200898. lajstromszámú szabadalom • Eljárás kávé és tea aromaanyagainak feltárására
1 HU 200898 B 2 A találmány tárgya eljárás kávé és tea aromaanyagok feltárására, amikoris aromahordozó anyagot feldarabolunk, aromaanyagot megkötő szerrel érintkezésbe hozunk és a szertől a megkötött aromaanyagot elválasztjuk. A növényi anyagok és közöttük az őrölt kávé vagy az ismert módon előkészített tealevelek olyan illékony összetevőket tartalmaznak, amelyek a növényi anyagból készült ital illatához és/vagy ízéhez kisebb vagy nagyobb mértékben hozzájárulnak. Ezeket az összetevőket a továbbiakban aromaanyagoknak nevezzük. Az oldható italporok, mint például a kávéporok vagy teaporok ipari gyártása során alkalmazott szokásos kivonási, koncentrálási és szárítási lépések egyik általánosan tapasztalt következménye, hogy a frissen készült italhoz képest az aromaanyagok egy része elvész. Ennek megfelelően az élvezeti érték javítása céljából különböző megoldásokat dolgoztak ki arra, hogy az aromaanyagokat az egyéb növényi anyagoktól még a folyamat kezdetén elválasszák, majd azokat a végtermékbe annak elkészültekor vagy közvetlenül azt megelőzően visszajuttassák. Kávé aromaanyagainak feltárására szolgáló eljárást ismertet a GB-A 1 480 997 1 sz. angol szabadalmi leírás. A kávé aromaanyagait szén-dioxid átáramoltatásával a kávé őrlése során szabadítják fel és szállítják el, majd a szén-dioxidot, mint vivőgázt és az elszállított aromaanyagokat tartalmazó gázkeveréket tartalmazó gáznemű közeget az adott feltételek között nem kondenzálódó gázba adagolják. Az így kapott gázkeveréket a szén-dioxid megfagyasztásához szükséges hőmérsékletre hűtik, és ezzel a szén-dioxidot a gázkeverékből kiválasztják, majd a gázkeverék maradék részét szűrőn vezetik át, amivel a megfagyott aromaanyagok maradékát leválasztják. Az aromaanyagokat ezt követően a szén-dioxid elpárologtatásával, illetve a szűrőről kinyerik. A hűtést célszerűen folyékony nitrogénnel működő hőcserélőben hajtják végre. Ennek az eljárásnak az az alapvető hiányossága, hogy csak az aromaanyagok egy részét lehet vele kinyerni, mivel a kívánt összetevők jelentős része a szűrőelemen keresztül a gázkeverékben távozik. Az eddig alkalmazott aromafeltárási technikák általános hibája, hogy az aromaanyagok eltávolítását az aromahordozó anyagból, és különösen az eltávolított aromaanyagok visszanyerését rossz hatásfok jellemzi: az aromahordozóból esetlegesen viszonylag jó hatékonysággal eltávolított aromaanyagok jelentős része az eltávolításhoz használt közegből csak kis mértékben nyerhető vissza. A jelen találmány feladata olyan eljárás kidolgozása, amellyel növényi aromahordozó termékekből az aromaanyagok feltárása az eddigieknél nagyobb hatásfokkal lehetséges. A találmány feladatának megoldásában alapvetőnek bizonyult az a felismerés, hogy az aromaanyagokat elszállító vivőgázt olyan folyadékba kell vezetni, amely hőmérséklete folytán egyrészt a vivőgáz cseppfolyósodását nem okozza, másrészt az aromaanyagok szilárd halmazállapotú szemcsékként történő kiválásának feltételeit biztosítja. A kitűzött feladat megoldására, vagyis kávé és tea aromaanyagainak hatékony feltárására eljárást dolgoztunk ki, amikoris aromaanyagokat zárt térben elhelyezett őrölt kávéból vagy tealevelekből, mint aromhordozóból vivőgáz átáramoltatásával elszállítunk, az aromaanyagokat tartalmazó gáznemű közeget -100 °C alatti hőmérsékletre lehűtjük, majd belőle az aromaanyagokat leválasztjuk, ahol a találmány értelmében az aromahordozót a vivőgáz átáramoltatása előtt szükség szerint legfeljebb 82 'C hőmérsékletre felmelegítjük, rajta vivőgázként az aromahordozó tömegegységére vonatkoztatva legalább 8, célszerűen legfeljebb 136 1/óra/kg térfogatáramban, általában 15 perc és 3 óra közötti időtartammal legfeljebb -195 °C hőmérsékletű nitrogént áramoltatunk át, majd az aromaanyagok leválasztására az így kapott gáznemű közeget folyékony nitrogénnel hűtött térbe vezetjük és az aromaanyagokat megszilárdult szemcsékként a hűtött térben összegyűjtjük. A találmány szerinti eljárást legcélszerűbben kávé aromaanyagainak kivonására hasznosíthatjuk, amikoris a zárt térbe aromahordozóként megőrölt pörkölt kávét helyezünk, amelyen a nitrogént előnyösen legalább 64 1/óra/kg térfogatáramban engedjük át. A találmány szerinti eljárásban az aromaanyagok feltárásának hatékonyságát javítja, ha az aromhordozót 60-82 °C hőmérsékletre melegítjük fel. Előnyösen befolyásolja az aromaanyagok visszanyerését, ha a gáznemű közeget a folyékony nitrogénen átbuborékoltatjuk. A gáznemű közegben levő aromaanyagok visszanyerésének hatékonyságát javítja és a további feldolgozásukat megkönnyíti, ha az aromaanyagokat megszilárdításuk mellett abszorpciós folyamatokkal is megkötjük, amikoris a találmány szerinti eljárást úgy foganatosítjuk, hogy a gáznemű közeget a folyékony nitrogén hőmérsékletén szilárd anyagot alkotó közeg szemcséinek a folyékony nitrogénnel érintkezésben tartott rétegén engedjük át. Ez a réteg abszorbensként célszerűen emberi fogyasztásra alkalmas olajat, szénhidrátot, kávékivonatot, oldható kávéport, teakivonatot, vagy oldható teaport tartalmaz. A találmány szerinti eljárásban a kinyert aromaanyagok vesztesége gyakorlatilag kizárható, ha az aromaanyagokat tartalmazó megszilárdult részecskéket folyadékkal összekeverjük és feloldjuk. A jelen találmány szempontjából fontos az a felismerés, hogy a vivőgázzal elszállított aromaanyagok a kriogén folyadékban, tehát a folyékony nitrogénben lényegében a vivőgáz térfogatáramának nagyságától függetlenül szinte azonnal kiválnak. A szokásos gyakorlati feltételek között a gázaramban elvitt armaanyagok teljes mértékben leválaszthatók a kriogén folyadékban. Ezért az aromahordozó anyagon a vivőgázt célszerűen olyan mennyiségben engedjük át, aminek eredményeként az aromaanyagok hatékony elszállítása biztosítható. így mind az aromaanyagok elszállítása, mind pedig leválasztása optimális feltételek között valósítható meg. A találmány értelmében az aromaanyagok megkötése akár fizikai, akár kémiai folyamatot jelent. Lényeges, hogy a kriogén folyadékkal érintkezésbe lépő vivőgázban ez a kötés megszűnjön. A találmány szerinti eljárást a továbbiakban előnyös foganatosítási módok és példák kapcsán ismertetjük részletesen. Ennek során hivatkozunk a csatolt rajzra is, amelyen az 1. ábra a találmány szerinti eljárás foganatosítására alkalmas elrendezés vázalata. 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 65 2
