DD229300A5

DD229300A5 - Verfahren zum aromatisieren von instant-kaffeepulver

Info

Publication number: DD229300A5
Application number: DD84270259A
Authority: DD
Inventors: Yousef Ghodsizadeh
Original assignee: Nestle Sa
Priority date: 1983-12-06
Filing date: 1984-12-04
Publication date: 1985-11-06
Also published as: EP0144785A2; PT79614A; IE55665B1; MX172262B; ZA848885B; GR81173B; IN162839B; EP0144785B1; PT79614B; NZ210183A; ES538265A0; DK162622C; CA1233691A; IE842879L; AU570083B2; ATE35499T1; AU3568584A; DE3472523D1; DK162622B; EP0144785A3

Abstract

Ein Verfahren zum Aromatisieren von Instant-Kaffee durch Uebertragen fluechtiger Aromabestandteile von einem geroesteten und gemahlenen Kaffee auf den Instant-Kaffee umfasst ein Erwaermen von geroestetem und gemahlenem Kaffee auf eine Temperatur von etwa 30 bis 95C und ein Inkontaktkommenlassen von fluechtigen Aromabestandteilen, die waehrend des Erwaermens freigesetzt werden, mit dem Instant-Kaffee, welcher auf einer Temperatur von etwa 0 bis 35C gehalten wird. Der aromatisierte Instant-Kaffee weist ein verbessertes Aroma im Gefaess auf.

Description

Anwendungsgebiet der Erfindung

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Aromatisieren von Instant-Kaffeepulver durch Überführung flüchtiger Aromabestandteile von geröstetem und gemahlenem Kaffee auf den Instant-Kaffee.

Charakteristik der bekannten technischen Lösungen

Seit langem besteht der anerkannte Wunsch, ein Instant-Kaffeeprodukt herzustellen, das viel von den ursprünglich in frischen gerösteten Kaffeebohnen enthaltenen Aromabestandteilen enthält, um einen Instant-Kaffee zu ergeben, der ein dem frischen gerösteten Kaffee vergleichbares Aroma und einen vergleichbaren Geschmack aufweist.

Es wurden schon verschiedene Hilfsmittel vorgeschlagen, um einen Verlust an flüchtigen Aromabestandteilen während der Verarbeitung von gerösteten Kaffeebohnen zu verhindern oder in alternativer Weise die flüchtigen Aromabestandteile direkt von den gerösteten Bohnen auf das Instant-Kaffeeprodukt zu übertragen. Eine Methode zur Rückgewinnung von flüchtigen Bestandteilen, die während des Mahlens von geröstetem Kaffee freigesetzt werden, wird beispielsweise in der US-PS 2306061 beschrieben, wonach die flüchtigen Aromabestandteile mit flüssigem Kaffeextrakt oder vorzugsweise mit getrocknetem Extrakt in Berührung gebracht werden, welcher auf einer Temperatur von weit unter 0⁰C gehalten wird, beispielsweise von etwa -15⁰C bis etwa -7O⁰C. Vorzugsweise wird ein inertes Gas verwendet, um als Träger für die freigesetzten Mahlgase zu dienen. Auch diese Methode leidet unter zahlreichen Nachteilen, wobei der größte Nachteil darin besteht, daß der flüssige Extrakt (oder getrockneter Kaffee) auf extrem niedrigen Temperaturen gehalten werden muß. Darüber hinaus wurde gefunden, daß die Anwendung eines inerten Gases als Träger in der Übertragung von flüchtigen Aromabestandteilen schädlich sein kann, weil eine verhältnismäßig kleine Menge von aromatischen Bestandteilen aus dem viel größeren Volumen an Inertgas abgetrennt werden muß. Überdies sind die Aromafraktionen, welche auf den Instant-Kaffee übertragen werden, im allgemeinen nicht jene Aromafraktionen, die zur Erzielung eines gut ausgeglichenen und ansprechenden Aromas im Gefäß am meisten wünschenswert sind. Im Gegenteil, die erwünschten Fraktionen neigen dazu, in dem inerten Gas zu verbleiben, wogegen jene Fraktionen, welche unausgeglichene und scharfe Geschnacksnoten aufweisen, von dem Kaffeepulver aufgenommen werden.

Eine andere, in der US-PS 1836931 beschriebene Methode gibt ein Vermischen von frisch gemahlenem und geröstetem Kaffee mit löslichem Kaffee während einer ausreichend langen Zeit an, so daß der lösliche Kaffee die gewünschte Aromamenge von dem gerösteten und gemahlenen Kaffee absorbieren kann. Der offensichtliche Nachteil dieses Verfahrens liegt in der Schwierigkeit, eine vollständige Trennung des löslichen Kaffees von dem gerösteten und gemahlenen Kaffee zu erreichen.

Ziel der Erfindung

Ziel der Erfindung ist die Bereitstellung eines verbesserten Verfahrens zum Aromatisieren von Instant-Kaffeepulver, mit dem es auf einfache und wirtschaftliche Weise möglich ist, dem Instant-Kaffee ein dem frischen gerösteten Kaffee vergleichbares Aroma und einen vergleichbaren Geschmack zu geben, der auch nach längerer Lagerzeit erhalten bleibt.

Darlegung des Wesens der Erfindung

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, technologische Verfahrensschritte aufzufinden, die eine Aromatisierung von Instant-Kaffee auf einfache und wirtschaftliche Weise in der gewünschten Güte gestatten.

Gemäß der vorliegenden Erfindung werden flüchtige Aromabestandteile von gerösteten und gemahlenen Kaffeebohnen auf Instant-Kaffeepulver übertragen, das sich auf einer Temperatur von 0° bis 35⁰C befindet, wobei die flüchtigen Aromabestandteile aus geröstetem und gemahlenem Kaffee durch Erwärmen auf eine Temperatur von 30° bis 95°C freigesetzt werden. Während der Übertragung findet kein Kontakt des gerösteten und gemahlenen Kaffees mit dem Instant-Kaffee statt. In wünschenswerter Weise wird der geröstete und gemahlene Kaffee bewegt, während er erwärmt wird, um die Freisetzungsgeschwindigkeit der flüchtigen Aromabestandteile zu erhöhen, und die freigesetzten flüchtigen Aromabestandteile werden dann mit dem Instant-Kaffeepulver in Kontakt kommen gelassen und durch dieses selektiv adsorbieren gelassen.

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Überraschenderweise wurde somit gefunden, daß äußerst niedrige Pulvertemperaturen, welche einen steilen Temperaturgradienten zwischen dem gerösteten und gemahlenen Kaffee und dem Instant-Kaffee ergeben, sowie ein Trägergas für die flüchtigen Bestandteile überhaupt nicht notwendig sind, um einen aromatisierten Instant-Kaffee mit einem hochwertigen Aroma zu ergeben.

Ohne an eine Theorie gebunden zu sein, wird angenommen, daß in dem spezifischen Temperaturbereich, in welchem der Instant-Kaffee gemäß der vorliegenden Erfindung gehalten wird, dieser Instant-Kaffee in selektiver Weise jene Aromafraktionen adsorbiert und aufnimmt, welche vorwiegend ein organoleptisches Profil ergeben, das jenem von geröstetem und gemahlenem Kaffee selbst am ähnlichsten ist und solcherart ein ansprechendes, besser ausbalanciertes und weniger scharfes Aroma im Gefäß ergeben.

Die Anfangsstufe des Verfahrens (soweit erforderlich) besteht darin, die Temperatur des Instant-Kaffeepulvers in den Bereich von etwa 0° bis 35⁰C und, stärker bevorzugt, in den Temperaturbereich von etwa 10° bis 2O⁰C zu bringen. Das Erwärmen oder Abkühlen des Kaffeepulvers kann mit beliebigen üblichen Mitteln ausgeführt werden, beispielsweise in einem Mantelbehälter, wobei in dem Mantel entweder Dampf oder Kühlwasser strömt.

Das Instant-Kaffeepulver kann sprühgetrocknet, trommelgetrocknet, gefriergetrocknet, extrudiert usw. behandelt werden und kann aus einer beliebigen Kombination von Kaffeesorten hergestellt worden sein. Auch entcoffeiniertes Instant-Kaffeepulver kann nach dem vorliegenden Verfahren aromatisiert werden.

Der Feuchtigkeitsgehalt des Instant-Kaffeepulvers wird im allgemeinen in einem Bereich von etwa 2 bis 5% und vorzugsweise etwa 3 bis 4% liegen. Innerhalb dieses Bereiches hat der spezielle Feuchtigkeitsgehalt jedoch nur geringen Einfluß auf die Aromatisierung des Instant-Kaffeepulvers.

Die spezifische Oberfläche von in konventioneller Weise hergestellten Instant-Kaffeepulvem liegt im allgemeinen in dem Bereich von etwa 0,1 bis 0,3m²/g. Falls erwünscht, wenngleich in der vorliegenden Erfindung nicht erforderlich, können Instant-Kaffeeteilchen mit einer mikroporösen Struktur verwendet werden, um die Adsorption der flüchtigen Aromabestandteile zu fördern.

Zur Verbesserung der Aromaretention bei Lagerung ist es wünschenswert, eine ölige Substanz dem vorliegenden Kaffeepulver zuzusetzen, beispielsweise durch Überziehen, bevor das Kaffeepulver mit den flüchtigen Aromabestandteilen in Kontakt gebracht wird. Im allgemeinen beträgt die Menge der zugesetzten öligen Substanz etwa 0,1 bis 1,0Gew.-%des Instant-Kaffeepulvers. Bevorzugt werden ölige Substanzen, die von Natur aus im Kaffee vorliegen, wie Kaffeeöl oder Kaffeeölfraktionen, doch können auch andere ölige Substanzen, die nicht vom Kaffee stammen, verwendet werden, sofern sie neutral hinsichtlich Aroma und Geschmack sind, die Löslichkeit nicht beeinträchtigen und eine Lagerfähigkeit besitzen, welche derjenigen des Kaffeeproduktes zumindest gleich ist. Beispiele für geeignete Substanzen sind unter anderem Maisöl, Kokosnußöl, Sojabohnenöl, Sonnenblumenöl und dergleichen.*

Wie vorstehend angeführt, wird der geröstete und gemahlene Kaffee auf eine Temperatur in dem Bereich von 30 bis 95⁰C und vorzugsweise auf 50 bis 80⁰C erwärmt. Abgesehen von der Temperatur kann der Aromatisierungsprozeß durch die Teilchengröße des gerösteten und gemahlenen Kaffees beeinflußt werden, und es wurde gefunden, daß je feiner die Mahlung ist, desto rascher die flüchtigen Aromabestandteile freigesetzt werden. Es ist daher wünschenswert, daß der geröstete und gemahlene Kaffee eine mittlere Teilchengröße von etwa 0,1 bis 2,5mm und, stärker bevorzugt, etwa 1,0 bis 1,5mm aufweist. Im allgemeinen wird, vom Standpunkt der Wirtschaftlichkeit und der Wirksamkeit aus betrachtet, die Teilchengröße des gerösteten und gemahlenen Kaffees üblicherweise von den Extraktionsbedingungen bestimmt werden, welchen der Kaffee unterworfen wird.

Es wurde auch beobachtet, daß der Röstgrad („G") des Kaffees von Einfluß ist. Der Röstgrad kann auf einer Skala von 1 bis 10 ausgedrückt werden, wobei 10 die hellste Farbe darstellt. Zur Farbbestimmung kann ein Photovolt-Reflektometer (Modell 610) verwendet werden, wobei ein Munsell-Papier Nr. 5YR 3/2 mit einem matten Finish als Vergleichsstandard für einen .Röstgrad von 6,32G angewendet wird. Im allgemeinen sind die dunkleren Röstungen wünschenswerter, weil sie zu einem Instant-Kaffeprodukt führen, das ein stärkeres, intensiveres Aroma im Gefäß aufweist. Eine zu dunkle Röstung kann jedoch zu einem zwar starken, aber etwas schärferen Aroma im Gefäß führen. Ein gerösteter und gemahlener Kaffee mit einem Röstgrad, wie vorstehend definiert, von zwischen etwa 2 bis 5G wird daher bevorzugt und ein Bereich von etwa 3 bis 4G wird noch stärker bevorzugt.

Die im speziellen Falle verwendete Kaffeemischung sowie die Herkunft des Instant-Kaffeepulvers selbst werden ebenfalls den Charakter des aromatisierten Instant-Kaffeepulvers beeinflussen. Wenn die gemahlene geröstete Kaffeemischung weitgehend Robusta-Kaffeesorten umfaßt, wird der Charakter des aromatisierten Instant-Pulvers als „erdig" und „schwammig" angegeben werden. Wenn anderseits der geröstete und gemahlene Kaffee, von dem das Aroma übertragen wird, eine Mischung ist, welche weitgehend hochwertige Arabica-Kaffeesorten umfaßt, wird das aromatisierte Pulver einen Aromacharakter aufweisen, der als „süß", „aromatisch" und „fruchtig" bezeichnet wird.

Die Menge an geröstetem und gemahlenem Kaffee, die zum Aromatisieren einer gegebenen Menge an Instant-Kaffeepulver verwendet wird, hängt in gewissem Ausmaße von den verschiedenen vorstehend diskutierten Faktoren ab, wie Temperatur oder Röstgrad. Üblicherweise ist es jedoch wünschenswert, ein Gewichtsverhältnis von geröstetem und gemahlenem Kaffee zu Instant-Kaffeepulver in dem Bereich von 0,1:1,0 bis 2,0:1,0 und vorzugsweise in dem Bereich von 0,5:1,0 bis 2:1,0 zu haben. . ~

Die Menge an flüchtigen Aromabestandteilen, die je Kilogramm geröstetem und gemahlenem Kaffee freigesetzt wird, hängt ebenfalls von den vorstehend diskutierten Faktoren ab, einschließlich der Mischung, dem Ausmaß der Bewegung und der Teilchengröße. Im allgemeinen werden etwa 900 bis 1800 Normal-Kubikmeter je Stunde an aromabeladenen Gasen (flüchtige Aromabestandteile und Kohlendioxid) je Kilogramm behandeltem, geröstetem und gemahlenem Kaffee freigesetzt. Die freigesetzten flüchtigen Aromabestandteile stehen vorzugsweise mit dem Instant-Kaffeepulver während einer Zeitdauer von 10 bis 90 Minuten und vorzugsweise 20 bis 60 Minuten in Kontakt. Diese Kontaktdauer hängt ebenfalls von einer Reihe von Faktoren ab. So wird das Ausmaß einer Bewegung, welcher der geröstete und gemahlene Kaffee unterworfen wird, sofern überhaupt eine solche Bewegung vorgesehen ist, im allgemeinen die Kontaktzeit beeinflussen. Zusätzlich kann auch das Instant-Kaffeepulver in Bewegung gehalten werden, um eine größere Oberfläche für einen Kontakt mit den freigesetzten flüchtigen Aromabestandteilen zu schaffen und eine gleichförmigere Aromatisierung zu ergeben. Das Inbewegunghalten des Instant-Kaffeepulvers sollte keinen physikalischen Zusammenbruch des Pulvers hervorrufen, was dessen Dichte erhöhen könnte. Ein Inbewegunghalten des Instant-Kaffeepulvers wird im allgemeinen die zur Erzielung eines speziellen Aromatisierungsausmaßes erforderliche Haltezeit abkürzen. Es wurde jedoch gefunden, daß eine Kontaktzeit von über 120 Minuten keinen zusätzlichen Vorteil für das Aromatisierungsverfahren erbringt.

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Unter Berücksichtigung sämtlicher vorstehend diskutierter verschiedener Faktoren werden etwa 50 bis 80% der freigesetzten flüchtigen Aromabestandteile durch das Instant-Kaffeepulver adsorbiert. Wie bereits zuvor kurz erläutert, wurde gefunden, daß es nicht wünschenswert ist, daß sämtliche flüchtige Aromabestandteile an dem Instant-Kaffeepulver adsorbiert werden, sondern nur jene, welche ein starkes, gut ausgeglichenes und natürlichem Kaffee ähnliches Aroma ergeben. Eine solche selektive Adsorption wird durch Regelung der Temperaturen des gerösteten und gemahlenen Kaffees und des Instant-Kaffeepulvers erzielt. Die Kombination eines Erwärmens des gerösteten und gemahlenen Kaffees auf eine Temperatur in dem Bereich von etwa 30 bis 95⁰C, wodurch eine spezielle Zusammensetzung von flüchtigen Aromabestandteilen freigesetzt wird, und des Haltens des Instant-Kaffeepulvers in dem Temperaturbereich von etwa 0° bis 35"C führt daher dazu, daß der Instant-Kaffee als ein selektives „Filter" wirkt, welches die am meisten wünschenswerten Fraktionen der freigesetzten flüchtigen Aromabestandteile zurückhält und jene Fraktionen zurückläßt, welche dazu neigen, weniger wünschenswerte und scharfe Geschmacksnoten zu ergeben.

Die Wirksamkeit der Adsorption kann durch Rückführen der aromabeladenen Gase verbessert werden, so daß das Instant-Kaffeepulver in selektiver Weise im wesentlichen die am meisten erwünschten Fraktionen aus den rückgeführten Gasen adsorbieren wird. Die aromabeladenen Gase können zu dem gleichen oder zu einem nachfolgenden Ansatz von Instant-Kaffeepulver zurückgeführt werden.

Sobald das Instant-Kaffeepulver nach dem vorliegenden Verfahren aromatisiert worden ist, kann es als solches verwendet werden, oder kann gewünschtenfalls mit einem nichtaromatisierten Instant-Pulver vermischt werden, in Abhängigkeit von der Stärke des dem Instant-Kaffeepulver ursprünglich erteilten Aromas und von der schließlich gewünschten Aromatisierungsstärke.

Das Verfahren der vorliegenden Erfindung kann ansatzweise, halbkontinuierlich oder kontinuierlich ausgeführt werden. Bei ansatzweiser Durchführung kann das Verfahren in einem geschlossenen System ausgeführt werden, indeni einfach zwei ummantelte, koaxial.rotierende Trommeln Verwendet werden, die voneinander durch eine gasdurchlässige Membran mit ausreichend kleinen Öffnungen getrennt sind, um den gemahlenen Kaffee zurückzuhalten, die aber ein Durchtreten der mit Aroma beladenen Gase gestatten. Im allgemeinen kann die Membran Porenöffnungen von 5 bis 62(im aufweisen. Die rotierenden Trommeln drehen sich um eine gemeinsame Längsachse und sind quer zur Rotationsachse miteinader verbunden. Jede Trommel weist einen getrennten Einlaß und Auslaß für den Kaffee bzw. für das Pulver auf und jede Trommel ist mit einer Dampfquelle oder Kühlwasserspeisung verbunden. Die Trommeln rotieren gleichzeitig mit gleicher Geschwindigkeit. Der geröstete und gemahlene Kaffee wird auf einer Seite der Membran in einer Trommel angeordnet und das Instant-Kaffeepulver wird in der anderen Trommel auf der anderen Seite der Membran vorgesehen. In einer alternativen Ausführungsform des ansatzweisen Verfahrens können zwei identische verschlossene Trommeln verwendet werden, die mit einer Leitung verbunden sind, durch welche die freigesetzten flüchtigen Aromabestandteile von dem gerösteten gemahlenen Kaffee zu dem Instant-Pulver durchtreten. Vorzugsweise wird in der Leitung ein Ventilator vorgesehen, um die Aromabestandteile durch den Leitungsabschnitt zu transportieren. Eine Membran zur Verhinderung einer Übertragung von gemahlenem Kaffeepulver zu dem Instant-Kaffee wird empfohlen.

In der halbkontinuierlichen Ausführungsform kann das Verfahren beispielsweise dadurch ausgeführt werden, daß von der Tatsache, daß zu einem bestimmten Zeitpunkt während der Behandlung des gerösteten und gemahlenen Kaffees dieser von einer Stelle zu einer anderen übergeführt werden muß, in vorteilhafter Weise Gebrauch gemacht wird. Wenn der geröstete und gemahlene Kaffee letztlich für die Herstellung von Kaffeeextrakt verwendet werden soll, wird er entweder von einer Lagereinrichtung oder direkt von der Mahlvorrichtung zu den Extraktionszellen geführt werden müssen. Es wurde gefunden, daß durch Verwendung einer ummantelten Förderschnecke für den Transport des gerösteten und gemahlenen Kaffees das Verfahren der vorliegenden Erfindung gleichzeitig mit der Beförderung des Kaffees ausgeführt werden kann. Die-Schnecke übt somit eine dreifache Funktion aus. Sie fördert den Kaffee; sie erbringt eine Bewegung des Kaffees zufolge der von den Flanken der Schnecke hervorgerufenen Fallwirkung; und sie führt auch zu einem Erwärmen des Kaffees. Es sind Mittel, wie ein Rohr, vorgesehen, um die freigesetzten flüchtigen Aromabestandteile in Kontakt mit dem Instant-Kaffeepulver zu bringen, wobei das Rohr vorzugsweise mit einer gasdurchlässigen Membran versehen ist, um Feststoffe zurückzuhalten. Die Aromabestandteile können beispielsweise durch eine oder mehrere Lagerbehälter geführt werden, welche Instant-Kaffeepulver bei Umgebungstemperatur enthalten. Die Behälter können in Reihe oder parallel angeordnet sein und vorzugsweise werden die flüchtigen Aromabestandteile am Boden jedes Behälters mittels eines üblichen Gaseinleitungsrohres oder Verteilers eingeführt, um einen maximalen Kontakt zu ergeben. Aromabestandteile, welche während einer ersten Kontaktnahme nicht vollständig adsorbiert worden sind, können im Kreislauf zurückgeführt werden. Die kontinuierliche Verfahrensweise kann in einer der halbkontinuierlichen Vorgangsweise sehr ähnlichen Art ausgeführt werden, mit dem Unterschied, daß das Instant-Pulver, statt in Lagerbehältern stationär gehalten zu werden, im Zuge eines Fördervorganges durch eine Gas/Feststoff-Kontaktkammer geführt wird. Die flüchtigen Aromabestandteile werden, wie vorstehend angegeben, in einer erhitzten Förderschnecke erhalten und durch die Kammer geführt. Innerhalb der Kammer tritt das Pulver am Kopf ein und fällt der Schwerkraft gehorchend zu Boden; während das Gas am Boden eintritt, aufwärts strömt und durch den Kopf austritt. In diesem Gegenstromvorgang wird ein besserer Kontakt zwischen den flüchtigen Aromabestandteilen und dem Instant-Kaffeepulver erzielt. Wie in der halbkontinuierlichen Vorgangsweise können jene Gase, welche durch die Kammer durchtreten, im Kreislauf zurückgeführt werden. Die Kontaktkammerkann gewünschtenfalls eine Gas/Feststoff-Mischvorrichtung oder ein Vibrations- oder Fließbett aufweisen.

In den halbkontinuierlichen und kontinuierlichen Arbeitsweisen wird im allgemeinen ein Ventilator verwendet, um die Überführung der flüchtigen Aromabestandteile von der Schnecke zu dem Pulver zu unterstützen. Als Ergebnis kann in dem System ein geringer Druck auftreten, doch wird dieser im allgemeinen nicht größer als jener sein, der zur Überwindung des Druckabfalles in dem System erforderlich ist und wird im allgemeinen nicht über etwa 0,1 kg/cm² betragen. Alle Vorgänge werden in einem geschlossenen System ausgeführt, um Verluste an flüchtigen Aromastoffen zu vermeiden. Das Verfahren der vorliegenden Erfindung erfordert kein Reinigen des Aromatisierungssystems von Luft, um eine Oxidation der Kaffeebestandteile zu vermeiden. Überdies wurde festgestellt, daß das aromatisiert^ Instant-Kaffeepulver ohne Inertgasschutz gegenüber Oxidation abgepackt werden kann, wie dies überlicherweise erfolgt. Dadurch, daß kein Inertgas verwendet wird, wird ein unerwünschtes Strippen der flüchtigen Aromabestandteile vermieden. Es wurde auch gefunden, daß die bei Verwendung eines Inertgasträgers für die Übertragung adsorbierten flüchtigen Aromabestandteile dem Instant-Kaffeepulver kein so gutes organoleptisches Profil verleiht, wie dies ohne Einsatz eines Inertgases erreicht wird.

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Lagerungsversuehe des aromatisierten Instant-Kaffee, der nach dem Verfahren der vorliegenden Erfindung hergestellt worden ist, zeigen, daß das Produkt etwa ein Jahr lang ohne irgendeine Verminderung des Aromas im Gefäß haltbar ist und eine ausgeglichene, wünschenswerte kaffeeähnliche Qualität aufweist. Darüber hinaus ist die Aromaintensität sehr stark zu Beginn und nimmt nur mäßig während einer etwa einjährigen Lagerung ab.

Ausführungsbeispiel

Die nachfolgenden Beispiele dienen der Veranschaulichung der Erfindung.

Beispiel 1:

36kg frisch gemahlener gerösteter Kaffee werden in eine von zwei ummantelten Stahltrommeln aus rostfreiem Stahl eingebracht, die jeweils 0,69 m Durchmesser und 0,76 m Länge aufweisen, koaxial angeordnet und in Querrichtung miteinander verbunden sind. Die Trommeln sind durch eine gasdurchlässige Membran getrennt. Die mittlere Porengröße der Membran beträgt etwa 53μιη. Der geröstete und gemahlene Kaffee weist einen Röstgrad von 2,8G und eine mittlere Teilchengröße von

1 mm auf.

In die andere Trommel werden 18kg sprühgetrocknetes und agglomeriertes Instant-Kaffeepulver mit einem Feuchtigkeitsgehalt von 3,5% eingebracht. Das Kaffeepulver enthält 0,7Gew.-% Kaffeeöl, das auf die Teilchenoberflächen aufgesprüht worden ist,

und ist auf eine Temperatur von 7°C vorgekühlt.

Die Trommeln werden gleichzeitig mit etwa 1 Umdrehung/Minute rotiert, und Dampf bzw. gekühltes Wasser werden durch die Mantel derRöstkaffee-Trommel bzw. derlnstant-Kaffeepulver-Trommel geführt, wodurch die Temperatur des gerösteten Kaffeesauf 87⁰C und die Temperatur des Instant-Kaffeepulvers auf 12°C gebracht werden.

Die freigesetzten aromabeladenen Gase, welche die flüchtigen Aromabestandteile enthalten, diffundieren durch die Membran

und werden 40 Minuten lang mit dem Instant-Kaffeepulver in Kontakt gehalten.

Das in dieser Ausführungsform hergestellte aromatisierte Instant-Pulver wird an Luft verpackt und weist ein starkes,

ausgeglichenes und kaffeeähnliches Aroma im Gefäß auf.

Beispiel 2:

Die im Beispiel 1 beschriebene Vorgangsweise wird wiederholt, mit dem Unterschied, daß die Verweilzeit auf 80 Minuten erhöht wird. Die Temperatur des Instant-Pulvers beträgt am Ende der Behandlung 15⁰C.

Beispiel 3 (Vergleichsbeispiel):

Die Vorgangsweise von Beispiel 1 wird wiederholt, mit dem Unterschied, daß das Instant-Pulver auf einer Temperatur von

unter -4O⁰C gehalten wird.

Das Instant-Pulver wird zunächst auf etwa -68°C abgekühlt, indem es über Nacht in dünnen Schichten in Kunststoff beutel η gehalten wird, die in Trockeneispellets eingetaucht werden. Der Mantel der Instant-Pulver-Trommel wird durch auf -52⁰C gehaltenes Glycol gekühlt. Am Ende des 40 Minuten dauernden Versuches beträgt die Temperatur des Instant-Pulvers

Das erhaltene aromatisierte Instant-Kaffeepulver weist ein scharfes und unausgeglichenes Aroma im Gefäß auf, verglichen mit dem aromatisierten Instant-Kaffee, der nach dem Verfahren von Beispiel 1 hergestellt worden ist.

Die Aromaintensität der in den Beispielen 1 bis 3 hergestellten Produkte wird durch Gaschromatografie bestimmt. Eine Probe von frisch geröstetem und gemahlenem Kaffee wird gleichfalls der gaschromatografischen Analyse unterworfen, um als eine Kontrolle zu dienen. Zusätzlich wird auch jedes Produkt sensorischen Überprüfungen durch ein Panel von erfahrenen Verkostern unterworfen, um ihr Aroma hinsichtlich Qualität, Intensität und organoleptischer Gesamtbevorzugung zu bewerten.

Für die chromatografische Analyse wird ein Varian-Flammenionisationsgaschromatograph (Modell 3700) verwendet. Der Kopfraum jeder Gefäßprobe wird mit einem Stickstoffstrom 5 Minuten lang gespült. Dieser Gasstrom überträgt die flüchtigen Aromabestandteile aus dem Gefäß mit dem Instant-Kaffeepulver auf ein gepacktes Rohr, das in der Ausströmleitung angeordnet ist. Das die adsorbierten flüchtigen Bestandteile enthaltende gepackte Rohr wird in den Desorptionsofen des Gaschromatographen gebracht und der Inhalt des Rohres wird auf eine mit flüssigem Stickstoff gekühlte Kapillarfalle übertragen. Der flüssige Stickstoff wird dann von der Falle entfernt und der Inhalt wird in den Kopf einer Gaschromatografie-Säule eingeführt, welche auf ein Temperaturprogramm von 20° bis 180°C eingestellt ist.

Die aus dem Integrator für die einzelnen Peaks erhaltenen Zählwerte und der Prozentsatz an den Gesamtzählwerten sind für

jede der untersuchten Proben in Tabelle I angegeben.

TABELLE I

GASCHROMATOGRAFISCHE ANALYSE (wirkliche Peak-Zählwerte und % von Gesamt-Peak-Zählwerten) Peak Nr. Zeit, frischer ge- Beispiel 1

min rösteterund

gemahlener Kaffee

wirkli- %vom wirkli- %vom

cherWert Gesamt- cherWert Gesamt-

(x10"~⁶) Zählwert (x10~⁶⁾ Zählwert

Beispiel 2 Beispiel 3

wirkli- %vom

cherWert Gesamt-(x10~⁶) Zählwert

wirkli- %vom

cherWert Gesamt-(x10~⁶) Zählwert

1	0,6	3,76	8,10	0,31	0,62	0,37	0,59	0,21	0,21
2	1,0	7,59 -	16,34	3,43	6,84	3,96	6,30	3,80	3,73
3	1,2	1,79	3,85	0,91	1,81	1,12	1,78	1,27	1,25
4	1,7	17,20	37,04	13,40	26,71	13,80	21,94	33,60	32,96
5	2,4	3,52	7,58	4,60	9,17	5,45	8,66	14,30	14,03
6	2,8	1,57	3,38	2,20	4,39	2,68	4,26	5,20	5,10
7	3,5	5,02	10,81	8,76	17,46	10,70	17,01	22,10	21,68
8	4,4	2,23	4,80	4,40	8,77	4,93	7,84	10,50	10,30
9	6,6	1,41	3,04	3,73	7,43	5,20	8,27	5,40	5,29
10	7,7	0,26	0,56	0,81	1,61	1,37	2,18	0,93	0,91

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Peak Nr.

Zeit,

frischer ge	Beispiel 1	%vom	Beispiel 2	% vom	Beispiel 3	% vom
rösteter und		Gesamt-		Gesamt-		Gesamt-
gemahlener Kaffee		Zählwert		Zählwert		Zählwert
wirkli- %vom	wirkli-	wirkli	wirkli-
cherWert Gesamt-	cherWert	cher Wert	cherWert
(x10~⁶) Zählwert	(ΧΙΟ"⁶¹	(x10"⁶)	(x10-⁶)

11	8,4	0,81	1,74	2,84	5,66	4,85	7,71	1,69	1,65
12	10,0	0,91	1,96	3,63	7,24	6,26	9,95	2,30	2,25
13	13,0	0,37	0,80	1,15	2,29	2,21	3,51	0,65	0,64

Summe 46,44 100% 50,17 100% 62,90 100% 101,95 100%

Während die Probe von Vergleichsbeispiel 3 den höchsten Gesamt-Peak-Zählwert aufweist, was darauf hinweist, daß die höchste Intensität vorliegt, zeigen die beträchtlichen Unterschiede zwischen den einzelnen Peak-Zählwerten der Beispiele 1 und 2 im Vergleich mit jenen von Beispiel 3 einen Unterschied hinsichtlich der Aromaqualität zwischen diesen Proben. Da Kaffeearoma ein komplexes Gemisch aus mehreren hundert Bestandteilen ist, von welchen zahlreiche nach wie vor nicht identifiziert sind, ist die relative Bedeutung und der Beitrag irgendeines Peaks zu einer gewünschten Aromaqualität nach wie vor nicht völlig aufgeklärt. Mit Hilfe der an diesen Proben ausgeführten sensorischen Prüfungen ist jedoch zu sehen, daß, obwohl es nicht möglich ist, eine wünschenswerte Aromabevorzugung einem oder mehreren speziellen Peaks zuzuordnen, gezeigt wird, daß die gemäß der vorliegenden Erfindung hergestellten Proben ein organoleptisches Profil aufweisen, das insgesamt besser ausgeglichen und kaffeeähnlicher ist als die Probe von Beispiel 3.

Zu Bewertung der Qualität, Intensität und der organoleptischen Gesamt-Bevorzugung der gemäß den Beispielen 1 bis 3 hergesellten Proben wurden im Verlaufe einer Woche täglich Riechtests ausgeführt. Jeden Tag werden 16 Bewertungen vorgenommen, für insgesamt 80 Bewertungen. Die Proben sind in Behältern angeordnet und die gleichen Behälter werden während der gesamten Testperiode verwendet, um die verhältnismäßig scharfe und praktische Haushaltssituation zu simulieren. Ein Panel von 22 professionellen Kaffee-Experten nahm an dem Riechtest teil Die Proben werden bewertet hinsichtlich:

1) Reihenfolge der Bevorzugung (Bewertungsmaßstab 1 bis 3; 1 steht für das am meisten bevorzugte Produkt, basierend auf der organoleptischen Gesamt-Bevorzugung); und

2) Hedonische Bewertungen (auf einem Bewertungsmaßstab von 1 bis 10; 10 steht für eine Qualität von frischem geröstetem Kaffee).

Die Ergebnisse der Bevorzugungs- und der hedonischen Bewertungen sind in den Tabellen Il bzw. IM wiedergegeben.

Tabelle Il

Sensorische Ergebnisse: Bewertung der Bevorzugung

Anzahl der Bewertungen Beispiel 1 Beispiel 2 Beispiel 3

8 16 24 32 40 48 56 64 72 80

2.00 1.88 1.88 1.95 1.96 1.97 1.98 1.99 2.01 2.02

Tabelle III

Sensorische Ergebnisse: hedonische Bewertungen Anzahl der Bewertungen Beispiel 1

1.75 2.01 1.88 1.77 1.72 1.87 1.77 1.80 1.72 1.72

Beispiel 2

2.25 2.14 2.25 2.30 2.35 2.19 2.25 2.23 2.25 2.25

Beispiel 3

8 16 24 32 40 48 56 64 72 80

6.25 5.95 5.85 5.75 5.60 5.55 5.55 5.50 5.40 5.45

6.25	5.65
5.75	5.50
5.85	5.35
5.90	5.30
5.90	5.10
5.70	5.15
5.75	. 5.10
5.70	5.05
5.75	5.00
5.75	4.95

Alle drei Proben wurden generell als kaffeeähnlich und im frischen Zustand als etwas überwältigend beschrieben. Beim weiteren Testen trat eine klare Bevorzugung für die in Beispiel 2 hergestellte Probe auf. Nach 80 Bewertungen am offenen Gefäß erzielte diese Probe ein Gesamtergebnis von 1,71 bei der Bewertung der Bevorzugung und von 5,75 bei der hedonischen Bewertung. Die Probe von Beispiel 1 erzielte die zweithöchsten Bewertungen mit einem Wert von 2,02 für die Bevorzugungsbewertung bzw. von 5,45 für die hedonische Bewertung. Die Probe von Beispiel 3 erzielte Werte hinsichtlich der Bevorzugungsbewertung von 2,28 bzw. von 4,96 hinsichtlich der hedonischen Bewertung.

Die vorstehenden Ergebnisse zeigen eindeutig das selektive Adsorptionsphänomen, das in dem Verfahren gemäß der vorliegenden Erfindung auftritt. Wenngleich die Verwendung von kryogenen Temperaturen für das Instant-Kaffeepulver ein stärkeres und intensiveres anfängliches Aroma im Gefäß ergeben mag, als nach dem Verfahren der vorliegenden Erfindung erzielt wird, wird nur dann, wenn die Temperaturen sowohl des Instant-Kaffees als auch des gerösteten und gemahlenen Kaffees innerhalb der vorgeschriebenen Bereiche der vorliegenden Erfindung liegen, ein Produkt erhalten, das ein ausgeglicheneres und weniger scharfes Aroma im Gefäß aufweist als jenes, das nach dem kryogenen Verfahren erzielt wird.

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Beispiel 4:

40kg eines mittelstark gerösteten Kaffees werden zum Aromatisieren von 20kg Instant-Kaffeepulver verwendet, wobei die in Beispiel 1 beschriebene Vorrichtung verwendet wird. Der geröstete Kaffee weist einen Röstgrad von 3,6 G und eine mittlere Teilchengröße von 1,5 mm auf. Das Pulver ist durch Gefriertrocknen auf einen Endfeuchtigkeitsgehalt von 3,0Gew.-% erhalten worden und ist mit 0,5% Kaffeeöl, bezogen auf Feststoffbasis, bedeckt. Das Pulver wird bei einer Anfangstemperatur von 6°C in die Trommel eingebracht. Am Ende der 60 Minuten dauernden Versuchsperiode beträgt die Temperatur des gerösteten und gemahlenen Kaffees 93?, während das Instant-Kaffeepulver auf 0⁰C abgekühlt worden ist.

Das in dieser Weise hergestellte aromatisierte Instant-Pulver weist ein natürliches und ausgeglichenes kaffeeähnliches Aroma auf. Dieses Pulver wird an Luft in 280g-Behälter verpackt und versiegelt und bei Raumtemperatur 10 Monate lang gelagert.

Beispiel 5:

Die Vorgangsweise von Beispiel 4 wird wiederholt, mit dem Unterschied, daß das aromatisierte Pulver unter Kohlendioxidschutz in die Behälter abgefüllt wird. Auch diese Behälter werden bei Raumtemperatur 10 Monate lang gelagert. Die gelagerten Proben von Beispiel 4 und Beispiel 5 werden innerhalb einer 10 Monate-Periode hinsichtlich Qualität und allgemeiner organoleptischer Gesamt-Bevorzugung bewertet. Ein Panel von 16 professionellen Kaffeeverkostern wird bei diesen Lagerungsversuchen eingesetzt.

Im frisch abgepackten Zustand wird das Produkt von Beispiel 4 gegenüber dem Produkt von Beispiel 5 in überwältigendem Ausmaß bevorzugt, wobei die durchschnittlichen hedonischen Bewertungen 6,3 bzw. 5,8 betragen. Diese Bevorzugung des an Luft abgepackten Produktes wird über die Dauer des Lagerungsversuches anhaltend festgestellt. Am Ende der 10 Monats-Periode betragen die durchschnittlichen hedonischen Bewertungen 5,4 bzw. 5,3.

Beispiel 6:

136kg je Stunde frisch gemahlenere gerösteter Kaffee werden kontinuierlich durch ein Paar von Schmetterlingsventilen in eine 0,3m im Durchmesserund 3,3m Länge aufweisende ummantelte Schnecke eingebracht, in welcher der geröstete Kaffee erwärmt wird, mit 2 Umdrehungen je Minute befördert und durch ein zweites Paar von Schmetterlingsventilen entladen wird.

Die Speise- und Entladeventile werden so geregelt, daß eine positive Abdichtung aufrechterhalten wird. Dem Schneckenmantel wird Vakuumdampf zugeführt, um den gerösteten und gemahlenen Kaffee indirekt auf eine Temperatur von 62⁰C zu erwärmen.

Die Temperatur des austretenden Kaffees wird an der Austrittsstelle gemessen und durch Steuerung des Dampfstromes in den Mantel geregelt.

Der Kaffee weist einen Röstgrad von 2,3G und eine mittlere Teilchengröße von 1,9mm auf.

Die durch das Erwärmen des gerösteten und gemahlenen Kaffees gebildeten flüchtigen Aromabestandteile werden durch eine gasdurchlässige Membran mit einer durchschnittlichen Porengröße von etwa 53/xm und durch einen Kompressor geführt, bevor sie durch einen Lagerbehälter geführt werden, der 27 kg sprühgetrocknetes Instant-Kaffeepulver enthält. Das Verfahren wird bei einem geringen positiven Druck (etwa 0,06kg je cm²) ausgeführt, um den Druckverlust in dem System auszugleichen.

Das Instant-Kaffeepulver, das einen Feuchtigkeitsgehalt von 3,5 Gew.-% aufweist, wird mit 0,5Gew.-% Kaffeeöl bedeckt; es wird bei etwa 25°C gehalten (Umgebungstemperatur).

Die flüchtigen Aromabestandteile treten durch den Instant-Kaffeepulverbehälter mit einer Gasströmungsgeschwindigkeit von 5,1 m³/Stunde durch und stehen mit dem in dem Behälter enthaltenen Instant-Kaffee während etwa 24 Minuten in Kontakt.

Jene flüchtigen Aromabestandteile, die nach einem Durchgang durch den Lagerbehälter nicht von dem Instant-Kaffee adsorbiert sind, werden zur Förderschnecke zurückgeführt.

Das verpackte aromatisierte Instant-Kaffeepulver weist ein angenehmes und kaffeeähnliches Aroma im Gefäß auf.

Beispiel 7 (Vergleichsbeispiel):

Die Vorgangsweise von Beispiel 6 wird wiederholt, mit dem Unterschied, daß Kohlendioxid als Trägergas für die Aromabestandteile verwendet wird.

2,0m³ Kohlendioxid werden in die Förderschnecke eingeführt und das Gas mit den flüchtigen Bestandteilen wird dann durch den Behälter geführt, der das Instant-Kaffeepulver enthält, und mit den von dem Instant-Kaffeepulver nicht absorbierten flüchtigen Aromabestandteilen im Kreislauf zurückgeführt.

Verglichen mit dem in Beispiel 6 hergestellten aromatisierten Instant-Kaffee weist das in diesem Beispiel bereitete Produkt ein schwächeres und weniger ausgeglichenes Aroma im Behälter auf. Die durchschnittliche hedonische Bewertung für die im vorliegenden Beispiel hergestellte Probe beträgt 4,8, verglichen mit einer hedonischen Bewertung von 6,2 für die Probe von

Beispiel 6.

Claims

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Erfindungsansprüche:

1. Verfahren zum Aromatisieren von Instant-Kaffeepulver durch Überführen flüchtiger Aromabestandteile von geröstetem und gemahlenem Kaffee auf den Instant-Kaffee, gekennzeichnet dadurch, daß es

(a) ein Erwärmen des gerösteten und gemahlenen Kaffees auf eine Temperatur von 30⁰C bis 95 °C zur Freisetzung flüchtiger Aromabestandteile hieraus; und

(b) ein Inkontaktkommen der freigesetzten flüchtigen Aromabestandteile mit dem Instant-Kaffee umfaßt, welcher auf einer Temperatur von 0⁰C bis 35⁰C gehalten wird, wodurch flüchtige Aromabestandteile von dem gerösteten und gemahlenen Kaffee übertragen und von dem Instant-Kaffee adsorbiert werden, wobei der geröstete und gemahlene Kaffee mit dem Instant-Kaffee nicht in Berührung steht.
2. Verfahren nach Punkt 1, gekennzeichnet dadurch, daß der geröstete und gemahlene Kaffee während des Erwärmens in Bewegung gehalten wird.
3. Verfahren nach Punkt 1 oder 2, gekennzeichnet dadurch, daß der geröstete und gemahlene Kaffee eine mittlere Teilchengröße von etwa 0,1 bis 2,5 mm aufweist.
4. Verfahren nach einem der vorstehenden Punkte, gekennzeichnet dadurch, daß der geröstete und gemahlene Kaffee einen Röstgrad von etwa 2 bis 5 G aufweist.
5. Verfahren nach einem der vorstehenden Punkte, gekennzeichnet dadurch, daß die Temperatur des gerösteten und gemahlenen Kaffees auf 50⁰C bis 80⁰C gehalten wird.
6. Verfahren nach einem der vorstehenden Punkte, gekennzeichnet dadurch, daß der Instant-Kaffee auf einer Temperatur von 10 bis 20⁰C gehalten wird.
7. Verfahren nach einem der vorstehenden Punkte, gekennzeichnet dadurch, daß der Instant-Kaffee während des Kontaktes mit den flüchtigen Aromabestandteilen in Bewegung gehalten wird.
8. Verfahren nach einem der vorstehenden Punkte, gekennzeichnet dadurch, daß der Instant-Kaffee vor dem Kontakt mit den flüchtigen Aromabestandteilen mit einem eßbaren Öl bedeckt wird.
9. Verfahren nach einem der vorstehenden Punkte, gekennzeichnet dadurch, daß die Mengen von geröstetem und gemahlenem Kaffee zu Instant-Kaffee in dem Verhältnis von 0,1:1,0 bis 2,0:1,0 stehen.