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La présente invention concerne de façon générale des procédés de fabrication de concentrés de café, ainsi que les produits résultant desdits procédés.
Dans le temps, on a fait des conoentrés de café liqui- des en épuisant du café grillé moulu avec de l'eau chaude. On peut faire sécher par pulvérisation de tels concentrés avec ou
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sans autre concentration par évaporation, pour former ce qu'on appelle du café instantané. Le café obtenu en utilisant de sem- blables concentrés n'a qu'une lointaine ressemblance avec le café frais obtenu avec le café grillé moulu de départ. Aussi bien le goût que l'arôme sont sérieusement dégradés et le con- centré contient des matières solides indésirables qui ont ten- dance à se déposer sous forme de boue. Le rendement effectif du procédé est relativement médiocre comparé à celui de la présente invention, qui se réflète dans les frais de fabrication.
Le concentré est sujet à avarie et il ne s'est pas imposé de lui- même sur le marché de consommation, sauf dans une faible mesure sous forme congelée.
L'invention se propose notamment de fournir : - un procédé permettant la fabrication d'un concentré de café ayant un goût et un arôme supérieurs ; - un procédé comme ci-dessus donnant un rendement relativement élevé, tout en fournissant en même temps un concentré ne pos- sédant qu'un pourcentage minimum de matières solides suscep- tibles de se déposer ; - un concentré de café liquide possédant de bonnes propriétés de conservation et pouvant être placé dans des récipients fermés et gardé sans réfrigération pendant des temps très longs.
D'autres buts et avantages de l'invention résulteront de la description qui en est donnée ci-après et laquelle expose en détail un mode de réalisation préféré aveo référence au dessin annexé sur ce dessin :
Fig. 1 est un diagramme de circulation illustrant un procédé pour la mise en oeuvre du procédé selon l'invention.
Fig. 2 est une vue de côté en élévation montrant l'ap- pareil pouvant servir à l'opération d'épuisement.
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Le procédé selon l'invention a recours à l'extraction ou épuisement du café grille moulu en faisant passer de l'eau chaude à travers une masse de celui-ci, comme dans les anciens procédés mentionnés ci-dessus. La caractéristique remarquable du procédé selon la présente invention'est l'utilisation d'un gaz spécial qui permet d'obtenir les nouveaux résultats et ,avantages décrits ci-après. Ce gaz spécial fait partie de ceux dont le type est décrit dans le Brevet N 2. 490.951 des Etats-Unis d'Amérique en date du 13 Décembre 1949 et qui est obtenu par le brûlage contrôlé d'un gaz combustible d'hydro- carbure avec une quantité d'air comburant qui est insuffisante pour une combustion complète.
Le procédé particulier de production de gaz, appliqué selon l'invention, est décrit dans la demande de brevet .Belge
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appareil "dé-dosée le niême.'jdùr que la présente,intitulée "Procédé et générate-Lt3L, hn supposant l'emploi d'un gaz combustible naturel, le gaz de gaz spécial comprend de l'azote, de l'anhydride carbonique, de l'o- xyde de carbone, de l'hydrogène, du méthane et de l'acétylène, en même temps que de petites quantités de produits gazeux très actifs qu'on peut appeler des produits non-saturés et qu'on suppose provenir de l'interaction de l'hydrogène, de l'anhydri- de carbonique, de l'oxyde de carbone et d'hydrocarbures non saturés, en présence de vapeur d'eau.
La fig. 1 montre un processus approprié pour la mise en oeuvre du procédé selon l'invention* Les grains de café grillé sont moulus au stade 10 en utilisant un matériel appro- prié de broyage tel qu'il est couramment employé dans l'indus- trie du café. On évitera une finesse exagérée de mouture. En pratique, on obtient de bons résultats lorsque la masse des particules moulues passe à travers un tamis à mailles de 0,149 mm mais reste sur un tamis à mailles de 0,100 mm. Les pièces de travail du broyeur sont enfermées et l'on introduit
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un gaz spécial du type mentionné ci-dessus, de sorte que l'opé- ration de broyage a lieu dans une atmosphère de ce gaz. Cela a pour effet d'exposer les particules fraîchement moulues à l'action du gaz spécial et d'empêcher un contact avec l'air.
Immédiatement après le broyage, le café moulu est emmagasiné en 11 dans des récipients fermés appropriés, tels que des sacs fermés imperméables à l'humidité. Ces sacs peuvent être faits en matière plastique appropriée, telle que du "Pliofilm", du "Saran" ou du polyéthylène. L'emmagasinage se poursuit pendant un certain laps de temps tel que de trois à cinq jours, pendant lequel une quantité importante d'anhydride carbonique se dégage.
Après l'emmagasinage, le café moulu est soumis au vide et au gaz au stade 12. Ce stade peut avoir lieu en plaçant le café dans un récipient fermé, après quoi on applique un vide équivalant à 63,5 - 73,65 cm de colonne de mercure. Le vide est rompu par introduction du même gaz spécial indiqué ci-des- sus. Ce traitement a pour but d'éliminer la plus grande partie de l'anhydride carbonique qui s'est dégagé pendant l'emmagasi- nage au stade 11 et met de nouveau les particules moulues en contact avec le gaz spécial. Le gaz spécial ainsi alimenté ne se trouve pas dilué par l'anhydride carbonique qui s'est déga- gé pendant l'emmagasinage. Après le stade 12, le café moulu est soumis à l'opération d'épuisement 13 qui peut être effectuée en utilisant un appareil percolateur approprié.
Dans cette opé- ration d'épuisement, on fait passer de l'eau chaude à travers une masse du café moulu dans le but d'extraire les constituants solubles voulus et d'obtenir le concentré liquide voulu. L'eau chaude versée sur le café peut avoir un niveau de température de l'ordre de 8890 à 93 C.
Une caractéristique du procédé selon l'invention réside dans le fait qu'au lieu de se servir d'eau chaude ordinaire, celle-ci est d'abord traitée par le même gaz spécial indiqué
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ci-dessus. Ce traitement peut impliquer l'insufflation du gaz spécial dans l'eau ou, en d'autres termes, le barbotage du gaz dans l'eau. L'application de ce traitement à l'eau semble augmenter considérablement la qualité du concentré en ce qui concerne particulièrement le goût et l'arôme, et elle facilite l'obtention du concentré voulu de façon très consistante en vue d'opérations successives. En plus de se servir d'eau chaude ayant été traitée par le gaz spécial, on préfère alimenter le gaz spécial pour l'opération d'épuisement de façon continue et le faire écouler de façon continue.
Comme on l'expliquera main- tenant, l'épuisement a lieu en pratique dans un vase clos de façon étanche et à une pression sensiblement supérieure à la pression atmosphérique.
Au stade 14, la fraction liquide résiduelleestant avec le café moulu peut être déplacée par de l'eau chaude et renvoyée au procédé comme indiqué. Ici aussi, il est avanta- geux d'utiliser l'eau chaude après son traitement par le gaz spécial.
L'extrait de café liquide obtenu à partir de l'opéra- tion d'épuisement 13 peut être utilisé comme tel ou, comme in- àiqué au stade 15, il peut être transvasé dans des boites asep- tiques, celles-ci étant ensuite fermées pour être mises sur le marché. Ces opérations de remplissage et de fermeture des boites sont effectuées de préférence dans l'atmosphère du gaz spécial, comme indiqué. De même, il est avantageux de chasser l'air des boites servant aux opérations de remplissage et de fermeture en utilisant le gaz spécial.
Le procédé, tel qu'il est exposé ci-dessus, commence par le broyage des grains de café grillé au stade 10. Toute- fois, il convient d'entendre que les grains de café peuvent ê- tre d'abord grillés dans le gaz spécial et subir l'opération de broyage sans autre contact avec l'air. Le café grillé qui en résulte est refroidi de préférence dans l'atmosphère du gaz
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spéoial, avant le stade de broyage, bien qu'on puisse avoir recours à un grillage ultérieur à l'air pour conférer des caractéristiques de coloration, si on le désire.
Dans certains cas, il peut être avantageux de donner au concentré la forme d'un produit pulvérulent sec ou de café "instantané". Dans cette éventualité, il est préférable que le séchage par pulvérisation ait aussi lieu en présence du gaz spécial. Le concentré peut parvenir à l'opération de séchage par pulvérisation 16 avec ou sans évaporation ultérieure par le vide.
L'appareil représenté sur la fig. 2 peut être utilisé pour la réalisation des deux opérations 12 et 13.Il comprend un récipient vertical 21 comportant un couvercle amovible 22.
Un tamis approprié (non représenté) est monté à l'extrémité inférieure du récipient et d'autres tamis, en même temps qu'une membrane de filtre appropriée, sont montés à l'extrémité supé- rieure. Le tuyau 23 sert à introduire de l'eau chaude à l'extré- mité inférieure du récipient, au-dessous du tamis inférieur. Le récipient entier peut être soumis à une vibration continue grâce au dispositif de vibration 24. Un tuyau 25 peut servir à introduire le gaz spécial. Au-dessus du tamis supérieur et du filtre, le récipient est raccordé aux tuyaux 26 et 27. ainsi qu'au vacuomètre 28. Le tuyau 26 peut être raccordé à une pompe à vide ou autre organe à faire le vide approprié, tandis que le tuyau 27 sert à évacuer le concentré de café. On peut employer le tuyau 29 pour évacuer le gaz à un débit réglé et le tuyau 30 sert de drain.
Le récipient peut être muni d'une chemise à travers laquelle se fait la circulation d'eau chaude au moyen dès tuyaux d'admission 32 et de sortie 33.
L'appareil représenté sur la fig. 2 fonctionne de la manière suivante : On retire le couvercle 22 du récipient, on met en service le vibrateur 24 et on verse le café moulu jus-
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qu'à ce que le récipient soit sensiblement rempli* On pose ensuite le tamis supérieur et la membrane de filtre et on fixe le couvercle 22 en place. On branche le tuyau 26 à une pompe à faire le vide et le récipient est soumis à un vide pendant en- viron 20 secondes, temps pendant lequel le vide dans le récipi- ent augmente rapidement jusqu'à un taux de l'ordre de 63.5 cm de colonne de mercure.
Après la fermeture de la conduite 26, le vide est rompu par l'admission du gaz spécial à travers la oonduite 25, en obligeant ainsi le gaz spécial à se répandre vers le haut à travers la charge totale de café, ce qui fait monter la pression à un taux de 0,35 kg/cm2 par exemple. On ou- vre maintenant doucement la conduite 23, ce qui permet à l'eau chaude traitée (sous pression) de pénétrer à l'extrémité infé- rieure de la cornue, son niveau augmentant progressivement à travers la masse de café.
Pendant l'introduction initiale de l'eau chaude, la pression dans le récipient peut être d'environ 0,35 kg/cm2, comme mentionné ci-dessus, cette pression augmen- tant progressivement jusqu'à ce qu'elle soit de l'ordre de 3,50 à 3,85 kg/cm2 dans un laps de temps d'environ cinq à dix minu- tes après l'introduction initiale de l'eau. Le gaz spécial est également admis à travers le tuyau 25 à un débit continu et, simultanément, ce gaz est évacué de façon continue par la par- tie supérieure du récipient, soit à travers le raccord de vide 26, soit à travers le tuyau séparé 29 commandé par soupape.
Le gaz spécial utilisé à cet effet peut être emmagasiné à une pression de l'ordre de 5,60 kg/cm2, de sorte qu'il peut être ad- mis à un débit réglé à l'encontre de la pression interne de
3,50 à 3,85 kg/em2 dans le récipient. Pendant ces opérations, on fait circuler de l'eau chaude dans la chemise 31, de sorte que la matière dans le récipient est maintenue au niveau de tem- pérature voulu de 88 C à 93 C.
Après que le récipient se trouve rempli par la colonne montante d'eau chaude, le concentré liquide commence à s'écou-
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1er par la conduite 27 vers un réservoir d'emmagasinage appro- prié. En supposant une introduction convenablement réglée de l'eau chaude, le concentré donnera la lecture de 10 à 12,5 unités Bricks.
Lorsque le concentré tombe au-dessous des limites voulues, on interrompt l'introduction de l'eau chaude et du gaz et l'on purge un peu du concentré qui reste par le tuyau 30. Les moutures peuvent passer ensuite au stade 14 de récu- pération du concentré pour permettre de récupérer leur fraction liquide aqueuse, cette fraction pouvant tre jointe au liquide purgé par le tuyau 30 et renvoyée au procédé.
Il apparattra de ce qui précède qu'aux divers stades de l'opération d'épuisement, il peut y avoir quelques différen- ces dans le concentré. Toutefois, en supposant que le concentré obtenu au cours des opérations successives soit mélangé ensem- ble, la substance en résultant sera relativement uniforme. On peut corriger encore ces différences de concentration, suscep- tibles de se produire, en continuant à mélanger avant de ver- ser la substance dans les bottes. On peut employer également de petites quantités d'additifs comme ceux qui sont couramment utilisés dans les concentrés de café, tels que des colloides qui'donnent du corps et des extraits pour donner la saveur.
Les nombreux avantages du procédé selon l'invention peuvent se résumer comme suit : Le concentré obtenu est d'une grande qualité, en ce qui concerne particulièrement le goût, l'arôme, l'aspect général et les solides pouvant se déposer.
Contrairement aux anciens concentrés de café liquides, il ne se détériore pas facilement et il peut être conservé sans ré- frigération. Lorsqu'il est placé dans des bottes fermées, comme décrit ci-dessus, il n'est pas nécessaire de soumettre les bottes à. une température élevée de cornue, comme cela se fait couramment dans l'industrie des conserves. Le rendement obtenu
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avec le procédé, c'est-à-dire la quantité de concentré liquide utilisable, obtenue par kilog de café grillé, est relativement élevé. La qualité du concentré n'est pas sujette à de grandes variations et, par conséquent, les caractéristiques voulues pe@vent être réalisées dans une grande mesure de certitude.
Tous les avantages et les caractéristiques exposés ci-dessus sont attribués à l'emploi du gaz spécial. Le gaz spécial aapparmment un effet unique sur les constituants ex- tractibles du café grillé, ce qui les rend non seulement extrac- tibles en leur donnant un meilleur goût et un meilleur arôme, mais de plus plus aptes à l'épuisement, en permettant ainsi un plus grand rendement. De même, le gaz spécial semble empêcher ou réduire au minimum l'extraction de composants de goût amer et il sert à réduire au minimum les matières solides pouvant se déposer dans le concentré.
L'action préservatrice du gaz spé- cial sur le concentré est probablement due à l'abolition de l'i- nhibition de biocatalyseurs, comme cela est décrit dans ledit brevet N 2.490.951 des Etats-Unis d'Amérique en date du 13 Décembre 1949 précité , qui traite particulièrement de biocata- lyseurs en relation avec une activité enzymique.
Lorsqu'on se sert du concentré selon la présente in- vention pour faire du café, on dilue et on fait dissoudre une petite quantité du concentré dans de l'eau chaude, les propor- tions variant suivant les goûts. A titre d'exemple, on pourra employer 14 gr environ du concentré pour faire une tasse de café.
Ce procédé est relativement économique en ce qui con- -cerne son utilisation du gaz spécial. Par exemple, pour les di- verses opérations, la quantité de gaz spécial employée par kg de café grillé moulu peut être de l'ordre de 15,5 à 56 m3 de gaz (à 15 0) pour 100 kg de café moulu. Les frais de production du gaz dans ces quantités constituent- un faible pourcentage des frais totaux du procédé.