förderbandes nach unten in und durch den Rohextraktbehälter, und dann werden die Bohnen auf der Unterseite des Förderbandes das Gefäß hochtransportiert zu einem Auslaß am oberen Ende des Digestors. Gesättigter Dampf wird über dem Pegel des Rohextraktbehälters in den Digestor eingeleitet und dient so der Dampfbehandlung des Rohkaffees vor dem Anfeuchten in dem Behälter und dem Veredeln der Bohnen nach dem Anfeuchten. Es ist auch ein Einlaß vorgesehen, so daß vorgewärmtes Wasser zum Auffüllen in den Rohextraktbehälter auf dem Flüssigkeitspegel oder in diesem Bereich zugegeben werden kann, um den Flüssigkeitspegel aufrechtzuerhalten.
Nach dieser Beschreibung der Erfindung dienen die folgenden Beispiele der weiteren Erläuterung des erfindungsgemäßen Verfahrens.

BEISPIEL I

Grüne Kaffeebohnen (EK-20/25) werden in der zuvor beschriebenen Weise in einen Bauer-Digestor gefüllt. Gesättigter Dampf wird in den Digestor über einem Rohextraktpegel eingeleitet, der am Boden des Digestors auf etwa 10% der Digestorhöhe gehalten wird. Der gesättigte Dampf wird mit einem Druck von 344 kPa (50 psig) und einer Temperatur von 148ºC (298ºF) eingeleitet. Die grünen Bohnen werden also für eine Dauer von 2,25 Minuten dampfbehandelt, indem sie sich innerhalb der Mitnehmer entlang der Oberseite des Förderbandes bewegen. Die grünen Bohnen gelangen dann in den Rohextraktbehälter, der auf einer Temperatur von 158ºC (285ºF) gehalten wird. Die Bohnen bewegen sich durch den Behälter und werden dabei auf etwa 40 Gew.-% Feuchtigkeit angefeuchtet. Die Verweildauer in dem Behälter beträgt insgesamt 0,5 Minuten. Die Bohnen werden dann in den Mitnehmern auf der Unterseite des Bandes nach oben bewegt und mit gesättigtem Dampf bei einem Druck von 344 kPa (50 psig) und einer Temperatur von 148ºC (298ºF) dampfbehandelt. Die angefeuchteten Bohnen kommen für eine Dauer von 2,25 Minuten mit dem Dampf in Kontakt, bevor sie den Digestor verlassen.
Die so behandelten grünen Bohnen werden geröstet und ein Sud wird hergestellt. Ein Kontrollsud wird hergestellt aus identischen grünen Bohnen, die unbehandelt sind. Ein Expertengremium hat die behandelten Bohnen für wesentlich sauberer, weniger hart, weniger schmutzig und mit nur einem leicht erdigen Geschmack befunden im Vergleich zu der Kontrollgruppe, die teerartig, schmutzig und erdig war.

BEISPIEL II

Die Geschwindigkeit der Anfeuchtung grüner Kaffeebohnen der Sorte Ivory Coast wurde verglichen. Ein erster Satz Bohnen wurde zunächst gemäß der vorliegenden Erfindung dampfbehandelt, während Kontrollbohnen vor dem Kontakt mit Wasser nicht dampfbehandelt wurden. Wie in Fig. 1 dargestellt, erreichten Bohnen der Sorte Ivory Coast, die mit gesättigtem Dampf mit einem Druck von 344 kPa (50 psig) 1 Minute lang dampfbehandelt wurden und dann mit angewärmtem Wasser mit einer Temperatur von 65,5ºC (150ºF) in Kontakt gebracht wurden, einen Feuchtigkeitsgehalt von 40% in insgesamt 2 Minuten, d. h. 1 Minute Dampfbehandlung und 1 Minute Wasserkontakt. Kontrollbohnen der Sorte Ivory Coast, die nicht dampfbehandelt waren, sondern vielmehr mit Wasser mit einer Temperatur von 65,5ºC (150ºF) in Kontakt gebracht wurden, brauchten etwa 10 Minuten, bis sie denselben Feuchtigkeitsgehalt von 40% erreichten. Somit wird mit der vorliegenden Erfindung eine 5fache Steigerung der Anfeuchtungsgeschwindigkeit erreicht.

BEISPIEL III

Ein Vergleich veredelter Kaffeebohnen der Sorte EK-20/25 wurde durchgeführt zwischen dem Verfahren der vorliegenden Erfindung und dem im US-Patent Nr. 3 767 418 von Ponzoni et al. beschriebenen Verfahren. Die Probe von Ponzoni et al. wurde gemäß Beispiel I der Veröffentlichung '418 hergestellt: Bohnen wurden in einen Autoklaven gegeben zusammen mit Wasser in einem Gewichtsverhältnis von 1:1, zur Erhöhung des Druckes auf 620 kPa (90 psig) wurde Dampf verwendet, und das System wurde etwa 5 Minuten auf dem erhöhten Druck gehalten.
Zwei Proben wurden gemäß der vorliegenden Erfindung hergestellt, wobei der einzige Unterschied der jeweilige Druck war, bei dem die Dampfbehandlung durchgeführt wurde. Die erste Probe wurde hergestellt durch Dampfbehandlung der grünen Bohnen für eine Dauer von 2,25 Minuten bei 206,7 kPa (30 psig); anschließend wurden die Bohnen mit Wasser mit einer Temperatur von 133,3ºC (272ºF) für eine Dauer von 0,5 Minuten in Kontakt gebracht, und schließlich wurden die angefeuchteten Bohnen 2,25 Minuten mit Dampf bei einem Druck von 206,7 kPa (30 psig) dampfbehandelt. Die zweite Probe wurde nach demselben Verfahren hergestellt, außer daß beide Dampfbehandlungen bei einem Druck von 344 kPa (50 psig) durchgeführt wurden.
Alle drei Proben von grünen Bohnen wurden dann auf eine Röstfarbe 70 geröstet, und ein Sud wurde hergestellt mit einer Rezepturmenge von 200 Tassen/kg (90 Tassen/lb.). Ein Expertengremium verglich die drei Proben und stellte fest, daß die zwei gemäß der vorliegenden Erfindung hergestellten Proben, d. h. die mit einem Druck von 206,7 kPa (30 psig) veredelte Probe und die mit einem Druck von 344 kPa (50 psig) veredelte Probe, wesentlich sauberer und weniger hart war als die identischen Bohnen, die nach dem Verfahren von Ponzoni et al. veredelt wurden.

Claims

1. Verfahren zur Veredelung von Rohkaffee, umfassend die folgenden Schritte:

(a) Rohkaffee wird gedämpft bei einem Druck von 137,8 kPa (20 psig) bis 482,3 kPa (70 psig) und einer Temperatur von 125ºC (258ºF) bis 157ºC (316ºF) für eine Dauer von 0,5 Minuten bis 3 Minuten;

(b) der gedämpfte Rohkaffee wird für eine Dauer von 0,5 Minuten bis 2 Minuten mit Feuchtigkeit in Kontakt gebracht;

(c) der angefeuchtete Rohkaffee wird gedämpft bei einem Druck von 137,8 kPa (20 psig) bis 482,3 kPa (70 psig) und einer Temperatur von 125ºC (258ºF) bis 157ºC (316ºF) für eine Dauer von 0,5 Minuten bis 4 Minuten; und

(d) der Kaffee wird geröstet.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Dampfdruck von Schritt (a) der gleiche ist wie der Dampfdruck von Schritt (c).

3. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Feuchtigkeit von Schritt (b) eine Temperatur von 115ºC (240ºF) bis 154ºC (310ºF) hat.

4. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Feuchtigkeitskontakt von Schritt (b) wirksam ist, um den Feuchtigkeitsgehalt der Bohnen auf 35 bis 45 Gew.-% zu erhöhen.

5. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Dampfdruck von Schritt (a) und (c) jeweils 206,7 kPa (30 psig) bis 344 kPa (50 psig) und die Temperatur jeweils 134ºC (274ºF) bis 148ºC (298ºF) beträgt.

6. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die gedämpften grünen Kaffeebohnen von Schritt (c) vor dem Rösten von Schritt (d) getrocknet werden.

7. Verfahren nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Bohnen auf einen Feuchtigkeitsgehalt von 10 bis 15 Gew.-% getrocknet werden.