Способ удаления кофеина из сырого кофе

Способ удаления кофеина из сырого кофе

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К ПАТЕНТУ пи 539504

Союз Советских

Социалистических

Республик (61) Дополнительный к патенту (51) М. Кл.з А 23F 1/10 (22) Заявлено 13.03.73 (21) 1893495/13 (23) Приоритет — (32) 14.03.72 (31) P 2212281.2 (33) ФРГ

Опубликовано 15.12.76. Бюллетень № 46

Государственный комитет

Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий (53) УДК 663.933.8 (088.8) Дата опубликования описания 25.04.77 (72) Авторы изобретения

Иностранцы

Отто Витцтум и Петер Хуберт (ФРГ) Иностранная фирма

«Хаг АГ» (ФРГ) (71) Заявитель (54) СПОСОБ УДАЛЕНИЯ КОфЕЦНА

ИЗ СЫРОГО КОф E

Изобретение относится к пищевой промышленности, точнее к удалению кофеина из сырого кофе.

В настоящее время кофеин удаляют из увлажненного сырого кофе путем обработки его 5 растворителями для избирательной экстракции алкалоида, при этом в качестве растворителей преимущественно используют сложные эфиры, ароматические углеводороды, а также галогензамещенные углеводородов. 10

Кроме того, из водных экстрактов сырого или жареного кофе кофеин отбирают в аппаратах с противотоком с помощью, например, трихлорэтилена, а оставшуюся свободную от кофеина водную фазу вновь подводят в замк- 15 нутом цикле к кофе-бобам.

Основным недостатком этих способов является то, что используемые растворители должны быть полностью удалены из бобов или экстрактов при повышенных температурах пу- 20 тем выпаривания горячим водяным паром в конце процесса удаления кофеина, что требует затраты значительных технических и аналитических контрольных средств.

Кроме того, в настоящее время использует- 25 ся способ удаления кофеина из сырого кофе, основанный на свойстве кофеина возгоняться при 178 С. Для этого бобы предварительно

2 обрабатывают щелочами, нагревают до 178 С и пропускают через них поток инертного газа, состоящего из водорода, азота или углекислого газа, уносящего возгоняемый кофеин.

Недостатком этого способа является неполное извлечение кофеина из сырого кофе, необходимость его обработки щелочами и применение высоких температур, причем содержание кофеина в сыром кофе не удается понизить ниже 0,35%, что не соответствует стандарту на продукты питания.

Кроме того, в настоящее время используется способ удаления кофеина из сырого увлажненного кофе с помощью надкритического газообразного углекислого газа при температурах 40 — 80 С, при этом нижняя граница определяется критической температурой углекислого газа (DOS 2005293 — ФРГ).

Обработка сырого кофе в этом температурном диапазоне понижает вкусовые качества обработанного кофе.

Известен способ удаления кофеина из сырого кофе путем увлажнения сырья, обработки его жидкой увлажненной двуокисью углерода при температуре ниже ее критяческой температуры с последующим осаждением кофеина на адсорбенте.

539504

Таблица 1

Содержание водорастворимых субстанций в продукте, О6

Содержание кофеина в продукте, О

Влажность продукта,, Кофе анализируемом анализируемом анализируемого исходного исходном исходном

Сырой

Жареный

10,2 (1

23,6

25,0

0,05

0,06

0,99

1,04

24,6

26,2

11,0

Пример 2. По технологической схеме, приведенной на фиг. 1, обрабатывают 3 кг 45 сырого кофе с влажностью 30% 25 ч при 25 С и 90 ата жидкой насыщенной водой двуокисью углерода при ее циркуляции.

Адсорбент увлажняют до содержания воды

300/о. 50

Данные результатов после высушивания или жарения продукта приведены в табл. 2, Однако в известном способе растворяющая способность жидкой двуокиси углерода не избирательна, что приводит к удалению из кофе ароматических веществ и снижению тем самым качества готового продукта.

С целью снижения потерь ароматических веществ и повышения качества конечного продукта по предлагаемому способу обработку сырья жидкой двуокисью углерода осуществляют при давлении выше критического.

При этом сырье увлажняют до 60 /о.

Обработку сырья жидкой увлажненной двуокисью углерода осуществляют прои давлении

80 — 400 ата, Кроме того, используют увлажненный адсорбент, поддерживая количество влаги в сыром кофе, адсорбенте и жидкой двуокиси углерода во взаимном равновесии, На фиг. 1 и 2 изображены схемы установок для осуществления способа удаления кофеина из сырого кофе:

1 — экстракционный сосуд; 2 — набивка из сырого кофе; 3 — адсорбер с активированным углем; 4 — насос; 5 — разделительный сосуд;

6 — теплообменник; 7 — резервуар для воды;

8 — шаровой бак для двуокиси углерода.

B соответствии со схемой установки, приведенной на фиг. 1, для осуществления способа сырой кофе увлажняют до содержания в нем 30 — 60 /о воды, а затем насосом подают жидкую двуокись углерода при 20 — 25 С и давлении в системе 80 — 400 ата и пропускают поток через набивку из сырого кофе, а растворенный при этом кофеин удаляют в адсорбере с активированным углем. Активированный уголь предварительно полностью насыщают водой и адсорбируют растворенный кофеин.

Очищенный таким образом растворитель с помощью насоса подают далее для циркуляции в системе.

Двуокись углерода помещают в шаровой бак.

4

В случае увлажнения сырого кофе до влажности менее 60 /о содержание воды в сорбционном слое снижают соответственно, при этом количество влаги в сыром кофе, адсорбенте и жидкой двуокиси углерода поддерживают во взаимном равновесии, избегая тем самым экстракционных потерь (кроме кофеина) в кофе.

В случае осуществления способа в соответствии со схемой установки, изображенной на фиг, 2, выделение кофеина из растворителя осуществляют за счет того, что поток растворителя с кофеином вначале подводят в разделительный сосуд, где выпаривают, а затем конденсируют в теплообменнике и подают далее насосом для сжиженного газа.

При выпаривании кофеин остается в разделительном сосуде и может быть оттуда извлечен.

В этом случае потери воды за счет попадания в экстракционный сосуд жидкой двуокиси углерода, обедненной водой при выпаривании в разделительном сосуде, восполняют добавлением воды в водяной резервуар.

В зависимости от скорости потока растворителя в экстракционном сосуде и давления в системе время, необходимое для ооработки бобов для достижения остаточного содержания кофеина 0,02 — 0,08% в сухом продукте, составляет 10 — 50 ч, при этом содержание кофеина в жареных бобах находится в тех же пределах, а водорастворимых субстанций

23 — 27О/о, в зависимости от типа выходной смеси кофе, Пример 1. По технологической схеме, приведенной на фиг. 1, обрабатывают З.кг сырого кофе с влажностью 50 /о в течение 14 ч при 20 С и давлении 350 ата жидкой, насыщенной водой двуокисью углерода в замкнутом контуре. Адсорбент увлажняют до содержания воды 50/о. После высушивания сырой кофе и пробу полученного из него жареного кофе анализируют.

Результаты анализа приведены в табл. 1.

Пример 3. По технологической схеме, приведенной на фиг. 2, обрабатывают,1 кг сырого кофе с установленной влажностью

45 / в течение 18 ч при 25 С и давлении 380 ата жидкой, насыщенной водой двуокисью углерода в замкнутом контуре. В разделительном сосуде температуру поддерживают 28 С, давление 70 ата, 539504

Таблица 2

Содержание водорастворимых субстанций, Содержание в продукте кофеина, „

Влажность продукта, „

Кофе анализируемого анализируемом анализируемом, исходном и сходного исходном

Сырой

Жареный

24,0

25,7

10,0

1,02

1,11

22,8

24,5

10,0 (1

0,07

0,08

Таблица 3

Содержание в проду кте кофеина, о, Содержание водорастворимых субстанций в продукте, Влажность продукта, „

Кофе анализируемого анализируемом анализируемом исходного исходном исходном

9,5

1,0

Сырой

Жареный

9,5

1,0

0,05

0,07

1,01

1,09

25,0

27,6

24,2

26,8

Данные результатов сушки или жарения приведены в табл. 3.

Из разделительного сосуда после слива двуокиси углерода получают влажный кофеин со степенью чистоты 98

Формула изобретения

1. Способ удаления кофеина из сырого кофе путем увлажнения сырья, обработки его жидкой увлажненной двуокисью углерода при температуре ниже ее критической температуры с последующим осаждением кофеина на адсорбенте, отл и ч а ю щи йся тем, что, с целью снижения потерь ароматических веществ и повышения качества конечного продукта, обработку сырья жидкой двуокисью углерода осуществляют при давлении выше критического давления.

2. Способ по п. 1, отличающийся тем, 5 что сырье увлажняют до влажности в пределах 60 .

3. Способ по и. 1, о тл и ч а ющий ся тем, что обработку сырья жидкой увлажненной двуокисью углерода осуществляют при давле10 нии 80 — 400 ата.

4. Способ по п. 1, отличающийся тем, что используют увлажненный адсорбент, при этом количество влаги в сыром кофе, адсорбенте и жидкой двуокиси углерода поддер15 живают во взаимном равновесии.

539504

Фиг.1

Составитель А. Бражникова

Редактор Л. Емельянова Техред Е. Петрова Корректор А. Степанова

Заказ 439/7 Изд, № 218 Тираж 575 Подписное

ЦНИИПИ Государственного комитета Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, )К-35, Раушская паб., д. 4/5

Типография, пр. Сапунова, 2