Способ извлечения кофеина из растительного сырья

 

СООЭ СОВЕТСНИХ

ОЗИЧМЯН

РЕСПУБЛИК casu A 23 F 5/16

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

И ПАТЕНТУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ (21) 2627102/28-13 (22). 16.06.78 (31) Р2727191.6 (32) 16.06.77 (33) ФРГ (46) 23. 11.83. Бюл. И 43 (72) Людвиг Розелиус, Ханс-Альберт, Курцхальс и Петер Хуберт (ФРГ) (71). ХАГ aF АГ (ФРГ)

;,(Я) 663..933.8(088.8) (56) 1. Заявка ФРГ и 2212281, кл. А 23 F 5/16, опублик. 1976 (прототип) „„SU „„1056874 А (54)(57) 1. СПОСОБ ИЗВЛЕЧЕНИЯ КОФЕИНА

ИЗ РАСТИТЕЛЬНОГО СЫРЬЯ, предусматривающий перевод газообразного раство- рителя в жидкое состояние, экстрагирование кофеина этим жидким растворителем путем многократной циркуляции через слой сырья и отделение кофеина от растворителя, о т л и ч а юшийся тем, что, с целью сокращения длительности процесса и повышения его экономичности, перевод газообразного растворителя в жидкое со1 стояние осуществляют путем введения в него ацетона или пентана и кофейного масла.

1056874

2. Способ по и. 1, о т л и ч а ю- на от растворителя осуществляют пущ и и с-я тем, что отделение кофеи- тем понижения давления.

Изобретение относится к способам избирательной экстракции кофеина из . сырья растительного происхождения жидким, безвредным для здоровья растворителем и может быть испопьзовано 5в пищевой промышленности, например для декофеинизации кофе, чая.

Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату к изобретению является способ удаления кофеина из сырого кофе, предусмат ривающий перевод газообразного растворителя в жидкое состояние, экстрагирование кофеина этим жидким растворителем путем многократной циркуля- 15 ции его через сМой сырья и отделение кофеина от растворителя j1) .

Однако способ хоть и дает строгую избирательность удаления кофеина, но характеризуется высокой затратой 20 времени на обработку, большим расходом энергии и необходимостью нали- чия сложной аппаратуры.

Целью изобретения является сокращение длительности процесса и повыше- 2S ние его экономичности.

Цель достигается тем, что согласно способу извлечения кофеина из растительного сырья, предусматривающему перевод газообразного растворителя в жидкое состояние, экстрагирование кофеина этим жидким растворителем путем многократной циркуляции через слой сырья и отделение кофеина от растворителя, осуществляют перевод газообразного растворителя в жидкое состояние путем введения в него ацетона или пентана и кофейного масла.

При этом отделение кофеина от раст" ворителя может быть осуществлено пу" а0 тем понижения давления.

В качестве сырья растительного про исхождения для декофеинизации берут: сырой кофе (в зернах или молотый), жареный кофе, чай, листья колы, а также водные экстракты этих натуральных продуктов.

При обработке сырья растительного происхождения, аромат которых требует особенно бережного обращения, ароматические вещества известными методами извлекают из сырья перед экстракцией кофеина и снова вводят в сырье после экстракции.

Температуру для извлечения кофеина выбирают в интервале 0-100 С, при этом о при обработке твердого сырья для СО (как газообразного продукта) ус ганавливают интервал температур от комнатной до gO С, а при удалении кофеина о из водных экстрактов устанавливают температуру 0-70 С. о

Установлено, что при увеличении давления, например от 100 до 250 бар, о для смеси C02/ацетон при 50 С происходит значительное увеличение скорости извлечения кофеина, хотя увеличение концентрации раствора относительно мало. Наоборот, применение низкого давления позволяет обходиться не-.. значительным количеством аппаратуры..

Экстрагируемый кофеин выделяют из растворителя с помощью адсорбента (активированный уголь, молекулярное сито) или изменениями давления и/или температуры.

По окончании извлечения кофеина растворитель отделяют от сырья при одновременном понижении давления, в результате чего в экстракционной системе остается незначительное количество добавок почти исключительно на поверхности сырья, которое удаляют вакуумом, нагреванием, выпариванием, продувкой газообразным растворителем или другим инертным газом.

На фиг. 1 и 2 изображены схемы установок для осуществления способа удаления кофеина из растительного сырья.

Обозначения на схемах: 1- экстрактор, 2 " адсорбер, 3 - циркуляцион1ный насос, 4 - отстойник, 5 - тепло,обменник, 6 - насос, 7 - охладитель,, 8 - запасник и 9 - разделительная система.

S соответствии со схемой установки, приведенной на фиг. 1, процесс отделения кофеина от сырья растительного происхождения, например кофе, 3 1056 осуществляют путем помещения сырья в экстрактор 1 с последующим прокачиванием растворителя. Растворитель добавлвют в экстрактор 1 иэ запасника 8. Насосом 6 подают добавки в цир5 куляционную систему..Циркуляционный насос 3 служит для перекачивания растворителя в экс ракционную систему, которая состоит иэ экстрактора 1, адсорбера 2 и теплообменника 5 и слу- 1О жит для поддержания температуры на требуемом уровне. Растворитель с кофеином из экстрактора 1 подают в адсорбер 2, после чего - опять в экстрактор.

При процессе циркуляции на установке по фиг. 2 кофеин удаляют иэ растворителя путем охлаждения его.

Разделение фаз растворителя, содержащего кофеин, осуществляют в охлади20 теле 7, при этом двухфазную систему подают в отстойник 4, где .происходит разделение фаз на основе разности их плотностей. Кофеиносодержащую фазу, которая содержит добавки поступивЭ 25 шие из растворителя, подают в разделительную систему 9, в которой происходит отделение кофеина от добавок, которые насосом 6 подают обратно в циркуляционную систему.

Пример l. В экстрактор 1 (фиг. 1) помещают 26 кг сырого кофе

874 4 с влажностью 36,6 мас.Ф, 92 мол.Ф газообразного СО переводят в жидкое состояние введением 8 мол.t ацетона, жидкий растворитель с добавкой пропускают в течение 8 ч через экстрактор с кофе. По окончании удаления кофеина раствор С02/ацетон путем понижения давления удаляют, кофе высушивают в вакууме.

Растворитель освобождают от кофеина на адсорбенте - активированном угле.

Пример 2. В 98 мол.Ф СО вводят 12 мол.3 пентона и 0,3 мас.Ф дезодбрированного сырого кофейного масла. 1900 мл этого жидкого растворителя контактируют в автоклаве при перемешивании в течение 15 мин с 100 мл водного раствора экстракта сырого кофе с общим содержанием сухих веществ 19,0 мас.Ф и содержанием кофеина 0,6 мас.3. После отделения жидкого растворителя от водного экстракта снова добавляют 1900 мл жидкого растворителя и перемешивают 15 мин.

8 общей сложности водный экстракт про гоняют 12 раз.

Предлагаемый способ позволяет сократить процесс извлечения- кофеина иэ растительного сырья и отказаться от использования сложного оборудования.

105б874

Составитель Т. Соколова

Р актор В. Данко Техоед Т.Фанта Корректор А.Ильин

Заказ 9319/55 Тираж 567

Подписное

8НИИПИ Государственного комитета СССР по делан изобретений и открытий

11)ОД Иосква Ж-Я Ращская наб. ц. 4/g

Филиал ППЙ "Патент, r. Ужгород, ул. Проектная,