Способ удаления кофеина из сырого кофе

0 П И С А Н И Е (и) 539504ИЗОБРЕТЕНИЯ Союз Советских Социалистических РеспубликК ПАТЕНТУ полн ительный к патент(31) Р 2212281.2 (ЗЗ) ФРГОпубликовано 15.12,76. Бюллетень М Государственный комите Совета Министров СССР по делам изобретенийи открытий(088.8) Дата опубликования описания 25.04,77(72) Авторы изобретен Иностранцы тто Витцтум и Петер(ФРГ) Иностранная фир Хаг АГберт 1) Заявитель 4) СПОСОБ УДАЛЕНИЯ КОФЕИН ИЗ СЫРОГО КОФЕт до 178 С тного газа, углекислофеин, ется неполкофе, неами и прием содердается по- ответствует используырого ув- ритическопри темяя гранипературой РГ),Обработка сыро ном диапазоне по обработанного кофИзвестен способ рого кофе путем у ки его жидкой ув рода при темпера температуры с по феина на адсорбен о кофе в нижает в том температур совые качества удаления влажнения лажненной туре ниже следу 1 ощим те. кофеина из сысырья, обработдвуокисью углеее критяческой осаждением коИзобретение относится к пищевой промышленности, точнее к удалению кофеина из сырого кофе,В настоящее время кофеин удаляют из увлажненного сырого кофе путем обработки его 5растворителями для избирательной экстракции алкалоида, при этом в качестве растворителей преимущественно используют сложные эфиры, ароматические углеводороды, атакже галогензамещенные углеводородов, 10Кроме того, из водных экстрактов сырогоили жареного кофе кофеин отбирают в аппаратах с противотоком с помощью, например,трихлорэтилена, а оставшуюся свободную откофеина водную фазу вновь подводят в замкнутом цикле к кофе-бобам.Основным недостатком этих способов является то, что используемые растворители должны быть полностью удалены из бобов илиэкстрактов при повышенных температурах путем выпаривания горячим водяным паром вконце процесса удаления кофеина, что требует затраты значительных технических и аналитических контрольных средств.Кроме того, в настоящее время используется способ удаления кофеина из сырого кофе,основанный на свойстве кофеина возгонятьсяпри 178 С, Для этого бобы предварительно обрабатывают щелочами, нагреваюи пропускают через них поток инерсостоящего из водорода, азота илиго газа, уносящего возгоняемый коНедостатком этого способа являное извлечение кофеина из сырогообходимость его обработки щелочменение высоких температур, причжанне кофеина в сыром кофе не унизить ниже 0,35%, что не состандарту на продукты питания,Кроме того, в настоящее времяется способ удаления кофеина излажненного кофе с помощью надкго газообразного углекислого газапературах 40 - 80 С, при этом нижца определяется критической теуглекислого газа (РОЯ 2005293 в539504 Таблица 1 Содержание водорастворимых субстанций в продукте, О 6 Содержание кофеина в продукте, % Влажность продукта, 9 О Кофе анализи- руемом анализи- руемом анализи- руемого исходного исходном исходном СыройЖареный 10,2 (1 23,6 25,0 0,05 0,06 0,99 1,04 24,6 26,2 11,0 1 П р и м е р 2. По технологической схеме,приведенной на фиг. 1, обрабатывают 3 кг 45сырого кофе с влажностью 30% 25 ч при 25 Си 90 ата жидкой насыщенной водой двуокисьюуглерода при ее циркуляции.Адсорбент увлажняют до содержания воды30 о 50Данные результатов после высушиванияили 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 в 4 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. В соответствии со схемой установки, приведенной на фиг. 1, для осуществления способа сырой кофе увлажняют до содержания в нем 30 - 60 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. 5 10 15 20 25 30 35 40 4В случае увлажнения сырого кофе до влажности менее 60 осодержание 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 зависимостями 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 ов сухом продукте, составляет 10 - 50 ч, при этом содержание кофеина в жареных бобах находится в тех же пределах, а водорастворимых субстанций 23 - 27 о , в зависимости от типа выходной смеси кофе,П р и м е р 1. По технологической схеме, приведенной на фиг. 1, обрабатывают З.кг сырого кофе с влажностью 50 ов 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. П р и м е р 3. По технологической схеме, приведенной на фиг. 2, обрабатывают ,1 кг сыого 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,, исходном И СХОДНОГО ИСХОДНОМ СыройЖареный 24,0 25,7 10,0 С 1 1,02 1,11 22,8 24,5 10,0 (1 0,07 0,08 Таблица 3 Содержание в п род у кте кофеина, %Содержание водорастворимых субстанций в продукте, о, Влажность продукта, оо Кофе анализи- руемого анализируемом анализируемом исходного ИСХодном исходном 9,5 1,0 СыройЖареный 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%,Формул а изобретен и я1. Способ удаления кофеина из сырого кофе путем увлажнения сырья, обработки его жидкой увлажненной двуокисью углерода при температуре ниже ее критической температуры с последующим осажденнем кофеина на адсорбенте, отличающийся 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/о.3. Способ по и. 1, отличающийся тем,что обработку сырья жидкой увлажненной двуокисью углерода осуществляют при давле 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 поддер живают во взаимном равновесии.539504 иг 1 Составитель А. Бражникова Техред Е. Петрова Редактор Л. Емельяно Изд, Юо 218 И Государственного комитет по делам изобретений 113035, Москва, Ж, Рау