1.3. Разработка технологической схемы производства растворимого кофе.

1.3.1.Стадии технологического процесса.

Кофе натуральный жареный и растворимый получают по непрерывной поточной технологической схеме.

Одной из важнейших технологических операций при производстве жареного натурального кофе является обжарка, от режима проведения которой зависят качественные показатели готовой продукции, являющиеся результатом биохимических, физических и коллоидно-химических изменений.

Важными технологическими операциями при производстве растворимого натурального кофе являются экстракция и сушка экстракта, от режима проведения которых зависят качественные показатели готовой продукции.

Производство растворимого натурального кофе состоит из следующих основных операций:

— прием и сепарация сырья;

— обжаривание при постепенном повышении температуры от 100 до 220 0С;

— грануляция обжаренного кофе (измельчение зерен на кругляшки-гранулы);

— экстракция водой;

• фильтрование;

• центрифурирование и концнтрирование экстракта до содержания в нем 28-30% сухих веществ

— сушка концентрированного экстракта в распылительной вакуум сушилке;

• охлаждение сухого экстракта;

• расфасовывание;

— упаковывание и маркирование.

Выход растворимого кофе составляет около 40% массы сырья. Этот кофе-порошок должен растворяться в воде без осадка (в горячей в течение 30 с, в холодной в течение 3 мин), что дает возможность получать напиток любой крепости. Во время получения кофейного экстракта и в процессе сушки теряется значительная часть ароматических веществ.

Поэтому аромат растворимого кофе значительно хуже, чем в зернах. Растворимый кофе должен содержать воды 3,8% после выпуска кофеина не менее 3%. Общей золы 10%.

1.3.2. Технологическая схема производства растворимого кофе.

Кофе принимают по видам и сортам раздельно, отбирая от каждой партии среднюю пробу для технических и физико-химических анализов. Фактическую массу поступившего сырья определяют взвешиванием. Сепарацию проводят на аппаратах, используя те же сита, что и в производстве кофе натурального жаренного в зернах и молотого. Кофе подают на сепаратор после полной очистки его от предыдущего сорта.

Зерна после сепарации с помощью системы пневмотранспорта высокого давления перемещают потоком очищенного воздуха через распределитель в 4-6 секционные бункера для дополнительного улавливания пыли. В каждую секцию бункера подают только один вид кофе. Степень заполнения бункера кофе фиксируется датчиком. По мере накопления легких примесей и пыли съемные бачки циклонов освобождают, а магниты зачищают. Сита сепаратора и фильтры воздуходувки очищают по мере необходимости.

Затем кофе обжаривают при режимах, обеспечивающих максимальное водорастворимых экстрактивных веществ. Это достигается при условии полного разрушения клеток и тканей зерен кофе и минимального сгорания органических веществ. Оптимальным режимом обжаривания являются температура 200-210°C при продолжительности 13-16 минут. При более длительном обжаривании вместо продукта с хорошим ароматом и интенсивным настоем получается кофе с низким содержанием экстрактивных веществ и высокой потерей массы.

Экстрактивность и потеря массы могут быть низкими, средними, оптимальными и высокими. Например, сырой кофе, хранившийся более двух лет, при обжаривании дает полуфабрикат с повышенной потерей массы и меньшим содержанием экстрактивных веществ. Это объясняется тем, что при длительном хранении сырого кофе изменяются абсолютная плотность, масса, цвет зерен, содержание в них влаги, сухих и азотистых веществ, снижается активность окислительных ферментов.

Кофе обжаривают в аппаратах различных конструкций. Из разных отсеков бункера по соответствующей заданной программе отвешивают от 240 до 600 кг на каждую загрузку. При необходимости допускается подавать на обжаривание смесь сырья одних и тех же сортов из разных стран. Зерна засыпают в барабан при достижении в нем температуры 185-225°C. В конце обжаривания в барабан подают воду для более быстрого охлаждения кофе и уменьшения образования мелкой фракции при последующем измельчении. Увлажнение также приостанавливает дальнейший пиролиз составных веществ кофе и потерю сухих (растворимых) веществ. Расход воды на увлажнение зависит от массы обжариваемого сырья и его влажности и обычно составляет 50-55 л воды при загрузке 240-300 кг кофе. Влажность обжаренного полуфабриката 5-7%. Для сохранения аромата обжаренный кофе выдерживают в барабане с выключенными горелками.

Обжаренные полуфабрикаты охлаждают до температуры 35-40°C потоком холодного воздуха при перемешивании в охладительной чаше. Затем пневмотранспортом подают в бункер с попутным аспирационным отделением камней в камнеотборнике, взвешивают на весах и по пневмопроводу направляют через циклон-загрузитель в бункер.

В процессе обжаривания контролируют влажность, pH, экстрактивность и потерю массы. Степень обжаривания кофе определяют по эталонам, которые устанавливают по контрольным партиям обжаренного полуфабриката. Массовую долю влаги определяют по стандартному методу. Содержание экстрактивных веществ в обжаренном кофе определяют так же, как в сыром. После завершения обжаривания и достижения оптимальной степени этого процесса для того или иного вида сорта кофе обжаренный полуфабрикат из бункеров поступает в гранулятор на измельчение.

Вкус.

Формируемый кофеином вкус кофе является центральной, стержневой категорией при оценке напитка. Одновременно он и самый сложный, так как другие категории (кислотность, полнота, аромат) базируются на нем и зависят от него. Чтобы описать вкус кофе, дегустаторы часто упоминают термины «богатый», «сложный», «гармоничный», «обладающий характером» и многие другие.

Аромат.

Что касается кофейного аромата, то он тесно связан с кислотностью и вкусом напитка. Его называют «увертюрой к кофе», и это действительно так: мы еще не пробовали напиток на вкус, но благодаря аромату уже получаем представление о его качестве. Аромат кофе во многом зависит от того, насколько свеж напиток. Самый сильный аромат у только что обжаренного и свежемолотого кофе. Дегустаторы оценивают интенсивность аромата, которая может быть слабой, умеренной, сильной, яркой. Наряду с благородными ароматами они отличают и отрицательные запахи кофе: заплесневелый, грязный, испорченный и т. д.

Кислотность.

Это один из основных специфических терминов, употребляемых для характеристики кофе. Он означает приятную остроту вкуса, подчеркивает высокое качество напитка. Кислотность не имеет ничего общего с кислым вкусом, присущим кофе горьких сортов, а также плохо обжаренному. Она становится менее выраженной при сильной обжарке зерен.

Букет.

Букетом напитка называют совокупность вкуса и аромата. Применительно к кофе букет — это сочетание ароматов, вкусов и послевкусий, достигаемое в результате смешивания в определенных пропорциях различных сортов и разновидностей кофе. Для получения необходимого букета используют сорта кофе, дополняющие друг друга.

Баланс.

Этот термин дегустаторы применяют к такому кофе, у которого одни вкусовые характеристики и оттенки не преобладают над другими. При этом напиток должен быть достаточно сложным. Определяя кофе как «сбалансированный», или «гармоничный», имеют в виду, прежде всего, единство и уравновешенность его вкусовых компонентов.

Сложность.

Этим дегустаторским термином определяют кофейные напитки, различные вкусовые ощущения от которых постоянно изменяются, чередуются, сдвигаются и даже наслаиваются. Такие напитки имеют сложный вкусовой состав, доставляя удовольствие вкусовыми оттенками.

Технологическая схема процесса.

Учитывая основные стадии технологического процесса производства растворимого кофе, составим технологическую схему его получения из сырых кофейных зерен.

Схема изображена на рисунке 3. (стр. 35)

Сырые зерна кофе

Доставка на завод

Взвешивание

Сепарация сырья (отделение по видам и сортам)

Примеси

Обжарка

Обжаренные зерна кофе

Увлажнение

Вода

Дымовой газ

Охлаждение

Грануляция (измельчение)

Крупка (гранулы кофе)

Жидкий экстракт кофе (содержание сухого вещества до 30%)

Экстракция и концентрация

Фильтрование

Мельчайшие капли экстракта

Поток горячего воздуха

Сушка

Сухой экстракт (растворимый кофе)

Охлаждение

Взвешивание и расфасовывание

Упаковка и маркировка

Рисунок 3. Технологическая схема производства растворимого кофе