DE2710050A1 - Verfahren zur extraktion von pflanzlichen materialien - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zur Extraktion von pflanzlichen Materialien, insbesondere Kaffee, irit einer flüssigen Phase.

Um beispielsweise Kaffee im großtechnischen Maßstab zu extrahieren läßt man heißes Wasser durch Zellen hindurchfließen, die mit geröstetem und gemahlenem Kaffee gefüllt sind. Die Zellen können durch ein Röhrenwerk, das Ventile aufweist, miteinander verbunden sein, wobei eine sogenannte "Batterie" entsteht. Die Extraktion erfolgt im Gegenstroir. Dies besagt, daß heißes Wasser mit 150 bis 185⁰C in diejenige Zelle eingeführt wird, welche die am meisten erschöpfte Kaffeecharge enthält und bereits η-mal behandelt worden ist. Der aus dieser Zelle austretende Extrakt wird dann in die bereits (n-1)-mal behandelte Kaffeecharge eingeführt und so fort, bis der Extrakt diejenige Zelle erreicht, die mit frischem Kaffee gefüllt ist. Der Extrakt tritt aus der letzteren Zelle mit

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etwa 10O⁰C aus. Es wird also der erechöpfte Kaffee der höchsten Temperatur und der frische Kaffee der niedrigsten Temperatur ausgesetzt.

Wenn der Durchgang des Extrakts durch die Batterie beendet ist, dann wird diejenige Zelle, die den am meisten erschöpften Kaffee enthält, entleert und mit frischem Kaffee gefüllt. Nachdem die Zellen wieder in einer geeigneten Weise miteinander verbunden worden sind, kann die Extraktion wieder wie vorher durchgeführt werden.

Der Einfachheit halber werden in der folgenden Beschreibung und auch in anderen Veröffentlichungen mit derr Ausdruck "heiße Zellen" die Zellen bezeichnet, welche den am meisten erschöpften Kaffee enthalten, während die anderen Zellen "kalte Zellen" genannt werden. Diese Bezeichnung entspricht den Bezeichnungen "Autoklavenabschnitt" und "frischer Abschnitt" in anderen Veröffentlichungen.

Der Extrakt der heißen Zellen, der aus einem weniger oder mehr erscnöpften Kaffee erhalten wird, besitzt einen weniger angenehmen Geschmack als derjenige aus kalten Zellen, welcher also aus einem weniger erschöpften Kaffee stammt. Es ist auch bekannt, in einer ersten Stufe bei einer verhältnismäßig niedrigen Temperatur von beispielsweise 15°C zu extrahieren und dann das teilweise erschöpfte Produkt einer ergänzenden Extraktion in einer zweiten Stufe bei einer verhältnismäßig hohen Temperatur von 130 bis l80°C zu unterwerfen und schließlich den heißen Extrakt, der bei der zweiten Stufe erhalten wird, zu desodorieren, indem man ihn unter Vakuum oder einer raschen Entspannung verdampft.

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Um die Konzentration des Extrakts zu erhöhen und dabei die guten Extraktionsbedingungen beizubehalten ist es auch bekannt, den Extrakt zwischen zwei Zellen teilweise einzudampfen. Beim erfindungsgemäßen Verfahren wird dagegen nicht versucht, die Konzentration zu erhöhen.

Das erfindungsgemäße Verfahren ist ein Verfahren zur Extraktion von pflanzlichen Materialien mit einer flüssigen Pnase, bei welchem der Extrakt zwischen den heißen Zellen und den kalten Zellen, wie sie oben definiert wurden, teilweise eingedampft wird. Insbesondere wird der Extrakt, der bei einer Temperatur über 120°C erhalten wird, teilweise eingedampft. Diese Temperatur ist aber keineswegs kritisch, weshalb diese Temperaturangabe nicht als einschränkend aufzufassen ist.

Das erfindungsgemäße Verfahren ist dadurch gekennzeichnet, daß man dem teilweise eingedampften Extrakt Extraktionsflüssigkeit in einer Menge zusetzt, die zumindest gleich der Menge der verdampften Flüssigkeit ist.

Es wurde ein gewisser Vorteil festgestellt, mehr Extraktionsflüssigkeit zuzusetzen, als sie der verdampften Menge entspricht. Es ist jedoch kaum interessant, mehr als die dreifache Menge der verdampften Flüssigkeitsmenge zuzugeben. Durch Erhöhung der zugegebenen Menge wird auch die Flüssigkeitsmenge gesteigert, die während der abschließenden Überführung des Extrakts in ein Pulver beseitigt werden muß. Außerdem macht die Erhöhung der Verdünnung das Abstreifen schwieriger.

Ein Beispiel einer Anlage, die bei der Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens verwendet werden kann, ist in der beigefügten Zeichnung zu sehen. Diese Anlage umfaßt

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ό Zellen. Die Zelle, welche den am meisten erschöpften Kaffee enthält, ist mit 6 bezeichnet, und diejenige Zelle, welche den frischen Kaffee enthält ist mit 1 bezeichnet. Zwischen den Zellen 3 und 2, d.h. also zwischen den heißen Zellen und den kalten Zellen befindet sich ein Verdampfer EV, der mit einem Kondensor CO und einer Vakuumpumpe V verbunden ist, sowie eine Pumpe P für die Zinführung von Wasser in den Kreislauf und ein Erhitzer R. Letzterer ist nur nötig, wenn bei der Verdampfung die Temperatur die Flüssigkeit unter die Extraktionstemperatur fällt. !Line Kläranlage kann gegebenenfalls nach dem Erhitzer oder zwischen der Pumpe und dem Erhitzer angeordnet sein.

Gute Resultate wurden mit einem Entspannungsverdampfer (Druckminderungsventil und anschließender "Plash"-Verdampfer) erhalten. Das Verfahren kann auch durch Erhitzung mit einem Verdampfer-Wärmeaustauscher durchgeführt werden.

Es wird darauf hingewiesen, daß die Verdampfung und die Einführung von Wasser auch zwischen anderen Zellen als den Zellen 3 und 2 erfolgen kann. Die Versuche A und J, deren Ergebnisse, weiter unten angegeben sind, wurden mit verschiedenen Anordnungen in genau der gleichen Weise durchgeführt.

Außerdem wurden Versuche ausgeführt, bei denen das Wasser* nicnt unmittelbar nacn der Verdampfung eingeführt wurde, sondern nach der Zelle, welche auf die Verdampfung folgte, oder in die den frischen Kaffee enthaltende Zelle. Die erhaltenen Resultate waren gut, Jedoch ist eine solche Anlage komplizierter.

Zum Vergleich wurden Versuche mit einem Kühler anstelle des Verdampfers ohne Zugabe von Wasser (Versuche W, X) und mit einem Verdampfer ebenfalls ohne Zugabe von V/asser (Versuche

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Y, Z) ausgeführt.

Die bei diesen Versuchen erhaltenen Extrakte wurden dann diircn Trocknen in ein Pulver überführt (Eindampfen und anschließende Atomisierung oder Lyophilisierunj;) · Anschließend wurde aus diesem Pulver Kaffee angemacht und durch eine Gruppe von 7 oder 8 erfahrenen Geschmacksprüfern einer Prüfung unterzogen. Die Resultate dieser Geschmacksprüfungen bestätigten die beträchtliche Verbesserung der Qualität, die durch das erfindungs gemäße Verfahren erreicht wird.

Die folgende Tabelle enthält die einzelnen Parameter einer Auswahl der durchgeführten Versuche.

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Versucn	Verdampfung (bzw.	A	B	C	D	E	F	G	H	I	J	W	X	Y	Z	I	0,75
Temperatur Nr. 6	Kühlung bei den Ver	182	182	180	182	182	178	168	178	178	182	175	182	182	178
oeiir. Eintritt in die Zellen 5	suchen W + X) ζ wischer	17U	175	176	176	177	17U	16U	I7U	I7U	177	171	176	I7U	17U	0
U	den Zellen mit der Hn	168	168	162	165	165	163	157	163	162	165	161	165	168	160
3	Menge verdampftes Was ser in kg/kg geröste	l6o	l6o	150	110	110	110	1U8	152	152	110	157	110	162	150
(°C) 2	tem u.gemahlenem Kafffe	102	102	105	106	106	106	105	105	1U0	106	1U0	106	102	105
1	Menge zugesetztes Was	100	100	100	102	102	102	102	102	105	102	102	102	100	100	17,9
ser in kg/kg geröste
tem u.gemahlenem Kaffee	3-2	3-2	3-2	U-3	U-3	U-3	3-2	3-2	2-1	U-3	2-1	U-3	3-2	3-2
Peststoffgehalt im
Extrakt beim Austritt in %
0,75	0,75	0,75	0,75	0,75	0,6	0,6	o,u	o,u	0,25	0	0	0,75
0,75	0,75	1.0	1.0	2.0	1,0	1,0	1,0	1,0	1,0	0	0	0
13,7	13.U	12.1	12,9	10,5	11,6	10,6	13.6	13,6	13,8	1U.5	17,5	16,2

Leerseite

Claims (6)

1. PATENTANSPRÜCHE

   1J Verfahren zur Extraktion von pflanzlichen Material mit einer flüssigen Phase in einer Zellenbatterie, in welcher die "heißen Zellen" das am meisten erschöpfte pflanzliche Material und die "kalten Zellen" das weniger erschöpfte Material bzw. das frische Material enthalten, bei welchem der Extrakt teilweise zwischen den "heißen Zellen" und den "kalten Zellen" eingedampft wird, dadurch gekennzeichnet, daß dem teilweise eingedampften Extrakt Extraktionsflüssigkeit in einer Menge zugesetzt wird, die zumindest gleich der Menge der verdampften Flüssigkeit ist.
2. 2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß man mehr Extraktionsflüssigkeit zufügt, als verdampft worden ist.
3. 3. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Verdampfung durch Entspannung erfolgt.
4. H. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Verdampfung durch Zuführung von Wärme erfolgt.
5. 5. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß nach der Verdampfung und Zuführung von Extraktions flüssigkeit der Extrakt wieder erhitzt wird.
6. 6. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß nach der Verdampfung der Extrakt geklärt wird.

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   ORIGINAL INSPECTED