Brevet FR2176013A1 — publié le 19731026

La présente invention concerne un procédé pour l'extraction des principes excitants du café par un traitement à température accrue. D'après nos connaissances actuelles dans ce domaine, la nocivité ou l'innocuité du café semblent être déterminées par une teneur plus ou moins forte en principes excitants, qui peuvent être subdivisés en deux classea principales, à savoir a) les principes.vxcitants solubles dans l'éther et b) les hydroxy-tryptamides. Un procédé connu pour réduire la teneur en produits du genre ci-dessus consiste à laver le café.brut d'abord avec des solvants organiques, entre autres des hydrocarbures chlorés, qui détachent des grains de café la couche superficielle cireuse, contenant les hydroxy-tryptamides Les hydrocarbures chlorés servent également à la décaféination* Les grains de café brut lavés au solvant organique sont ensuite traités à la vapeur d'eau, le cas échéant sous pression accrue, pour éliminer le solvant organique employé en premier lieu et dont la présence dans les produits alimentaires est prohibée.Ce traitement à la vapeur d'eau provoque subsidiairement une diminution de la teneur en principes excitants solubles dans l'éther Vu la tendance de plus en plus prononcée des consommateurs à rechercher une "alimentation saine", un traitement du café pour en diminuer la teneur en principes excitants et pour en rendre ainsi la consommation moins nuisible pour la santé, qui ne nécessite pas d'extraction par un solvant organique, peut être considéré comme un avantage. Jusqu' présent, les spécialistes de ce domaine ont cependant pratiquement tous exprimé l'avis que la diminution de la teneur en hydroxy-tryptamides exigeait une extraction à l'aide d'un solvant organique. L'invention a par contre pour objet de développer un procédé du genre mentionné plus haut, permettant de réduire le plus possible la teneur du café en principes excitants solubles dans l'éther aussi bi.en qu'en hydroxy-tryptamides, pour en rendre la consommation moins nocive ou nuisible pour la santé, tout en éliminant la nécessité de l'emploi d'un solvant organique. Conformément à l'invention, cet objet est réalisé en soumettant les grains de café à un traitement à température accrue par de l'air chaud humide, suivi d'un refroidissement sous pression réduite. En pratique, ce traitement à l'air chaud humide, c'està-dire à l'air chaud saturé de vapeur d'eau, sllivi.d'un refroidissement sous pression réduite, est répéta å plusieurs repri- ses. Il a été constaté que le traitement décrit ci-dessus permet de façon surprenante d'obtenir la réduction souhaitée de la teneur en principes excitants sans mettre en oeuvre un solvant organique. L'extraction des principes excitants solubles dans l'éther et des hydroxy-tryptamides par le procédé suivant l'invention est quantitativement au moins aussi poussée que dans les procédés antérieurs connus. Le procédé suivant 1'invention est avantageusement mis en oeuvre dans une installation, comprenant un tambour rotatif à double paroi pour la réalisation du traitement alternatif à l'air chaud humide et du refroidissement sous pression réduite. Le tambour rotatif maintenant les grains de café dans un mou vemena continuel en assure un traitement uniforme. Gracie à la double paroi du tambour, il est possible d'influencer la température régnant à l'intérieur de celui-ci, en faisant alternativement circuler dans cette -enveloppe de la vapeur d'.eau ou de l'eau de refroidissement. Les traitements alternatifs peuvent être effectués avantageusement dans un tambour monté à rotation sur un arbre d'entratnement creux à paroi perforée. Un exemple non limitatif d'une installation pour la mise en oeuvre du procédé suivant l'invention est illustré de manière schématique au dessin annexé. La figure unique de ce dessin représente un tambour 1Q pour le traitement des grains de café, comportant une double paroi 11 et monté à rotation sur un arbre creux 7, pourvu à l'intérieur du tambour de perforations 8. L'intérieur du tambour peut à volonté être relié à ou séparé de l'atmosphère environnante par l'intermédiaire de deux valves 9. Un conduit 2 relie une pompe 1 à l'arbre creux 7, en passant- par un premier échangeur de chaleur 3, une série de-fla- cons de lavage 4 (dont un seul est reproduit), un second échangeur de chaleur 5, dans lequel l'air venant de la pompe est réglé a sa température finale, et une vanne C, placée entre l1échangeur de chaleur 5 et l'arbre creux 7. Cet arbre creux 7 est en outre connecté par un conduit ia, équipé d'une vanne 13, à une pompe à vide 14. Pour le traitement à l'air chaud humide, on ouvre la vanne 6 et on ferme la vanne 13. La pompe à vide 14 est à l'ar rêt et la pompe 1 travaille. L'enveloppe creuse il du tambour 10 est chauffée par de la vapeur d'eau. Pour refroidir les grains de café traités à l'air chaud humide sous pression réduite, l'on ferme la vanne 6 et ouvre la vanne 13 avec mise en marche simultanée de la pompe à vide 14. L'enveloppe creuse 11 du tambour 10 est remplie d'eau pour réaliser le refroidissement souhaité. Pendant cette opé- ration de refroidissement sous pression réduite, les vannes ou soupapes 9 sont fermées. Une mise en oeuvre pratique du procédé suivant l'invention a été réalisée de la façon suivante : 1. Dans le tambour 10, chargé de grains de café brut et tournant à une vitesse constante de 10 tours/minute, on introduit sous pression de l'air saturé d'eau, chauffé dans l'é- changeur de chaleur 5 de 120 à 1250C. La paroi du tambour est chauffée par de la vapeur d'eau à 115 C. La température, à laquelle se trouvent la paroi et les grains de café, étant légèrement inférieure au point de rosée de l'air, il y a une condensation partielle de l'eau contenue dans cet air, qui est absorbée par les grains de café. Ce traitement à l'air chaud est poursuivi pendant 30 minutes, puis l'admission d'air chaud est interrompue. 2. Après l'interruption de l'alimentation d'air, les vannes 9 sont fermées et le tambour, dont le mouvement de rotation se poursuit, est connecté à la pompe à vide 14 jusqu'à l'établissement d'un vide final de 100 mm de Hg. En l'espace de 10 à 15 minutes, on refroidit simultanément la température de la paroi à l'aide d'eau jusqu'à 400C. Ce traitement sous vide se poursuit également pendant 30 minutes. 3. Après ce traitement sous vide, on reprend à nouveau pendant 30 minutes l'introduction d'air chaud comme décrit à l'alinéa 1, accompagnée du chauffage de la paroi du tambour à la vapeur0 4. Après ce nouveau traitement à l'air chaud, conformoment à l'alinta.D, on refroidit à nouveau le café sous pression réduite, comme décrit à l'alinéa 2. 50 Ce traitement alternatif des grains de café à l'air chaud et sous vide est répété au total six fois Le procédé suivant l t invention 9 décrit ci-dessus, permet de réduire la teneur du café en principes excitants solubles dans l'éther de 40 à 5096, accompagnée d'une diminution nette de la teneur en hydroxy-tryptamides, détectables par voie analyti que EXEMPLE Dans un tube en verre d'une longueur de 20 cm et d'un diamètre de 10 cm9 disposé horizontalement et représentant un tambour 10, on introduit 100 g de café brut du Guatemala Par l'intermédiaire de roues de friction9 on fait tourner le tube à une vitesse de 10 tours/minute. La paroi intérieure du tube- tambour est pourvue de pointes en verre radiales, assurant le mouvement continuel des grains de café Lrair fourni par une pompe 1 est pressé à travers un serpentin en cuivre (échangeur de chaleur 3)9 placé dans un bain d'huile chauffé à 1200C L'air chauffé à 1200C traverse ensuite cinq flacons de lavage 4, connectés en série, qui sont remplis d'eau et placés dans un bain d'huile se trouvant à 1200C, En aval de la série de flacons de lavage se trouve une soupapeS qui ouvre automatiquement pour une pression effective supérieure à 2,1 atmosphères pour donner passage à 1.'air chaud humide 5 Cet air chaud humide traverse ensuite un second serpentin en cuivre (échangeur de chaleur 5), placé dans un bain d'huile chauffé à 1250C, et dans lequel l'air est amené à cette même température, de façon à éviter toute condensation La suite du traitement s'effectue comme décrit précédemment La teneur du café en principes excitants solubles dans l'éther, qui est de 0,47 g/10 g dans le café brut, est réduite par le traitement conforme à l'invention à 0,20 g/10 g La teneur en hydroxy-tryptamldes, qui est de 920 ppm dans le café brut, est réduite par le traitement conforme à lein- vention à 260 ppm Le traitement mécanique dans le tambour rotatif provoque simultanément I"enlèvement d'une grande partie du tégument des grains de café, détaché par le traitement à l'air chaud, RVENDICATIONS. 1.- Procédé de réduction ae-ia teneur du café en principes excitants par un traitement à température accrue, caractérisé en ce que le traitement à température accrue est réalisé à l'aide d'air chaud humide, ce traitement à l'air chaud humide étant suivi d'un refroidissement sous pression réduite 2.- Procédé suivant la revendication 1, caractérisé en ce que le traitement à l'air chaud humide et le refroidissement sous pression réduite sont répétés à plusieurs reprises. 3.- Procédé suivant la revendication 2, caractérisé en ce que l'on répète au moins trois fois le traitement à l'air chaud humide et le refroidissement sous pression réduite. 4,- Installation pour la mise en oeuvre du procédé suivant l'une ou l'autre des revendications 1 à 3, caractérisée en ce que la traitement alternatif à l'air chaud humide et le refroidisseient sous pression réduite sont réalisé dans un tambour rotatif à double paroi 5.- Installation suivant la revendication 4, ceracté risée en ce que le tambour est monté à rotation sur un arbre creux perforé, 6.- Procédé suivant la revendication 19 caractérisé en ce que le traitement des grains de café par de l'air chaud huvide, se trouvant à environ 1250C, s'effectue pendant une durée d'environ 30 minutes dans un tambour en rotation continuelle, dont la paroi se trouve à une température légèrement inférieure, et le traitement subséquent sous pression réduite d'une durée d'environ 30 minutes, jusqu'à un vide final d'environ 100 mm de Hg avec refroidissement simultané de la température de la paroi du tambour, le traitementà l'air chaud et le refroidissement sous pression réduite étant ensuite répétés au moins deux fois.