Технологические особенности производства кофе разных видов и сортов

Производство кофе натурального растворимого состоит из следующих основных процессов: приемки, сепарации и обжаривания сырья, измельчения и экстрагирования обжаренного полуфабриката, сушки экстракта и фасовки готовой продукции.

Кофе принимают по видам и сортам раздельно. После сепарации кофе обжаривают. Процесс ведут при режимах, обеспечивающих максимальное накопление водорастворимых экстрактивных веществ. Это достигается при условии полного разрушения клеток и тканей зерен кофе и минимального сгорания органических веществ. Установлено, что оптимальным режимом обжаривания является температура 200−210° С и продолжительность 13−16 мин с увлажнением кофе в конце процесса обжаривания до 5−7% для уменьшения образования пыли при последующем измельчении кофе. В конце обжаривания в барабан подают воду для более быстрого охлаждения кофе, уменьшения образования мелкой фракции при последующем измельчении и остановки пиролиза составных веществ кофе. Расход воды на 240−300 кг кофе составляет 50−55 л.

Обжаренный полуфабрикат охлаждают до температуры 35−40 °С в охладительной чаше после «ароматизации» (выдержке в обжарочном аппарате с выключенными горелками).

В процессе обжаривания контролируют влажность, рН, экстрактивность и потерю массы.

После завершения обжаривания полуфабрикат поступает в гранулятор на измельчение.

Рассмотрим технологическую схему производства жаренного натурального кофе.

Производство жареного натурального кофе состоит из следующих основных операций:

• — прием и сепарация сырья;
• — обжаривание;
• — размол (при изготовлении молотого кофе);
• — просеивание обжаренного полуфабриката;
• — смешивание компонентов;
• — упаковывание.

Производство растворимого натурального кофе состоит из следующих основных операций:

• — прием и сепарация сырья;
• — обжаривание;
• — грануляция обжаренного кофе;
• — экстракция;
• — сушка экстракта;
• — упаковывание и маркирование.

Установлено, что один и тот же сорт кофе при разной степени измельчения может содержать различное количество экстрактивных веществ. При измельчении кофе (грануляции) необходимо, чтобы количество частиц размером более 1,5 мм составляло большую часть всей массы частиц, а размером 0,5−0,6 мм — около 3%. Измельченный кофе | порциями загружают в экстракторы.

Экстракционные батареи состоят из 6−8 колонн, соединенных последовательно. Для экстрагирования применяют воду, очищенную. От солей кальция и магния, жесткостью не более 0,35 мг-экв/дм³. Подготовленная вода подается под давлением 1,5 М Па в автоматический регулятор, контролирующий скорость ее потока, и через главный подогреватель поступает в экстракционные батареи, экстракцию проводят горячей водой при постепенном повышении температуры от 75 до 180 «С. Подача горячей воды осуществляется через колонну с наиболее истощенным кофе. Вода абсорбирует оставшиеся в нем растворимые вещества, последовательно проходит через колонны в направлении от более высоких температур к низким, в сторону менее истощенного кофе, и, наконец, экстракт, насыщенный растворимыми веществами свежезагруженного кофе, выходит из колонны.

В выходящем из колонны экстракте содержание растворимых веществ 20−26% в зависимости от температуры экстрагирования, от вида и сорта кофе. При использовании смеси кофе нескольких сортов (особенно 2-го сорта) содержание растворимых веществ в экстракте при температуре 95−100 °С может достичь 27−28%.

При температуре около 170−180° С — последняя стадия процесса экстракции — гидролиз, когда при соответствующем давлении насыщенного пара происходит разложение нерастворимых в воде высокомолекулярных углеводов и образование растворимых в воде редуцирующих Сахаров, пентоз и других углеводов, а также переход белковых веществ в растворимые формы. При этом благодаря гидролизу гемицеллюлозы, клетчатки и других нерастворимых в воде веществ выход водорастворимых экстрактивных веществ достигает максимального уровня — 40−45%. Выходящий из колонны экстракт фильтруют, охлаждают и подают на сушку.

Сушка — это термический процесс удаления влаги вследствие ее испарения и диффузии. Для отвода испаряемой влаги с поверхности экстракта главным сушильным агентом является нагретый воздух, который поглощает ее и уносит из сушилки.

Распылительная сушка. Наиболее широкое применение, обоснованное технически и экономически, имеет метод сушки экстракта кофе на распылительных сушилках.

Процесс сушки осуществляется в цилиндрической части сушильной башни, где происходит влагои массообмен между материалом и горячим воздухом.

Механизм сушки экстракта в распылительной сушилке состоит в распылении жидкого или пастообразного материала в теплоносителе, т. е. получении аэрозоля для максимального увеличения площади поверхности высушиваемого материала. Сушат экстракт горячим воздухом, температура которого на входе в сушильную башню 230−280 °С, а на выходе из сушильной башни 90−120 °С (при высоте башни 28 м), скорость воздуха внутри башни — 0,3−1 м/с.

Сухой порошок собирается под конусом сушильной башни, его влажность 4−4,6%, объемная масса 170−250 г/дм³, его просеивают, охлаждают и подают на фасовку.

Следует отметить, что вследствие жестких режимов экстракции и сушки кофе растворимый теряет до 80% аромата. В связи с этим разработаны технологические приемы (параметры), позволяющие максимально сохранить аромат, свойственный жареному кофе, например сублимационная сушка, Сублимационная сушка. При сублимационной сушке составные компоненты экстракта кофе не подвергаются существенным изменениям благодаря низкой температуре и вакууму. Особенно благоприятны условия для сохранения летучих ароматических веществ кофе.