DE2158235A1

DE2158235A1 -

Info

Publication number: DE2158235A1
Application number: DE19712158235
Authority: DE
Inventors: Gustavo Manuel River Edge; Adler Irwin LeRoy River VaIe; N.J. Galdo (V.St.A.)
Original assignee: General Foods Corp
Current assignee: General Foods Corp
Priority date: 1971-02-23
Filing date: 1971-11-24
Publication date: 1972-09-07
Also published as: FR2126170A1; AU451133B2; GB1313446A; CA928564A; AU3491371A; US3720518A; FR2126170B1

Description

PATENT A H WA LT ff

DR.-ING. VON KREISlGK »&.~mc. SCHD'NVVALD DR.-ING. TK. MEYt-R DR. FUES DIFL-CMKKl. /-LEK VON KREfSlER DiPL-CHEM. CAROLA KELLER bi?.-iNG. KLOI³SCH DfPLfNG. SELTiNG

5 KÖLN 1, DEICHMANNHAUS 2158235

Köln, den 10.11.1971 /

GENERAL· FOODS CORPORATION,

250 North Street, White Plains, New York (U.S.A.)

Verfahren zur Herstellung von Kaffee-Extrakt

Die Erfir.dura "betrifft ein Verfahren zur Herstellung von Kaffee-Extrakt, der sich besondere gut zur weiteren Verarbeitung, z.B. durch Sprühtrocknung oder Gefriertrocknung, zu trockenem Instantkaffee eignet. Die Erfindung ist insbesondere auf ein verbessertes Verfahren zur-Erzielung einer hohen Konzentration von Kaffeefeststoffen im Extrakt gerichtet.

Beim üblichen Verfahren zur Herstellung von Kaffee-Extrakt in einer großtechnischen Kaffeeverarbeitungsanlage wird eine Perkolatorbatterie verwendet, die aus 4 bis 8 Extraktionskolonnen besteht, in der gemahlener Röstkaffee extrahiert wird, indem Extrakt und Kaffee im GeLenatrom durch die Perkclatorbatterie geführt werden. Iu allgemeinen wird eine wässrige Flüssigkeit unten in eine Extraktionskolonne gepumpt, die den am stärksten extrahierten (oder ausgebrauchten) Kaffee enthält, worau.f die Flüusißlceit nacheinander durch die Kolonnen fließt und von der Kolonne abgezogen wird, die den am wenigsten extrahierten (frischen) gemahlenen Röstkaffee enthält. A/i-'j ül-^-Kogeno i'lüaiJi-keii, wird als Extrakt oder Kaffee-R.-: U-ak L bezeichnet und hat eine durchschnittliche Eouzeu-

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trat ion von etwa 20 bis 3O/o Kaffeofeststoffen, bezogen auf--das Gewicht des Extrakts. Sobald die wässrige Extre.ktlösung mit der.¹ Kaffee in der aufgebrauchten Kolonne in Berührung kommt» beginnt die Anreicherung von Kaffeefest-■ stoffen in der Flüssigkeit. Tie durch die Kolonnen fliessende Flüssigkeit wird auch als üxtrakt bezeichnet. Die Konzentration des Extrakts steigt während des Durchgangs durch die Batterie von Perkolatoren, und die Endkonzentration im abgezogenen Extrakt ist die maximale Extraktkonzentration. Nach jedem Abziehen wird der Kaffee aus dem am stärksten extrahierten Perkolator entleert. Der Perkolator wird mit frisch geröstetem und gemahlenem Kaffee frisch beschickt, und dieser Perkolator, dessen Kaffeeinhalt am stärksten extrahiert war, wird zum frischen Perkolator :Cür den Extraktabzug beim nächsten Zyklus, d.h. als Frischstufe am Ende der Batterie zugeschaltet. Die Extraktströmung in einer Extraktionskolonne von unten nach oben wird als Aufwärtsströmung bezeichnet. Es ist auch möglich, daß der Extrakt in einer Extraktionskolonne von oben nach unten strömt.

Sei diesem Verfahren handelt es sich somit um "ein Verfahren, bei dem Kaffee-Extrakt durch Führung eines heißen wässrigen Mediums im Gegenstrom durch eine Batterie von Perkolatorer· hergestellt wird"»

Zur Herstellung eines Instantkaffees mit gewissen erwünschten Geschmacks- und Aromaeigenschaften und physikalischen Eigenschaften erwies es sich als vorteilhaft, einen Kaffee-Extrakt, der e^ne wesentlich höhere Konzentration als die bei üblichem Perkolationsbetrieb erzielte Konzentration hat, der Sprühtrocknung zu unterwerfen. Es erwies sich ferner bei einem Verfahren zur Herstellung von gefriergetrocknetem Instantkaffee als wirtschaftlich vorteilhaft, Kaffee-Extrakte mit höherer Konzentration zum Gefrieren und zur Gefriertrocknung su verwenden. Bei Verfahren, bei denen Extrakte mit Konzentrationen, die

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hoher sind air; die "bei üblichen Perkolationsverfaliren erzielten Konzentrationen, benotigt ver-äon, ist es allgemein üblich, c'as endgültige Konzentrat (abgezogener Extrakt aus der Prisebstui'e) durch Eindampfen im Vakuum oder durch Gefrierkonzentrierung zu konzentrieren. Diese Konzentrierverlahren haben größere Nachteile. Beim Eindampfen unter Vakuum werden erwünschte Aroma- und Geschmacksstoffe abgetrieben, die in dem Bestreben, einen hochwertigen, hochkonzentrierten Extrakt zu erhalten, dem konzentrierten Extrakt wieder zugefügt werden müssen. Die Gefrierkomientrierung ergibt zwar einen konzentrierten Extrakt mit größerer Geschmacks- und Aromafülle, ist jedoch erheblich kostspieliger als die Konzentrierung durch Eindampfen. Ferner erhöhen alle Extraktionsverfahren, die zur Konzentrierung des bei einem üblichen Perkolationsverfahren erhaltenen Extrakts angewendet werden, die Kosten und die Kompliziertheit der Herstellung eines hochwertigen Instantkaffees.

In den U.S.A.-Patentschriften 2 915 403 und 2 915 399 werden ^Tferfab.ven zur Einstellung des Temperaturprofils über eine Batterie von Perkolatoren durch Verwendung von Erhitzern, die zwischen den Kolonnen angeordnet sind, beschrieben. Diese Verfahren dienen dazu, Extrakte von höherer Konsentration aus den Perkolatoren zu erhalten. Diese Arbeitsweise hat zwei Ilachteile. Kit den erzielten Extrakten von höherer Konzentration ist im allgemeinen ein Ausbeuteverlust verbunden, und Betriebsschwierigkeiten durch den Druckabfall innerhalb der Perkolatorbatterie erfordern eine unzulässig große Zahl von Stillständen und Reinigungen, wodurch das Verfahren wirtsehaftlich uninteressant wird.

Es wurde nun gefanden, daß durch Anwendung einer Konzentrierung zwischen Kolonnen, d.h. einer Konzentrierung des Extrakts zwischen zwei Extraktionskolonnen in einer Perkolatorbatterie, ein hochkonzentrierter Kaffee-Extrakt

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(Feststoffgehali: 30 bis 4-0;») hergestellt werden kann, ohne daß eine wesentliche Verschlechterung der Extrtktionsaur:« "beute eintritv. Es wurde ferner gefunden, daß das Verfahren gemäß der Erfindung einen hochwertigen Kaffee-Extrakt ergibt und nicht zu einer nicht in Kauf zu nehmenden. Zahl von BetrriebsunterbrechungGn in einer Perkolatorbatterie führt.

Das Verfahren gemäß der Erfindung eignet sich für zahlreiche Mischungen von gemahlenem Röstkaffee, wobei der Kaffee entcoffeiniert oder nicht-entcoffeiniert sein kann.

Bas Verfahren gemäß der Erfindung zur Herstellung von Kaffee-Extrakt durch Führung eines heißen wässrigen Mediums ira Gegenstrom durch eine Batterie von Perkolatoren ist dadurch gekennzeichnet, daß der Kaffee wenigstens vor der letzten frisch beschickten Kolonne zwischen zwei Kolonnen durch Entfernung von V/asser konzentriert wird«

Die Erfindung umfaßt ferner eine zur Extraktion von Kaffee dienende Batterie von Perkolatoren mit einer Reihe von FiXi.raktionskolonnen, einem Verteilersystem zur Verbindung der Kolonnen mit zwischengeschalteten Erhitzern oder ohne diese Erhitzer in einer gewünschten Reihenfolge und wenigstens einer zur Entfernung von Wasser dienenden Konztntriervorrichtung, die durch das Verteilersystem zwischen zwei Kolonnen geschaltet werden kann.

Bei einer bevorzugten·Ausführungsform wird der Kaffee zur Erhöhung des Feststoffgehalts um 3 bis 10J&, bezogen auf " das Gewicht des Extrakts, konzentriert und der endgültige Extrakt mit einem G-ehalt von 30 bis 40 Gew.-</* Kaffeefeststoffen aua der Perkolatorbatterie abgezogen.

Das Verfahren läßt sich somit am besten so beschreiben, daß es in einer üblichen Pcri-o'lationobatterie, in der eine Konzentriervorriohtung zwischen zwei Extraktionskolonnen geschaltet ist, durchgeführt wird. In der aus--

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gebrauchten Stufe der Perkolationabatterie kommt das Kaffeepulver nit einem heißen wässrigen Extraktionsmittel, im allgemeiner, heißem V/asser, zuweilen auch verdünntem Extrakt, der von anderen Abschnitten des Gesamtextraktionssystems im Kreislauf geführt wird, wie bei jedem üblichen Perkolationsveifahren in Berührung. Nachdem der Extrakt wenigstens eine Extraktionskolonne durchlaufen hat, wird er vor der Einführung in die n'ichste benachbarte Extraktionskolonne durch einen Konzentrator geführt, in dem der Peststoffgehalt des Extrakts um etwa 3 bis 10$, bezogen auf das Gewicht des Extrakte, erhöht wird. Mit anderen Worten, der Extrak: aus einer Extraktionskolonne wird in einen Konzentrator eingeführt, aus dem zwei Ströme austreten, nämlich ein stärker konzentrierter Extraktstrom und ein Wasr.er- oder Wasserdampf strom.

Die Konzentrierung zwischen den Kolonnen kann im allgemeinen nach vielen bekannten Verfahren erreicht werden. Beispielsweibe kann ein Membranfilter, das V/asser selektiv au3 dem Extrakt entfernt, als Konzentrator zwischen zwei Kolonnen verwendet werden.- Ebenso kann ein Stoßverciampler oder ein Vakuumverdampfer als Konzentriervorrich— tung zwischen zwei Kolonnen verwendet werden. V/eitere Verfahren und Möglichkeiten der Zwischenkolonnen-Konzentrit-rung werden dem Fachmann ohne weiteres einfallen. Der Ausdruck "Zwischenkolonnen-Konzentrierung" umfaßt alle Betriebsweisen, die sich zur Erhöhung der Konzentration eines Extraktstrorns zwischen zwei Kolonnen in einer Perkolatorbatterie eignen«

Bevorzugt für die Erzielung einer Konzentrierung zwischen zwei iiolonnen wird die Verdampfung. Der aus einer Kolonne in der Perkolatorbatterie austretende Extraktstrom läßt 3ir:h leicht durch einen Verdampfer führen, bevor er in (Lic n^:j.ohr,tc benachbarte Kolonne in der Perkolatorbatterie eintritt. Vor dem zwischen zwei Kolonnen angeordneten kann der Extrakt durch einen Kühler geführt

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werden, und der gekühlte Extrckt kann in einer Abscheidevorrichtung, z.B. einem Filter oder einer Zentrifuge, behandelt werden, um wachsartige und ieerartige unlösliche Feststoffe, aus dem Extrakt zu entfernen. Der Extrakt wird dann vorzugsweise durch einen Vakuumverdampfer geführt, wo der konzentrierte Extrakt erhitzt vird, bevor er in die nächste Extraktionskolonne in der Batterie von Perkolatoren eingeführt wird.

In Verbindung mit der Anwendung der Konzentrierung zwischen zwei Kolonnen könnte das Temperaturprofil des Extrakts angehoben werden. Beispielsweise kann der Extrakt vorteilhaft durch einen zwischen den Kolonnen angeordneten Erhitzer geführt werden, um die Temperatur des Extrakts um 3 bis 17⁰C als Mittel zur weiteren Steigerung der Konzentration des endgültigen Extrakts zu erhöhen. Zwischen dem Erhitzer und dem Verdampfer sollte sich wenigstens eine Extraktionskolonne bsfinäen.

Wie bei allen üblichen Perkolationsverfahrenwird der Extrakt durch einen Kühler gefr'lirt, bsvor er in die Extraktionskolonne eingeführt wird, die mit gemahlenem Röstkaffee frisch beschickt ist (Frischkolonne). Der Kühler dient dazu, die Temperatur des Extrakts und des Kaffees in der Frischstufe so einzustellen, daß die Temperatur des endgültigen Extrakts, der von der Frischstufe abgezogen wird, bei maximal etwa S9°C, im allgemeinen zwischen 77 und 99°0 gehalten w:rd. Wie bereits erwähnt, kann der Extrakt bei einem üblichen Perkolationsverfahren alle Extraktionskolonnen von unten nach oben oder umgekehrt durchströmen. Bei Verwendung eines zwischen zwei Kolonnen angeordneten Erhitzers kann es vorteilhaft sein, die Strömun£srichtun£ durch die Kolonnen nach dem Durchgang des Extrakts durch den Erhitzer umzukehren und den Extrakt durch die r^s-tlicheu Kolonnen in dor Perkolatorbatterie von oben nach unten oder, wenn er in den vorherigen Kolonnen von oben nach unten geflossen ist, von

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unten nach oben zu führen.

Die entscheidend wichtige Stufe beim Verfahren gemäß der Erfindung ist die Verwendung eines zwischen zwei Kolonnen e.n£eordneten Konzentratora vor der Einführung des Extrakte in den .frisch "beschickten Perkolator der Batterie als Kittel zur Steigerung der Konsentration des endgültigen Extrakts ohne beeinträchtigung der Produktqualität und die Verwendung dieses teilweise konzentriertem Extrakts als Extraktionsmittel in den restlichen Perkolatoren dar Batterie. Ea kann vorteilhaft sein, den Verdampfer zvei oder drei Kolonnen vor der Frischstu.fe zu verwenden, um die Wahrscheinlichkeit einer Qualitatsverschlechterung der erwünschteren Fraktionen der Kaffeefestatoffe weitgehend auszuschalten.

Es kann zweckmäßig sein, mehr als einen Konzentrator in der Batterie von Perkolatoren zu verwenden. Beispielsweise wäre es möglich, einen Stoßverdaiipfer im Autoklaventeil der Perkolatorbatterie und einen Vakuumverdanipfer im Friaehabschnitt der Perkolat-orbatterie zu verwenden.

Ferner kann es bei Anordnung de3 Konzentrators in der Prischstufe der Batterie vorteilhaft sein, Aromastoffe dem Extrakt vor seiner Konzentrierung zu entziehen. Diese Aromastoffe können dem Extrakt nach dem Durchgang durch den Konzentrator oder dein aus der Frischstufe abgezogenen endgültigen Extrakt odfr auch einem aus dem endgültigen Extrakt hergestellten trockenen löslichen Kaffee wieder zugefügt v/erden. Der Entzug der Aromastoffe kann- in einer Kolonne vor£enoinii?en werden, durcn die Wasserdampf im G-egenstrotn zum Extrakt geleitet wird, wobei der Wasserdampf die gewünschten Aromastoffe verflüchtigt und auftreibt. Es ist auch möglich, das Abstreifen der Aromastoff e unter Vakuum oder nach beliebigen anderen Methoden, bei denen eine minimale «aoserffienge mit den Aromastoffen entfernt wird, vorzunehmen.

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Der aus der Frischstufe abgezogene endgültige üxtrakt
wird in Abhängigkeit von den ::ur weiteren Behandlung den Kaffee-Extrakts angewendeten Verfahren gekühlt, geklärt
und von Schlamm befreit.

Die Erfindung wird an Hand der Abbildrügeη weiter erläutert.

Fig.1 zeigt eine aus sechs Extraktionskolonnen 1 bis 6
bestehende Perkolatorbatterie. Die Zahl der Extraktionskolonnen in einer Batterie kann unterschiedlich sein und beträgt im allgemeinen 4 bis 8. Der nachstehend beschriebene Versuch wurde in einer Batterie aus sechs Extraktionskolonnen durchgeführt.

Fig. 2 zeigt eine weitere Anordnung gemäß der Erfindung.

Bei der in Fig.1 dargestellten Batterie enthält die
Kolonne 6 den am stärksten- verbrauchter: (a^rn stärksten
extrahierten) gemahlenen Röstkaffee. Der Extraktionsgrad des Kaffees in den anderen Kolonnen nimmt mit der Hummer der Kolonnen bis zur Kolonne ; ab, die frisch gerösteten und gemahlenen Kaffee enthält. Beim üblichen Betrieb der Perkolatoren wird die Extraktionsflüssigkeit, im allgemeinen heißes Wasser, unten in die Kolonne 6 bei 10 gepumpt. Sie fließt durch die Kolonne 6, verläßt die Kolonne 6 am oberen Ende als verdünnter Extrakt und fließt nacheinander in den unteren. Teil jeder folgenden Extraktionskolonne, die sie vom oberen Ende wieder verläßt, bis der Extrakt unten an der Kolonne 1 ankommt. Die Konzentration des Extrakts niimnt während dee Durchgangs durch die aufeinanderfolgenden Kolonnen zu. Boira üblichen Betrieb der Perkolatoren geht der Extrakt vor dem Eintritt in die
Kolonne 1 durch den Kühler 3 und wird dann durch c3en lioöcu der Kolonne 1 in diese Kolonne gepunpt, Wenn die Kolonne mit Extrakt gefüllt ist, wird Λ-r ei]d_tJUl"ui_e >.xtiv.i:l aι-^ der Kclonno 1 in eine \,^riegevo:"TU'ge t.b.-„exogen, au:i der
eine vorbestir-Liite ■ GewichttfiiK-n.. ·..> de« Extrakts abgencr'.!:.un

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wird. Während des Abzuges des Kxtrakts aus der Kolonne 1 wird ciae Frischwasser zuerst dem unteren Ende der Kolonne zugeführt, während die Kolonne 6 isoliert wird» Das vollständig extrahierte Kaffeemehl wird aus der Kolonne geblasen, die mit frisch geröstetem und gemahlenem Kaffte frisch beschickt wird. Wenn der Extra'-ctabzug aus der Kolonne 1 beendet ist, fließt der Extrakt vorn oberen Snde der Kolonne 1 zürn Böden der Kolonne 6, die nuä zur Frischst ufe geworden ist. Die Extraktionskolonnen sind durch ein Leitungssystem so verbunden, daß jede der Kolonnen nacheinander als vollständig extrahierte Stufe oder 'ils Frisehstufe geschaltet werden kann.

Die Konzentration des Extrakts und die aus dem Kaffee erhaltene Ausbeute (gemessen als prozeutualer Feststoffgehalt im Extrakt, bezogen auf die Trockenstoffe in der frisch beschickten Extraktionskolonne) hängt von vielen Variablen ab, .z.B. von der verwendeten Kaffeemischung, der gesamten Extraktionszeit, der Temperatur des zugeführten Wassers und dem Abzugsfaktor, d.h. der zum Schluß aus der Frischstufe abgezogenen Extra',t.:ienge geteilt durch das Gewicht des gemahlenen Röstkaffees in der Frischstufe.

Während die Extraktflüssigkeit durch dis Perkolarbatterie fließt, steigt der Peststoffgehalt in Extrakt in jeder folgenden Extraktionskolonne. In den Kolonnen 4, 5 und 6 besteht die Hauptmenge der extrahierten Feststoffe aus Autoklavenfeststoffen, und die letzten drei Kolonnen einer aus sechs Perkolatoren bestehenden Batterie werden in 3?ig.1 als Autoklavenabschnitt bezeichnet. Der zwischen 'zwei Kolonnen angeordnete Konzentrator 7 ist in der Extraktlc-itung zwischen den Kolonnen 5 und 4 dargestellt. Der Kinuftmpfer kann auch zwischen den Kolonnen 6 und 5, zwischen den Kolonnen 4 und 3, zwischen den Kolonnen 3 und 2 oder zwischen den Kolonnen 2 und 1 angeordnet werden. In jedem Fall dient der Konzentrator dazu, den Feststoffgehalt deίj Extrakts um etwa 3 bis 10^ zu erhöhen. In

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Abhängigkeit von der Lage des Konzentrator kann der der.' Verd&npfer zugeführte Extrakt einen Feritetoffgehalt zwischen 3 und 20>ί vor der Verdampfung (ur-J zwischen 6 und 3C^> nach der Konzentrierung) haben«

Da die Autoklavenfeststoffe die Feststoffe mit dera geringsten Gehalt an Geschmacks- und Aromastoffen im endgültigen Kaffee-Extrakt sind, erwies es sich als zweckmäßig, den Konzentrator im Autoklaver.teil der Perkolatorbatterie anzuordnen. Uw jedoch eine "Verschlechterung des Geschmacks und Ar ort as, die mit diesen Autoklavenfeststoffen verbunden sein kann, wenn der Konzentrator ein Verdampfer ist, zu vermeiden, wird Vorzugs </eise ein Vakuumverdampfer verwendete Die. Verdampfung unter vermindertem Druck wird besonders bevorzugt, ήent. der Verdampferzwischen die Kolonnen 3 und 2 oder 2 und 1 geschaltet ist»

Es hat sich ferner gezeigt, dao;s waclisartiges oder teerartiges Material abgeschieden wird und die Oberfläche des Verdampfers verunreinigt, wenn man den Extrakt abkühlen läßt. Daher wird der Ii.tj.akt bei einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung vor dem Eindampfen gekühlt, und diese Wachse werden durch Filtration oder Zentrifugieren entfernt. Vor der Vakuumverdampfung sollte der Extrakt auf eine Temperatur unter 93 G, vorzugsweise auf 38 bis 66⁰C gekühlt werden.

Eine entscheidend wichtige Regelung im Betrieb einer Perkolatorbatterie zur Erzielung einer gewünschten Extraktionsausbeute ist das Extrakttemperaturprofil innerhalb der Perkolatorbatterie. Bei normalem Betrieb der Perkolator-en wird das Extraktionsmittel den Boden der Kolonne 6 bei einer Temperatur von etwa 166 bis 188°C zugeführt. Von Kolonne zu Kolonne sinkt die Temperatur um etwa 5,5 bio 11⁰G₀ liach dem Austritt aus dem zwischen zwei Kolonnen geschalteten Verdampfer kann die Temperatur des Extrakts wesentlich niedriger sein als vor dem Eintritt

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in diesen Verun.-ipA-r. Daher wird der Extrakt vom Verdampfer νorzuji-v.eine durch einen Erhitzer geführt, -um die lixtrakttenperatur auf ihre ursprüngliche Hohe zu bringen« Wei'ii uinr.okehrt die Extrakttorrnoratur während, der Verdampfung wesentlich gestieren int, kann es zweckmäßig sein, άί'ΐι Extrakt vor der Verdampfung auf seine ursprüngliche Temperatur zu kühlen,. Bei der in Fig, 2 dargestellten Anordnung vird der vom oberen Ende der Kolonne 5 kommende Extrakt durch einen Kühler 13t einen Abscheider 14 und einen Konzentrator (z.B. einen Vakuumverdampfer) 7 und einen Erhitzer 15 geführt, bevor er dem Boden der Kolonne 4 zugeführt wird.

Die Verteiler- und Yerbindungsleitungen der Perkolatorbatterie sind so ausgebildet, daß de¹¹ Extrakt von jeder Kolonne in. der Batterie abgezogen und durch den zwischen zwei Kolonnen geschalteten Konzentrator geführt werden kann, bevor er in die nächste benachbarte Extraktionskolonne eingeführt wird. Auf diese weit>e ist nur ein Konzentrator für eine Batterie von Perkolatoren erforderlieh.

Es wurde gefunden, daß eine Anhebunn des Temperaturprofils des Extrakts vorteilhaft für die Erzielung eines endgültigen Extrakts mit hoher Konzentration sein kann. Es kann daher zweckmäßig sein, den Extrakt durch einen zwischen zwei Kolonnen geschalteten Erhitzer, z.B« durch den in Fig.1 dargestellten Erhitzer 8 zu führen. Es sollte jedoch wenigstens eine Extraktionskolonne zwischen dem Verdampfex* und dem Erhitzer vorhanden sein. Die Temperatur des Extrakts wird bei« Durchsang durch den Erhitzer normalerweise um 5,5 bis 11⁰U erhöht. 3g kann ferner swecki:iM.£if* sein, die Strörimngsrichtung des Extrakts durch die Kolonne hinter deai Erhitzer unisukehren. Ferner wird vorzugsweise der Erhitzte in; Aut',laventeil der Perkolstorb 'terje verwendet, und in gewissen Fällen wird eier Erhitzer näher als der l'on^cui rotor sum vollständig ex-

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trahierten Sndt. der I'erkolatorbaiiicrie angeordnet«

Es wurde gefunden, daß cc- mit Hilfe des Verfahrens g.-v.rx.O der Erfindung möglich ist, die in jeder üblichen Perkolatorbatterie erhaltene Extraktkonsentration von etwa 20 bis 30/c' auf etwa 30 bj s 40/> Fcrjtutoffc, bezogen auf das Gewicht des Extrakts, zu erhöhen (ohne einen Erhitzer ζ w i s cheη ζwei Kolonnen). Mit εt eigender Kο ηζ e η tratiοη des endgültigen Extrakts besteht eine ]«ei^iuig zu einem leichten Abfall der Ausbeute. Dieser Ausbeuteverlurit kann dur.'h die Kombination eines zwischen zwei Kolonnen geschalteten Konzentrators und eines zwischen zwei Kolonnen geschalteten Erhitzers ausgeschaltet werden.

Es kann zweckmäßig sein, mehr als einen Konzentrator in einer Batterie von Perkolatoren zu verwenden« So ist der Apparateteil 8 in Figd als Erhitzer bezeichnet worden, jedoch könnte er auch ein zweiter Verdampfer sein. Me beiden Konzentriervorrichtungen müssen durch wenigstens eine Extraktionskolonne getrennt sein, da sie andernfalls lediglich als zweistufiger Konzentrator wirksam sein würden.

Bei Verwendung von zwei Konzentriervorrichtungen kann es zweckmäßig sein, näher zur Frischyfcufe hin einen Konzentrator, der eine Qualitätoverschlochterung. des Produkts vermeidet, z.B. einen Vakuumkondensator anzuordnen, während der Konzentrator, der sich näher an der vollständig extrahierten Kolonne befindet, bei höheren Temperaturen oder Drücken arbeiten und beispielsweise ein Entspar.iiunpsverdampfer sein konnte.

Ein konzentriertes Kaffeeprodukt, daß aus gefrorenem Kaffee-Extrakt besteht, kann nach dem Verfahren gemUß der Erfindung hergestellt werden, oder der konzentrierte Extrakt kann der öprübtrocknunfi oder Gefriertrocknung als Mittel zur Bildung eines trockenen konzentrierten löslichen Kaffeeprodukts unterworfen werden. Im allge-

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meinen beträgt der Feuchtigkeitsgehalt äes trockenen Produkt;; etwa 1 bio 5'/^, vorzugsweise etwa 2,5 bis 4^« Bei einer bovcraugten Ausführungsform der Erfindung wird der Extrakt bei einer Konzentration von 30 bis 4OyS Feststoffen auf eine Temperatur unter -23°0 (vorzugsweise unter -40⁰O) georauht und ira Vakuum bis zu einem konstanten Feuchtigkeitsgehalt gefriergetrocknet. Der gefrorene Extrakt kann vor der Gefriertrocknung auf eine gewünschte Teilchengröße zerkleinert werden.

Es küiin ferner zweckmäßig sein, ein Geraisch von Eiskristallen und Extrakt vor dem endgültigen Gefrieren des Extrakts zu bilden \xuä die aus Kristallen und Extrakt bestehende Nasse zu einer gewünschten Form strangzupressen, Ferner kann die Kaase aus Kristallen und Extrakt unter Verwendung eines Gases wie Stickstoff oder Kohlendioxyd vor dem Gefrieren als Kittel zur Einstellung der Dichte des Produkts geßchäuritfr v/erden.

Eine Ausführungsfoi-m dea Verfahrens gemäß der Erfindung wird im folgenden Beispiel beschrieben»

Beispiel

Eine Ι-ϋϋοπαη?-; von gemahlenem Röstkaffee wurde in einer aus sechs jJxtraktionskolonnen von 25,4 cm Durchmesser bestehenden Terkolatorbatterie extrahiert. Bei einem Ver-

wurde heißes Wasser bei einer Temperatur

von 177 C unten in die vollständig extrahierte Stufe eingeführt und nacheinander durch die Extraktionskolonnen geführt« Ein endgültiger Extrakt wurde vom oberen Ende der Kolonne 1 (Frischstufe) in eine-Wiegevorlage abgezogen, bis et·.;?. 1,8 kg Extrakt pro kg gemahlenen Röstkaffee ir: ei nor Lv-: ¹^r/jl'tion^l olonne erhalten wurden. Das Extrnktionstijittel ging bei den fcl '.chtion Temperaturen in die aufeinand.ri·folgenden Kolonnen: Kolonne 6 - 176,7⁰C; Kolonne 5 174,1⁰O; i'olouue 4 - 173,3⁰O; .Kolonne 3 - 148,9⁰C; I'olonnfc 2 - IGb,3 0. 13 ach dem Durchgang durch den Kühler betrug di- T'^f-orafcur 89⁰O bein Eintritt in die Kolonne 1c Die

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endgültige Konzentration de·.; Extrakts- betrug 26,4>' Feststoffe, bezogen auf das Gewicht den "Extrakts. Dies entsprach einer Ausbeute von 47,5 Gew.->i des verarbeiteten trockenen gemahlenen Röstkaffees.

Ein zweiter Vorsuch wurde mit einem Verdampfer durchgeführt (APV-Verdarnpf^r), der zwischen den Kolonnen 4 und in der Perkolatorbathörie angeordnet var, Der Extrakt v/urde aus der Kolonne 4 mit einer Konzentration von 11_}1>ί Feststoffen bei einer Temperatur von 1?.7°G abgezogen, Per Extrakt wurde auf 52°C gekiiMt und durch eine Westfalia« Zentrifuge zur Scl-ΐε. imentfernung und. anschließend durch den APV-Verdampfer geführt, wo die Konzentration auf 15,9/* Feststoffe, bezogen auf das Gewicht des Extrakts, erhöht wurd--- (die Verdampfung fand unter Vakuum bei einer Temperatur von 52⁰C statt). Der Extrakt wurde dann vor der Einführung .in die Kolonne 3 auf 127°C erhitzt. Der Extrakt hatte boim Eintritt in die aufeinanderfolgenden Kolonnen die folgenden Temperaturen: Kolonne 6 - 176,1⁰C; Kolonne 5 - 174,4⁰C; Kolonne 4 - 173,3°C; Kolonne 3 126," ⁰C; Kolonne 2 - 105°C Kach dem .Durchgang durch den Kühler betrug die Temperatur SO, 6 C beim Eintritt in die Kolonne 1. Der Extrakt wurde aus der Kolonne 1 abgezogen, bis 1,3 kg Extrakt pro kg gemahlenen Röstkaffee in einer gegebenen Kolonne entfernt war. Die Konzentration des endgültigen Extrakts betrug 34,2$ Peststoffe und die endgültige Ausbeute 46,4/S Feststoffe, bezogen auf eingesetzten trockenen gemahlenen Röstkaffee. Die leichte Abnahme der Ausbeute beim zweiten Versuch wurde in erster Linie den niedrigeren Temperaturen in den Kolonnen 3 und 2 zugeschrieben. Die Qualität des beim Versuch 2 erhaltenen Extrakts wurde als gleichwertig mit der Qualität dea beim Vergleichnversuch erhaltenen B::trökt« beurteilt;,

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Claims

P a t e η t a η s r> ν ü c h e

1.) Verfahren zur Herste 11 uns eines Kaffee-Extrakts, bei dein ein heißes wässriges Medium durch einen Satz von Perkulatorkolonneii geführt wird, dadurch gekennzeichnet, daß der Kaffee wenigstens vor der letzter, frischbeschickten Kolonne konzentriert v.'ird, wobei die Konzentrierung durch Entfernung von V/asser zwischen zwei Kolonnen vorgenommen v.'ird.

2.) Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Feststoffgehalt bei der Konzentrierung des Kaffee-Extrakts um 3 bis 10 Gew.-^ erhöht wird und daß in der Endstufe ein Kaffee-Extrakt mit einem Feststoffgehalt von 30 bis 4θ Gew.-^ abgezogen wird.

3·) Verfahren nach Ansprüchen 1 und ?., dadurch gekennzeichnet, daß der Kaffee mit Wasser einer Temperatur von 166 bis l88° C extrahiert wird, c.or Extrakt vor seiner Konzentrierung auf >3 bis 99° C gekühlt wird, durch Verdampfen des 'Wassers konzentriert und wieder erhitzt wird, bevor er in die nächste Kolonne geführt wird.

4.) Verfahren nach Ansprüchen 1 bis J>_} dadurch gekennzeichnet, daß man vjachsartige Feststoffe durch Filtrieren oder Zentrifugieren vor der Konzentrierung des Extraktes entfernt.

5.) Verfahren nach Ansprüchen 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß man die Konzentrierung durch Verdampfen im Vakuum unterhalb von 66° C vornimmt.

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6.) Verfahren nach Ansprüchen 1 bis ^lj>, dadurch gekennzeichnet, daß man die Temper at Tr des Kaffee-Extraki-s vor der Konzentrierung zwischen den Kolonnen um etv*a J> bis 17° C erhöht.

7.) Verfahren nach Ansprüchen 1 bie 6, dadurch gekennzeichnet, da.?· man den endgültigen Extrakt sprühtrooknet oder gefriertrocknet bis zu einem Feuchtigkeitsgehalt von etwa 1 bis 5 Gew.-,^.

8.) Verfahren nach Ansprüchen 1 bin 'J, dad rroh gekennzeichnet, daß man eine zweifache Konzentrierung vornimmt, wobei die beiden Konzentratione.stuf'iii wenigstens durch eine Extraktionskolonne voneinander getrennt sind.

9.) Verfahren nach Ansprüchen 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, da? man die aromatischen Bestandteile vor der Konzentrierung aus den: Extrakt abzieht.

10.) Verfahren nach Anspruch 9» dadurch gekennzeichnet, daß man die abgezogenen aromatischen Bestandteile dein Extrakt nach der Konzentrierung oder· nach der Extraktion jedoch vor der Trocknung wieder zufügt.

11.) Kaffeeperku3atorba;terie, die aus mehreren Extraktions kolonnen und einem Verteilersystem zur Verbindung der' Kolonnen miteinander in gev'ürischter Weise besteht, dadurch gekennzeichnet, daß zvcej Kolonnen über eine Konzentrationsvorrichtung (7) zur Entfernung von L'^-se miteinander verbunden sind.

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