180767. lajstromszámú szabadalom • Illatosított oldaható kávépor és eljárás annak előállítására
zárva a különleges porozitású szemcsék további, szabályozható mennyiségű illatanyagot adnak le, amely ismét kitölti az edény gőzterét. Á tartóedény következő kinyitásakor ismét fölszabadulnak illatanyagok, így kedvező benyomást tesz az élvezhető ital a fogyasztójára. A találmányi gondolat lényege egy speciális mikropórusos szerkezet felismerése, amelynek révén az oldható kávészemcsék nemcsak egyszerűen képesek gőzmulekulák megkötésére (azaz a gőzfázisú pörkölési illatanyagok adszorpciójára), hanem a mikropórusok mérete olyan, hogy a kapilláris kondenzáció révén különösen megfelelőek a pörkölési illatanyagok tartós megkötésére. Az illatanyagok molekulaszerkezete aktív és együttműködik a mikropórusokkal, aminek következtében az illatanyagok nagyobb részben kapilláris kondenzációs, kisebb mértékben pedig felületi adszorpciós erők révén reverzibilisen kötődnek meg a mikropórusokban. Az illatanyagok kondenzációja következtében a mikropórusok nagy mennyiséget köthetnek meg belőlük, és ez a későbibek során gőzként szabályozhatóan adódik le. A találmányi leírásban a „mikropórusos” kifejezést a 10“7 m-nél kisebb sugorú pórusokra használjuk. A találmányi gondolat kielégítő és sikeres megvalósítása érdekében a mikropórusok úgy jellemezhetők, hogy a pörkölési illatanyagok felvételére szánt oldható kávé-szemcsék 1 g-jára számított fajlagos pórusos térfogatból 3 és 30 -10 '9 m3 közötti mennyiség 150-10“10 m vagy annál kisebb sugarú pórusokból álljon. Más szavakkal: az oldható kávépor-szemcsék hasznos pórusos térfogatának 0,3—3%-a (térfogat/tömeg, vegyes %) 150 -10—10 m vagy annál kisebb sugarú mikropórus legyen. Lényeges, hogy ha az oldható kávépor-szemesé két úgy készítik, hogy a pórusos térfogat 0,3— 3%-át 105 -10—10 m vagy annál kisebb pórusok képezik (ezek a találmányi gondolat szempontjából hasznos pórusok), a pórusok úgy alakuljanak ki, hogy a hasznos pórus-térfogat legnagyobb részét 30•IO-10 m-nél kisebb sugarú pórusok alkossák. Az a tény, hogy a hasznos pórusos térfogatot különböző méretű pórusok töltik ki, hozzájárul a pórusok illatanyag-megkötő képességének kialakulásához. Az illatanyag különböző tömegű és szerkezetű molekulák elegye, és ezen molekulák mindegyike előnyösen köthető meg a neki legmegfelelőbb méretű pórusokban kapilláris kondenzációval. Az oldható kávépor-szemcsék 150-10“10 m feletti sugarú pórusai vizsgálataink szerint lényegében alkalmatlanok a pörkölési illatanyagok bármelyik komponensének kapilláris kondenzációval való megkötésére, ezért ezek a hatásos pórustartományon kívülieknek tekinthetők. Az elvégzett vizsgálatok során kimutattuk, hogy a 0,3—3% hasznos pórusos térfogattal rendelkező száraz oldható kávépor-szemcse 1 g-ja kapilláris kondenzációval 0,05—20 mg pörköltkávé — illatanyagot tud megkötni. Ennek fajla3 gos mennyisége elsődlegesen az illatanyag fajtájától, a hasznos pórusos térfogat nagyságától és az ezen belüli póruseloszlástól függ. A vizsgálatok során az is bebizonyosodott, hogy 30-10“9 m3/gramm hasznos pórusos térfogattal rendelkező oldható kávépor-szemcsék 1 g-ja legfeljebb 10 mg pörköltkávé-illatanyagot képes megkötni kapilláris kondenzáció révén, melynél a hasznos pórusos térfogatnak csak mintegy 30—35%-át töltik ki az illatanyag komponensek. Az illatanyagok adszorpcióját és tartós megkötését szolgáló kapilláris kondenzáció hatása gyengébb, mint az illatanyagok gőztenziója, amely az illatanyagoknak a hasznos pórusos térfogatból való eltávozását mozdítja elő. így amennyiben az illatanyaggal dúsított kávépor kis mennyiségét helyezzük el egy lezárt tartóedényben, az illatanyag a szemcsékből mindaddig párolog, amíg be nem áll az edény gőzterében a tenzió és a légnyomás egyensúlyi állapota. A tartóedényt kinyitva az illatanyagok gőze a környező külső légtérbe jut. A.z edényt visszazárva ismét kialakul a gőztérben az egyensúlyi állapot. Amennyiben tehát a találmány szerint előállított illatanyaggal dúsított oldható kávéporból megfelelően számított kis mennyiséget keverünk nem illatosított, hagyományos eljárással készített oldható kávéporhoz, az illatanyag tenziója révén a tartóedény gőzterét telíti, és ez a folyamat mindannyiszor megismétlődik, valahányszor az edényt felnyitják. Egy anyag porozitásán az anyag pórusos térfogatának és az anyag tömege által meghatározott térfogatnak a hányadosát értjük. Abból a célból, hogy a definíció a pórusok térfogatának, alakjának és méreteinek meghatározására is kiterjeszthető legyen, bonyolult mérési és számítási eljárások szükségesek különösen mikropórusok esetén. A találmány szerint készített oldható kávéporszemcsék porozitásának jellemzőit C02 és N2 tartalmú gáz eleggyel végzett kísérletekből határoztuk meg, az S. Brunauer (The Adsorption of Gases and Vapors Vol. 1. Princeton University Press, r 945) és E. P. Bassett és munkatársai [Journal of American Chemical Society 73 (1951), 373] által leírt, általánosan elismert és hatóságilag elfogadott módszerek alkalmazásával. A találmány szerinti eljárás során az oldható kávépor mikropórusos szemcséit koncentrált kávéextrakturnból az extraktum gyorsfagyasztását követőer liofilezéssel készítjük. Az élj árás megvalósítása során vizes kávéextraktumot —100 °C alatti hőmérsékletű fagyasztó folyad íkba, előnyösen folyékony N2-ba permetezünk (előnyös, bár nem szükséges, hogy a vizes extraktum szárazanyagtartalma 40 tömeg %-nál kisebb, legelőnyösebben 25 és 35 tömeg % között legyen); a megfagyott oldatcseppeket liofilezzük, így száraz mikropórusos oldható kávéporszemcséket hozunk létre, melyek hasznos pórusos térfogatát az .iellemzi, hogy a szemcse 1 g-jából 3— 3-10“9 m:!-nyi részt 150-10“10 m vagy annál kisebb sugarú mikropórusok alkotnak. A permetezést előnyös úgy végrehajtani, hogy 180767 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 65 2
