13.4_Instantkaffee

Question 1

Welche rechtlichen Vorgaben gibt es für einen Instantkaffee (Inhaltsstoffe)? / Was ist der Unterscheid zwischen einem Instantkaffee / löslichem Kaffee und einem löslichen Kaffeegetränk? Kann man ein ähnliches Produkt prinzipiell auch aus anderen Rohstoffen herstellen?

Answer 1

Rechtlich?
Lösliche Kaffeegetränke erhalten neben Kaffee auch Zucker, Milchpulver, aromen, Getreidesorten.

Question 2

Welche Inhaltsstoffe aus der Kaffeebohne finden sich im Instantkaffee? Wie gewinnt man diese aus der Kaffeebohne?

Answer 2

Durch Extraktion mit Wasser werden KH
Proteine
Maillardprodukte
Koffein
aus der Bohne gelöst.

Question 3

Welche Prozessschritte werden für die Herstellung eines Instantkaffees aus gerösteten Bohnen benötigt? Was ist jeweils das Ziel der einzelnen Prozessschritte?

Answer 3

*Bohnen mahlen um Oberfläche zu erhöhen für Extraktion
* Extraktion mit Wasser um aromastoffe und Koffein zu lösen
* Eindampfen
* Trocknen

Question 4

Welche Inhaltsstoffe der Kaffeebohnen sollen extrahiert werden? Kann man Einflussnehmen auf die Inhaltsstoffe des Extrakts und wenn, wie?

Answer 4

Partikelgröße (mahlgrad) und Extraktionszeit haben Einfluss.
Die Extraktionszeit ist ausschlaggebend was extrahiert wird.
Zuerst Farbstoffe, dann Aromastoffe, Koffein und Tannen zum Schluss.

Question 5

Mit welchem Lösemittel arbeitet man beim extrahieren?

Answer 5

heißem Wasser

Question 6

Wie werden die Kaffeebohnen vorbehandelt? Was muss dabei beachtet werden? (Argumen-
tieren Sie mit geeigneten Gleichungen zur Berechnung z.B. des Durchsatzes und der Kinetik)

Answer 6

Sie werden gemahlen (zerkleinert) dadurch vergrößert sich die Fläche die für den Stofftansport zur verfügung steht.

Question 7

Was sind typische Prozessparameter und typische Ausbeuten bei der Extraktion? Wie kann man die Ausbeute erhöhen?

Answer 7

Hohe drücke (<15 bar) und heiße Temperaturen (170-200°C) Korngröße größer als bei Haushaltsmaschinen -> bessere druchfließbarkeit.

Question 8

Wie kann man die Extraktion beschleunigen? Argumentieren Sie über die Kinetik des Stoffübergangs und den Stoffübergangsverlauf während der Extraktion.

Answer 8

Über größere Fläche

Question 9

Wie wird Extraktion technisch durchgeführt? Wie sieht ein typischer Extraktionsapparat aus?

Answer 9

mehrstufige Extraktion im Gegenstrom.
zwischen den Stufen Temperatur steigern.

Question 10

Wie ist die Stromführung im Extraktionsapparat? Warum?

Answer 10

Gegenstrom:
Warum?

Question 11

Welche Endprodukte kommen aus dem Extraktionsschritt und wie werden sie jeweils weiter verwertet? Kann man die Zusammensetzung des Extrakts und dessen Produktqualität beein-
flussen und wenn ja, wie?

Answer 11

Dünnsaft und Raffinat
Dünnsaft wird geklärt und eingedickt
Raffinat thermisch verwertet.

Question 12

Warum wird Kaffeedünnsaft konzentriert?

Answer 12

Da die Trocknung teuerer ist wenn der Wasseranteil groß ist. -> deswegen eindicken

Question 13

Welches Verfahren wird dafür sehr gerne eingesetzt? Warum?

Answer 13

Fallfilmverdampfer mehrstufig fahren.
Warum?

Question 14

Gibt es Alternativen zum Fallstromverdampfer, die sich gerade in der Herstellungskette von
Instantkaffee anbieten?

Answer 14

?

Question 15

Warum gehen Aromen beim Eindampfen verloren? Wie kann man dem entgegenwirken?

Answer 15

?
Da aromen flüchtig sind?
Aromen vorher abtrennen?

Question 16

Welche Trocknungsverfahren eignen sich für Kaffeedicksaft? Welche Vor- und welche Nachteile haben die jeweils aus Sicht der Produktqualität und der Prozesskosten?

Answer 16

Sprühtrocknen oder gefriertrocknen
Sprühtrocknen -> Kaffee muss danach noch agglomeriert werden, da kleine runde Partikel entstehen (schlecht dispergierbar und stauben). Nachteil schlechteres Aroma
Gefriertrocknen -> gut rehydrierbar, gutes Aroma, geringes Schüttgewicht.

Question 17

Woran erkennt der Kunde, ob sein Instantkaffee sprühgetrocknet wurde?

Answer 17

Krümelig und nicht kantig?

Question 18

Wie ist ein Sprühtrockner aufgebaut?Welche ‚unitoperations‘ sind in der Gesamtkette eines
Sprühtrocknungsprozesses wie verschaltet? Warum?

Answer 18

Zerstäuben
Trocken
Abscheiden

Question 19

Welcher Zerstäubertyp wir typischerweise eingesetzt? Was gibt es bei der Auslegung dieses Zerstäubers zu beachten? Gibt es Tricks, um z.B. der Viskositätslimitierung entgegen zu wirken?

Answer 19

hauptsächlich hohlkegel-Druckdüse
je viskoser umso höher wird die Lamelle und damit entstehen größere tropfen.
Durch begasen des Dicksafts wird die Viskosität gesenkt.

Question 20

Welche Luftführung wird im Trockner gewählt? Warum? Was hat das für Konsequenzen für das Produkt und wie begegnet man diesen in der Prozesskette unmittelbar nach dem Sprühtrockner?

Answer 20

Gleichstrom:
zu beginn schnelle trocknung, danach wenig Produktschädigung, da überhitzen verhindert wird. aber hohe restfeuchte -> nachtrocknen im Fießbett im Wirbelbett kann direkt durch Wasserzugabe agglomeriert werden.

Question 21

Wie kann man den Verlust an Aromen bei der Trocknung verringern?

Answer 21

?
Gefriertrocknung?

Question 22

Wie kann man die Instanteigenschaften eines sprühgetrockneten Pulvers verbessern?

Answer 22

?
im Extruder form bilden welche durch Gefriertrocknung entsteht?