DE2710050C2 - Verfahren zur Extraktion von pflanzlichem Material - Google Patents

Description

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Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zur Extraktion von pflanzlichem Material, insbesondere Kaffee, mit einer Extraktionsflüssigkeit in einer Zellenbatterie.

Um Kaffee im großtechnischen Maßstab zu extrahieren, läßt man he'¹Os Wasser durch Zellen hindurchfließen, die mit geröstetem und gemahlenem Kaffee gefüllt sind. Die Zellen können durch ein Röhrenwerk, das Ventile aufweist, miteinander verbanden sein, wobei eine sogenannte »Batterie« entstellt. Die Extraktion erfolgt im Gegenstrom. Dies besagt, daß heißes Wasser mit 150 bis I85°C in diejenige Zelle eingeführt wird, welche die am meisten erschöpfte Kaffeecharge enthält und bereits n-mal behandelt worden ist. Der aus dieser Zelle austretende Extrakt wird dann in die bereits (n-l)-mal behandelte Kaffeecharge eingeführt und so fort, bis der Extrakt diejenige Zelle erreicht, die mi» frischem Kaffee gefüllt ist. Der Extrakt tritt aus der letzteren Zelle mit etwa 100° C aus. Es wird also der erschöpfte 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 dem Ausdruck »heiße Zellen« die Zellen bezeichnet, welche den stärker erschöpften Kaffee enthalten, während die anderen Zellen »kalte Zellen« genannt werden. Diese Bezeichnung entspricht den Bezeichnungen »Autoklavenzone« und »Frischzone« in anderen Veröffentlichungen.

Gemäß der Erfindung wurde festgestellt, daß sich die Gcsehmacksqualitäten von pflanzlichen Materialien, insbesondere Kaffee, bei einem Verfahren zur Extraklion von pflanzlichem Material mit einer Extraktionsflüssigkeit in einer Zcllenbatterie verbessern lassen, wenn man den Extrakt zwischen zwei Zellen teilweise eindampft und dem teilweise eingedampften Extrakt Extraktionsflüssigkeit in einer Menge zusetzt, die zumindest gleich der Menge der verdampften Flüssigkeit ist

Demgemäß betrifft die Erfindung ein Verfahren zur Extraktion von pflanzlichem Material mit einer Extrakiionsflüssigkeit in einer Zellenbatterie, bei welchem der Extrakt zwischen zwei Zellen teilweise eingedampft wird, welches dadurch gekennzeichnet ist, daß dem teilweise eingedampften Extrakt Extrafetionsflüssigkeit in einer Menge zugesetzt wird, die zumindest gleich der Menge der verdampften Flüssigkeit ist

Das erfindungsgemäße Verfahren besitzt hinsichtlich des teilweisen Eindampfens zwischen zwei Zellen eine Ähnlichkeit mit einem Verfahren, das aus der DE-OS Ii 58 235 bekannt ist Dieses Verfahren hat jedoch den Zweck, einen höher konzentrierten Extrakt herzustellen, damit später beim Sprühtrocknen zwecks Herstellung von Instant-Kaffeepulver nicht soviel Extraktionsflüssigkeit abgedampft werden muß. Der Zweck des erfindungsgemäßen Verfahrens ist dagegen eine GeschniacksvcrbesseruRg.

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 die Aromadestillation schwieriger.

Ein Beispiel einer Anlage, die bei der Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens verwendet werden kann, ist in der Zeichnung zu sehen. Diese Anlage umfaßt 6 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 Einführung von Wasser in den Kreislauf und ein Erhitzer R. Letzterer ist nur nötig, wenn bei der Verdampfung die Temperatur der Flüssigkeit unter die Extraktionstemperatur fällt. Eine Kläranlage kann gegebenenfalls nach dem Erhitzer oder zwischen der Pumpe und dem Erhitzer angeordnet sein.

Gute Resultate wurden mit einem Entspannungsverdampfer erhalten. Das Eindampfen kann auch durch Erhitzung mit einem Wärmeaustauscher durchgeführt wrden.

Es wird darauf hingewiesen, daß die Verdampfung und die Einführung von Wasser auch zwischen anderen Zellen als den Zellen 3 und 2 erfolgen kann. Bei den Versuchen A bis /, deren Ergebnisse weiter unten angegeben sind, wurde das Wasser zwischen verschiedenen Zellen eingeführt.

Außerdem wurden Versuche ausgeführt, bei denen das Wasser nicht unmittelbar nach 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 Wasser (Versuche K.Ztnusgeführt

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

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

	Versuch	B	C	D	E	F	G	H	I	J	W	X	Y	Z
	A
Temperatur beim Eintritt in die Zellen (0C)		182	180	182	182	178	168	178	178	182	175	182	182	178
Nr. 6	182	175	176	176	177	174	164	174	174	177	171	176	174	174
Nr. 5	!74 '	168	162	165	165	163	157	163	162	165	161	165	168	160
Nr. 4	168	160	150	110	UO	110	148	152	152	110	157	110	102	150
Nr. 3	160	102	105	106	106	106	105	105	140	106	140	106	102	105
Nr. 2	102	100	100	102	102	102	102	102	105	102	102	IiI	100	100
Nr. 1	100	3-2	3-2	4-3	4-3	4-3	3-2	3-2	2-1	4-3	2-1	4-3	3-2	3-2
Verdampfung (bzw. Kühlung bei den Ver suchen W + X) zwischen den Zellen mit der Nr.	3-2

Menge verdampftes Wasser
in kg/kg geröstetem und
gemahlenem Kaffee

Menge zugesetztes Wasser
in kg/kg geröstetem und
gemahlenem Kaffee

Feststoffgehalt im Extrakt
beim Austritt in %

0,75 0,75 0,75 0,75 0,75 0,6 0,6 0,4 0,4 0,25 0 0 0,75 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 0

13,7 13,4 12,1 12,9 10,5 11,6 10,6 13,6 13,6 13,8 14,5 17,5 16,2 17,9

Die in der weiter unten stehenden Tabelle angegebenen Versuchsers;ebnisse wurden mit anderen pflanzlichen Materialien erhalten. Sie entsprechen den vorstehend angegebenen Versuchsergebnissen für Kaffee und sind unter vergleichbaren Extraktionsbedingungen erhalten worden.

Die Versuche K bis O wurden mit Mischungen von Kaffee und Zichorie und die Versuche P und Q wurden mit einer Mischung von Gerstenmalz, Gerste und Zichorie unternommen.

Die Extrakte der Versuche K bis O wurden von sieben bis acht erfahrenen Geschmacksprüfern gekostet, die eine Verbesserung bei den Proben K bis N gegenüber der Probe O feststellen konnten.

Auch die Extrakte der Versuche Pund Q wurden von Geschmacksprüfern gekostet. Von elf Prüfern, die die Proben richtig erkannten, haben die fünf Prüfer mit der größten Erfahrung die Probe Q vorgezogen. Dieses Ergebnis ist vielleicht weniger eindeutig als diejenigen, die mit Kaffeemischungen erreicht wurden. Es ist aber zu berücksichtigen, daß die Abwesenheit von Kaffee in den Proben fund Q das Qualitätsniveau erniedrigt, so daß die Qualitätsunterschiede weniger wahrnehmbar sind. Jedenfalls beweisen auch die letzten beiden Versuche, daß allgemein bei der Extraktion von pflanzlichem Material eine Qualitätsverbesserung mit dem erfindungsgemäßeTi Verfahren eintritt.

	Versuch	L	M	N	O	P	Q
	K
Temperatur beim Eintritt in die Zellen		165	175	178	175	155	156
Nr. 6	178	157	170	173	170	147	147
Nr. 5	173	150	161	156	165	132	129
Nr. 4	164	142	151	90	133	120	125
Nr. 3	152	135	90	88	E8	94	99
Nr. 2	90	95	88	87	87	85	85
Nr I	88

•Ortsct/imt!

	Versuch	I.	42% üerstenmak 30% Gerste 28% Zichorie	M	N	O	I'	(,)
	K	2 1	Hierzu 1	3- 2	4-3	3-2	5 4	5-4
Verdampfung zwischen den Zellen der Nummer	3-2	0,6		0,7	0.8	0	0.84	0.85
Menge verdampftes Wasser in kg/kg Röstgut	0,7	1.0	i.o	1.0	0	0	0,93
Menge zugesetztes Wasser in kg/kg Röstgut	1,0	9,4	10,1	10,0	9.6	13.6	11.2
Feststoffgehalt im Abzugsextrakt in %	10,7
Gewichtsprozent
K 67% Kaffee M, N, O 33% Zichorie	68% KalTee 32% Zichorie
L 55% KalTee P, Q 45% Zichorie		Blatt Zeichnungen

Claims (4)

Patentansprüche;

1. Verfahren zur Extraktion von pflanzlichem Material mit einer Extraktionsflüssigkeit in einer Zellenbatterie, bei welchem der Extrakt zwischen zwei Zellen teilweise 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. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß man mehr Extraktionsflüssigkeit zufügt, als verdampft worden ist

3. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß nach der Verdampfung und Zuführung von Extraktionsflüssigkeit der Extrakt wieder erhitzt wird.

4. Verfahren nach Anspruch I, dadurch gekennzeichnet, daß nach dem teilweisen Eindampfen der Extrakt geklärt wird.