Brevet FR2067385A1 — publié le 19710820

20673ff5 La présente invention concerne un procédé perfectionné de préparation du café grillé sous forme de particules dans laquelle il convient pour être utilisé comme café grillé normal pour les infusions de ménage ou pour être utilisé dans un procédé industriel 5 de percolation pour produire du café solûble. La technique normalisée en usage aujourd'hui pour préparer le café grillé et moulu consiste à faire passer les grains de café vert dans un grilloir industriel dans lequel le café est grillé jusqu'à ce qu'il prenne une couleur de grillage prédéterminée, 10 à sa sortie du grilloir le café grillé est généralement plongé dans l'eau et ensuite refroidi à l'air. Les grains refroidis sont ensuite trempés (on les laisse reposer pour assurer une répartition uniforme de l'humidité) et moulus dans des meules du type à rouleaux afin d'obtenir des particules de café ayant une 15 granulométrie voulue. On doit faire varier la couleur de grillage suivant les types de café vert utilisés, les caractéristiques d'arômes à développer et l'utilisation prévue du café grillé, par exemple comme café ordinaire ou pour alimenter un percolateur dans un système de production de café soluble. De même, on doit 20 faire varier la teneur en hximidité et la dimension des particules selon l'usage auquel on destine le café grillé. Suivant certains procédés de la technique antérieure on soumettait le café grillé à un traitement par pression dans une presse ou dans des rouleaux pour diverses raisons. Ainsi, des 25 procédés ont été décrits dans lesquels le café était broyé dan&> xxne presse pour obtenir des comprimés ou des pastilles de café. On a également fait passer le café dans des rouleaux afin de dégazer et de casser les grains de café. Le pressage à la presse des grains de café a été indiqué comme un moyen permettant d'augmen-30 ter les solides solubles disponibles dans le café grillé et comme un moyen permettant de produire un café plus compact présentant une surface spécifique moindre à la détérioration par oxydation. On a considéré jusqu'à aujourd'hui le broyage des grains de café grillé comme un moyen de parvenir à une fragmentation 35 nécessaire des grains. Bien que l'on sache que la dimension des particules a un effet sur l'aspect et sur les taux d'extraction, aucune autre signification spéciale n'est en général attribuée au broyage. On a maintenant découvert que si l'on soumet les grains de 40 café grillé à une transformation en flocons par compression suivie 70 41536 2 2067385 d'une granulation douce, on peut développer des propriétés physiques et organoleptiques uniques. On a remarqué aussi, que le breuvage préparé à partir du café traité selon le procédé de la présente invention est d1 une qualité supérieure. 5 L'expression conformation en flocons par compression a pour objet de décrire le stade du procédé grâce auquel les grains entiers de café grillé sont cassés en fragments par l'application d'une pression. Elle n'est pas limitée à l'utilisation de l'installation connue dans la technique comme les rouleaux de trans-10 formation en flocons, mais elle peut comprendre d'autres types i d'appareils, par exemple une presse, qui soit capable de concasser sous pression les grains de café en fragments. Le terme granulation douce a été choisi pour indiquer le type de broyage auquel est soumis le café en fragments obtenu par 15 la transformation en flocons par compression. Il est destiné à différencier le processus de la présente invention du broyage normal qu'on utilise avec les grains entiers de café grillé. On utilise le procédé de la présente invention pour obtenir des caractéristiques favorables et inattendues dans le produit 20 final tiré du café. Ainsi, le produit tiré du café de la présente invention quand on le prépare dans un percolateur de ménage produit une infusion qui, de façon surprenante, présente moins de dépôt et un aspect plus foncé. On obtient aussi, une qualité d'infusion plus constante. 25 Normalement, le café que l'on décaféine avant de le griller a un aspect différent, moins favorable que le café moulu et grillé qui n'a pas été soumis à la décaféination. De façon inattendue, le café décaféiné qui est brûlé et traité par le procédé de cette invention a un aspect très semblable au produit non 30 décaféiné. On développe des caractéristiques particulières d'arôme dans le café en grillant une variété donnée de café jusqu'à ce qu'il présente une couleur de grillage spécifiée. Bien qu'on sache que le grillage affecte les taux d'extraction, on ne s'attendait pas 35 à ce qu'un procédé comme le procédé de cette invention puisse modifier ces caractéristiques particulières d'arôme développées lors du grillage. On s'est aperçu avec surprise que le procédé de cette invention affecte bien en réalité les caractéristiques aromatiques, en particulier des cafés des meilleures qualités. 40 La couleur de grillage considérée comme objectif doit être plus 70 41536 3 2067385 claire de 5 à 15 unités de couleur quand on traite le café par le procédé de cette invention pour obtenir les mêmes caractéristiques aromatiques que dans le café traité par les techniques de broyage normalisées. (L'unité de couleur est définie de façon plus 5 détaillée ci-après). Il est possible d'obtenir une dimension de particules et une densité beaucoup plus uniformes par le procédé de cette invention, de même qu'une augmentation des solides solubles disponibles. Ces caractéristiques favorables se prêtent elles-mêmes 10 admirablement aux techniques de percolation industrielles et la combinaison de la transformation en flocons par compression, de la percolation et de la granulation douce constitue une méthode perfectionnée pour la fabrication de café solùble. Le café traité par le procédé de cette invention a de plus 15 l'avantage d'être dégazé et plus compact que le café soumis aux techniques de broyage normalisées. Ainsi, un avantage du procédé de cette invention consiste en ce qu'il permet d'utiliser des récipients nouveaux et plus économiques que les boîtes sous vide utilisées pour l'empaquetage du café moulu et trié normalisé. 20 La transformation en flocons par compression peut être effectuée avec plusieurs types différents d'installations, indépendamment de l'installation utilisée il est important de contrôler la pression exacte appliquée aux grains de café grillé. Cette pression doit normalement se situer entre 105 et 910 kg/cm2 25 environ et de façon encore préférable entre 315 et 525 kg/cm2. On peut utiliser des presses normalisées telles que la presse à comprimés Stokes dans le processus de la présente invention, une fois que les grains ont été soumis à la presse sur une presse normale on les soumet à un effet de secouement sur un tamis 30 grâce auquel les grains de café pressés ont tendance à se fragmenter en flocons. Les très grands flocons ou les grains qui n'ont pas été transformés en flocons peuvent être séparés en tant que grosses et recyclés dans l'opération de pressage. On a remarqué que les compacteurs Mills comme ceux que fabrique Aliis-Chalmers 35 décrits dans leur catalogue 06B8836D ou par Komarek-Greaves dans leur catalogue 200 constituent un moyen encore préféré pour parvenir à la transformation en flocons par compression. Les grains entiers de café grillé sont amenés de force entre les rouleaux du compacteur et ont tendance à en sortir sous la forme 40 de grains comprimés, lesquels se séparent en se cassant en flocons 70 41536 4 2067385 de café. A noter que cette utilisation des compacteurs diffère quelque peu de celle qui est définie comme étant l'objet normal d'un compacteur qui est de transformer de petites particules en galette 5 en les comprimant,cette galette est ensuite brisée en flocons d'une dimension notablement plus grande que celle du matériau d'aménage. Dans le procédé de cette invention les grains entiers de café doivent être fragmentés en flocons qui sont notablement plus petits que le matériau amené. lO Quand on utilise un compacteur, certains des grains de café sont simplement aplatis quand ils passent entre les rouleaux, tandis que d'autres grains ont tendance à s'aplatir et aussi à se briser en morceaux comprimés plus petits. On a remarqué que pour éviter des fines excessives dans le produit final, on doit 15 éviter une proportion exagérée de morceaux comprimés plus petits. Ainsi, il est préférable de limiter le nombre de flocons qui passent par un tamis à ouverture de mailles de 420 microns à 20 % environ au maximum du matériau amené. De façon à empêcher une production exagérée de fines il importe que les grains soient 20 saisis par les rouleaux et passent entre ces derniers en un courant continu. On a remarqué que si les surfaces des rouleaux sont rugueuses ou ondulées on obtient 1'aménagé voulu et les fines sont maintenues à un minimum par comparaison aux rouleaux lisses. Ceci est particulièrement vrai quand le diamètre de rouleaux 25 est de 50,8 cm ou moins. Des rouleaux plus grands peuvent ne pas nécessiter une surface rugueuse du fait de leur angle de pincement supérieur à l'endroit où les grains passent entre les rouleaux. On a remarqué que les flocons de café produits par l'opération 30 de transformation en flocons par compression sont notablement plus fragiles que les grains entiers de café et doivent être moulus par l'application d'une technique de granulation douce, par opposition aux meules du type à rouleaux normalisées utilisées de nos jours dans l'industrie du café, une méthode préférée pour 35 procéder à la granulation douce consiste à utiliser l'appareil communément appelé granulatoire comme celui que produisent Colton ou Stokes. Les granulatoires présentent un second avantage en ce que les flocons sont brisés en petits morceaux qui sont introduits de force dans un tamis. On peut faire varier la dimension du 40 tamis comme moyen de contrôler la dimension de particules du SA D ORIGINAL 70 41536 5 2067385 produit final. Bien qu'il n'y ait aucune limitation particulière concernant la dimension des mailles du tamis à utiliser, on a remarqué que l'on peut préparer du café ayant des qualités favorables en utilisant des tamis normalisés à ouvertures de mailles 5 allant de 4,76 à 2 mm. Les meules du type à rouleaux peuvent probablement être utilisées comme moyen de rechange pour obtenir une granulation douce, si on peut choisir l'espacement et la surface de rouleaux appropriés pour éviter un concassage exagéré des flocons pendant 10 l'opération de granulation. Il serait probablement plus difficile d'arriver à obtenir le contrôle voulu de la dimension de particules en utilisant un appareil du type à rouleaux. Plusieurs modifications essentielles dans les caractéristiques physiques du café sont attribuées directement à la pression à 15 laquelle on soumet les grains pendant l'opération de transformation en flocons par compression. A savoir : une augmentation de la densité, une augmentation des solides solubles disponibles pouvant être extraits dans les conditions atmosphériques, et le dégazage. On a remarqué que les solides solubles disponibles 20 augmentent de 8 à 40 % ,1es plus grandes augmentations correspondant aux pressions plus élevées. Il y a apparemment une limite à l'augmentation des solides obtenus par l'application de pression. L'application de pressions supérieures n'augmente pas de façon notable les solides disponibles au-dessus de 40 %. 25 La pression peut être utilisée pour contrôler la densité finale du produit. De façon surprenante, on a remarqué que la dimension du tamis utilisé dans l'opération de granulation douce du procédé n'a pas un effet aussi important sur la densité que la pression utilisée dans l'opération de transformation en flocons 30 par compression. Le Tableau suivant résume l'effet de la pression sur la densité pour une grande variété de cafés que 1'on fait passer dans des tamis à ouvertures de mailles de 4,76, 2>83 et 2 mm sur un granulateur Colton : .../... 70 41536 6 2067385 effet de ia pression sur ia m&sse specifique Jf. Pression(kg/cm2 Masse spécifique Augmentation % (g/cm3) 420 kg/cm2 0,38 - 0,41 10 - 18 5 630 kg/cm2 0,43 - 0,46 25 - 32 840 kg/cm2 0,49 - 0,52 38 - 47 4- L'augmentation est indiquée par comparaison au café grillé et moulu normalisé non traité selon le procédé de cette invention ayant une densité de 0,350 g/cm3. 10 Pendant l'opération de transformation en flocons par compres sion le café est dégazé. On a remarqué qu'on expulse au moins 1760 cm3 de gaz par kilog de café traité. On obtient ainsi un café dégazé par le procédé de cette invention. Plusieurs avantages essentiels sont associés avec le dégazage. D'abord, il n'est pas 15 nécessaire d'avoir une période d'attente après le broyage (technique normale dans un traitement normalisé de café) avant l'emballage. Aussi, le café peut-il être empaqueté dans des récipients nouveaux et originaux qui n'ont pas à être capables de supporter une élévation de pression dans l"1 empaquetage due à la 20 libération des gaz du café après empaquetage (même après la période d'attente normale avant empaquetage). Le mode de réalisation préféré de la présente invention consiste aussi en ce que le gaz expulsé dans l'opération de transformation en flocons par compression peut être utilisé pour 25 maintenir une atmosphère inerte autour du café entre le moment où il pénètre dans le matériel de transformation en flocons par compression et le moment où il est empaqueté. Ainsi, si l'installation utilisée est close, on a remarqué qu'une quantité suffisante de gaz est libérée pour remplacer l'air dans l'enceinte et étant 30 donné qu'une libération des g?.z supplémentaire s'effectue constamment, une atmosphère inerte est maintenue. On obtient plusieurs modifications uniques et inattendues dans les qualités physiques et organoleptiques du café par l'utilisation de la transformation en flocons par compression 35 suivie d'une granulation douce. La qualité d'un breuvage préparé dans un percolateur type ménage est notablement améliorée quand on utilise du café qui a été soumis au procédé de cette invention. On remarque que le breuvage obtenu est plus uniforme. Le breuvage apparaît aussi plus clair et plus foncé (ou plus riche). De la 40 façon la plus surprenante, quoique la proportion des fines dans 70 41536 7 2067385 le produit de la présente invention puisse être équivalente à celle des fines dans du café préparé par un broyage et tin grillage normalisés, la proportion de dépôt dans le breuvage obtenu est réduite de façon notable quand on utilise du café préparé par le 5 procédé de la présente invention. On a également remarqué que l'aspect du café qui a été décaféiné avant d'être grillé peut être amélioré de façon notable par le procédé de cette invention. On a décrit le café décaféiné normalement moulu et brûlé comme ayant un aspect brillant, 10 régulier, granulaire, lisse par comparaison au café non décaféiné qui apparaît moins clair,plus irrégulier et a une surface apparemment plus rugueuse. De façon surprenante le café décaféiné préparé suivant le procédé de cette invention a un aspect beaucoup plus semblable à celui du café non décaféiné. 15 On sait depuis longtemps dans la technique qu'un type de café brûlé jusqu'à ce qu'il ait une couleur particulière développe un type d'arôme caractéristique. On a longtemps pensé que le broyage ne modifie pas notablement l'arôme associé à une couleur de grillage particulière. De la façon la plus inattendue, on a 20 remarqué que le café traité par le procédé de cette invention (transformation en flocons par compression suivie d'une granulation douce) affecte réellement l'arôme normalement associé à une couleur particulière de grillage, cet effet sur l'arôme est plus prononcé quand on traite les cafés dits "meilleurs" comme 25 les cafés du Brésil et autres mélanges. A la vérité, on a remarqué que le café soumis au procédé de cette invention doit être grillé à une couleur plus claire de 5 à 15 unités que le café moulu sur les broyeurs à café normalisés de façon à obtenir les caractéristiques d'arôme comparables. 30 Les unités de couleur teij.es qu'elles sont utilisées dans cette demande renvoient à un système de mesure de couleur qui utilise le pouvoir réflecteur de la lumière comme mesure de la couleur. Plus le chiffre est élevé, plus claire est la couleur de grillage. On utilise un instrument de mesure de la réflexion 35 photoélectrique modèle 610 et un appareil de mesure modèle 610 Y pour mesurer le pouvoir réflecteur de la lumière à partir d'une plaque de céramique d'une couleur et d'une nuance brunes spécifiées. On donne à la lecture ainsi obtenue une valeur de couleur arbitraire, par exemple 50, et toutes nouvelles plaques à utiliser 40 dans le réglage de l'installation sont calibrées par rapport à BAD ORIGINAL 70 41536 8 2067385 la plaque normalisée initiale. On place ensuite le café sous la sonde de l'instrument (on utilise à cet effet une fraction de tamisage choisie d'avance de café moulu) et la différence de réflexion de la lumièr.e entre la plaque étalon et le café est 5 indiquée en unités de couleur sur 1!instrument. Quand on place un café clair (par comparaison à la plaque étalon) sous 1'instrument, le pouvoir réflecteur de la lumière est plus grand et l'aiguille monte sur l'échelle graduée jusqu'à une lecture plus élevée. C'est à ce type de mesure de couleur que l'on se réfère 10 quand on décrit la différence de couleur nécessaire pour obtenir un type d'arôme équivalent. A noter que lorsqu*on utilise ce type d'appareil de mesure de couleur on décèle facilement à l'oeil une différence de quatre unités de couleur sur l'appareil de mesure. 15 On peut utiliser le procédé de cette invention pour préparer du café grillé en vue de son traitement dans des percolateurs industriels d'un système pour la production de café solùble. La dimension des particules plus uniforme, le contrôle de la densité sur les particules et l'augmentation de solides solubles 20 disponibles peuvent être effectivement utilisés dans l'extraction du café grillé. Un avantage important consiste dans la possibilité d'obtenir un extrait ayant une teneur en solides plus grande que celle à laquelle on parvient quand on utilise du café grillé et moulu normal. 25 Un avantage particulier du procédé de cette invention est la possibilité d'obtenir des cafés solubles et normaux à caractéristiques d'arôme différentes en utilisant des combinaisons uniques de couleur de grillage et de transformation en flocons par compression suivie d'une granulation douce. 30 Le procédé de cette invention va être davantage expliqué en se référant aux exemples suivants s ' EXEMPLE I On a grillé un mélange de café vert contenant 60 % de Mélanges et 40 % de Robustas jusqu'à ce qu'il présente la couleur 35 de grillage 65. On a ensuite divisé le café en trois parties. Une partie, l'échantillon témoin, a été traitée sur une meule Gump normale. Une partie a été soumise à la transformation en flocons par compression dans une Presse Stokes Modèle N° 294 à une pression de 490 kg/cm2. On a fait passer le café pressé sur un 40 tamis et les flocons obtenus ont été passés dans un granulatoire BAD ORIGINAL 70 41S36 9 2067385 Colton contenant un tamis à ouvertures de mailles de 2 mm. La troisième partie a été soumise à une pression de 1.120 kg/cm2 et on l'a ensuite fait passer sur un tamis et dans le granulatoire Colton. Les échantillons ont été préparés de telle sorte que le 5 produit granulé et transformé en flocons de cette invention présentait une répartition de grosses particules, de façon que les infusions obtenues préparées dans un percolateur de ménage aient la même teneur en solides solubles environ que l'échantillon témoin (première partie soumise au broyage normal). Le tableau 10 suivant montre la densité de la granulométrie des solides d'infusion des trois parties : ANALYSE AU TAfflS 490 kg/cm2 Ouverture de mailles 15 1,397 mm 1,190 mm 840 microns 590 microns 420 microns 20 Résidu 23,1 % 44.5 18.6 5,5 3,2 5,0 1.117 kg/cm2 21,2 % 45,0 20,8 5,6 3,2 4,0 Echantillon témoin 1,0 % 14,0 43,0 24,0 10,0 8,0 Masse spécifique 0,36 g/cm3 0,40 g/cm3 0,30 g/cm3 Particules solides 25 d'infusion •. 1,31 % 1,26 % 1,25 % On a remarqué que l'infusion préparée à partir des parties soumises au procédé de cette invention était moins trouble, plus foncée, et contenait moins de dépôt. Il y avait une différence dans le type d'arôme noté entre l'infusion témoin et les infusions 30 préparées selon le procédé de l'invention. EXEMPLE II On a répété le procédé de l'Exemple I avec l'exception suivante : 2/3 du café vert mélangé ont été grillés à une couleur de grillage 73 (plus claire de 8 unités de couleur),tandis qu'un 35 tiers du café vert était grillé à une couleur de grillage 65. La partie à couleur de grillage 65 a été utilisée comme témoin et soumise aux techniques de broyage normales. La matière à couleur de grillage 73 a été divisée en deux parties qui ont été soumises à des pressions de 290 kg/cm2 à 1.112 kg/cm2 dans la 70 41536 10 2067385 Presse Stokes et ensuite traitées comme à l'Exemple I. On a observé que les infusions préparées à partir de tous les échantillons ont été décrites comme ayant le même type d'arôme. Les différences entre les infusions de café à partir de l'échantillon témoin et 5 des échantillons traités par le procédé de cette invention ont été de nouveau observées. EXEMPLE III On a répété l'Exemple I, mais au lieu de la Presse Stokes on a utilisé un Compacteur Komarek-Greaves. 10 Le diamètre des rouleaux était de 50,8 cm et la surface des rouleaux était rugueuse pour assurer un aménagé convenable des grains de café entre les rouleaux. On a utilisé une pression d'environ 543,6 kg et on a fait passer le café dans l'appareil à une allure de 2.038 kg/h environ. On a de nouveau observé les 15 différences notées à l'Exemple I dans les infusions préparées dans cet exemple. La largeur des rouleaux utilisés pour cet essai était de 33 cm et la pression appliquée ^aitégale à un peu moins de 17,8 kg/cm linéaire.- Lorsqu'on utilise des rouleaux de compression la 20 pression au lieu d'être exprimée en kg/cm2 (comme lorsqu'on utilise une presse) est exprimée communément en kg/cm linéaire. On a remarqué que la pression appliquée sur les rouleaux de compression peut varier de 8,9 à 534 kg par cm linéaire quand on applique le procédé de cette invention, et que la préférée est celle qui 25 va de 8,9 à 89,3 kg par cm linéaire. A noter que ceci constitue une gamme inhabituellement faible pour les compacteurs qui sont prévus pour fournir une pression allant de 2.136 kg à 4.450 kg environ par cm linéaire quand ils doivent être utilisés pour -transformer par compression les matériaux granulaires en forme 30 de galette. Les exemples qui précèdent ne sont donnés qu'à titre d'exemples et l'invention n'est limitée que par les revendications en annexe. BAD ORIGINAL 70 41S36 ii 20673S5 revendications 1. Un procédé pour produire un produit à base de café dans lequel les grains de café sont grillés et soumis à une fragmentation ,comprenant l'application d'une pression, caractérisé en ce que les grains de café grillé sont transformés en flocons par 5 compression et en ce que les grains de café fragmenté sont doucement granulés. 2. Un procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que les grains de café grillé sont soumis à une pression de 105 à 910 kg/cm2 au cours de l'opération de transformation en flocons 10 par compression. 3. Un procédé selon la revendication 2, caractérisé en ce que les grains de café grillé sont soumis à une pression de 315 à 525 kg/cm2 au cours de l'opération de transformation en flocons par compression. 15 4. Un procédé selon la revendication 1, 2 ou 3, caractérisé en ce que l'on utilise des rouleaux de compactage dans l'opération de transformation en flocons par compression et dans lequel on applique une pression de 8,9 à 53,6 kg par centimètre linéaire. 5. Un procédé selon la revendication 4, caractérisé en ce que 20 la pression est de 8,9 à 89,3 kg par centimètre linéaire. 6. Un procédé selon la revendicati on 1, 2, 3, 4 ou 5, caractérisé en ce que les grains de café fragmenté passent dans un granulatoire à tamis à mailles de 2,83 à 1,19 mm. 7. Un procédé selon la revendication 1, 2, 3,4, 5 ou 6, 25 caractérisé en ce que la transformation en flocons par compression et la granulation douce sont effectuées dans un système clos, où on laisse les gaz expulsés des grains de café remplacer l'air de ladite enceinte, lesdits gaz ayant un volume d'au moins 1760 cm3 par kilogramme de café grillé traité, empêchant ainsi le 30 café en cours de traitement d'être exposé à l'oxygène. 8. Un procédé selon la revendication 1, 2, 3, 4, 5, 6 ou 7, caractérisé en ce que le café vert est grillé à une couleur plus claire de 5 à 15 unités que le café moulu selon les techniques normales de broyage.