200898. lajstromszámú szabadalom • Eljárás kávé és tea aromaanyagainak feltárására
1 HU 200898 B 2 A találmány szerinti eljárást célszerűen vízben oldható kávépor őrölt kávéból történő készítése során foganatosítjuk. A frissen pörkölt kávét mintegy 2 mm-es szemcsenagyságra őröljük és egy adagját 10 zárt kamrába (ábra) helyezzük, amelynek belső terében az aromaanyagok kinyerése szempontjából kedvező hőmérsékletet biztosítunk. Célszerűen a kávészemcsék mozgásba tartása céljából a 10 zárt kamrát forgásba hozzuk. A forgásban levő anyagon páramentes száraz nitrogéngázt engedünk át folyamatos térfogatáramban és egyidejűleg biztosítjuk, hogy a 10 zárt kamrában a kávészemcsék a légköri nyomásnál valamivel nagyobb nyomáson legyenek. Amikor a nitrogén, mint vivőgáz érintkezésbe jut a pörkölt kávé őrleményével, a kávérészecskékből megával viszi az aromaanyagokat, de egyidejűleg vízgőzt és a kávéőrleményből felszabaduló szén-dioxidot is abszorbeálja. Az aromaanyagokkal feldúsult vivőgáz, vagyis az aromaanyagokat tartalmazó gáznemű közeg áramát 14 szűrőegységbe juttatjuk, amely a gázzal esetleg elszállított kávészemcséket választja le. A szilárd részecskéktől megtisztított gáznemű közeg 16 hőcserélőbe jut, amelyet vízpermetezéssel hűtünk. Ebben a 16 hőcserélőben, amely egyébként előkondenzációs egységnek is nevezhető, a gázban levő vízgőz a legkevésbé illékony vagy legmagasabb forráspontú aromaanyagokkal együtt leválik. A most már nagyjából szobahőmérsékletű vivőgáz a 16 hőcserélőből csapadéként kiképzett 18 függőleges vezeték felső részébe jut, amelynek aljában kis lyuknyílású 20 szitaemyő van. A gázáram kilépő nyílása folyékony nitrogénbe merül, amelyet légköri nyomáson forráspontján egyensúlyban tartunk, ugyanis hőszigetelt falú, felülről nyitott tartályban vagy 22 Dewar-edényben van elhelyezve. A 20 szitaemyőn szilárd szemcsés anyag gáz rétege van. A 18 függőleges vezeték beömlésén bevezetett gáz nyomása lényegében elegendő arra, hogy a 18 függőleges vezeték belső terébe a folyékony nitrogén ne tudjon benyomulni és így a gáz és a folyadék közötti érintkezési felület a 18 függőleges vezeték alsó végén alakul ki. Az elrendezést úgy lehet kialakítani, hogy az aromaanyagot vivőgáz a 18 függőleges vezetéket kitöltse, de egyidejűleg a 20 szitaemyőnél kapcsolatban legyen mind a folyékony nitrogénnel, mind pedig a szemcsés anyag rétegével. A 18 függőleges vezeték alsó részén a gáz folymatosan áramlik, áthalad a szemcsés anyag rétegén és a 20 szitaemyőn, vagyis a 22 Dewar-edényben átbuborékoltatjuk, amivel biztosítjuk, hogy a folyékony nitrogénben felszabaduló gáznemű nitrogén is részben eltávozik. A folyékony nitrogén alkalmazásának előnye, hogy az edényből felszabaduló gáz közvetlenül a lékőrbe távolítható el. Amikor az aromaanyagokkal telített vivőgáz a 18 függőleges vezetékben lefelé halad és eléri a szemcsés réteget, majd a folyékony nitrogént, hőmérséklete szinte azonnal a folyékony nitrogén hőmérsékletére (mintegy -195 °C-ra) csökken le. Az aromaanyagok és a szén-dioxid a 20 szitaemyőn kondenzálódnak, illetve az esetlegesen alkalmazott szemcsés anyag részecskéin megkötődnek. A 18 függőleges vezeték falán a szén-dioxid szilárd hószerű anyagként rakódik le. Az aromaanyagok erre vagy pedig a szemcsés anyagra fagynak rá. Ennek megfelelően a kondenzált aromaanyagokat szilárd anyagként lehet összegyűjteni, mégpedig a megfagyott szén-dioxidon valamint a szemcsés anyagon a 20 szitaemyő megfeleő oldalán. Miután a kávéból a kívánt mennyiséget összegyűjtöttük és szilárd anyaggá alakítottuk, a gáz áramoltatását megszüntetjük. A 18 függőleges vezeték, mint csapda alsó részében felgyülemlett szilárd aromaanyagokat a folyékony nitrogéntől egyeszerűen úgy választjuk el, hogy a 22 Dewar-edény belsejéből a 18 függőleges vezetéket a 20 szitaemyővel együtt kiemeljük. Mivel a 18 függőleges vezeték alulról nyitott, a benne esetlegesen visszamaradó folyékony nitrogén visszafolyik az edénybe. Az így összegyűjtött szilárd kávéaroma alkalmas arra, hogy a kívánt összetételő végtermék alkotóeleme legyen. Erre a célra ismeretesek a hagyományos eljárások, például az aromaanyagok kikeverése adott folyadékkal, mint például koncentrált kávékivonattal, emberi fogyasztásra alkalmas olajjal, vagy az említettek emulziójával. A keverékként kapott folyadék ezt követően oldható kávépor előállítására használható. Egy másik lehetőség szerint az aromaanyagokat befogadó folyadékból a nedvességet eltávolítjuk és az így kapott száraz terméket keverjük ki a vízben oldható kávéporral. Az ismertetett eljárás más anyagok esetén is használható. A feltárt aromaanyagok hőmérsékletét mindenképpen a kikeveréshez használt folyadék fagyáspontja fölé kell emelni. A melegítés során az aromaanyaggal együtt megszilárdult szén-dioxid elgőzölög. Célszerű megoldás az aromaanyagoknak az őket felgotó szemcsés anyaggal való együttes melegítése zárt térben a szén-dioxid eltávolítása céljából. A felmelegített aromaanyagok a melegítés során a szemcsés anyaghoz kötődnek és ezért a szén-dioxid eltávolításakor az aromaanyagoknak csak egy minimális mennyisége vész el. Az aromaanyagoknak a melegítés során bekövetkező veszteségeit célszerűen úgy is csökkenteni lehet, hogy a szilárd aromaanyagokat és a szemcsés anyagot a kikeveréshez használt folyadékba vegyítjük és így melegítjük fel, mivel a gáz alakban esetlegesen eltávozni képes aromaanyagokat felszabadulásukat követően ebben az esetben a folyadék részecskéi megkötik. Az aromaanyagok megkötésére alkalmas szemcsés anyag lehet emberi fogyasztásra alkalmas olaj, vagy glicerid, szénhidrát, vizes kávékivonat, oldható kávépor, vagy ezek kombinációja. Nyilvánvaló, hogy az említett anyagok a folyékony nitrogén hőmérsékletén megfagyott állapotban vannak, tehát szemcsézettek lehetnek. Előnyös megoldásnak bizonyult koncentrált kávékivonat és emberi fogyasztásra alkalmas olaj keveréke, vagy ezekből készült emulzió, valamint az a keverék, amely mintegy 45 t % kávéösszetevőt tartalmazó kávékivonatból 2 tömegrészt és olajból 1 tömegrészt tartalmaz. Az említett előnyös szemcsés anyag mintegy 7,5 g-ját, ami ennek megfelelően mintegy 2,5 g emberi fogyasztásra alkalmas olajat tartalmaz, a 18 függőleges vezetékbe helyeztük és 1 kg kávéból, tehát pörkölt és őrölt kávéból az aromaanyagok felfogására használtuk. Az aromafeltárás folyamatát sztöchiometriai alapokon végezhetjük, az őrölt kávé feldolgozásának más folymataival egyidejűleg, vagyis az aromaanyagokat kivonjuk és a kész kávéporba az ismertetett módon visszadagoljuk. Az ilyen eljárás során a pörkölt kávé egy adott mennyiségének kezelésével 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 65 3
