Brevet FR2021178A1 — publié le 19700717

La présente invention a pour objet la production diun extrait de café amélioré. On connatt un certain nombre de procédés de production d'extraits de café solubles dans l'eau. Le type de procédé qui a connu une application industrielle consiste en une batterie d'extraction de percolateurs à contre-courant; dans ce procédé on extrait à }'eau le café torréfié et moulu; un tel procédé est bien connu. On peut concentrer cet extrait aqueux ; et/ou on peut le sécher directement par atomisation ou le lyophiliser. Dans ces procédés, en particulier dans le séchage par atomisation à partir de concentrations inférieures à 40 % environ en poids, on admet qu'il peut se produire des pertes de substances volatiles et aromatiques en mGme temps que des modifications d'acidité.On a proposé des variantes à ce type de procédé dans le but de garantir la conservation maximale des substances aromatiques volatiles1en particulier dans le cas où l'on veut obtenir un parfum semblable à celui du café fratchement infusé. Diffdrentes espèces de café, lorsqu'elles sont torréfiées, contiennent différents types et diverses quantités de constituants aromatiques volatils, dont certains sont plus avantageux que d'autres Par conséquent. dans la préparation d'un extrait de café par un procédé qui consiste en une évaporation, l'élimination de certains constituants volatils peut être avantageuse dans certains cas. On utilise la lyophilisation comme procédé de conservation d'une proportion importante des substances aromatiques et volatiles qui existent dans un extrait de cafte, mais il s'agit la d'un procédé cher. Le procédé est d'autant plus économique et la perte de substances aromatiques et volatiles est d'autant plus faible que la concentration en extrait soumis à la lyophilisation est plus importante. L'invcntion a pour objet un procédé de production d'un extrait de café, dans lequel on conserve une forte proportion des ingrédients intéressants qui donnent l'arome, alors que l'on.réduit la quantité des ingrédients moins intéressants qui donnent l'arôme et le parfum. L'invention concerne un procédé dc production d'un extrait de café soluble qui consiste à préparer un premier extrait aqueux à partir de particules de café torréfiées et moulues, contenant une espèce de café dans une proportion supérieure à celle recherchée dans le produit final; on prépare séparément un extrait de café concentré par extraction à l'eau de particules de café torréfiées ct moulues, contenant une autre espèce de café dans une proportion supérieure à celle recherchée däns lc produit final, puis par concentration de l'extrait, et on mélange ensuite les deux extraits dc manière pratiquement uniforme.Dans un mode de mise en oeuvre préféré de l'invention, l'extrait concentré est un extrait séché par atomisation, que l'on dissout ensuite dans le premier extrait aqueux. Le procécé selon l'invention permet à la fois de contrôler ou de modifier le parfum et l'arôme du produit final, puisqu'il est possible d'utiliser, comme première espèce de café, un café torréfié et moulu, riche en constituants donnant dc l'arome, et, comme seconde espèce de café agissant comme source de 1 extrait de café concentré, un café torréfié et moulu, dont la teneur en pro duiX aromatiquesvolatib et l'acidité sont réduites, et dtlLmins bs ingrédients indésirables donnant de l'arôme au moins partiellement au cours du traitement, en particulier dans le cas où 1'on utilise le séchage par atomisation.Le café torréfié et moulu riche en constituants donnant de l'arôme ainsi que le café agissant comme source de l'extrait do café séché peuvent êtrc constitués par des mélanges, mais on a avantage à ce qu'un café au plus soit constitué par un mélange. Ainsi, le café torréfié et moulu riche cn ingrédients donnant de l'arôme peut être un café Arabica ou un mélange riche en café Arabica, alors que le café agissant comme source d'extrait de café séché par atomisation peut être constitué par un café Robusta. On peut utilisertut procédé avantageux d'extraction dans la production à la fois de l'extrait aqueux et de l'extrait de café concentré. Le procédé préféré consiste en une extraction par batterie de percolateurs à contre-courant On peut concentrer l'extrait soluble dans l'eau, et on a avantage a ce que toutes les substances volatiles séparées ne soient remélangées qu'après concentration. L'acidité de ces substances volatiles peut avoir été éliminée, comme le décrit les Brevets britanniques Nês 947.384 et 997.619.En bref, le procédé de séparation décrit dans le Brevet N" 947.384 consiste X effectuer une distillation à la vapeur sur les constituants volatils du café torréfié et moulu, à séparer au moins partiellement les acides organiques volatils distillés des autres ingrédients volatils dans la vapeur et à procéder à la condensation de ces derniers. Dans le procédé du Brevet NO 997.619, on fait passer les substances volatilisées plus la vapeur dans une colonne de fractionnement et on séparc une solution aqueuse des acides organiques volatils au fond dc la colonne, alors que laon condense séparément les ingrédients donnant l'arme. On remélange ensuite cette substance condensée séparémcnt à l'extrait ou au concentrat soluble dans l'eau. Dans la préparation de l'extrait de café très concontré on concentre l'extrait aqueux par évaporation de manière connue sans séparation ou conservation de tous les ingrédients donnant l'arome. On préfère utiliser la concentration la plus élevée de l'extrait que l'on peut obtenir : l'utilisation d'un évaporateur convenable permet d'obtenir des concentrations de 60 à 70 % en poids. Dans un mode de-mise en oeuvre préféré de l'invention, l'extrait aqueux sans séparation de tous les ingrédients donnant 1 'arome est transformé en une poudre par séchage par atomisation, l'opération s'effectuant de manière connue. On sait également que ce séchage par atomisation permet de réduire l'acidité de la substance, apparemment par la volatilisation des acides volatils tels que l'acide acétique. L'extrait de café séché est de préférence un extrait obtenu à partir d'un café qui contient une teneur relativement faible en ingrédients volatils intéressants donnant de 1 'arôme; dans de ce café on a avantage à éliminer au moins partiellement les substances volatiles et acides. Les cafés Robusta sont les cafés les plus typiques de cette catégorie. En général, on recommande de préparer un extrait de café aqueux riche en ingrédients intéressants donnant de l'arôme ayant une concentration en matières solides solubles de 10 à 30 % en poids, en particulier 15 à 30 %, et de préparer à partir de cet extrait, par addition, de l'extrait concentré, cn particulier par dissolution de l'extrait de café séché par atomisation, un mélange pratiquement uniforme qui est une solution contenant 32 à 52 % en poids de café solide total soluble. On préfère obtenir un extrait aqueux contenant un ou davantage de cafésArabica dans une proportion supérieure celle recherchée dans le produit final et un extrait de café concentré contenant un ou davantagc de cafés Robusta dans une proportion supérieure à cellc recherchée dans le produit final. On les mélange ensuite dans les proportions requises; on mélange à cet effet le dernier produit dans le premier pour obtenir le-mélange uniforme final recherché. L'extrait de café aqueux riche en ingrédients intéressants donnant l'arôme est de préférence un café Arabica ou un mélange de cafés Arabica, par exemple un mélange de café "Milds" (café de fine qualité autre que brésilien) et "Santos" (brésilien) ou de cafés de plaine et de montagne, mélange que l'on a traité de la meilleure manière qui convient pour conserver les ingrédients volatils intéressants donnant l'arôme On traite convenablement cet extrait pour obtenir une concentration de 15 à 30 % en poids, bien que la concentration réelle dépende de la proportion de ces produits que l'on veut obtenir dans le -mélange final à soumettre à la lyophilisation.Par exemple, on peut obtenir un mélange final contenant 35 % environ en poids de café Arabica à partir de 100 parties en poids d'un extrait d'Arabica pur de concentration 16 % en poids, auquel on ajoute 30 % de son poids d'extrait de café séché par atomisation et obtenu à partir d'un café Robusta pur, dans le cas où l'on réalise une concentration finale de 35,4 % en poids de matières solides solubles. Dans un autre exemple, on peut obtenir un mélange final contenant 35 % environ en poids de café Arabica à partir de 100 parties en poids d'un extrait d'Arabica pur de concentration 20 % en poids, auquel on ajoute 57 parties d'un extrait de Robusta de concentration 65 %, dans le cas où l'on réalise une concentration finale de 36,5 % en poids de café solide. On recommande de mélanger l'extrait concentré (qui est assez visqueux) ou l'extrait de café séché par atomisation à l'extrait riche en ingrédients intéressants donnant l'arôme, l'opération s'effectuant à des températures supérieures à la température ambiante, c'est-à-dire 150 C environ : par exemple à - une température de 500 C environ Du fait de sa viscosité, on a avantage à utiliser à chaud, par exemple à la température de 500 C environ, l'extrait de café très concentré. On a intérêt à utiliser les températures les plus faibles possibles qui soient compatibles avec un mélange efficace. Aux faibles températures, le mélange est assez visqueux, et la vitesse d'addition est beaucoup plus rapide à des températures de 500 C environ et on obtient un mélange uniforme.On a avantage à filtrer le mélange pour s'assurer que toutes les matières solides non dissoutes ou que tous les dépôts soient éliminés avant le traitement ultérieur. On peut réaliser le mélange de l'extrait concentré avec l'extrait riche en ingrédients intéressants donnant 1'arôme, ainsi que toute filtration ultérieure, en présence d'un gaz inerte, comme l'azote, le gaz carbonique ou l'argon. On peut mélanger l'extrait de café concentré et l'extrait riche en ingrédients intéressants donnant l'arase avec taxes les proportions désirées, par exemple pour obtenir un produit contenant 5 à 95 parties en poids de café solide provenant de l'extrait de café concentré et 95 à 5 parties en poids de café solide fournissant les ingrédients intéressan donnant l'arôme. On réalise de préférence le traitement ultérieur par lyophi libation, le procédé décrit dans les Brevets britanniques N s 1.056.693 et 1.056.694 s'est avéré satisfaisant à cet égard. On refroidit d'abord lentement la substance dans un plateau 2 une température inférieure à son point de congélation, puis on l'ensemence avec une substance de dimension inférieure à la normale provenant d'une préparation précédente. Le contenu du plateau est ensuite congelé lentement à l'état solide, puis on broie dans un broyeur à marteau la plaque résultante pour obtenir des particules et on passe le produit au tamis de manière E séparer les particules qui sont retenues sur un tamis standard U.S. 80 (ouverture des mailles 177 microns).On sèche ensuite la substance retenue sur le tamis par sublimation à pression réduite tout en la maintenant à l'état congelé, jusqu'; ltobtantion d'une teneur en humidité finale de 1 à 3 %. On peut utiliser d'autres procédés de lyophilisation. On peut également opérer par séchage par atomisation, bien que ce procédé soit moins avantageux que la lyophilisation. On constate qu'en opérant de cette manière on obtient facilement une concentration élevée en extrait qui convient à la lyophilisation avec des pertes minima en ingrédients intéressants donnant l'arme. L'utilisation d'un café du type Robusta à l'état atomisé permet de réduire au minimum les propriétés indésirables que l'on aurait autrement et qui ne seraient pas réduites si on soumettait seulement ce type de café à une opération de lyophilisation. Ainsi. en mélangeant les doux produits différents que l'on a traités selon ces procédés différents avant lyophilisation, on obtint un produit après lyophilisation, dans lequel on conserve les caractéristiques avantageuses de parfum et d'arôme tout en diminuant les propriétés indésirables de parfum et d'arôme. Même si l'on soumet cet extrait très concentré au séchage par atomisation, on obtient, quant au parfum et à l'arôme, un produit plus acceptable que dans le cas d'un séchage par atomisation d'un extrait moins concentré, bien qu'il aille sans dire que l'amélioration obtenue par séchage par atomisation n'est pas aussi importante que dans le cas de la lyophilisation. Le procédé selon l'invention présente un autre avantage; il entrain en effet la production de manière économique d'un extrait de café très concentré par dissolution de la poudre séchée par atomisation dans l'extrait de café donnant l'arôme plut que par la production de l'extrait très concentré par évaporation ou concentration d'un extrait d'un mélange initial de deux ou davantage de types de grains de café torréfiés et moulus qui sont présents dans les proportions recherchées dans le produit final. Les exemples suivants illustrent l'invention sans toutefois en limiter la portée. Exemple I On prépare un extrait de café par extraction à l'eau d'un mélange torréfié et moulu de 90 % en poids de grains de café Arabica et de 10 % en poids de grains de café Robusta. On utilise une série de six percolateurs; l'eau d'extraction pénètre dans le premier percolateur à la température de 1800 C, et la température tombe progressivement au fur et à mesure du passage dans les percolateurs successifs jusqu'à ce que cette eau sorte à une tempe'rature d'environ 95" C. On obtient cet extrait à une concentration de 25 %, puis on le refroidit. On chauffe ensuite l'extrait à 700 C, et on y ajoute progressivement, tout en agitant pour obtenir une solution, un extrait en poudre d'un café Robusta que l'on a préparé par extraction de grains de café Robusta moulus purs de la manière décrite ci-dessus, puis par séchage par atomisation. la proportion d'extrait solide ajouté est de 21 parties en poids pour 100 parties de l'extrait aqueux, dont la préparation est décrite précédemment. On obtient de cette manière un mélange final de 49 % de café Arabica et de 51 % de café Robusta. La concentration en extrait soumis à la lyophilisation est ainsi de 38 % en poids environ. On fait passer ensuite l'extrait mixte résultant dans une série d'échangeurs de chaleur, dans lesquels la température tombe a 10C. Au fur et à mesure de la chute de température du mélange, la viscosité augmente. On fait ensuite passer l'extrait refroidi dans une centrifugeuse pour éliminer toute la poudre non dissoute ou toutes les autres substances que l'on aurait pu séparer au cours du refroidissement. On envoie ensuite l'extrait froid dans des plateaux que l'on refroidit à -55 C pour congeler le contenu à l'état solide.On enlève ensuite le produit solide des plateaux, et, tout en le maintenant encore a une température très froide, on le soumet à une granulation, on le tamise pour séparer les particules trop fines et trop grossières que l'on recyclc ultérieurement et on utilise ensuite la substance une fois granulée pour remplir des plateaux longs,profonds et étroits que l'on introduit dans l'appareil de lyophilisation. Dans cet appareil, on maintient une température inférieure au point eutectique du produit granulé, et on conserve une pression suffisamment basse pour laisser se volatiliser l'eaù dans la substance granulée jusqu'à ce que la teneur en eau soit suffisamment réduite.Dans cet essai, on réduit la teneur en eau à 2 % en poids, et on extrait ensuite la substance de l'appareil de lyophilisation. La poudre de café une fois séchée ainsi obtenue possède des propriétés de parfum et d'arme qui sont meilleures que celles que l'on obtiendrait par lyophilisation directe d'un extrait préparé par extraction du mélange final en une seule opération. ExemPle Il On prépare un extrait de café par extraction à l'eau d'un mélange torréfié et moulu de 90 % en poids de grains de café Arabica et de 10 % en poids de grains de café Robusta. On utilise une série de six percolateurs; l'eau d'extraction pénètre dans le premier percolateur à la température de 1800 C, et la température tombe progressivement au fur et à mesure du passage dans les percolateurs successifs jusqu'à ce que l'eau sorte à 95 C environ. On obtient cet extrait à une concentration de 25 %, puis on le refroidit. On chauffe ensuite extrait à 700 C, et on y ajoute progres sivement, tout en agitant pour obtenir une solution, un extrait concentré d'un café Robusta que l'on a préparé par extraction de grains de café Robusta moulus purs de la manière décrite précédemment, puis par cvncentration jusqu'à l'obtention d'une teneur en solides de 60 % en poids. La proportion d'extrait concentré ajouté est de 35 parties en poids du concentrat à 60 % pour 100 parties de l'extrait aqueux, dont la préparation est décrite ci-dessus. De cette manière on obtient un mélange final de 49 % de café Arabica et de 51 % de café Robusta. La concentration d'extrait soumis à la lyophilisation est ainsi de 34 % en poids environ, On fait ensuite passer l'extrait mixte résultant dans une série d'échangeur de chaleur, dans lesquels la température tombe à 10 C. Au fur et à mesure de la chute dc température du mélange, la viscosité augmente. On fait ensuite passer l'extrait refroidi dans une centrifugeuse pour-éliminer toute la poudre non dissoute ou toutes les substances qui auraient pu entre séparées au cours du refroidissement. On envoie ensuite l'extrait froid dans des plateaux que l'on refroidit a -55 C pour congeler le contenu à l'étant solide.On enlève ensuite le produit solide des plateaux, et tout en le maintenant encore à une température très froide, on le soumet a une granulation, on le tamise pour séparer les particules trop fines et trop grossières que l'on recycle ultérieurement et on utilise ensuite la substance granulée pour remplir des plateaux longs, profonds et étroits que l'on envoie dans l'appareil de lyophilisation Dans cet appareil de lyophilisation, on maintient la température au-dessous du point eutectique du produit granulé et on conserve une pression suffisamment faible pour laisser se volatiliser l'eau dans la substance granulée jusqu'à l'obtention d'une teneur en eau suffisamment réduite. Dans cet essai, on réduit la teneur en eau à 2 % en poids, puis on extrait la substance de l'appareil de lyophilisation. La poudre de café séchée ainsi obtenue possède de meilleures propriétés de parfum et d'arme que dans le cas de la lyophilisation directe d'un extrait préparé par extraction du mélange final en une seule opération. REVENDICATIONS 1. Procédé de production d'un extrait de café soluble, consistant à préparer un extrait aqueux et à le sécher, ledit procédé étant caractérisé en ce qu'on prépare un premier extrait aqueux à partir de particules de café torréfiées et moulues contenant une espèce de café en proportion supérieure à celle recherchée dans le produit final, qu'on prépare séparément un extrait de café concentré par extraction à liteau de particules de café torréfiées et moulues contenant une autre espèce de café en proportion supérieure à celle recherchée dans le produit final, puis par concentration de l'extrait, et qu'on mélange ensuite les deux extraits de manière sensiblement uniforme. 2. Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que l'ex- trait concentré est un extrait séché par atomisation que l'on dissout dans le premier extrait aqueux. 3. Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que l'extrait concentré contient 60 à 70 % en poids de café solide. 4. Procédé selon l'une des revendications 1, 2 ou 3, caractérisé en ce que le premier extrait de café contient 10 à 30 % en poids de matières solides solubles. 5. Procédé selon l'une des revendications 1, 2 ou 3, caractérisé en ce qu'on mélange le premier extrait et l'extrait concentré dans des proportions telles que l'on obtient une concentration finale de 32 a 52 % en poids de café solide. 6. Procédé selon l'une des revendications 1, 2, 3, 4, ou 5, caractérisé en ce que le premier extrait est un extrait de cafés Arabica et que l'extrait concentré est un extrait de cafés Robusta 7. Procédé selon l'une des revendications 1, 2, 3, 4 ou 5 ou 6, caractérisé en ce qu'on mélange les extraits à une température supérieure à 15 C. 8. Procédé selon l'une des revendications 1, 2, 3, 4, 5, 6 ou 7, caractérisé en ce qu'on sèche par lyophilisation le mélange d'extraits.