CH330114A - Verfahren zur Herstellung und Konservierung von haltbar vitaminisiertem, geröstetem und gemahlenem Kaffee - Google Patents

Description

  Verfahren     zur    Herstellung und     Konservierung    von haltbar     vitaminisiertem,    geröstetem  und gemahlenem Kaffee    Es ist schon versucht worden, gerösteten  und gemahlenen Kaffee zu konservieren, das  heisst die wertvollen, an die Fettsubstanz ge  bundenen     Aromastoffe    so zu erhalten, dass  sie nicht bald nach dem     Röstprozess    zugrunde  gellen und das     Röstprodukt    entwerten.

   Alle  bekanntgewordenen Konservierungsverfahren  gehen von der an sich richtigen Erkenntnis  aus, dass die erwähnte Fettsubstanz des frisch       gerösteten    Kaffees durch den Sauerstoff der  Luft. oxydiert wird und damit ihre Eigen  schaft als     Aromaträger    einbüsst. Dies sollte  durch eine Umhüllung des gerösteten Kaffees  mit sogenannten Schutzgasen vermieden wer  den; es wurde auch versucht, mittels einer  vorangehenden Vakuumbehandlung die     Wir-          kung    dieser Schutzgase zu unterstützen.  



  Indessen konnte keines der bekanntgewor  denen Verfahren zum Erfolg führen, weil  die innere Morphologie der Kaffeebohne und  die Vorgänge in ihr während und nach der       Röstung    offenbar unbekannt waren und des  halb     unberücksichtigt    geblieben sind. Man  kann sogar sagen, dass die vorgeschlagene  Einschliessung des gerösteten     Kaffees    in  Schutzgase das Gegenteil dessen bewirkte, was  beabsichtigt. war: die Schutzgase lieferten den  Kaffee und die in ihm enthaltene Fettsub  stanz als, Träger des Aromas geradezu dein  schädlichen Einfluss der Röstgase und der  Feuchtigkeit aus. In der 'Tat hat auf diese    Weise behandelter Kaffee einen muffigen Ge  schmack und Schimmelbildung erhalten.  



  Die Voraussetzungen für eine erfolgreiche  Herstellung und     Konservierung    von haltbar  vitaminisiertem, geröstetem und gemahlenem  Kaffee sollen im folgenden erläutert werden,  wobei     auf    die Zeichnungen     Fig.1    bis 4 Bezug  genommen wird.  



  Gemäss     Fig.    1 besteht die Frucht des  Kaffeestrauches aus einer Haut 1     (Exokarp),     in deren Fruchtfleisch 2     (Mesokarp)    zwei  Samen, die Kaffeebohnen 3 und 4 einge  schlossen sind, von denen jede aus einer  Pergamentschicht 5     (Endokarp),    einer Sa  menhaut 6 (auch Silberhaut,     Tegument)    und  dem Nährgewebe 7     (Endosperm)    besteht.

   Die  an der Bauchseite 8 der Bohne ineinander  gefalteten Längsränder 9 und 10 bilden die  Höhlung 11, welche die Form einer zusam  mengedrückten Spirale     aufweist.    Ein Schnitt  nach der Linie     I-1    in     Fig.1    ergibt ein     Bild,     wie es die     Fig.2    zeigt. 5 ist die Pergament  schicht., 6 die Samenhaut. und 7 das Nähr  gewebe, welches sich aus mehr oder weniger  gleichmässig geformten Zellen 12 zusammen  setzt, die gegen das Innere der Bohne etwas  länger     und    grösser werden (vgl. 13 in     Fig.    2)  als die an der äussern, konvexen Seite lie  genden Zellen 12.

   Nahe an der Bauchseite 8  verjüngen sich die Zellen wieder (vgl. 14 in       Fig.2).    Alle diese Zellen 12 bis 14 haben       polyedrische    Form mit stellenweise     stark    ver-           dickten    Wänden; sie sind reichlich mit Nähr  substanzen versehen. In den     Fig.    3 und     -1    sind  solche Zellen in einer starken Vergrösserung  (etwa 200fach) dargestellt.

   Dabei sind 15 die  Zellwände, 16 ist. die Nährsubstanz     (:)?roto-          plasma),    17 in     Fig.3    sind die Stärkekörner  und 18 in     Fig.    4 deutet- die Fettsubstanzen  an, welche Träger des Aromas sind, und 19  ist eine leere Zelle.  



  Das Rösten von Kaffee stellt. eine bei  etwa EN bis 200  C durchgeführte Verkokung  dar, welche in ihrem ersten Stadium unter  brochen wird. Dabei entwickeln sich     Röstgase     und Wasserdampf, welche das Zellgewebe  erfüllen und während des Röstprozesses von  der Bohne ausgeschieden werden; dadurch  entsteht. in ihr ein innerer Überdruck.  



  Die Gewichtsabnahme durch das Rösten       beträgt        beim        Kaffee        18        bis        30        %,        die        auf        der     Zersetzung der Zellulose beruhende     Volumen-          vergrösserung        30        bis        50        %-.        Für        gerösteten     Kaffee wird die folgende Zusammensetzung  angegeben,

   wobei in Klammern die Zahlen  für Rohkaffee beigefügt sind : Wasser 1,73<B>0/0</B>       (11,35        0/a),        stickstofffreie    Substanz     (wasser-          lösliche        Extrakte)        32,390/0.        (18,11%),        Zucker          1,23        0/a        (1,39        %:

  ),        Eiweiss        13,77        0/a        (11,89        0/0),          Rohfaser        2'6,310/a        ('26,16        %,),        Coffein        1,29        %     (1;

  29     0/u),    Ätherextrakt 13,12     0/a    (12,34     0/a),     Gerbsäure 4,69 0/0     (4,-12-        0/a)    und Asche 4,69 0/0       (4,0'5        %).        Vorliegende        Untersuehungsberiehte     haben ergeben, dass gerösteter Kaffee auch  Vitamin C     (Ascorbinsäure)    enthält. Nach der  Untersuchungsmethode     Roe     &      Oesterling    wer  den im Minimum     750    mg Vitamin C in 1000 g  frisch geröstetem Kaffee ermittelt.

   Dieses na  türliche Vitamin C wird jedoch aus den nach  folgend dargelegten Gründen bald nach     dem          Rästprozess    wieder     zerstört..     



  Träger des Aromas ist die im gerösteten  Kaffee enthaltene Fettsubstanz, eine ölige  Flüssigkeit von niedrigem Schmelzpunkt (etwa  25  C), angenehmem Aroma und     bla.ssgelber     Farbe. Sie besteht aus Ölsäure,     Pa'lmitinsäure     und     Stearinsäure    in Form von     Glyzerid.en;     ferner sind nachgewiesen Aceton,     Furfurol,     Ameisensäure, Essigsäure u. a. m. Einfluss auf  die Bildung des Aromas haben auch die mine-         ralischen        Substanzen,    welche in der     Form    von  organischen Salzen in     der    Bohne vorhanden  sind.  



  Die Fettstoffe im     gerösteten    Kaffee sind  äusserst empfindlich; unter dem Einfluss von  Feuchtigkeit     oxydieren    sie leicht. Darauf be  ruht im wesentlichen der rasche Aroma- und  Güteverlust des gerösteten und sieh selbst  überlassenen Kaffees. Sehr unstabil ist. auch  das natürliche Vitamin C; wegen seiner leich  ten     Oxydierbarkeit    findet im gerösteten Kaf  fee eine rasche Abnahme desselben bis zum  völligen Verlust statt. Das natürliche Vit  amin C zeigt hier ein ähnliches Verhalten  wie das gleichwertige     synthetische    Vitamin(',  welches in     Gegenwart    von Wasser oder Feuch  tigkeit stark leidet.  



  Mit dem Entleeren des Röstgutes aus der  Röstapparatur wird der     Röstprozess    unter  brochen. Die jetzt sehr porösen Kaffeebohnen  sind schlechte     Wärmeleiter,    deren Kern lange  Zeit heiss bleibt. Die Entwicklung von     Röst-          gasen    und Wasserdampf im Innern .der Bohne  geht, weiter, selbst dann noch, wenn die an  ihrer Aussenseite liegenden Partien bereits  stark abgekühlt sind und beginnen,     Feuehtig=          keit    aus der sie umgebenden Atmosphäre auf  zunehmen. Dies ist der Fall nach Erreichung  einer Temperatur von etwa     -10     C.

   Dieser Ab  kühlungsgrad, gemessen an der Aussenseite  der Kaffeebohne, wird im folgenden als kri  tische Temperatur bezeichnet.. Von da. an wird  bei fortschreitender natürlicher Abkühlung der  innere Überdruck nach und nach     kompensiert     durch die von aussen nachdrängende kühlere  Luft, so dass sieh die im Innern der Bohne  weiterbildenden     Dämpfe    in den äussern, be  reits abgekühlten Partien niederschlagen und  in dem porös und koksartig gewordenen Zell  gewebe Feuchtigkeit hinterlassen (vgl. 12, 13  und 14 in     Fig.    ?. und 15, 16 in     Fig.    3 und 4' .

    Mit zunehmender     Abkühlung    pflanzt sieh  dieser     Feuehtigkeitsniedersehlag    gegen den  Kern der Bohne, also gegen     die@Kernzellen    13  in     Fig.    2, fort; in der linken Hälfte der     Fig.     sowie in     Fig.    3 in den Zellen 20 und 21 und  in     Fig.    4 in den Zellen     2?,    23 und 24 sind  solche feuchten Niederschläge durch Kreuz-           schraffierung    angedeutet..

   Diese     Feuchtigkeit          genügt,    um die in der Bohne vorhandenen  Fettstoffe zu oxydieren, die     Aromastoffe    und  das     natürliehe    Vitamin     -C    sehr bald     zu    zer  stören sowie beigefügtes     synthetisches    Vit  amin C zu schädigen.  



  Aus diesen Darlegungen ergibt sich, dass  die Umhüllungen der gerösteten, nur äusserlich  abgekühlten Kaffeebohnen mit     Sehutzgasen     nur dazu führt, dass die Vorgänge in ihrem       Beissbleibenden    Innern nicht aufgehalten wer  den können, dass vielmehr die     Feueh        .tigkeit     durch     solehe    Verfahren eingeschlossen und  erst recht in die Lage versetzt wird, das Zer  störungswerk an Fettstoffen, Aroma und na  türlichem Vitamin C zu vollenden.

   Daran     än          clert    sieh auch dann nichts, wenn die Kaffee  bohnen vor der Umhüllung mit     Sehutzgasen     einem Vakuum ausgesetzt werden.     -\N'ohl    wer  den dadurch die während des Vakuums sich  bildenden Röstgase und Wasserdämpfe abge  saugt., aber im Moment, wo an Stelle des  Vakuums wieder Druck einsetzt, werden     Röst-          gase    und     Wasserdampf    mit.

   Gewalt in die  Kaffeebohnen zurückgedrückt, und es ent  steht durch die herangeführten     inerten    Gase  eine Stauung, welche die entstehende Feuch  tigkeit am Entweichen vollständig     verhindert-          Um    diese Nachteile zu vermeiden, muss  im Gegensatz zu den bekanntgewordenen Ver  fahren dafür gesorgt werden,     dass    die im  Innern der Bohnen sich noch bildenden     Röst-          gase    und Wasserdämpfe kontinuierlich abge  saugt. werden, im gezeichneten Beispiel also  aus den innern Zellen 13 in     Fig.    2 zur Peri  pherie, das heisst.

   zu den Zellengruppen 12  und 14 (Pfeile) in     Fig.2    und nach aussen,  derart, dass bis     ztt    einer     Abkühlung    der     Kaf-          feebohnen    auf etwa + 5  C sich im     Zellgefüge     (12, 13 und 14 in     F'ig.        ?,)    keinerlei     Stauung     oder feuchter Niederschlag bilden kann.  



  Gegenstand der Erfindung ist nun ein Ver  fahren zur Herstellung und Konservierung  von haltbar vitaminisiertem, geröstetem und  gemahlenem Kaffee, wonach Kaffeebohnen ge  röstet und     unmittelbar    anschliessend an die       Röstung    einer natürlichen, durch die Aus-         scheidung    von Röstgasen und Wasserdampf  gekennzeichneten Abkühlung bis nahe an die  kritische     Temperaturgrenze    von etwa 40  C,  gemessen an der     Aussenseite    der Kaffeeboh  nen, überlassen werden, worauf gleichzeitig mit  der weiteren,

   bis auf etwa 5  C fortzusetzen  den Abkühlung die im Innern der Bohnen  sich noch bildenden Röstgase und Wasser  dämpfe kontinuierlich abgesaugt werden     und     dadurch die Bildung von Kondenswasser ver  mieden wird, bis ein vollständig trockener Zu  stand erreicht ist, worauf die Kaffeebohnen  mit Schutzgasen umhüllt, in der gleichen  Gasatmosphäre gemahlen, durch Hinzufügen  mindestens eines Vitamins auf haltbare Weise  vitaminisiert, in Behälter abgefüllt und letz  tere luftdicht verschlossen werden.  



  Das erfindungsgemässe Verfahren kann  beispielsweise in einem Kessel erfolgen,     wie    er  in der Zeichnung in den     Fig.    '5 (Längsschnitt)  und 6 (Querschnitt nach der Linie     III-III     in     Fig.5)    dargestellt. ist.

      Der aus dickwandigem Eisen bestehende  Kessel 25 mit dem aufgeschraubten Deckel 26  nimmt unter Wahrung eines genügend grossen,  isolierenden     Zwischenraumes    27 den aus dünn  wandigem Glanzblech bestehenden, mit einer  Lochung 28 beliebiger Form versehenen In  nenkessel 29 auf, an welchen sich oben über  Hahn 30 der     Einfülltrichter    31 anschliesst,  während der untere trichterförmige     Teil    32  über Hahn 33 zur nicht gezeichneten Mühle  führt.

   Die Lochung 28 in der Wand des       Innenkessels    29, welche die Verbindung zwi  schen Innenkesselraum 34 und Aussenkessel  raum 35 herstellt, ist bezüglich der Grösse  der einzelnen     öffnung    so     zu    wählen, dass die  Kaffeebohnen nicht. durchfallen oder abge  saugt werden können. Eine Leitung 36 mit  Hahn 37 und Filter 3<B>8</B> ermöglicht es, die  Luft aus den beiden Kesselräumen 34 und 35  abzusaugen. Die Kühlleitung 39     führt    zu den  beiden Kühlelementen     40    und 41, welche     fiift-          dicht    durch Aussenkessel 25 und Innenkessel  29 bis nahe an den     untern:    Trichter  32 desselben reichen.

   In den     Kühllele-          menten    40 und 41 sind das     Kältemedium         enthaltende Kühlschlangen 42 (Fug. 6) ange  ordnet. Über Hahn 43 ist eine Leitung 44  in den Innenraum 35 des Aussenkessels 25 ge  führt, mittels welcher Schutzgase, beispiels  weise<B>CO.,</B> zugeleitet werden können. An der  Aussenseite des Aussenkessels 25 ist ein mit  dem Innenkesselraum 3'4 in Verbindung ste  hendes Thermometer 45 zur Kontrolle der  Temperatur der Kaffeebohnen angebracht,  ferner in gleicher Weise ein Manometer 46  zur Messung von     Druch    und     Unterdruck    in  den beiden Kesselräumen     3-I    und 35.  



  Das Verfahren wird mittels der beschrie  benen und gezeichneten Apparatur wie folgt  durchgeführt  Die Kaffeebohnen werden geröstet und un  mittelbar anschliessend an die     Röstung    einer  natürlichen     Abkühlung    überlassen, und zwar  so lange, bis sie nahe an die kritische Tem  peraturgrenze von etwa 40  C gekühlt sind.  Dann werden die gerösteten Kaffeebohnen  durch -den     Einfülltrichter    3-1 und den geöff  neten Hahn 30 in den Innenkesselraum 34  eingefüllt, worauf Hahn 30 geschlossen und  Hahn 37 zur     Absaugleitung    36 geöffnet wird.

    Während die konstant auf einer Temperatur  von etwa<B>50,C</B> gehaltenen Kühlelemente 40  und 41 die     Kaffebohnen    bis auf diese Tem  peratur     abkühlen,    werden mit der Luft aus  den beiden Kesseln 29/34 und     2h13'5    gleich  zeitig auch die im Innern der Bohnen sich  noch bildenden Röstgase und Wasserdämpfe  kontinuierlich abgesaugt, im gezeichneten Bei  spiel also aus den innern Zellen 13 in     Fig.    2  zur Peripherie, Zellengruppen 12 und 14 und  Pfeile     in        Fig.2    und nach aussen.

   Während  die äussern Partien der Kaffeebohne, also die  Zellengruppen 12 und 14 in     Fig.    2, sich unter  dem Einfluss der     Kühlelemente    40, 41, 42 zu  nehmend abkühlen, kann     sich    der     Röstpro-          zess    in den innern Zellengruppen 13- in       Fig.    2.     -ungestört    vollenden, bis die Kaffee  bohnen trocken gekühlt und gereinigt sind.  Es ist daher auch ausgeschlossen, dass sich  Feuchtigkeit in den Zellen und     Zellkörpern     niederschlägt.

   Was am Schluss der Kühlung  und     Entfeuchtung    zur Verfügung steht, sind  Kaffeebohnen, welche in der Hauptsache aus    absolut trockenen und sauberen     Zellgerüsten,     den das volle Aroma. enthaltenden Fettsub  stanzen und dem vorhandenen natürlichen  Vitamin C bestehen.  



  Den in der beschriebenen Weise abgekühl  ten Kaffeebohnen wird durch Öffnen des  Hahnes 43 über die     Leitung    44 unter ent  sprechendem Druck ein     inertes    Schutzgas,  beispielsweise<B>CO.,</B> zugeführt, welches den  durch diese Abkühlung erreichten Zustand  des gerösteten Kaffees dauernd erhält, wo  durch die als     Aromaträ.ger    dienenden Fette  lind im     Kaffee..-    befindliches natürliches Vit  amin C vor der     OYy        dat.ion    und der     Zerstörung     bewahrt werden..

   Der so behandelte Kaffee  wird dann - immer unter Aufrechterhaltung  des durch die beschriebene     Abkühlung    erreich  ten Zustandes -     vermahlen    und das     Mahlglut     mit synthetischem Vitamin C in physiolo  gisch vorteilhaften Mengen angereichert, ohne       da.ss    dieses Vitamin auf Grund seines che  mischen Verhaltens eine     Schädigung    erleidet.  



  Umfangreiche Versuche aus den Jahren       1948/49    beweisen, dass die optimale tägliche       Vitamin-C-Dosis    für den erwachsenen Men  schen etwa. 125 mg beträgt;     einlässliche    Un  tersuchungen haben ferner ergeben, dass diese       :Menge    durch die heute     üblicbe    Ernährung  dem Körper in den     wenigsten    Fällen zuge  führt wird. Der menschliche Organismus ist  auch weder     befähigt,    Vitamin C aufzuspei  chern, noch es selbst. zu erzeugen. Daraus  ergibt sich die grosse Bedeutung von     haltbar          vitaminisierten    Nahrings- und Genussmitteln.

    Dazu eignet sieh Kaffee als beliebtes und  tägliches Getränk besonders gut, weil alle im       Kaffee-Aufguss    aufgelösten Bestandteile dem  Körper zugeführt werden. Darauf beruht auch  ein wesentlicher Vorteil des so erhaltenen,  vitaminisierten Kaffees gegenüber andern  Versuchen, Lebens- und     CTenussmittel    mit. Vit  aminen anzureichern, wobei, wie beispielsweise  bei Teigwaren, die Vitamine mit. dem Koch  wasser abgeschüttet werden.  



  Beispiel für eine     Verwendungsweise    des  nach dem erfindungsgemässen Verfahren her  gestellten Kaffees: Wenn ein Kilo auf be-           sehriebene    Art hergestelltes Kaffeepulver 4 g  natürliches und hinzugefügtes synthetisches  Vitamin C enthält, dann ergeben sich für 1 g       Kaffeepulv    er<B>7</B>     mb    und für '30 g     120    mg     Vit-          amin-C-Gehalt.    Diese 30 g     vitaminisiertes    Kaf  feepulver entsprechen der Menge, welche in  etwa 6 dl = 3 Tassen Kaffee täglich konsu  miert. wird.

   Auf diese einfache und sichere  Weise können dem menschlichen Organismus  täglich 120 mg Vitamin C zugeführt werden,  welche nach den heutigen wissenschaftlichen  Erkenntnissen genügen, um Vitamin-C-Man  gel und dessen Folgen zu verhüten.  



  Das konservierte und haltbar vitamini  sierte Mahlgut wird in     luütdieht    verschliess  bare, ebenfalls Schutzgase enthaltende Dosen  oder Kunststoffbeutel abgefüllt.

Claims (1)

1. PATENTANSPRUCH I Verfahren zur Herstellung und Konser vierung von haltbar vitaminisiertem, geröste tem und gemahlenem Kaffee, dadurch gekenn zeichnet, dass Kaffeebohnen geröstet und un mittelbar anschliessend an die Röstung einer natürlichen, durch die Ausscheidung von Röst gasen und Wasserdampf gekennzeichneten Abkühlung bis nahe an die kritische Tempera turgrenze von etwa. 40'> C, gemessen an der Aussenseite der Kaffeebohnen, überlassen wer den, worauf gleichzeitig mit der weiteren, his auf etwa 5 C fortzusetzenden Abkühlung die im Innern der Bohnen sich noch bil denden Röstgase.

   -und Wasserdämpfe konti nuierlich abgesaugt, werden und dadurch die Bildung von Kondenswasser vermieden wird, bis ein vollständig trockener Zustand erreicht ist, worauf die Kaffeebohnen mit Schutzgasen umhüllt, in der gleichen Gasatmosphäre ge mahlen, durch Hinzufügen mindestens eines Vitamins auf haltbare Weise vitaminisiert, in Behälter abgefüllt und letztere luftdicht verschlossen werden. UNTERANSPRÜCHE 1. Verfahren nach Patentanspruch I, da durch gekennzeichnet, dass als Schutzgas C02 verwendet. wird. 2..

   Verfahren nach Patentanspruch I, da durch gekennzeichnet, dass dem gemahlenen Kaffee Vitamin C zugesetzt wird. 3. Verfahren nach Patentanspruch I, da durch gekennzeichnet, dass die das Mahlgut aufnehmenden Behälter ebenfalls Schutzgase enthalten. PATENTANSPRUCH II Apparat zur Durchführung des Verfah rens gemäss Patentanspruch I, gekennzeich net durch einen doppelwandigen, mit. geloch ter Innenwand ausgestatteten Kessel zur Abkühlung der Kaffeebohnen unterhalb der kritischen Temperatur von etwa 40 C.